2018版高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 4 物态变化中的能量交换学案(新人教版)选修3-3

1、*4物态变化中的能量交换学习目标1.了解固体熔化热，知道不同固体有不同的熔化热了解汽化的两种方式，知道沸点与大气压的关系.2.了解熔化、凝固、汽化和液化的概念及过程中的能量转化知道物态变化过程中的能量转化.3.能解释生活中有关熔化、凝固、汽化、液化的物理问题一、熔化热导学探究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知识梳理(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)熔化热概念：某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比一定质

2、量的某种晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等二、汽化热导学探究(1)发射火箭时，火箭点燃后尾部的火焰如果直接喷到发射台上，发射架要熔化为了保护发射架，往往在发射台底建一个大水池，让火焰喷到水池中，这样做有什么道理？(2)液体汽化时为什么会吸热？汽化热与哪些因素有关？答案(1)利用水汽化时要吸热，使周围环境温度不致太高(2)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知识梳理(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)汽化热概念：某种液体汽化成同温度的气体时所需的能

3、量与其质量之比，叫做这种物质在这个温度下的汽化热一定质量的物质，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.一、对熔化热的理解和应用1固体熔化过程中的能量特点(1)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，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(2)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2不同的晶体有不同的结构，要破坏不同晶体的结构，所需的能量就不同因此不同晶体

4、的熔化热不相同熔化热是晶体的热学特征之一3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.例1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可能是固体或液体 D可能是固液共存答案CD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

5、)，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，C、D正确二、对汽化热的理解和应用1液体汽化过程中的能量特点液体汽化时，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2液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系3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.例2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与其质量之比B某种液体沸腾时，所吸

6、收的热量与其质量之比C某种液体在特定的温度下汽化时所吸收的能量与其质量之比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答案D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正确例3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_答案减小2.26106 J分子势能解析温度越高，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，因此汽化所需热量减少；QmL1 kg2.26

7、106 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，分子势能增大解答此类问题要抓住两点：一是温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子平均动能不变；二是抓住物态变化中的宏观特征是吸热还是放热，再依据能量守恒的观点，分析能量的变化情况.1(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2(熔化热的理解)下列说法中正确的是()A晶体有确定的熔化热，非晶体没有确定的熔化热

8、B不同的晶体的熔化热不同C晶体熔化时吸收热量而温度不变，主要用于增加分子势能D一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量不相等答案ABC解析只有晶体才有固定的熔点，有确定的熔化热，A正确；熔化热与晶体的种类有关，B正确；晶体熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，分子平均动能不变，因此吸收的热量主要增加分子势能，C正确；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，D错误3(汽化热的理解)100 的水完全变成100 的水蒸气的过程中()A水分子的平均动能增加B水分子的势能增加C水所增加的内能小于所吸收的热量D水所增加的内能等于所吸收的热量答案BC解析温度不变，水分子的平均动能不变，故A错误吸收热量使水分子的势能增加，故B正确吸收的热量一部分增加水的内能，另一部分对外界大气做功，故C正确，D