中一科學｜熱與溫度：傳導、對流、輻射與保溫瓶

2026-11-12

學生會講「好熱」，但講不出熱由哪裡走到哪裡。這一節由三隻匙羹開始，把傳導、對流、輻射分清楚，再用一杯水把「熱」變成可以計的數字。

本堂目標　45 分鐘後，學生能講出溫度與熱的分別、分別舉出傳導對流輻射的日常例子、用 E = mcΔT 算出加熱所需能量、用水混合法算出最終溫度，並用三種傳熱方式解釋保溫瓶每一層的作用。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
溫度計讀數	溫度計顯示 25，單位是甚麼？	答「度」而講不出 °C
質量與單位	0.5 kg 等於幾多 g？	常答 50 g，要先補 1 kg = 1000 g
平均數	200 與 300 的平均是幾多？	答 250 但講不出加權的概念

02　課堂流程（45）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0-4 分鐘	三隻匙羹	金屬、木、塑膠匙同時放入熱水，一分鐘後輪流摸柄	口頭講出哪隻最燙
4-14 分鐘	傳導	講金屬內自由電子把能量逐個傳過去；木與塑膠是絕緣體，所以柄不燙	用「粒子碰撞」講一次傳導
14-25 分鐘	對流與輻射	燒杯加熱水加幾粒高錳酸鉀看水流；再用紅外燈示範不用媒介的輻射	畫出對流環流箭頭
25-34 分鐘	比熱容計算	寫 E = mcΔT，示範 0.5 kg 水升 20°C 需 42 000 J；再算 60 W 加熱 300 秒只升 8.6°C	代公式算出能量與溫升
34-41 分鐘	混合與保溫瓶	200 g 80°C 加 300 g 20°C 得 44°C；再逐層拆保溫瓶的真空層與鍍銀面	算出混合溫度並講出每層作用
41-45 分鐘	離場檢查	三題快問：熱與溫度分別、哪種方式不需媒介、保溫瓶靠甚麼	口頭作答

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：第 4-14 分鐘｜傳導

把三隻匙羹同時放入熱水，讓學生逐隻摸柄（提醒先抹乾）。金屬那隻最快燙手。追問為甚麼：金屬內有自由電子，受熱後走得快，把能量一路傳去柄；木與塑膠沒有自由電子，只能靠粒子慢慢碰撞，所以慢。再畫一個微觀圖：左邊粒子振動變大，撞向右邊粒子，能量逐格傳。收尾問「為甚麼冬天鐵欄杆摸落去比木欄杆凍？」——答案是金屬吸熱快，不是溫度較低，這條要講清。

學生能用粒子碰撞解釋傳導，並講出金屬與木的分別

第二幕：第 14-25 分鐘｜對流與輻射

燒杯裝水，輕輕放入幾粒高錳酸鉀，用酒精燈由底部一角加熱，紫色水流由底升上、再由另一邊沉落，畫成環流箭頭。講清對流要有流體、要靠密度差，所以在太空無重力就失效。之後關燈用紅外燈照手背，中間隔着紙板仍然感到熱，說明輻射不需要媒介、可以在真空中傳。三個方式各給一個家居例子：鍋底傳導、煲水對流、曬太陽輻射。

學生能畫出對流環流並舉出三種方式各一例

第三幕：第 25-34 分鐘｜比熱容

寫出 E = mcΔT，逐個講符號：E 焦耳、m 千克、c 比熱容、ΔT 溫差。示範 m = 0.5、c = 4200、ΔT = 20，得 E = 42 000 J。再反過來問：60 W 的加熱器開 300 秒，能量 18 000 J，能令同一杯水升幾多度？ΔT = 18 000 ÷（0.5 × 4200）= 8.6°C。提醒學生：水的比熱容大，所以同一能量下升溫慢，這就是海邊日夜溫差小的原因。

