第一节 物质的状态学案
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第一节 物质的状态学案
探究目标
1.知识与技能 了解三种形态的不同特征及原因；知道在一定条件下物质的三态可以发生变化.
2.过程与方法 能用物质结构微观模型解释三种形态的特征.
3.情感、态度与价值观 体会事物的变化是有条件的辩证唯物主义思想；乐于探索自然现象.
探究指导
物理宫殿
1.物质存在的三种形态及其特征
名称 形态特点 举例
固态（solid state） 有一定体积和形状
液态（liquid state） 有一定体积没有一定形状
气态（gaseous state） 没有一定的体积，没有一定形状
说明 物质存在的形态还有第四态——等离子态；第五态——中子态等.
【例1】 观察如图1.1-1所示现象，想一想他们的周围存在什么物质？这种物质有什么特征.
图1.1-1
思路与技巧 这些现象的发生充分证实，在这些物体的周围存在一种物质——空气.正是空气的存在才产生相应现象.
答案 空气.空气是气体，没有一定的形状也没有一定的体积.空气看不见摸不着，可以根据它产生的效果来认识它.
【例2】 有以下5种物品：橡皮、纯净水、钢直尺、水银、塑料三角板，试把它们分成两类：
一类包括 其特征为 ；另一类包括 ，其特征为 .
思路与技巧 物质的分类可按是否具有一定的形状和是否具有一定的体积来区分，这样就可将上述5种物品分为固体和液体两类.
答案 橡皮、钢直尺、塑料三角板 有一定的形状和一定的体积 纯净水、水银 没有一定的形状但有一定的体积.
说明 物体的分类可按物体的不同特征、性质或作用来区分.上题中还可以按能否食用分为二类，也可按是否为金属分为二类等.
2.物态变化
物质由一种形态变为另一种形态的过程称为物态变化（change of state）.
水的三种状态在一定条件下可以相互转化，如图1.1-2所示.
甲：冰放在热水中变成水
图1.1－2
说明 （1）水还可由固态直接变成气态，称为升华；由气态变成固态，称为凝华；
（2）其他物质在一定条件下也可发生物态变化.
【例3】 如图1.1-3是小明和小红某一天观察落叶上小水滴的情景，你能回答她们提出的问题吗？
图1.1-3
思路与技巧 水滴是液态，当外界气温升高时，水的温度升高，水由液态变成水蒸气跑到空气中去了.
答案 从上午到中午，水的温度升高.水变成水蒸气跑到空气中去了.
说明 （1）水蒸气是看不见摸不着存在于我们周围的一种物质，像自然现象中的露、雾、霜都是水蒸气在一定条件下发生物态变化形成的；
（2）判断一个过程是否发生物态变化，要看过程的始末物质的状态变化了没有，若变化则发生了物态变化.
3.物质的组成
物质由被称为“分子”的小微粒组成，分子（molecule）之间存在着相互作用，同时分子之间有一定的间隙.
图1.1-4甲、乙说明分子存在着相互作用；图1.1-4丙说明分子间有一定的间隙.
图1.1-4
4.物质的三种形态变化及分子运动
名称 微观模型 物态变化的微观解释
固体 分子排列紧密，分子间空隙很小，分子只能在原位置附近振动 温度升高，分子运动加剧，分子离开原来位置，在其他分子间运动.物体由固体变为液体
液体 分子间空隙较大，分子活动范围较大
温度再升高，分子运动更剧烈，分子摆脱其他分子作用而自由运动.物体由液体变为气体
气体 分子间空隙很大，分子可以自由活动
【例4】 为什么气体没有一定的形状，也没有一定的体积？
思路与技巧 当物质的分子运动相当剧烈时，分子摆脱其他分子的作用而自由运动，分子间的作用几乎没有，因此他可自由运动到每一个位置.
答案 气体中分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动.所以，气体既没有固定的体积，也没有固定的形状，可以充满能够达到的整个空间.
