第二节 熔化与凝固
第1课时 熔化与熔点
知识点1 熔化
1.下列现象中不属于熔化的是( D )
A.太阳将积雪晒化
B.点燃的蜡烛不停地流着蜡烛油
C.钢块投入炼钢炉后变成钢水
D.白糖投入水中,过一会儿就看不见了
2.在探究冰和石蜡熔化的温度变化规律时,记录的实验数据如下表所示,下列说法正确的是( B )
A.冰在熔化过程中温度不断升高
B.石蜡在熔化过程中温度不断升高
C.在加热到2 min时,冰为液态
D.加热过程中,石蜡始终为液态
3.在探究冰熔化时温度与时间的关系实验中,把碎冰装在大试管中,将大试管放在水中加热,实验中发现冰熔化的速率过快,记录数据太少。下列方法能够延长熔化时间的是( C )
A.降低冰的初温 B.提高水的初温
C.增加冰的质量 D.停止搅拌
知识点2 熔点
4.某物质在熔化过程中,温度保持不变,说明该物质 有 ( 选填“有”或“没有” )熔点。?
5.如图是某晶体熔化时温度随时间变化的图像。则该晶体的熔点是( C )
A.40 ℃ B.44 ℃ C.48 ℃ D.52 ℃
6.质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热,加热时间都为6 min,它们的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( A )
A.甲是晶体,乙是非晶体
B.2 min时它们一定都是固体
C.甲的熔化时间是6 min
D.B点是甲的熔点,D点是乙的熔点
7.CCTV《3·15晚会》曝光黄金造假:个别不法商贩为牟取暴利,在黄金中掺入少量金属铱颗粒,已知黄金的熔点是1064.6 ℃,铱的熔点是2443.0 ℃,可以有效检测黄金制品中有无铱颗粒的手段是( B )
A.加热至1064.0 ℃并观察有无铱颗粒
B.加热至1065.0 ℃并观察有无铱颗粒
C.加热至2444.0 ℃并观察有无铱颗粒
D.加热至3507.6 ℃并观察有无铱颗粒
8.根据下列物质的熔点,回答有关问题:
( 1 )当固态的金熔化成液态的金时,它的温度是 1064 ℃;?
( 2 )氢在-260 ℃时是 固 态,在-255 ℃时是 液 态;?
( 3 )冬季的北极气温可达到-50 ℃左右,此时 不能 ( 选填“能”或“不能” )使用水银温度计。?
综合能力提升练
9.在探究冰的熔化特点时,实验时是将装有冰的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不仅能使试管受热均匀,而且冰的温度上升速度较 慢 ( 选填“快”或“慢” ),便于观察冰的状态并记录各个时刻的温度。如果外界温度较高,也可以不用酒精灯加热,而是把装有冰的试管直接放在 空气( 或室温环境 ) 中,同样可以达到实验目的。?
10.大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交通,为了尽快清除积雪,常用的办法是撒“融雪盐”,这是因为撒入冰雪中的“融雪盐”可以 降低 ( 选填“升高”或“降低” )雪的熔点。?
11.某同学通过查阅资料收集到海波和石蜡的熔化图像如图所示,则 甲 ( 选填“甲”或“乙” )是海波的熔化图像,其熔化特点是 有固定的熔化温度( 或熔化时,温度保持不变 ) 。?
12.如图是海波的熔化实验装置,甲、乙是两支温度计。当海波正在熔化时,甲温度计的示数 小于 ( 选填“大于”“小于”或“等于” )乙温度计的示数;加热过程中,海波尚未完全熔化时,甲的示数将 不变 ;当海波全部熔化后,甲的示数将 上升 ( 均选填“上升”“下降”或“不变” )。?
13.把盛有碎冰块的试管插入烧杯里的碎冰块中,如图所示。用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的冰块有大半熔化时,试管中的冰( A )
A.一点也不熔化 B.全部熔化
C.熔化一部分 D.无法判断
14.下雪了,小宇从外面捧回一团雪放在杯子中,插入一支温度计,发现温度计
的示数降到-6 ℃,然后他将杯子放在盛有许多热水的盆中,观察到温度计示
数的变化是( D )
A.一直不变 B.先不变,后变大 C.一直变大 D.先变大后不变,后来又变大
15.图甲是“探究冰的熔化特点”实验装置,图乙是根据实验数据描绘出冰在熔化时温度随时间变化的图像。
( 1 )实验时应该选择颗粒 较小 ( 选填“较大”或“较小” )的冰块进行实验;?
( 2 )由图乙可知,冰的熔点是 0 ℃;?
( 3 )重复实验,当试管中的冰开始熔化时,立即将试管浸入另一只装有冰水混合物的烧杯中,发现冰不再熔化,该现象 能 ( 选填“能”或“不能” )说明冰在熔化过程中需要吸热。?
16.某兴趣小组在探究冰熔化实验时,发现冰熔化时有快有慢,他们想知道影响冰熔化速度的因素,于是提出了以下两种猜想:
猜想1:环境温度可能会影响冰熔化的速度。
猜想2:冰的形状可能会影响冰熔化的速度。
( 1 )请你列举生活中的一个实例说明“猜想1”是合理的:
冰块在阳光下比在阴凉处熔化的速度快一些( 合理即可 ) ;?
( 2 )小丽同学对“猜想2”有自己的想法,为了验证“猜想2”,小丽设计了如下实验方案:
a.量出3份50 mL的蒸馏水,分别倒入容积都为50 mL的长方体、正方体和球体塑料模型盒中。
b.倒入模型盒中时确保没有水溅出。
c.把模型盒放到冰箱冷冻室里,冷冻足够长时间。
d.用甲、乙、丙分别给3个烧杯做标注。
e.把模型盒从冰箱里拿出来,迅速将每个冰块放入对应的烧杯中。
f.观察并记录3个冰块熔化所用的时间。
请你回答下列问题( 已知实验中的3个冰块的表面积从大到小依次是长方体、正方体和球体 ):
①该实验方案中步骤a、b的设计目的是 控制3个冰块的质量相同,形状不同 ;?
②小丽通过实验分析,验证了冰块的形状会影响冰块的熔化速度,在这三种形状的冰块中,熔化最慢的是 丙 ( 选填“甲”“乙”或“丙” )烧杯中的冰块,理由是
该冰块的表面积最小,相同时间内,从外界吸收的热量最少 。?
第2课时 凝固及其应用
知识点1 凝固及凝固点
1.冰糖葫芦的制作方法:将洗净的山楂穿在竹签上,然后将一定量的白糖放入锅中加热,待白糖熔化为糖浆后,将山楂蘸上糖浆,等山楂上的糖浆 凝固 ( 填物态变化名称 )后,令人垂涎欲滴的冰糖葫芦就做好了。?
2.采用冷冻法可以把水与酒精从它们的混合液中分离出来,若冰的熔点为0 ℃,固态酒精的熔点为-117 ℃,将混合液降温直到产生冰晶,首先分离出来的晶体及其原因是( B )
A.冰,水的凝固点比酒精的低
B.冰,水的凝固点比酒精的高
C.酒精,酒精的凝固点比水的高
D.酒精,酒精的凝固点比水的低
知识点2 晶体与非晶体的凝固图像
3.如图是某物质物态变化时温度随时间变化的图像。由图可知,该图像是 凝固 ( 选填“熔化”或“凝固” )时温度变化的曲线,该物质的熔点是 80 ℃。?
4.在如图中,能正确描述铁汁变成铁锭过程中温度随时间变化情况的是( B )
知识点3 熔化吸热、凝固放热
5.( 无锡中考 )我国首架拥有完全自主知识产权的大型客机C919在上海浦东机场成功起飞。飞机装有无锡某企业生产的3D打印钛合金零件,3D打印的技术之一是在高能激光的作用下,钛合金粉末会 吸收 ( 选填“吸收”或“放出” )热量, 熔化 ( 填物态变化名称 )成液态,然后成型。?
6.小明利用如图所示的实验装置探究“水在凝固过程中温度的变化规律”。将盛有适量水的试管放入装有含盐冰的烧杯中,温度计测试管中水的温度。小明发现水在凝固过程中温度
保持不变 ( 选填“保持不变”“逐渐升高”或“逐渐降低” );烧杯内含盐冰的温度必须远低于试管中水凝固时的温度,这说明水在凝固过程中需要 放热 ( 选填“吸热”或“放热” )。?
7.小丽的爸爸想让将要出售的海鲜能够保鲜,但在市场上又不便于使用冰柜。聪明的小丽想了个办法,她在海鲜的上面铺上一层碎冰块。由于冰块在 熔化 ( 填物态变化名称 )时要
吸热 ,但是温度 不变 ,所以能实现保鲜的效果。?
