物态变化中的放热过程学案

物态变化中的放热过程学案

‎ ‎ 第三节 物态变化中的放热过程 一、课前知识准备 ‎1．冰的熔点是 ℃，熔化时要 。 答案：0；吸热 ‎2．电冰箱是利用 起到致冷作用的。 答案：蒸发吸热 二、名师解读点拨 知识点1：凝固 ‎【思考】物质从液态变成固态，称为 ； 是放热过程。 ‎ 答案：凝固；凝固 ‎【注意】同一种晶体的熔点和凝固点是相同的。非晶体没有凝固点。‎ ‎【想一想】南极地区的最低气温达－88.30℃，在这样冷的环境中，能不能使用水银温度计？‎ ‎【点拨】水银的凝固点是－39℃，若在南极使用水银温度计，里面的水银会凝固，无法测量。可选用酒精温度计，因为酒精的凝固点是－117℃。‎ ‎【辨析】晶体熔化和凝固图象 ‎ ‎ 熔化图象 凝固图象 知识点2：液化 ‎ ‎【思考】物质从气态变为液态的过程，称为 ， 是放热过程。‎ 答案：液化；液化 ‎【易淆点】“白气”和水蒸气 水烧开后，从壶口冒出的“白气”，冬天人们嘴里哈出“白气”，夏天冰棒周围冒“白气”，这里的“白气”不是水蒸气，而是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，漂浮在空气中形成“白气”。水蒸气无色无味看不见的气体。‎ ‎【辨析】如果被100℃的水蒸气烫伤会比100℃的水烫伤更为严重。‎ 水蒸气遇到相对较冷的皮肤会在上面液化，液化是放热过程，所以会放出更多的热量。‎ 知识点3：凝华 ‎【思考】物质从气态直接变为固态，称为 ， 是放热过程。‎ 答案：凝华；凝华 ‎【举例】窗玻璃上的冰花，树枝上的“雾凇”都是凝华现象。‎ 知识点4：物态变化的应用 ‎ ‎【想一想】冬季贮菜时，人们常在地窖里放几桶水，以防止地窑的菜冻坏。你知道这是为什么吗？‎ ‎【点拨】当气温下降时，桶里的水会凝固成冰，在凝固过程，水会放热，该热量可使地窖的温度不至于太低。‎ ‎【想一想】电冰箱的工作原理 ‎【点拨】电冰箱通电后，压缩机将蒸发器内的气体制冷剂吸出，并将其压缩，在冷凝器中液化成液体，由于液化放热，所以人们会感受到冰箱后背发烫。制冷剂液体进入蒸发器并被汽化为气体，由于汽化吸热，所以冰箱内的温度降低了。‎ 4‎ ‎ ‎ 三、拓展整合创新 类型之一：生活中的物态变化现象 ‎【例1】（05年福州市课改区）福州夏季闷热的夜晚，紧闭门窗，开启卧室空凋，由于室内外温差大，第二天早晨，玻璃窗上常常会出现一层水雾。这层水雾是在室内一侧，还是在室外一侧?请写出你的猜想及你猜想的依据。‎ ‎ 我的猜想：呈在______________侧（选填“室内”或“室外”）。‎ 猜想的依据是：________________________________________________________。‎ 解析：水雾是空气中水蒸气液化形成的，液化有降温和加压两种方法。卧室内空气中水蒸气的温度与窗玻璃温度相同，不具备液化条件，而室外空气中水蒸气的温度比窗玻璃温度要高，水蒸气在窗玻璃室外侧遇冷液化形成水雾。‎ 答案：室外；室外空气中水蒸气在窗玻璃室外侧遇冷液化形成水雾 变式题：冬天，窗户玻璃上的“冰花”是室 空气中的水蒸气凝华而成的。（选填“内”或“外”）‎ 解析：凝华过程也要降温才能实现。室内的空气中的水蒸气温度较高，遇到温度较低的窗玻璃凝华成“冰花”，它总出现在窗玻璃的内表面。室外空气中的水蒸气温度低，窗玻璃温度也低，不存在凝华条件。‎ 答案：内 ‎【例2】生活中常有“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的说法。“扬汤止沸”是指把锅里沸腾的水舀起来再倒回去．“釜底抽薪”是指从锅下抽掉燃着的木柴，应用热学知识分析下列说法正确的是 ( )‎ ‎ A．“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都只能暂时止沸 ‎ B．“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都能彻底止沸 ‎ C．“扬汤止沸”只能暂时止沸，“釜底抽薪”能彻底止沸 D．“扬汤止沸”能彻底止沸，“釜底抽薪”只能暂时止沸 解析：沸腾必须具备两个条件，一是使液体温度达到沸点，二是保证继续吸热，在“扬汤止沸”过程中，被扬起的汤和空气发生热传递，结果使锅中水的温度降低，低于沸点，使沸腾的条件不满足，沸腾现象停止，但由于锅下热源继续加热，使锅内的水又很快达到沸点，沸腾现象继续发生，因此，“扬汤止沸”只能暂时止沸，“釜底抽薪”是把热源抽掉，液体因沸腾的条件被破坏而终止沸腾，因此“抽薪”才能彻底止沸。‎ 答案：C 类型之二：物态变化的应用 ‎【例3】在舞台上喷洒干冰(固态CO2)可以产生白雾．形成所需的效果，这种雾气是( )‎ A．二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴 B．干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体 C．干冰迅速升华变成的气体 D．