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用手指沾水(或酒精)在黑板上写“同学们好”,不一会水干了,提问:水到哪儿去了?
板书:一、探究蒸发现象
请同学们观看“乙醚蒸发”的实验录像:
将盛有少量乙醚的金属盖放在表面粘有水的塑料泡沫上,向烧杯内充气加速乙醚蒸发。
观察现象,思考解答问题,得出蒸发的概念。
认真观看录像,注意实验方法,根据现象思考、研讨、解答的问题。
用创设的情境引入蒸发,学生感到自然,容易接受。
通过乙醚蒸发能使金属盖底的水结冰,让学生在意外的发现中提出了自己的问题。这种真实的物理情境,创生了学生感兴趣的问题,激发了学生解决问题的动机。
暂停放录像,提问:乙醚为什么减少了?请学生猜一猜下面会有什么现象出现?
继续放录像,展示最终的现象。请学生根据实验现象提出问题。
请学生一起做一个简单的实验。谈谈感受,分析、猜测原因。
指导学生一起做一个有趣的实验。
观察、辅导各小组的实验,及时纠正不足。
请各小组介绍本组实验中观察到的现象,并试解释之。
●知识梳理
请学生概括各组实验结论,归纳、推导结论。
请学生解释录像中“杯底水结冰”的原因。完成课本根据蒸发致冷的道理,设计一个保存食物的方法或装置。
●知识应用
设问:
生活中有蒸发以及蒸发吸热的现象吗?请举例说明。
演示实验:
将酒精缓缓滴入已盛有麻油的小量杯内,使酒精将麻油的表面全部覆盖,请学生闻气味。
搅动液体使部分麻油漂浮在酒精表面,再请学生闻气味。
●沸腾的引入
蒸发时液态变成气态进行的较缓慢,而水烧开(即沸腾)时液态变成气态进行的较快。请几位同学描述一下沸腾现象,看谁说得全面 。
板书:二、探究水的沸腾现象
教师引导学生对教材P86中给出的基本观察内容进行研究,明确实验的目的是什么?学生活动应观察什么?从而有目的地进行观察实验。
●实验探究
引导学生根据实验要求设计实验。(投影:实验装配示意图)
要求组内同学分工合作,明确个自任务。
请学生点燃酒精灯,开始做实验。(投影:观察水的沸腾实验数据记录表)
参与学生实验,了解情况,协助有困难的小组完成实验。
●实验数据的分析与处理
请学生汇报本组实的情况及得出的结论,尤其注意沸腾前和沸腾时的区别。
投影汇报小组的实验数据记录表。
简介水的沸腾图像的画法,并示范根据实验数据画出水的沸腾图像。投影方格坐标。
引导学生对水的沸腾图像进行分析,同时完成课本课后练习题。
●归纳结论
要求学生根据实验观察中水的状态变化、水温变化、沸腾进行时的情况,全面概括实验。
●知识梳理
引入汽化的概念、汽化的两种方式,沸点的概念。
与学生一同看课本P87,几种液体的沸点,简介大气压和沸点与大气压有关系。举例说明:高原的气压低,水的沸点低于100OC。
●全课小结
请学生对蒸发和沸腾进行比较,以便对全课的回忆、巩固和提高。投影蒸发与沸腾对照表。(空表)
提示学生从状态变化、吸放热情况、对温度的要求、状态变化的快慢程度以及相关因素等几个方面进行比较。最后将已经整理好的蒸发与沸腾对照表展示给学生。
●布置作业
解释现象。猜测实验的最终现象,大多为:乙醚全部被蒸发掉。
对最终现象感到惊讶、意外、奇怪,萌发探究欲望。小组讨论交流,提出问题。大意是:为什么金属盖下面的水会结冰呢?
用棉花沾酒清擦在自己的手上,根据感觉进行猜测与假设。
学生实验:
(1)取两支相同的温度计在室温下观察示数是否相同?
(2)将其中一支温度计的玻璃泡浸没在酒精中,观察示数变化情况。
(3)将这支温度计从酒精中取出,并与另一支温度计相比较,观察示数有何不同?
