初中物理兴趣入门 第5讲 云雨雪霜的形成—物态变化（教案）-人教版初中全册物理教案.doc

第5讲云、雨、雪、霜的形成原因—物态的变化
【温故知新】（5-10分钟）

问：大家想一想上述每个窗户都对应什么物态呢？

【趣味引入】（5-10分钟）

问：云，雨，雪，霜是哪种物态？
答：云是液态，雨是液态，雪是固态，霜是固态。

问：云，雨，雪，霜是怎样形成的呢？
答：温度低于0℃时，水蒸汽凝华成霜，水蒸汽上升到高空，与冷空气相遇液化成小水滴，就形成云，大水滴就是雨；云层中还有大量的小冰晶、雪（水蒸汽凝华而成），小冰晶下落可熔化成雨。

[批注]：这个环节是为了吸引学生的注意力，选取的例子需要有趣或者贴近生活，也可以能引起学生的参与，目的是引出我们这节课的知识点来。通过总结生活中这些常见的现象，提问学生：云，雨，雪，霜都发生了什么物态变化呢？

【知识梳理】（25分钟左右）

一、物质存在的三种状态

1一般情况下物质以固态、液态、气态的形式存在。比如石头、铅球等就是以固态存在的，我们称它们为固体；像常温下的水、酒精这类物质，就是以液态存在的，叫做液体；像空气、水蒸气等是以气态存在的，叫做气体。物质处于不同状态时具有不同的物理特点。
2物质三种状态的特征比较
状态
形状（固定/不固定）
体积（一定/不一定）
固态
固定
一定
液态
不固定
一定
气态
不固定
不一定

[批注]：讲完以上知识点，需要讲解【典题探究】例1。

二、熔化和凝固
1、物质从固态变为液态叫熔化；从液态变为固态叫凝固。
2、物质熔化时要吸热；凝固时要放热；
3、熔化和凝固是可逆的两物态变化过程；
4、固体可分为晶体和非晶体；
晶体：熔化时有固定温度（熔点）的物质；非晶体：熔化时没有固定温度的物质；
晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点（熔化时温度不变继续吸热），非晶体没有熔点（熔化时温度升高，继续吸热）；（熔点：晶体熔化时的温度）；
5、晶体熔化的条件：（1）温度达到熔点；（2）继续吸收热量；
6、晶体凝固的条件：（1）温度达到凝固点；（2）继续放热；
7、同一晶体的熔点和凝固点相同；
8、晶体的熔化、凝固曲线：

（1）AB 段物体为固体，吸热温度升高；
（2）B 点为固态，物体温度达到熔点（50℃），开始熔化；
（3）BC 物体股、液共存，吸热、温度不变；
（4）C点为液态，温度仍为 50℃，物体刚好熔化完毕；
（5）CD 为液态，物体吸热、温度升高；
（6）DE 为液态，物体放热、温度降低； kb 1.c
（7）E 点位液态，物体温度达到凝固点（ 50℃），开始凝固；
（8）EF 段为固、液共存，放热、温度不变；
（9）F点为固态，凝固完毕，温度为50℃；
（10）FG 段位固态，物体放热温度降低；
注意：1、物质熔化和凝固所用时间不一定相同，这与具体条件有关；
热量只能从温度高的物体传给温度低的物体，发生热传递的条件是：物体之间存在温度差；

