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1、初二物理第五章 物態(tài)的變化 第1、2節(jié)教育科學(xué)版
【本講教育信息】
一. 教學(xué)內(nèi)容:
第五章 物態(tài)的變化
1 地球上水的物態(tài)變化
2 熔化和凝固
二. 重點、難點:
1. 知道水的三種狀態(tài)可以不斷地變化。
2. 知道水的六種物態(tài)變化類型。
3. 了解熔化曲線、凝固曲線的物理含義。
4. 了解晶體和非晶體的區(qū)別。
三. 知識點分析
(一)地球上水的物態(tài)變化
自然界中的物質(zhì)存在三種狀態(tài):固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài),物質(zhì)的三種狀態(tài)可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。
1. 物質(zhì)由一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的過程稱為物態(tài)變化
2. 物態(tài)變化形式有六種:
(1)汽化:物質(zhì)從液
2、態(tài)變到氣態(tài)的過程。
(2)液化:物質(zhì)從氣態(tài)變到液態(tài)的過程,是汽化的相反過程。
(3)熔化:物質(zhì)從固態(tài)變到液態(tài)的過程。
(4)凝固:物質(zhì)從液態(tài)變到固態(tài)的過程,是熔化的相反過程。
(5)升華:物質(zhì)從固態(tài)直接變到氣態(tài)的過程。
(6)凝華:物質(zhì)從氣態(tài)直接變到固態(tài)的過程。
3. 地球上水的循環(huán)
露:是在天氣較熱的時候,空氣中的水蒸汽于清晨前遇到溫度較低的樹葉、花草等,液化而成小水珠附著在它們的表面上。這是自然界中的液化現(xiàn)象。
云和霧的情況相同,都是水蒸氣在空氣中遇冷液化成為小水珠。因此霧和云都是水蒸汽的液化現(xiàn)象。
霜是在地表面的水蒸汽遇到零攝氏度以下的溫度,直接凝華為冰晶在地面或草葉上
3、。
雪是天氣較冷的時候,大氣溫度低于零攝氏度,水蒸汽在空中凝華成固態(tài),為六角形的小冰晶(或叫雪花),在降落時互相結(jié)合形成雪片或雪團(tuán)。霜和雪都是水蒸汽的凝華現(xiàn)象而不是液體的凝固。
雹是冰球。它的形成較復(fù)雜,云中的水珠被上升氣流帶到氣溫低于0℃的高空。凝結(jié)為小冰珠,小冰珠在下落時,其外層受熱熔化成水,并彼此相結(jié)合,使冰珠越來越大,如果上升氣流很強就會再升入高空,在其表面凝結(jié)一層冰殼。經(jīng)過多次上下翻騰,能合成較大的冰珠,當(dāng)上升氣流托不住它時,冰珠就落到地面上,形成冰雹。
(二)熔化和凝固
1. 定義
2. 熔點和凝固點
晶體:有一定的熔點
非晶體:沒有一定的熔點
熔點
4、:晶體都有一定的熔化溫度。
凝固點:液體凝固成晶體都有一定的凝固溫度。
萘晶體的熔化與凝固圖像,從晶體的熔化與凝固圖像中可以看出,物質(zhì)為固態(tài)的是AB段,熔點為80度,B點是固態(tài)的到C點全部熔化成液體,BC段是固液共存態(tài)的80度的萘,到D點停止加熱,E點開始,凝固溫度保持不變, 到F點全部凝固。
晶體熔化或凝固條件:達(dá)到熔點或凝固點,并繼續(xù)吸熱或放熱。
【典型例題】
