高中物理第九章固體液體和物態(tài)變化第4節(jié)物態(tài)變化中的能量交換課件新人教版選修3-

第九章固體、液體和物態(tài)變化第四節(jié)物態(tài)變化中的能量交換【素養(yǎng)目標(biāo)定位】※了解熔化熱、汽化熱等概念※掌握物態(tài)變化中的能量變化【素養(yǎng)思維脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反饋知識點(diǎn)11．熔化與凝固(1)熔化：物質(zhì)從________變成________的過程叫作熔化。(2)凝固：物質(zhì)從________變成________的過程叫作凝固。2．熔化熱(1)某種晶體熔化過程中所需的_____________與其_____________之比叫作這種晶體的熔化熱。(2)用λ表示晶體的熔化熱，則λ＝________，在國際單位制中熔化熱的單位是焦耳/千克(J/kg)。熔化熱固態(tài)

液態(tài)

液態(tài)

固態(tài)

能量(Q)

質(zhì)量(m)

Q/m

知識點(diǎn)21．汽化和液化(1)汽化：物質(zhì)從________變成________的過程叫作汽化。(2)液化：物質(zhì)從________變成________的過程叫作液化。2．汽化熱(1)某種液體汽化成同溫度的氣體時(shí)所需要的_____________與其_____________之比叫作這種物質(zhì)在這一溫度下的汽化熱。(2)用L表示汽化熱，則L＝________，在國際單位制中汽化熱的單位是焦耳/千克(J/kg)。汽化熱液態(tài)

氣態(tài)

氣態(tài)

液態(tài)

能量(Q)

質(zhì)量(m)

Q/m

『判一判』(1)凝固指的是物質(zhì)從氣態(tài)變成固態(tài)的過程。 (

)(2)晶體熔化時(shí)從外界吸收熱量，其溫度不斷升高。 (

)(3)一定質(zhì)量的物質(zhì)，在一定的溫度和壓強(qiáng)下，汽化時(shí)吸收的熱量大于液化時(shí)放出的熱量。 (

)(4)把0℃的冰放在0℃的房間里冰可能會溶化。 (

)(5)1g100℃的水的內(nèi)能比1g100℃的水蒸氣的內(nèi)能小。 (

)(6)汽化熱與溫度、壓強(qiáng)有關(guān)。 (

)××××√√辨析思考『選一選』(多選)物態(tài)變化現(xiàn)象在一年四季中隨處可見，下列關(guān)于這些現(xiàn)象的說法中正確的是(

)A．春天的早晨經(jīng)常出現(xiàn)大霧，這是汽化現(xiàn)象，要吸收熱量B．夏天用干冰給運(yùn)輸中的食品降溫，這是利用干冰熔化吸熱C．秋天的早晨花草上出現(xiàn)了小露珠，這是液化現(xiàn)象，要放出熱量D．冬天在窗戶玻璃上出現(xiàn)冰花，這是凝華現(xiàn)象解析：春天的早晨經(jīng)常出現(xiàn)大霧，這是空氣中的水蒸氣遇冷凝成小液滴，是液化現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；夏天用干冰給運(yùn)輸中的食品降溫，這是利用干冰升華吸熱，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。本題選項(xiàng)CD正確。CD

『想一想』生活在北方的人都知道“下雪不冷化雪冷”，意思是說融雪天往往比下雪天更冷，這是為什么呢？答案：融雪時(shí)，雪由固態(tài)變成液態(tài)要從周圍吸收大量的熱量，使周圍的氣溫更低，人感覺更冷。課內(nèi)互動探究物態(tài)變化中的能量和溫度探究思考討論我們在初中學(xué)過“蒸發(fā)吸熱”“液化放熱”“熔化吸熱”“凝固放熱”，請依據(jù)以上規(guī)律思考如下問題：100℃的水和100℃的水蒸氣都可以燙傷人，但往往水蒸氣燙傷人的后果更嚴(yán)重一些，這是什么原因？提示：100℃的水蒸氣本身溫度已經(jīng)很高，當(dāng)它遇到相對冷的皮膚還會液化放出熱量，所以被100℃的水蒸氣燙傷比100℃的水燙傷更為嚴(yán)重。歸納總結(jié)1．物態(tài)變化中的能量交換：2．固體熔化中的溫度特點(diǎn)固體分子間的強(qiáng)大作用使固體分子只能在各自的平衡位置附近振動。對固體加熱，在其開始熔化之前，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，從而可以在其他分子間移動，固體開始熔化。晶體熔化過程中，當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，吸收的熱量全部用來破壞空間點(diǎn)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(diǎn)。非晶體沒有空間點(diǎn)陣，吸收的熱量主要轉(zhuǎn)化為分子的動能，不斷吸熱，溫度就不斷上升。3．液體汽化中的能量特點(diǎn)液體汽化時(shí)，由于體積明顯增大，吸收熱量，一部分用來克服分子間引力做功，另一部分用來克服外界壓強(qiáng)做功。4．互逆過程的能量特點(diǎn)(1)一定質(zhì)量的晶體，熔化時(shí)吸收的熱量與凝固時(shí)放出的熱量相等。(2)一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在一定的溫度和壓強(qiáng)下，汽化時(shí)吸收的熱量與液化時(shí)放出的熱量相等。典例1典例剖析 (多選)如圖是某種晶體的熔化圖象，下列說法中正確的是(

