热力学第二定律1(黄颂翔)课件

热力学第二定律1（黄颂翔）热力学第二定律1（黄颂翔）热力学第二定律1（黄颂翔）第七章热力学第二定律§引言热力学第一定律给出了各种形式的能量在相互转化过程中必须遵循的规律,但并未限定过程进行的方向.观察与实验表明,自然界中一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的,或者说是有方向性的.对这类问题的解释需要一个独立于热力学第一定律的新的自然规律,即热力学第二定律下页热力自然过程的方向性问题学第二定可逆与不可逆过程律讲课提热力学第二定律的表述纲(宏观描述)(微观描述)熵函数的引入热力学几率的引入「熵增原理热二定律的统计意义玻尔兹曼关系熵概念的泛化下页前言：创客教育模式在我国教育行业中的应用，起始于2015年，并且各类的创客教育模式在国内得到了快速的发展。创客教育模式下，原有的课程设计模式发生了较大的改变，通过融入创客教育理念，有效地提升了课程设计的效率和效果，在实际教学过程中，发挥了重要作用。创客教育模式在应用过程中，取得了较为不错的教学效果，从此引起了教育界的广泛关注。在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中，就STEAM教育、创客教育模式进行了探讨和分析，指出推进创客教育模式更好地利用，从而提升学生的创新意识。创客教育模式在我国的发展，就提升教育工作者工作方法创新、课程设计有效性方面发挥了日益重要的作用，如何对这一发展模式进行较好改进，成为创客教育应用必须考虑的一个重点内容。本文立足于管理类课程设计角度，分析创客教育模式的应用方法。一、创客教育模式概念“创客”是基于“创课”理念的发展，从而形成的一种新的教育模式。创客教育模式在应用过程中，注重对课程创新理念进行把握，以此作为出发点，探讨了课程设计过程中，如何把握创客教育的新观点，使课程教育更好地满足实际需要。创客教育模式在应用过程中，要注重定位于“课程”，并能够区别于课程的“新”到底体现在哪里[1]。创客教育模式服务于“人”，坚持以人为本的服务理念，这样一来，能够更好地把握创客设计的核心，从而保证创客教育发挥更好的作用。二、创客教育模式应用于管理类课程设计的关键点管理类课程设计过程中，要注重从学科整体角度出发，对各个部分的内容进行协调，从而保证管理类课程教学过程中，能够更好地满足实际教育需要。管理类课程应用创客教育模式设计时，应注重对以下关键点进行把握：1.内容整合。管理类课程在利用创客教育模式时，要注重跳出管理类课程的局限性，加强管理类课程与其他学科，像是计算机、社会学、心理学等知识进行结合，加强学科的综合性和交叉性，能够对管理类教学资源进行有效的整合[2]。内容整合过程中，能够强化管理类学科的知识，并且使之与人们实际生活进行密切联系，从而保证管理类教学过程中，更好地使学生对学科内容进行理解和掌握。同时，“一科主导，多科结合”的发展模式成为创客教育模式发展的重要方向，在教学设计过程中，对所讲授的学科进行把握，融入其他学科的知识，能够对教学内容进行更好的讲解。内容整合过程中，还需要注重创建完善的教学团队，能够对师资力量进行整合，从而满足内容整合的发展需求[3]。2.创新性。创客教育模式本身具有一定的创新性，它实现了对原有教育模式的创新。创新性应用于创客教育过程中，要注重对互联网进行利用，对教学内容进行拓展。管理类课程教学过程中，丰富学生的视野，使学生对与管理类知识相关的实事内容进行理解和掌握，对理解学科知识来说，具有十分重要的意义。管理类教学应用创客教育模式时，要注重对现代化教学手段进行应用，从而实现原有教学模式的创新发展。例如应用虚拟现实技术、传感器技术、3D技术等等，能够实现对管理类知识的“活化”，可以加深学生对抽象知识更好的理解和掌握。