例1. 上物理課復(fù)習(xí)時,老師寫下一副熱學(xué)對聯(lián),上聯(lián)是“杯中冰水,水結(jié)冰冰溫未降”;下聯(lián)是 “盤內(nèi)水冰,冰化水水溫不升”。對聯(lián)中包含的物態(tài)變化是 和 ,反映的一個共性是 。
解析:這副對聯(lián)
5、反映了物態(tài)變化及其現(xiàn)象。上聯(lián)中“水結(jié)冰”是凝固現(xiàn)象,下聯(lián)中“冰化水”是熔化現(xiàn)象,不論是“水結(jié)冰”還是“冰化水”,由于冰是晶體,在熔化或凝固過程中溫度保持不變,所以上聯(lián)中“冰溫未降”和下聯(lián)中“水溫不升”反映的都是溫度不變這個共同特點
正確答案:凝固 熔化;溫度不變
考點分析:考查熔化和凝固的現(xiàn)象和特點(或晶體物質(zhì)在熔化或凝固過程中溫度保持不變)。
例2. 當(dāng)晶體的溫度正好是熔點或是凝固點時,它的狀態(tài)為( )
A. 一定是固態(tài) B. 一定是液態(tài)
C. 可能是固態(tài) D. 可能是液態(tài)
E. 也可能是固態(tài)、液態(tài)共存
解析:當(dāng)晶體處在熔點或凝固點時,晶體既可能是正準(zhǔn)備熔化的
6、固體或是正準(zhǔn)備凝固的液體,也有可能是正在熔化過程或是正在凝固過程中的固液共存態(tài),例如,有0℃水,0℃的冰也有0℃的冰水混合物。0℃水放熱將會結(jié)成冰,0℃的冰吸熱將會熔化成0℃的水,由上面分析本題的正確選項為C、D、E。
正確答案:C、D、E。
考點分析:對晶體熔化和凝固的具體過程的考查。
例3. 說明下列現(xiàn)象屬于哪種物態(tài)變化,并用學(xué)到的物理知識解釋:(1)春天,冰凍的河面開封了。(2)夏天,雨后柏油路上的水很快干了。(3)秋天,清晨林中升起白霧。
解析:判斷何種物態(tài)變化可以依據(jù)兩點:一是看它變化前后的狀態(tài);二是看它變化過程是吸熱還是放熱。
正確答案:(1)熔化 固態(tài)冰變成液態(tài)
7、水 (2)汽化 液體水變成氣態(tài)水
(3)液化 水蒸汽遇冷液化成小水珠
考點分析:考查物態(tài)變化的六種類型,應(yīng)熟記。
例4. 下列各種現(xiàn)象中屬于升華的是( )
A.冬天室外冰凍的衣服干了 B.早晨有濃霧
C.屋頂?shù)耐呱辖Y(jié)了一層霜 D.水結(jié)成冰
解析:升華是物質(zhì)從固態(tài)直接變到氣態(tài)的過程。不經(jīng)過液態(tài),因此A是升華,B霧是由水蒸汽在空氣中遇冷液化成小液滴,是液化的過程。C是水蒸汽遇冷而凝華成固體形成的, 霜的形成是凝華過程。D是水達(dá)到凝固點,在放熱形成的,是凝固現(xiàn)象。
正確答案:A
例5. 現(xiàn)有冰塊、燒杯、保溫瓶、臺燈、白布、黑布、塑料布、金
8、屬銼刀,請選擇上面儀器,你能設(shè)計出哪幾種化冰方案,其中最佳的是哪一種?
分析與解答:使冰熔化的方法很多,如將冰塊放在陽光下熔化,用臺燈照射利用燈絲工作時溫度很高,可以使冰較快熔化,也可用黑布將冰包住,利用黑色易吸熱的方法,還可以墊上塑料布,用冰在銼刀上摩擦,使冰熔化等。
正確答案:最佳化冰方案:
選用器材:燒杯、冰塊、臺燈、黑布
實驗步驟:
①將冰塊用黑布包住放在燒杯中。
②將燒杯放在陽光照射的地方,并用臺燈的燈泡照在燒杯附近。
考點分析:晶體熔化的條件
例6. 為什么冰水混合物的溫度總是0度?
