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1、最新人教版選修（3-3）《熱力學(xué)第二定律的微觀解釋》教 案1熱力學(xué)第二定律的微觀解釋》 教案
【教學(xué)目標(biāo)】
1 .了解有序和無序，宏觀態(tài)和微觀態(tài)的概念。
2 .了解熱力學(xué)第二定律的微觀意義。
3 .了解嫡的概念,知道嫡是反映系統(tǒng)無序程度的物理量。
4 .知道隨著條件的變化，嫡是變化的。
【教學(xué)過程】 一、復(fù)習(xí)回顧
熱力學(xué)第二定律：宏觀的自然過程都具有方向性。 實(shí)例：
二、講授新課
（一）.有序和無序
1.有序：。 2. 無
序：。
3.無序意味著各處都。
對(duì)比1
對(duì)比2
4.有序和無序是
（二）.宏觀態(tài)和微觀態(tài)
1 .宏觀態(tài)：。
2 .
2、微觀態(tài)： 。3.系統(tǒng)的宏觀態(tài)所對(duì)應(yīng)的微觀 態(tài)的多少表現(xiàn)為宏觀態(tài)無序程度的大小。
如果一個(gè)“宏觀態(tài)”對(duì)應(yīng)的“微觀態(tài)”比較—,就說這個(gè)“宏觀態(tài)”是 比較。
【實(shí)例探究】
一箱子被擋板分成左右兩室,4個(gè)氣體分子都在左室，撤去擋板后氣體將在 整個(gè)容器內(nèi)無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。分析擋板撤去后,4個(gè)分子在容器中可能的分布情形。
每一種情形出現(xiàn)的概率各是多少?
【得出結(jié)論】
（三）?熱力學(xué)第二定律的微觀意義
（四）.嫡
1 .公式：。
2 .公式中每個(gè)物理量的物理意義：
Q,k。
3..是 的量度。
4.嫡增加原理：。
【鞏固練習(xí)】
1 .下 列 說 法 正 確 的 是
（ ）
A.嫡較
3、大的宏觀狀態(tài)就是無序程度較大的宏觀狀態(tài)
B.嫡較大的宏觀狀態(tài)就是無序程度較小的宏觀狀態(tài)
C.嫡較大的宏觀狀態(tài)就是出現(xiàn)概率較大的宏觀狀態(tài)
D.任何過程中,系統(tǒng)的嫡一定是增加的
2 .關(guān)于嫡增加原理，下列說法正確的是
（ ）
A.嫡增加原理適用于任何系統(tǒng)
B.嫡增加原理只適用于孤立系統(tǒng)
C.嫡增加原理適用于一切過程
D.嫡增加原理只適用于自然過程
（五）.嫡與生活
事例1:紫金山拯救虎鳳蝶行動(dòng)：活動(dòng)本身使嫡增加 ，但最終的目的是為了喚醒 人們的環(huán)保意識(shí)，最終不扔，從更大的范圍減緩嫡的增加。
升華：以導(dǎo)致嫡增加的活動(dòng)達(dá)到減緩嫡增加的目的 ，多美妙的辯證法！ 拓展：何謂武
4、功！止戈為武。修武的最高境界是阻止武力行為。還是辯證法!
事例2:生命，是一個(gè)奇跡。
生命的進(jìn)化，嬰兒的生長發(fā)育，總是使自身變得更加有序，即嫡是不斷減少的。因 為生命體是一個(gè)開放系統(tǒng)，一方面，新陳代謝使有機(jī)物分解、生命體衰老，物質(zhì)結(jié) 構(gòu)從有序變?yōu)闊o序，嫡增加；另一方面生命體從外界攝入食物、水 ，在體內(nèi)進(jìn)行 各種生命物質(zhì)的合成，物質(zhì)結(jié)構(gòu)從無序變?yōu)橛行颍諟p??；青少年期，總體嫡減小, 老年期總體嫡增加；
醫(yī)學(xué)：研究與臨床試驗(yàn)表明，老年人不斷學(xué)習(xí)新鮮事物可以有效減小老年癡呆癥 的發(fā)生幾率，很多知識(shí)分子到八、九十歲依然能保持敏銳的洞察力和強(qiáng)大的思維 力。
信息論：信息是負(fù)嫡，系統(tǒng)有效的獲取信息
5、就能使自己的組織性更強(qiáng) ，效率更
高。信息量（bit ）的計(jì)算公式與嫡的定義式非常相似，它們的單位相同。
在64個(gè)數(shù)中選中一個(gè)數(shù)所需的信息量（回答“小”、“否”的最少次數(shù)）為
如薛定川所說,生命通過從外界攝取負(fù)嫡為生。
log. 64=6
工1
而一個(gè)數(shù)所包含的信息量為
嫡的定義式為
可見，信息是一一種負(fù)嫡。
吉二一6 即 Tog?64
S=kh\^l
信L、的掌握,是信息/會(huì)中成功的關(guān)鍵。
政治、歷史：嫡的減少使系統(tǒng)（團(tuán)隊(duì)）生命力旺盛 ，最開放的系統(tǒng)是最有活力
的。古羅馬帝國的皇帝一旦國內(nèi)發(fā)生政治危機(jī)，其首選政策不是政治改革，而是 對(duì)外發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭.雖然對(duì)于全
6、人類而言是災(zāi)難，但是對(duì)于羅馬帝國這個(gè)系統(tǒng)而言往 往能化解危機(jī)，因?yàn)橐坏?zhàn)爭勝利，領(lǐng)土、財(cái)富、奴隸、貿(mào)易就會(huì)滾滾而來，這些 都是帝國的負(fù)嫡，是保持帝國生命力所必須的。
縱觀歷史，漢唐興盛于開放，明清衰敗于封閉。封閉必然導(dǎo)致腐敗，因?yàn)榉忾]必然 導(dǎo)致形成相對(duì)穩(wěn)固的利益集團(tuán)，任人唯親、物以類聚是這類腐敗集團(tuán)的最大特征 這樣才能維持集團(tuán)利益的最大化和永恒化，同時(shí)也使集團(tuán)成為一個(gè)日益封閉的系 統(tǒng)，集團(tuán)的活力不斷下降，管理和控制國家的能力極大弱化。
社會(huì)：官員崗位輪換制度、公務(wù)員的考試錄取制度都是為了不斷注入新鮮血液
已保持機(jī)體的生命力
文化：由于閉關(guān)鎖國，幾乎沒有與外界的文化、科技、思想的交流，社會(huì)生產(chǎn)力 停滯不前，這樣的國家極易受到外來強(qiáng)權(quán)的沖擊和先進(jìn)文化的入侵。外來的強(qiáng)權(quán) 早已被我們趕出去，外來文化的統(tǒng)治力卻相當(dāng)長的時(shí)間才能消除。
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人教版選修(3-3)《熱力學(xué)第二定律的微觀解釋》教案1
