高中物理 第九章 固体、液体和物态 第4讲 物态变化中的能量交换学案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理学案VIP免费

第4讲物态变化中的能量交换[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．熔化和凝固熔化：物质从固态变成液态的过程．凝固：物质从液态变成固态的过程．2．熔化热某种晶体在熔化过程中所需的能量与其质量之比，称做这种晶体的熔化热．二、汽化热1．汽化和液化汽化：物质从液态变成气态的过程．液化：物质从气态变成液态的过程．2．汽化热某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热．一、熔化热的理解与计算1．熔化时吸热，凝固时放热．固态物质的分子受到周围其他分子的强大作用，被束缚在一定的位置振动，只有加热吸收热量，分子动能增加，才能摆脱其他分子的束缚，从而可以在其他分子之间移动，于是固体开始熔化．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．不同的晶体有不同的空间点阵，要破坏不同物质的结构，所需的能量就不同．因此不同晶体的熔化热也不相同．4．非晶体液化过程中温度会不断改变，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的，所以非晶体没有确定的熔化热．例1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答案CD解析只有晶体熔化时，温度才不变；在温度达到熔点之前，吸收的热量主要用来增加分子的平均动能，因而温度一直升高；当温度达到熔点开始熔化时就不再变化．借题发挥(1)晶体熔化过程，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．1(2)非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，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．例2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．可能是固液共存答案CDE解析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、汽化热的理解与计算1．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温度和外界气压都有关系．2．一定质量的物质，在一定温度和压强下，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？答案100℃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．借题发挥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压强做功．例4一定质量的0℃的冰熔化成0℃的水时，其分子动能之和Ek和分子势能之和Ep的变化情况是()A．Ek变大，Ep变大B．Ek变小，Ep变小C．Ek不变，Ep变大D．Ek不变，Ep变小答案C解析0℃的冰熔化成水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子总数不变，Ek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．熔化热的理解与计算1．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...