物质三态变化过程中的能量变化
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4.1物质在溶解过程中的能量变化★知识要点一、.能量的守恒和转化 1.能源(1)能量转化与守恒定律:能量从一种形式转化为另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,在转换和传递过程中,各种形式的能量的总量保持不变。
(2)物质的三态变化中伴随能量变化:二、.溶解的过程和溶解热现象1.溶液:溶质分散到溶剂里,形成的均一、稳定的混合物。
2.物质的溶解过程扩散过程:溶质的分子或离子在水分子作用下从晶体表面向水中扩散,在这一过程中,溶质分子或离子要克服分子或离子间的作用力,需要从外界吸收热量,是物理过程; 水合过程:溶质分子或离子和水分子结合成水合分子或水合离子的过程,这一过程向外界放出热量,是化学过程。
3.溶解过程中的能量变化——溶解热现象物质溶解时水溶液温度是升高还是降低,取决于扩散过程吸收热量和水合过程放出热量的相对大小。
扩散 溶解过程 水合 物理过程 化学过程 吸热放热 能源 一次能源 二次能源 新能源 常规能源 可再生能源,如水能 不可再生能源,如煤炭、石油、天然气 可再生能源,如太阳能、风能、生物质能 不可再生能源,如核聚变燃料、油页岩、油砂 煤制品,如洗煤、焦炭、煤气石油制品,如汽油、煤油、柴油、液化石油气 电能、氢能、余热、沼气、蒸汽等 吸收能量 固态 液态 气态吸收能量 放出能量 放出能量三、溶解和结晶1.溶解:溶质分散到溶剂中的过程。
2.结晶:晶态溶质从溶液中析出的过程。
3.溶解和结晶的宏观现象和微观过程溶解和结晶作为宏观现象是不能同时观察到的。
但是,就微观粒子的运动状态而言,溶解和结晶这两个过程则是同时进行的相反(互逆)的过程,即在溶液里溶质进行溶解的同时,也进行着结晶,在一定条件下建立起一个动态平衡体系——溶解平衡。
4.溶解平衡在一定条件下的饱和溶液中,当物质溶解速率和物质晶体析出速率相等,这个溶液体系就达到了溶解平衡状态。
若改变外界的条件(包括改变溶剂量或温度),则可不同程度地改变微观粒子的溶解速率和结晶速率,原来的溶解平衡被破坏,并在新条件下建立新的平衡。
物质的三态变化原理:固液气相转化的能量变化
物质的三态变化(固态、液态、气态)涉及到相变过程,即物质从一种状态转变为另一种状态的过程。
这些相变过程中伴随着能量的变化,其中涉及的主要原理包括潜热和热力学定律。
1. 固液相变(熔化):
当物质从固态转变为液态时,需要吸收热量。
这个过程称为熔化,其吸收的热量称为熔化潜热。
熔化潜热表示的是在相变过程中单位质量的物质从固态到液态所需的能量。
2. 液气相变(汽化):
当物质从液态转变为气态时,需要吸收更多的热量。
这个过程称为汽化,其吸收的热量称为汽化潜热。
汽化潜热表示的是在相变过程中单位质量的物质从液态到气态所需的能量。
3. 气固相变(凝固):
当物质从气态转变为固态时,会释放热量。
这个过程称为凝固,其释放的热量称为凝固潜热。
凝固潜热表示的是在相变过程中单位质量的物质从气态到固态释放的能量。
4. 液固相变(凝固):
当物质从液态转变为固态时,也会释放热量。
这个过程同样称为凝固,其释放的热量同样称为凝固潜热。
5. 热力学定律:
热力学定律说明了在相变过程中的能量变化。
根据热力学定律,熔化和汽化潜热的吸收是在恒温条件下进行的,而且在相变的开始和结束阶段,温度保持不变。
这也被称为相变潜热的温度不变性。
相变过程中潜热的吸收或释放是固定的,与物质的质量无关,而与物质的种类以及相变的特定温度有关。
这些概念对于理解和计算相变过程中的能量变化至关重要。
三态变化中的能量变化三态变化是指物质在不同温度和压力下的状态变化,包括固态、液态和气态。
在这个过程中,能量的变化起着至关重要的作用。
本文将以能量变化为标题,探讨三态变化中能量的转化和变化。
一、固态的能量变化固态是物质的一种稳定状态,其中分子或原子紧密排列,只能以微小的振动方式运动。
