第二節(jié)物態(tài)變化中的吸熱過程一學(xué)習(xí)要求1、知識與技能認(rèn)識熔化是吸熱過程。能分析熔化圖象的物理意義。會對蒸發(fā)和沸騰進(jìn)行比較，找出它們的區(qū)別。理解升華是吸熱過程。2、過程與方法了解有沒有固定的熔化溫度是區(qū)別晶體和非晶體的一種方法，用分子動理論初步解釋熔化、汽化、升華的吸熱過程。3、情感、態(tài)度與價值觀通過教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生對自然現(xiàn)象的關(guān)心，產(chǎn)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感。二、整體感知三、相關(guān)知識隕石我們常把闖入大氣層飛落到地球的天體碎塊稱為隕石。1860年在炎熱的鳊某地上空，出現(xiàn)了團(tuán)很大的火球，一個白熾的物體落到沼澤地里，人們跑過去一看十分驚奇，在隕石降落的地方卻出現(xiàn)了一個大冰塊，應(yīng)該怎樣解釋這個自然現(xiàn)象？隕石不易傳導(dǎo)熱，在高速穿過大氣層墜落到沼澤地的短暫過程中，隕石與大氣磨擦產(chǎn)生的熱來不及向內(nèi)部傳遞，隕石表面溫度很內(nèi)，內(nèi)部溫度很很，落地時，與它接觸的沼澤地的水迅速升溫沸騰，劇烈汽化，由于水汽化吸收大量的熱，隕石表面的溫度很快冷卻，而內(nèi)部極低的溫度又使它的表面接觸水凝固而結(jié)冰。四、學(xué)法點撥學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容應(yīng)緊密聯(lián)系生活實際，通過做些簡單的實驗，不僅要知道熔化、汽化、升華現(xiàn)象是吸熱過程，還要注意培養(yǎng)自己觀察、分析、概括的能力，如晶體和非晶體的對比分析、蒸發(fā)和沸騰的異同點的歸納。教材知識全解一、熔化與吸熱1、晶體熔化時，為什么需要加熱？從分子動理論的觀點看，當(dāng)晶體被加熱時，分子的振動逐漸加劇，分子間的束縛隨之減弱，以致有的分子能較為自由地“游動”，呈現(xiàn)流動性，這時晶體便處于熔化狀態(tài)，如果要使熔化過程繼續(xù)，外界需對晶體繼續(xù)加熱，以便有便多分子能“游動”。2、為什么晶體在熔化時，雖繼續(xù)吸熱，溫度卻保持不變？在熔化過程中，外界所加的熱，都用來減小分子間的整縛，并不能使溫度升高。3、晶體的熔化條件從以上分析可以看出，熔化是吸熱過程，因此晶體的熔化必須滿足兩個條件：一要達(dá)到熔點，二要繼續(xù)吸熱。探究晶體和非晶體熔化時的溫度變規(guī)律相同嗎？加熱海波和石蠟，記錄不同時刻的溫度值，畫出它們?nèi)刍瘯r溫度隨時的變化，如圖11-10所示，在熔化過程中，若停止加熱，觀察海波和石蠟是否停止熔化。分析：（1）從圖11-10可以看出，晶體和非晶體熔化時的溫度變化規(guī)律不一樣，圖象甲是晶體的熔化圖象，AB段表示熔化前，晶體以固態(tài)形式存在，溫度逐漸升高，BC段表示從開始熔化到熔化完畢，這個過程固液共存，整個熔化過程溫度不變，CD段，晶體以液態(tài)形式存在，繼續(xù)加熱，溫度逐漸升高。圖乙是非晶體的熔化圖象，與甲比較，沒有溫度保持不變的過程，整個熔化過程中，溫度逐漸升高。（2）在熔化過程中，若停止加熱，海波和石蠟將停止熔化，說明熔化必須吸熱。想想議議把一塊0℃的冰放入0℃的房間里，冰會怎樣變化？說明晶體的熔化需同時滿足兩個條件：一達(dá)到熔點，二繼續(xù)吸熱，二者缺一不可。冰的溫度已經(jīng)達(dá)到熔點，但因為房間的溫度與冰的溫度相同，二者之間不發(fā)生熱傳遞，冰無法從外界吸收熱量，所以冰不熔化。