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热学(物态变化和热能)

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热 学

【基础知识】

一． 物态变化

1. 温度和温度计

（1）温度定义：表示物体的 程度；

（2）国际单位： 。0℃的规定： ，100℃的规定:

。

（3）测量仪器： ，测量体温用 ，常用的液体温度计是利用液体

的性质制成的。体温计的测量范围： ，分度值： 。

2. 熔化和凝固

（ ）

（1）固态

液态

（ ）

（2）晶体和非晶体：晶体有规则的结构和 ，非晶体没有规则的结构和

。晶体在熔化过程中 热量，温度 ；非晶体在熔化过程中

热量，温度 。常见的晶体有： ，常见的非晶体有：

。

（3）晶体熔化的条件：温度达到 ，继续 。

3. 汽化和液化

（ ）

（1）液态 气态

（ ）

（2）汽化包括： 和 ，相同点和不同点见下表：

蒸发 沸腾

定义 在液体表面发生的缓慢的汽化现象 在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象

发生部位

条件 在 温度下发生 ①

②

影响因素 影响蒸发快慢的因素：

① ；

② ；

③ 。 不同液体沸点 ，同种液体沸点与 有关，其关系是：

。

相同点 都是 现象，都要 。

（3）使气体液化的方法有： 和 。生活中常见的液2

化现象有： 。

4. 升华和凝华

（ ）

（1）固态

气态

（ ）

（2）常见的升华现象 ： ，常见的凝华现象 ：

，先升华后凝华的现象：

。

二． 分子动理论与内能、改变世界的热机

1. 分子动理论

（1）内容：物体是由大量 组成的，分子都在不停的做 ，分子间存在着 和 。分子直径的数量级10-10m。

（2）扩散现象：由于 ，某种物质逐渐进入到另一种物质中的现象。生活中的扩散现象举例： 。扩散现象表明：① ，② 。温度越高，分子运动越 ，扩散现象越 。固体之间可以发生扩散现象吗？

（3）分子间引力和斥力及其变化情况：①r=r0，f引=f斥，分子力为零；②rr0，分子间作用力表现为 力；④r>10r0，分子力可忽略。

2. 内能

（1）内能概念：物体内所有分子的 和分子间相互作用的 的总和。一个物体的温度升高，内能 ，温度降低，内能 ，但反过来，一个物体的内能增加，温度 。内能和物体的质量、状态、温度等相关。

（2）改变内能的方式： 和 ，二者在改变物体的内能上是 的。做功改变内能的实质是 ，热传递改变内能的实质是 。

（3）内能和机械能的区别：

3. 比热容

（1）定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低） 所吸收（或放出）的热量。比热容是物质的一种 ，每种物质都有自己的比热容。

（2）比热容单位： ，计算公式c= ，物质的比热容与Q、m、△t的关系？

（3）c水= ，其含义是： ；

水的比热容大的应用 。

（4）热量定义： 过程中，传递 的多少。注意：不能说“含有热量”，只能说“传递（吸收、放出）热量”。物体吸收（或放出）热量的多少与 、 、 3

有关，热量的计算公式： 。

4. 热值

（1）定义：1kg（1m3）的某种燃料 放出的热量叫该燃料的热值；燃料燃烧的能量转化： 。注意：燃料具有化学能，燃烧时释放出内能。

（2）热值的单位： ，燃料燃烧放出热量的计算： 。

（3）热值的大小与燃料质量的关系？某种燃料燃烧了一半，热值变为原来的 。

5. 热机

（1）热机是利用 来做功的机械，热机中的能量转化是

；热机包括蒸汽轮机、 、喷气发动机和火箭发动机；其中内燃机又分为 和 。

（2）汽油机四冲程包括： 、 、 、 ；一个工作循环，对外做 次功，活塞往复运动 次，曲轴转 周；其中压缩冲程的能量转化 ，做功冲程的能量转化 。

冲程靠飞轮的惯性来完成。

（3）热机效率的公式： 。有用功W有= 或 ，

Q放= 或 。

【考点典例精析】

例1. 下列物态变化过程中，需要吸热的是（ ）

A．初春，早晨河面结有薄冰 B．夏天，打开冰棍纸看到“白气”