分析现象,得出结论:液体蒸发要吸热,蒸发有致冷作用。
思考解答问题。独立完成练习,若有问题可以请教老师。
讨论思考问题,试说明之。
有此经历的学生介绍感受,并运用以上结论解释原因。
只能闻到酒精的气味而闻不到麻油的气味。
可以闻到两种液体的气味。提出问题并讨论解答。
得出结论:蒸发只发生在液体表面。
知道蒸发与沸腾进行时快慢程度不同。回忆、描述自己印象中水沸腾时的情况。
看课本归纳出实验的目的是通过观察水的沸腾,研究水沸腾时的温度。明确实验步骤及观察的内容。
看实验装配示意图,动手组装实验器材,烧杯内倒入150ml、70℃左右的水。
组内明确分工,一人看表计时,一人读出数并记录在表格中,同时都注意观察水的沸腾现象,实验结束后记入表中。
认真细致、有条不紊地进行实验。
经小组讨论后汇报本小组在不同时间段的水温
气泡、声音情况,并小结实验。
得出结论:沸腾需要吸热。沸腾是表面和内部同时发生。
听介绍,看示范,了解水的沸腾图像的画法。
初步了解利用图表分析问题是物理学常用的方法。根据图表做练习
小组讨论,统一认识,结论大致为:1、状态:液态变成气态;2、沸腾时水温不变;3、沸腾时不能停止加热,沸腾是在液体的内部和表面同时发生。
看课本P87小资料。
了解常见几种液体的沸点,学会查沸点表。初步了解大气压及其与沸点的关系。
进行小组合作交流,填写蒸发与沸腾对照表。然后进行全班交流,达成共识。
将本组所填的对照表与老师展示的对照表进行比较,找出优点与不足,进行必要的修改。
培养学生提出问题的能力。
引导学生将实验探究的方法运用在解决实际问题之中。
培养学生的实验操作能力和对实验现象进行分析、归纳,推导结论的能力。
学生通过自己的劳动得出的结论,不仅有利于知识的理解和记忆,还有利于建立自信,提高实验探究的能力。
学生的活动情况,直接反映出他们对蒸发和蒸发吸热这部分知识的理解教师应关注这里的反馈信息,以便及时调整教学。
学生可以看到麻油但闻不到气味,搅动后两种气味都可以闻到,这一事实能够引发学生的好奇,从而进行深入的思考。
从日常生活经验中得出蒸发与沸腾的又一区别,学生大多可以接受。由于水沸腾现象日常不易直接观察,特别是其内部情况,学生对此了解很少,很难较全面的进行描述,故引发探究欲。
明确各自任务,做好实验前的各项准备工作。
教师的参与会给学生极大的鼓励,同时也可以保证实验的效果。
通过对实验全过程的观察,学生不难得出沸腾的条件和主要特征。
学生经小组讨论得出的结果可能还存在一定的偏差,这是正常的。可以请其他小组进行补充,教师进行进一步的引导,最终统一认识。
此时提出汽化的概念、方式,更有利于加深学生的理解。
大气压后面将要系统的研究,故此处不必作较多的介绍。
学生通过相互间的交流,既提高了合作的意识,又实现了相互间的互补,同时也有利于对本课知识的整体回顾,形成知识框架。
结合学生从实验中得到的熔化曲线,得出“晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点”的结论。用有没有固定的熔点来鉴别晶体和非晶体,是一种重要的鉴别方法。教学中要让学生知道课本上已经列出的晶体和非晶体。�
晶体和非晶体的凝固图象直接按课本图4.2-5所示的曲线讲。教师应知道,海波熔化后由于会发生过冷现象等原因,再凝固时不可能得到图4.2-5的凝固曲线(这是理想情况)。虽然凝固是熔化的逆过程,但它们的图线不一定对称。��
通过跟沸腾对比,说明蒸发是汽化的两种方式之一。教学中可以组织学生自己举例,以加强对蒸发现象的认识。可以归纳蒸发的三个特点
1、发生在液体表面;
2、在任何温度下都可发生;
3、汽化进行得缓慢。
板书:一、探究蒸发现象
请同学们观看“乙醚蒸发”的实验录像:
将盛有少量乙醚的金属盖放在表面粘有水的塑料泡沫上,向烧杯内充气加速乙醚蒸发。
观察现象,思考解答问题,得出蒸发的概念。
认真观看录像,注意实验方法,根据现象思考、研讨、解答的问题。
用创设的情境引入蒸发,学生感到自然,容易接受。
通过乙醚蒸发能使金属盖底的水结冰,让学生在意外的发现中提出了自己的问题。这种真实的物理情境,创生了学生感兴趣的问题,激发了学生解决问题的动机。
暂停放录像,提问:乙醚为什么减少了?请学生猜一猜下面会有什么现象出现?
继续放录像,展示最终的现象。请学生根据实验现象提出问题。
请学生一起做一个简单的实验。谈谈感受,分析、猜测原因。
指导学生一起做一个有趣的实验。
观察、辅导各小组的实验,及时纠正不足。
请各小组介绍本组实验中观察到的现象,并试解释之。
●知识梳理
请学生概括各组实验结论,归纳、推导结论。
请学生解释录像中“杯底水结冰”的原因。完成课本根据蒸发致冷的道理,设计一个保存食物的方法或装置。
●知识应用
设问:
生活中有蒸发以及蒸发吸热的现象吗?请举例说明。
演示实验:
将酒精缓缓滴入已盛有麻油的小量杯内,使酒精将麻油的表面全部覆盖,请学生闻气味。
搅动液体使部分麻油漂浮在酒精表面,再请学生闻气味。
●沸腾的引入
蒸发时液态变成气态进行的较缓慢,而水烧开(即沸腾)时液态变成气态进行的较快。请几位同学描述一下沸腾现象,看谁说得全面 。
板书:二、探究水的沸腾现象
教师引导学生对教材P86中给出的基本观察内容进行研究,明确实验的目的是什么?学生活动应观察什么?从而有目的地进行观察实验。
●实验探究
引导学生根据实验要求设计实验。(投影:实验装配示意图)
要求组内同学分工合作,明确个自任务。
请学生点燃酒精灯,开始做实验。(投影:观察水的沸腾实验数据记录表)
参与学生实验,了解情况,协助有困难的小组完成实验。
●实验数据的分析与处理
请学生汇报本组实的情况及得出的结论,尤其注意沸腾前和沸腾时的区别。
投影汇报小组的实验数据记录表。
简介水的沸腾图像的画法,并示范根据实验数据画出水的沸腾图像。投影方格坐标。
引导学生对水的沸腾图像进行分析,同时完成课本课后练习题。
●归纳结论
要求学生根据实验观察中水的状态变化、水温变化、沸腾进行时的情况,全面概括实验。
●知识梳理
引入汽化的概念、汽化的两种方式,沸点的概念。
与学生一同看课本P87,几种液体的沸点,简介大气压和沸点与大气压有关系。举例说明:高原的气压低,水的沸点低于100OC。
●全课小结
请学生对蒸发和沸腾进行比较,以便对全课的回忆、巩固和提高。投影蒸发与沸腾对照表。(空表)
提示学生从状态变化、吸放热情况、对温度的要求、状态变化的快慢程度以及相关因素等几个方面进行比较。最后将已经整理好的蒸发与沸腾对照表展示给学生。
●布置作业
解释现象。猜测实验的最终现象,大多为:乙醚全部被蒸发掉。
对最终现象感到惊讶、意外、奇怪,萌发探究欲望。小组讨论交流,提出问题。大意是:为什么金属盖下面的水会结冰呢?
