選修3——3 第九章 物態和物態變化
選修3——3 9.1 《固體》設計
一.教材分析
這部分內容屬于選修內容,高考時難度要求不大。教學上應該以讓學生掌握本節的基本內容為主,能力要求上應該以能讓學生進行定性分析為主,不宜出現難度過大的練習題。
二.教學目標
1知道晶體和非晶體在外形上的主要區別
2知道單晶體、多晶體和非晶體。
3了解晶體微觀結構假說。
三.教學重難點
1正確理解晶體的各向異性。
2用微觀結構理論解釋晶體的特性
四.學情分析
這部分內容對學生來說是全新的。有些知識學生雖然接觸過,但是并沒有上升到理論的高度。特別是單晶體與多晶體、晶體與非晶體的區別,學生會感到有些吃力,所以在教學中應該特別注意
五.教學方法
由于內容是全新的,教學過程中應該多舉實例,使學生真切的體會到單晶體與多晶體、晶體與非晶體的不同點,才能使學生學得輕松,記得牢固。
六.教學過程
(-)引入新課
學生觀察兩組固體物質,一組是玻璃、蜂蠟、硬塑料等;另一組是鹽粒、砂糖、石英等。思考兩類固體物質的外表各有什么特征?
學生:思考討論,回答問題。
(二)進行新課
一 晶體和非晶體在外形上的主要區別
鹽粒、砂糖、石英的形狀雖然各不相同,但都有規則的幾何形狀,鹽粒、砂糖、石英都是晶體,有些晶體可以有各種不同幾何形狀,例如雪花。玻璃、蜂蠟、硬塑料沒有規則的幾何形狀,。玻璃、蜂蠟、硬塑料是非晶體。
問題1 蔗糖和鹽顆粒形狀規則,受潮后粘成一塊,看起來沒有確定的幾何形狀,那還是晶體嗎?如果用放大鏡觀看仍可發現組成糖塊的一個個晶體粒。粘在一起的糖塊是多晶體,單個的晶體顆粒是單晶體
問題2晶體和非晶體除了在外形上的主要區別以外,還有哪些不同?
學生:閱讀教材,思考討論,回答問題。
初中我們已知道晶體有確定的熔點,非晶體則沒有。
學生實驗:用燒熱的縫衣針分別接觸玻璃片上的蜂蠟和云母片上的蜂蠟
現象分析:蜂蠟熔化區域形狀的不同說明了什么?
結論:沿不同方向的導熱性能不同。
有些晶體沿不同方向的導熱或導電性能不同;有些晶體沿不同方向的光學性質不同。這類現象稱為各向異性。非晶體沿各個方向的物理性質都是一樣的,這叫做各向同性。
二 單晶體、多晶體和非晶體
1單晶體和多晶體的區別
單晶體是一個完整的晶體,而多晶體是由很多小單晶體(稱為晶粒)雜亂無章排列而組成的。
2多晶體和非晶體的異同
相同點:都沒有規則的幾何形狀,物理性質上是各向同性的。
不同點:多晶體有一定的熔點,而非晶體則沒有。
思考與討論:通過晶體呈現的特殊物理性質,你認為晶體在微觀結構上可能有什么特點?
閱讀課本晶體的微觀結構
(1)對各向異性的解釋:在不同方向上物質微粒的排列情況不同,才引起晶體的不同方向上物理性質的不同。
(2)對熔點的解釋定:給晶體加熱到一定溫度時,一部分微粒有足夠的動能,克服微粒間的作用力,離開平衡位置,使規則的排列被破壞,晶體開始熔解,熔解時晶體吸收的熱量全部用來破壞規則的排列,溫度不發生變化
(3)有的物質有幾種晶體,如何解釋?
物質微粒能夠形成不同的晶體結構,例如碳原子按不同的結構排列可形成石墨和金剛石。
(三)課堂總結、點評
本節課我們主要學習了:
1知道晶體和非晶體在外形上的主要區別
2知道單晶體、多晶體和非晶體。晶體和非晶體也可以相互轉化
3了解晶體微觀結構假說。
課余作業 完成問題與練習1-2題
學校:臨清二中 學科:物理 編寫人: 尹月旺 審稿人:徐忠常
選修3——3 9.1《固體》
課前預習學案
一、預習目標
1知道晶體和非晶體在外形上的主要區別
2知道單晶體、多晶體和非晶體。
3了解晶體微觀結構假說。
二、預習內容
1晶體和非晶體在外形上的主要區別是什么?還有哪些不同?
2通過晶體呈現的特殊物理性質,你認為晶體在微觀結構上有什么特點?
課內探究學案
一、學習目標
1知道晶體和非晶體在外形上的主要區別
2知道單晶體、多晶體和非晶體。
3了解晶體微觀結構假說。
二.學習重點、難點:
1正確理解晶體的各向異性。
2用微觀結構理論解釋晶體的特性
三、學習過程
1觀察兩組固體物質,一組是玻璃、蜂蠟、硬塑料等;另一組是鹽粒、砂糖、石英等。思考兩類固體物質的外表各有什么特征?思考討論,回答問題。
2晶體和非晶體除了在外形上的主要區別以外,還有哪些不同?
3通過實驗:用燒熱的縫衣針分別接觸玻璃片上的蜂蠟和云母片上的蜂蠟,記錄你觀察到的現象?從現象中得到什么結論?