C．深秋，屋顶的瓦上结了 一层霜 D．冬天，冰冻的衣服逐渐变干

变式训练：实施人工降雨时，通过飞机或其他运载工具向云层中播撒干冰，干冰升华

热，使云层中冰晶增多、增大，冰晶大到一定程度就下落，并在下落过程中 成水（填物态变化名称），从而形成降雨．

例2. 下表是小丽同学在做“海波的熔化”实验时所记录的实验数据，实验装置如图所示，请回答下列问题．

时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

温度/℃ 28 32 36 40 48 48 48 54 60 66

（1）海波熔化时的温度是 ℃．

（2）海波是 （选填“晶体”或“非晶体”），它在第6min末处于 （选填“固态”、“液态”或“固液共存态”），与第5min末相比具有的内能 （选填“增大”或“减小”）．

（3）根据实验数据分析，同样吸热1min，固态海波温度变化量 （填“＞”或“＜”）液态海波温度变化量，可判断出固态海波比热容 （选填“大”或“小”）．

（4）利用水给试管内的海波加热，这样做的好处是 ． 4 变式训练：小红同学用如图甲所示的装置对冰加热，根据实验记录分别绘制了冰熔化时和水沸腾时温度随时间变化的图象如图丙、丁所示．请你回答：

（1）图乙中，温度计的示数为 ℃．

（2）图丙中， 段表示冰的熔化过程，此过程中该物质的内能 （填“增加”“减少”或“不变”）；

（3）比较图丙中AB段与CD段可以看出：吸收相同热量时，冰升温比水升温快，原因是 ．

（4）由图丁可知，水的沸点是 ℃，由此可判断出当时水面上方的气压

（填“高于”“低于”或“等于”）1标准大气压．

（5）婷婷同学评估小红同学所画的图象丁时指出：图象中的GH段不是根据实验数据画出来的，请你帮婷婷陈述其中的奥秘：

．

例3.下列说法中正确的是（ ）

A． 寒冷的冬天，玻璃窗上出现冰花，属于凝华现象

B． 炎热的夏天，雪糕周围出现的 “白气”是雪糕冒出的水蒸气液化形成的

C． 将-18℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，一段时间后，冰块的内能一定增加

D． 用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量

变式训练：关于热现象的说法中，正确的是（ ）

A．纸锅能将水烧开，是因为纸的着火点比水的沸点低

B．将冰水混合物放在0℃的房间里水会凝固，是因为水的凝固点为0℃

C．夏天在地上洒水能降温，是利用了水的升华吸热

D．冬天在菜窖里放几桶水能防止菜被冻坏，是利用了水的凝固放热

例4.关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）

A.0℃的冰也有内能 B.物体的温度越高，所含的热量越多

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物态变化汽化和液化

物态变化汽化和液化

1 物态变化—汽化和液化

一、填空题

1、图是上海世博会使用的两种降温方法：冰块降温和喷雾降温。冰块降温，是因为冰块变成水的 （填物态变化名称）过程需要从周围吸收大量的热；喷雾降温，是因为水雾在 （填物态变化名称）过程中也要从周围吸收大量的热。

2、夏天，身体健康的王刚同学从游泳池起来后，冷得直哆嗦，这是因为水_____________的缘故。

3、医生抢救中暑病人时，通常在病人的额头和身上擦酒精，这种方法称为“物理疗法”，这种疗法的依据是：酒精 (填写物态变化名称)时，会 （吸收/放出）热量.

4、雪糕是大家都喜爱吃的冷饮。夏天当我们吃雪糕时撕下包装纸会发现冒“白气”，实际上“白气”是雪糕周围空气中的水蒸气遇冷 （填物态变化名称）而形成的。根据你的观察，雪糕冒出的“白气”符合实际的是如图中的 。

5、为了解决酷暑季节的控温、降温问题，在上海世博园区内使用了如冰墙、喷雾机器 人等设施。“冰墙”是利用冰的 吸热，“喷雾”是利用雾的 吸热(以上两空均填物态变化的名称)，从而达到降温的目的。