干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及凝固形成的小冰晶 解析：因为干冰在常温下易升华，干冰升华时要从周围的空气中吸热，使周围的气温急剧下降，空气中的水蒸气就遇冷液化形成小水珠，部分小水珠又继续放热凝固形成小冰晶，这些小水珠和小冰晶浮在空中。就是我们看到的漂渺的雾气。‎ 答案：D ‎【变式题】利用干冰使运输中的食品降温，防止食品腐烂变质．这是应用了（　 ）‎ ‎　　A．干冰熔化吸热 B．干冰液化放热 ‎　　C．干冰升华吸热 D．干冰凝华放热 解析：干冰的凝固点在-78℃左右，手接触到干冰会冻伤。‎ 4‎ ‎ ‎ 在常温度下极易升华，升华时吸收大量的热，达到很好的致冷的效果。‎ 答案：C 类型之三：综合应用创新 ‎【例4】（05年南通海门）第三学习小组在探究冰熔化的特点时将挑选好的两支规格相同、满足测试要求的温度计分别插入不同的深度，如图显示了经过一段时间后的实验现象．小明负责把两支温度计的读数记录下来，读数见下表。‎ 甲、乙温度计读数记载表 时间/min ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ ‎90‎ ‎100‎ ‎110‎ ‎120‎ 甲温度/℃‎ ‎-5.0‎ ‎-2.9‎ ‎-0.9‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.2‎ 乙温度/℃‎ ‎-5.0‎ ‎-2.4‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎1.0‎ ‎1.8‎ ‎2.5‎ ‎3.1‎ ‎3.6‎ ‎4.0‎ ‎4.0‎ 状态 固 固 固 固液 固液 固液 固液 固液 固液 固液 固液 固液 液 在以上表格中， 温度计的读数验证了在冰的熔化过程中，只要是冰水共存状态，温度就为0℃．‎ 在交流中，小明又有了一个新发现，根据课本上的数据，酒精的沸点是78℃，而实验中使用的酒精温度计的量程是－10℃～100℃，经过调查他们确认所使用的是酒精温度计．为什么所使用的温度计的量程超过了酒精的沸点？请你根据所学到的知识作出猜想．‎ 猜想： 。‎ 你猜想所依据的知识是： 。‎ 解析：本题涉及到科学探究过程中的一个环节即猜想。体现了对科学探究能力的考查，引导教学注重探究过程和方法，注重培养学生科学地认识事物、分析现象和把握规律的能力。猜想与假设在科学探究中的重要作用首先在于它是科学结论的先导，如果猜想与假设一旦能得到实验结果的支持，它就可能发展成为科学结论。因此，猜想与假设能帮助探究者明确探究的内容和方向，指导探究的沿预定目标展开，避免探究的盲目性。‎ 猜想不是胡猜乱想，猜想是应用现有的经验和知识对问题中的事实寻求可能解释的过程。尽管所提出的猜想不一定是最终的科学结论，但对问题成因的猜想仍需要有一定的依据，这依据有两点，一是已有的经验和知识，二是科学事实，即所遇到的“问题”。‎ 本题可通过对温度计的构造进行分析，温度计的玻璃管是封闭的，液体没有充满整个玻璃管，进而分析液面上方空间里会有什么，联想到液体沸点与气压有关，这样猜想就形成了。‎ 答案：甲；温度计内液面上方的气压高于一个标准大气压；液体的沸点随液面上方气压的升高而升高。‎ 四、当堂检测反馈 ‎1．图中，表示晶体熔化的图像是_______.‎ 答案：丙 4‎ ‎ ‎ ‎2．在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，酒精的沸点是78℃，如果对酒精和水的混合物加热，首先分离出来的是________，生产中常用此方法提高酒精的浓度．‎ 答案：酒精 ‎3．下列各种现象中属于升华现象的是 ( )‎ A．早晨有浓雾 B．冬天，室外冰冻的衣服干了 C．屋顶上的瓦上结了一层霜 D．水结成了冰 答案：B ‎4．下列现象中不可能出现的是 ( )‎ ‎ A．60℃的水，正在沸腾中 ‎ B．用纸盒装水，放在火上加热，可将盒中的水烧开 ‎ C．液体吸热后，温度却不升高 D．用水银温度计测得南极考查站的温度是-60℃‎ 答案：D ‎5．用久的灯泡会发黑，是因为钨丝发生了下列哪种现象 ( )‎ A．凝固 B．升华 C．凝华 D．先升华后凝华 答案：D 五、资料链接 为什么下雪不冷化雪冷?‎ 在寒冷的冬季，我国北方各地经常受到寒潮的侵袭．寒潮是从北向南流动的一股强烈的又冷又干的气流．当它的前缘和南方的温暖而潮湿的空气一接触，因为冷空气比暖空气重，所以会把暖空气顶到高空．高空气温低，暖空气中的水汽遇冷凝结成小冰晶变成了云，然后又集结成雪花落到地面．下雪前，一般是受暖湿气流的影响，所以天气不是很冷，而水汽凝结成雪花会散发出很多热量；下雪时天空还会有大量的云，这层云就好像棉被一样罩在大地的上空，不让地面散发的热跑远．由于上述的三种原因，所以下雪前和下雪时天气并不会很冷，气温还可能略有升高．‎ 下过雪后，云层散去，天空变得晴朗无云．大地由于失去了云层的保护，散发出的热量不再停留在低空，而是很快升到高空，使气温有所下降．另外一点积雪在太阳的照射下发生融化，雪融化成水的过程要吸收大量的热．这样，一部分热量跑掉了，一部分热量被雪吸收了，因此，天气反而变得冷了．气温降低，我们当然就觉得比下雪时要寒冷。‎ 摘自《人民教育出版社网站》‎ 4‎