4通過晶體呈現的特殊物理性質,你認為晶體在微觀結構上可能有什么特點?
課后練習與提高
1.鞏固訓練1下列物質屬于晶體的有( )
A食鹽B玻璃C糖D味精
2關于晶體和非晶體,下列說法正確的是( )
A晶體和非晶體都有固定的熔點
B晶體有固定的熔點而非晶體沒有固定的熔點
C所有晶體都是各向異性的
D多晶體沒有規則的幾何形狀。
3石墨和金剛石,性質有很大差異,是由于(。
A石墨是各向異性的而金剛石是各向同性的
B他們的化學成分不同
C他們都是各向異性的
D他們的物質微粒形成不同的結構。
4.判斷物質是晶體還是非晶體,比較可靠的辦法是
A.從外形是否規則來判斷 B.從導電性能來判斷
C.從各向異性或各向同性來判斷 D.從有無確定的熔點來判斷
5 對金剛石和石墨來說,下列說法正確的是
A.具有不同的化學性質 B.前者是絕緣體,后者是導體
C.由同種物質微粒構成 D.具有不同的物理性質
6.如圖所示,在兩個固體薄片上涂上一層很薄的石蠟,然后用燒熱的鋼針尖接觸薄片,接觸點周圍的石蠟被熔化,甲片上熔化了的石蠟呈橢圓形,乙片上熔化了的石蠟呈圓形,則
A.甲片一定是晶體 B.乙片一定是非晶體
C.甲片不一定是晶體 D.乙片不一定是非晶體
7.關于晶體和非晶體,正確的說法是
A.它們的微觀結構不同
B.晶體內部的物質微粒是有規則地排列,而非晶體內部的物質微粒是不規則地排列
C.晶體內部的物質微粒是靜止的,而非晶體內部的物質微粒是不停地運動著的
D.在物質內部的各個平面上,微粒數相等的是晶體,微粒數不相等的是非晶體
8.晶體在熔解過程中吸收的熱量主要用于
A.破壞晶體結構,增加分子動能
B.破壞晶體結構,增加分子勢能
C.破壞晶體結構,同時增加分子勢能和增加分子動能
D.破壞晶體結構,既不增加分子勢能,也不增加分子動能
參考答案:
1.A 2BD 3D 4 D 5ACD 6AD 7AB 8B
學校:臨清二中 學科:物理 編寫人: 尹月旺 審稿人:徐忠常
選修3——3 9.2 《液體》教學設計
一.教材分析
本節教學內容屬于選修內容,高考時屬于選做題的命題范圍,難度要求不大。所以在教學中應該以傳授基礎知識為主,不宜出現難度太大的練習題。
二.教學目標
1.知道液體的微觀結構特點;知道液體的各向同性和流動性可用液體的微觀結構來說明。
2.知道生活中的表面張力現象。
3.知道生活中的浸潤和不浸潤現象,了解毛細現象。
4.了解液晶的特性及應用。
三.教學重點、難點.
1液體的三種特殊物理現象。
2.液晶的特性及其在現實技術中的應用。
四.學情分析:
學生在生活中雖然對液體有一些感性認識,但是這部分的理論對于學生仍舊是全新的。教學時應該通過讓學生回憶日常生活中的現象,結合閱讀課本,使之上到理論的高度。
五.教學方法:
由于本節課的實驗效果比較明顯,因此,應該創造條件,盡可能地通過實驗,使學生增加感性知識,并通過教師的引導,使學生能較輕松地學好本節內容。
六.教學過程
(一)引入新課
教師:液體的性質介于氣體和固體之間,它一方面像固體,具有一定的體積,不易壓縮,另一方面又像氣體,沒有一定的形狀,具有流動性。這些性質都是由液體的微觀結構決定的,本節課我們就來學習液體的有關知識。
(二)進行新課
1.液體的微觀結構
教師介紹:液體分子也像固體一樣是聚集在一起的,且液體分子間的相互作用不像固體中的微粒那樣強。
[多媒體模擬液體的微觀結構情況]
學生閱讀課文,回答思考題。
(投影)閱讀思考題
(1)為什么液體具有一定的體積,且不易壓縮?
(2)為什么液體具有流動性?
(3)為什么液體的擴散比固體快?
(4)為什么說只有晶體才能叫做真正的固體?
學生解答思考題:
(1)因為液體中的分子也像固體分子一樣聚集在一起,且分子間有較強的相互作用,所以液體具有一定的體積,且不易壓縮.
(2)液體分子間的相互作用力比固體分子間的作用力小,液體分子可以在液體中移動,這是液體具有流動性的原因.
(3)由于分子在液體里的移動比在固體中容易得多,所以液體的擴散比固體的擴散快.?
