【步步高】（新课标）高中物理 9.4 物态变化中的能量交换学案 新人教版选修33.doc

9.4 物态变化中的能量交换学习目标定位 1.了解熔化热、汽化热，并能从微观角度解释相关过程.2.会计算与熔化热、汽化热相关的问题.3.能解释生活中有关熔化、凝固、汽化、液化的物理问题1能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变2分子力做功与分子势能的关系：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加3物态变化的吸、放热：熔化吸热、凝固放热、汽化吸热、液化放热、升华吸热、凝华放热一、熔化热1熔化指的是物质从固态变成液态的过程，而凝固指的是物质从液态变成固态的过程2某种晶体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不同晶体的熔化热不相同，非晶体没有确定的熔化热二、汽化热1汽化指的是物质从液态变成气态的过程，液化指的是从气态变成液态的过程2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，称作这种物质在这个温度下的汽化热3不同温度下的液体对应的汽化热并不相同，汽化热还与外界气体的压强有关.一、熔化热 问题设计固体熔化时为什么会吸热？晶体和非晶体在熔化过程中有什么差别？答案固体熔化时要克服分子间引力做功，吸热能增加分子势能；晶体在熔化过程中温度不变，而非晶体在熔化过程中温度会发生变化要点提炼1熔化时吸热，凝固时放热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结构，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熔化热是晶体的热学特征之一4熔化热的计算公式如果用表示物质的熔化热，m表示物质的质量，q表示物质熔化时所需要吸收的热量，则qm.熔化热的单位是：焦耳/千克，即j/kg.5熔化吸热，凝固放热的原因固体物质分子受到其他分子的强大作用，被束缚在一定的位置附近振动对固体加热，一部分分子获得能量以摆脱其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化，故熔化需要吸热(填“吸热”或“放热”)凝固是熔化的逆过程，所以要放出(填“吸收”或“放出”)热量二、汽化热问题设计液体汽化时为什么会吸热？汽化热与哪些因素有关？答案液体汽化时，液体分子离开液体表面成为气体分子，要克服其他液体分子的吸引而做功，因此要吸热汽化热与物质汽化时的温度及外界气体压强有关要点提炼1汽化时吸热，液化时放热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3液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系4汽化热的计算公式设某物质在一个标准大气压时，沸点下的汽化热为l，物质的质量为m，则qlm.汽化热的单位为：焦耳/千克，即j/kg.5汽化吸热，液化放热的原因液体汽化时吸热，一方面是因为液体分子离开液体表面成为气体分子，要克服其他液体分子的吸引而做功，另一方面是液体汽化时体积膨胀要克服外界气压做功一、熔化热的理解及计算例1关于熔化及熔化热，下列说法正确的是()a熔化热在数值上等于熔化单位质量晶体所需的能量b熔化过程吸收的热量等于该物质凝固过程放出的热量c熔化时，物质的分子动能一定保持不变d熔化时，物质的分子势能一定保持不变解析只有晶体熔化过程吸收的热量等于凝固过程放出的热量，并且温度保持不变，分子动能不变熔化吸热，对于晶体而言，只增加分子势能对非晶体上述关系都不成立答案a例2一电炉的功率p200 w，将质量m240 g的固体样品放在电炉内，通电后电炉内的温度变化如图1所示，设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？图1解析由题图知，样品的熔点为60 ，熔化时间t2 min，电流做功wpt.设样品的熔化热为，样品熔化过程中共吸收热量qm.由wq，即ptm，得 j/kg1105 j/kg.答案60 1105 j/kg二、汽化热的理解和计算例3关于汽化热的概念，下列描述准确的是()a某种液体在一定温度下汽化时所吸收的能量和其质量之比b某种液体沸腾时，所吸收的热量和其质量之比c某种液体在特定的温度下汽化时所吸引的能量与其质量的比值d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解析汽化热是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，所以只有d正确答案d例4水在不同温度下有不同的汽化热，温度升高，水的汽化热_(填“增大”或“减小”)水在100 时的汽化热是2.26106 j/kg，它表示使1 kg 100 的水变成100 的水蒸气需吸热_，这些热量完全用于增加水分子的_解析温度越高，水分子运动的平均动能越大，越容易克服液体内部的水分子对它的束缚变成气体分子，因此液体汽化所需热量减少；qml1 kg2.26106 j/kg2.26106 j水在沸点变成同温度的水蒸气时，分子平均动能不变，分子势能增大答案减小2.26106 j分子势能1(熔化热的理解)质量相同、温度都是0 的水和冰的内能相比较，正确的说法是()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答案a解析因为质量和温度相同，所以冰和水的分子动能相同，但冰在熔化成同温度的水时，要吸收热量增加分子势能，所以水的内能多2(熔化热的理解)关于熔化热，下列说法正确的是()a熔化热只与物质的种类有关b熔化热只与物质的质量有关c熔化热与物质的种类、质量都有关d以上说法都不正确答案a解析要理解熔化热就要从熔化热的概念入手，熔化热是指晶体熔化过程中所需能量与其质量的比值，故a正确3(熔化热的理解)晶体在熔化过程中，吸收热量的作用是()a增加晶体的温度b克服分子间引力，增加分子势能c克服分子间引力，使分子平均动能增加d既增加分子平均动能，也增加分子势能答案b解析晶体熔化时温度不变，分子平均动能不变，吸收的热量用于增加分子势能4(汽化