探究体验
问题情景 当我们打开暖水瓶瓶塞时，为什么有时可以看到很多“白气”，有时看到的“白气”很少？
猜一猜 可能与空气的温度有关，温度 （高/低）时“白气”少.温度 （高/低）时“白气”多.
做一做 ①找两块小玻璃片，一片放在热水中，另一片放在冰箱中；
②打开暖水瓶瓶塞，分别取出擦干净的玻璃片靠近瓶口.观察到放在 中的玻璃片上出现水珠多.
议一议 由实验可知：① （升高/降低）温度，水蒸气可变成水；
②物质存在的各种形态，在一定条件下可以发生变化.
探究点拨 善于观察日常生活现象，认真思考提出问题，是探究的源泉.
聊天室
话题：2005——世界物理年
2004年6月10日，联合国召开第58次会议，会议鼓掌通过了2005年为“国际物理年”的诀议.其宗旨是让物理走近大众，让世界拥抱物理.
乐乐：为何会选中 2005年为世界物理年？
老师：1905年，爱因斯坦第一次发表了三篇有关量子理论、布朗尼运动及相对论等举足轻重的论文，对现代物理有着极深远的影响.为纪念这一奇迹年100周年，全球物理学界一致呼吁2005年为“世界物理年”.同时，近年来，公众的物理意识在削弱，国际物理社会认为必须采取行动，在全球范围内争取公众对物理学的理解与支持，培养物理人才，使物理学在21世纪得全新的发展.
胖胖：“世界物理年”标识有何象征意义？
老师：上面蓝色椭圆循环表示我们正朝未来不断的奔驰前进；底部红色循环代表的是我们所逐渐远离的过去；向右上黄色及向左上绿色的斜向线条则表示将过去连结至未来.绿色在这里代表的意思是前进、进步；黄色则表示和平、合作及团队等意思.也就是说我们要藉由这些特质从过去的基础上去建设未来；通过科技的进步及国际间的合作创造出明亮的未来.
快乐套餐
1.下列物体中，有一定形状的是（ ）
A.塑料瓶中的水 B.墨汁
C.台球 D.氢气
2.下列物体中，通常情况下没有一定体积的是（ ）
A.锡 B.二氧化碳 C.水银 D.干冰
3.下列现象中没有发生物态变化的是（ ）
A.扫地时灰尘到处飞舞 B.洒在地下的水变干
C.早晨地上的霜 D.冰雕变小了
4.某老师在引导学生理解固体、液体和气体的微观结构时，带领学生做游戏，用人群的状态类比物体的状态.如图1.1-5所示甲、乙、丙三种情景分别对应的是（ ）
图1.1-5
A.固态、液态、气态 B.气态、固态、液态
C.固态、气态、液态 D.液态、气态、固态
5.写出常温下下列物质的状态：
（1）铁 ；（2）玻璃 ；（3）水 ；
（4）汽油 ；（5）氧气 ；（6）食盐 .
6.将一块冰放入烧杯中，用酒精灯给烧杯缓慢加热，如图l.1-6.（1）观察到的现象是 ；
（2）请你再提一个问题 .
图1.1-6 图1.1-7
7.同学们，你一定会被图1.1-7中的形状、结构所吸引，这是勤劳的人们、大自然赐给我们的财富，其间体现了固体 的特征.
8.请你阅读图1.1-8的图片及文字，你会知道水 . 它说明了物态变化可以改变世界.
9.观察如图1.19所示的现象，它说明水具有 性，水的特征是 .它还说明水能 ，水能 ，还可利用水制成 .
图1.1-9
10.水有三态，其他物质是否也有三态呢？如果有，请你举出一例加以说明.
11.工业制造、工艺塑造、日常生活都离不开物态变化，请将你知道的物态变化事例及变化条件填在下表中.
