高中物理選修3-3：《物態(tài)和物態(tài)變化》

1、新課標(biāo)人教版課件系列高中物理選修選修3-33-3第九章物態(tài)和物態(tài)變化9.1固體教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)v知識與能力知識與能力v1知道固體可分為晶體和非晶體兩大類，了解它們在物理性質(zhì)上的差別。v2知道晶體分子或離子按一定的空間點陣排列。知道晶體可分為單晶體和多晶體，通常說的晶體及性質(zhì)是指單晶體，多晶體的性質(zhì)與非晶體類似。v3能用晶體的空間點陣說明其物理性質(zhì)的各向異性。v重點、難點重點、難點v1.晶體與非晶體的區(qū)別;晶體與多晶體的區(qū)別v2.晶體的微觀結(jié)構(gòu)一、晶體和非晶體 1晶體：具有規(guī)則的幾何形狀 點擊下圖觀看動畫點擊下圖觀看動畫幾種晶體的形狀幾種晶體的形狀.swf由此可知：（ 1 ）常見的晶體有：石英、

2、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、糖、味精等（2）幾種常見晶體的規(guī)則外形：食鹽的晶體呈立方體形；明礬的晶體呈八面體形；石英的晶體中間是一個六棱柱，兩端呈六棱錐；雪花是水蒸氣在空氣中凝華時形成的晶體，一般為六角形的規(guī)則圖案非晶體：沒有規(guī)則的幾何形狀 常見的非晶體有：玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等 松香松香瀝青瀝青3晶體和非晶體的差異（1）在外形上：晶體具有規(guī)則的幾何形狀，非晶體沒有）在外形上：晶體具有規(guī)則的幾何形狀，非晶體沒有規(guī)則的幾何形狀規(guī)則的幾何形狀點擊下圖觀看動畫了解晶體與非晶體的導(dǎo)熱性點擊下圖觀看動畫了解晶體與非晶體的導(dǎo)熱性晶體非晶體的導(dǎo)熱性能.swf 由此可知： （2）在物理性質(zhì)上，晶體的物理

3、性質(zhì)與方向有關(guān)（這種特性叫各向異性），非晶體的物理性質(zhì)在各個方向是相同的（這種特性叫各向同性） 注意：注意： 晶體具有各向異性，并不是每種晶體在各種物理性質(zhì)上都晶體具有各向異性，并不是每種晶體在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性云母導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，而表現(xiàn)出各向異性云母導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，而有些晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如方鋁礦，有有些晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如方鋁礦，有些晶體在光的折射上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如方解石些晶體在光的折射上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如方解石 晶體有一定的熔點，非晶體沒有一定的熔點晶體有一定的熔點，非晶體沒有一定的熔點4晶體和非晶

4、體間的轉(zhuǎn)化 1一種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，例如水晶天然水晶是晶體，熔化后再凝結(jié)的水晶（石英玻璃）就是非晶體，即一種物質(zhì)是晶體還是非晶體并不是絕對的2許多非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體3在冷卻得足夠快和冷卻到足夠低的溫度時，幾乎所有的材料都能成為非晶體 二、單晶體和多晶體 1單晶體：如果一個物體就是一個完整的晶體，這樣的晶體單晶體：如果一個物體就是一個完整的晶體，這樣的晶體叫做單晶體叫做單晶體 例如：雪花、食鹽小顆粒、單晶硅、單晶鍺等例如：雪花、食鹽小顆粒、單晶硅、單晶鍺等2多晶體：如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶多晶體：如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶

5、體組成的，這樣的物體叫做多晶體其中的小晶體叫做晶體組成的，這樣的物體叫做多晶體其中的小晶體叫做晶粒粒（1）多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀）多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀 （2）多晶體）多晶體 不顯示各向異性（每一晶粒內(nèi)部都是各向不顯示各向異性（每一晶粒內(nèi)部都是各向異性的）異性的） 有確定的熔點有確定的熔點 固體是否有確定的熔點，可作為區(qū)分晶體非晶體的標(biāo)志3多晶體和非晶體比較 （1）多晶體和非晶體都沒有規(guī)則的幾何形狀 （2）多晶體有一定的熔點，非晶體沒有一定的熔點 （3）多晶體和非晶體的一些物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向同性例題：下列說法中正確的是（）A常見的金屬材料都是多晶體B只有非晶體才顯示各向同性C凡是具有規(guī)則