)A．a(chǎn)b段是吸熱過程，cd段是放熱過程B．a(chǎn)b、bc、cd三段都是吸熱過程C．a(chǎn)b段物質(zhì)處于固態(tài)，bc和cd兩段處于液態(tài)D．bc段是晶體熔化過程BD

解題指導(dǎo)：了解晶體熔化的特點(diǎn)，晶體熔化過程中，雖然溫度不變，但仍吸收熱量，用于改變分子勢能。解析：這是晶體的熔化圖象，圖中所示三段過程中要一直吸收熱量，故B項(xiàng)正確；ab、bc、cd三階段中，ab段是固體，bc段是熔化過程，固、液共存，故C錯(cuò)，D正確。對點(diǎn)訓(xùn)練住在非洲沙漠中的居民，由于沒有電，夏天無法用冰箱保鮮食物，一位物理教師發(fā)明了一種“沙漠冰箱”罐中罐，由內(nèi)罐和外罐組成，且兩罐之間填上潮濕的沙子，如圖所示，使用時(shí)將食物和飲料放在內(nèi)罐，罐口蓋上濕布，然后放在干燥通風(fēng)的地方，并經(jīng)常在兩罐間的沙子上灑些水，這樣就能起到保鮮的作用。問題：(1)經(jīng)常在兩罐間灑些水的原因是______________________。(2)放在干燥通風(fēng)的地方是為了________________。解析：(1)經(jīng)常在兩罐間灑些水，就能起到保鮮作用，先聯(lián)系實(shí)際，非洲地區(qū)比較熱，食物和飲料在高溫環(huán)境中易變質(zhì)，再考慮水蒸發(fā)能吸熱，所以灑水的原因應(yīng)為利用水蒸發(fā)吸熱降低食物和飲料的溫度，便于長期保存；(2)放在干燥通風(fēng)的地方很自然想到是為了加快水分蒸發(fā)從而吸收更多的熱，使食物和飲料溫度不致過高，起到保鮮作用。有利于水蒸發(fā)時(shí)吸熱

加快水的蒸發(fā)

核心素養(yǎng)提升冰的熔化熱很大，1千克0℃的冰熔化成0℃的水放出的熱量，相當(dāng)于把1千克0℃的水升高到80℃需要的熱量。冰的這一特點(diǎn)對自然界有重要的意義，它使得初冬時(shí)，一個(gè)寒冷的夜晚不會把江河湖泊全部封凍起來，氣溫也不會驟然下降；初春時(shí)，一個(gè)陽光燦爛的晴天不會使冰雪全部熔化，造成江河泛濫，氣溫也不會驟然升高。在日常生活中，人們利用冰熔化熱大的特點(diǎn)來冷藏食品、冰鎮(zhèn)飲料等。冰的熔化熱的重要意義

冬季在菜窖里放上幾桶水，可以使窖內(nèi)的溫度不致降低得很多，防止把菜凍壞。這是什么道理？如果在窖內(nèi)放入m＝200kg，t1＝10℃的水，試計(jì)算這些水結(jié)成0℃的冰時(shí)放出的熱量相當(dāng)于燃燒多少千克干木柴所放出的熱量？(木柴的燃燒值約為k＝1.26×104kJ/kg，冰的熔化熱取λ＝3.35×105J/kg)答案：6kg案例解析：因?yàn)樗禍夭⒔Y(jié)冰的過程中將放出熱量，所以窖內(nèi)溫度不會太低。設(shè)這些水結(jié)成0℃的冰時(shí)放出的熱量為Q，則Q＝mλ＋cmΔt＝200×3.35×