第四节 升华与凝华
教学目标
1.知识与技能目标:
知道升华和凝华的概念,知道升华要吸热,凝华要放热。
对生活中的升华和凝华现象,能用物理的语言进行解释。
2.过程与方法目标:
(1)培养学生的观察实践能力。
(2)根据观察结果进行间接分析,从而推断出物理过程的思维方法。
3.情感、态度和价值观目标:
结合升华和凝华的教学,渗透事物间相互联系、转化的辩证唯物主义观点的教育,培养学生严谨、求实的科学态度。
重点、难点
1.教学重点及其教学策略
重点:对升华和凝华现象的认识。
教学策略:通过实验探索、观察思考和实例分析来加深理解。
2.教学难点及其突破策略
难点:升华和凝华是物质的固态和气态之间的直接变化,而学生易误认为需通过液态这一过程。
突破策略:加强实验指导、教师启发点拨,着重指导学生注意观察实验过程。
教学媒体
投影设备、教学课本
教学用具
酒精灯、铁架台、石棉网、锥形瓶、瓶塞、枯树枝、樟脑丸、火柴、投影片等。
课时安排
1课时
教学过程
教师活动及主要语言
学生活动
设计意图
一.创设情景,引入新课:
出示投影片(画面):人们在欣赏文艺演出时,经常会看到舞台上“白烟滚滚”,以渲染气氛。
问:你知道它究竟是什么吗?它又是怎么形成的呢?
二.新课讲授:
1.实验探究:人工造“雪”
(1)教师巡回指导
教师在巡视指导时要强调两点:
一是要缓慢加热;
二是要学生注意观察瓶底有无液态物质出现。
(2)组织各小组学生代表汇报实验观察的结果
(3)引导学生分析实验观察结果、讨论总结得出:
①:固态的樟脑丸粉末经加热后能直接变成气态的樟脑丸蒸气;
②:气态的樟脑丸蒸气要冷却后方可直接变成固态的樟脑丸粉。
板书:
升华:物质由固态直接变成气态的现象叫升华。升华时要吸热。
凝华:物质由气态直接变成固态的现象叫凝华。凝华时要放热。
2.分析日常生活中的升华和凝华现象
鼓励学生举出生活中的升华和凝华的实例:
3.了解人工降雨的原理及过程。师生共同分析其中发生的物态变化过程:升华—→凝华—→熔化。
三.课堂小结:由学生叙述本节所学的基础知识。
四.当堂巩固:(投影)
1.分析教室玻璃内表面“窗花”形成的原因。
2.在低于0℃的冬天,冰冻的衣服也能变干,为什么?
五.布置作业:
1.白炽灯泡通常做成“梨形”。请查阅有关资料。了解电灯泡做成梨形有什么道理?
2.雾凇是一种冰雪美景,吉林市的雾凇更是特别,它与桂林山水、路南石林、长江三峡齐名,被称为中国的四大自然奇观。查找资料,找出“雾凇美景为何吉林独俏”的原因。
观赏投影的画面并认真地思考教师提出的问题
渴望知道
分组实验:
(1)在锥形瓶内放入少许樟脑丸粉末,再将一根细的枯树枝放入,然后将瓶子密封。点燃酒精灯缓慢加热进行实验,仔细观察瓶内有什么现象发生。
(2)停止加热,使其冷却。仔细观察锥形瓶内又有什么现象发生。
学生甲:给固态樟脑丸粉末加热时,瓶内有白色蒸气但没有液态物质出现;
学生乙:停止加热
冷却时,也没有出现液态物质。在瓶的内壁及枯树枝上出现类似“雪”状的白色物质
………
认真分析观察的结果
进行小组讨论,用自己的语言概括樟脑丸粉末在实验过程中的变化情况
举例:如:
(1)天气寒冷时,教室玻璃内表面出现的“窗花”;
(2)霜的形成;
(3)放在衣橱中的卫生球越来越小;
……
全班交流各组的解释和看法(把答案写在纸上)
其他同学进行补充
认真阅读并进行热烈的讨论分析其中发生的主要的物态变化
一生叙述本节所学的知识
独立思考用自己所学的知识进行解释
以激发学生兴趣,引入新课
放入一根细的枯树枝可以使实验效果更显著
培养学生的实验观察能力
培养学生的推断能力及语言表达能力
考查学生生活经验是否丰富及对所学的知识能否灵活运用:把物理知识同生活紧密结合起来。
综合各种不同答案由教师归纳出一般方法
培养学生灵活运用物理知识的能力
加深印象,巩固新知识
进一步锻炼学生的运用物理知识解决实际问题的能力和语言表达能力
板书设计
第四节 升华与凝华
一.实验探究-----人工造“雪”
二.升华: 物质由固态直接变成气态的现象叫升华。
升华时要吸热。
凝华:物质由气态直接变成固态的现象叫凝华。
凝华时要放热。
三.人工降雨:
升华—→凝华—→熔化。
第三章 不等式
3.2 一元二次不等式及其解法
第1课时 一无二次不等式及其解法
A级 基础巩固
一、选择题
1.不等式-x2-x+2≥0的解集为( )
A.{x|x≤2或x≥1} B.{x|-2<x<1}
C.{x|-2≤x≤1} D.?
