第十一章第二节 物态变化中的吸热过程.docx
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第十一章第二节物态变化中的吸热过程
第二节物态变化中的吸热过程
课时安排:
1课时
重点、难点:
重点:
通过对海波和石蜡熔化过程的实验探究,掌握熔化、汽化、升华三个物态变化过程吸热。
难点:
用分子动理论对物态变化过程进行初步解释。
教材分析
本节教材主要是让学生通过加热海波和石蜡的实验探究,知道物质熔化要吸热;通过对生活实例的观察,联系学生自己的生活经验(烧开水、湿衣服晾干、擦酒精退热等)进行分析与交流,知道物质汽化要吸热,并对蒸发和沸腾进行比较,找出它们的区别;再通过对干冰升华及碘升华的实验观察(或体验)理解升华是吸热过程。
使学生在理解物态变化中吸热过程的同时,初步学习用分子动理论解释物质的状态变化。
本节重点是对海波和石蜡熔化过程的实验探究,通过实验掌握物态变化过程吸热的特点。
学习的难点是用分子动理论对物态变化过程进行初步解释。
要让学生在实验探究的基础上体验物态变化过程中必须吸热的规律,逐步熟悉和理解物态变化的分子运动模型。
教材展示出熔化和汽化时的分子运动模型,虽然只是一种粗略的描述,但可以发展学生初步的形象思维能力和空间想像能力,教师要让学生想像并用自己的语言来表述自己对现象的解释。
加热海波和石蜡的实验探究可以使学生深入认识熔化过程。
一定要让学生自己操作,根据自己记录的数据作出熔化时的温度变化曲线,让同学之间互相讨论曲线的物理意义。
对于液体汽化吸热现象不少学生会有许多前期感性认识,教师可以多举一些学生身边的汽化吸热现象(如用热水洗脸后感到凉爽)让学生分析,也可以让学生互相讨论、交流,自己举例说明汽化吸热现象。
沸腾与蒸发的比较,可以让学生自己根据观察(或经历)发表自己的见解;干湿温度计的比较是知识应用的实例,可以进一步让学生观察课本图10—19“衣服晒干”的现象展开讨论:
晴天和阴天、有风和无风、衣服展开和衣服卷成团有没有区别?
让学生通过讨论,归纳出蒸发快慢跟哪些因素有关,并试着用分子动理论进行简单的解释。
限于条件,升华吸热现象可以由教师演示,全体学生观察,让少数学生感受干冰升华吸热过程,并在班内介绍自己的感受。
碘的升华实验最好让学生分组操作、观察。
课标要求
1、认识熔化是吸热过程。
学会记录、处理实验数据,学习根据实验数据作出物理图像的方法。
能分析熔化图线的物理意义。
2、认识汽化是吸热过程。
会对蒸发和沸腾进行比较,找出它们的区别。
3、理解升华是吸热过程。
4、能用分子动理论初步解释熔化、汽化、升华的吸热过程。
措施与建议
1、熔化和汽化时的分子运动模型
教材展示的熔化时的分子运动模型,只是一种粗略的描述。
当晶体被加热时,每个分子的振动加剧,分子间的束缚随之减小,以致有的分子能较为自由的“游动”,呈现出流动性,继续加热,会使更多的分子自由的“游动”,所以熔化时会不断吸热,物质熔化时吸收的热量,都用来减小分子间的束缚,并不能使温度升高。
这部分内容的学习教师可首先提出一个问题——怎样用分子动理论解释晶体熔化必须吸热,但温度却保持不变?