创新性在管理类课程设计中的应用，还要注重实现“研究+创新”的教学模式，能够通过对管理类学科的有效分析，保证课程设计具有较强的针对性和实用性。3.协作性。协作性在管理类课程设计中的体现，注重内容与教学活动的有机结合，从而保证教学模式更好地满足教学实际需要。协作性在实际应用时，要注重结合创客教育模式的实际特征，能够结合学生的兴趣爱好，构建项目小组，实现教师与学生之间的有效协作，双方共同研究和分析下，对课程知识更好地理解和掌握。协同性的体现，要注重结合设计、制作、修改、完善等，能够将理论与实践进行有机结合。三、创客教育模式下的管理类课程设计应用1.有效把握创客教育模式课程设计理念。创客教育模式的课程设计理念是创客教育用于管理类课程设计的精华和核心，创客教育模式课程设计理念的特征突出表现为以下几点：（1）趣味化设计。创客教育在进行管理类课程设计过程中，趣味化设计是其坚持的一个重要原则和方向。通过趣味化的设计能够更好地引起学生的关注，从而提升学生学习管理类课程知识的兴趣，充分发挥学生主观能动性，使学生能够积极、主动对管理类知识进行掌握。（2）立体化设计。立体化设计应用于管理类课程设计当中，注重对管理类课程单一的形态进行改进，从而使课程知识对其他学科知识进行融合，从而保证知识学习过程中，能够带给学生更好的感受，使学生的思维得到有效拓展。立体化的设计注重从目标、课程内容、课程资源角度出发，保证教学能够符合学生发展需要，又能够对管理类教学目标进行较好体现。2.创客教育设计流程。创客教育模式在管理类课程设计中的应用，注重把握合理的设计流程，从而保证创客教育模式的功能和作用得到有效发挥。（1）内容体系构建。创客教育模式在管理类课程设计中的应用，如何对内容体系进行构建和把握，会对教学效果产生最直接的影响。内容体系构建时，要对管理类课程的内容进行把握，以此作为内容体系构建的主体。同时，结合创客教育模式的特征，内容体系构建要坚持多元化的发展模式，对管理类课程单一性进行改变。这一过程中，就需要在内容体系构建时，能够对其他学科内容进行应用，对学科内容的关联性进行体现，从而使课程内容得到有效丰富，以满足学生学习和发展需要。（2）项目构建。项目构建是从整体角度出发，并对整体进行分解，以逐个任务完成的方式，对项目任务进行完成。这一过程中，要将创客教育模式的趣味性得到有效体现。学生在参与活动过程中，通过对相关任务的思考和理解，能够培养学生的创新意识和创造能力，从而使学生在学习过程中，能够提升自身的能力水平。项目构建的应用，要保证课程坚持标准化、规范化的设计，能够对项目实施的各个细节和过程进行较好的把握。（3）活动设计。创客活动设计主要目的在于保证设计的管理类课程能够顺利地实施，使学生更好地完成项目任务。在活动设计时，要结合管理类教学实际情况，能够对学习活动进行精心设计。活动设计遵循“ADAI”原则，即激活原则、展示原则、应用原则、整合原则。这四个原则的应用，通过坚持以学生为主体的原则，利用场景再现和故事导入的方法，激发学生的学习兴趣；之后学生根据项目任务情况，通过操作展示，使学生对新的知识进行理解和掌握；接下来，学生将理论与实践进行紧密结合，提升学生的实践动手能力；最后，通过对知识的学习，对涉及到管理类学科的知识进行整合，拓展学生的思维，增强学生的能力。（4）评价设计。创客教育模式在进行教学评价过程中，要注重体现出“多元化”的评价特征。评价设计时，应对学生学习积极性、学生参与度、教师参与度、教师积极性等多个维度进行考虑，能够观察创客教育模式在应用时，学生表现出的创客素养、创新意识、创造能力等。评价设计环节的利用，注重提升学生自己评价的能力，使学生能够对自身存在的不足进行反思，从而对学习方式进行改进，更好地增强自身的能力。教师在这一过程中，也要对自身的教学方法和教学模式问题进行反思。通过教师和学生共同的反思，更好地提升教学效果。