8.在东北,人们冬季喜欢做“冻豆腐”。光滑细嫩的豆腐,经冷冻再解冻以后,会出现很多小孔。小孔产生的原因是豆腐里的水先 凝固 后 熔化 ( 均填物态变化名称 )而形成的。?
9.将一小杯5 ℃的水浸放在盛有大量冰块的冰水混合物的桶中,则( D )
A.杯中的水温度下降后凝固成冰
B.桶中的冰熔化,杯中的一小部分水结成冰
C.桶中的冰熔化,温度逐渐升高
D.杯中的水温度下降至0 ℃,但不能结成冰
10.桌上一个杯子中有一把金属勺,把热水瓶中的开水( 略低于100 ℃ )倒入杯中,一会儿金属勺熔化了。当杯中的水温降为室温( 26 ℃ )后,杯中凝固出一金属块。下列关于这种金属的判断,正确的是( D )
A.该金属熔点高于100 ℃
B.该金属熔点低于26 ℃
C.该金属凝固点高于100 ℃
D.该金属凝固点低于100 ℃
11.甲、乙两只完全相同的容器内,盛有质量完全相等的水。其中甲容器内的水温为80 ℃以上,乙容器内的水温在10 ℃左右。现将两只盛水容器同时放入温度略低于0 ℃的恒温箱内。关于两只容器内的水完全结成冰所需时间的先后,下列说法中正确的是( A )
A.甲比乙先完成结冰
B.乙比甲先完成结冰
C.甲、乙同时完成结冰
D.以上三种情况都有可能
12.如表是小京探究某种物质的凝固规律时记录的实验数据,请根据要求完成下列问题。
( 1 )从表中的数据可以看出,这种物质在第2 min时是 液 ( 选填“固”“液”或“气” )态;?
( 2 )根据表中的数据可以判断出,该物质是 晶体 ( 选填“晶体”或“非晶体” ),判断的依据是 凝固时温度保持不变 ;?
( 3 )根据表中的数据可以判断出,该物质的凝固点是 48 ℃,凝固过程 放热 ( 选填“吸热”或“放热” )。?
13.“冬暖夏凉”的变温服装是采用太空相变调温纤维绒线制成的,相变调温纤维是表面涂有一层含有相变材料的微胶囊的纤维材料。在正常温度环境下,该相变材料固态与液态共存。用太空相变调温纤维绒线制成服装后,当人从正常温度环境进入温度较高环境时,相变材料由固态变成液态,吸收热量;当人从正常温度环境进入温度较低环境时,相变材料由液态变成固态,放出热量,从而减缓人体体表温度变化,保持舒适感。
( 1 )变温服装的设计应用的物理原理是 熔化吸热、凝固放热 ;?
( 2 )你认为太空相变调温纤维中的相变材料 是 ( 选填“是”或“不是” )晶体材料,说明理由: 在正常温度环境下,该相变材料固态与液态共存,当人从正常温度环境进入温度较高环境时,相变材料由固态变成液态,吸收热量;当人从正常温度环境进入温度较低环境时,相变材料由液态变成固态,放出热量,在熔化和凝固过程中温度始终保持在人体体温,有固定的熔点和凝固点,可知该物质为晶体 。?
14.为了从酒精和水的混合液中分离水和酒精,张明同学依据已学过的知识,提出了一种方案:依据水和酒精的凝固点不同可将二者分开,为此,他用家中电冰箱的冷冻室( 所用电冰箱冷冻室的最低温度为-8 ℃ )做了如下实验:将配有不同比例的水和酒精混合液放入冷冻室中,并用温度计监测混合液的温度,定时观察,他所测数据和观察到的现象如下表:
( 1 )水中添加酒精对水的凝固点的影响是 水的凝固点降低 。这种做法在生产、生活中的应用是 寒冷地区汽车循环水中加少量酒精可以防止循环水在低温下结冰( 合理即可 ) ;?
( 2 )请你根据表中提供的数据作出猜想:
混合液开始凝固时的温度是 -2 ℃ 。?
第二节 熔化与凝固
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.了解物质的固态和液态之间是可以相互转化的。
2.了解熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别。
3.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义,知道熔化是吸热过程,凝固是放热过程。
【过程与方法】
1.让学生经历“质疑—猜想—实验—归纳”的教学过程,理解晶体和非晶体在熔化和凝固中的不同。
2.通过探究活动,使学生了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。
【情感·态度·价值观】
利用熔化、凝固过程的规律解释相关的生活现象和自然现象,养成学科学、用科学的习惯和探索真理的科学态度。
◇教学重难点◇
【教学重点】
通过实验探究归纳出晶体与非晶体在熔化和凝固过程中的本质区别,进一步总结出不同物质熔化和凝固的规律。
【教学难点】
根据实验记录的数据在方格纸上描绘固体熔化图像,根据图像叙述晶体和非晶体熔化和凝固的特点。
◇教学过程◇
一、新课导入
将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方,你能观察到什么现象?将冰棒放在空烧杯中,一段时间后,你能发现什么现象?
二、教学步骤
探究点1 固态与液态间的转化
[阅读课本]P9“春天到了……熔化的特点”。
[小组讨论]冰能变成水,水也能变成冰,这是物质在什么状态之间发生变化?请举出类似的例子。
[分析]冰能变成水,这是物质从固态变为液态的过程;水也能变成冰,这是物质从液态变为固态的过程;例如,钢块能变成钢水,钢水也能变成钢块。
[归纳提升](1)熔化:物质从固态变为液态的过程称为熔化。
(2)凝固:物质从液态变为固态的过程称为凝固。
探究点2 熔化
[阅读课本]P9“熔化”。
[实验]用如图所示的装置,加热海波和石蜡,待被测物质的温度升高到40 ℃时,开始记录,每隔1 min记录一次温度计的示数。并把时间及其对应的温度记录在表格中,直到固体全部熔化,再过3 min~5 min,停止加热。
将测得的实验数据填入下表:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
海波的 温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 48 48 48 51 55 59
石蜡的 温度/℃ 40 41 42 44 46 47 49 50 52 54 56 58 61 65
以横坐标表示时间,纵坐标表示温度,请在坐标系中分别画出海波、石蜡熔化时的温度—时间图像。
根据上述表格中的数据,绘点,作图,图像曲线如下:
[归纳提升](1)海波在熔化过程中温度变化的规律:海波经过缓慢加热,温度逐渐升高,当温度达到48 ℃时,海波开始熔化。在熔化过程中,虽然继续加热,但海波的温度保持不变,直到全部变成液体后,温度才继续上升。
(2)石蜡在熔化过程中温度变化的规律:随着不断加热,石蜡的温度逐渐升高,在此过程中,石蜡逐渐变软,最后熔化为液体。
[思考]为使海波和石蜡熔化,需要给它们加热,加热时为什么不用酒精灯直接对盛放它们的试管加热,而是把试管放在水里通过水给它们加热?这样加热有什么好处?
[提示]水浴法加热的好处:能使海波和石蜡均匀受热,减缓状态变化过程,便于观察和测量温度。
探究点3 熔点
[阅读课本]P11“熔点”。
[思考]根据是否有一定的熔化温度,固体物质应分为几类?
[提示]固体
[思考]常见的晶体有哪些?常见的非晶体有哪些?
[提示]常见的晶体:金属、钻石、冰、食盐、石墨等;常见的非晶体:石蜡、塑料、玻璃、松香、沥青等。
[小组讨论]有的物质有一定的熔化温度,应该用什么描述物质的这种性质?物质不同其熔化温度是否不同?
[分析]熔点:物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同,其熔点不同。
[思考]晶体熔化需要哪些条件?把正在熔化的冰拿到0 ℃的房间内,冰还能继续熔化吗?
[提示](1)晶体熔化需要的条件:一是达到熔点,二是不断吸热。这两个条件,缺少一个,熔化就不能进行。
(2)把正在熔化的冰拿到0 ℃的房间内,冰不能继续熔化。
探究点4 凝固
[阅读课本]P13“凝固”。
[思考]晶体和非晶体的熔化过程不同,它们的凝固过程是否相同呢?
[提示](1)凝固点:晶体形成也有确定的温度,这个温度叫凝固点。凝固是熔化的相反过程,同一种晶体的熔点和凝固点相同。
(2)晶体和非晶体的区别:晶体有一定的熔点和凝固点,非晶体没有熔点和凝固点。
[小组讨论]晶体凝固需要哪些条件?
[分析]晶体凝固需要的条件:一是达到凝固点,二是不断放热。这两个条件,缺少一个,凝固就不能进行。
[思考]由生活经验或以上实验可以发现,熔化和凝固对于吸热、放热有什么要求?