用棉花沾酒清擦在自己的手上,根据感觉进行猜测与假设。
学生实验:
(1)取两支相同的温度计在室温下观察示数是否相同?
(2)将其中一支温度计的玻璃泡浸没在酒精中,观察示数变化情况。
(3)将这支温度计从酒精中取出,并与另一支温度计相比较,观察示数有何不同?
分析现象,得出结论:液体蒸发要吸热,蒸发有致冷作用。
思考解答问题。独立完成练习,若有问题可以请教老师。
讨论思考问题,试说明之。
有此经历的学生介绍感受,并运用以上结论解释原因。
只能闻到酒精的气味而闻不到麻油的气味。
可以闻到两种液体的气味。提出问题并讨论解答。
得出结论:蒸发只发生在液体表面。
知道蒸发与沸腾进行时快慢程度不同。回忆、描述自己印象中水沸腾时的情况。
看课本归纳出实验的目的是通过观察水的沸腾,研究水沸腾时的温度。明确实验步骤及观察的内容。
看实验装配示意图,动手组装实验器材,烧杯内倒入150ml、70℃左右的水。
组内明确分工,一人看表计时,一人读出数并记录在表格中,同时都注意观察水的沸腾现象,实验结束后记入表中。
认真细致、有条不紊地进行实验。
经小组讨论后汇报本小组在不同时间段的水温
气泡、声音情况,并小结实验。
得出结论:沸腾需要吸热。沸腾是表面和内部同时发生。
听介绍,看示范,了解水的沸腾图像的画法。
初步了解利用图表分析问题是物理学常用的方法。根据图表做练习
小组讨论,统一认识,结论大致为:1、状态:液态变成气态;2、沸腾时水温不变;3、沸腾时不能停止加热,沸腾是在液体的内部和表面同时发生。
看课本P87小资料。
了解常见几种液体的沸点,学会查沸点表。初步了解大气压及其与沸点的关系。
进行小组合作交流,填写蒸发与沸腾对照表。然后进行全班交流,达成共识。
将本组所填的对照表与老师展示的对照表进行比较,找出优点与不足,进行必要的修改。
培养学生提出问题的能力。
引导学生将实验探究的方法运用在解决实际问题之中。
培养学生的实验操作能力和对实验现象进行分析、归纳,推导结论的能力。
学生通过自己的劳动得出的结论,不仅有利于知识的理解和记忆,还有利于建立自信,提高实验探究的能力。
学生的活动情况,直接反映出他们对蒸发和蒸发吸热这部分知识的理解教师应关注这里的反馈信息,以便及时调整教学。
学生可以看到麻油但闻不到气味,搅动后两种气味都可以闻到,这一事实能够引发学生的好奇,从而进行深入的思考。
从日常生活经验中得出蒸发与沸腾的又一区别,学生大多可以接受。由于水沸腾现象日常不易直接观察,特别是其内部情况,学生对此了解很少,很难较全面的进行描述,故引发探究欲。
明确各自任务,做好实验前的各项准备工作。
教师的参与会给学生极大的鼓励,同时也可以保证实验的效果。
通过对实验全过程的观察,学生不难得出沸腾的条件和主要特征。
学生经小组讨论得出的结果可能还存在一定的偏差,这是正常的。可以请其他小组进行补充,教师进行进一步的引导,最终统一认识。
此时提出汽化的概念、方式,更有利于加深学生的理解。
大气压后面将要系统的研究,故此处不必作较多的介绍。
学生通过相互间的交流,既提高了合作的意识,又实现了相互间的互补,同时也有利于对本课知识的整体回顾,形成知识框架。
结合学生从实验中得到的熔化曲线,得出“晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点”的结论。用有没有固定的熔点来鉴别晶体和非晶体,是一种重要的鉴别方法。教学中要让学生知道课本上已经列出的晶体和非晶体。�
晶体和非晶体的凝固图象直接按课本图4.2-5所示的曲线讲。教师应知道,海波熔化后由于会发生过冷现象等原因,再凝固时不可能得到图4.2-5的凝固曲线(这是理想情况)。虽然凝固是熔化的逆过程,但它们的图线不一定对称。��
通过跟沸腾对比,说明蒸发是汽化的两种方式之一。教学中可以组织学生自己举例,以加强对蒸发现象的认识。可以归纳蒸发的三个特点
1、发生在液体表面;
2、在任何温度下都可发生;
3、汽化进行得缓慢。
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物态变化 - 物态及物态变化
1、物态:由于构成物质的大量分子在永不停息地做无规则热运动,且不同的分子做热运动的速度不同,就形成了物质的三种状态:固态、液态、气态,在物理学中,我们把物质的状态称为物态。
2.物态变化:在物理学中,我们把物质从一种状态变化到另一种状态的过程,叫做物态变化。
3.物态变化的过程(简介):由于物态有三种(实际上有好几种,但在这里我们只研究三种。其他物态如:等离子态。),它们两两之间可以相互转化,所以物态变化有六种(简记为:三态六变):熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华(具体详解见下面说明)。