学生对课本图10—15认真观察后,凭自己的想像用自己的语言进行表述,多个学生的回答能够较为圆满的作出解释,这个问题不宜做过多的讲解。
汽化时的分子运动模型也可以这样处理。
2、海波和石蜡的熔化实验
课本上图10—16加热海波和石蜡的实验是典型的实验,比较容易观察。
海波熔点较低(约48℃),要注意加热不要太急,可以用水间接加热。
亦可考虑用两只较大的玻璃试管分别盛装海波(碾成粉末)及石蜡,将试管放在热水杯中,逐渐补充温度较高的开水来做热源,使熔化过程维持长一些。
观察不加热时,熔化停止的现象,最好直接让烧杯离开石棉网。
否则,石棉网温度较高,可能熔化不会立即停止。
3、蒸发吸热实验
课本上图10—21所示的干、湿温度计示数比较,可以让学生在课堂内分组实验,也可以让他们分组进行,最好用酒精代替水,效果更明显。
4、碘升华实验
课本上图10—23碘升华实验如果让学生自己做的话,要提醒学生盖好瓶口,碘有较强的氧化性,不要吸入碘蒸汽。
课时教案
教学目标
1、认识熔化是吸热过程。
学会记录、处理实验数据,学会根据实验数据作出物理图像的方法。
能分析图线的物理意义。
2、认识汽化是吸热过程,理解影响蒸发快慢的三个因素。
3、理解升华是吸热过程。
4、能利用熔化、汽化、升华吸热解释日常生活中的一些现象。
5、能用分子动理论初步解释熔化、汽化、升华的吸热过程。
重点、难点
重点:
通过对海波和石蜡熔化过程的实验探究,掌握熔化、汽化、升华三个物态变化过程吸热。
难点:
用分子动理论对物态变化过程进行初步解释。
教学准备
实验器材教师用:
铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、锥形瓶、玻璃片、碘
学生两人一组,每组:
海波、石蜡、试管(2支)、烧杯(2个)、热水、温度计(2支)、酒精、棉花、细线
多媒体:
实物展示台、课本图10-5、10-9、10-20、10-22、10-24图片
教学设计
引入新课
炎热的夏天,有的同学为了凉快就在地上洒些水;有的同学喜欢吃冰棍来解热;也有的同学用扇扇子来解热;还有的同学用水洗脸来解热。
这里面有什么科学道理呢?
进行新课
教师活动
一、熔化与吸热学生活动说明
讲述:
固态、液态、气态统称为物态。
通常把固态、液态、气态下的物质分别称学生听讲
为固体、液体和气体。
在一定条件下,物
质的这三种状态是会转化的。
问:
从前面探究冰的熔点可知,当晶学生看书、思考后培养学生分析问
体熔化时,温度不变;但若停止加热,熔回答问题题的能力
化过程就会停止,这是为什么呢?
请同学
们仔细观看课本图10-15及课本上的解释
后作出回答。
教师总结补充。
听讲、记忆、思考
讲述:
下面我们通过实验对这个问题听讲
进行探究与验证。
讲述:
取两只较大的玻璃试管,分别盛听讲由学生完成实验,
装粉末状海波及石蜡,将试管放在热水杯中,可以培养学生的
逐渐补充温度较高的开水来作热源。
然后仔实验能力
细观察、记录(从海波、石蜡熔化时开始),
作出图线。
巡回指导组装仪器,进行实验
问:
所作曲线的物理意义是什么?
学生回答理解物理模型的
教师补充意义
讲述:
停止加入热水,石蜡和海波的熔化
过程会怎样?
学生实验
问:
实验结论是什么?
学生回答培养学生归纳问
二、汽化与吸热题的能力
问:
沸腾是同学们最常见的汽化现象,你学生阅读、思考、回答
能用分子动理论作出解释吗?
请阅读课本图
10-18后,作出解释。
教师补充、完善。
问:
影响蒸发快慢的因素有哪些?
请你学生回答理论与生活密切
结合生活实例予以说明。
联系
教师补充、完善
问:
课本图10-19中包含了哪些科学道理?
学生发现道理培养学生发现问
通过前面的学习同学们知道沸腾的过程需回答问题题的能力
要吸热,那么蒸发需不需要吸热呢?
思考
请同学们举出生活中的实例予以说明。
思考、回答
请同学们完成图10—21实验,实验的结论学生完成实验,归纳
说明了什么?
实验结论
问蒸发和沸腾有哪些相同点?
哪些不同点?
学生回答通过比较,加深
教师补充完善。
理解
三、升华与吸热
请同学们阅读第一自然段后,回答什么是学生看书,回答
升华。
讲述:
自然现象中有许多是升华现象,
同学们能够列举三例升华现象吗?