[批注]：讲完以上知识点，需要讲解【典题探究】例2，例3。

三、汽化和液化
1、物质从液态变为气态叫汽化；物质从气态变为液态叫液化；
2、汽化和液化是互为可逆的过程，汽化要吸热、液化要放热；
3、汽化可分为沸腾和蒸发；
（1）蒸发：在任何温度下都能发生，且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象；
注：蒸发的快慢与（A）液体温度有关：温度越高蒸发越快（夏天洒在房间的水比冬天干的快；在太阳下晒衣服快干）；（B）跟液体表面积的大小有关，表面积越大，蒸发越快（凉衣服时要把衣服打开凉，为了地下有积水快干，要把积水扫开）；（C）跟液体表面空气流动的快慢有关，空气流动越快，蒸发越快（凉衣服要凉在通风处，夏天开风扇降温）；
（2）沸腾：在一定温度下（沸点）,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象；
注：（A）沸点：液体沸腾时的温度叫沸点；（B）不同液体的沸点一般不同；（C）液体的沸点与压强有关，压强越大沸点越高（高压锅煮饭）（D）液体沸腾的条件：温度达到沸点还要继续吸热；
（3）沸腾和蒸发的区别和联系：
（A）它们都是汽化现象，都吸收热量；（B）沸腾只在沸点时才进行；蒸发在任何温度下都能进行；（C）沸腾在液体内、外同时发生；蒸发只在液体表面进行；（D）沸腾比蒸发剧烈；
（4）蒸发可致冷：夏天在房间洒水降温；人出汗降温；发烧时在皮肤上涂酒精降温；
（5）不同物体蒸发的快慢不同：如酒精比水蒸发的快；
4、液化的方法：（1）降低温度；（2）压缩体积（增大压强，提高沸点）如：氢的储存和运输；液化气；

[批注]：讲完以上知识点，需要讲解【典题探究】例4，例5。

四、升华和凝华
1、物质从固态直接变为气态叫升华；物质从气态直接变为固态叫凝华，升华吸热，凝华放热；
升华现象：樟脑球变小；冰冻的衣服变干；人工降雨中干冰的物态变化；
凝华现象：雪的形成；北方冬天窗户玻璃上的冰花（在玻璃的内表面）

[批注]：讲完以上知识点，需要讲解【典题探究】例6。

五、云、霜、露、雾、雨、雪、雹、“白气”的形成
1、温度高于0℃时，水蒸汽液化成小水滴成为露；附在尘埃上形成雾；
2、温度低于0℃时，水蒸汽凝华成霜；
3、水蒸汽上升到高空，与冷空气相遇液化成小水滴，就形成云，大水滴就是雨；云层中还有大量的小冰晶、雪（水蒸汽凝华而成），小冰晶下落可熔化成雨，小水滴再与0℃冷空气流时，凝固成雹；
4、“白气”是水蒸汽与冷液化而成的

[批注]：讲完以上知识点，需要讲解【典题探究】例7，例8。

【典题探究】（30分钟左右）
知识点一：物质存在的三种状态

例1.固体、液体和气体是自然界中的物质最常见的三种状态．如图所示是这三种状态物质的分子结构排列模型．其中甲是 ______体分子的排列模型，乙是 ______体分子的排列模型，丙是 ______体分子的排列模型．

【答案】：固，液，气
【解析】：固态物质中，分子排列十分紧密，分子间有强大的作用力．因而，固体具有一定的形状和体积。
液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小．因而，液体没有固定的形状，具有流动性，但有一定的体积．
气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以易向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩．因此气体具有流动性，没有固定的形状也没有确定的体积．
分析图可知：甲图分子排列十分紧密，是固体分子的排列模型．乙图分子排列没有固定的位置，比较松散，是液体分子的排列模型；丙图分子排列分子极度散乱，间距很大，是气体分子的排列模型。

知识点二：熔化和凝固
例2.冬天北方农村的菜窖里放几桶水，菜就不易冻坏，这是因为水________时会________热，因此窖内温度不致太_________。
【答案】：凝固，放，低．
【解析】冬天在菜窖中放几桶水，水受冷就会凝固，凝固要放出热量，使菜窖的温度不至于过低而将菜冻坏．

例3.小刚在探究海波和蜂蜡的熔化规律时，记录实验数据如下表所示，请回答下列问题。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
蜂蜡的温度/℃
40
41
42
44
46
47
48
49
51
52
54
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
50
53

根据表中的实验数据可以判断：
（1）蜂蜡属于______（选填“晶体”或“非晶体”）；
（2）海波的熔点为______℃；
（3）当海波的温度为56℃时，它处于______态。（选填“固”或“液”）
【答案】（1）非晶体（2）48 （3）液
【解析】蜂蜡在熔化的过程中温度一直升高，没有固定的熔点，所以为非晶体；而海波有固定的熔点，为48℃，56℃时变为液态。