6、做“观察水的沸腾”实验时，小明根据实验数据绘出水温随时间变化图象如图所示。则实验时水的沸点是 ℃，这说明当时水面上方的气压 （填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压。当水温达到沸点后，只加大火力持续对水加热，水温 （填“会”或“不会”）继续升高。

7、医生抢救中暑病人时，通常在病人的额头和身上擦酒精．这种方法称为“物理疗法”这种疗法的依据是：酒精 (填写物态变化名称)时 （吸收／放出）热量．

8、今年“5.18”海交会上有一种“超声波喷雾降温扇”，在风扇转动时还可喷出水雾。喷雾可以增加空气中的水分，风扇吹风加快了空气中水分的 ，就加快了从周围物体 热量，从而达到降温的目的。

热学基础知识

热学基础知识

热学基础知识

一、物态变化

一、温度

（一）温度：

1． 温度：温度是用来表示物体冷热程度的物理量；

注：热的物体我们说它的温度高，冷的物体我们说它的温度低，若两个物体冷热程度一样，它们的温度亦相同；我们凭感觉判断物体的冷热程度一般不可靠；

2、摄氏温度：

（1）温度常用的单位是摄氏度，用符号“C”表示；

（2）摄氏温度的规定：把一个大气压下，冰水混合物的温度规定为0℃；把一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃；然后把0℃和100℃之间分成100等份，每一等份代表1℃。

（3）摄氏温度的读法：如“5℃”读作“5摄氏度”；“－20℃”读作“零下20摄氏度”或“负20摄氏度”

（二）温度计

1、常用的温度计是利用液体的热胀冷缩的原理制造的；

2、 温度计的构成：玻璃泡、均匀的玻璃管、玻璃泡总装适量的液体（如酒精、煤油或水银）、刻度；

3、 温度计的使用：

（1）使用前要：观察温度计的量程、分度值（每个小刻度表示多少温度），并估测液体的温度，不能超过温度计的量程（否则会损坏温度计）

（2）测量时，要将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁和容器底部；

（3）读数时，玻璃泡不能离开被测液、要待温度计的示数稳定后读数，且视线要与温度计中夜柱的上表面相平。

（三）体温计：

1、 用途：专门用来测量人体温的；

2、 测量范围：35℃～42℃；分度值为0.1℃；

3、 体温计读数时可以离开人体；

4、 体温计的特殊构成：玻璃泡和直的玻璃管之间有极细的、弯的细管（缩口）；

二、熔化和凝固

（一）.物态变化：物质在固、液、气三种状态之间的变化；固态、液态、气态在一定条件下可以相互转化。物质以什么状态存在跟物体的温度有关。

（二）熔化和凝固：物质从固态变为液态叫熔化；从液态变为固态叫凝固。

1、 物质熔化时要吸热；凝固时要放热；

2、 熔化和凝固是可逆的两物态变化过程；

化学能与热能

化学能与热能

考纲要求 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解焓变与反应热的含义。5.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。

考点一 焓变与反应热

1．化学反应中的能量变化

(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。

(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。

(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。

2．焓变、反应热

(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。

(2)符号：ΔH。

(3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。

3．吸热反应和放热反应

(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。

(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析

(3)记忆常见的放热反应和吸热反应

放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。

吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。 深度思考

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应( )

(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化( )

(3)吸热反应在任何条件下都不能发生( )

(4)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热( )

(5)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( )

(6)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关( )

解析 (4)物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(6)焓变与反应条件无关。

化学能与热能 2

化学能与热能 2

化学能与热能

能源与人类

能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。

我国化石燃料和水电能源消耗构成图：

你知道吗?

煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系？石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用？

1．微观

➢ 以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。

一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。

化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

查阅资料可知：

结论：

一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学键断裂需要吸收能量，化学键的形成需要放出能量。

思考？

一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？

取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小

2．宏观上

一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

反应物的总能量 > 生成物的总能量 反应物的总能量 < 生成物的总能量

化学反应放出能量 化学反应吸收能量

总结：

（1）如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，就有部分能量以热的形式释放出来；

（2）如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，反应物就需要吸收能量，才能转化为生成物。

例1．已知反应物的总能量高于产物的总能量，则反应是（ ）

A．放热反应 B．吸热反应 C．有催化剂作用 D．无法判断