7.2比热容 表格式教学设计-2025-2026学年科学九年级上册华东师大版

该初中科学教学设计聚焦比热容公式Q=cm△t的推导与应用，通过复习上一课时比热容概念，以“热量能否定量计算”设问，结合比热容意义例题搭建支架，引导分析质量、温度变化与热量的关系，逐步推导公式。 特色在于以科学思维引导公式推导，通过分层例题提升探究实践能力，联系生活强化科学观念。如从比热容意义例题分析比例关系，学生自主总结公式培养推理论证；设计吸热、放热等例题提升应用能力；结合水和沙子吸热实验、汤婆子等实例，体现学科联系生活。助力学生逻辑与应用能力提升，为教师提供清晰教学路径。

教学设计 课程基本信息 学科 科学 年级 九年级 学期 秋季 课题 7.2比热容（第二课时） 教科书 书 名：义务教育教科书·科学·九年级上册（华师大版） 出版社：华东师范大学出版社 出版日期：2014年6月 教学目标 科学观念：根据比热容公式能够进行简单的吸热、放热计算； 科学思维：能用比热容的知识来解决生活中的现象；并通过比热容的运用，感受物理学与生活的联系； 探究实践：熟练运用公式进行简单的计算； 态度责任：通过比热容的运用，感受物理学与生活的联系。 教学内容 教学重点： 运用比热容进行简单的吸热和放热的计算； 教学难点： 根据比热容进行简单的吸热、放热计算。 教学过程 一、复习回顾，激发学生思维 1.展示上个课时知识点，提出问题： 物质吸收或放出热的多少可以定量计算吗？ 激发学生思维 2.师：我们可以通过以下分析来找一找热量、质量、比热容、温度四个物理量之间的定量关系。 二、逻辑分析，寻找Q、m、△t、c之间的定量关系 1.已知水比热容4.2×103焦/（千克·℃）的意义为1千克水在温度升高1 ℃时吸收的热量为 4.2×103焦。那么： 【例题】 ① 2千克的水温度升高1 ℃时需要吸收多少焦的热量？ ② 1千克的水温度升高2 ℃时需要吸收多少焦的热量？ 2.而煤油的比热容2.1×103焦/（千克·℃）意义为1千克水在温度升高1 ℃时吸收的热量为 2.1×103焦。那么： 【例题】 ① 1千克的煤油温度升高1 ℃时需要吸收多少焦的热量？ ② 4千克的煤油温度升高1 ℃时需要吸收多少焦的热量？ 3.师：通过以上练习我们可以分析出关于物体吸收热量与质量、升高的温度、比热容的定量关系吗？ 引导学生分析认识： 1 在比热容和质量相同时，物质吸收的热量与升高的温度成正比； 2 在比热容和升高的温度相同时，物质吸收的热量与质量成正比； 3 在升高的温度和质量相同时与比热容成正比； 4.师：由此你能总结出关于物体吸收（放出）热量的的计算公式吗？ 引导学生总结推理热量计算公式： 1 明确各物理量符号：Q:热量 m：质量 c：比热容 t0 ：初温 t：末温 2 根据发现推理公式： 可以将初温与末温之差用△t表示→ 三、能力提升，热量计算公式的应用 1.师：在公式应用中我们需要注意什么问题呢？ 引导学生结合前概念分析： 1 要统一各物理量的单位：根据c的单位推理m、t、Q的单位都需要统一为国际单位； 结合比热容的特点： 2 公式适用于物态不发生变化时物体升温（或降温）过程中吸热（或放热）的计算。如果过程中存在着物态变化，就不能使用这种公式进行计算。 2.公式的应用： ① 学会分析： 【例题】 将2kg水从15℃加热至100℃，水需要吸收多少热量？ a.理清信息数据：已知水的质量m=2kg，初温 =15℃，末温 =100℃；查表得水的比热容 c=4.2×103J/（kg·℃）。 b.列式代入数据计算：Q吸=cm△t= 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-15℃) =7.14×105J ② 学会明确关键问题： 【例题】 将2kg水从100℃冷却至20℃，水放出了多少热量？ a.明确问题信息：冷却至表示末温，求的是放出的热量。 