固态物质的能量主要表现为内能,即分子或原子的平均动能。
当固态物质受到外界热量的加热时,其内能会增加,分子或原子的振动幅度增大,固态物质的温度也会升高。
在这个过程中,固态物质吸收了热量,能量发生了转化。
二、液态的能量变化液态是物质的另一种状态,其中分子或原子之间的相互作用较弱,可以自由移动。
液态物质的能量包括内能和动能。
当液态物质受到加热时,其内能和动能都会增加。
内能的增加主要表现为分子或原子的振动增强,动能的增加则表现为分子或原子的运动加快。
液态物质的温度会随着能量的增加而升高。
同样地,在这个过程中,液态物质吸收了热量,能量发生了转化。
三、气态的能量变化气态是物质的第三种状态,其中分子或原子之间的相互作用非常弱,可以自由运动。
气态物质的能量主要表现为动能,即分子或原子的运动能量。
当气态物质受到加热时,其动能会增加,分子或原子的运动速度加快。
气态物质的温度也会随着能量的增加而升高。
在这个过程中,气态物质吸收了热量,能量发生了转化。
总结起来,固态、液态和气态的能量变化都涉及能量的转化和传递。
固态物质通过吸热增加分子或原子的振动能量,液态物质通过吸热增加分子或原子的振动和运动能量,而气态物质则主要通过吸热增加分子或原子的运动能量。
这些能量的变化不仅与物质的状态有关,也与外界的温度和压力变化密切相关。
在自然界中,物质的状态变化和能量的转化是相互联系的。
例如,当冰块受到加热时,温度升高,固态的冰块逐渐融化成液态的水。
在这个过程中,冰块吸收了热量,能量发生了转化。
同样地,当液态的水受到加热时,温度升高,水逐渐变为气态的水蒸气。
在这个过程中,水吸收了热量,能量发生了转化。
第二部分物质变化及其规律能的转化第一节一、物质三态变化时的能量变化 固态 液态气态二、溶解过程及其能的转化 1.溶解的过程 溶解是一个复杂的 过程。
通常物质溶解于水经历两个过程: 一是溶质分子 (或离子) 的 过 程,这个过程为 过程;另一是溶质分子(或离子)和水分子作用,形成水合分子或水合离子的过程, 称为 过程,这个过程是 过程。
2.溶解过程中的能量变化 溶解过程必然伴随着能量变化。
这是因为物质溶解时的两个过程都有能量变化。
扩散过程由于要克服溶 质微粒之间的作用力而需要 热量;而水合过程由于溶质分子或离子与水分子形成水合离子或水合分 子而会 热量。
显然,物质溶解过程中总的热效应取决于 。
①当水合过程放出的热量 扩散过程吸收的热量时,溶液温度就会升高,如 、 等溶解于水; ②当水合过程放出的热量 扩散过程吸收的热量时,溶液温度就会降低,如 等溶解于水; ③当两个过程放出的热量与吸收的热量 时,溶液温度基本不变,如 、 等溶解于水。
利用 溶解过程中的热效应,可以制成热敷袋或冰袋。
化学中也可以根据溶解过程中的热效应差异来鉴别物质。
3. 溶解平衡: 溶解和结晶是同时进行的相反的两个过程。
在一定条件下, 当溶质的溶解速率和结晶速率 时, 固体溶质的质量 的状态,称为溶解和结晶平衡,简称溶解平衡。
溶解平衡是一种 平衡。
4.溶解和结晶的关系 (1)物质溶解和结晶是同时进行的两个相反过程,通常用― ‖号表示: 固体溶质溶解 结晶溶液中的溶质溶解和结晶的关系可列表如下: 速率关系 看到现象 溶液状态 溶解速率 结晶速率 溶质不断溶解 不饱和溶液 溶解速率 结晶速率 溶解速率 结晶速率 另外,可借助溶解度来理解两者的关系:①当一定条件下,每 100g 水中所溶解溶质的质量 此时的 溶解度,就表现为溶解;②若 此时的溶解度,则表现为结晶;若两者相等,则处于溶解平衡状态。
三、化学反应过程中能的转化 1.化学反应中能的形式及其转化 化学变化不仅有物质变化,还伴随有 变化。
第四章剖析物质变化中的能量变化§4.1物质在溶解过程在有能量变化吗?引言:当煤、石油、天然气和食物在转化为其他物质时,给人们提供了各种形式的能量,在物质变化中,能量从一种形式转化为另一种形式。
物质存在三态:固态〔s〕、气态〔g〕液态〔l〕,物质的三态在转化过程也伴随着能量的转换。