(4)非晶體的微觀結構跟液體非常類似,可看作是粘滯性極大的液體,所以嚴格說來,只有晶體才能叫做真正的固體。
2.液體的表面張力
[學生每兩人一組實驗]
實驗一:
把一根棉線的兩端系在鐵絲環上(棉線不要張緊),然后把環浸入肥皂水里,再拿出來環上就布滿了肥皂水的薄膜,這時薄膜上的棉線是松弛的。
用針刺破棉線左側的薄膜,觀察薄膜和棉線的變化。
重做這個實驗,再用熱針刺破棉線右側的薄膜,觀察棉線和薄膜發生的變化。
實驗二:
把一個棉線圈系在鐵絲環上,使環上布滿肥皂水的薄膜,這時膜上的棉線圈是松弛的。
用熱針刺破棉線圈里的肥皂膜,觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈有什么變化。
[學生描述觀察到的現象]
在實驗一中,刺破棉線左側的薄膜,右側的薄膜就會收縮,使棉線向右彎成弧形;刺破棉線右側的薄膜,左側的薄膜就會收縮,使棉線向左彎成弧形。
在實驗二中,刺破棉線圈里的肥皂膜后,棉線圈外的薄膜就會收縮,使棉線圈張緊成圓形。
教師:從上述二個實驗中,我們看到了肥皂膜有一種收縮趨勢,這里必然存在著力的作用,那么上述情況中棉線受到怎樣的力呢?
學生:在實驗一中,棉線受到肥皂膜的拉力,實驗二中,棉線圈受到肥皂膜的沿圓環半徑方向的向外拉力。
教師:為什么會存在這樣一種力,而導致液體的表面具有收縮的趨勢呢,這是因為表面層的位置而決定的。
[介紹表面層]
教師:液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層,叫做表面層。
[投影]液體表面附近分子分布的示意圖,[用課本圖9.2-5在實物投影儀上投影即可]? 教師:從分子分布密度來看,在液體的表面層與液體的內部有什么區別?
學生:表面層的分子分布比內部疏些。
教師:表面層的分子分布之所以比內部疏些,是因為處于液體表面層的分子,只顯著受到液體內側分子的作用,其外側氣體分子的作用與之相比可忽略不計,故受力不均,這樣使速度較大的分子很容易沖出液面,成為蒸汽,就造成表面層分子較稀疏。
教師:液體表面層與內部的分子分布疏密不同,又造成了它們分子相互作用的怎樣的不同特點呢?
液體內部分子較密,分子和分子間幾乎是緊挨著的,稍遠一些就相吸,稍近一些就相斥,分子間經常保持平衡距離,決定了液體分子不像氣體分子那樣可以無限擴散,而只能在平衡位置附近振動和旋轉。
液體表面層由于分子較稀,分子之間距離就較大些,彼此之間的斥力隨距離的增大而減小,在這個特殊層中分子間的引力作用占優勢,所以液體表面層中,任何兩部分之間存在著相互牽引力,這就造成液體表面層具有收縮趨勢。
[投影]
[師據圖說明]
上圖所示是在液面上畫一條分界線MN,把液面分為①和②兩部分,由于液體表面層中的引力作用,液面①對液面②有引力F1的作用,液面②對液面①有引力F2的作用,F1和F2大小相等,方向相反.
[總結]像F1、F2這種液面各部分之間相互吸引的力,叫做表面張力.
液體的表面張力使液面有收縮的趨勢.
3.浸潤和不浸潤
[演示]取一塊潔凈的玻璃板,分別插入水銀和水中,然后再取出來,觀察現象.
[現象]玻璃板從水銀中取出來后,玻璃板上沒有附著水銀;玻璃板從水中取出來后,玻璃板上會沾上一層水.
[總結]液體附著在固體表面的現象叫浸潤現象.液體不附著在固體表面的現象叫不浸潤現象.
[演示]把玻璃板、蠟板分別插入水中取出,觀察現象.
[現象]水能浸潤玻璃板;水不能浸潤石蠟板.
[結論]同一種液體,對一些固體是浸潤的,對另一些固體可能是不浸潤的.例如:水能浸潤玻璃,但不能浸潤石蠟.
教師:通過剛才的實驗我們知道了同種液體相對于不同固體可能浸潤也可能不浸潤,那么是什么原因使其浸潤,又是什么原因使其不浸潤呢?
[學生閱讀課文46頁第四段]
教師:液體跟氣體接觸有表面層,液體跟固體接觸有附著層,什么叫附著層?
學生:當液體與固體接觸時,在接觸處形成一個液體薄層,叫做附著層.
教師:與表面層相比,附著層的分子分布情況,以及分子間相互作用力有什么不同?
[學生討論總結]
表面層中分子分布較稀,距離較遠,分子間表現為相互吸引作用.
附著層里的分子,一方面受液體內部的分子作用,另一方面受固體的分子作用,由于受到固體分子作用,附著層里分子的分布,比起表面層來,總是較密些,分子間距離較遠些,分子間作用力可能顯示出斥力,也可能顯示出引力.
[教師]解釋浸潤和不浸潤現象
附著層分子分布比表面層密,但是比液體內部是稀還是密,分子間作用顯示引力還是斥力, 要根據固體分子對液體分子的作用比液體分子間的相互作用是弱還是來強來決定.
如果固體分子對液體分子引力比液體分子間的引力弱,那么附著層內分子的分布雖然比表面層密,但仍比液體內部稀,這樣在附著層里分子間表現出引力,跟表面張力相似,附著層就有收縮趨勢,形成了不浸潤現象.
如果固體分子對液體分子的引力比液體分子間的引力強,那么附著層里分子的分布就會比液體內部更密,這樣在附著層里分子間表現出斥力,跟表面層情形相反,附著層就有擴大趨勢,形成了浸潤現象.
