2014-2015高中物理 9.4 物态变化中的能量交换学案 选修3-3

6．在大气压为1.013×105Pa的条件下，要使m=2.0kg、t=50℃的水全部变成水蒸气，至少需要多少热量？(水的汽化热取L=2.4×106J/Kg)
活动12
（课后作业）
1、上交作业：教材P48页T1题、T2题，或T2题、T3题
2、非上交作业：《自学丛书》“基础训练”部分.
3、预习作业：预习第十章第一节.
【组织讨论】
（1）如何理解“熔化过程”，补充熔化热定义式，并与“比热容”的概念进行对比.
（2）列举生活中熔化吸热的例子.
（3)组织学生就教材46页“说一说”小栏目的内容进行讨论，让学生理解熔化热与凝固时单位质量的物质放出的热量相等，是能量守恒定律的必然结果
1、培养自学能力、归纳能力、表达能力
2、通过组织讨论，小组竟学突破重点
用对比的方法研究新问题
活动8
（诊断练习）
做诊断练习
【当堂巩固】见导学案
要求学生先独立完成，教师巡视、指导
诊断学生掌握情况，训练规范答题
活动9
（展示成果）
展示当堂诊断成果
对问题较多的题目进行点评
发现问题、解决问题、查缺补漏
活动10
（知识归纳）
个人独立思考总结
小组合作讨论整理
小组代表回答
【知识小结】
1、学生总结
D．都不变，冰水共存
3．质量相同，温度都是0oC的水和冰的内能相比较正确的是 （）
A．水的内能多，因为水凝结成冰时要放出热量，内能减少
D．无法比较，因为它们的体积不一样
4．晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于（）
A．增加分子的动能
B．增加分子的势能
C．既增加分子的动能，也增加分子的势能
D．既不增加分子的动能，也不增加分子的势能

[目标定位] 1.知道熔化和凝固、汽化和液化的物态变化过程.2.知道物态变化过程中伴随能量的交换.3.掌握能量守恒定律．一、熔化热1．熔化和凝固(1)熔化：物质从________变成________的过程．(2)凝固：物质从________变成________的过程．2．熔化热(1)概念：某种晶体熔化过程中所需的____________与其________之比．(2)一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量________．3．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．例1(多选)关于固体的熔化，下列说法正确的是()A．固体熔化过程，温度不变，吸热B．固体熔化过程，温度升高，吸热C．常见的金属熔化过程，温度不变，吸热D．对常见的金属加热，当温度升高到一定程度时才开始熔化例2(多选)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D．可能是液体E．可能是固液共存二、汽化热1．汽化和液化(1)汽化：物质从________变成________的过程．(2)液化：物质从________变成________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______与其__________之比，称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________．3．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，所以液体汽化时的汽化热与________和________________都有关系．例3有人说被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤更为严重，为什么？解题的关键是应明确汽化热，即100℃的水蒸气液化并降温时放出的热量比100℃的水温度降低时放出的热量多得多.三、从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同1．熔化时，物体体积变化较小，吸收的热量主要用来克服分子间的引力做功．2．汽化时，体积变化明显，吸收的热量一部分用来克服分子间的引力做功，另一部分用来克服外界气压做功．3．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的热量相等．(2)一定质量的某种物质，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．例4一定质量的0℃的冰熔化成0℃的水时，其分子动能之和E k和分子势能之和E p的变化情况是()A．E k变大，E p变大B．E k变小，E p变小C．E k不变，E p变大D．E k不变，E p变小1．(熔化热的理解与计算)质量相同的下列物质熔化热最大的是()A．铝在熔化过程中吸收了395.7kJ能量B．铜在熔化过程中吸收了205.2kJ能量C．碳酸钙在熔化过程中吸收了527.5kJ能量D．氯化钠在熔化过程中吸收了517.1kJ能量2．(汽化热的理解与计算)(多选)1g100℃的水与1g100℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是()A．分子的平均动能与分子的总动能都相同B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同C．内能相同D．1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能3．(汽化热的理解与计算)在压强为1.01×105Pa时，使10kg20℃的水全部汽化，需要吸收的热量是多少？[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，100℃时水的汽化热为L＝2260kJ/kg]4．(物态变化中的能量转换)如图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是()提醒：完成作业第九章 4[答案]精析一、知识梳理1．(1)固态液态(2)液态固态2．(1)能量质量(2)相等典例精析例1CD[只有晶体熔化时，温度才不变，故A、B错；常见的金属大多是多晶体，有固定的熔点，熔化过程中吸收的热量全部用来破坏空间点阵．增加分子势能，分子平均动能不变，温度不变，故C、D正确．]例2CDE[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)，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．]二、知识梳理1．(1)液态气态(2)气态液态2．(1)能量质量(2)相等3．温度外界气压典例精析例3100℃的水蒸气本身温度已经很高，当它遇到相对冷的皮肤还会液化放出热量，所以被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤更为严重．三、典例精析例4C[0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子总数不变，E k不变；冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能，故C正确．]对点检测自查自纠1．C[熔化过程中单位质量的物体吸收的热叫做熔化热．]2．AD[温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又1 g 水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确；100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能．]3．2.596×107J[解析]压强为1.01×105Pa时，水在达到沸点时的汽化热为2260kJ/kg.要使20℃的水全部汽化，应先使水的温度上升到100℃，则需吸收的热量总共为Q＝cmΔt＋m·L＝4.2×103×10×(100－20)J＋10×2260×103J＝2.596×107J.4．C[晶体凝固时有确定的凝固温度，非晶体没有确定的凝固温度，故A、D图象是非晶体的图象；其次分清熔化时在达到熔点前是吸收热量，温度升高，而凝固过程则恰好相反，故C正确．]。