物态变化 - 过程
三态六变及吸热放热情况:
熔化: 固态→液态(吸热)
凝固: 液态→固态 (放热)
汽化(分蒸发和沸腾): 液态→气态 (吸热)
液化(两种方法:压缩体积和降低温度): 气态→液态 (放热)
升华: 固态→气态 (吸热)
凝华: 气态→固态 (放热)
(注意:这里所说的“吸热”与“放热”的“热”都是指的热量,而不是指的温度、内能、热值、比热容等热力学概念。即为“吸收热量”与“放出热量”的简称。在物理学中,热量不能说“含有多少热量”或“具有多少热量”,只能说“吸收了多少热量”或“放出了多少热量”)
物态变化 - 在物理中的重要性
物质由一种状态变为另一种状态的过程称为物态变化(change of state)。
首先是物质的固态和液态,这两者之间的关系,物质从固态转换为液态时,这种现象叫熔化,熔化要吸热,比如冰吸热熔化成水,反之,物质从液态转换为固态时,这种现象叫凝固,凝固要放热,比如水放热凝固成冰。在这些从固态转换为液态的固体又分为晶体和非晶体,晶体有熔点,就是温度达到熔点时(持续吸热)就会熔化,熔化时温度不会高于熔点,完全融化后温度才会上升。非晶体没有固定的熔点,所以熔化过程中的温度不定,如石蜡在融化过程中温度不断上升。晶体熔化时温度不变,存在三种状态,例:冰熔化时,温度为0℃,同时存在冰的固态,水的液态和冰与水的固液共存态。
然后是物质气态与液态的变化关系,物质从液态转换为气态,这种现象叫汽化,汽化又有蒸发和沸腾两种方式,蒸发发生在液体表面,可以在任何温度进行,是缓慢的。沸腾发生在液体表面及内部,必须达到沸点,是剧烈的。汽化要吸热,液体有沸点,当温度达到沸点时,温度就不会再升高,但是仍然在吸热;物质从气态转换为液态时,这个现象叫液化,液化要放热。例如水蒸气液化为水,水蒸发为水蒸气。加快液体的蒸发速度的方法一般有:1.增加液体的表面积;2.加快液体表面的空气流速;3.提高液体的温度;4.降低周围环境的水蒸气含量,使其无法饱和(就是使空气干燥。)。
最后是我们不常见的物质固态和气态的关系,物质从固态直接转换为气态,这种现象叫做升华,然后是物质直接从气态转换为固态,这叫凝华,升华吸热,凝华放热。
在发生物态变化之时,物体需要吸热或放热。当物体由高密度向低密度转化时,就是吸热;由低密度向高密度转化时,则是放热。而吸热或放热的条件是热传递,所以物体不与周围环境存在温度差,就不会产生物态变化。例如0℃的冰放在0℃的空气中不会熔化。
这就是物态变化三者之间的关系,他们转换的依据主要是温度。
物态变化 - 生活中的物态变化
更多自然界中所发生的物态变化现象:
1.夏天从冰糕上滴落的水滴(熔化)
2.冰粒变成雨滴降落下来(熔化)
3.修柏油马路时,用大熔灶熔沥青(熔化)
4.冰放在太阳下,一会儿就变成了水(熔化)
5.将钢放在炼钢炉内,一会儿就变成了钢水(熔化)
6.纯水凝结,结成冰块(凝固)
7.钢水浇铸成车轮(凝固)
8.雪灾中电线杆结起了冰柱(凝固)
9.钢水烧铸成火车轮(凝固)
10.火山喷发(先熔化后凝固)
11.秋天,清晨的雾在太阳出来后散去(汽化——蒸发)
12.洒在地面上的水不见了(汽化——蒸发)
13.擦在皮肤上的酒精马上干了(汽化——蒸发)
14.游泳上岸后身上感觉冷(汽化——蒸发)
15.烧开一壶水(汽化——沸腾)
16.夏天,冰棍周围冒“白气”(液化)
17.夏天,水缸外层“出汗”(液化)
18、早晨,草木上的小水滴(液化)
19.早晨的浓雾、露水(液化)
20.夏天,从冰箱里拿出来的饮料罐“出汗”(液化)
21、洗热水澡后,卫生间的玻璃变得模糊不清,一会儿又变得清晰起来(先液化后汽化)
22、用电热水器烧水,沸腾时不断有“白汽”冒出(先汽化后液化)
23、高温加热碘,碘的体积变小(升华)
24.衣箱中的樟脑丸渐渐变小(升华)
25.冬天,室外冰冻的衣服也会干(升华)
26.寒冷的冬天,堆的雪人变小了(升华)
27.灯丝(钨丝)变细(升华)
28.干冰(固态二氧化碳)用来人工降雨(升华)
29.冬天,玻璃窗内表面上形成的冰花(或“窗花”)(凝华)
30.屋顶的瓦上结了一层霜(凝华)
31.北方冬天的树挂(凝华)
32.南方雪灾中见到的雾淞(凝华)
33.灯泡(钨丝)发黑(凝华)
34.雪糕纸中发现的“白粉”(凝华)
35.干冰(固态二氧化碳)用来打造绝妙的舞台效果(先升华后液化)
36.雨的形成:①汽化(或蒸发)→液化→凝华→熔化;②汽化(或蒸发)→凝固→熔化
③汽化(或蒸发)→液化
水的三大名称:
固态:冰(凝固)、霜(凝华)、雪(凝华)、凇、“窗花”(凝华)、雹(凝固)、白冰
液态:水、露(液化)、雨(液化)、雾(液化)、“白气”(升华)
气态:水蒸气 【注:水蒸气不可见,可见的是水蒸气液化形成的水珠
