物态变化及应用

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1、6-2物态变化及应用一、教学目标1、了解固体、液体、气体三种不同物质状态下，分子运动的特点及液晶的特性。2、了解熔化热和汽化热的物理意义及熔化、凝固和蒸发现象中能量的变化情况；3、了解熔化和凝固、汽化和液化过程中的潜热的计算；4、会用分子运动理论、能量守恒定律说明物态变化过程中的微观机理。5、培养学生从能量角度解释常见物理现象的能力。二、教学重点难点重点：熔化热和汽化热的概念。难点：从能量角度说明物态变化时存在潜热的现象。（应从分子力做功的角度来引导学生分析这一现象并说明变化过程中的微观机理。）三、教学器材光盘。四、教学建议教法建议讨论、讲解法。教学设计方案（一）引入新课同学们我们知道，分

2、子间的引力、斥力和分子热运动的对立统一，使物质有了固体、液体、气体等各种不同的形态，而正是这些物质微观结构的不同才使它们呈现出不同的状态和性质。在一定条件下，这三种状态可以相互转化，即发生物态变化。物质的各种状态之间怎样相互变化，物态变化遵循哪些规律，物态变化有哪些应用，就是本节要研究的问题。请同学们回忆一种现象：在晶体熔化或液体汽化时，物质需要从外界吸收热量，但它们的温度并不升高。这是为什么？在物态变化时，物体与外界交换的热量好像潜藏在物质内部，因此，这部分热量叫做潜热。下面我们先来了解固体、液体、气体三种不同物质状态下，分子运动的特点及液晶的特性，然后讨论、学习熔化和汽化现象中为什么会

3、存在潜热，并给出潜热的计算方法。（二）引出课程内容１．固、液、气体的基本性质固体具有一定的形状和体积。固体可分为晶体、非晶体和准晶体。常见的晶体有雪花(冰)、食盐、石英、云母、明矾等，非晶体有玻璃、塑料、橡胶、蜂蜡、沥青等。晶体和非晶体在外观和物理性质上有很大的区别。准晶体是l984年才发现的，它是金属的互化物，具外形是规则的凸多面体，原子排列不像非晶体那样完全无序，但又不具有晶体所具有的平移周期性。某些准晶体的特殊性质已被开发应用。准晶体组成与结构的规律还有待于进一步研究。晶体具有规则的天然外形，如雪花是六角形，食盐的晶体呈立方体等，非晶体没有规则的几何形状。在物理性质上，晶体有一定熔点

4、，非晶体没有确定的熔点。晶体在不同方向上的导热性、导电性、机械强度等都不相同，即晶体的各向异性，非晶体没有这些差别，是各向同性的。例如，在石英片上均匀地涂上一层石蜡，用炽热的金属球去接触石英片的反面，则石蜡沿着以接触点为中心，向四周熔化成椭圆，这表明晶体石英在各个方向上的导热性不同。如果用玻璃代替石英重做上述实验，发现熔化了的石蜡在玻璃上总呈圆形，这表示非晶体玻璃在各个方向上的导热性相同。（1）固体、液体、气体的特点固体的特点：具有一定的形状和体积。晶体（雪花、食盐、石英、云母、明矾等）晶体的物理性质：①有规则的天然外形②有一定熔点③有各向异性（在不同方向上的导热性、导电性、机械强度等都不

5、相同）固体分为两大类非晶体（玻璃、塑料、橡胶、蜂蜡、沥青等）非晶体的物理性质：①没有规则的几何形状②没有确定的熔点③没有各向异性，是各向同性的液体：具有流动性，没有一定的形状，但有一定的体积。气体：既无一定形状，又无一定体积。提问：固体、液体和气体在基本性质上为什么有这么大的差别呢？请同学们用分子动理论的观点进行分析（引导学生看书后总结）（2）分子力和分子热运动在物态形成中的作用：分子力使分子聚集在一起，在空间形成某种有序排列；分子热运动破坏分子的有序排列，使分子分散开来。由于这两种对立因素在物体中所处的地位不同，才决定了物质所处的状态。（3）物质形成固态的微观解释：在固体中，分子间距离很

6、小，分子间有强烈的分子力作用，绝大多数分子被束缚在平衡位置附近，形成有规则的排列，分子无规则的热运动只能使分子在平衡位置附近做微小的振动，但不能破坏分子的有规则排列。所以，固体有一定的形状和体积。（4）物质形成液态的微观解释：当温度较高时，分子无规则运动加剧，致使分子力不能把分子束缚在平衡位置附近，分子间可以发生微小移动，但热运动还不能使分子远离，物体表现为液体状态。所以，液体没有一定的形状，但有一定的体积。（5）物质形成气态的微观解释：温度升到一定高度时，分子的热运动起决定性作用，剧烈无规则运动，致使分子可以克服分子引力的束缚远离而去，成为气体分子。所以，气体的分子相互作用力几乎等于零，

7、气体分子能自由运动，气体没有一定的形状和体积。２．熔化熔化热（1）熔化和凝固熔化：物质由固态变为液态的过程叫熔化。凝固：物质由液态变为固态的过程叫凝固。固体分为晶体和非晶体两类。晶体有一个特点是加热到某一温度才开始熔化，在熔化过程中温度保持不变。下面讨论晶体的熔化：（2）晶体的熔化在一定的压强下，晶体物质要升高到一定温度时才能熔化，这一温度叫晶体的熔点。例如在一个大气压下，需要把奈加热到80°C时才能溶解。在一定的压强下