事例 变化的条件
固态→液态
液态→气态
液态→固态
气态→液态
12.酒精灯是实验常用器材，使用时应规范操作.请你观察图1.1-10中所提供的信息，归纳酒精灯点火及熄火的方法.
图 1.1-10
13.利用气象卫星的信息，可以制作特定时间内的天气图，天气图是天气预报的重要依据.请你针对图1.1-11所示天气图提出几点猜想.
图1.1-11
（1） ；
（2） .
14.阅读材料
湿 地
湿地与森林、海洋一起，并称为地球的三大生态系统.它在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、降解环境污染、美化环境等方面起着重要作用，被誉为“地球的肺”.如图1.1-12.
图 1.1-12
关于湿地，你知道哪些知识？它是怎样来蓄洪、防旱、调节气候的？请和你的同学查询http：//www.wetland.等有关网站.
利用因特网、图书馆，你能收集到许多有关物态变化的漂亮图片，请你与同学进行交流.
参考答案
[探究体验] 高；低；冰箱；降低
［快乐套餐］1.C 2.B 3.A 4.C 5(1)固态 (2)固态 (3)液态 (4)液态 (5)气态 (6)固态 6.（1）冰块逐渐变成水，继续加热，烧杯中水开始沸腾，并且越来越少，说明水变成了水蒸气 (2)给冰加热，是否加热就融化？冰融化时体积怎样变化？
7.有一定的形状，有一定的体积
8.水蒸气；水蒸气推动机器运转；机器运转带动发电机发电
9.流动性；水具有一定的体积，但没有一定的形状；产生力；发电；水塞（如：下水管道弯管里的水）
10.有，如金属钨常温下固态，温度升高后会变成钨蒸气，钨也会熔化成液态
11.（开放性试题）略
12.点火方法：用火柴点燃，不能用燃着的酒精灯. 熄灭酒精灯的方法：用灯帽盖住火焰
13.（1）云是由水滴组成的 （2）地面上的水变成水蒸气，最后变成水滴形成云 （3）云是由小冰晶组成 （4）云落下就是雨，等
14.略
探究目标
1.知识与技能 了解三种形态的不同特征及原因；知道在一定条件下物质的三态可以发生变化.
2.过程与方法 能用物质结构微观模型解释三种形态的特征.
3.情感、态度与价值观 体会事物的变化是有条件的辩证唯物主义思想；乐于探索自然现象.
探究指导
物理宫殿
1.物质存在的三种形态及其特征
名称 形态特点 举例
固态（solid state） 有一定体积和形状
液态（liquid state） 有一定体积没有一定形状
气态（gaseous state） 没有一定的体积，没有一定形状
说明 物质存在的形态还有第四态——等离子态；第五态——中子态等.
【例1】 观察如图1.1-1所示现象，想一想他们的周围存在什么物质？这种物质有什么特征.
图1.1-1
思路与技巧 这些现象的发生充分证实，在这些物体的周围存在一种物质——空气.正是空气的存在才产生相应现象.
答案 空气.空气是气体，没有一定的形状也没有一定的体积.空气看不见摸不着，可以根据它产生的效果来认识它.
【例2】 有以下5种物品：橡皮、纯净水、钢直尺、水银、塑料三角板，试把它们分成两类：
一类包括 其特征为 ；另一类包括 ，其特征为 .
思路与技巧 物质的分类可按是否具有一定的形状和是否具有一定的体积来区分，这样就可将上述5种物品分为固体和液体两类.
答案 橡皮、钢直尺、塑料三角板 有一定的形状和一定的体积 纯净水、水银 没有一定的形状但有一定的体积.
说明 物体的分类可按物体的不同特征、性质或作用来区分.上题中还可以按能否食用分为二类，也可按是否为金属分为二类等.
2.物态变化
物质由一种形态变为另一种形态的过程称为物态变化（change of state）.
水的三种状态在一定条件下可以相互转化，如图1.1-2所示.