三、熔化和凝固
⑴固体的分类:①晶体:a.定义:有规则结构的固体;b.实例:雪花、钻石、食盐、糖、海波、许多矿石和所有金属; ②非晶体:a.定义:无规则结构的固体;b.实例:玻璃、松香、蜂蜡、沥青、塑料、橡胶等。【注意:晶体分为单晶体和多晶体,非晶体在一定条件下可以转化成晶体,可见,晶体和非晶体之间并没有绝对的界限】
⑵固体的熔化特点:①晶体在熔化过程中,不断从外界吸收热量,温度保持不变;非晶体在熔化过程中不断吸收热量,温度持续上升
②晶体在熔化时的温度叫做熔点。不同的晶体有不同的熔点,非晶体没有固定的熔点;
③晶体在熔化时是固液共存态;而非晶体是由硬变软,然后逐渐变成液态
④晶体熔化条件:温度达到熔点,继续吸热(二者缺一不可)
⑶液体的凝固特点:①晶体在凝固过程中,不断放出热量,温度保持不变;非晶体在凝固过程中不断放出热量,温度不断下降
②晶体在凝固时的温度叫凝固点。晶体有一定的凝固点,而非晶体没有
③晶体在凝固过程中有固液共存态,而非晶体没有
④凝固是熔化的逆过程,同种物质的熔点和凝固点相同
⑤液体凝固的条件:温度达到凝固点,继续放热(缺一不可)
⑷补充:a.冰水混合物的温度始终为0℃
b.晶体的熔点跟气压的大小有关,熔化时体积变大的物体,在气压增大时熔点升高
c.晶体中含有杂质时,其熔点会发生变化(当冰中含有酸碱盐糖时,其熔点会降低)
四、汽化和液化
Ⅰ、汽化:⑴两种方式:蒸发和沸腾
⑵蒸发:①定义:液体在任何温度下均可发生,并且只在液体表面发生的汽化现象
②影响蒸发快慢的因素:a.液体的温度;
b.液体上方空气流动速度;
c.液体的表面积
d.液体的种类
③特点:蒸发吸热,有制冷作用
⑶沸腾:①定义:在一定温度下,液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象
②液体在沸腾过程中温度保持不变,此时的温度叫做沸点,不同物质的沸点不同
③液体沸腾的条件:温度达到沸点,继续从外界吸热(缺一不可)
④影响沸点的因素:液体的沸点与气压的大小有关,气压减小,沸点降低,气压增大,沸点升高。
Ⅱ、液化:①两种方式:降低温度或压缩体积;(亦可简称为“降温”或“加压”)
②液化要放热
③降低温度适用于所有气体,而压缩体积只适用于部分气体
④补充:水蒸气是看不见的,我们看得见的“白汽”“白雾”都不是水蒸气,都是液态的小水珠,是水蒸气遇冷后液化形成的。
五、升华和凝华:
Ⅰ、升华(吸热),凝华(放热)
Ⅱ、判断物态变化是不是升华或凝华,要看变化中间是否经历了液态,若经历了液态,则不是升华或凝华现象;若没有经历液态,则一定是升华或凝华现象。
Ⅲ、生活中常见的升华现象:①灯丝(或钨丝)变细
②冬天,室外冰冻的衣服晾干了
③衣箱中的樟脑丸(或卫生球)渐渐变小
④高温加热碘,碘的体积变小
⑤寒冷的冬天,堆的雪人变小了
⑥干冰(固态二氧化碳)升华用来打造绝妙的舞台效果,也可用来人工降雨
Ⅳ、生活中常见的凝华现象: ①冬天,玻璃窗内表面上结的冰花
②北方冬天的树挂
③霜的形成
④南方雪灾中见到的雾淞
⑤灯泡(或钨丝)发黑
⑥雪糕纸中发现的“白粉”
1、物态:由于构成物质的大量分子在永不停息地做无规则热运动,且不同的分子做热运动的速度不同,就形成了物质的三种状态:固态、液态、气态,在物理学中,我们把物质的状态称为物态。
2.物态变化:在物理学中,我们把物质从一种状态变化到另一种状态的过程,叫做物态变化。
3.物态变化的过程(简介):由于物态有三种(实际上有好几种,但在这里我们只研究三种。其他物态如:等离子态。),它们两两之间可以相互转化,所以物态变化有六种(简记为:三态六变):熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华(具体详解见下面说明)。
物态变化 - 过程
三态六变及吸热放热情况:
熔化: 固态→液态(吸热)
凝固: 液态→固态 (放热)
汽化(分蒸发和沸腾): 液态→气态 (吸热)
液化(两种方法:压缩体积和降低温度): 气态→液态 (放热)
升华: 固态→气态 (吸热)
凝华: 气态→固态 (放热)
(注意:这里所说的“吸热”与“放热”的“热”都是指的热量,而不是指的温度、内能、热值、比热容等热力学概念。即为“吸收热量”与“放出热量”的简称。在物理学中,热量不能说“含有多少热量”或“具有多少热量”,只能说“吸收了多少热量”或“放出了多少热量”)
物态变化 - 在物理中的重要性
物质由一种状态变为另一种状态的过程称为物态变化(change of state)。