解析:由-x2-x+2≥0,得
x2+x-2≤0,即(x+2)(x-1)≤0,
所以-2≤x≤1,
所以原不等式解集为{x|-2≤x≤1}.
答案:C
2.在R上定义运算⊙:a⊙b=ab+2a+b,则满足x⊙(x-2)<0的实数x的取值范围为( )
A.(0,2) B.(-2,1)
C.(-∞,-2)∪(1,+∞) D.(-1,2)
解析:由a⊙b=ab+2a+b,得
x⊙(x-2)=x(x-2)+2x+x-2=x2+x-2<0,
所以-2<x<1.
答案:B
3.二次不等式ax2+bx+c<0的解集是全体实数的条件是( )
A. B. C. D.
解析:结合二次函数的图象,可知若ax2+bx+c<0,则.
答案:D
4.若不等式ax2+bx+2>0的解集是,则a+b的值为( )
A.14 B.-10 C.10 D.-14
解析:由已知得,ax2+bx+2=0的解为-,.
所以解得
所以a+b=-14.
答案:D
5.已知不等式ax2+3x-2>0的解集为{x|1<x<b}.则a,b的值等于( )
A.a=1,b=-2 B.a=2,b=-1
C.a=-1,b=2 D.a=-2,b=1
解析:因为不等式ax2+3x-2>0的解集为{x|1<x<b},所以方程ax2+3x-2=0的两个根分别为1和b,根据根与系数的关系,得1+b=-,b=-,所以a=-1,
b=2.
答案:C
二、填空题
6.若0<t<1,则不等式(x-t)<0的解集为________.
解析:因为0<t<1,所以>1,
所以(x-t)<0的解集为.
答案:
7.关于x的不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|-1<x<2},则关于x的不等式bx2-ax-2>0的解集为________.
解析:因为ax2+bx+2>0的解集为{x|-1<x<2},
所以解得
所以bx2-ax-2>0,即x2+x-2>0,
解得x>1或x<-2.
答案:{x|x>1或x<-2}
8.已知集合A={x|3x-2-x2<0},B={x|x-a<0},且B?A,则a的取值范围为________.
解析:A={x|3x-2-x2<0}={x|x2-3x+2>0}={x|x<1或x>2},B={x|x<a}.若B?A,如图,则a≤1.
答案:(-∞,1]
三、解答题
9.解下列不等式:
(1)2+3x-2x2>0;
(2)x(3-x)≤x(x+2)-1;
(3)x2-2x+3>0.
解:(1)原不等式可化为2x2-3x-2<0,
所以(2x+1)(x-2)<0,
故原不等式的解集是.
(2)原不等式可化为2x2-x-1≥0,
所以(2x+1)(x-1)≥0,
故原不等式的解集为.
(3)因为Δ=(-2)2-4×3=-8<0,
故原不等式的解集是R.
10.解不等式组:
-1<x2+2x-1≤2.
解:原不等式组等价于
即
由①得x(x+2)>0,
所以x<-2或x>0;
由②得(x+3)(x-1)≤0,
所以-3≤x≤1.