解析:冰是晶體,晶體在熔化過程中雖然要繼續(xù)吸收熱量但是溫度保持不變,晶體在熔
9、化過程中吸收熱量不是來升高溫度的,而是用來完成熔化的,相反在凝固時雖然放熱但是溫度不變。
正確答案:冰水混合物中的冰的熔點和水的凝固點都是0度,晶體在熔化時和晶體在凝固時溫度保持不變,冰在熔化時吸熱溫度不變,當(dāng)外界溫度高于0度時,熱傳遞只能促進(jìn)冰熔化成水;外界低于0度時,熱傳遞只能促進(jìn)水凝固成冰;外界溫度等于0度時,冰水混合物與外界不發(fā)生熱傳遞,所以無論外界溫度怎樣變化,冰水混合物的溫度總是0度
例7. 在嚴(yán)寒的雪山高原上,邊防戰(zhàn)士生活非常艱苦,經(jīng)常從外取雪加熱成水,供飲水和使用,如圖能正確表示這個過程的圖像的是( )
解析: 雪熔化的溫度為0度,雪是晶體,在熔化過程中溫度保持
10、不變,全部熔化后,溫度才繼續(xù)升高,但溫度升高到100度時,達(dá)到沸點,再繼續(xù)吸熱水開始沸騰,溫度不再升高。
正確答案:AB
考點分析:考查晶體熔化的特點和水沸騰的特點 。
【模擬試題】(答題時間:30分鐘)
一、填空題
1. 填寫下面物態(tài)變化名稱:冬天的早晨樹枝上有霜是__________現(xiàn)象,夏日清晨草葉上有露水是__________現(xiàn)象,春、秋的早晨易出現(xiàn)“大霧”是__________現(xiàn)象,用久的燈泡變黑了是__________現(xiàn)象,濕衣服晾干了是__________現(xiàn)象,冬天在室外人口中的白氣是__________現(xiàn)象,夏天灑在地面上的一些水,過一會變干了是_________
11、_現(xiàn)象,用鐵水澆鑄機(jī)座是__________現(xiàn)象,夏天喝飲料常給飲料加塊冰是 現(xiàn)象。
2. 冰山上的積雪有的__________直接變成水蒸氣升上天空;有的__________變成水,匯入江河;江河湖海、土壤、植物中的水通過__________變成水蒸氣,升入天空,水蒸氣隨氣流運動到各處,水蒸氣在高空遇冷時,有的__________成小水滴,有的__________成小冰晶,形成千姿百態(tài)的云。
3. 下圖為某種晶體的熔化與凝固圖象,從圖象中可以看出物質(zhì)為固態(tài)的是______段,為液態(tài)的是______段,為固液共存態(tài)的是______段,吸熱的過程為_____段,放熱的過程為_
12、______段,溫度升高的是_______段,溫度降低的是_______段,溫度不變的是______段。
二、選擇題
1. 把正在熔化的冰拿到0℃的房間里,下列說法正確的是( )
A. 冰繼續(xù)熔化,因為冰熔化時溫度不變
B. 冰不能繼續(xù)熔化,因為冰不能吸收到熱量
C. 正在熔化的冰高于0℃,因此不會熔化
D. 正在熔化的冰低于0℃,因此不會熔化
2. 在寒冷的北方,在下列幾種情況下恰好為0℃的是( )
A. 冰層下表面 B. 除了冰層上表面以外的冰
C.冰層上表面 D. 冰層下面所有的水
3. 下列物態(tài)變化中屬于液化的是( )
13、
A. 冰封的湖面解凍 B. 打開冰棍紙看到白氣
C. 屋瓦上一層霜 D. 冰凍的衣服變干
4. 皮箱里放些衛(wèi)生球,用來預(yù)防蛀蟲,在衛(wèi)生球變小直至消失的過程中,發(fā)生的物理現(xiàn)象是( )
A. 熔化 B. 蒸發(fā)
C. 沸騰 D. 升華
5. 用電熱壺?zé)?,水沸騰時,不斷有“白氣”冒出來,從水到形成“白氣”的變化過程是( )
A. 先汽化后升華 B. 先熔化后汽化
C. 先汽化后液化 D. 先液化后汽化
6. 燒開水??吹降摹鞍讱狻睂嶋H是( )
A. 空氣
B. 沸騰產(chǎn)生的水蒸氣
C.
14、 水蒸氣遇冷凝結(jié)成的小水滴
D. 以上三種說法都不對
三、簡答題
把正在熔化的冰拿到溫度為0攝氏度的房間里,冰能不能繼續(xù)熔化?為什么?
試題答案
一、填空題
1. 凝華,液化,液化,鎢先升華后凝華,蒸發(fā),液化,蒸發(fā),凝固,?熔化
2. 升華,熔化,蒸發(fā),液化,凝華
3. 從圖象可以看出為固態(tài)的是AB和FG段,為液態(tài)的是CD和DE段,為固液共存態(tài)的是BC和EF段,吸熱的是AB、BC和CD段,而放熱的是DE、EF和FG段,溫度升高的是AB和CD段,溫度降低的是DE和FG段,溫度不變的是BC和EF段。
二、選擇題
1. B 2. A 3. B 4. D 5. C 6. C
三、簡答題
冰不能繼續(xù)熔化。因為冰是晶體,在熔化的過程中要不斷地從外界吸收熱量,正在熔化的冰的溫度是0度,而房間的溫度也是0度,因此正在熔化的冰吸收不到熱量,所以不能繼續(xù)熔化。