吸收能量吸收能量固态〔体〕液体气态〔体〕放出能量放出能量在我们生活中经常利用三态变化来调整环境温度。
拓展:能源的种类:四种分类法来自太阳:生物质能,风能,煤,石油等。
①从能源的形成和来源角度来自地球部:地热能等。
来自核反响:裂变能、聚变能。
来自天体间引力:潮汐能。
②从能源利用状况角度分常规能源:石油、煤、天然气、水、生物等。
新能源:核能、地热能、海洋能。
③从能源的原有形态是否改变的角度分一次能源——自然界现存的一次能源:煤炭、石油、天然气。
二次能源——由一次能源加工转换而成的二次能源:电、氢能、汽油等。
④从能源是否能循环再生角度看可再生能源:水力、沼气等。
不可再生能源:煤、石油等。
一、物质溶解过程中的热现象Cl溶解是吸热的,NaOH溶解是放热的,而NaCl溶解放热和吸热均不明显。
NH4二、溶解的二个过程溶质溶解在水里,通常发生两个过程,一是溶质分子〔或离子〕受到水分子作用,向水中扩散的过程,在这种过程中,溶质分子或离子要克制分子或离子之间的引力,需要向外界吸收热量,这是一个物理过程〔物理变化〕。
另一个过程则是溶质分子或离子和水分子又结合成水合分子或水合离子的过程,这种过程放出热量是一个化学过程。
小结:扩散的过程水合过程溶解中的变化物理变化〔物理过程〕化学变化〔化学过程〕溶解中的能量变化吸热放热在溶解时:①当扩散过程吸收热量>水合过程放出的热量时,则总体表现为吸热。
②当扩散过程吸收热量<水合过程放出的热量时,则总体表现为放热。
③当扩散过程吸收热量≈水合过程放出的热量时,则总体表现为无显著的热量变化。
三、溶解和结晶结晶——将固体溶质的水溶液放在敞口的容器中让水慢慢地蒸发,或改变温度都可能使晶态溶质从溶液中析出,这个过程称为结晶。
小学科学实验:物质的三态变化引言物质是我们周围的一切事物的基本组成部分。
它可以以不同的形式存在,例如固体、液体和气体。
这些不同的形式称为物质的三态变化,对于理解基本的物质性质和能量转化过程非常重要。
在小学科学实验中教授物质的三态变化,不仅可以培养学生的科学思维能力,还可以激发他们对科学的兴趣和好奇心。
本文将介绍一些适合小学生的物质的三态变化实验,帮助他们亲身体验和理解这些概念。
实验一:冰的融化简介这个实验可以帮助学生观察和理解固体到液体的态变过程。
实验材料•冰块•温水•两个透明玻璃杯实验步骤1.准备两个透明玻璃杯,将一个杯子中倒入冰块,另一个杯子中倒入温水。
2.让学生观察冰块的外观和温水的外观,并让他们触摸冰块和温水的温度。
3.将温水倒入冰块所在的杯子中并观察变化。
4.让学生观察冰块逐渐融化,并记录下观察结果。
实验问答1.通过这个实验,学生能够观察到什么变化?•学生可以观察到冰块逐渐融化成水,并且水的温度会变得比冰块的温度高。
2.这个实验说明了什么?•这个实验说明了固体到液体的态变过程,即融化。
实验二:水的沸腾简介这个实验可以帮助学生观察和理解液体到气体的态变过程。
实验材料•水•锅•热源(例如煤气灶或电磁炉)实验步骤1.准备一个锅,并将水倒入锅中。
2.将锅放在热源上,例如煤气灶或电磁炉。
3.打开热源并逐渐增加火力。
4.让学生观察水的变化,并让他们观察到水在沸腾时的变化。
实验问答1.通过这个实验,学生能够观察到什么变化?•学生可以观察到水在受热后逐渐变热,最终沸腾成水蒸气,并且热量释放出来的过程。
2.这个实验说明了什么?•这个实验说明了液体到气体的态变过程,即沸腾。
实验三:蜡烛的燃烧简介这个实验可以帮助学生观察和理解固体到气体的态变过程。
实验材料•蜡烛•打火机或火柴实验步骤1.准备一个蜡烛和打火机或火柴。
2.打开打火机或火柴,点燃蜡烛的蜡烛芯。
3.让学生观察蜡烛燃烧的过程,并观察到火焰和烟雾的变化。
