高中物理新课标版人教版选修3-3精品：9.0《物态和物态变化》(可以编辑).ppt

新课标人教版课件系列 高中物理 选修3 3 第九章 物态和物态变化 9 1 固体 教学目标 知识与能力1 知道固体可分为晶体和非晶体两大类 了解它们在物理性质上的差别 2 知道晶体分子或离子按一定的空间点阵排列 知道晶体可分为单晶体和多晶体 通常说的晶体及性质是指单晶体 多晶体的性质与非晶体类似 3 能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性 重点 难点1 晶体与非晶体的区别 晶体与多晶体的区别2 晶体的微观结构 一 晶体和非晶体 1 晶体 具有规则的几何形状 点击下图观看动画 几种晶体的形状 swf 由此可知 1 常见的晶体有 石英 云母 明矾 食盐 硫酸铜 糖 味精等 2 几种常见晶体的规则外形 食盐的晶体呈立方体形 明矾的晶体呈八面体形 石英的晶体中间是一个六棱柱 两端呈六棱锥 雪花是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体 一般为六角形的规则图案 非晶体 没有规则的几何形状 常见的非晶体有 玻璃 蜂蜡 松香 沥青 橡胶等 松香 沥青 3 晶体和非晶体的差异 1 在外形上 晶体具有规则的几何形状 非晶体没有规则的几何形状 点击下图观看动画了解晶体与非晶体的导热性 晶体非晶体的导热性能 swf 由此可知 2 在物理性质上 晶体的物理性质与方向有关 这种特性叫各向异性 非晶体的物理性质在各个方向是相同的 这种特性叫各向同性 注意 晶体具有各向异性 并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性 云母导热性上表现出显著的各向异性 而有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性 如方铝矿 有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性 如方解石 晶体有一定的熔点 非晶体没有一定的熔点 4 晶体和非晶体间的转化 1 一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 例如水晶 天然水晶是晶体 熔化后再凝结的水晶 石英玻璃 就是非晶体 即一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的 2 许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体 3 在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时 几乎所有的材料都能成为非晶体 二 单晶体和多晶体 1 单晶体 如果一个物体就是一个完整的晶体 这样的晶体叫做单晶体 例如 雪花 食盐小颗粒 单晶硅 单晶锗等 2 多晶体 如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的 这样的物体叫做多晶体 其中的小晶体叫做晶粒 1 多晶体没有规则的几何形状 2 多晶体 不显示各向异性 每一晶粒内部都是各向异性的 有确定的熔点 固体是否有确定的熔点 可作为区分晶体非晶体的标志 3 多晶体和非晶体比较 1 多晶体和非晶体都没有规则的几何形状 2 多晶体有一定的熔点 非晶体没有一定的熔点 3 多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向同性 例题 下列说法中正确的是 A 常见的金属材料都是多晶体B 只有非晶体才显示各向同性C 凡是具有规则天然几何形状的物体必定是单晶体D 多晶体不显示各向异性 解析 常见的金属 金 银 铜 铁 铝 锡 铅等都是多晶体 选项A正确 因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性 所以选项B错误 这项D正确 有天然规则的几何形状的物体一定是单晶体 选项C正确 该题的正确答案为A C D 小结 晶体和非晶体 单晶体和多晶体 9 2 液体 教学目标 知识与技能1 知道液体的宏观性质 具有一定的体积 不易压缩 有流动性 2 了解液体的微观结构 液体的微观粒子也在平衡位置附近做微小的振动 但液体分子没有固定不变的平衡位置 3 能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象 4 了解表面张力现象在实际中的应用 并能解释一些简单的自然现象 过程与方法1 运用能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象 2 理论联系实际 学习运用表面张力解释自然现象情感 态度与价值观通过对表面张力现象在实际中的应用 感受成功的喜悦 培养学生对科学研究的兴趣 教学重点难点 液体的微观结构及其宏观解释教学方法 探究法教具 多媒体课件 分子在不停的做无规则的运动 分子之间的的相互作用力使得分子聚集在一起 而分子的无规则运动又使它们分散开来 我们看到自然界中物质的三种状态 液态 气态和固态 便是由于分子的这两种作用而产生的三种不同的聚集状态 1 对比液态 气态 固态研究液体的性质 1 液体和气体没有一定的形状 是流动的 2 液体和固体具有一定的体积 而气体的体积可以变化千万倍 3 液体和固体都很难被压缩 而气体可以很容易的被压缩 结论 液体的性质介于气体和固体之间 它与固体一样具有一定的体积 不易压缩 同时 又像气体一样没有固定的形状 具有流动性 这些性质是由它的微观结构决定的 液体的微观结构 液体分子间距介于气体分子间距和固体分子间距之间 液体分子的排列更接近于固体 液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小 例 下面关于液体的说法正确的是 非晶体的结构跟液体非常类似 可以看作是粘滞性极大的液体 