首先是物质的固态和液态,这两者之间的关系,物质从固态转换为液态时,这种现象叫熔化,熔化要吸热,比如冰吸热熔化成水,反之,物质从液态转换为固态时,这种现象叫凝固,凝固要放热,比如水放热凝固成冰。在这些从固态转换为液态的固体又分为晶体和非晶体,晶体有熔点,就是温度达到熔点时(持续吸热)就会熔化,熔化时温度不会高于熔点,完全融化后温度才会上升。非晶体没有固定的熔点,所以熔化过程中的温度不定,如石蜡在融化过程中温度不断上升。晶体熔化时温度不变,存在三种状态,例:冰熔化时,温度为0℃,同时存在冰的固态,水的液态和冰与水的固液共存态。
然后是物质气态与液态的变化关系,物质从液态转换为气态,这种现象叫汽化,汽化又有蒸发和沸腾两种方式,蒸发发生在液体表面,可以在任何温度进行,是缓慢的。沸腾发生在液体表面及内部,必须达到沸点,是剧烈的。汽化要吸热,液体有沸点,当温度达到沸点时,温度就不会再升高,但是仍然在吸热;物质从气态转换为液态时,这个现象叫液化,液化要放热。例如水蒸气液化为水,水蒸发为水蒸气。加快液体的蒸发速度的方法一般有:1.增加液体的表面积;2.加快液体表面的空气流速;3.提高液体的温度;4.降低周围环境的水蒸气含量,使其无法饱和(就是使空气干燥。)。
最后是我们不常见的物质固态和气态的关系,物质从固态直接转换为气态,这种现象叫做升华,然后是物质直接从气态转换为固态,这叫凝华,升华吸热,凝华放热。
在发生物态变化之时,物体需要吸热或放热。当物体由高密度向低密度转化时,就是吸热;由低密度向高密度转化时,则是放热。而吸热或放热的条件是热传递,所以物体不与周围环境存在温度差,就不会产生物态变化。例如0℃的冰放在0℃的空气中不会熔化。
这就是物态变化三者之间的关系,他们转换的依据主要是温度。
物态变化 - 生活中的物态变化
更多自然界中所发生的物态变化现象:
1.夏天从冰糕上滴落的水滴(熔化)
2.冰粒变成雨滴降落下来(熔化)
3.修柏油马路时,用大熔灶熔沥青(熔化)
4.冰放在太阳下,一会儿就变成了水(熔化)
5.将钢放在炼钢炉内,一会儿就变成了钢水(熔化)
6.纯水凝结,结成冰块(凝固)
7.钢水浇铸成车轮(凝固)
8.雪灾中电线杆结起了冰柱(凝固)
9.钢水烧铸成火车轮(凝固)
10.火山喷发(先熔化后凝固)
11.秋天,清晨的雾在太阳出来后散去(汽化——蒸发)
12.洒在地面上的水不见了(汽化——蒸发)
13.擦在皮肤上的酒精马上干了(汽化——蒸发)
14.游泳上岸后身上感觉冷(汽化——蒸发)
15.烧开一壶水(汽化——沸腾)
16.夏天,冰棍周围冒“白气”(液化)
17.夏天,水缸外层“出汗”(液化)
18、早晨,草木上的小水滴(液化)
19.早晨的浓雾、露水(液化)
20.夏天,从冰箱里拿出来的饮料罐“出汗”(液化)
21、洗热水澡后,卫生间的玻璃变得模糊不清,一会儿又变得清晰起来(先液化后汽化)
22、用电热水器烧水,沸腾时不断有“白汽”冒出(先汽化后液化)
23、高温加热碘,碘的体积变小(升华)
24.衣箱中的樟脑丸渐渐变小(升华)
25.冬天,室外冰冻的衣服也会干(升华)
26.寒冷的冬天,堆的雪人变小了(升华)
27.灯丝(钨丝)变细(升华)
28.干冰(固态二氧化碳)用来人工降雨(升华)
29.冬天,玻璃窗内表面上形成的冰花(或“窗花”)(凝华)
30.屋顶的瓦上结了一层霜(凝华)
31.北方冬天的树挂(凝华)
32.南方雪灾中见到的雾淞(凝华)
33.灯泡(钨丝)发黑(凝华)
34.雪糕纸中发现的“白粉”(凝华)
35.干冰(固态二氧化碳)用来打造绝妙的舞台效果(先升华后液化)
36.雨的形成:①汽化(或蒸发)→液化→凝华→熔化;②汽化(或蒸发)→凝固→熔化
③汽化(或蒸发)→液化
水的三大名称:
固态:冰(凝固)、霜(凝华)、雪(凝华)、凇、“窗花”(凝华)、雹(凝固)、白冰
液态:水、露(液化)、雨(液化)、雾(液化)、“白气”(升华)
气态:水蒸气 【注:水蒸气不可见,可见的是水蒸气液化形成的水珠
三、熔化和凝固
⑴固体的分类:①晶体:a.定义:有规则结构的固体;b.实例:雪花、钻石、食盐、糖、海波、许多矿石和所有金属; ②非晶体:a.定义:无规则结构的固体;b.实例:玻璃、松香、蜂蜡、沥青、塑料、橡胶等。【注意:晶体分为单晶体和多晶体,非晶体在一定条件下可以转化成晶体,可见,晶体和非晶体之间并没有绝对的界限】
⑵固体的熔化特点:①晶体在熔化过程中,不断从外界吸收热量,温度保持不变;非晶体在熔化过程中不断吸收热量,温度持续上升
②晶体在熔化时的温度叫做熔点。不同的晶体有不同的熔点,非晶体没有固定的熔点;
③晶体在熔化时是固液共存态;而非晶体是由硬变软,然后逐渐变成液态
④晶体熔化条件:温度达到熔点,继续吸热(二者缺一不可)
⑶液体的凝固特点:①晶体在凝固过程中,不断放出热量,温度保持不变;非晶体在凝固过程中不断放出热量,温度不断下降
②晶体在凝固时的温度叫凝固点。晶体有一定的凝固点,而非晶体没有