知识点三：汽化和液化
例4.无论是严冬还是酷暑，在使用冷暖空调的房间窗户玻璃表面，有时都会出现小水珠，那么，关于这种现象的说法中正确的是（）
A． 夏天，小水珠附着在玻璃的内表面，冬天，小水珠附着在玻璃的外表面
B． 夏天，小水珠附着在玻璃的外表面，冬天，小水珠附着在玻璃的内表面
C． 无论冬夏，小水珠都是出现在玻璃的内表面
D． 无论冬夏，小水珠都是出现在玻璃的外表面
【答案】B
【解析】夏天，空调屋内温度低，室外温度高，所以室外的水蒸气会液化成小液滴，小水珠附着在玻璃外表面；
冬天，空调屋内温度高，室外温度低，所以室内的水蒸气会液化成小水珠，附着在玻璃内表面。

例5.如图3-4-3，在盛水的烧杯里放有一盛水的试管，加热烧杯，使杯内水沸腾，在继续加热过程中，试管中的水（）
A、 不能达到沸点，因此不能沸腾
图3-4-3
B、能达到沸点，也能够沸腾
C、能够达到沸点，但不能沸腾
D、以上几种说法都不对

【答案】C
【解析】烧杯内的水可以达到沸点，并且温度不变，试管中的水也可以达到沸点，且温度与烧杯中的温度一样，没有温度差，不能继续吸热，所以不能沸腾。

知识点四、升华和凝华
例6.下列物态变化过程中，属于凝华的是（）
A．春暖花开，冰雪消融
B．夏天的清晨，草地上出现露珠
C．秋天的早晨，出现大雾
D．初冬的清晨，地面上出现白霜
【答案】D
【解析】凝华是从气态变为固态

知识点五、云、霜、露、雾、雨、雪、雹、“白气”的形成
例7 .在夏天会看到冰棍冒出白色的“气”，这是因为：()
A．冰棍蒸发产生的水蒸气
B．冰棍升华产生的小冰晶
C．冰棍熔化成小水珠
D．冰棍周围空气中的水蒸气液化而成的小水珠
【答案】D
【解析】白气是液化现象

例8.下列说法中不正确的是（）
A．雾和露都是空气中的水蒸气遇冷液化而成的
B．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的
C．用久的灯泡钨丝变细是升华现象
D．夏天打开冰箱门看到的“白气”，是从冰箱里冒出的水蒸气
【答案】D
【解析】雾和露都是空气中的水蒸气遇冷液化而成的，霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，用久的灯泡钨丝变细是升华现象，夏天打开冰箱门看到的“白气”，是空气中的水蒸气液化形成小液滴。

【当堂练习】（20分钟左右）
1.下列各组物质中，都是晶体的是：( )
A．冰和水
B．铜和固态水银
C．玻璃和石蜡
D．海波和沥青
【答案】B

2.关于熔化，以下说法正确的是（    ）
A．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热
B．晶体熔化时不吸热，所以温度不变
C．非晶体熔化时温度也在升高，一定吸热
D．晶体、非晶体在熔化时温度都是不变的
【答案】C

3.关于物质的熔化和凝固，下列叙述中正确的是（    ）
A．各种固体都有一定的熔点
B．各种固体都有一定的凝固点
C．各种晶体的熔点相同
D．非晶体熔化时要吸收热量，且温度会不断上升
【答案】D
4．下列实例中，为了加快蒸发的是
A．给盛有酒精的瓶子加盖
B．把新鲜的蔬菜装入保鲜袋中
C．将湿衣服晾在通风向阳处
D．春季植树时剪除大量枝叶
【答案】C

5在烧杯中加入液态氮，常温下急剧沸腾(液态氮在一个标准大气压下沸点是-196 ℃ )，这时将会看到在烧杯壁上结了一层厚厚的白霜，这是由于（）
A．空气中的水凝固成冰
B．空气中的水蒸气凝固成水
C．空气中的水蒸气凝华成冰晶
D．空气中的水和二氧化碳凝华成冰晶
【答案】C