二、汽化汽化是指物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。汽化有兩種方式：蒸發(fā)和沸騰。1、沸騰（1）為什么沸騰過程必須吸熱？當(dāng)液體加熱到沸點，大量分子會掐脫周圍分子的引力而飛出，這種劇烈的汽化現(xiàn)象就是沸騰。若要使沸騰過程繼續(xù)，外界必須繼續(xù)加熱，以便更多分子飛出，所以沸騰過程必須加熱。（2）為什么沸騰過程溫度保持不變？在沸騰過程中，外界所加的熱，都為分子掙脫引力提供了能量，所以沸騰過過程雖然吸熱，但溫度卻不變。（3）沸騰需要的條件一達(dá)到沸點，二繼續(xù)吸熱。（4）液體的沸騰圖象如圖11-11所示。分析：AB段表示沸騰前，液體溫度隨加熱時間的增加而升高，BC段表示液體的沸騰過程，雖然吸熱，但溫度保持不變。想想議議如圖11-12所示，用酒精燈給燒杯加熱，使杯內(nèi)的水不斷沸騰，則插在燒杯中的試管里的水會不會沸騰？分析：此題要判斷試管中的水能否沸騰根據(jù)是液體沸騰的兩個條件：其一是液體的溫度必須達(dá)到沸點；其二是達(dá)到沸點后，還要繼續(xù)吸熱。燒杯中的水可以不斷地從酒精燈處吸熱，所以燒杯中的水可以沸騰，而沸騰后溫度不再升高，試管中的水通過熱傳遞也能達(dá)到沸點，但由于試管和燒杯中的水的溫度相同，試管中的水就不能再吸熱了，因此不能滿足第二個條件，也就不能沸騰。答案：水不會沸騰2、蒸發(fā)蒸發(fā)是在液體表面進(jìn)行的汽化現(xiàn)象。（1）蒸發(fā)為什么在任何溫度下都可以進(jìn)行？因為在任何溫度下，總會有一些分子可以得到足夠的能量而掙脫周圍液體分子的引力，脫離液面飛向空中。（2）蒸發(fā)吸熱一些液體分子會從周圍或液體內(nèi)吸收熱量，使自身能量增加從而脫離液面飛向空中，所以蒸發(fā)時會導(dǎo)致周圍環(huán)境或液體本身溫度下降，蒸發(fā)有制冷作用。（3）實驗探究提出問題：影響蒸發(fā)快慢的因素有哪些？設(shè)計并進(jìn)行實驗：取一塊玻璃片，在上面相距較遠(yuǎn)的地方滴兩滴完全相同的酒精。①將其中一滴放在溫度高的地方，如放在陽光下或放在酒精的火焰上。②將其中一滴酒精攤開。③用扇子（或書本）對著其中一滴扇。分析與結(jié)論：上述三種措施，都能夠加快其中一滴酒的蒸發(fā)，說明蒸發(fā)快慢與液體的溫度、液體的表面積、液體上方空氣的流速有關(guān)。分析與結(jié)論：上述三種措施，都能夠加快其中一滴酒精的蒸發(fā)，說明蒸發(fā)快慢與液體的溫度、液體的表面積、液體上方空氣的流速有關(guān)。說明在上面的三個實驗中，要得到正確結(jié)論，必須使用控制變量法。比如：為驗證蒸發(fā)快慢是否與液體溫度有關(guān)，必須控制兩滴酒精的表面積和上方空氣的流速相同，只讓兩滴酒精的溫度不一樣。3、蒸發(fā)與沸騰的異同方方式內(nèi)容異同點蒸發(fā)沸騰相同點都是汽化現(xiàn)象，都能使液體變?yōu)闅怏w，都吸收熱量不同點發(fā)生部位液面內(nèi)部、液面同時進(jìn)行溫度條件任何溫度一定溫度（沸點）劇烈程序緩慢劇烈液溫變化降低不變想想議議1、病人發(fā)高燒時，人們?yōu)槭裁闯３Ｓ镁凭聊ú∪说纳眢w？2、為什么用吹風(fēng)機(jī)吹頭發(fā)干得快？說明①涂抹在身體表面的酒精在蒸發(fā)時，吸收身體的熱量，可以使病人的體溫暫時下降。②從吹風(fēng)機(jī)吹出來的風(fēng)速度大，同時溫度高，加快了頭發(fā)上的水的蒸發(fā)。三、升華與吸熱1、升華物質(zhì)直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華。