高中物理第九章固体液体和物态变化第4节物态变化中的能量交换课件新人教版选修3-.ppt

第九章固体、液体和物态变化固体、液体和物态变化第四节物态变化中的能量交换第四节物态变化中的能量交换【素养目标定位素养目标定位】了解熔化了解熔化热热、汽化、汽化热热等概念等概念 掌握物掌握物态变态变化中的能量化中的能量变变化化【素养思维脉络素养思维脉络】课前预习反馈课前预习反馈知识点知识点 11熔化与凝固熔化与凝固(1)熔化：物质从熔化：物质从_变成变成_的过程叫作熔化。的过程叫作熔化。(2)凝固：物质从凝固：物质从_变成变成_的过程叫作凝固。的过程叫作凝固。2熔化热熔化热(1)某某种种晶晶体体熔熔化化过过程程中中所所需需的的_与与其其_之之比比叫叫作作这种晶体的熔化热。这种晶体的熔化热。(2)用用表表示示晶晶体体的的熔熔化化热热，则则_，在在国国际际单单位位制制中中熔熔化化热热的的单单位位是焦耳是焦耳/千克千克(J/kg)。熔化热熔化热固态固态 液态液态 液态液态 固态固态 能量能量(Q)质量质量(m)Q/m 知识点知识点 21汽化和液化汽化和液化(1)汽化：物质从汽化：物质从_变成变成_的过程叫作汽化。的过程叫作汽化。(2)液化：物质从液化：物质从_变成变成_的过程叫作液化。的过程叫作液化。2汽化热汽化热(1)某某 种种 液液 体体 汽汽 化化 成成 同同 温温 度度 的的 气气 体体 时时 所所 需需 要要 的的 _与与 其其_之比叫作这种物质在这一温度下的汽化热。之比叫作这种物质在这一温度下的汽化热。(2)用用L表表示示汽汽化化热热，则则L_，在在国国际际单单位位制制中中汽汽化化热热的的单单位位是是焦焦耳耳/千克千克(J/kg)。汽化热汽化热液态液态 气态气态 气态气态 液态液态 能量能量(Q)质量质量(m)Q/m 判一判判一判(1)凝固指的是物质从气态变成固态的过程。凝固指的是物质从气态变成固态的过程。()(2)晶体熔化时从外界吸收热量，其温度不断升高。晶体熔化时从外界吸收热量，其温度不断升高。()(3)一一定定质质量量的的物物质质，在在一一定定的的温温度度和和压压强强下下，汽汽化化时时吸吸收收的的热热量量大大于于液液化化时放出的热量。时放出的热量。()(4)把把0 的冰放在的冰放在0 的房间里冰可能会溶化。的房间里冰可能会溶化。()(5)1 g 100 的水的内能比的水的内能比1 g 100 的水蒸气的内能小。的水蒸气的内能小。()(6)汽化热与温度、压强有关。汽化热与温度、压强有关。()辨析思考辨析思考选一选选一选(多多选选)物物态态变变化化现现象象在在一一年年四四季季中中随随处处可可见见，下下列列关关于于这这些些现现象象的的说说法法中中正正确的是确的是()A春天的早晨经常出现大雾，这是汽化现象，要吸收热量春天的早晨经常出现大雾，这是汽化现象，要吸收热量B夏天用干冰给运输中的食品降温，这是利用干冰熔化吸热夏天用干冰给运输中的食品降温，这是利用干冰熔化吸热C秋天的早晨花草上出现了小露珠，这是液化现象，要放出热量秋天的早晨花草上出现了小露珠，这是液化现象，要放出热量D冬天在窗户玻璃上出现冰花，这是凝华现象冬天在窗户玻璃上出现冰花，这是凝华现象解解析析：春春天天的的早早晨晨经经常常出出现现大大雾雾，这这是是空空气气中中的的水水蒸蒸气气遇遇冷冷凝凝成成小小液液滴滴，是是液液化化现现象象，选选项项A错错误误；夏夏天天用用干干冰冰给给运运输输中中的的食食品品降降温温，这这是是利利用用干干冰冰升升华华吸热，选项吸热，选项B错误。本题选项错误。本题选项CD正确。正确。CD 想一想想一想生生活活在在北北方方的的人人都都知知道道“下下雪雪不不冷冷化化雪雪冷冷”，意意思思是是说说融融雪雪天天往往往往比比下下雪雪天更冷，这是为什么呢？