客教育模式在管理类课程设计中的应用，注重对“创课”这一基础性内容进行把握，通过对原有的课程设计模式进行创新发展，能够保证创客教育更好地提升教学效果和教学效率。创客教育模式的有效利用，提升了管理类课程设计的趣味性，通过对现代化教学媒介的利用，丰富了管理类教学的内容，使学生的思维得到了有效拓展，这样一来，对于满足学生学习需要和教师课程设计需求来说，发挥了极为重要的作用。实验教学是化学学科的主体，也可以说是化学学科的精魂。但有些中学教学设施缺乏，只能利用单一的教学资源来做化学实验，并运用演示实验给予学生直观的观察，不能让学生参与其中。因此，化学实验课应采用更多的演示实验，让学生能够更好地掌握化学知识。一、化学实验课教学要点化学学科是具有实验教学的学科，教师应采用演示实验让学生观察。演示实验是一种很有效的化学教学方法。当然，要想成功地做好演示实验，师生必须要做到课前准备充分，教师要保证操作示范正确。教师演示、操作和示范要简单明了，有规律、有条理。同时，教师要指导学生积极参与，勤动手、勤动脑。学生动手做实验，具有真实的感触，可以很好地消化新知识、巩固旧知识。化学教学要有规律性、逻辑性、链接性。因此，学生要理解并掌握制取气体的实验原理，了解实验仪器与装置，学会正确的操作方法，掌握气体的检验方式。做好这样的课堂实验教学，学生不但能掌握一定的理论知识，而且能掌握到相应的实践经验。教师要让学生感受到学中有动、动中有学、学动结合，在乐中学、学中乐，并不断更新教学方式，激发、培养学生的创新思维。化学实验教学着重于培养和训练学生的观察能力、动手实验能力、对实验问题的思维分析能力。因此，教师要运用严格的课堂演示实验训练，做好学生的分组实验，拓展学生的思维，培养学生的创新能力。这样一来，学生学化学的积极性肯定会有相应的提高。在课堂上做演示实验时，教师要富有耐心、细心地做全面指导，耐心解答学生提出的问题，同时结合实验采取及时提问、及时巩固训练等手段，引导学生分析问题、解决问题，做到观察更仔细、实验更有趣。二、做好每一节课的化学实验课教学化学实验过程具有一定危险性，因此，教师做好充分准备。备透教材，熟悉本节课实验的内容和步骤，明确实验目的，思考如何启发学生观察，明确观察对象应该如何观察。要注意课堂的安全性，不要因粗心而让课堂变得不完美或者降低效率。要通过教师指导，保证学生操作规范。在课堂的演示实验中，教师的一举一动会成为学生独立操作的依据和榜样，对学生的实验操作具有示范作用。所以，教师操作时应规范操作，有条有理，环节齐全。演示区域必须整洁，与实验无关的闲杂物品不能放在演示桌上，以免影响学生的视觉。实验材料的使用量要适中，不应太多，以免浪费和造成安全隐患。化学课上的演示实验，教师应做到保证安全。一旦有危险，不管学生还是教师，任何人受伤均会造成不良影响和严重后果。制取有毒气体时，一定要检查好装置此种气体的器具的严密性。同时，对易爆、易燃物要更加谨慎提防。例如，在演示氯气制作时，要适当控制二氧化锰和盐酸的量，一般在收集若干瓶氯气后，所剩氯气的量就很少了，但仍要将多余氯气通入碱液中。最后将装置移到室外，反应基本上就停止了。为防止意外，每节课演示实验时，最好在木制提篮中放些水和湿布，这样的话，如果有轻微的危险发生，师生也能及时处理和制止。三、化学实验教学的策略与方式（1）教法要灵活，思路要新颖。化学教学的课堂演示实验是结合教师讲、学生学的重要部分，良好的实验演示能使课堂气氛活跃，学生学习兴趣高涨，听讲注意力集中。不过教师要保证做到：课前做好充分的准备；实验时要规范，确保全班同学看清、看懂；做好课堂记录，实验结束后让学生积极回答，之后得出实验结论，并将结果写在课本演示实验旁，同时结合练习题得以巩固。这样做的话，学生不仅能学到实际的知识，而且会产生学好化学的兴趣。（2）教师精心设计，搭建学习平台。