学生思考、回答
演示图10-23所示的实验。
观看现象、解释现象
讲述:
同学们从上面的实验可以看出,学生思考、回答
升华需要热量,这个特点在生活和生产中有
着广泛的应用,图10-24就形象地描述了这
一点,你能说明其中的道理吗?
小结
组织学生进行小结小结本节内容
作业
课本p12页1
板书设计
第二节物态变化中的吸热过程
一、熔化与吸热
熔化为吸热过程,晶体熔化,吸热温度保持不变,停止加热,熔化停止
二、汽化与吸热
汽化沸腾
蒸发
影响蒸发的因素液体温度
液体表面积
液体表面的空气流动
蒸发与沸腾相同点都属于蒸发现象
都吸热
不同点发生的温度
发生的部位
有无气泡
三、升华与吸热
升华吸热:
人工降雨
教学反思
教学参考
科学探究活动案例
1、冰的熔点与水的沸点
课本上列出了实验探究的全部过程,同学们通过实验得到的结论相同吗?
也许会不一样呢!
你能找到其中的原因吗?
这里提醒同学们注意几个问题:
(1)试管里的碎冰要稍微多一点,使冰的熔化能维持较长一段时间,便于观察、记录。
(2)学会认识温度计,根据温度计上标出的数值和实验的需要选择测量范围合适的温度计,测碎冰熔化温度的温度计测量范围可以小一些,测水沸腾温度的温度计范围要大一些,最大刻度值最好大于100℃
(3)温度计要轻轻地、缓慢地插入碎冰中,不要损坏温度计下端外壳很薄的玻璃泡。
要将玻璃泡放在碎冰的中下部,不接触试管底和壁。
(4)可以用比较纯净的水(蒸馏水)结成的冰做实验,还可以用不纯净的水做实验,看看它们的熔点有没有区别。
(5)烧杯里水不要太少,试管插入水中深度要适当,试管底不触及烧杯底,以烧杯中水面高于试管中冰面为好。
(6)酒精灯火焰最好不要直接烧在烧杯底上。
(7)不要用一只酒精灯去点燃另一只酒精灯,不要用嘴吹熄酒精灯,如图002所示。
熔化过程的吸热
提出问题
固体熔化过程需要吸热吗?
猜想与假设
晶体熔化过程
(1)要吸热;
(2)不吸热。
非晶体熔化过程
(1)要吸热;
(2)不吸热。
晶体和非晶体熔化过程相比较
(1)相同;
(2)不相同。
制定计划与设计实验
对固态晶体海波和固态非晶体石蜡分别加热,将它们的熔化过程进行对比。
进行实验与收集证据
用两个烧杯分别装适量的海波和石蜡,将温度计悬挂,使温度计的玻璃泡在海波和石蜡的中间,用酒精灯缓缓加热,将实验数据记录在表中。
加热时间t/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度t/℃
海波
石蜡
当海波、石蜡大约还有一半没有熔化的时候,移开酒精灯,停止加热,观察海波和石蜡是否继续熔化。
分析与论证
根据记录的数据在课本上的直角坐标上画上海波和石蜡熔化时的温度变化曲线。
分析温度变化曲线的物理意义。
可以得出的结论是:
晶体熔化过程吸热;非晶体熔化过程吸热。
(选填“不”或“要”)
在熔化过程中,晶体的温度;非晶体的温度。
(选填“升高”“降低”或“不变”)
评估、交流与合作
分析、比较实验的数据以及晶体和非晶体的温度变化曲线。
你的探究结果符合自己的哪一种假设?
你的实验操作是否规范?
记录的数据是否准确?
和老师一起讨论温度变化曲线的物理意义,把自己画的曲线跟其他同学的想比较,有什么不同?
如果自己的实验结果跟其他同学的实验结果有一些地方不相同,你能找到原因吗?
2、探究液体的蒸发
自然界到处都存在着液体的蒸发现象,液体蒸发有没有一定的规律呢?
下面我们一起来探索液体(以水为例)蒸发的规律。
提出问题
水蒸发的快慢与哪些因素有关?