[提示]熔化吸热,凝固放热。
[小组讨论]在1个标准大气压下,为什么冰水混合物的温度总是0 ℃?
[分析]在1个标准大气压下,冰、水共存时,可能是冰处于熔化状态,也可能是水处于凝固状态,此时冰、水共存的温度就是0 ℃。若外界气温升高,冰水混合物吸热,吸收的热量用于冰的熔化,而不是用于温度的升高,只有在冰全部熔化后,温度才会高于0 ℃;若外界气温降低,冰水混合物中的水会结冰,虽然结冰了,但温度还是0 ℃,直到水全部结冰后,温度才会低于0 ℃。
三、板书设计
第二节 熔化与凝固
1.熔化和凝固
物质从固态变为液态的过程称为熔化,物质从液态变为固态的过程称为凝固
2.熔点和晶体熔化的条件
(1)熔点
(2)晶体熔化的条件
3.凝固点和晶体凝固的条件
(1)凝固点
(2)晶体凝固的条件
4.晶体和非晶体的熔化和凝固图像
5.熔化吸热,凝固放热
◇教学反思◇
探究晶体和非晶体的熔化时,让实验小组的同学发挥各自的主体作用,合作交流,共同组装实验器材,观察实验现象,收集实验数据,建构实验结论。在实验过程中,由于没有强调学生观察的对象——被加热物质的状态和温度,导致学生不能正确归纳出结论。学生容易对处于熔点的物质的状态判断不清,在课堂教学中应加以强调此部分知识。
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第三节 汽化与液化
第1课时 汽 化
知识点1 汽化
1.炎炎夏日,考场如火,细心的监考老师轻轻地在教室地面上洒了些水,不一会儿,考生们就有凉爽、舒适的感觉。对于这一现象所蕴含的物理知识,下列说法中正确的是( A )
A.利用了水的汽化,吸收热量
B.利用了水的汽化,放出热量
C.利用了水的凝固,吸收热量
D.利用了水的挥发,放出热量
知识点2 沸腾
2.小明观察了水在加热过程中温度随加热时间的变化情况,并记录有关数据如下表,由表中实验数据可以看出水的沸点是 98 ℃,该地大气压 小于 ( 选填“大于”“小于”或“等于” )标准大气压。?
3.如图是对一定质量的水持续加热过程中,温度随加热时间的变化图像。由图像可知,水的沸点是 97 ℃;水在沸腾过程中,需要不断 吸热 ( 选填“吸热”或“放热” );水开始沸腾时,若继续给水加热,水的温度将 不变 ( 选填“下降”“不变”或“上升” )。?
知识点3 蒸发
4.如图,人们常用酒精擦拭体表为高烧病人降温,这是因为酒精在 蒸发( 或汽化 ) 过程中 吸热 ,可使病人体温不至于过高。?
5.夏天扇扇子时,人感到凉爽,这是因为( C )
A.扇来的风是凉的
B.扇扇子,降低了空气的温度
C.扇扇子加快了人体汗液的蒸发
D.扇来的风赶走了人体周围的热空气
6.黄山毛峰深受人们喜爱,在制茶过程中,通过加热能使新鲜茶叶中的水分快速 汽化 ( 填物态变化名称 ),这便是制茶工序中的“杀青”,用高温开水能很快泡出茶香、茶色。?
7.小明学习了影响液体蒸发快慢的因素后,猜想液体蒸发的快慢可能与液体的种类有关。为此,他在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相等的水和酒精,观察其蒸发的快慢。实验过程中小明需控制 液体的温度 、 液体的表面积 和 液体上方空气的流速 相同。?
8.一杯密封着的酒精,放在室内较长时间后,杯内酒精的温度 等于 室温;若打开杯盖,过一段时间,则杯内酒精的温度将会 低于 ( 均选填“高于”“低于”或“等于” )室温,原因是
蒸发吸热 。?
9.生活中常把碗放在大锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,如图所示。当锅里的水沸腾以后,碗中的水的温度 等于 ( 选填“低于”“等于”或“高于” )水的沸点,碗中的水 不会 ( 选填“会”或“不会” )沸腾。?
10.小李同学看了在沸腾的油锅中取铁球的表演后,得知锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,油的沸点为287 ℃,醋的沸点只有60 ℃,当温度达到 60 ℃时液体就沸腾了,继续加热,液体的温度 不会 ( 选填“会”或“不会” )升高,表演时铁球的温度不可能超过 60 ℃,只有当 醋全部汽化 时,继续加热,液体温度才会升高。?
11.对蒸发和沸腾这两种汽化现象的说法,错误的是( C )
A.蒸发和沸腾都需要吸热
B.蒸发和沸腾都是由液态变为气态
C.蒸发和沸腾都可以在任何温度下发生
D.蒸发只发生在液体表面,沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象
12.在通常情况下,液态氧的沸点是-183 ℃,液态氮的沸点是-196 ℃,液态氦的沸点是-268.9 ℃,利用液态空气提取这些气体,随温度升高而先后分离出来的顺序是( D )
A.氧、氦、氮 B.氧、氮、氦
C.氦、氧、氮 D.氦、氮、氧
13.当室内温度为20 ℃时,用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精迅速蒸发,能大致反映温度计示数随时间变化的图像的是( C )
14.( 德州中考 )在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中:
( 1 )安装好实验器材后,为缩短实验时间,小强在烧杯中倒入热水,热水中温度计的示数如图甲所示,此时温度计的示数为 68 ℃;?
( 2 )当水温接近90 ℃时,每隔1 min记录一次温度,并绘制了图乙所示的水温随时间变化的图像,由图像可知,水沸腾时的特点是 继续吸热但温度不变 ;?
( 3 )小强观察到的沸腾时水中气泡的情形应为图丙中的 A ( 选填“A”或“B” )图;?
( 4 )小强同学想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法 不可行 ( 选填“可行”或“不可行” )。?
15.如图所示,用两只酒精灯分别将甲、乙烧瓶中的水加热至沸腾。不移走甲烧瓶下的酒精灯,在烧瓶中压进部分空气,你看到的现象: 水停止沸腾 ;移走乙烧瓶下的酒精灯,让水稍冷却,再把烧瓶内的空气抽出一部分,你又看到的现象: 水重新沸腾 。这些现象说明:
液体的沸点与液面上的气压有关( 或液面上的气压越高,液体的沸点越高或液面上的气压越低,液体的沸点越低 ) 。?
?
16.阅读材料,回答下列问题。
过冷水
过冷水是指达到或低于冰点时却没有凝固成冰的水。水凝固成冰的一个必要条件是必须有凝结核。当温度低到冰点以下,如果水太过纯净,水中没有一个结晶核来结晶,即使在0 ℃之下水也不会结冰,水仍然保持着液态。
凝结核可以是微小的冰晶,也可以是水中的悬浮物,或器皿的壁。当过冷水中具备凝结核时,例如,投入少许固体,或摇晃液体,都能让水快速凝固,温度回升到凝固点。当天空中的飞机穿过有过冷水的云层时,云中的过冷水遇到飞机,会马上结成冰,飞机就容易发生坠机事故。
( 1 )水在0 ℃以下不结冰是因为水中缺少 凝结核 ;?
( 2 )不仅有过冷水,还有过热水,过热水是指水达到或高于 沸点 时却没有 沸腾 的水;?
( 3 )动画片《海尔兄弟之冰川危机》中有个片段:一个池塘里的水在零下时仍未结冰。如果你是编剧,你让海尔兄弟使湖水快速冻起来的做法是 向水中投入石子( 合理即可 ) 。?
第2课时 液 化
知识点1 液化现象
1.揭开锅盖盛饭时,经常会冒出“白气”,这些“白气”实质上是一些 小水滴 ( 选填“水蒸气”或“小水滴” ),这是一种 液化 现象。?
2.夏天,一罐易拉罐饮料在冰箱中被冷藏一段时间后,取出来放一会儿,表面会变湿。即使马上用干毛巾擦,一会儿又变湿。这是发生了( C )
A.饮料渗出 B.熔化
C.液化 D.汽化
知识点2 液化放热
3.气锅鸡是云南的名菜之一,《舌尖上的中国》曾播放过。其做法是将盛有小鸡块和佐料的气锅( 如图 )放在盛有清水的汤锅之上,再放到火上蒸。为了保持鸡肉原汁原味,主要是水蒸气通过气锅中间的气嘴将鸡蒸熟。汤汁是水蒸气 放热 ( 选填“吸热”或“放热” )后 液化 ( 填物态变化名称 )而形成的。?