③晶体在凝固过程中有固液共存态,而非晶体没有
④凝固是熔化的逆过程,同种物质的熔点和凝固点相同
⑤液体凝固的条件:温度达到凝固点,继续放热(缺一不可)
⑷补充:a.冰水混合物的温度始终为0℃
b.晶体的熔点跟气压的大小有关,熔化时体积变大的物体,在气压增大时熔点升高
c.晶体中含有杂质时,其熔点会发生变化(当冰中含有酸碱盐糖时,其熔点会降低)
四、汽化和液化
Ⅰ、汽化:⑴两种方式:蒸发和沸腾
⑵蒸发:①定义:液体在任何温度下均可发生,并且只在液体表面发生的汽化现象
②影响蒸发快慢的因素:a.液体的温度;
b.液体上方空气流动速度;
c.液体的表面积
d.液体的种类
③特点:蒸发吸热,有制冷作用
⑶沸腾:①定义:在一定温度下,液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象
②液体在沸腾过程中温度保持不变,此时的温度叫做沸点,不同物质的沸点不同
③液体沸腾的条件:温度达到沸点,继续从外界吸热(缺一不可)
④影响沸点的因素:液体的沸点与气压的大小有关,气压减小,沸点降低,气压增大,沸点升高。
Ⅱ、液化:①两种方式:降低温度或压缩体积;(亦可简称为“降温”或“加压”)
②液化要放热
③降低温度适用于所有气体,而压缩体积只适用于部分气体
④补充:水蒸气是看不见的,我们看得见的“白汽”“白雾”都不是水蒸气,都是液态的小水珠,是水蒸气遇冷后液化形成的。
五、升华和凝华:
Ⅰ、升华(吸热),凝华(放热)
Ⅱ、判断物态变化是不是升华或凝华,要看变化中间是否经历了液态,若经历了液态,则不是升华或凝华现象;若没有经历液态,则一定是升华或凝华现象。
Ⅲ、生活中常见的升华现象:①灯丝(或钨丝)变细
②冬天,室外冰冻的衣服晾干了
③衣箱中的樟脑丸(或卫生球)渐渐变小
④高温加热碘,碘的体积变小
⑤寒冷的冬天,堆的雪人变小了
⑥干冰(固态二氧化碳)升华用来打造绝妙的舞台效果,也可用来人工降雨
Ⅳ、生活中常见的凝华现象: ①冬天,玻璃窗内表面上结的冰花
②北方冬天的树挂
③霜的形成
④南方雪灾中见到的雾淞
⑤灯泡(或钨丝)发黑
⑥雪糕纸中发现的“白粉”
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一、填空题
1. 填写下面物态变化名称:冬天的早晨树枝上有霜是__________现象,夏日清晨草叶上有露水是__________现象,春、秋的早晨易出现“大雾”是__________现象,用久的灯泡变黑了是__________现象,湿衣服晾干了是__________现象,冬天在室外人口中的白气是__________现象,夏天洒在地面上的一些水,过一会变干了是__________现象,用铁水浇铸机座是__________现象,夏天喝饮料常给饮料加块冰是 现象。
2. 冰山上的积雪有的__________直接变成水蒸气升上天空;有的__________变成水,汇入江河;江河湖海、土壤、植物中的水通过__________变成水蒸气,升入天空,水蒸气随气流运动到各处,水蒸气在高空遇冷时,有的__________成小水滴,有的__________成小冰晶,形成千姿百态的云。
3. 下图为某种晶体的熔化与凝固图象,从图象中可以看出物质为固态的是______段,为液态的是______段,为固液共存态的是______段,吸热的过程为_____段,放热的过程为_______段,温度升高的是_______段,温度降低的是_______段,温度不变的是______段。
二、选择题
1. 把正在熔化的冰拿到0℃的房间里,下列说法正确的是( )
A. 冰继续熔化,因为冰熔化时温度不变
B. 冰不能继续熔化,因为冰不能吸收到热量
C. 正在熔化的冰高于0℃,因此不会熔化
D. 正在熔化的冰低于0℃,因此不会熔化
2. 在寒冷的北方,在下列几种情况下恰好为0℃的是( )
A. 冰层下表面 B. 除了冰层上表面以外的冰
C.冰层上表面 D. 冰层下面所有的水
3. 下列物态变化中属于液化的是( )
A. 冰封的湖面解冻 B. 打开冰棍纸看到白气
C. 屋瓦上一层霜 D. 冰冻的衣服变干
4. 皮箱里放些卫生球,用来预防蛀虫,在卫生球变小直至消失的过程中,发生的物理现象是( )
A. 熔化 B. 蒸发
C. 沸腾 D. 升华
5. 用电热壶烧水,水沸腾时,不断有“白气”冒出来,从水到形成“白气”的变化过程是( )
A. 先汽化后升华 B. 先熔化后汽化
C. 先汽化后液化 D. 先液化后汽化
6. 烧开水常看到的“白气”实际是( )
A. 空气
B. 沸腾产生的水蒸气
C. 水蒸气遇冷凝结成的小水滴
D. 以上三种说法都不对
三、简答题
把正在熔化的冰拿到温度为0摄氏度的房间里,冰能不能继续熔化?为什么?