第21讲化学反应的热效应目录考情分析网络构建考点一焓变热化学方程式【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 化学反应的实质与特征知识点2 焓变反应热知识点3 放热反应和吸热反应知识点4 热化学方程式【提升·必考题型归纳】考向1 考查化学反应中能量变化图形探析考向2 考查热化学方程式的书写与判断考点二燃烧热中和反应反应热和能源【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 燃烧热和中和反应反应热的比较知识点2 中和反应反应热的测定知识点3 能源及利用【提升·必考题型归纳】考向1 考查燃烧热和中和反应反应热的概念考向2 考查中和反应反应热的测定考向3 考查能源的开发与利用考点三盖斯定律反应热计算【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 盖斯定律知识点2 反应热的计算知识点3 反应热大小的比较【提升·必考题型归纳】考向1 考查盖斯定律的应用考向2 考查反应热的相关计算考向3 考查反应热大小的比较真题感悟考点一焓变热化学方程式知识点1 化学反应的实质与特征1.实质:反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
2.特征:既有物质变化,又伴有能量变化;能量转化主要表现为热量的变化。
3.化学反应中的能量转化形式①吸热反应:热能―→化学能。
②放热反应:化学能―→热能。
③光合作用:光能―→化学能。
④燃烧反应:化学能―→热能,化学能―→光能。
⑤原电池反应:化学能―→电能。
⑥电解池反应:电能―→化学能。
知识点2 焓变反应热1.焓与焓变①焓(H):焓是与内能有关的物理量。
②焓变(ΔH):生成物的焓与反应物的焓之差。
【名师点拨】关于焓的理解①焓是与内能有关的相对比较抽象的一个物理量,焓变的值只与始末状态有关而与过程无关。
②物质的焓越小,具有的能量越低,稳定性越强。
2.反应热:化学反应过程中吸收或放出的能量。
3.焓变与反应热的关系:对于恒压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有关系:ΔH =Qp 。
教科版六年级下册科学第四单元第4课《变化中伴随的现象》说课稿一. 教材分析《变化中伴随的现象》是教科版六年级下册科学第四单元的一课。
本课的主要内容是研究物质在变化过程中伴随的现象,包括物质的固、液、气三态变化以及吸热和放热现象。
通过本课的学习,学生能够理解物质变化过程中的现象,并能够运用科学知识解释生活中的相关现象。
二. 学情分析六年级的学生已经具备了一定的科学基础,对于物质的变化有一定的了解。
但是,他们可能对于一些具体的现象解释不够清晰,需要通过实验和观察来进一步深化理解。
此外,学生对于生活中的科学现象充满了好奇心,通过本课的学习,可以满足他们的求知欲。
三. 说教学目标1.知识与技能:学生能够理解物质在变化过程中的现象,并能够运用科学知识解释生活中的相关现象。
2.过程与方法:学生通过实验和观察,培养观察、思考、探究的能力。
3.情感态度价值观:学生培养对科学的热爱和好奇心,学会用科学的眼光看待生活中的现象。
四. 说教学重难点1.教学重点:物质在变化过程中的现象,以及吸热和放热现象的解释。
2.教学难点:如何引导学生运用科学知识解释生活中的相关现象。
五.说教学方法与手段本课采用实验法、观察法、小组合作学习法等教学方法。
通过实验和观察,让学生亲身体验物质变化过程中的现象,培养学生的观察和思考能力。
同时,采用小组合作学习法,让学生在小组内进行讨论和交流,提高学生的合作能力和语言表达能力。
六.说教学过程1.导入:通过一个生活中的现象,比如冰块融化,引起学生对于物质变化的兴趣,导入本课。
2.实验与观察:学生进行实验,观察物质变化过程中的现象,如固体变成液体、液体变成气体等,并记录下来。
3.小组讨论:学生分组讨论实验观察到的现象,尝试用科学知识解释这些现象。
4.讲解与解释:教师对于物质变化过程中的现象进行讲解,解释吸热和放热现象,并与学生进行互动,解答学生的疑问。
5.应用与拓展:学生通过举例生活中的现象,运用科学知识解释这些现象,培养学生的应用能力。