4.被100 ℃的水蒸气烫伤比被100 ℃的水烫伤更严重,这是因为( D )
A.水蒸气比水温度高
B.水蒸气液化要吸收大量的热
C.水蒸气比水传热快
D.水蒸气液化要放出大量的热
知识点3 液化的方法及应用
5.在揭开沸水锅的锅盖时,有水珠从锅盖上滴下,这是用 降低温度 的方法使水蒸气液化的。?
6.为了便于运输氧气,应使氧气液化,一般采用的方法是( A )
A.压缩体积 B.提高温度
C.降低温度 D.增大体积
7.清晨,草叶上常挂有晶莹的露珠,这是由于夜间温度低,空气中的水蒸气 液化 形成的,在阳光照射下这些露珠又会慢慢消失,是由于露珠发生了 汽化 ( 均填物态变化名称 )的缘故。?
8.飞机在高空飞行时,我们经常看到尾翼拖着的长长的白线( 俗称拉烟 )。飞机在空中飞行时,燃料燃烧产生的物质中有水蒸气;由于高空气温较低,水蒸气遇到低温的环境时, 放出 ( 选填“吸收”或“放出” )热量而发生 液化 ( 填物态变化名称 )现象,这时就有大量的雾产生,人们就会看到一道长长的白线形成的尾迹云。?
9.如图所示,甲、乙两个房间里的相同的两壶水放在相同的电炉上都已烧开,我们可以根据所观察的 甲 房间壶嘴的上方 “白气” 较多,判断出 乙 房间的气温较高。?
10.用蒸笼蒸馒头,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢?小明仔细观察后发现:高温的水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量水蒸气发生 液化 ( 填物态变化名称 )现象,放出很多热量,使 上 ( 选填“上”或“下” )层蒸格中的馒头先熟。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前,先将手蘸点水,这样做主要是利用 水汽化吸热 ,使手不会被烫伤。?
11.如图,将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,过一段时间,观察到试管A中的现象是 试管壁有水珠产生 ,同时看到温度计C的示数 升高 ( 选填“降低”或“升高” )。这个实验说明了水蒸气 液化 时要 放 热。?
12.有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿泡湿度计。如图所示,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较 小 ( 选填“大”或“小” ),这是由于湿布中的水在 蒸发( 或汽化 ) 时要吸热。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越 大 ( 选填“大”或“小” )。?
13.下列关于生活中见到的“白气”“白雾”,解释正确的是( C )
A.飞机的“尾气”是水蒸气
B.冬天呼出的“白气”是呼出的二氧化碳液化形成的
C.冰棒周围的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
D.冬天的早晨,空气中有大量的“白雾”,太阳出来后,“白雾”消失是液化现象
14.下列关于液化的说法,正确的是( C )
A.煤气罐中的液体是通过降温的方法液化的
B.一次性打火机的液体是通过降温的方法液化的
C.推压活塞,注射器内重新出现液态乙醚是通过压缩体积的方法液化的
D.一切气体都可用压缩体积的方法液化
15.夏天,有时能看到自来水管的表面出现许多细小的水珠,也就是我们平常说的“夏天,金属会出汗”,对于产生这种现象的原因,下列解释中正确的( B )
A.水管有孔,水渗了出来
B.是空气中的水蒸气在水管上液化所致
C.水管与空气接触,所以是空气在水管上液化所致
D.是水蒸发形成的
16.小明同学将冰和盐的混合物放入搪瓷杯里,盖紧杯盖,过一会儿,发现搪瓷杯的外面覆盖着一层薄薄的水珠。
( 1 )根据所学的物理知识,推断此水珠的来源: 空气中的水蒸气遇冷液化形成的 ;?
( 2 )与此实验现象是相同原理的自然现象有 雾和露 ;?
( 3 )搪瓷杯里冰和盐的混合物可能发生的物态变化是 熔化 。?
17.如图是模拟大自然中雨的形成的实验装置图。
( 1 )按照图示安装、调整实验器材时,科学合理的顺序:先调整固定 B ( 选填“A”或“B” )的位置,再调整固定 A ( 选填“A”或“B” )的位置;?
( 2 )往烧瓶中注入适量的水,用酒精灯加热。观察到液态的水 汽化 ( 填物态变化名称 )成水蒸气从烧瓶口部冒出;?
( 3 )往瓶口的上方倾斜地放置一个金属盘,一段时间后,观察到金属盘的底面出现大量的小水滴,小水滴是由烧瓶喷出的水蒸气 液化 ( 填物态变化名称 )形成的。在此过程中金属盘的温度 升高 ( 选填“升高”“不变”或“降低” );?
( 4 )短时间内要在金属盘的底面上产生更多的水滴,可以采取的措施是
在金属盘上放一些冰块( 合理即可 ) 。?
18.阅读材料,回答下列问题。
氮气泄漏,夏现冬景
南京建宁路上一休闲中心的一名工作人员发现停车场里的一辆大型槽罐车尾部不断冒出“白烟”,他走过去一看,被现场的情景吓了一跳,只见车尾部开始结冰,车厢下端已有10 cm长的冰柱,而液体滴到地面上就开始凝固。原来,这辆槽罐车装的是液态氮,车尾部冒出的“白烟”是车罐里的液态氮发生泄漏引起的。据资料介绍,氮气具有快速制冷的效果,如果氮足够多,在很短的时间内可以将周围的气温迅速降低到-50 ℃,情况比较危险……
( 1 )氮气在常温常压下是气态,而槽罐车里的氮却是液态,氮气由气态变为液态发生的物态变化是 液化 ;?
( 2 )车罐里的液态氮发生泄漏冒出“白烟”,这一过程中氮发生的物态变化是先 汽化 后 液化 ;?
( 3 )根据所学物理知识,找出文中不妥的描述,请写出一条:
液体刚滴到地面上就开始凝固( 或氮气具有快速制冷的效果 ) 。?
第三节 汽化与液化
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.了解汽化和液化的概念,理解液化是汽化的相反过程。
2.了解沸腾现象,知道沸点。
3.了解蒸发与沸腾的区别,影响蒸发快慢的因素,以及蒸发在生活中的应用。
【过程与方法】
1.让学生经历“观察—猜想—实验—归纳”的教学过程,理解沸点和液体沸腾时的规律。
2.通过分析影响液体蒸发快慢的因素、“白气”的实质及其成因,培养学生合作交流、逻辑推理的能力。
【情感·态度·价值观】
通过探究液体沸腾的规律,用影响蒸发快慢的因素、液化现象解释生活现象,增强物理知识与生活实际的联系,进而激发学生探寻生活现象中物理原理的动力。
◇教学重难点◇
【教学重点】
汽化和液化现象、沸腾现象、液体沸腾的特点、蒸发现象、影响蒸发快慢的因素。
【教学难点】
沸腾和蒸发的异同、液体沸腾的条件、水蒸气和“白气”的辨别。
◇教学过程◇
一、新课导入
在筷子和食指上分别缠上一样的纱布,在纱布上滴少许酒精,同时点燃。筷子上的纱布燃烧起来,燃烧完毕,筷子被烧焦,而手指及手指上的纱布却安然无恙。这是怎么回事呢?
二、教学步骤
探究点1 气态与液态间的转化
[阅读课本]P16“像水变水蒸气……称为液化”。
[思考]物质在固态和液态之间能够发生状态变化,那么,物质在液态和气态之间能不能发生状态变化呢?请举例说明。
[提示](1)汽化:物质从液态变为气态的过程称为汽化。
(2)液化:物质从气态变为液态的过程称为液化。
探究点2 汽化
[阅读课本]P16“汽化”。
[实验]实验装置如图所示,在烧杯中盛水并加热,用温度计随时测出水的温度。当水温接近90 ℃时,每隔1 min读一次温度,直到水沸腾再观察5 min。
将测得的实验数据及观察到的实验现象填入下表:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …
温度/℃
水中气泡情况 沸腾前: 沸腾时:
以横坐标表示时间,纵坐标表示温度,请在坐标系中画出水沸腾时的温度—时间曲线。
[思考]水在沸腾时有哪些现象?
[提示]气泡在上升过程中,由小变大。
[小组讨论]水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?
[分析]没有变化。
[小组讨论]若水在沸腾时,撤去酒精灯,烧杯中的水还能保持原来的沸腾现象吗?这说明什么?