所以原不等式组的解集为
{x|-3≤x<-2或0<x≤1},
B级 能力提升
1.设函数g(x)=x2-2(x∈R),f(x)=
则f(x)的值域是( )
A.∪(1,+∞) B.[0,+∞)
C. D.∪(2,+∞)
解析:由x<g(x),得x<x2-2,则x<-1或x>2;
由x≥g(x),得x≥x2-2,则-1≤x≤2.
因此f(x)=
即f(x)=
因为当x<-1时,y>2;当x>2时,y>8.
所以 当x∈(-∞,-1)∪(2,+∞)时,函数f(x)的值域为(2,+∞).
当-1≤x≤2时, -≤y≤0.
所以当x∈[-1,2] 时,函数f(x)的值域为.
综上可知,函数f(x)的值域为∪(2,+∞).
答案:D
2.设0<b<1+a.若关于x的不等式(x-b)2>(ax)2的解集中的整数解恰有3个,则a的取值范围为________.
解析:原不等式转化为[(1-a)x-b][(1+a)x-b]>0,①当a≤1时,结合不等式解集形式知不符合题意;②当a>1时,<x<,由题意知0<<1,所以要使原不等式解集中的整数解恰有3个,则需-3≤<-2.整理,得2a-2<b≤3a-3.结合题意b<1+a,有2a-2<1+a.所以a<3,从而有1<a<3.综上可得a∈(1,3).
答案:(1,3)
3.设f(x)=(m+1)x2-mx+m-1.
(1)当m=1时,求不等式f(x)>0的解集;
(2)若不等式f(x)+1>0的解集为,求m的值.
解:(1)当m=1时,不等式f(x)>0为2x2-x>0,
因此所求解集为(-∞,0)∪.
(2)不等式f(x)+1>0,即(m+1)x2-mx+m>0,
由题意知,3是方程(m+1)x2-mx+m=0的两根.
因此?m=-.
课件33张PPT。第四节
升华与凝华 物质由固态直接变成气态物质由气态直接变成固态北方冬天结冰的衣服是怎么干的?你知道衣柜里的樟脑丸是怎么变小的?研究碘的物态变化1、实验前,在烧杯里你观察到 碘是什么 状态?
猜想把碘加热会 ________
2、实验过程中,给烧杯里的碘加热,杯中看到什么现象?
3、停止加热,在蒸发皿底部看到了什么现象?
4、通过实验你能得到什么结论? 观察记录紫黑色的固态碘变成了
紫色的碘蒸气
紫色的碘蒸气遇冷变成了碘晶体受热熔化 吸热凝固 放热升华 吸热▲针状雾淞自然界中的升华和凝华现象:▲冰棍外表的“白粉” ——主要是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶。——空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶。钨丝先升华后凝华用久的灯泡为什么会发黑 ?▲干冰(固态二氧化碳)温度可达零下78.5℃,当将它放在空气中时会长出“胡须”,你能解释形成原因吗?固态的二氧化碳(干冰),它是将二氧化碳气体进行压缩、冷却而成的,温度可达零下78。5℃,如果将它放在空气中,会长出如图的冰状胡须。1、常见的升华和凝华现象
(1)灯泡变黑---钨丝先升华后凝华
(2)冰冻的衣服会干---冰升华成水蒸气
(3)霜、雾凇---水蒸气凝华成的小冰晶
(4) 樟脑丸消失---升华
2、利用干冰(固态二氧化碳)升华吸热获得低温来冷藏食物、人工造雾 中药店里药材的药味 …… 云、雨、雪、雾水受热汽化水蒸气遇冷液化成小水珠小水珠聚集成云小水珠变大下雨啦!云中也有小冰晶!云接触地面便成雾!云中的冰晶聚集较多就下雪啦!暖气流上升露、霜地表散热,温度降低使水蒸气液化成露!
地表散热,温度降低至0℃以下时使水蒸气凝华成霜!