教师要尽量为学生着想，以学生为主体，教师为主导，营造一个学生能动手参与、动脑思考的学习平台与良好氛围，力求将演示实验改变成学生自主完成的小组实验。小组应分为4人组，成员为1优、1差、2中，小组内要互帮互助、相互弥补，共同努力完成演示实验。可以让学生自主设计实验，提出改进实验的思路和方法，化被动为主动，随时调整、调动学生做实验的积极性和学习兴趣。（3）争取做到乐中求学，学中寻乐。人类在进步，社会在发展，教育在改革，理念在转型，学生的思想也在变，对老师的教法要求也相当高。学生喜欢表演性教学，厌恶单一式、传统式教学，因此，教师要扎实备课，了解、揣摩学生的学习心理，做到因材施教、因人而宜、实事求是，不断地改教法、不断地变理念，这样的话，学生才有可能感受到学习的快乐，真正体会到在乐中学、在学中乐。否则，学生会出现厌学、抵触老师的教学要求等情绪。所以，教师的教学方式方法、理念、意识、眼光在当今的教学中极为重要。四、结束语总之，化学学科的实验教学是初中化学教学的核心内容，课堂实验教学能使学生学到实质的知识，能把理论与实践有机地结合起来。因此，化学学科的实验教学值得广大的化学老师顺应时代再接再厉，开阔视野，不断创新，积极进取。第七章热力学第二定律§引言热力学第一定律给出了各种形式的能量在相互转化过程中必须遵循的规律,但并未限定过程进行的方向.观察与实验表明,自然界中一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的,或者说是有方向性的.对这类问题的解释需要一个独立于热力学第一定律的新的自然规律,即热力学第二定律下页热力自然过程的方向性问题学第二定可逆与不可逆过程律讲课提热力学第二定律的表述纲(宏观描述)(微观描述)熵函数的引入热力学几率的引入「熵增原理热二定律的统计意义玻尔兹曼关系熵概念的泛化下页§7-6热力学第二定律自然过程的方向性问题功热转换功能自发且完全地转化为热但热不能自发且完全地转化为功;2、热传导热量能自发地从高温物体传向低温物体,但不能自发地从低温物体传向高温物体;下页3、气体自由膨胀气体体积能自发地由体积V1自由膨胀到体积V1+V2;但不能自发地由体积V1+V2收缩为体积V14、气体的混合气体A和B能自发地混合成混合气体AB,但不能自发地分离成气体A和B下页页二、可逆过程和不可逆过程1.广义定义:假设所考虑的系统由一个状态出发经过某一过程达到另一状态,如果存在另一个过程,它能使系统和外界完全复原(即系统回到原来状态,同时消除了原过程对外界引起的一切影响)则原来的过程称为可逆过程;反之,如果用任何曲折复杂的方法都不能使系统和外界完全复原,则称为不可逆过程●狭义定义:一个给定的过程,若其每一步都能借外界条件的无穷小变化而反向进行,则称此过程为可逆过程下页页2.讨论①可逆过程是一种理想的极限,只能接近,而不能真正达到。因为,实际过程都是以有限的速度进行,且在其中包含摩擦,粘滞,电阻等耗散因素,必然是不可逆的。卡诺循环是可逆循环。可逆传热的条件是:系统和外界温差无限小,即等温热传导在热现象中,这只有在准静态和无摩擦的条件下才有可能。无摩擦准静态过程是可逆的②经验和事实表明,自然界中真实存在的过程都是按一定方向进行的,都是不可逆的。例如下页上理想气体绝热自由膨胀是不可逆的。在隔板被抽去的瞬间,气体聚集在左半部,这是种非平衡态,此后气体将自动膨胀充满整个容器。最后达到平衡态。其反过程由平衡态回到非平衡态的过程不可能自动发生。热传导过程是不可逆的。热量总是自动地由高温物体传向低温物体,从而使两物体温度相同,达到热平衡。从未发现其反过程,使两物体温差增大。③不可逆过程不是不能逆向进行,而是说当过程逆向进行时,逆过程在外界留下的痕迹不能将原来正过程的痕迹完全消除下页3.利用四种不可逆因素判别可逆、不可逆任何一个不可逆过程中必包含有四种不可逆因素中的某一个或某几个。四种不可逆因素是:耗散不可逆因素、力学不可逆因素(例如