[分析]不能;水沸腾时需要继续吸热。
[归纳提升](1)沸腾是在一定温度下液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。液体在沸腾的过程中,虽然继续吸热,但它的温度却保持不变,这个温度叫沸点。气压一定时,液体不同,其沸点不同。同种液体的沸点随气压的变化而变化:气压越小,沸点越低;气压越大,沸点越高。
(2)液体沸腾的规律:液体在沸腾过程中,吸收热量,温度保持不变。
(3)液体沸腾需要的条件:①达到沸点;②不断吸热。这两个条件缺一不可,否则液体不能沸腾。
[思考]给水加热至沸腾需要较长的时间,应怎样缩短加热时间?
[提示]探究水的沸腾实验中,为缩短加热时间,可采用减少水的质量、使用温度较高的水、给烧杯密封加盖、用酒精灯的外焰加热等方法。
[思考]洗衣服时,为使衣服干得快,常把衣服展开、放在向阳处,如果有风,衣服干得就更快,这是为什么?
[提示](1)蒸发:只在液体表面发生的汽化现象叫做蒸发。液体的蒸发随时都在发生。
(2)影响蒸发快慢的因素:液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动的快慢。
(3)衣服展开,可以提高液体的表面积;放在向阳处,可以提高液体的温度;有风时,增大了液体表面空气流动的速度,所以衣服干得就更快。
[实验]教师出示演示用温度计,让学生先读出它的示数。接着,教师把该温度计的玻璃泡浸没到酒精中,随后再把温度计从酒精中拿出,让学生观察温度计示数的变化?说明了什么?
[分析]温度计示数降低,说明蒸发需要吸热。
探究点3 液化
[阅读课本]P19“液化”。
[小组讨论]烧水时,常常看到壶嘴冒“白气”,“白气”是什么?它是怎样形成的?举例说明生活中的液化现象。
[分析](1)“白气”是液态的小水珠,它是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的。液化是汽化的相反过程。
(2)生活中的液化现象:冬天人呼出的“白气”、露和雾的形成、冰棍冒的“白气”、飞机的“尾气”等。
[思考]我们看到的“白气”与水蒸气有什么区别?怎样才能使气体液化?
[提示](1)“白气”和水蒸气的区别如表:
状态 是否看见 成因
“白气” 液态 看得见 液化
水蒸气 气态 看不见 汽化
(2)使气体液化的方法:一是降低温度,二是压缩体积。
三、板书设计
第三节 汽化与液化
1.汽化
(1)定义
(2)沸腾前和沸腾时水中的现象不同
(3)沸腾和蒸发的比较
2.液化
(1)定义
(2)“白气”是液态的小水珠,它是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的
(3)气体液化的方式
3.汽化吸热,液化放热
◇教学反思◇
探究水沸腾的过程中,学生以小组合作的形式自主安装实验器材,观察实验现象,收集和记录实验数据,并绘制水的沸腾图像,结合实验事实及其图像,归纳总结水沸腾的规律,注重知识的生成及其建构,符合物理学科的特点。但在给水加热的过程中,个别小组所需时间较长,各个小组不能齐头并进,导致本节课的教学任务不能完成。
3
第四节 升华与凝华
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.知道升华和凝华的概念。
2.理解升华是吸热过程,凝华是放热过程。
3.会用物态变化的规律解释自然界或生活中一些简单的物态变化现象。
【过程与方法】
1.让学生经历“猜想—实验—观察—归纳”的教学过程,认识碘的升华和凝华过程。
2.立足吸热和放热条件,要求学生掌握分类的方法,在此基础上判断物态变化的类型。
【情感·态度·价值观】
培养学生观察自然和生活现象的习惯,了解电冰箱的基本原理及生产“无氟冰箱”的意义,树立环境保护意识。
◇教学重难点◇
【教学重点】
升华和凝华现象的判断,升华和凝华的吸热、放热条件。
【教学难点】
物态变化现象的判断、用物态变化知识解决实际问题。
◇教学过程◇
一、新课导入
儿歌《雪花》中有这样一段歌词:雪花雪花满天飘,你有几朵小花瓣,我用手心接住你,让我快来数数看,一二三四五六,哈哈,哈哈,雪花有六个瓣,咦?雪花哪儿去了,雪花不见了,只见一个圆圆亮亮的小水点。同学们知道雪花是怎样形成的吗?刚数完,雪花为什么会不见了?
二、教学步骤
探究点1 升华
[阅读课本]P22“升华”。
[实验]向一烧瓶内加少量碘,用玻璃片盖住,摇动烧瓶,使碘颗粒均匀地铺在烧瓶底部。然后把烧瓶放在石棉网上加热,如图,观察有什么现象发生?熄灭酒精灯,停止加热,过一段时间,观察有什么现象发生?这些现象是怎样形成的?
[分析]加热时,可观察到烧瓶里出现紫色的气体。停止加热,玻璃板上出现碘颗粒。物质直接从固态变为气态的过程称为升华。常见的升华现象:樟脑球消失、冬天室外冰冻的衣服变干、空气清新剂变少等。
[思考]升华过程的吸热特点常应用于生产和生活实践中,你能列举一些实例吗?
[提示](1)舞台上的烟雾:演出时,为创设特殊效果,用烟雾机向舞台喷洒干冰,干冰吸热迅速升华,周围的温度迅速降低,空气中的水蒸气遇冷液化为小水滴,这就是我们看到的淡淡薄雾。
(2)人工降雨:将干冰“喷”入冷空气层,干冰迅速升华,并从周围空气中吸收大量的热,空气的温度急剧下降,高空中的水蒸气遇冷就液化为小水滴或凝华成小冰晶,这些小水滴和小冰晶体积逐渐变大后下落,在下落过程中,小冰晶熔化成小水珠,一起落向地面,形成雨。
探究点2 凝华
[阅读课本]P23“凝华”。
[思考]二十四节气中有一个节气叫“霜降”,意思是到了这个节气,就开始有霜了,有人说霜是从天上降下来的。霜果真是从天上降下来的吗?
[提示]霜是由空气中的水蒸气直接变成的固体冰晶。物质从气态直接变为固态的过程称为凝华。凝华是升华的相反过程。
[小组讨论]常见的凝华现象有哪些?
[分析]常见的凝华现象:霜的形成、寒冷冬天窗玻璃上出现的冰花、雾凇等。
[思考]北方的冬天,室内窗玻璃上总会出现水珠或冰花,水珠或冰花出现在窗玻璃的内侧还是外侧?为什么?
[提示]水珠或冰花出现在窗玻璃的内侧,原因是室外温度极低,窗玻璃与室外接触,温度也很低,室内温度较高,室内空气中的水蒸气遇到温度较低的窗玻璃,就会液化为小水珠或凝华为小冰晶,附在窗玻璃内侧。由此可知,水珠或冰花总是出现在温度较高的一侧。
探究点3 物态变化过程中的吸热、放热
[阅读课本]P24“物态变化过程中的吸热、放热”。
[思考]物质之间共有六种物态变化,哪些物态变化吸热?哪些物态变化放热?
[提示]物态变化
[小组讨论]冰箱制冷的原理与放热、吸热的物态变化有关,冰箱制冷的原理是什么?
[分析]冰箱的制冷原理:在压缩机的作用下,制冷剂在冰箱内流通。制冷剂在冰箱内部的蒸发器中汽化,吸收冰箱内的热量,冰箱内的温度降低;气态的制冷剂流动到冷凝器中,在冷凝器中液化,向外散热。散热之后,液态的制冷剂又流入冰箱,再吸热汽化,制冷剂不断地汽化和液化,把冰箱内的热量带走,使冰箱内的温度降低。
[思考]如何判断物态变化的类型及吸热、放热情况?
[提示]物态变化类型及吸热、放热的判断:
第一步:确定发生物态变化前物质的状态。
第二步:确定发生物态变化后物质的状态。
第三步:根据物质前后状态的变化,从固态→液态→气态是吸热过程,从气态→液态→固态是放热过程。
三、板书设计
第四节 升华与凝华
1.升华与凝华
2.物态变化过程中的吸热、放热
3.物态变化在生活、生产实际中的应用
(1)创设舞台效果
(2)人工降雨
(3)冰箱制冷
◇教学反思◇
本节课让学生亲自动手实验,使学生的动手操作能力得到锻炼,通过教学活动,激发了学生探索一些自然现象奥秘的兴趣,培养了学生关心环境的环保意识。充分体现了新课标的新要求。在探究固体和气体之间能否直接发生状态变化时,有的学生会误认为中间会出现液态过程,因此课堂教学过程中要增加探究活动以帮助理解该物态变化过程。
3
第四节 升华与凝华
知识点1 升华
1.如图是哈尔滨冰雕节上展出的一座大型冰雕,尽管温度一直低于0 ℃,但随着时间的推移,冰雕也会慢慢变小,这是由冰的 升华 ( 填物态变化名称 )导致的。?