1、云---主要是水蒸气液化而成的小水珠
2、雪---云中的水凝固而成或水蒸气凝华而成的小冰晶
3、露---水蒸气液化而成的小水珠
4、雾---水蒸气液化而成的小水滴
5、霜---水蒸气凝华而成的小冰晶云 雪 露 雾 霜讨论:能够利用电冰箱制造出露、雾和霜吗?1、物质从固态______变成气态的过
程叫做_______,要______热量;
2、物质从气态______变成固态的过
程叫做_______,要______热量。直接升华吸收直接凝华放出3、严冬的早晨,可发现玻璃窗的玻璃上有一层冰花,
这是由于( )
A . 室外的冷空气先液化成小水珠,再凝固成冰花,
附在玻璃外壁
B . 室内的水蒸气向玻璃放热溶剂化物化成小水珠,
再凝固成冰花,附在玻璃内壁
C .室内的水蒸汽向玻璃放热凝华成冰花,附在玻璃内壁
D .室内的水蒸汽向玻璃放热凝华成冰花,附在玻璃外壁C固液气熔化凝固汽 化液 化升华凝华吸吸吸放物质状态的转变:4、判断下列物态变化过程1)春天,冰封的湖面开始解冻;
2)夏天,打开冰棍纸看到“白气“;
3)洒在地上的水变干;
4)深秋,屋顶的瓦上结了一层霜;
5)冬天,冰冻的衣服逐渐变干;
6)冬天的早晨,北方房屋的玻璃窗内结冰花;
7)樟脑球过几个月消失了;
8)出炉的钢水变钢锭;
9)冬季带眼睛的人进入室内,镜片上会蒙上一
层小水珠;
云雪露雾雨霜(液化)(液化)(液化)(液化)(凝华)(凝华 和 凝固 )常见的自然现象课堂小测验:BBC升华凝固 5、用飞机向云层喷洒干冰(固态二氧化碳)是一种 人工降雨的方法。以下列出几个物态变化的过程: a. 干冰迅速吸热升华 b. 干冰吸热熔化 c. 云层中水蒸汽遇冷液化为雨滴 d. 云层中水蒸气遇冷凝华成小冰晶 e. 水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴 f. 小冰晶下落遇暖气流熔化成雨滴
在这种人工降雨中发生的物态变化过程为( )
A. a c B. a d f C. b c D. e
BABCDEFC8、物体放出热量,它的温度如何发生变化?9、列举放热的物态变化过程?AB10、如图是实验后根据记录作出的水的沸腾图象。判断下列的说法正确与否。
1)实验中加热了2分钟后停止了加热;
2)沸点不足100摄氏度是因为供热不足;
3)AB段表示水吸热但不升温;11、在经常停电的居民区,有人在有电时将一
大碗水放进冰箱的冷冻仓,他说这样做能
保证在停电时冰箱内的温度较低,你认为
他的做法有无道理?为什么?12、我国发射卫星用的“长征三号”运载火箭以
液态氢为燃料,它是在一定的温度下,用
什么方法将氢气液化后装进火箭里的。 13、夏天,小林为了解渴,从冰箱里拿出一支
棒冰,小林发现棒冰上粘着“白花花”的
粉;一剥去包装纸,棒冰上就会冒烟;他
把这支棒冰放进茶杯里,不一会,茶杯外
壁会出“汗”。你能帮助解释这些现象吗?再见12.4升华与凝华
一、填空题
1.升华是指物质从_________态直接变成_________ 态,升华需要__________热;凝华是指物质从_________态直接变成_________态,凝华需要_________热.
2.冬天晾在室外的湿衣服里的水会结成冰,但是冰冻的湿衣服也能晾干,这是因为_________.
3.冰柜内的四壁上经常会结有很多霜,这些霜是由于__________而成的.
4.用久了的日光灯管两端会出现黑斑,在形成黑斑的过程中先发生_________后发生_________.
5.地球上的水在不停地循环着.阳光晒暖了海洋,水变成_________升到空中,形成暖湿气流,暖湿气流遇到冷空气后,水蒸气_________成小水滴,变成雨.天空的降水落到地面,一部分直接变成_________,汇成江河流入大海;另一部分_________ 涌出地表面后变成一股股清泉.
6.水的沸点与大气压强有关,气压越低,沸点越_________;气压越高,沸点越_________.
7.攀登喜马拉雅山顶峰的队员们,在山峰上做饭时,只能使用高压锅,否则食物就煮不熟,原因是__________.