注意并不是所有物質(zhì)都能發(fā)生升華現(xiàn)象，它僅限于某些物質(zhì)在一定條件下發(fā)生，因此對一些常兇現(xiàn)象要要記住。例如：嚴(yán)冬季節(jié)，放在室外冰凍的衣服變干了（固態(tài)冰→水蒸氣）。放在衣櫥里的樟腦球過一段時間，變小或消失了。實驗：如圖11-13所示，把小量碘放入燒瓶內(nèi)，微微加熱?，F(xiàn)象：瓶內(nèi)充滿了紫色的氣體。分析：固態(tài)碘吸熱后，直接由固態(tài)變?yōu)榈庹魵?，發(fā)生了升華現(xiàn)象。若停止加熱，過一段時間，碘蒸氣消失，燒瓶內(nèi)壁上出現(xiàn)紫色碘粒，這是因為碘蒸氣又直接變成了固態(tài)碘。說明自然界中常見的升華現(xiàn)象還有固態(tài)空氣清新劑過一段時間減少，甚至消失；寒冷的冬天房屋后面的雪并沒有融化卻一天比一天少；用久的燈泡的燈絲變細(xì)等等。2、升華吸熱固體分子從外界吸收熱量，增加了自身能量后，才能掙脫周圍分子的引力飛出，變成氣體，所以升華也是吸熱過程。3、應(yīng)用升華吸熱在生產(chǎn)、生活中有重要作用。如：（1）人工降降雨人們利用干冰升華吸熱的特點進(jìn)行人工降雨。當(dāng)干冰進(jìn)入冷空氣層，會很快升華，在升華過程中將吸收大量的熱量，使冷空氣層的氣溫急劇下降，這時高空中的水蒸氣就會變成小冰晶。小冰晶逐漸變大后下落，在下落中遇到暖氣流就會熔經(jīng)而形成雨。說明“干冰”不是通常說的固態(tài)冰，而是固態(tài)的二氧化碳。（2）貯藏食物固態(tài)的二氧化碳，同時吸收大量的熱，還沒有殘留物。利用這些特點，可以用來作強(qiáng)制冷劑貯藏食物或用在醫(yī)學(xué)科研上，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上有叫“冷凍療法”的，把干冰放在部分組織（如疣子）上，利用干冰升華吸熱迅速降溫冷凍，使其組織壞死，達(dá)到不用“動刀”而治愈的目的。課后反思\總結(jié)在研究蒸發(fā)與沸騰時，我們采用了比較歸納法。所謂比較歸納法，就是通過比較，找出物理現(xiàn)象或物理規(guī)律的異同點，通過分析、綜合、概括等思維加工，對所學(xué)知識形成整體的認(rèn)識，從而使問題簡單、系統(tǒng)化。初中階段很多知識都可用比較歸納法進(jìn)行系統(tǒng)簡化。如：eq\o\ac(○,1)音調(diào)和響度；eq\o\ac(○,2)體溫計、實驗室溫度計、寒暑表；eq\o\ac(○,3)蒸發(fā)與沸騰；eq\o\ac(○,4)晶體和非晶體；eq\o\ac(○,5)光的反向與折身；eq\o\ac(○,6)平衡力與相互作用力；eq\o\ac(○,7)壓力與重力；eq\o\ac(○,8)汽油機(jī)與柴油機(jī)；eq\o\ac(○,9)電壓表與電流表；eq\o\ac(○,10)串聯(lián)電路與并聯(lián)電路；eq\o\ac(○,11)交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)。希望同學(xué)們遇到這些知識時注意。對沸騰與蒸發(fā)我們可以從發(fā)生部位、溫度條件、劇烈程度、吸收熱、溫度變化加以比較，歸納出它們的異同點。蒸發(fā)和沸騰的實質(zhì)是相同的，它們都是液體的汽化現(xiàn)象，都是由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。在蒸發(fā)和沸騰的過程中，液體都需要吸收熱量。蒸發(fā)是只在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象，沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生