第4节物态变化中的能量交换学案导学学习目标: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。自主学习:1.熔化热(1)熔化:叫熔化;而的过程叫凝固。(2)熔化热: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)。提示: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:的过程叫汽化;而从的过程叫液化。(2)汽化热: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)。提示:①液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压强均有关。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相等。典例探究例1如果已知铜制量热器小筒的质量是150克,里面装着100克16℃的水,放入9克0℃的冰,冰完全熔化后水的温度是9℃,利用这些数据求冰的熔化热是多少?[铜的比热C铜=3.9×102J/(Kg.K)]解析:9克0℃的冰熔化为0℃的水,再升高到9℃,总共吸收的热量Q吸=m冰λ+m冰c水(9℃-0℃)用心爱心专心量热器中的水和量热器小筒从16℃降到9℃放出的热量Q放=m水c水(16℃-9℃)+m筒c铜(16℃-9℃)因为Q吸=Q放,所以m冰λ+m冰c水(9℃-0℃)=(m水c水+m筒c铜)(16℃-9℃)统一单位后,把数值代入上式,可得λ=3.3×105焦/千克答案:3.3×105焦/千克提示:冰的熔化热很大,1千克0℃的冰熔化成0℃的水吸收的热量,相当于把1千克0℃的水升高到80℃需要的热量。冰的这一特点对自然界有重要的意义,它使得初冬时,一个寒冷的夜晚不会把江河湖泊全部封冻起来,气温也不会骤然下降;初春时,一个阳光灿烂的晴天不会使冰雪全部熔化,造成江河泛滥,气温也不会骤然升高。在日常生活中,人们利用冰熔化热大的特点来冷藏食品、冰镇饮料等。例2某人在做测定水的汽化热实验时,得到的数据如下:铜制量热器小筒的质量M1=200g,通入水蒸气前筒内水的质量M2=350g,温度t1=14℃;通入t2=100℃的水蒸气后水的温度为t3=36℃,水的质量变为M3=364g,他测得的水的汽化热L是多少?[铜的比热C铜=3.9×102J/(Kg.K)]解析:加入的水蒸气的质量为M4=M3-M2=364-350=14g,水蒸气液化为水又降温后放出的热量为Q1=M4L+M4c水(t2-t3)量热器中的水和量热器小筒升温所吸收的热量为Q2=M1C铜(t3-t1)+M2c水(t3-t1)根据能量守恒Q1=Q2即M4L+M4c水(t2-t3)=M1C铜(t3-t1)+M2c水(t3-t1)统一单位后,把数值代入上式,可得L=2.2×106焦/千克.因为在相同的热学状态下,汽化热等于凝结热,所以此时水的汽化热为L=2.2×106焦/千克.答案:2.2×106焦/千克提示:注意分析能量的转化情况,列出能量守恒的方程,准确求解即可。当堂达标1.对于晶体来说,在熔化过程中,外界供给晶体的能量,是用来破坏晶体的分子结构,增加分子间用心爱心专心的能,所以温度2.温度都是0oC水和冰混合时,以下说法正确的是()A.冰将熔化成水B.水将凝固成冰C.如果水比冰多的话,冰熔化;如果冰比水多的话,水结冰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B.冰的内能多,因为冰的密度比水的小,水凝结成冰时,体积是增大的,分子的势能是增大的C.它们的内能是相等的,因为它们的温度相等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5.铜制量热器小筒的质量是m1=160克,装入m2=200克t1=20℃的水,向水里放进m3=30克t2=0℃的冰,冰完全熔化后水的温度是多少摄氏度?[铜的比热C铜=3.9×102J/(Kg.K),冰的熔化热取λ=3.35×105...