天更冷，这是为什么呢？答答案案：融融雪雪时时，雪雪由由固固态态变变成成液液态态要要从从周周围围吸吸收收大大量量的的热热量量，使使周周围围的的气气温更低，人感觉更冷。温更低，人感觉更冷。课内互动探究课内互动探究物态变化中的能量和温度物态变化中的能量和温度探究探究 思考讨论思考讨论 我我们们在在初初中中学学过过“蒸蒸发发吸吸热热”“液液化化放放热热”“熔熔化化吸吸热热”“凝凝固固放放热热”，请依据以上规律思考如下问题：请依据以上规律思考如下问题：100 的的水水和和100 的的水水蒸蒸气气都都可可以以烫烫伤伤人人，但但往往往往水水蒸蒸气气烫烫伤伤人人的的后后果果更更严重一些，这是什么原因？严重一些，这是什么原因？提提示示：100 的的水水蒸蒸气气本本身身温温度度已已经经很很高高，当当它它遇遇到到相相对对冷冷的的皮皮肤肤还还会会液液化化放出热量，所以被放出热量，所以被100 的水蒸气烫伤比的水蒸气烫伤比100 的水烫伤更为严重。的水烫伤更为严重。归纳总结归纳总结1物态变化中的能量交换：物态变化中的能量交换：2固体熔化中的温度特点固体熔化中的温度特点固固体体分分子子间间的的强强大大作作用用使使固固体体分分子子只只能能在在各各自自的的平平衡衡位位置置附附近近振振动动。对对固固体体加加热热，在在其其开开始始熔熔化化之之前前，获获得得的的能能量量主主要要转转化化为为分分子子的的动动能能，使使物物体体温温度度升升高高，当当温温度度升升高高到到一一定定程程度度，一一部部分分分分子子的的能能量量足足以以克克服服其其他他分分子子的的束束缚缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化。从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化。晶晶体体熔熔化化过过程程中中，当当温温度度达达到到熔熔点点时时，吸吸收收的的热热量量全全部部用用来来破破坏坏空空间间点点阵阵，增增加加分分子子势势能能，而而分分子子平平均均动动能能却却保保持持不不变变，所所以以晶晶体体有有固固定定的的熔熔点点。非非晶晶体体没没有有空空间间点点阵阵，吸吸收收的的热热量量主主要要转转化化为为分分子子的的动动能能，不不断断吸吸热热，温温度度就就不不断断上上升。升。3液体汽化中的能量特点液体汽化中的能量特点液液体体汽汽化化时时，由由于于体体积积明明显显增增大大，吸吸收收热热量量，一一部部分分用用来来克克服服分分子子间间引引力力做功，另一部分用来克服外界压强做功。做功，另一部分用来克服外界压强做功。4互逆过程的能量特点互逆过程的能量特点(1)一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。的热量相等。(2)一一定定质质量量的的某某种种物物质质，在在一一定定的的温温度度和和压压强强下下，汽汽化化时时吸吸收收的的热热量量与与液液化时放出的热量相等。化时放出的热量相等。典例典例 1典例剖析典例剖析(多选多选)如图是某种晶体的熔化图象，下列说法中正确的是如图是某种晶体的熔化图象，下列说法中正确的是()Aab段是吸热过程，段是吸热过程，cd段是放热过程段是放热过程Bab、bc、cd三段都是吸热过程三段都是吸热过程Cab段物质处于固态，段物质处于固态，bc和和cd两段处于液态两段处于液态Dbc段是晶体熔化过程段是晶体熔化过程BD 解解题题指指导导：了了解解晶晶体体熔熔化化的的特特点点，晶晶体体熔熔化化过过程程中中，虽虽然然温温度度不不变变，但但仍仍吸收热量，用于改变分子势能。吸收热量，用于改变分子势能。