[演示](1)將水裝入小內徑量筒里;(2)將水銀裝入小內徑量筒里。
觀察液面有什么不同。
[現象]水裝入內徑小的量筒中時,水面成凹形.水銀裝入內徑小的量筒中時,水銀面成凸形.
[教師解釋現象]因為水能浸潤玻璃,所以在跟量筒內壁接觸處,附著層中的斥力使接觸面擴大,從而水面向下彎曲,相反,因為水銀不能浸潤玻璃,所以在跟量筒內壁接觸處,附著層中的收縮力使接觸面縮小,從而水銀面向下彎曲.
[學生閱讀課文46頁“說一說”,了解生活中的浸潤和不浸潤現象,并舉例。]
4.毛細現象
[演示實驗,并進行實物投影]
把幾根內徑不同的細玻璃管插入紅色的水中,觀察發生的現象.
把這些不同的細玻璃管插入水銀中,觀察發生的現象.
[現象]把幾根細管插入水中時,看到管中的水面比容器中的水面高,且管的內徑越小,管里的水面越高;
如果插入水銀中,管中的水銀面比容器中的水銀面低,且管的內徑越小,管里的水銀面越低.
[總結]浸潤液體在細管里上升的現象和不浸潤液體在細管里下降的現象叫毛細現象.? 能夠發生毛細現象的管叫毛細管.
教師:為什么會出現上述現象呢?
[學生閱讀課文第47頁第二段]
[投影]
(1)當細管插入浸潤液體中時,浸潤液體跟毛細管內壁接觸時,引起液面的彎曲,使液面變大,而表面張力的收縮作用要使液面變小,于是管內液體隨著上升,以減小液面,直到表面張力向上的拉引作用跟管內升高的液柱的重力達到平衡時,管內液體停止上升,穩定在一定的高度.
(2)當細管插入不浸潤液體中時,由于附著力小于內聚力,液體沿管壁下降,形成凸形彎月面,其表面張力的合力豎直向下,在表面張力的作用下,管內液體下降,直到下降液柱的重力等于表面張力的合力為止.
[學生閱讀課文47頁“說一說”了解生活中的毛細現象,并舉例。]
5.液晶
[放錄像]介紹并比較固態、液晶態和液態的分子排列示意圖.
[教師介紹]
從分子排列可以看出,液晶態是介于固態和液態之間的中間態.
在這種狀態下的物質,一方面像液體具有流動性,另一方面又像晶體,分子在特定方向排列比較整齊,具有各向異性.
[學生活動]
閱讀課文,并解答思考題。
思考題:(1)所有物質都存在液晶態嗎?(2)什么樣的分子的物質容易具有液晶態?
學生:不是所有物質都具有液晶態,且大多數的液晶是人工合成的。通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質容易具有液晶態。
教師:液晶分子的排列是不穩定的,外界條件的微小變動都會引起分子排列的變化,因而改變液晶的某些性質.
[放錄像]
(1)有一種液晶,加上電壓時,液晶變為混濁狀態,去掉電壓時,液晶變為透明狀態.
(2)有一種液晶,溫度升高時,液晶按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序來改變顏色,溫度降低時,又按相反方向改變顏色.
教師總結:液晶的溫度、壓力、摩擦、電磁作用等的改變,都可以改變液晶的光學性質,這種性質在實際中有廣泛的應用.
學生閱讀課文并敘述液晶的用途.
總結:利用電壓對液晶的影響,可以制作電子手表、電子計算器、微電腦及其他儀器的顯示元件.
利用液晶隨溫度變化改變顏色的性質可以用來探測溫度、檢查腫瘤和檢查電路中的短路點.
[放錄像]具體展示液晶的應用.
[學生活動]閱讀課文,培養學生學習物理的興趣.
(三)課堂總結、點評
通過本節課的學習,我們知道了:
1.液體表面層具有收縮趨勢,這是液體表面張力的作用結果。
2.表面張力的本質是分子引力,這是因為表面層的分子較稀,距離較大,分子間引力和斥力的合力表現為引力作用的效果。在表面張力作用下,液體表面積有收縮到最小的趨勢
3.知道了生活中的浸潤和不浸潤現象,了解了毛細現象。
4.了解了液晶的特性及應用。?
七.課余作業
完成P49“問題與練習”的題目。
學校:臨清二中 學科:物理 編寫人: 尹月旺 審稿人:徐忠常
選修3——3 9.2《液體》導學案
課前預習學案
一、預習目標
(1)知道液體具有一定的體積,不易被壓縮,沒有固定形狀,具有流動性,掌握液體的微觀結構。
(2)知道液體表面有收縮的趨勢,會分析表面層的分子微觀結構,理解液體表面存在張力,會對相關現象做出解釋。
(3)知道浸潤和不浸潤現象,會從分子微觀結構對浸潤于不浸潤想象進行解釋。
(4)知道什么是毛細現象,會進行原因分析。
二、預習內容
讓學生體會到分子動理論不但能在微觀意義上研究氣體、固體,而且能研究液體。
1、舉例說明液體分子間的距離比氣體分子間距離小得多。
2、舉例說明液體分子間作用力比固體分子間作用力要小。
3、舉例說明液體分子的移動比固體更容易。
4、哪些實例說明液體存在表面張力?(有趣的實驗可以做一做)
5、什么是浸潤?什么是不浸潤?