二、选择题
8.在实验室里,关于利用二氧化碳(干冰)的升华,下列说法中正确的是( )
A.此时可以放热从而获得高温 B.此时可以放热从而获得低温
C.此时可以吸热从而获得高温 D. 此时可以吸热从而获得低温
9.下列现象中不属于物理学中所说的物态变化的是( )
A.秋天出现的漫天大雾 B.下雪后地面变的潮湿
C.冬天的窗户上出现的冰花 D.水泥用水合成泥浆
10.下列几种物态变化中,放出热量的是( )
A.熔化、凝华 B. 汽化、升华
C.液化、凝华 D.凝固、蒸发
11.在制糖工业中,要用沸腾的方法除去糖汁中的水分,而糖在高于100℃的环境下容易变质,为了使糖不变质,下面所说的办法中可行的是( )
A.用小火沸腾较长时间
B. 用猛火缩短加热时间
C.降低糖汁表面上的气体压强
D.增大糖汁表面上的气体压强
12.关于霜的形成,下列说法中正确的是( )
A.空气中的水蒸气遇冷凝华在物体上形成了霜
B.空气中的水蒸气遇冷液化在物体上形成了霜
C.空气中的水蒸气遇冷凝固在物体上形成了霜
D.空气中的水蒸气遇冷先液化再凝固在物体上形成了霜
13.下列物态变化中需要吸热的是( )
A.升华和凝华 B.凝华和液化
C.汽化和熔化 D.液化和升华
14.下面所说的现象中,属于升华现象的是( )
A.秋天,屋顶的瓦上结了一层霜
B.夏天,打开冰箱门看到往外冒“白气”
C.冬天,室外冰冻的湿衣服干了
D.春天,下过雨后路面干了
15.关于物态变化,下列说法中正确的是( )
A.水在100 ℃时一定沸腾
B.冰在0℃时一定熔化
C.水在一定温度下才能蒸发
D.冰可以直接变成水蒸气
16.电灯泡使用的时间长了,其中的钨丝会变细,下列解释中正确的是( )
A.钨丝在使用过程中一部分升华了
B.钨丝在使用过程中一部分熔化了
C.钨丝在使用过程中一部分蒸发了
D.钨丝在使用过程中一部分液化了
17.关于自然界中云、雾、霜、露的形成原因,下列解释中不正确的是( )
A.云是空气中的水蒸气在高空遇冷时,液化成的小水珠及凝华成的小冰晶形成的
B.雾是空气中的水蒸气在地面附近遇冷液化成的小水珠,悬浮在地面附近形成的
C.露是空气中的水蒸气在地面附近遇冷液化成的小水珠,附着在花草叶片上形成的
D.霜是空气中的水蒸气遇冷液化成水再凝固成冰,附着在花草树木上形成的
三、连线题
18.用笔划线把下列现象同该现象所属的物态变化连起来.
冬天玻璃窗户上的冰花 熔化
浇铸成工件 液化
从游泳池上来感到凉爽 凝华
春天水池中的冰融化了 升华
夏天放在衣柜中的樟脑丸不见了 汽化
秋天看到草上的露水 凝固
参考答案
1.固,气,吸,气,固,放
2.衣服上的冰升华成水蒸气了
3.水蒸气凝华
4.升华,凝华
5.水蒸气,液化,小溪,渗入地下
6.低,高
7.高山上气压低,水的沸点低
8.D 9.D 10.C 11.C 12.A 13.C 14.C 15.D 16.A 17.D
18.连线如下所示
第三章 不等式
3.2 一元二次不等式及其解法
第1课时 一无二次不等式及其解法
A级 基础巩固
一、选择题
1.不等式-x2-x+2≥0的解集为( )
A.{x|x≤2或x≥1} B.{x|-2<x<1}
C.{x|-2≤x≤1} D.?
解析:由-x2-x+2≥0,得
x2+x-2≤0,即(x+2)(x-1)≤0,
所以-2≤x≤1,
所以原不等式解集为{x|-2≤x≤1}.
答案:C
2.在R上定义运算⊙:a⊙b=ab+2a+b,则满足x⊙(x-2)<0的实数x的取值范围为( )
A.(0,2) B.(-2,1)
C.(-∞,-2)∪(1,+∞) D.(-1,2)
解析:由a⊙b=ab+2a+b,得
x⊙(x-2)=x(x-2)+2x+x-2=x2+x-2<0,
所以-2<x<1.
答案:B
3.二次不等式ax2+bx+c<0的解集是全体实数的条件是( )
A. B. C. D.
解析:结合二次函数的图象,可知若ax2+bx+c<0,则.