2.下列物态变化现象中,属于升华的是( D )
A.加在饮料中的冰块不见了
B.湿湿的头发,用电吹风很快吹干
C.金秋,清晨的雾在太阳出来后散去
D.寒冬,晾在室外冰冻的衣服也会干
知识点2 凝华
3.黄山景色闻名天下,严冬经常会出现“雨凇”现象,如图甲所示,这种现象一般是由在朔风里飘扬的雨滴附在树枝、草等物体上形成的冰晶;而松花江畔,严冬却经常出现“雾凇”现象,如图乙所示,它是由水蒸气遇冷凝结并附在树枝上形成的冰晶。“雨凇”和“雾凇”的形成过程中发生的物态变化分别是 凝固 、 凝华 。?
4.( 淮安中考 )下列现象中,由凝华形成的是( C )
A.初春,冰雪消融汇成溪流
B.盛夏,烈日炎炎土地干涸
C.深秋,清晨草地出现白霜
D.严冬,寒风凛冽湖水结冰
知识点3 物态变化中的吸热、放热
5.( 泰安中考 )下列物态变化过程中,需要吸收热量的是( B )
A.湖水结成冰 B.樟脑丸变小
C.露珠的形成 D.雾凇的形成
6.下列几组物态变化过程,都是放出热量的是( B )
A.熔化、汽化、升华 B.凝固、液化、凝华
C.熔化、液化、凝华 D.凝固、汽化、升华
7.日光灯管用久了两端会发黑,是因为灯管内钨丝中的钨先 升华 后 凝华 ( 均选填“升华”“凝华”“汽化”或“液化” )而形成的。?
8.实施人工降雨的一种方法是飞机在高空撒干冰,干冰进入云层,很快 升华 成气体,并
吸收 热量。高空中的水蒸气可以 凝华 成小冰晶,在降落过程中形成雨滴。?
9.如图是电冰箱的工作原理图。电冰箱的工作原理是利用了一种叫氟利昂的物质作为热的“搬运工”,把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外边。氟利昂是一种既容易 汽化( 液化 ) ,又容易
液化( 汽化 ) ( 均填物态变化名称 )的物质。工作时,电动压缩机将氟利昂蒸气压缩并把它压入冰箱的冷凝器里,在这里氟利昂蒸气变成液体并 放热 ( 选填“吸热”或“放热” ),这些热被周围空气带走。冷凝器里的液态氟利昂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化并 吸热 ( 选填“吸热”或“放热” ),使冰箱内温度降低,生成的氟利昂蒸气又被压缩机抽走,压入冷凝器,再液化并把从冰箱内带出来的热放出。氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。?
10.现在有一种叫“固体清新剂”的商品,把它放置在厕所、汽车、饭店内,能有效地清新空气、预防感冒等。“固体清新剂”发生的物态变化是( B )
A.熔化 B.升华 C.凝华 D.汽化
11.( 绵阳中考 )冻肉刚出冷库时比进冷库时重,这是由于( A )
A.空气中的水蒸气凝华成霜所致
B.空气中的水蒸气液化成水所致
C.冻肉中的冰熔化成水所致
D.冻肉中的水凝固成冰所致
12.如图,在一个标准大气压下,某同学将冰块放入空易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0 ℃,实验时易拉罐的底部有白霜生成。对于这一实验和现象的分析,正确的( A )
?
A.盐使冰的熔点低于0 ℃,白霜的生成是凝华现象
B.盐使冰的熔点高于0 ℃,白霜的生成是凝华现象
C.盐使冰的熔点低于0 ℃,白霜的生成是凝固现象
D.盐使冰的熔点高于0 ℃,白霜的生成是凝固现象
13.( 呼和浩特中考 )在试管中放少量碘,塞紧盖子放入热水中。当固态碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中取出,放入凉水中,碘蒸气又会变为固态碘附着在试管内壁上,关于物质碘的物态变化过程,下列说法正确的是( B )
A.先放热升华后吸热凝华
B.先吸热升华后放热凝华
C.先放热熔化后吸热凝固
D.先吸热熔化后放热凝固
14.爱吃冰棍的小华发现,从冷冻室刚拿出来的冰棍,剥去包装纸后,表面很快会出现许多“白色粉末”,还会冒“白气”,用舌头舔冰棍时,开始舌头会被牢牢地“粘住”,但让舌头和冰棍接触一段时间后,它们又会自动“脱离”,请你写出加引号部分的现象所对应的物态变化的过程。
( 1 )出现“白色粉末”: 凝华 ;?
( 2 )冒“白气”: 液化 ;?
( 3 )被“粘住”: 凝固 ;?
( 4 )自动“脱离”: 熔化 。?
15.某天,在新疆罗布沙漠的沙丘上覆盖着约5 cm~10 cm积雪,茫茫无涯。然而,过了20 min左右,雪不见了,脚下却是干爽沙地,这一现象令科考队专家瞠目。而当时天气阴,气温为-15 ℃。雪为什么不见了?
雪直接升华为水蒸气了,因为沙漠里的气候变化无常,雪可能突然吸热直接升华为水蒸气,所以脚下的沙地是干的。
16.如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。
她的操作是在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热。
( 1 )结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象:
用酒精灯对烧杯直接加热过程中,在烧杯中看到紫红色的碘蒸气 ;?
( 2 )交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点( 见下表 ),他发现碘的熔点是113.7 ℃,碘的沸点是184.25 ℃,酒精灯的火焰温度约400 ℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论,请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并简要说明。
采用的方法是将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化。烧杯中水的温度最高为100 ℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是由固态碘直接变成的,能更好地说明碘的升华。
第五节 全球变暖与水资源危机
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.认识温室效应导致全球变暖,了解全球变暖给人类带来的不利影响。
2.认识水与人类的关系,了解水污染的现状,认识水污染与缺水是当今世界最严重的社会问题。
3.认识合理利用和保护水资源的重要性,有节约用水的意识;有保护环境、防治污染的紧迫感。
【过程与方法】
在教学中引导学生从多种渠道获取有关信息并进行交流,帮助学生养成节约用水的习惯,增强防治污染和保护环境的意识。
【情感·态度·价值观】
让学生自觉投身到合理利用和保护水资源的科学活动中去,树立可持续发展的意识和正确的科学观。有振兴中华、将科学服务于人类的使命感和责任感。
◇教学重难点◇
【教学重点】
全球变暖的原因、水资源危机的原因、解决水污染采取的措施。
【教学难点】
如何利用水资源、保护水资源。
◇教学过程◇
一、新课导入
仔细观察下面这幅漫画,你有何感想?
二、教学步骤
探究点1 全球变暖
[阅读课本]P27“全球变暖”。
[小组讨论]全球变暖是怎么造成的?
[分析]导致全球变暖的主要原因是现代工业大量使用矿物燃料(如煤、石油、天然气等)作为能源,排放出CO2等多种温室气体,导致温室效应,温室效应导致全球变暖。
[思考]全球变暖会带来哪些不利影响?
[提示](1)全球变暖会引起地球南、北两极的冰山熔化,致使海面上升。
(2)自然界的动物、植物可能因无法适应全球变暖的速度而惨遭厄运或被迫转移。
(3)全球变暖影响粮食作物的产量和作物的分布类型。
(4)全球变暖后的高温天气将严重困扰人类健康,导致人类发病率和死亡率增加。
探究点2 水资源危机
[阅读课本]P28“水资源危机”。
[思考]什么是水资源?
[提示]人们所说的水资源通常指淡水资源,地球上水的储量很大,地球表面71%的面积被水覆盖,但地球上的淡水资源有限,仅占其中的2.7%,而供人类使用的淡水不足1%。随着地球气候的变暖,很多冰川开始融化,大量淡水流入大海,这将导致淡水资源进一步减少。
[小组讨论]水资源危机的原因是什么?
[分析](1)人类过量用水:人类对水资源的过量使用超过了水资源自然更新的速度,从而加剧了水资源的短缺。
(2)水资源受到污染:土地沙化、河水污染、海洋污染等日趋严峻,水资源生态平衡严重被破坏,生活、生产用水严重短缺。
[思考]查阅相关资料,了解我国水资源的现状。
[提示]我国是淡水资源相对贫乏的国家之一,西北、华北、东北等北方城市几乎都缺水,而且很多水资源都已受到污染,有的甚至已经不能作为饮用水使用。我国地下水的开采很多已经超过安全水平,使得地下水位大幅度下降,甚至出现地面沉降。被称为中国“母亲河”的黄河近年来年年断流,已演变成季节性河流。各地湖泊水体的富营养化问题也十分突出。
探究点3 珍惜每一滴水
[阅读课本]P29“珍惜每一滴水”。
[思考]怎样解决水资源短缺、水污染问题?