6、舉例說明哪些液體和哪些固體浸潤,哪些液體和哪些固體不浸潤。
7、液體放在玻璃容器中浸潤與不浸潤有什么區別?
8、從分子力的角度解釋浸潤與不浸潤現象。
9、利用分子動理論解釋液體為什么存在表面張力
10、什么是浸潤?什么是不浸潤?
11、舉例說明哪些液體和哪些固體浸潤,哪些液體和哪些固體不浸潤。
12、液體放在玻璃容器中浸潤與不浸潤有什么區別?
13、從分子力的角度解釋浸潤與不浸潤現象。
課內探究學案
一、學習目標
1知道液體具有一定的體積,不易被壓縮,沒有固定形狀,具有流動性,掌握液體的微觀結構。
2知道液體表面有收縮的趨勢,會分析表面層的分子微觀結構,理解液體表面存在張力,會對相關現象做出解釋。
3知道浸潤和不浸潤現象,會從分子微觀結構對浸潤于不浸潤想象進行解釋。
4知道什么是毛細現象,會進行原因分析。
學習重點、難點:
1液體的三種特殊物理現象。
2.液晶的特性及其在現實技術中的應用
二、學習過程
(1)為什么液體具有一定的體積,且不易壓縮?
(2)為什么液體具有流動性?
(3)為什么液體的擴散比固體快?
(4)為什么說只有晶體才能叫做真正的固體?
(5)舉例說明哪些液體和哪些固體浸潤,哪些液體和哪些固體不浸潤。
(6)液體放在玻璃容器中浸潤與不浸潤有什么區別?
(7)學生通過實驗,描述觀察到的現象并思考原因
課堂練習:
1.關于液體和固體,以下說法正確的是______
A.液體分子間的相互作用比固體分子間的相互作用強
B.液體分子同固體分子一樣,也是密集在一起的
C.液體分子的熱運動沒有長期固體的平衡位置
D.液體的擴散比固體的擴散快
2.液體表面具有收縮趨勢的原因是______
A.液體可以流動
B.液體表面層分子間距離小于液體內部分子間距離
C.與液體接觸的容器壁的分子,對液體表面分子有吸引力
D.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離
3.關于下列現象中,哪些主要是表面張力起了作用
A.小縫衣針漂浮在水面上
B.小木船漂浮在水面上
C.荷葉上的小水珠呈球形
D.慢慢向小酒杯中注水,即使水面稍高出杯口,水仍不會流出來
4.下圖所示的幾種情況,哪些是浸潤現象______
5.用內徑很小的玻璃管做成的水銀氣壓計,其讀數比實際氣壓______
A.偏大 B.偏小? C.相同 D.無法判斷
參考解答:
1.B、C、D
液體具有一定的體積,是液體分子密集在一起的緣故,但液體分子間的相互作用不像固體微粒那樣強,所以選項B是正確的,選項A是錯誤的。
液體具有流動性的原因是液體分子熱運動的平衡位置不固定,液體分子可以在液體中移動,也正是因為液體分子在液體里移動比固體容易,所以其擴散也比固體的擴散快,所以選項C、D是正確的。
所以本題的正確選項是B、C、D
2.D 3.ACD 4.BC 5.B
學校 臨清二中 學科 物理 編寫人 徐中常 審核 李之東
《選修3——3 9.3 》<飽和汽與飽和汽壓>教學設計
一 課標要求:
知道飽和汽、未飽和汽、飽和汽壓。了解相對濕度,舉例說明相對濕度對人的生活和植物生長的影響。
二 教材分析:
這節內容屬于選修內容,高考要求難度不大,因此,這節課的教學應該以基礎知識的教學為主,學生只要能根據這節課學的內容解釋生活中與這節課內容相關的現象即可,不應出現太多難度較大的習題。
三 教學目標:
[知識與技能]目標
(1)能說出汽化的兩種方式:蒸發和沸騰。
(2)能說出飽和汽和飽和汽壓,知道飽和汽是與液體處于動態平衡的蒸汽。知道飽和汽壓與蒸汽的體積無關。
(3)能說出空氣的絕對濕度和相對濕度,知道相對濕度才能才能表述空氣的干濕程度,了解濕度計的工作原理。
[過程與方法]目標:
通過觀察干濕泡濕度計和毛發濕度計的結構,理解人們測量空氣濕度的方法。
[態度、情感與價值觀]目標:
通過了解濕度計的演變,體驗現代科技對人們生活的影響,樹立創新意識和為科技發展貢獻自己力量的理想。
四 學情分析
本節課的內容對學生而言是全新的。學生雖然在小學的常識中學過蒸發和水蒸氣的知識,但對于蒸發和沸騰的區別卻是新內容,飽和汽和飽和汽壓、空氣的濕度更是學生沒有接觸過的。所以,這節課教授難度相對比較大,教師應該利用演示實驗和學生探究實驗,使學生獲得較多的感性知識,從而使學生較好的掌握這節課的內容。
五 [教學重點、難點]
(1)汽化 (2)飽和汽與飽和汽壓 (3)空氣的濕度,濕度計原理
六 教學準備:吸取抽機,燒瓶,托里拆利管,水銀槽,水銀,乙醚,干濕差濕度計,毛發濕度計,
七 教學過程:
(一)檢查學案的作答情況,總結出學生預習過程中遇到的問題。
(二).合作探究,