答案:D
4.若不等式ax2+bx+2>0的解集是,则a+b的值为( )
A.14 B.-10 C.10 D.-14
解析:由已知得,ax2+bx+2=0的解为-,.
所以解得
所以a+b=-14.
答案:D
5.已知不等式ax2+3x-2>0的解集为{x|1<x<b}.则a,b的值等于( )
A.a=1,b=-2 B.a=2,b=-1
C.a=-1,b=2 D.a=-2,b=1
解析:因为不等式ax2+3x-2>0的解集为{x|1<x<b},所以方程ax2+3x-2=0的两个根分别为1和b,根据根与系数的关系,得1+b=-,b=-,所以a=-1,
b=2.
答案:C
二、填空题
6.若0<t<1,则不等式(x-t)<0的解集为________.
解析:因为0<t<1,所以>1,
所以(x-t)<0的解集为.
答案:
7.关于x的不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|-1<x<2},则关于x的不等式bx2-ax-2>0的解集为________.
解析:因为ax2+bx+2>0的解集为{x|-1<x<2},
所以解得
所以bx2-ax-2>0,即x2+x-2>0,
解得x>1或x<-2.
答案:{x|x>1或x<-2}
8.已知集合A={x|3x-2-x2<0},B={x|x-a<0},且B?A,则a的取值范围为________.
解析:A={x|3x-2-x2<0}={x|x2-3x+2>0}={x|x<1或x>2},B={x|x<a}.若B?A,如图,则a≤1.
答案:(-∞,1]
三、解答题
9.解下列不等式:
(1)2+3x-2x2>0;
(2)x(3-x)≤x(x+2)-1;
(3)x2-2x+3>0.
解:(1)原不等式可化为2x2-3x-2<0,
所以(2x+1)(x-2)<0,
故原不等式的解集是.
(2)原不等式可化为2x2-x-1≥0,
所以(2x+1)(x-1)≥0,
故原不等式的解集为.
(3)因为Δ=(-2)2-4×3=-8<0,
故原不等式的解集是R.
10.解不等式组:
-1<x2+2x-1≤2.
解:原不等式组等价于
即
由①得x(x+2)>0,
所以x<-2或x>0;
由②得(x+3)(x-1)≤0,
所以-3≤x≤1.
所以原不等式组的解集为
{x|-3≤x<-2或0<x≤1},
B级 能力提升
1.设函数g(x)=x2-2(x∈R),f(x)=
则f(x)的值域是( )
A.∪(1,+∞) B.[0,+∞)
C. D.∪(2,+∞)
解析:由x<g(x),得x<x2-2,则x<-1或x>2;
由x≥g(x),得x≥x2-2,则-1≤x≤2.
因此f(x)=
即f(x)=
因为当x<-1时,y>2;当x>2时,y>8.
所以 当x∈(-∞,-1)∪(2,+∞)时,函数f(x)的值域为(2,+∞).
当-1≤x≤2时, -≤y≤0.
所以当x∈[-1,2] 时,函数f(x)的值域为.
综上可知,函数f(x)的值域为∪(2,+∞).
答案:D
2.设0<b<1+a.若关于x的不等式(x-b)2>(ax)2的解集中的整数解恰有3个,则a的取值范围为________.
解析:原不等式转化为[(1-a)x-b][(1+a)x-b]>0,①当a≤1时,结合不等式解集形式知不符合题意;②当a>1时,<x<,由题意知0<<1,所以要使原不等式解集中的整数解恰有3个,则需-3≤<-2.整理,得2a-2<b≤3a-3.结合题意b<1+a,有2a-2<1+a.所以a<3,从而有1<a<3.综上可得a∈(1,3).
答案:(1,3)
3.设f(x)=(m+1)x2-mx+m-1.
(1)当m=1时,求不等式f(x)>0的解集;
(2)若不等式f(x)+1>0的解集为,求m的值.
解:(1)当m=1时,不等式f(x)>0为2x2-x>0,
因此所求解集为(-∞,0)∪.
(2)不等式f(x)+1>0,即(m+1)x2-mx+m>0,
由题意知,3是方程(m+1)x2-mx+m=0的两根.
因此?m=-.