6、天然幾何形狀的物體必定是單晶體D多晶體不顯示各向異性解析：v常見的金屬：金、銀、銅、鐵、鋁、錫、鉛等都是多晶體，選項A正確因為非晶體和多晶體的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向同性，所以選項B錯誤，這項D正確有天然規(guī)則的幾何形狀的物體一定是單晶體，選項C正確v該題的正確答案為A、C、D小結(jié)：v晶體和非晶體v單晶體和多晶體9.2液體教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)知識與技能知識與技能 1、知道液體的宏觀性質(zhì)（具有一定的體積，不易壓縮，有流動性）； 2、了解液體的微觀結(jié)構(gòu)：液體的微觀粒子也在平衡位置附近做微小的振動，但液體分子沒有固定不變的平衡位置；3、能用分子動理論的觀點初步說明液體表面張力現(xiàn)象；4、了解表面張力現(xiàn)象在實際中

7、的應(yīng)用，并能解釋一些簡單的自然現(xiàn)象過程與方法過程與方法 1運用能用分子動理論的觀點初步說明液體表面張力現(xiàn)象 2理論聯(lián)系實際，學(xué)習(xí)運用表面張力解釋自然現(xiàn)象情感、態(tài)度與價值觀情感、態(tài)度與價值觀 通過對表面張力現(xiàn)象在實際中的應(yīng)用，感受成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣教學(xué)重點難點教學(xué)重點難點： 液體的微觀結(jié)構(gòu)及其宏觀解釋教學(xué)方法：教學(xué)方法：探究法教具：教具：多媒體課件分子在不停的做無規(guī)則的運動，分子之間的的相互作用力使得分子聚集在一起，而分子的無規(guī)則運動又使它們分散開來，我們看到自然界中物質(zhì)的三種狀態(tài)：液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)，便是由于分子的這兩種作用而產(chǎn)生的三種不同的聚集狀態(tài)。1、對比液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)研

8、究液體的性質(zhì)（1）液體和氣體沒有一定的形狀，是流動的。（2）液體和固體具有一定的體積； 而氣體的體積可以變化千萬倍；（3）液體和固體都很難被壓縮； 而氣體可以很容易的被壓縮；結(jié)論：液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間，它與固體一樣具有一定的體積，不易壓縮，同時，又像氣體一樣沒有固定的形狀，具有流動性。這些性質(zhì)是由它的微觀結(jié)構(gòu)決定的。 、液體的微觀結(jié)構(gòu)液體分子間距介于氣體分子間距和固體分子間距之間；液體分子的排列更接近于固體；液體分子間的相互作用力比固體分子間的作用力要小【例】下面關(guān)于液體的說法正確的是（）非晶體的結(jié)構(gòu)跟液體非常類似，可以看作是粘滯性極大的液體液體的物理性質(zhì)一般表現(xiàn)為各向同性液體的密度總

9、是小于固體的密度所有的金屬在常溫下都是固體液體的表面張力表面層表面層液體液體汽汽3、液體的特殊現(xiàn)象液體的表面張力具有使液體表面收縮的趨勢請學(xué)生們分析下面這些現(xiàn)象，并解釋產(chǎn)生的原因？（1）雨傘的傘面有細小的孔，為什么水不會從孔里漏下去？（2）將分幣輕輕地放在一碗水的水面上，為什么分幣會浮在水面上不沉下去？因為水將紗線浸濕后，在紗線孔隙中形成水膜，水膜的表面張力使得雨水不致漏下這是由于表面張力使得液體表面形成一個張緊的薄膜，當(dāng)分幣放置上后，使得液體表面發(fā)生形變，產(chǎn)生彈力，這樣受力平衡，所以分幣會浮在水面上不沉下去。浸潤和不浸潤液體的表面張力3、液體的特殊現(xiàn)象毛細現(xiàn)象化學(xué)上如何檢化學(xué)上如何檢查試管是

10、否刷查試管是否刷的干凈？的干凈？【例】人造衛(wèi)星中有一個盛液體的容器如果液體浸潤容器壁，會發(fā)生什么現(xiàn)象？如果液體不浸潤器壁，又將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？【例】在水中浸入兩個同樣細的毛細管,一個是直的,另一個是彎的,如圖,水在直管中上升的高度比彎管的最高點還要高,那么彎管中的水能否流出?為什么?4、液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性的一些化合物取名為液晶液晶分子結(jié)構(gòu)液晶的應(yīng)用：電子表顯示窗筆記本彩色顯示器人造生物膜、液體的微觀結(jié)構(gòu)浸潤和不浸潤液體的表面張力、液體的特殊現(xiàn)象毛細現(xiàn)象、液晶9.3飽和汽和飽和氣壓教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) v知識與能力知識與能力v1知道汽化及汽化的兩種方式和