(1)利用抽氣機和燒瓶,觀察燒瓶內的熱水因為氣體不斷被抽出而沸騰的現象。問題○1這個現象說明什么問題?(隨著液體表面上壓強的減小,液體的沸點要降低;根據圖9.3-1可知隨大氣壓增大,水的沸點是升高的,在一個大氣壓下,水的沸點是100°C)
(2)利用托里拆利管,乙醚,觀察乙醚蒸汽的飽和汽壓。上下提、插玻璃管,觀察水銀柱的高低有無變化;用濕的熱毛巾包住有乙醚蒸汽的部分,觀察乙醚的飽和蒸汽壓隨溫度的升高而增大。問:由此我們可得到什么結論?(液體的飽和蒸汽壓跟氣體的體積無關,隨溫度的升高而增大)
(3)觀察干濕泡濕度計,并由干濕泡濕度計讀出當時的空氣濕度;觀察毛發濕度計,了解毛發濕度計原理
(三)精講點撥:
1.汽化 (1)物質由液態變成氣態的過程叫汽化。(2)汽化分兩 種方式:蒸發和沸騰。
○1蒸發:只發生在液體表面的汽化現象。特點:a.在任何溫度下都能發生。b。在液體溫度升高、液面面積增大或液面上空氣流動速度增大時,液體蒸發速度加快。
○2。沸騰:在液體表面和內部同時發生的劇烈的汽化現象。
特點:a.只在一定溫度——沸點時才能發生。b.由p-t圖像可知,沸點隨大氣壓的增大而生高。但隨壓強的增大沸點升高的幅度越來越小。
2.飽和汽與飽和汽壓
(1)動態平衡:在單位時間內,由液面蒸發出去的分子數等于回到液體中的分子數,液體與氣體之間達到了平衡狀態,叫動態平衡。
(2)飽和汽:在密閉容器中的液體不斷地蒸發,液面上的蒸汽也不斷地凝結,當這兩個同時存在的過程達到動態平衡時,宏觀的蒸發也停止了,這種與液體處于動態平衡的蒸汽叫飽和汽。
未飽和汽:沒有達到飽和狀態的汽叫做未飽和汽。
飽和汽壓:在一定的溫度下,飽和汽的分子數密度是一定的,因而飽和汽的壓強也是一定的。這個壓強叫做這種液體的飽和汽壓。(注意:飽和汽的壓強僅與液體的種類和溫度有關,跟蒸汽的體積無關)
空氣的濕度:空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸汽的壓強 來表示,這樣表示的濕度叫做空氣的絕對濕度。但是,影響蒸發速度的快慢以及影響人們對于干爽與潮濕感受的因素,不是空氣中水蒸汽的絕對數量,而是空氣中水蒸汽的壓強 與同一溫度下水的飽和汽壓 的差距。所以,我們常用空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓之比來描述空氣潮濕程度,并把這個比值叫做空氣的相對濕度。
相對濕度= 100%。
八 反思總結:1。什么是汽化?蒸發與沸騰 有何不同?
2.什么是飽和汽?什么是未飽和汽?飽和氣壓與什么有關/
3.什么是絕對濕度?什么是相對濕度?絕對濕度和相對濕度那個更能正確反映空氣的干濕程度?
說說干濕泡濕度計,毛發濕度計和濕度傳感器的工作原理。
九 課堂練習:課后[問題與練習]1——4題
十 課后作業:課后[問題與練習]5、6兩題
學校:臨清二中 學科 物理 編寫人:徐中常 審核 李之東
《飽和汽與飽和汽壓》導學案
課前預習學案
預習目標:(1)知道飽和汽、未飽和汽和飽和氣壓。
(2)知道絕對濕度與相對濕度。
(3)能說出干濕泡濕度計的工作原理
2.預習內容:
(1)物質從 變成 的過程叫做汽化。汽化有兩種方式
和 。
(2)蒸發與沸騰的區別是
(3)與液體處于 的蒸汽叫做飽和汽。而
叫做未飽和汽。
(4)在一定溫度下,飽和汽的分子數密度是一定的,因而飽和汽的壓強也是一定的,這個壓強叫做這種液體的 。
(5)空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸氣的壓強p 來表示,這樣表示的濕度叫做空氣的 。由于影響蒸發快慢以及影響人們對于干爽與潮濕感受的因素不是空氣中水蒸氣的絕對數量,而是空氣中水蒸汽的壓強p 與同一溫度下水的飽和氣壓p 的差距,所以,常用空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和氣壓之比來描述空氣的潮濕程度,并把這個比值叫做空氣的 。用公式表示為:
相對濕度=
(6)干濕泡濕度計干、濕溫度計的讀數相差越大,空氣的相對濕度越 。
課內探究學案
探究目標:
(2)知道液體的沸點隨大氣壓的增大而升高。
(3)知道液體沸騰的條件是液體的飽和氣壓等于液面上的氣體壓強。
(4)認識干濕差濕度計、毛發濕度計和濕度傳感器。
探究過程:
(1)試根據課本上的圖9.3-1確定一個標準大氣壓下水的沸點。
(2)做一做課本圖9.3-2所示的試驗,并解釋你所看到的現象。
(3)試根據課本圖9.3-3所示的圖像 ,確定100°C時水的飽和氣壓是多少?并說一說你對水的沸點的新認識。并討論一下,為什么在高原地區要想把飯煮熟,必須用高壓鍋?