2014高中物理9.4《物态变化中的能量交换》教案新人教版选修3-3 课题9.4 物态变化中的能量交换课型新授教学目标与知识点（一）知识与技能1．知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念。

2．会用熔化热和汽化热处理有关问题。

3．体会能的转化与守恒在物态变化中的应用。

（二）过程与方法1．通过实验增加感性知识2．通过大量的生活中的实例，帮助学生理解（三）情感、态度与价值观运用所学的物理知识尝试思考一些与生产和生活相关的问题，体会所学的知识的实用性，加强以生活的热爱。

教学重点1．知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念2．会用熔化热和汽化热处理有关问题。

教学难点熔化热、汽化热吸收的热量从克服分子力做功来解释教学方法教师演示实验、启发、引导，学生讨论、交流。

教学过程教学内容教师教学设计（一）引入新课物质的气态、液态、固态在一定的条件下可以相互转变。

在转变的过程中会发生能量的交换，在初中学过的“蒸发吸热”“液化放热”“熔化吸热”“凝固吸热”指的就是能量交换。

（二）进行新课一、熔化热（1）熔化：物质从固态变成液态的过程叫熔化；而从液态变成固态的过程叫凝固。

（2）熔化热：某种晶体熔化过程中所需的能量(Q)与其质量(m)之比叫做这种晶体的熔化热。

用λ表示晶体的熔化热，则λ=Q/m ，在国际单位中熔化热的单位是焦尔/千克（J/Kg）。

①晶体在熔化过程中吸收热量增大分子势能，破坏晶体结构，变为液态。

所以熔化热与晶体的质量无关，只取决于晶体的种类。

②一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。

③非晶体在熔化过程中温度不断变化，所以非晶体没有确定的熔化热。

2．汽化热（1）汽化：物质从液态变成气态的过程叫汽化；而从气态变成液态的过程叫液化。

（2）汽化热：某种液体汽化成同温度的气体时所需要的能量（Q）与其质量(m)之比叫这种物质在这一温度下的汽化热。

用L表示汽化热，则L=Q/m ，在国际单位制中汽化热的单位是焦尔/千克（J/Kg）。

4 物态变化中的能量交换气压做功。

火箭在大气层中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度往往可达几千摄氏度，在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，就能起到防止烧坏火箭头部的作用。

你知道这是为什么吗？提示：这是因为熔化和汽化都吸收热量的原因。

一、汽化现象1．概念物质从____态变成____态的过程叫做汽化。

二、饱和汽与饱和汽压1．动态平衡：在相同时间内回到水中的分子数______从水面飞出去的分子数。

这时，水蒸气的密度不再增大，液体水也不再减少，液体与气体之间达到了平衡状态，蒸发停止。

这种平衡是一种动态平衡。

2．饱和汽与饱和汽压(1)概念：与液体处于________的蒸汽叫做饱和汽(而没有达到______状态的蒸汽叫做未饱和汽)，它的压强叫做这种液体的______汽压。

(2)特点：在一定温度下，饱和汽的______密度是一定的，饱和汽压也是______的。

三、空气的湿度1．绝对湿度：用空气中所含______的压强p 来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。

2．相对湿度：我们常用空气中水蒸气的压强与同一______时水的______汽压之比来描述空气的潮湿程度，并把这个比值叫做空气的相对湿度，即相对湿度＝______________________3．测量工具：______计。

思考2：我们都有这样的生活体验：在潮湿的天气里，洗了的衣服不容易晾干。

这是为什么呢？四、熔化热与汽化热1．物态变化2．熔化热与汽化热(1)熔化热①概念：某种晶体熔化过程中所需的能量与其______之比，称作这种晶体的熔化热。

②特点：一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量______。

(2)汽化热①某种液体汽化成同______的气体时所需的能量与其______之比，叫做这种物质在这个______下的汽化热。

②特点：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______。

思考3：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。