學生能雙向使用 E = mcΔT，先算能量再算溫升

第四幕：第 34-45 分鐘｜混合與保溫瓶

混合法：200 g 80°C 加 300 g 20°C，總能量 16 000 + 6 000 = 22 000 單位，總質量 500 g，得 44°C。強調前提是同一種液體、不計散熱，並要學生檢查答案一定在 20 與 80 之間。之後拿出保溫瓶（或畫剖面圖）逐層問：真空層斷傳導與對流、鍍銀內壁把輻射反射回去、塞子防止對流、雙層杯壁減少傳導。收束一句：「保溫不是產生熱，是减慢熱走。」

學生算出混合溫度並解釋保溫瓶三層各自擋哪一種傳熱

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
能量計算	0.8 kg 水由 25°C 加熱到 75°C，需幾多能量？	① ΔT = 75 − 25 = 50 ② E = 0.8 × 4200 × 50 ③ 單位寫 J	E = 168 000 J（168 kJ）
溫升計算	1 kg 水吸收 21 000 J，升幾多度？	① ΔT = E ÷ (mc) ② 21 000 ÷ 4200 ③ 答 5°C	ΔT = 5°C
混合溫度	100 g 90°C 水加 100 g 10°C 水，最終幾度？	① 等質量等比熱 → 直接取平均 ② (90 + 10) ÷ 2 ③ 檢查在兩者之間	50°C
保溫解釋	不鏽鋼真空瓶為甚麼可以保溫？	① 真空層斷傳導對流 ② 鍍銀面反射輻射 ③ 塞子防止空氣對流	三層各擋一種傳熱方式

合理性檢查（一定要教）：合理性三查：① 混合後溫度一定介乎兩個起始溫度之間，超出即計錯；② 能量單位是焦耳，若答案寫「度」就是把溫度當能量；③ 溫差 ΔT 用差值不是平均值，80 與 20 的 ΔT 是 60。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
0.25 kg 水由 20°C 升至 60°C，需能量幾多？	42 000 J	有沒有把 0.25 當成 25
50 g 100°C 水加 150 g 20°C 水，最終溫度？	40°C	有否用質量加權而直接平均成 60°C
解釋雪櫃為甚麼用白色外殼、背後有黑色鐵網	白色反射輻射；黑網把熱輻射出去	是否只答「散熱」而講不出方式

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把熱與溫度當成一樣	「呢杯水好多熱，所以溫度高」	「熱係能量，溫度係粒子平均動能；一杯滾水同一缸暖水，邊個『熱』多啲？答案係一缸暖水。」
以為金屬溫度較低	「冬天鐵欄杆特別凍，因為佢溫度低」	「鐵同木都係室溫，分別係鐵吸熱快，你隻手嘅熱一秒間被抽走，所以覺得凍。」
ΔT 用平均值	80°C 與 20°C 的溫差寫成 50	「ΔT 係大減細，80 減 20 等於 60，唔係平均。」
以為保溫瓶會發熱	「保溫瓶識自己整熱啲水」	「保溫瓶冇發熱線，佢只係擋住三種傳熱，令熱走得慢。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學科學備課指引總覽　同科其餘章節；先完成本章三題獨立練習
同科：中一物質三態與粒子模型　粒子模型是傳導解釋的基礎，先重溫
同科：中二光與色散　輻射與光同屬電磁波，可對照

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
熱與溫度有甚麼分別？	熱是轉移中的能量，溫度是粒子的平均動能	答不出就用滾水與暖水缸的例子重講
哪一種傳熱方式不需要媒介？	輻射	講錯就重做紅外燈示範
保溫瓶的真空層擋哪兩種傳熱？	傳導與對流	只答一種就畫剖面圖再問

09　導師常問

沒有高錳酸鉀怎樣示範對流？

用幾滴食用色素代替，或者把一小片廁紙碎放入水中，看碎屑隨水流走；重點是看見「底升面沉」的路徑。

比熱容要背數值嗎？

水的 4200 要記，其他物質題目會給。要求學生講得出單位 J/(kg °C) 的意義，比死背更有用。

中一需要講熱平衡嗎？

只需要講「最後同溫」，不需要講熱力學第零定律；用兩杯水混合的例子已經足夠。

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