江苏专版2018版高中物理第九章固体液体和物态变化4物态变化中的能量交换学案新人教版选修3

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1、*4　物态变化中的能量交换[学习目标]　1.了解固体熔化热，知道不同固体有不同的熔化热．了解汽化的两种方式，知道沸点与大气压的关系.2.了解熔化、凝固、汽化和液化的概念及过程中的能量转化．知道物态变化过程中的能量转化.3.能解释生活中有关熔化、凝固、汽化、液化的物理问题．一、熔化热[导学探究]　固体熔化时为什么会吸热？晶体和非晶体在熔化过程中有什么差别？答案　固体熔化时要克服分子间引力做功，吸热能增加分子势能；晶体在熔化过程中温度不变，而非晶体在熔化过程中温度会发生变化．[知识梳理](1)熔化和凝固

2、①熔化：物质从固态变成液态的过程．②凝固：物质从液态变成固态的过程．(2)熔化热①概念：某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比．②一定质量的某种晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等．二、汽化热[导学探究]　(1)发射火箭时，火箭点燃后尾部的火焰如果直接喷到发射台上，发射架要熔化．为了保护发射架，往往在发射台底建一个大水池，让火焰喷到水池中，这样做有什么道理？(2)液体汽化时为什么会吸热？汽化热与哪些因素有关？答案　(1)利用水汽化时要吸热，使周围环境温度不致太高．(2)液体汽化时，液体分子

3、离开液体表面成为气体分子，要克服其他液体分子的吸引而做功，因此要吸热．汽化热与物质汽化时的温度及外界气体压强有关．[知识梳理](1)汽化和液化①汽化：物质从液态变成气态的过程．②液化：物质从气态变成液态的过程．(2)汽化热①概念：某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比，叫做这种物质在这个温度下的汽化热．②一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等.一、对熔化热的理解和应用1．固体熔化过程中的能量特点(1)晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用

4、来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点．非晶体没有空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升．(2)由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同，而晶体有固定的熔点，因此有固定的熔化热，非晶体没有固定的熔点，也就没有固定的熔化热．2．不同的晶体有不同的结构，要破坏不同晶体的结构，所需的能量就不同．因此不同晶体的熔化热不相同．熔化热是晶体的热学特征之一．3．熔化热的计算公式如果用λ表示物质的熔化热，m表示物质的质量，Q表示物质熔化时所

5、需要吸收的热量，则Q＝λm.熔化热的单位是：焦耳/千克，即J/kg.例1　当晶体的温度正好是熔点或凝固点时，它的状态(　　)A．一定是固体B．一定是液体C．可能是固体或液体D．可能是固液共存答案　CD解析　晶体温度升高到熔点，将开始熔化，而且整个熔化过程温度保持不变；而液态晶体在降温到一定温度时，若继续放热，将会发生凝固现象，而且整个凝固过程温度不变，这个温度称为凝固点．对于同一种晶体来说，熔点和凝固点是相同的．因此在这个确定的温度下，晶体既可能是固体(也许正准备熔化)，也可能是液体(也许正准备凝固

6、)，也可能是固液共存，例如：有0℃的水，0℃的冰，也有0℃的冰水混合物，0℃的水放热将会结冰，而0℃的冰吸热将会熔化成水，C、D正确．二、对汽化热的理解和应用1．液体汽化过程中的能量特点液体汽化时，液体分子离开液体表面，要克服其他分子的吸引而做功，因此要吸收热量．汽化过程中体积膨胀要克服外界气压做功，也要吸收热量．2．液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系．3．汽化热的计算公式设某物质在一个标准大气压时，沸点下的汽化热为L，物质的质量为m，则Q＝Lm.汽化热的单位为：焦耳/千克，即J/kg.例2

7、　关于汽化热的概念，下列描述准确的是(　　)A．某种液体在一定温度下汽化时所吸收的能量与其质量之比B．某种液体沸腾时，所吸收的热量与其质量之比C．某种液体在特定的温度下汽化时所吸收的能量与其质量之比D．某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比答案　D解析　汽化热是某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比，所以只有D正确．例3　水在不同温度下有不同的汽化热，温度升高，水的汽化热________(填“增大”或“减小”)．水在100℃时的汽化热是2.26×106J/kg，它表示使1kg

8、100℃的水变成100℃的水蒸气需吸热______，这些热量完全用于增加水分子的______．答案　减小　2.26×106J　分子势能解析　温度越高，水分子运动的平均动能越大，越容易克服液体内部的水分子对它的束缚变成气体分子，因此汽化所需热量减少；Q＝mL＝1kg×2.26×106J/kg＝2.26×106J．水在沸点变成同温度的水蒸气时，分子平均动能不变，分子势能增大．解答此类问题要抓住两点：一是温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子平均动能不变；二是抓住物态变化