已知水的质量m=2kg，初温 =100℃，末温 =20℃；查表得水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。 b. Q放=cm△t= 4.2×103J/（kg·℃)×2kg×（100℃-20℃） =6.72×105J ③ 学会区分t、t0、△t： 【例题】 将2kg水从100℃降温20℃，水放出了多少热量？ a.明确温度信息：降温表示的是△t。 已知水的质量m=2kg，△t=20℃；查表得水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。 b. Q放=cm△t= 4.2×103J/（kg·℃)×2kg×20℃=1.68×105J ④ 学会综合性分析： 【例题】质量为500g的铝壶装有2kg的水，把这壶水从15℃加热至100℃，壶和水总共放出了多少热量？ a.注意题干中的差别信息： 已知壶的质量m1=500g=0.5kg,水的质量m2=2kg；初温 =15℃，末温 =100℃；查表得铝的比热容c1=0.9×103J/(kg·℃），水的比热容c2=4.2×103J/(kg·℃) b.Q1=c1m1△t=0.9×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃-15℃)=0.3825×105J Q2=c2m2△t=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×（100℃-15℃）=7.14×105J Q放=Q1+Q2=0.3825×105J+ 7.14×105J =7.5225×105J 四、拓展思维，对计算公式变形 1.师：反过来1J的热量能使1g水的温度升高多少度？ 引导学生拓展思维，思考能否根据热量计算公式推导出有关物体质量、比热容和温度的有关计算公式。 1 m、△t相同时，Q与c成正比可知： 2 c、△t相同时,Q与m成正比可知： 3 c、m相同时,Q与△t成正比可知: 2.学会选择合适的公式解决相应问题： a.学生根据上一环节的收获设计实验比较方案。 引导学生完善解读方案： 用相同的酒精灯：可以控制无关变量，使加热相同时间物质吸收相同的热量； 缓慢提拉搅拌棒：使液体受热均匀。 观察比较升高相同温度所需时间：用以反映所吸收的热量多或少。 1 进行演示实验1，学生观察 分析实验现象和结果： 物体 质量／ kg 初温／℃ 末温／℃ 升高的温度／℃ 加热时间／ s 吸热情况（多／少） 水 0.21 30.0 50.1 20.1 584 多 沙子 0.21 30.0 50.1 20.1 226 少 分析可知：相同质量的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量更多。 由此获得实验结论：相同质量的水的吸热能力比沙子更强。 2.师：其他物质的吸热能力是不是和水也不一样呢？ 进行演示实验2：同时加热相同质量的水和玉米油 物体 质量／ kg 初温／℃ 末温／℃ 升高的温度／℃ 加热时间／ s 吸热情况（多／少） 水 0.15 26.3 45.1 18.8 624 多 玉米油 0.15 26.3 45.1 18.8 166 少 学生类比分析 3.引导学生总结：相同质量的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不同的。 三、基于经验的理解：比热容 1.师：大量的实验表明相同质量的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不同的。物质吸热的多少与物质的质量、升高的温度和物质的种类都有关系，那么如何表示我物质的这种性质呢？一起阅读书本146页内容。 2.学生认识比热容基本信息： ① 定义：单位质量的物质，温度每升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。 ② 符号：c →用模型帮助学生结合上一环节所学内容理解比热容。 