[提示](1)节约用水的做法:从珍惜每一滴水做起,采取节水技术、防治水污染、植树造林等多项措施,合理利用和保护水资源。
(2)世界水日:每年的3月22日为世界水日。
[小组讨论]在解决水资源危机方面,我国采取了哪些措施?
[分析]我国解决水资源危机的措施与对策:
(1)节约用水:节约用水就是提高水的利用效率,协调水资源与社会、经济、环境关系的行动。节约用水和科学用水,应成为水资源管理的首要任务。
(2)海水淡化:海水淡化是一种非常有前途的淡水提供途径,另外还可以采用蒸馏法、膜分离法、电渗析法等淡化技术。
(3)“南水北调”:我国的南水北调工程,是世界上最大的调水工程,该工程分东、中、西三线,从长江调水到北方。它能在很大程度上缓解北方某些城市的用水危机。
[小组讨论]我国现在使用的节水标志符号的寓意是什么?
[分析]如图所示为我国现在使用的节水标志,同时也是节水型用水器具的标志。它表达的意义:(1)水是生命之源,珍惜每一滴水是公民的义务和责任;(2)滴下的一滴水被伸出的手掌接住,将“节水”之意寓于“接水”之中。
三、板书设计
第五节 全球变暖与水资源危机
1.全球变暖
(1)造成的原因
(2)带来的不利影响
2.水资源危机
(1)缺水是世界性的普遍现象
(2)保护水资源、节约用水是地球上每一个人义不容辞的责任
3.珍惜每一滴水
◇教学反思◇
全球变暖、水资源危机等问题与生活联系密切,先明确研究的主题,再调动学生查找资料,最后开主题班会,激发了学生的兴趣,调动了学生的积极性,他们自由地发表自己的看法和意见,相互合作交流,这种教学方式标新立异,行之有效。
3
第五节 全球变暖与水资源危机
知识点1 全球变暖
1.全球气候变暖的主要原因是( D )
A.森林、草原被严重破坏
B.计算机工业的发展
C.制冷设备的使用
D.矿物燃料的大量使用
知识点2 水资源危机
2.我国水资源的状况是( B )
A.取之不尽,用之不竭
B.总量大但人均水量少
C.主要是贫困地区缺水
D.目前还没有因缺水而影响生产、生活的情况
知识点3 珍惜每一滴水
3.保护水资源的主要措施有两个方面,一是 节约用水 ,二是 防治水污染 。?
4.下列做法不利于保护水资源的是( C )
A.使用节水马桶
B.合理使用化肥、农药
C.洗碗要用长流水才洗得干净
D.工业废水处理达标后再排放
5.水是人类的宝贵资源,不少地区地下输水时都是利用管道输水代替沟渠输水,其目的是减少输水过程中的 蒸发 和 渗漏 ,以节约用水。?
6.如图所示漫画反映了生活用水存在的两个问题,甲是 水污染 ;乙是 水浪费 。?
7.科学家指出,气候变暖主要是二氧化碳等温室气体的增温效应造成的。为了减缓温室效应,下列措施不合理的是( C )
A.植树造林,增加绿化面积 B.开发氢气等新能源,减少二氧化碳的排放
C.大量使用煤作燃料 D.将二氧化碳气体转变为其他有用物质
8.曾经是“其水清澈,冬夏不减”的罗布泊,现已成为不毛之地。附近曾经繁华昌盛的楼兰古国也被茫茫的沙漠所吞没。造成罗布泊干涸的原因不可能是( A )
A.蒸发 B.无节制地引流灌溉
C.土地沙化 D.过度放牧
9.“七十年代,淘米洗菜;八十年代,浇花灌溉;九十年代,鱼虾绝代”。这一句顺口溜反映了近几十年来我国河流的水污染日趋严重的现象。提高环保意识,防治环境污染是每一个公民的责任。下列有关做法正确的是( B )
A.利用工业废水直接浇灌农田以节约用水
B.洗衣服时尽可能使用污染小的无磷洗衣粉
C.未经处理的城市生活污水直接排放
D.将城市的生活垃圾回收后在郊区焚烧
10.水是人类生活的重要组成部分,通过水的三态变化,地球上的水在不停地循环,以下关于水的物态变化以及人类对水的利用的说法中,正确的是( D )
A.冬季,湖水在结冰的过程中要吸热,这是凝固过程
B.我国水资源丰富,不必在技术上优化用水系统
C.随着社会的发展、技术的进步,人类对水的依赖程度越来越小
D.高空中的水蒸气急剧降温变成小冰晶的过程中要放热,这是凝华过程
11.每年的3月22日被定为“世界水日”。联合国确定的2019年“世界水日”的宣传主题为“不让任何一个人掉队”。我国纪念2019年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“坚持节水优先,强化水资源管理”。为响应此次活动,班内要办一期黑板报,请你提出几条节水措施,并填写在黑板报上。
随手关紧水龙头 清洗衣服的水用来拖地 淘米水用来浇花 农业用水中漫灌可改为喷灌、滴灌 工业中将水循环利用( 合理即可 )
第十二章 温度与物态变化
第一节 温度与温度计
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.了解自然界的水循环现象。
2.知道温度的概念、温度的常用单位和国际单位,学会摄氏度的读法和写法,了解生活环境中常见的温度。
3.了解温度计的结构和测量原理,学会正确使用温度计。
【过程与方法】
让学生经历“观察—阅读—体验—归纳”的教学过程,理解温度计的使用方法,会用温度计测量温度。
【情感·态度·价值观】
通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
◇教学重难点◇
【教学重点】
温度、摄氏温度的规定、温度计的原理及使用规则。
【教学难点】
水的三态循环、热力学温度和摄氏温度的关系、温度计“错用”造成的后果。
◇教学过程◇
一、新课导入
发烧时,我们去医院检查,医生问诊过后,会让我们测体温。测量一段时间后,医生拿出体温计读数,然后确定是否发烧。而在学校实验室,我们用温度计测量水的温度时,老师总是强调温度计不能从水中拿出来读数。这两种做法为什么不同呢?
二、教学步骤
探究点1 水的三态
[阅读课本]P2“从水之旅谈起”。
[小组讨论]雨、云、雪、露、雾、霜是怎样形成的?
[分析]太阳照射使地面附近的空气温度升高,含有水蒸气的热空气快速上升。在上升中,空气逐渐冷却,水蒸气凝成小水滴或小冰晶,形成了云。当云层中的小水滴合并成大水滴落下时,雨便产生了。假如高空的温度较低,水还能以雪或冰雹的形式降到地面。雨水渗透到地下,汇聚后流回海洋。陆地或海洋中的水再变成水蒸气上升到空气中,再重复原来的变化。
[实验]完成课本P3“迷你实验室”。
[思考]实验过程中水经历了怎样的状态变化?从中你可以得出什么结论?
[提示](1)水的状态及其变化:水有三种状态,它们分别为固态、液态和气态,而且水的这三种状态在一定条件下可以相互转化。
(2)物态变化:物理学中,将物质由一种状态向另一种状态的变化称为物态变化。
探究点2 温度
[阅读课本]P4“温度”。
[小组讨论]炼铁锅炉里流淌的钢水是热的,酒精灯的火焰也是热的,它们热的程度相同吗?地球北极的冰是冷的,冰箱里取出的冰也是冷的,它们冷的程度相同吗?
[分析]它们冷热的程度均不相同。
[小组讨论]将左手食指和右手食指分别浸入冷水和热水中,过一会,再将两手指同时放入温水中,此时两手指有什么感觉?这说明了什么?
[分析]两手指对同一杯温水的冷热感觉是不同的,说明人们对冷热的感觉是不可靠的。
[归纳提升](1)准确表示物体的冷热程度的物理量是温度。温度用字母t表示,用摄氏度(℃)作为常用的温度单位。摄氏度的规定:在1个标准大气压下,将纯净的冰水混合物的温度定为0 ℃,水沸腾时的温度定为100 ℃。把0~100 ℃之间划分为100等份,那么,每一等份就是1 ℃,读作1摄氏度。例如,某地气温为-3.5 ℃,读作零下3.5摄氏度或负3.5摄氏度。
(2)热力学温度:①国际单位制中采用的温标是热力学温标,它表示的温度是热力学温度,热力学温度的单位是开尔文,简称开,符号是“K”;②热力学温度(T)和摄氏温度(t)的换算关系是T=273.15+t。
[思考]温度是否有大小之分?温度是否有有无之说?