解解析析：这这是是晶晶体体的的熔熔化化图图象象，图图中中所所示示三三段段过过程程中中要要一一直直吸吸收收热热量量，故故B项项正正确确；ab、bc、cd三三阶阶段段中中，ab段段是是固固体体，bc段段是是熔熔化化过过程程，固固、液液共共存存，故故C错，错，D正确。正确。对点训练对点训练住住在在非非洲洲沙沙漠漠中中的的居居民民，由由于于没没有有电电，夏夏天天无无法法用用冰冰箱箱保保鲜鲜食食物物，一一位位物物理理教教师师发发明明了了一一种种“沙沙漠漠冰冰箱箱”罐罐中中罐罐，由由内内罐罐和和外外罐罐组组成成，且且两两罐罐之之间间填填上上潮潮湿湿的的沙沙子子，如如图图所所示示，使使用用时时将将食食物物和和饮饮料料放放在在内内罐罐，罐罐口口盖盖上上湿湿布布，然然后后放放在在干干燥燥通通风风的的地地方方，并并经经常常在在两两罐罐间间的的沙沙子子上上洒洒些些水水，这这样样就就能能起起到到保保鲜鲜的的作用。问题：作用。问题：(1)经常在两罐间洒些水的原因是经常在两罐间洒些水的原因是_。(2)放在干燥通风的地方是为了放在干燥通风的地方是为了_。解解析析：(1)经经常常在在两两罐罐间间洒洒些些水水，就就能能起起到到保保鲜鲜作作用用，先先联联系系实实际际，非非洲洲地地区区比比较较热热，食食物物和和饮饮料料在在高高温温环环境境中中易易变变质质，再再考考虑虑水水蒸蒸发发能能吸吸热热，所所以以洒洒水水的原因应为利用水蒸发吸热降低食物和饮料的温度，便于长期保存；的原因应为利用水蒸发吸热降低食物和饮料的温度，便于长期保存；(2)放放在在干干燥燥通通风风的的地地方方很很自自然然想想到到是是为为了了加加快快水水分分蒸蒸发发从从而而吸吸收收更更多多的的热热，使食物和饮料温度不致过高，起到保鲜作用。使食物和饮料温度不致过高，起到保鲜作用。有利于水蒸发时吸热有利于水蒸发时吸热 加快水的蒸发加快水的蒸发 核心素养提升核心素养提升冰冰的的熔熔化化热热很很大大，1千千克克0 的的冰冰熔熔化化成成0 的的水水放放出出的的热热量量，相相当当于于把把1千千克克0 的的水水升升高高到到80 需需要要的的热热量量。冰冰的的这这一一特特点点对对自自然然界界有有重重要要的的意意义义，它它使使得得初初冬冬时时，一一个个寒寒冷冷的的夜夜晚晚不不会会把把江江河河湖湖泊泊全全部部封封冻冻起起来来，气气温温也也不不会会骤骤然然下下降降；初初春春时时，一一个个阳阳光光灿灿烂烂的的晴晴天天不不会会使使冰冰雪雪全全部部熔熔化化，造造成成江江河河泛泛滥滥，气气温温也也不不会会骤骤然然升升高高。在在日日常常生生活活中中，人人们们利利用用冰冰熔熔化化热热大大的的特特点点来来冷冷藏藏食食品品、冰冰镇饮料等。镇饮料等。冰的熔化热的重要意义冰的熔化热的重要意义 冬冬季季在在菜菜窖窖里里放放上上几几桶桶水水，可可以以使使窖窖内内的的温温度度不不致致降降低低得得很很多多，防防止止把把菜菜冻冻坏坏。这这是是什什么么道道理理？如如果果在在窖窖内内放放入入m200 kg，t110 的的水水，试试计计算算这这些些水水结结成成0 的的冰冰时时放放出出的的热热量量相相当当于于燃燃烧烧多多少少千千克克干干木木柴柴所所放放出出的的热热量量？(木柴的燃烧值约为木柴的燃烧值约为k1.26104 kJ/kg，冰的熔化热取，冰的熔化热取3.35105 J/kg)答案：答案：6 kg案案 例例解析：解析：因为水降温并结冰的过程中将放出热量，所以窖内温度不会太低。因为水降温并结冰的过程中将放出热量，所以窖内温度不会太低。设这些水结成设这些水结成0 的冰时放出的热量为的冰时放出的热量为Q，则，则Qmcmt2003.35105 J2004.210310 J7.54107 J设设燃燃烧烧M千千克克干干木木柴柴可可以以释释放放出出这这么么多多的的热热量量QMk，即即MQ/k7.54107/1.26107 kg6 kg。谢谢观赏勤能补拙，学有成就！2024/3/24 周日23