甲：冰放在热水中变成水
图1.1－2
说明 （1）水还可由固态直接变成气态，称为升华；由气态变成固态，称为凝华；
（2）其他物质在一定条件下也可发生物态变化.
【例3】 如图1.1-3是小明和小红某一天观察落叶上小水滴的情景，你能回答她们提出的问题吗？
图1.1-3
思路与技巧 水滴是液态，当外界气温升高时，水的温度升高，水由液态变成水蒸气跑到空气中去了.
答案 从上午到中午，水的温度升高.水变成水蒸气跑到空气中去了.
说明 （1）水蒸气是看不见摸不着存在于我们周围的一种物质，像自然现象中的露、雾、霜都是水蒸气在一定条件下发生物态变化形成的；
（2）判断一个过程是否发生物态变化，要看过程的始末物质的状态变化了没有，若变化则发生了物态变化.
3.物质的组成
物质由被称为“分子”的小微粒组成，分子（molecule）之间存在着相互作用，同时分子之间有一定的间隙.
图1.1-4甲、乙说明分子存在着相互作用；图1.1-4丙说明分子间有一定的间隙.
图1.1-4
4.物质的三种形态变化及分子运动
名称 微观模型 物态变化的微观解释
固体 分子排列紧密，分子间空隙很小，分子只能在原位置附近振动 温度升高，分子运动加剧，分子离开原来位置，在其他分子间运动.物体由固体变为液体
液体 分子间空隙较大，分子活动范围较大
温度再升高，分子运动更剧烈，分子摆脱其他分子作用而自由运动.物体由液体变为气体
气体 分子间空隙很大，分子可以自由活动
【例4】 为什么气体没有一定的形状，也没有一定的体积？
思路与技巧 当物质的分子运动相当剧烈时，分子摆脱其他分子的作用而自由运动，分子间的作用几乎没有，因此他可自由运动到每一个位置.
答案 气体中分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动.所以，气体既没有固定的体积，也没有固定的形状，可以充满能够达到的整个空间.
探究体验
问题情景 当我们打开暖水瓶瓶塞时，为什么有时可以看到很多“白气”，有时看到的“白气”很少？
猜一猜 可能与空气的温度有关，温度 （高/低）时“白气”少.温度 （高/低）时“白气”多.
做一做 ①找两块小玻璃片，一片放在热水中，另一片放在冰箱中；
②打开暖水瓶瓶塞，分别取出擦干净的玻璃片靠近瓶口.观察到放在 中的玻璃片上出现水珠多.
议一议 由实验可知：① （升高/降低）温度，水蒸气可变成水；
②物质存在的各种形态，在一定条件下可以发生变化.
探究点拨 善于观察日常生活现象，认真思考提出问题，是探究的源泉.
聊天室
话题：2005——世界物理年
2004年6月10日，联合国召开第58次会议，会议鼓掌通过了2005年为“国际物理年”的诀议.其宗旨是让物理走近大众，让世界拥抱物理.
乐乐：为何会选中 2005年为世界物理年？
老师：1905年，爱因斯坦第一次发表了三篇有关量子理论、布朗尼运动及相对论等举足轻重的论文，对现代物理有着极深远的影响.为纪念这一奇迹年100周年，全球物理学界一致呼吁2005年为“世界物理年”.同时，近年来，公众的物理意识在削弱，国际物理社会认为必须采取行动，在全球范围内争取公众对物理学的理解与支持，培养物理人才，使物理学在21世纪得全新的发展.
胖胖：“世界物理年”标识有何象征意义？
老师：上面蓝色椭圆循环表示我们正朝未来不断的奔驰前进；底部红色循环代表的是我们所逐渐远离的过去；向右上黄色及向左上绿色的斜向线条则表示将过去连结至未来.绿色在这里代表的意思是前进、进步；黄色则表示和平、合作及团队等意思.也就是说我们要藉由这些特质从过去的基础上去建设未来；通过科技的进步及国际间的合作创造出明亮的未来.
