物理选修3选修3-3第九章 物态和物态变化4 物态变化中的能量交换多媒体教学课件ppt

这是一份物理选修3选修3-3第九章 物态和物态变化4 物态变化中的能量交换多媒体教学课件ppt，共22页。PPT课件主要包含了熔化热，汽化热，熔化热的理解与计算，汽化热的理解与计算，物态变化中的能量转换等内容，欢迎下载使用。

第4讲　物态变化中的能量交换
目标定位　1.知道熔化和凝固、汽化和液化的物态变化过程.2.知道物态变化过程中伴随能量的交换.3.掌握能量守恒定律.
预习导学 梳理·识记·点拨
1.熔化和凝固熔化：物质从 变成 的过程.凝固：物质从 变成 的过程.2.熔化热某种晶体在熔化过程中所需的 与其 之比，称做这种晶体的熔化热.
1.汽化和液化汽化：物质从 变成 的过程.液化：物质从 变成 的过程.2.汽化热某种液体汽化成同温度的气体时所需的 与其 之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热.
课堂讲义 理解·深化·探究
一、熔化热的理解与计算
1.熔化时吸热，凝固时放热.固态物质的分子受到周围其他分子的强大作用，被束缚在一定的位置振动，只有加热吸收热量，分子动能增加，才能摆脱其他分子的束缚，从而可以在其他分子之间移动，于是固体开始熔化.2.一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等.
3.不同的晶体有不同的空间点阵，要破坏不同物质的结构，所需的能量就不同.因此不同晶体的熔化热也不相同.4.非晶体液化过程中温度会不断改变，而不同温度下物质由固态变为液态时吸收的热量是不同的，所以非晶体没有确定的熔化热.
例1　关于固体的熔化，下列说法正确的是(　　)A.固体熔化过程，温度不变，吸热B.固体熔化过程，温度升高，吸热C.常见的金属熔化过程，温度不变，吸热D.对常见的金属加热，当温度升高到一定程度时才开始熔化
解析　只有晶体熔化时，温度才不变；在温度达到熔点之前，吸收的热量主要用来增加分子的平均动能，因而温度一直升高；当温度达到熔点开始熔化时就不再变化.
借题发挥　(1)晶体熔化过程，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.(2)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.
例2　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 D.可能是液体E.可能是固液共存
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.答案　CDE
二、汽化热的理解与计算
1.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，所以液体汽化时的汽化热与温度和外界气压都有关系.2.一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等.
例3　有人说被100 ℃的水蒸气烫伤比被100 ℃的水烫伤更为严重，为什么？
答案　100 ℃的水蒸气本身温度已经很高，当它遇到相对冷的皮肤还会液化放出热量，所以被100 ℃的水蒸气烫伤比被100 ℃的水烫伤更为严重.
借题发挥　解题的关键是应明确汽化热，即100 ℃的水蒸气液化并降温时放出的热量比100 ℃的水温度降低时放出的热量多得多.
三、从能量和微观的角度分析熔化过程与汽化过程的不同
1.熔化时，物体体积变化较小，吸收的热量主要用来克服分子间的引力做功.2.汽化时，体积变化明显，吸收的热量一部分用来克服分子间的引力做功，另一部分用来克服外界压强做功.
例4　一定质量的0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时，其分子动能之和Ek和分子势能之和Ep的变化情况是(　　)A.Ek变大，Ep变大 B.Ek变小，Ep变小C.Ek不变，Ep变大 D.Ek不变，Ep变小
解析　0 ℃的冰熔化成水，温度不变，故分子的平均动能不变，而分子总数不变，Ek不变；冰熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能，故C正确.
对点练习 巩固·应用·反馈
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
解析　熔化过程中单位质量的物体吸收的热叫做熔化热.
2.1 g 100 ℃的水与1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是(　　)A.分子的平均动能与分子的总动能都相同B.分子的平均动能相同，分子的总动能不同C.内能相同D.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能
解析　温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，A正确；100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，分子距离变大，要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以100 ℃水的内能小于100 ℃水蒸气的内能.答案　AD
3.在压强为1.01×105 Pa时，使10 kg 20 ℃的水全部汽化，需要吸收的热量是多少？[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，100 ℃时水的汽化热为L＝2 260 kJ/kg]
解析　压强为1.01×105 Pa时，水在达到沸点时的汽化热为2 260 kJ/kg.要使20 ℃的水全部汽化，应先使水的温度上升到100 ℃，则需吸收的热量总共为Q＝cmΔt＋m·L＝4.2×103×10×(100－20)J＋10×2 260×103 J＝2.596×107 J.
答案　2.596×107 J
4.如图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是(　　)