11、其特點。v2理解飽和汽與飽和汽壓，能從分子動理論的角度解釋有關(guān)現(xiàn)象。v3理解空氣的絕對濕度和相對濕度，并能進行簡單計算。v4了解濕度計的原理。v重點、難點：重點、難點：v1、理解飽和汽與飽和汽壓，能從分子動理論的角度解釋有關(guān)現(xiàn)象。v2、理解空氣的絕對濕度和相對濕度，并能進行簡單計算。一、蒸發(fā)與沸騰一、蒸發(fā)與沸騰1.1.汽化：汽化：物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程2.2.蒸發(fā)蒸發(fā)：發(fā)生在液體表面，即液體分子由液發(fā)生在液體表面，即液體分子由液體表面跑出去的過程體表面跑出去的過程3.3.影響蒸發(fā)的因素：影響蒸發(fā)的因素：表面積表面積溫度溫度通風(fēng)通風(fēng)液面氣壓高低液面氣壓高低蒸發(fā)可使液體降

12、溫蒸發(fā)可使液體降溫4.4.沸騰：沸騰： 在一定大氣壓下，加熱液體到某一溫度時，在一定大氣壓下，加熱液體到某一溫度時，在液體表面和內(nèi)部同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)在液體表面和內(nèi)部同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象，相應(yīng)的溫度叫沸點象，相應(yīng)的溫度叫沸點t/0Cp/kPa10020030050100150沸點與液面上氣體的壓強有關(guān)沸點與液面上氣體的壓強有關(guān)蒸發(fā)蒸發(fā)沸騰沸騰相同點相同點不不同同點點發(fā)生部位發(fā)生部位溫度條件溫度條件劇烈程度劇烈程度溫度變化溫度變化影響因素影響因素方式方式項目項目都是汽化現(xiàn)象，都能使液體變?yōu)闅怏w，都吸收熱量都是汽化現(xiàn)象，都能使液體變?yōu)闅怏w，都吸收熱量液面液面內(nèi)部、液面同時進行內(nèi)部、液面同時

13、進行任何溫度任何溫度一定溫度（沸點）一定溫度（沸點）緩慢緩慢劇烈劇烈降低降低不變不變1.液體溫度的高低液體溫度的高低2.液體表面積的大小液體表面積的大小3.液體表面空氣流動的快慢液體表面空氣流動的快慢4.液體汽壓的高低液體汽壓的高低液面氣壓的高低液面氣壓的高低現(xiàn)象：減小瓶中的氣壓，水會沸現(xiàn)象：減小瓶中的氣壓，水會沸騰。騰。表明表明: :氣壓減小，水的沸點降低。氣壓減小，水的沸點降低。二、飽和汽和飽和汽壓二、飽和汽和飽和汽壓1.1.飽和汽飽和汽 在密閉容器中的液體不斷的蒸發(fā)，液面上的蒸氣也不在密閉容器中的液體不斷的蒸發(fā)，液面上的蒸氣也不斷地凝結(jié)，當(dāng)這兩個同時存在的過程達到斷地凝結(jié)，當(dāng)這兩個同時存

14、在的過程達到動態(tài)平衡動態(tài)平衡時，時，宏觀的蒸發(fā)也停止了，這種與液體處于動態(tài)平衡的蒸宏觀的蒸發(fā)也停止了，這種與液體處于動態(tài)平衡的蒸氣叫做飽和汽。氣叫做飽和汽。2.2.未飽和汽：未飽和汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸氣沒有達到飽和狀態(tài)的蒸氣3.3.飽和汽壓：飽和汽壓： 在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是一定的，在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是一定的，因而飽和汽的壓強也是一定的，這個壓強叫做因而飽和汽的壓強也是一定的，這個壓強叫做這種液體的飽和汽壓。這種液體的飽和汽壓。說明：說明：（1 1）飽和汽壓隨溫度的升高而增大。）飽和汽壓隨溫度的升高而增大。（2 2）飽和汽壓與蒸氣所占的體積無關(guān)，也和這種體積中有無

15、其他）飽和汽壓與蒸氣所占的體積無關(guān)，也和這種體積中有無其他氣體無關(guān)。氣體無關(guān)。a.a.往一個真空容器中注入液體往一個真空容器中注入液體, ,表面的上方形成飽和蒸汽時表面的上方形成飽和蒸汽時, ,表面表面的上方空間的氣壓就是飽和汽壓的上方空間的氣壓就是飽和汽壓. .b.b.往一個密閉的原來有空氣的容器中注入液體往一個密閉的原來有空氣的容器中注入液體, ,表面的上方形成表面的上方形成飽和蒸汽時飽和蒸汽時, ,表面的上方空間的氣壓不等于飽和汽壓表面的上方空間的氣壓不等于飽和汽壓, ,而是飽和汽而是飽和汽壓與空氣壓強的總和壓與空氣壓強的總和. .c.c.液體的飽和汽壓只指這種氣體的分氣壓液體的飽和汽壓