猜想与假设
影响水蒸发快慢的因素可能有:
(1)水的质量的多少;
(2)水的温度的高低;(3)水的体积的多少;
(4)水的表面积的大小;(5)装水的容器的形状;(6)水面上的空气流动的快慢。
制定计划与设计实验
为了证实以上几个方面的猜想是否符合事实,可以用几个不同的容器分别装水进行对比实验。
建议采用图003所示的装置。
A、B、C、D、E各容器中都装满水,设法使各容器竖立,并使水面相平。
A是广口瓶,B是量筒,它们的口径相等。
C、D、E,是试管,它们的口径相等,都比量筒的口径小得多。
其中D、E竖立在空烧杯中。
进行实验与收集证据
(1)让它们在室内同一桌面上静置半天(或一天),测量(或观察)各容器中水面变化(降低)的高度h,将结果记录在表1中。
表1
容器编号
A
B
C
D
E
水面变化高度h/mm
(2)将水温相同的热水倒入烧杯中,对烧杯底部加热,同时用玩具小风扇对准试管E(只能对准E)吹风,经过10min(或30min)后,测量(或观察)C,D,E中水面的变化(降低)后的高度h,将结果记录在表2中。
表2
容器编号
C
D
E
水面变化高度h/mm
分析与论证
(1)A、B、C容器的形状不同,容器中水的质量、体积也不同,比较它们被蒸发掉的水的多少,可以得出的结论是:
水蒸发的快慢跟无关。
A、B容器水的表面积相等,C的表面积较小。
比较他们被蒸发掉的水的多少,可以得出的结论是:
水蒸发的快慢跟有关,它们之间的具体关系是:
。
(2)C、D试管中水的温度不同,D、E试管中水的温度相等,但E管口水面上空气流动快,比较它们被蒸发掉的水的多少,可以得出的结论是:
水的温度越高,蒸发越;水面上空气流动越快,水的蒸发越。
评估、交流与合作
回顾这个实验的设计与操作过程是否合理?
还有什么其它好的方法来研究液体的蒸发现象?
影响水蒸发的因素较多,在实验探究的过程中必须在某些因素保持不变的条件下,研究另一些因素对蒸发的影响。
这是科学实验中常用的控制变量的研究方法。
请你仔细想想,并与同学讨论,这个实验是怎样应用控制变量的方法进行探究的?
过冷现象
晶体凝固时,如果缺少晶核,则物质虽然降温到凝固点以下,也可能不会凝固。
这种现象叫作过冷现象。
晶核可以是细小的籽晶,也可以是其他的杂质(如微尘)。
物理实验中常用的海波(和萘)当温度降到凝固点时,如果晶核太少,凝固速度太慢,人使凝固时液体内部放出的热少天液体向周围散失的热,使液体温度继续降低,出现过冷现象。
海波可以降到47℃(萘降到78℃)左右尚未结晶。
以后由于晶核逐渐增多,凝固时液体放出的热大于散失的热,使液体温度回升到熔点附近。
如果在液体温度刚要降到熔点时向液体中撒入一定量的晶粒,同时减慢液体降温的速度,可以减弱或避免过冷现象。
人工降雨
自然界中云的形成与生长过程中的气流都包含很巨大的能量,直接用人工方法对大范围的云系进行改造或控制比较困难。
一般可以用人工改变云内某些微观物理过程以间接影响云的宏观状态,就是通常说的播云催化术。
所谓人工降雨,一般是在云体内部加入一些物质,改变云中水滴的大小分布和性质,以达到改变或加速降水粒子生长过程,促使降水。
当云中原有水滴不够多时,地般用飞机把水滴、盐粉或氯化钙等喷入云体,有促使原来不能降水的云产生降水的作用。
播撒物粒子的大小和用量与云的宏观条件和微观结构有关,应掌握最佳撒播量和有效作业时机及部位。
对于含有冰晶的过冷却云,还可以用飞机、气球把干冰引入云里,造成浓度很大的冰晶数,增加云里过冷却部位的冰晶浓度,冰晶迅速长大以后会形成降水。
用飞机、火箭、炮弹或地面烧烟法,把碘化银烟粒送入云内过冷却区充当凝结核,适当补充自然云体中冰晶核的不足(1g碘化银在-10℃时能产生5×1012个冰核),能使水气尽快凝结生成雨云。
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- 第十一章第二节 物态变化中的吸热过程 第十一 第二 物态 变化 中的 吸热 过程