6.图6-4为某晶体的凝固图像，初始DE阶段该物质______热量，温度______，整个阶段该物质处于______态；当温度下降到t0时，开始凝固，t0为该晶体的凝固点，EF阶段为______过程，虽继续______热量，但温度____________，整个凝固过程为______态；FG阶段该物质已凝固为______态，继续放热，温度再次______。对于同一晶体而言，熔点和凝固点______。
图6-3
图6-4

【答案】放出；降低；液；凝固；放出；不变；固液共存；固；降低；相同
7.今年，河北、北京、内蒙古等地局部地区出现罕见的五月飘雪景象。有关雪的形成，正确的是
A.凝固现象且吸热
B.凝固现象且放热
C．凝华现象且放热
D．凝华现象且吸热
【答案】C

8.将少量粉末状的樟脑装入烧瓶，用酒精灯缓缓加热，封闭在瓶内的树枝上逐渐出现玲珑洁白的“人造雪景”，取出树枝，美丽的“雪景”会慢慢消失，消失时发生的物态变化是（）
A．汽化
B．液化
C．升华
D．凝华
【答案】C

【课后作业】（20分钟左右）
1.纯铁的熔点是1535℃，则1534℃的铁（）
A．是固态
B．是液态
C．是固液混合态
D．以上情况都有可能
【答案】A

2.下图是分别表示甲、乙、丙、丁四种物质熔化或凝固规律的图象，下列说法正确的是（）

A．甲种物质是晶体，图象表示的是凝固过程
B．乙种物质是非晶体，图象表示的是熔化过程
C．丙种物质是非晶体，图象表示的是凝固过程
D．缺少条件，无法判断
【答案】B

图3-2-4
3.如图3-2-4是A,B两种物质熔化时的温度—时间图象，其中________物质是晶体，它的熔点是______℃，在第8min时，这种晶体处于________状态。

【答案】A；80；固液共存

4.在生活中热现象的例子常常可见，下列有关热现象的叙述正确的是()
A．小明同学戴眼镜到厨房帮妈妈炒菜，眼镜片立即模糊，这是液化现象
B．打开冰箱门时，常会看见门前冒”白气”，这是汽化现象
C．夏天喝饮料，常在杯中加入冰块，一会儿冰块变小，这是熔化现象
D．电冰箱内侧壁会看见附有一层白色的冰晶，这些冰晶是凝固形成的
【答案】AC

5.初夏，大雨来临前，沉闷的天气常使墙面或地面变得很潮湿，其实这是一种液化现象。在下列现象中具有与此相同的物态变化的是( )
A．煮饭时，锅里冒出“白气”
B．洒在地面上的水变干了
C．冬天地面上的水结成了冰
D．放在衣柜里的樟脑片变小了
【答案】A

6关于物态变化说法错误的是（）
A．北方冬天早晨玻璃上冰花的形成是凝固现象
B．放在衣柜里的樟脑丸，一段时间后会变小，是升华现象
C．夏天，从冰箱里取出的饮料罐会“出汗”，是液化现象
D．冰雪消融是熔化现象
【答案】A

7.下面是小滨同学探究“水的沸腾”实验的过程。
(1)安装实验器材时，小滨应按照__________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)安装好器材开始实验后，小滨的操作如图所示，请指出小滨的错误之处：___________。
(3)下表是实验过程中不同时刻的温度记录，小滨由于粗心大意记错了一个实验数据，你认为错误的数据是___，你这样判断的理论依据是____。
时间/min
…
8
9
10
11
12
13
14
…
温度/℃
…
96
97
98
98
95
98
98
…
(4)改正数据后，小滨根据实验数据判定该地水的沸点为___℃，可能的原因是当地的大气压__________(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。
(5)小滨撤去酒精灯后，发现水未立即停止沸腾，试分析其原因：_____________(合理即可)。
【答案】自下而上；读数时视线未与刻度垂直；95；水沸腾过程中，吸热温度保持不变；98；小于；烧杯底和石棉网的温度高于水的沸点，水可以继续吸热

[批注]：需要学生回家完成。