16、只指這種氣體的分氣壓. . 溫度升高時溫度升高時, ,分子平均動能增大分子平均動能增大, ,單位時間內(nèi)逸出液面的分子單位時間內(nèi)逸出液面的分子數(shù)增多數(shù)增多, ,于是原來的動態(tài)平衡狀態(tài)被破壞于是原來的動態(tài)平衡狀態(tài)被破壞, ,空間氣態(tài)分子密度逐漸空間氣態(tài)分子密度逐漸增大增大, ,導(dǎo)致單位時間內(nèi)返回的分子數(shù)增多導(dǎo)致單位時間內(nèi)返回的分子數(shù)增多, ,從而達到新的條件下的從而達到新的條件下的動態(tài)平衡動態(tài)平衡. .（3 3）液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外部壓強）液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外部壓強相等相等三、空氣的濕度三、空氣的濕度1.1.絕對濕度：絕對濕度：空氣里所含水汽的壓強空氣里所含水汽的壓強2.2.相

17、對濕度：相對濕度：在某一溫度下，水蒸汽的壓強與同溫度下在某一溫度下，水蒸汽的壓強與同溫度下飽和汽壓的比，稱為空氣的相對濕度。飽和汽壓的比，稱為空氣的相對濕度。相對濕度相對濕度=水蒸汽的實際壓強水蒸汽的實際壓強同溫度下的飽和汽壓同溫度下的飽和汽壓即即B=ppsX100%3.3.影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素素, ,不是空氣中水蒸氣的絕對數(shù)量不是空氣中水蒸氣的絕對數(shù)量, ,而是空氣中水蒸氣而是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距. .四、空氣的濕度四、空氣的濕度1.1.空氣的相對濕度常用濕度

18、計來測量?？諝獾南鄬穸瘸Ｓ脻穸扔媮頊y量。2.2.常用的濕度計有干濕泡濕度計、毛發(fā)濕度計和濕度常用的濕度計有干濕泡濕度計、毛發(fā)濕度計和濕度傳感器等傳感器等 水蒸氣的壓強離飽和汽壓越遠水蒸氣的壓強離飽和汽壓越遠, ,越有利于水的蒸發(fā)越有利于水的蒸發(fā), ,人們感覺干爽人們感覺干爽. .9.4物態(tài)變化中的能量交換教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) v知識與能力知識與能力v1知道熔化和熔化熱、汽化和汽化熱的概念。v 2會用熔化熱和汽化熱處理有關(guān)問題。v 3體會能的轉(zhuǎn)化與守恒在物態(tài)變化中的應(yīng)用。v重點、難點：重點、難點：v知道熔化和熔化熱、汽化和汽化熱的概念v會用熔化熱和汽化熱處理有關(guān)問題。固態(tài)固態(tài)液態(tài)液態(tài)氣態(tài)氣態(tài)熔化吸

19、熱熔化吸熱汽化吸熱汽化吸熱凝固放熱凝固放熱液化放熱液化放熱一、熔化熱一、熔化熱 物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程。物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程。物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程。物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程。熔化是凝固的逆過程。熔化是凝固的逆過程。1. 熔化與凝固熔化與凝固 熔化：熔化： 凝固：凝固：一、熔化熱一、熔化熱 由于固體分子間的強大作用，固體分子只由于固體分子間的強大作用，固體分子只能在各自的平衡位置附近振動，對固體加能在各自的平衡位置附近振動，對固體加熱，在其熔解之前，獲得的能量主要轉(zhuǎn)化熱，在其熔解之前，獲得的能量主要轉(zhuǎn)化為分子的動能，使物體溫度升高，當(dāng)溫度為分子的動能，使物體溫度升高，當(dāng)溫度升高到一定程

20、度，一部分分子的能量足以升高到一定程度，一部分分子的能量足以克服其他分子的束縛，從而可以在其他分克服其他分子的束縛，從而可以在其他分子間移動，固體開始熔解。子間移動，固體開始熔解。為什么熔化會吸熱？為什么熔化會吸熱？一、熔化熱一、熔化熱2.熔化熱：熔化熱： 某種晶體熔化過程中所需的能量與其某種晶體熔化過程中所需的能量與其質(zhì)量之比，稱做這種晶體的熔化熱質(zhì)量之比，稱做這種晶體的熔化熱一定質(zhì)量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時一定質(zhì)量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量相等放出的熱量相等一、熔化熱一、熔化熱為什么晶體有確定的熔點和熔化熱，非晶體卻沒有？為什么晶體有確定的熔點和熔化熱，非晶體卻沒有？ 晶體熔化過程中，當(dāng)溫度達到熔點時，吸收的熱量全部用晶體熔化過程中，當(dāng)溫度達到熔點時，吸收的熱量全部用來破壞空間點陣，增加分子勢能，而分子平均動能卻保持不變，來破壞空間點陣，增加分子勢能，而分子平均動能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點。非晶體沒有空間點陣，熔化時不需要所以晶體有固定的熔點