快乐套餐
1.下列物体中，有一定形状的是（ ）
A.塑料瓶中的水 B.墨汁
C.台球 D.氢气
2.下列物体中，通常情况下没有一定体积的是（ ）
A.锡 B.二氧化碳 C.水银 D.干冰
3.下列现象中没有发生物态变化的是（ ）
A.扫地时灰尘到处飞舞 B.洒在地下的水变干
C.早晨地上的霜 D.冰雕变小了
4.某老师在引导学生理解固体、液体和气体的微观结构时，带领学生做游戏，用人群的状态类比物体的状态.如图1.1-5所示甲、乙、丙三种情景分别对应的是（ ）
图1.1-5
A.固态、液态、气态 B.气态、固态、液态
C.固态、气态、液态 D.液态、气态、固态
5.写出常温下下列物质的状态：
（1）铁 ；（2）玻璃 ；（3）水 ；
（4）汽油 ；（5）氧气 ；（6）食盐 .
6.将一块冰放入烧杯中，用酒精灯给烧杯缓慢加热，如图l.1-6.（1）观察到的现象是 ；
（2）请你再提一个问题 .
图1.1-6 图1.1-7
7.同学们，你一定会被图1.1-7中的形状、结构所吸引，这是勤劳的人们、大自然赐给我们的财富，其间体现了固体 的特征.
8.请你阅读图1.1-8的图片及文字，你会知道水 . 它说明了物态变化可以改变世界.
9.观察如图1.19所示的现象，它说明水具有 性，水的特征是 .它还说明水能 ，水能 ，还可利用水制成 .
图1.1-9
10.水有三态，其他物质是否也有三态呢？如果有，请你举出一例加以说明.
11.工业制造、工艺塑造、日常生活都离不开物态变化，请将你知道的物态变化事例及变化条件填在下表中.
事例 变化的条件
固态→液态
液态→气态
液态→固态
气态→液态
12.酒精灯是实验常用器材，使用时应规范操作.请你观察图1.1-10中所提供的信息，归纳酒精灯点火及熄火的方法.
图 1.1-10
13.利用气象卫星的信息，可以制作特定时间内的天气图，天气图是天气预报的重要依据.请你针对图1.1-11所示天气图提出几点猜想.
图1.1-11
（1） ；
（2） .
14.阅读材料
湿 地
湿地与森林、海洋一起，并称为地球的三大生态系统.它在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、降解环境污染、美化环境等方面起着重要作用，被誉为“地球的肺”.如图1.1-12.
图 1.1-12
关于湿地，你知道哪些知识？它是怎样来蓄洪、防旱、调节气候的？请和你的同学查询http：//www.wetland.等有关网站.
利用因特网、图书馆，你能收集到许多有关物态变化的漂亮图片，请你与同学进行交流.
参考答案
[探究体验] 高；低；冰箱；降低
［快乐套餐］1.C 2.B 3.A 4.C 5(1)固态 (2)固态 (3)液态 (4)液态 (5)气态 (6)固态 6.（1）冰块逐渐变成水，继续加热，烧杯中水开始沸腾，并且越来越少，说明水变成了水蒸气 (2)给冰加热，是否加热就融化？冰融化时体积怎样变化？
7.有一定的形状，有一定的体积
8.水蒸气；水蒸气推动机器运转；机器运转带动发电机发电
9.流动性；水具有一定的体积，但没有一定的形状；产生力；发电；水塞（如：下水管道弯管里的水）
10.有，如金属钨常温下固态，温度升高后会变成钨蒸气，钨也会熔化成液态
11.（开放性试题）略
12.点火方法：用火柴点燃，不能用燃着的酒精灯. 熄灭酒精灯的方法：用灯帽盖住火焰
13.（1）云是由水滴组成的 （2）地面上的水变成水蒸气，最后变成水滴形成云 （3）云是由小冰晶组成 （4）云落下就是雨，等
14.略