(4)認識一下干濕泡濕度計,讀出當時的空氣濕度。
小結一下,通過上面的探究,你對飽和汽和未飽和汽、飽和氣壓、空氣的濕度有怎樣的理解?
嘗試做出下面的習題
(1)水蒸氣達到飽和時,水蒸氣的壓強不再變化,這時 ( )
A.水不再蒸發。 B。水不再凝結。
C. 蒸發和凝結達到動態平衡。 D。以上都不對。
(2)飽和汽壓指( )
A.當時的大氣壓。 B。水蒸氣的壓強。
C.飽和蒸汽的分壓強。 D.以上都不對。
(3)在某溫度時,水蒸氣的壓強為200mmHg,飽和水汽壓為400mmHg,則絕對濕度為 該溫度時的相對濕度為 。
(4)上題中,如果溫度升高,在絕對濕度不變的情況下,相對濕度要 ,人感覺更 。
習題參考答案
預習部分:(1)液態 氣態 蒸發 沸騰
(1)蒸發只發生在液體表面,且在任何溫度下都能進行;沸騰是在液體表面和內部同時發生的劇烈的汽化現象,且只能在一定的溫度下才會發生,這個溫度叫做液體的沸點。
(2)動態平衡 沒有達到飽和狀態的汽
(3)飽和汽壓
(4)絕對濕度 相對濕度
(5)小
嘗試習題:(1)C (2) C (3) 200mmHg 50% (4) 減小 干爽
學校 臨清二中 學科 物理 編寫人 徐中常 審核 李之東
選修3——3 9。4 《物態變化中的能量交換》教學設計
一 教材分析:
這部分內容是高考中的選作部分,高考要求難度不大,一般相當于學業水平測試的難度,所以教學中應該以讓學生掌握基礎知識為主,不應該出現難度太大的練習題,也不宜出現與其他教學內容相聯系的綜合題。
二 教學目標:
(1)知識與技能
1.能說出熔化、凝固、熔化熱、汽化、液化、汽化熱等概念
2.會利用能的轉化與守恒定律計算物態變化中的能量交換
(2)過程與方法
1.通過學習表9.4-1知道物質的熔化熱跟壓強有關
2.通過研究圖9.4-1和表9.4-2,知道物質的汽化熱跟溫度、壓強有關。
(3)態度、情感與價值觀
通過本節內容的學習,了解物態變化中的能量交換,知道節能的意義。
三 教學重點:熔化熱 汽化熱
四 學情分析:
學生在初中階段已經接觸過能的轉化和守恒定律,所以,在理解熔化熱、汽化熱時不會有太大的困難,只是在解答一般性題目時,容易漏掉汽化熱、熔解熱,應該通過必要的練習使學生能較順利地解答有關物態變化時能量轉化的問題。
五 教學過程:
(一)檢查導學案的作答情況
(二)精講點撥:
(1)熔化熱:某種晶體熔化過程中所需的能量與其質量之比。一定質量的晶體,熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量相等。對于不同的物質由于其晶體的空間點陣結構不同,要破壞不同的物質結構,所需的能量是不同的因而不同的晶體有不同的熔解熱。
注意:由于晶體分子是按一定的規律在空間排列成空間點陣,分子只能在平衡位置附近不停地振動,因此它具有動能;同時,在空間點陣中,由于分子間的相互作用,它同時又具有勢能。在晶體開始熔化之前,從熱源獲得的能量,主要轉變為分子的動能,因而使物體的溫度升高。但在熔化開始后,熱源傳遞給它的熱量。是使分子有規則的排列發生了變化,分子間距離增大,使分子離開原來的位置移動,這時加熱的能量是用來克服分子力做功,是分子結構渙散而呈現液態。也就是說,在晶體熔解的過程中,熱源傳入的熱量主要轉變為分子的勢能,分子動能變化很小,所以,熔化在一定的溫度下進行。即,熔化過程中,晶體的溫度是不變的。
對應練習1。如圖所示的四個圖像中屬于晶體凝固的圖像是:( )
(2)汽化熱:汽化—— 物質從液態變成氣態的過程。
液化—— 物質從氣態變成液態的過程。汽化和液化互為逆過程。
汽化熱:某種液體汽化程同溫度的氣體所需的能量與其質量之比。
注意:一定質量的物質,在一定的溫度和壓強下,汽化時吸收的熱量與液化時放出的熱量相等。
對應練習2。1g、100℃的水與1g、100℃的水蒸氣相比較,下述說法正 確的是:( )
A.分子的平均動能與分子的總能都相同。
B.分子的平均動能相同,分子的總動能不同。
C.內能相同。
D.1g、100℃的水的內能小于1g、100℃的水蒸汽的內能。
參考答案 1。C 2。A D
針對性練習
1.大燒杯中裝有冰水混合物,在冰水混合物中懸掛一個小試管,試管內裝有冰,試管內裝滿水,給大燒杯加熱時,以下現象正確的是:( )
A.燒杯內的冰和試管內的冰同時熔化。
B.試管內的冰先熔化。