[归纳提升]温度只有大小之分,没有有无之说。例如,0 ℃表示的是物体的冷热程度,而不能说物体没有温度。
探究点3 温度计及其使用
[阅读课本]P5“温度计及其使用”。
[小组讨论]温度计有什么作用?温度计有哪些类型?
[分析](1)温度计的作用:准确测量物体的温度。
(2)温度计的类型:固体温度计、液体温度计和气体温度计。
[思考]实验室和家庭常用的温度计是什么温度计?它的原理是什么?
[提示]实验室和家庭常用的温度计是液体温度计。液体温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。常见的液体温度计有温度计、寒暑表、体温计。
[思考]如何正确使用温度计测量温度?
[提示]温度计的使用规则:
(1)使用前要观察温度计的量程,估计被测物体的温度是否在量程内。
(2)测量时温度计的玻璃泡应被包围在被测物体内。
(3)测量液体温度时,温度计的玻璃泡应浸没在液体中,但不能接触容器壁和容器的底部。
(4)待温度计内液柱的液面稳定时再读数,读数时视线要与液面相平。
[归纳提升]被测物体的温度不能超过温度计的量程;测液体温度时不能将温度计从液体中拿出来读数。
[实验]教师让一个学生用体温计测量自己的体温,并让该学生汇报测量结果。
[小组讨论]体温计的结构有什么特点?体温计的使用方法和常用温度计一样吗?
[分析](1)体温计的玻璃泡前面有细弯管,其作用是让玻璃泡内的汞在温度升高时能自动进入刻度直管内,但在温度降低时却不能自动回到玻璃管的玻璃泡内。
(2)①使用体温计前要手拿体温计上方,用力地“甩动”几下,使管内的液体回到35 ℃以下再进行测量。如果不甩的话,体温计原示数若高于人的体温,就会影响测量结果,而常用温度计则不可以甩。
②体温计可以拿出来进行读数,常用温度计不能离开被测物体进行读数。
三、板书设计
第一节 温度与温度计
1.从水之旅谈起
(1)水循环及水的三态
(2)物态变化
2.温度(t)
(1)定义
(2)物理意义
(3)摄氏度的规定
3.温度计及其使用
(1)常用温度计
(2)体温计
◇教学反思◇
通过感知比较物体温度的高低,增强了学习的气氛,让学生在轻松的氛围中把握新知识。通过边阅读边操作的方式,认识温度计的使用规则,提高了学生自主学习和合作交流的能力,进而实现重点落实、难点突破的目的。
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第十二章 温度与物态变化
第一节 温度与温度计
知识点1 从水之旅谈起
1.地球的周围被厚厚的空气包围着,空气中含有大量看不见的“水”。空气中的“水”呈 气 态。?
2.将冰放入水壶,对冰加热,冰会变成 液 态的水;不断加热,水又变成 气 态的水蒸气;水沸腾,用长柄勺靠近壶嘴对准喷出的水汽,长柄勺上有水珠滴下,如图,说明水蒸气又变成了 液 态的水;如果温度降到零下,滴下的水还能结冰,此时水变成了 固 态。可见,水的这三种状态在一定条件下可以相互转化。?
知识点2 温度
3.北京一月份的平均气温是-4.7 ℃,读作 零下4.7摄氏度 。?
4.下列关于物体冷热程度的说法,错误的是( B )
A.物体的冷热程度用温度来表示
B.0 ℃的冰与0 ℃的水冷热程度不一样
C.准确判断物体的冷热程度需要用温度计
D.不可以根据感觉来判断物体的冷热程度
5.下列有关温度的估测,你认为最合理的是( C )
A.人体感觉舒适的温度约37 ℃
B.冰箱冷冻室的温度约为5 ℃
C.盛夏的中午,室外温度可达40 ℃
D.适合人们洗澡的热水温度约为60 ℃
知识点3 温度计及其使用
6.常用温度计是根据液体 热胀冷缩 的原理制成的,图中温度计的示数为 -2 ℃。?
7.如图所示的体温计,它的量程为 35 ℃~42 ℃ ,它 能 ( 选填“能”或“不能” )离开人体读数,此时体温计的示数为 37.5 ℃。?
8.如图是小翔同学练习用温度计测水温的情景,其中操作正确的是( C )
9.如图所示,小明同学在测量室外温度时发现温度在不断升高,在这个过程中,温度计内的水银柱慢慢升高,对于温度计内的水银柱而言,它的 体积 ( 选填“状态”“体积”或“水银多少” )发生了改变;某时刻温度计示数如图,则此时的温度计示数为 32 ℃。?
10.英、美等国多用华氏温度,华氏温度计是荷兰人华伦海特在1709年制作的,他把标准大气压下水沸腾时的温度定为212 ℉,把纯水凝固时的温度定为32 ℉,则50 ℃可以记作 122 ℉。?
11.伽利略在1603年制作了世界上第一支温度计——空气温度计,如图所示,其原理是气体的热胀冷缩。一个充满气体的细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的容器中,细管中的红色液面清晰可见。当外界温度升高时,细管中的液面将 降低 ( 选填“升高”或“降低” ),细管上的最大刻度值应在管的 下端 ( 选填“上端”或“下端” )。?
12.一支温度计的刻度均匀但示数不准。在一个标准大气压下,将它放入沸水中,示数为95 ℃,放在冰水混合物中,示数为5 ℃。现把该温度计悬挂在教室的墙上,其示数为32 ℃,教室内的实际温度是 30 ℃。?
13.小宣在探究某个热学问题时,通过测量得到如表所示的实验数据,请根据表中数据归纳出温度T与温度t的关系:T= 0.8t+4 ℃ 。?
14.我国在高温超导研究领域处于世界领先地位,早已获得绝对温度为100 K的高温超导材料。绝对温度( T )与摄氏温度( t )的关系是T=( t+273 ) K,绝对温度100 K相当于( A )
A.-173 ℃ B.-100 ℃
C.273 ℃ D.100 ℃
15.两支合格的温度计的玻璃泡中所装的水银一样多,但细管内径不同。现将它们的玻璃泡同时插入同一杯热水中,那么( D )
A.内径细的水银柱升得较高,示数也较大
B.内径粗的水银柱升得较低,示数也较小
C.尽管内径不同,但水银柱升高的高度相同,示数也相同
D.内径细的水银柱升得较高,但两支温度计的示数相同
16.( 枣庄中考 )用体温计测量病人甲的体温,示数是38 ℃,如果该体温计未经甩过就用来测量病人乙的体温,示数也是38 ℃。下列判断正确的是( C )
A.乙的体温一定等于甲的体温
B.乙的体温不可能等于甲的体温
C.乙的体温不可能高于甲的体温
D.乙的体温一定低于甲的体温
17.同一物体的温度可以利用摄氏温标表示为20 ℃,用热力学温标表示为293 K。那么,当自来水的温度升高1 ℃时,用热力学温标表示这一温度的升高,下列说法正确的是( B )
A.温度升高大于1 K
B.温度升高等于1 K
C.温度升高小于1 K
D.无法确定升高的值与1 K的大小关系
18.小华在学习了温度计的知识后,利用温度计测量物体的温度。
( 1 )如图是小华在实验过程中的操作。请你指出其中两个不当之处:
① 温度计的玻璃泡接触了容器底 ;?
② 读数时,视线没有和温度计液柱上表面相平 ;?
( 2 )在“用温度计测水的温度”实验中,下列操作步骤正确的排序为 DABCFEHG 。?
A.选取适当的温度计
B.观察它的量程
C.认清其分度值
D.估计被测水的温度
E.放一段时间使温度计内液面稳定
F.把玻璃泡全部浸入被测水中
G.从水中取出温度计
H.观察温度计内液面对应的示数,进行读数
19.常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图所示,其正面呈圆弧形。进行读数时,若分别沿A、B方向观察,其中沿 A 方向观察易于读数,这是应用了 凸透镜成正立、放大的虚像 原理。?
20.学习了温度计的知识以后,小明想要在家里自制一支能够测量水的沸点的温度计。
( 1 )他自制的温度计如图所示,在标准大气压下,他把这个温度计先后放在冰水混合物和沸水中,分别标出了温度计中液柱达到的位置A和B。他又将自制的该温度计放在刻度尺旁边,此时温度计显示的温度是 25 ℃ ;?
( 2 )在实验室里,三个实验小组的同学测量出水沸腾时的温度分别是98 ℃、95 ℃、103 ℃,有同学猜想导致这种现象的原因是各小组的温度计有偏差。请你设计一个简单的方法验证这个猜想: 将三组同学所用的三支温度计同时放进同一杯沸腾的水中( 继续加热 ),观察三支温度计的读数是否一致,若一致,说明温度计无偏差,若不一致,说明温度计有偏差 。?
