高二物理人教選修33課件9.4物態(tài)變化中的能量交換

1、,第九章固體、液體和物態(tài)變化 9.4 物態(tài)變化中的能量交換,高中物理選修3-3人教版,目標定位1.知道熔化和凝固、汽化和液化的物態(tài)變化過程2.知道物態(tài)變化過程中伴隨能量的交換3.掌握能量守恒定律,一、熔化熱 1熔化和凝固 熔化：物質從_變成_的過程 凝固：物質從_變成_的過程 2熔化熱 某種晶體在熔化過程中所需的_與其_之比，稱做這種晶體的熔化熱,預習導學,固態(tài),液態(tài),液態(tài),固態(tài),能量,質量,二、汽化熱 1汽化和液化 汽化：物質從_變成_的過程 液化：物質從_變成_的過程 2汽化熱 某種液體汽化成同溫度的氣體時所需的_與其_之比，稱做這種物質在這個溫度下的汽化熱,預習導學,液態(tài),氣態(tài),氣態(tài),液

2、態(tài),能量,質量,一、熔化熱的理解與計算 1熔化時吸熱，凝固時放熱固態(tài)物質的分子受到周圍其他分子的強大作用，被束縛在一定的位置振動，只有加熱吸收熱量，分子動能增加，才能擺脫其他分子的束縛，從而可以在其他分子之間移動，于是固體開始熔化,課堂講義,2一定質量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量相等 3不同的晶體有不同的空間點陣，要破壞不同物質的結構，所需的能量就不同因此不同晶體的熔化熱也不相同 4非晶體液化過程中溫度會不斷改變，而不同溫度下物質由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時吸收的熱量是不同的，所以非晶體沒有確定的熔化熱,課堂講義,【例1】關于固體的熔化，下列說法正確的是() A固體熔化過程，溫度不變，吸熱

3、B固體熔化過程，溫度升高，吸熱 C常見的金屬熔化過程，溫度不變，吸熱 D對常見的金屬加熱，當溫度升高到一定程度時才開始熔化 答案CD,課堂講義,解析只有晶體熔化時，溫度才不變；在溫度達到熔點之前，吸收的熱量主要用來增加分子的平均動能，因而溫度一直升高；當溫度達到熔點開始熔化時就不再變化 借題發(fā)揮(1)晶體熔化過程，當溫度達到熔點時，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，所以晶體有固定的熔點 (2)非晶體沒有空間點陣，熔化時不需要去破壞空間點陣，吸收的熱量主要轉化為分子的動能，不斷吸熱，溫度就不斷上升,課堂講義,【例2】如果已知銅質的量熱器小桶的質量是150 g

4、，里面裝著100 g、16 的水，放入9 g、0 的冰，冰完全熔化后水的溫度是9 ，試利用這些數(shù)據求出冰的熔化熱 答案見解析 解析9 g、0 的冰熔化為0 的水，再升高到9 ，總共吸收的熱量Q吸m冰m冰c水(9 0 )， 量熱器中的水和量熱器小桶從16 降到9 放出的熱量Q放m水c水(16 9 )m桶c銅(16 9 ),課堂講義,因為Q吸Q放， 所以m冰m冰c水(9 0 )(m水c水m桶c銅)(16 9 ) 統(tǒng)一單位后，把數(shù)值代入上式其中銅的比熱容c銅0.39103J/(kg)，冰的比熱容c冰2.1103J/(kg)，水的比熱容c水4.2103J/(kg)，可得334.7 kJ/kg.,課堂講

5、義,針對訓練當晶體的溫度正好是熔點或凝固點時，它的狀態(tài)() A一定是固體 B一定是液體 C可能是固體 D可能是液體 E可能是固液共存 答案CDE,課堂講義,解析晶體溫度升高到熔點，將開始熔化，而且整個的熔化過程溫度保持不變；而液態(tài)晶體在降溫到一定溫度時，若繼續(xù)放熱，將會發(fā)生凝固現(xiàn)象，而且整個凝固過程溫度不變，這個溫度稱為凝固點對于同一種晶體來說，熔點和凝固點是相同的因此在這個確定的溫度下，晶體既可能是固體(也許正準備熔化)，也可能是液體(也許正準備凝固)，也可能是正在熔化過程中或正在凝固過程中，例如：有0 的水，0 的冰，也有0 的冰水混合物，0 的水放熱將會結冰，而0 的冰吸熱將會熔化成水,

6、課堂講義,二、汽化熱的理解與計算 1液體汽化時，液體分子離開液體表面，要克服其他分子的吸引而做功，因此要吸收熱量液化過程中體積膨脹要克服外界氣壓做功，也要吸收熱量，所以液體汽化時的汽化熱與溫度和外界氣壓都有關系 2一定質量的物質，在一定溫度和壓強下，汽化時吸收的熱量與液化時放出的熱量相等,課堂講義,【例3】有人說被100 的水蒸氣燙傷比被100 的水燙傷更為嚴重，為什么？ 答案100 的水蒸氣本身溫度已經很高，當它遇到相對冷的皮膚還會液化放出熱量，所以被100 的水蒸氣燙傷比被100 的水燙傷更為嚴重 借題發(fā)揮解題的關鍵是應明確汽化熱，即100 的水蒸氣液化并降溫時放出的熱量比100 的水溫度降低時放出的熱量多得多,課堂講義,三、從能量和微觀的角度分析熔化過程與汽化過程的不同 1熔化時，物體體積變化較小，吸收的熱量主要用來克服分子間的引力做功 2汽化時，體積變化明顯，吸收的熱量一部分用來克服分子間的引力做功，另一部分用來克服外界壓強做功,課堂講義,【例4】一定質量的0 的冰熔化成0 的水時，其分子動能之和Ek和分子勢能之和Ep的變化情況是() AEk變大，Ep變大 BEk變小，Ep變小 CEk不變，Ep變大 DEk