2 比热容值：进一步实验表明单位质量的某种物质温度降低 1℃放出的热量，跟温度升高1℃吸收的热量相等，即等于它的比热容值。 →定义也可以表达为：单位质量的物质，温度每升高（降低）1℃吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容。 3 根据定义推理单位：焦／（千克•℃），读作焦每千克摄氏度，符号J／(kg•℃) ⑤ 总结：例如水的比热容c为：4.2×103焦/（千克· ℃） 3.深入认识比热容的差异 师：不同物质比热容不同，请你继续阅读书本146页表格，你还有哪些新发现呢？ 学生阅读表格总结： 1 水的比热容很大； 2 有些物质在不同状态下比热容不同； 3 比热容相同的不一定是同种物质； 4 液体的比热容往往比固体的比热容大 4.引导学生理解比热容的意义： 比热容是物质的一种特性，反映物质吸热或放热能力的大小，它只跟物质种类有关，而与物体的质量 、温度变化等因素无关。 例如水的比热容为4.2×103焦/（千克· ℃） 表示：1千克水在温度升高1 ℃时吸收的热量为4.2×103焦。 也表示：质量为1kg的水温度每降低1℃需要放出4.2×103焦的热量。 5.巩固对比热容的认识 ① 一壶水与半壶水的比热容谁大？ →一样大，因为比热容是物质的特性与物质的质量无关 ② 20℃的水和60℃的水都加热至100℃，谁的比热容大？ →一样大，因为比热容是物质的特性与物质温度变化量无关 3 如右图所示等质量甲乙关系，请分析甲和乙的比热容谁大？ →相同情况下，比热容大的吸热（放热）能力更强，对冷热 反应灵敏度较低，升温（降温）慢；比热容小的吸热（放 热）能力更弱，对冷热反应更灵敏，升温（降温）快。 四、拓展思维，联系生活实际，提升科学能力 1.学生应用以上环节所学知识点解释该图现象： 因为水的比热容大，吸热能力强，升温慢，使水杯温度难以达到着火点，所以不能燃烧，而沙子比热容小，升温快，使水杯温度升高较高，接近着火点，所以被烧碳化。 2.生活中有哪些利用了水的比热容大的特点工作的例子？ 学生思考，举例分析： 1 汤婆子：内部灌热水利用的就是水的比热容大，降温慢，能够较长时间保持较高温度； 而用布袋装是利用布袋的比热容大，升温慢，不会因为温度过高而烫伤身体。 2 暖气片：内部灌热水利用的就是水的比热容大，相同质量情况下，降低相同温度能够放 出更多热量，提高取暖效率。 3 发动机冷却剂：内部灌热水利用的就是水的比热容大，相同质量情况下，降低相同温度 能够放出更多热量，提高取暖效率。 4 砂炒栗子：利用的是砂的比热容小，相同质量情况下，吸收相同的热量，可以升高更高 的温度，使炒栗子的温度达到更高。 5 体温计里的水银能否换成水：体温计里装水银主要利用的是水银的比热容小，升温快， 在质量相同时，升高相同温度，水银吸收的热量少，所需的时间短，可以更快测出体温。水的比热容太大，升温慢，不适用于体温计。 3.师：还有许多自然现象是因为物质的比热容差异导致的。 引导学生思维进阶式分析 1 相同光照下水的温度和沙子温度的差异原因： 水的比热容比砂石大。质量相同的水和砂石吸收相同的热量后，砂石升高温度要比水大得多。 2 同一天同纬度的海陆昼夜温差的差异原因： 导致该现象的原因是沙漠地区砂石多，比热容比水小，相同光照条件下，地面温度升高更高，使得白天气温高于海边；夜里砂石降温快，相同时间能降低到更低温度使得气温下降更低，低于海边。 3 海陆风形成原因： 陆地比热容小，温度变化快，海水比热容大，温度变化慢，因此白天陆地温度高海洋温度低，刮海风；夜晚陆地温度低海洋温度高，刮陆风。 用模型辅助理解： 五、小结，构建知识网络 1.师：通过以上分析，相信同学们对本节课知识有了更深的认识，请你总结本节课的知识点。 学生总结本节课的的要点。 2.师：你会用进今天所学的的内容了吗？在课后你可以继续对课本147页科学 技术 社会 环境内容向你的同学、老师进行科学解释。 学科网（北京）股份有限公司 $