液体的物理性质一般表现为各向同性 液体的密度总是小于固体的密度 所有的金属在常温下都是固体 液体的表面张力 表面层 3 液体的特殊现象 液体的表面张力具有使液体表面收缩的趋势 请学生们分析下面这些现象 并解释产生的原因 1 雨伞的伞面有细小的孔 为什么水不会从孔里漏下去 2 将分币轻轻地放在一碗水的水面上 为什么分币会浮在水面上不沉下去 因为水将纱线浸湿后 在纱线孔隙中形成水膜 水膜的表面张力使得雨水不致漏下 这是由于表面张力使得液体表面形成一个张紧的薄膜 当分币放置上后 使得液体表面发生形变 产生弹力 这样受力平衡 所以分币会浮在水面上不沉下去 浸润和不浸润 液体的表面张力 3 液体的特殊现象 毛细现象 化学上如何检查试管是否刷的干净 例 人造卫星中有一个盛液体的容器如果液体浸润容器壁 会发生什么现象 如果液体不浸润器壁 又将出现什么现象 例 在水中浸入两个同样细的毛细管 一个是直的 另一个是弯的 如图 水在直管中上升的高度比弯管的最高点还要高 那么弯管中的水能否流出 为什么 4 液晶 像液体一样具有流动性 而其光学性质与某些晶体相似 具有各向异性的一些化合物取名为液晶 液晶分子结构 液晶的应用 电子表显示窗笔记本彩色显示器人造生物膜 液体的微观结构 浸润和不浸润 液体的表面张力 液体的特殊现象 毛细现象 液晶 小结 9 3 饱和汽和饱和气压 教学目标 知识与能力1 知道汽化及汽化的两种方式和其特点 2 理解饱和汽与饱和汽压 能从分子动理论的角度解释有关现象 3 理解空气的绝对湿度和相对湿度 并能进行简单计算 4 了解湿度计的原理 重点 难点 1 理解饱和汽与饱和汽压 能从分子动理论的角度解释有关现象 2 理解空气的绝对湿度和相对湿度 并能进行简单计算 一 蒸发与沸腾 1 汽化 物质从液态变成气态的过程 2 蒸发 发生在液体表面 即液体分子由液体表面跑出去的过程 3 影响蒸发的因素 表面积 温度 通风 液面气压高低 蒸发可使液体降温 4 沸腾 在一定大气压下 加热液体到某一温度时 在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象 相应的温度叫沸点 沸点与液面上气体的压强有关 方式 项目 都是汽化现象 都能使液体变为气体 都吸收热量 液面 内部 液面同时进行 任何温度 一定温度 沸点 缓慢 剧烈 降低 不变 1 液体温度的高低2 液体表面积的大小3 液体表面空气流动的快慢4 液体汽压的高低 液面气压的高低 现象 减小瓶中的气压 水会沸腾 表明 气压减小 水的沸点降低 二 饱和汽和饱和汽压 1 饱和汽 在密闭容器中的液体不断的蒸发 液面上的蒸气也不断地凝结 当这两个同时存在的过程达到动态平衡时 宏观的蒸发也停止了 这种与液体处于动态平衡的蒸气叫做饱和汽 2 未饱和汽 没有达到饱和状态的蒸气 3 饱和汽压 在一定温度下 饱和汽的分子数密度是一定的 因而饱和汽的压强也是一定的 这个压强叫做这种液体的饱和汽压 说明 1 饱和汽压随温度的升高而增大 2 饱和汽压与蒸气所占的体积无关 也和这种体积中有无其他气体无关 a 往一个真空容器中注入液体 表面的上方形成饱和蒸汽时 表面的上方空间的气压就是饱和汽压 b 往一个密闭的原来有空气的容器中注入液体 表面的上方形成饱和蒸汽时 表面的上方空间的气压不等于饱和汽压 而是饱和汽压与空气压强的总和 c 液体的饱和汽压只指这种气体的分气压 温度升高时 分子平均动能增大 单位时间内逸出液面的分子数增多 于是原来的动态平衡状态被破坏 空间气态分子密度逐渐增大 导致单位时间内返回的分子数增多 从而达到新的条件下的动态平衡 3 液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强相等 三 空气的湿度 1 绝对湿度 空气里所含水汽的压强 2 相对湿度 在某一温度下 水蒸汽的压强与同温度下饱和汽压的比 称为空气的相对湿度 相对湿度 水蒸汽的实际压强 3 影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素 不是空气中水蒸气的绝对数量 而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距 四 空气的湿度 1 空气的相对湿度常用湿度计来测量 2 常用的湿度计有干湿泡湿度计 毛发湿度计和湿度传感器等 水蒸气的压强离饱和汽压越远 越有利于水的蒸发 人们感觉干爽 9 4 物态变化中的能量交换 教学目标 知识与能力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 重点 难点 知道熔化和熔化热 汽化和汽化热的概念会用熔化热和汽化热处理有关问题 固态 液态 气态 熔化吸热 汽化吸热 凝固放热 液化放热 一 熔化热 物质从固态变成液态的过程 物质从液态变成固态的过程 熔化是凝固的逆过程 1 熔化与凝固 熔化 凝固 一 熔化热 由于固体分子间的强大作用 固体分子只能在各自的平衡位置附近振动 对固体加热 在其熔解之前 获得的能量主要转化为分子的动能 使物体温度升高 当温度升高到一定程度 一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚 从而可以在其他分子间移动 固体开始熔解 为什么熔化会吸热 一 熔化热 2 熔化热 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 一 熔化热 为什么晶体有确定的熔点和熔化热 非晶体却没有 晶体熔化过程中 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 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 由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同 而晶体有固定的熔点 因此有固定的熔化热 非晶体没有固定的熔点 也就没有固定的熔化热