4　物态变化中的能量交换

1、第九章,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.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,一、熔化热,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.,答案,1.熔化和凝固 (1)熔化：物质从 变成 的过程. (2)凝固：物质从 变

2、成 的过程. 2.熔化热 (1)概念：某种晶体熔化过程中所需的 与其 之比. (2)一定质量的某种晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量 .,固态,液态,液态,固态,能量,质量,相等,判断下列说法的正误. (1)固体熔化过程，温度不变，放热.() (2)不同晶体的熔化热不同.(),二、汽化热,(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？,答案,答案利用水汽化时要吸热，使周围环境温度不致太高.,(2)液体汽化时为什么会吸热？汽化热与哪些因素有关？,答案,答案液体汽化时，液体分子离开液体

3、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.,1.汽化和液化 (1)汽化：物质从 变成 的过程. (2)液化：物质从 变成 的过程. 2.汽化热 (1)概念：某种液体汽化成同温度的气体时所需的 与其 之比，叫做这种物质在这个温度下的汽化热. (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 .,气态,液态,气态,液态,能量,质量,相等,判断下列说法的正误. (1)汽化时放出热量.() (2)汽化热只与温度有关.(),题型探究,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

4、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.,一、对熔化热的理解和应用,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

5、J/kg.,例1 (多选)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,解析,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.,例2 如图1所示，

6、试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中内能的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明).,答案,图1,答案(1)熔化前：晶体从外界吸收热量，主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，也有一小部分能量用来增加微粒的势能. (2)熔化时：当温度升高到熔点时，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能，能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化.继续加热，微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全用在破坏点阵结构上，即用来增加势能. (3)熔化后：液体吸收的能量主要转变为分子动能，只要继续加热，温度就要升高.,二、对汽化热的理解和应用

7、,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与其质量之比 B.某种液体沸腾时，所吸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

8、质量之比,答案,解析,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4 在一个大气压下，1 g 100 的水吸收2.26103 J热量变为1 g 100 的水蒸气.在这个过程中，以下四个关系式正确的是 A.2.26103 J汽的内能水的内能 B.2.26103 J汽的内能水的内能 C.2.26103 J汽的内能水的内能水变成汽体积膨胀对外界做的功 D.2.26103 J汽的内能水的内能水变成汽体积膨胀对外界做的功,答案,解析,解析液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D对.,解答此类问题要抓住两点：一是温度是分

9、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.,达标检测,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395.7 kJ能量 B.铜在熔化过程中吸收了205.2 kJ能量 C.碳酸钙在熔化过程中吸收了527.5 kJ能量 D.氯化钠在熔化过程中吸收了517.1 kJ能量,1,2,3,4,答案,2.(多选)关于液体的汽化，正确的是 A.液体分子离开液体表面要克服其他液体分子的引力而做功 B.液体的汽化热是与某个温度相对应的 C.某个温度下，液体的汽化热与外界气体的压强有关 D.汽化时吸收的热量等

10、于液体分子克服分子引力而做的功,答案,1,2,3,4,3.(多选)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 B.不同晶体的熔化热不同 C.晶体熔化时吸收热量而温度不变，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,1,2,3,4,解析,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，因此吸收的热量用于增加分子势能，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.,1,2,3,4,4.(多选)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