【试题答案】
一、填空题
1. 凝华,液化,液化,钨先升华后凝华,蒸发,液化,蒸发,凝固, 熔化
2. 升华,熔化,蒸发,液化,凝华
3. 从图象可以看出为固态的是AB和FG段,为液态的是CD和DE段,为固液共存态的是BC和EF段,吸热的是AB、BC和CD段,而放热的是DE、EF和FG段,温度升高的是AB和CD段,温度降低的是DE和FG段,温度不变的是BC和EF段。
二、选择题
1. B 2. A 3. B 4. D 5. C 6. C
三、简答题
冰不能继续熔化。因为冰是晶体,在熔化的过程中要不断地从外界吸收热量,正在熔化的冰的温度是0度,而房间的温度也是0度,因此正在熔化的冰吸收不到热量,所以不能继续熔化。
1. 填写下面物态变化名称:冬天的早晨树枝上有霜是__________现象,夏日清晨草叶上有露水是__________现象,春、秋的早晨易出现“大雾”是__________现象,用久的灯泡变黑了是__________现象,湿衣服晾干了是__________现象,冬天在室外人口中的白气是__________现象,夏天洒在地面上的一些水,过一会变干了是__________现象,用铁水浇铸机座是__________现象,夏天喝饮料常给饮料加块冰是 现象。
2. 冰山上的积雪有的__________直接变成水蒸气升上天空;有的__________变成水,汇入江河;江河湖海、土壤、植物中的水通过__________变成水蒸气,升入天空,水蒸气随气流运动到各处,水蒸气在高空遇冷时,有的__________成小水滴,有的__________成小冰晶,形成千姿百态的云。
3. 下图为某种晶体的熔化与凝固图象,从图象中可以看出物质为固态的是______段,为液态的是______段,为固液共存态的是______段,吸热的过程为_____段,放热的过程为_______段,温度升高的是_______段,温度降低的是_______段,温度不变的是______段。
二、选择题
1. 把正在熔化的冰拿到0℃的房间里,下列说法正确的是( )
A. 冰继续熔化,因为冰熔化时温度不变
B. 冰不能继续熔化,因为冰不能吸收到热量
C. 正在熔化的冰高于0℃,因此不会熔化
D. 正在熔化的冰低于0℃,因此不会熔化
2. 在寒冷的北方,在下列几种情况下恰好为0℃的是( )
A. 冰层下表面 B. 除了冰层上表面以外的冰
C.冰层上表面 D. 冰层下面所有的水
3. 下列物态变化中属于液化的是( )
A. 冰封的湖面解冻 B. 打开冰棍纸看到白气
C. 屋瓦上一层霜 D. 冰冻的衣服变干
4. 皮箱里放些卫生球,用来预防蛀虫,在卫生球变小直至消失的过程中,发生的物理现象是( )
A. 熔化 B. 蒸发
C. 沸腾 D. 升华
5. 用电热壶烧水,水沸腾时,不断有“白气”冒出来,从水到形成“白气”的变化过程是( )
A. 先汽化后升华 B. 先熔化后汽化
C. 先汽化后液化 D. 先液化后汽化
6. 烧开水常看到的“白气”实际是( )
A. 空气
B. 沸腾产生的水蒸气
C. 水蒸气遇冷凝结成的小水滴
D. 以上三种说法都不对
三、简答题
把正在熔化的冰拿到温度为0摄氏度的房间里,冰能不能继续熔化?为什么?
【试题答案】
一、填空题
1. 凝华,液化,液化,钨先升华后凝华,蒸发,液化,蒸发,凝固, 熔化
2. 升华,熔化,蒸发,液化,凝华
3. 从图象可以看出为固态的是AB和FG段,为液态的是CD和DE段,为固液共存态的是BC和EF段,吸热的是AB、BC和CD段,而放热的是DE、EF和FG段,温度升高的是AB和CD段,温度降低的是DE和FG段,温度不变的是BC和EF段。
二、选择题
1. B 2. A 3. B 4. D 5. C 6. C
三、简答题
冰不能继续熔化。因为冰是晶体,在熔化的过程中要不断地从外界吸收热量,正在熔化的冰的温度是0度,而房间的温度也是0度,因此正在熔化的冰吸收不到热量,所以不能继续熔化。
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