C.在燒杯內的冰熔化完以前,試管內的冰不會熔化。
D.試管內的冰始終不會熔化。
2.晶體在熔化過程中,吸收熱量的作用是:( )
A.增加物體的溫度。
B.克服分子引力,增加分子勢能。
C.克服分子間引力,使分子動能增加。
D.既增加分子動能,也增加分子勢能。
3.關于液體的汽化,正確的是:( )
A.液體分子離開液體表面要克服其他液體分子的引力而做功。
B.液體的汽化熱是與某個溫度對應的。
C.在某個溫度下,液體的汽化熱與外界氣體的壓強有關。
D.汽化時吸收的熱量等于液體分子克服分子力做的功。
4.用吹風機的熱風吹一支蘸了酒精的溫度計時,溫度計的示數是:( )
A.先降低后升高。 B.先升高后降低
C.一直降低。 D.一直升高
5.在壓強為1。01 10 時,使20℃、10kg 的水全部汽化,需要吸收的熱量是多少?(壓強為 時,水的汽化熱為2260kJ/kg)
6.絕熱容器里盛有少量溫度時0℃的水,從容器里迅速往外抽氣的時候,部分水急驟地蒸發,而其余的水都結成0℃的冰, 則結成冰的質量是原有的水質量的多少?已知0℃的水的汽化熱是L=2.49× ,冰的熔解熱 。
參考答案:1。C 2。B 3 ABC 4.A
5.解:使20℃的水全部汽化,所需的能量為
Q=cm?t+ [ ]J=2.6
注意:使20℃的水全部汽化所吸收的總熱量包括兩部分:一部分使水先升高到100℃,一部分是汽化所需的熱量。
6.設蒸發的誰的質量是 ,結成冰的質量是 ,蒸發所需吸收的熱量Q =m L,水結成冰所放出的熱量Q =m 得
所以,結成冰的質量與原有水的質量之比:
即
%
注意:水蒸發所需的汽化熱是由其余的水結成冰所減少的內能提供的。
六 難點與疑點辨析:
1.晶體有確定的熔點和熔化熱,非晶體卻沒有
原因:晶體熔化過程,當溫度達到熔點時,吸收的熱量全部用來破壞空間點陣,增加分子勢能,而分子平均動能卻保持不變,所以,晶體有確定的熔點;非晶體沒有空間點陣,熔化時不需要去破壞空間點陣,吸收的熱量主要轉化為分子的動能,不斷吸熱,溫度就不斷上升。
由于在不同溫度下物質由固態變成氣態時吸收的熱量不同,而晶體有固定的熔點,因此有固定的熔化熱,非晶體沒有固定的熔點,也就沒有固定的熔化熱。
2.汽化熱與物質的溫度和外界氣體的壓強都有關系,同種物質在不同的溫度和壓強下汽化熱不同。
3.液體的汽化包括蒸發和沸騰兩種方式,蒸發在任何溫度下都能進行,沸騰需達到一定的溫度才能進行。
七 課堂小結:
1.熔化和凝固 熔化熱
2.汽化和液化,汽化熱
八.作業:1。課外探究:了解熱管的應用
2.書面作業:《問題與練習》1——3題
學校 臨清二中 學科 物理 編寫人 徐中常 審核 李之東
選修3——3 9。4《物態變化中的能量交換》導學案
課前預習學案
(1)預習目標:
1.知道什么是熔化化、凝固、熔化熱。
2.知道什么是汽化、液化、汽化熱。
(2)預習內容:閱讀教材,并完成下面的填空。
1.熔化指物質從 變成 的過程,凝固指物質從 變成 的過程。
2.某種晶體熔化過程中所需的 與其 之比,稱作這種晶體的熔化熱。
3.汽化指
液化指
,稱作這種物質在這個溫度下 的汽化熱。
(3)預習練習題
1.下列屬于熔化的是 ( )
A.糖放在水中逐漸化成了糖水;
B夏天放棒冰的杯子外壁有小水珠
C.露水的形成 D.棒冰變成了糖水
2.關于物質的熔化和凝固,下列敘述中正確的是( )
A.各種固體都有一定的熔點
B.各種固體都有一定的凝固點
C.各種晶體的熔點相同
D.非晶體熔化要吸熱,溫度不斷上升。
3.水的凝固點是0°C,如果把0°C的冰放到0°C的房間里,則 ( )
A.冰一定會熔化 B。冰一定不會熔化
C.冰可能會熔化,也可能不熔化
D.冰將全部熔化
4.人從游泳池剛上岸時會感到冷,如果有風吹,會覺得更冷甚至發抖,這是為什么?
5.俗話說“下雪不冷化雪冷”,是說融雪天往往比下雪天更冷,這是為什么?
參考答案:1。D 2.D 3.B
4.解析:人從游泳池中剛上岸時,身體表面附著一層水,水在蒸發時要從人體吸收大量的熱,所以人會感到冷,如果有風,會加快身體周圍空氣的流動,加快身上水的蒸發,水就會身體上吸收更多的熱量,而使人感到更冷,甚至發抖。
5.解析:融雪時,水由固態變成液態要從周圍環境吸收大量的熔化熱,使周圍的氣溫更低,人感到更冷。
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