第一篇:1-5生活和技術(shù)中的物態(tài)變化教案
第五節(jié) 生活和技術(shù)中的物態(tài)變化
一、教學(xué)目標(biāo)(1)知識(shí)與技能
①通過對生活和生產(chǎn)技術(shù)中的物態(tài)變化的學(xué)習(xí)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝華概念及其相互間的聯(lián)系.②通過對生活和生產(chǎn)技術(shù)中的物態(tài)變化的學(xué)習(xí),辨別不同的物態(tài)變化形式.③能夠用水的三態(tài)變化解釋自然界一些水的循環(huán)現(xiàn)象,總結(jié)水的三態(tài)循環(huán)規(guī)律.(2)過程與方法
①通過對生活和生產(chǎn)技術(shù)中的物態(tài)變化的學(xué)習(xí),體會(huì)物理與社會(huì)和生活的密切關(guān)系.②通過引導(dǎo)學(xué)生檢索資料,調(diào)查研究,使學(xué)生學(xué)習(xí)文獻(xiàn)探究和調(diào)查探究的學(xué)習(xí)方法.(3)情感態(tài)度和價(jià)值觀
①通過自然界水三態(tài)的循環(huán)的學(xué)習(xí)了解我國水資源的緊張狀況,認(rèn)識(shí)水對于人類的重要意義,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的水環(huán)境保護(hù)意識(shí)和節(jié)水意識(shí)。
②通過在教學(xué)活動(dòng)中與生活實(shí)際的聯(lián)系使學(xué)生感受物理有用.從而使學(xué)生樂于探索一些自然現(xiàn)象的物理學(xué)道理.二、重點(diǎn)與難點(diǎn) [重點(diǎn)] 自然界中水循環(huán)的過程,高壓鍋電冰箱的工作過程.[難點(diǎn)] 自然界中水循環(huán)的過程,高壓鍋電冰箱的工作過程.三、導(dǎo)入新課
高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具,利用它可以將被蒸煮的食物加熱到100℃以上,所以食物容易被煮熟.電冰箱也是家庭廚房中必不可少的.那么它們的構(gòu)造和工作原理是怎樣的呢?學(xué)完本節(jié)后,相信你會(huì)得到答案.四、教學(xué)過程: 1.自然界中的云、雨、雪、霧、霜等現(xiàn)象,都是水的物態(tài)變化形成的
露是在天氣較熱的時(shí)候,空氣中的水蒸氣于清晨前遇到溫度較低的樹葉、花草等,液化成小水珠附著在它們的表面上.這是一種液化現(xiàn)象.霧和云的情況相同,都是水蒸氣在空氣中遇冷液化成為小水珠.這些小水珠懸浮在空氣中,在地面附近稱為霧,在高空處則稱為云.因此霧和云都是水蒸氣的液化現(xiàn)象,不是冰的升華現(xiàn)象.霜和雪都是水蒸氣的凝華現(xiàn)象而不是液體的凝固.霜是地表面的水蒸氣在攝氏零度以下的溫度條件下直接凝華為固體.雪是天氣較冷的時(shí)候,空氣中的溫度低于零攝氏度,水蒸氣在空中凝華成固態(tài),為六角形的冰晶(或叫雪花),在飄降時(shí)相互結(jié)合形成雪片或雪團(tuán).雹是冰球,它的形成較復(fù)雜,云中的水珠被上升氣流帶到氣溫低于0℃的高空,凝結(jié)為小冰珠,小冰珠在下落時(shí),其外層受熱熔化成水,并彼此相結(jié)合,使冰珠越來越大,如果上升氣流很強(qiáng)就會(huì)再升入高空,在其表面凝結(jié)一層冰殼.經(jīng)過多次上下翻騰,能結(jié)合成較大的冰珠,當(dāng)上升氣流托不住它時(shí),冰珠就落到地面上,形成冰雹.2.地球上水的循環(huán)
地球上水的循環(huán)示意圖
【例1】 天氣預(yù)報(bào)說北方有一股弱冷空氣南下,珠江三角洲地區(qū)將會(huì)有一場小雨.氣象臺(tái)這樣說的理由是()
A.徘徊在本地的暖濕氣流中有大量的水蒸氣,水蒸氣遇到冷空氣迅速液化,形成降雨 B.冷空氣中有大量的水蒸氣,遇到徘徊在本地的暖濕氣流,迅速液化,形成降雨 C.冷空氣把北方的降雨云團(tuán)吹到了南方
D.珠江三角洲本來就是要下雨的,與冷空氣的到來無關(guān)
思路與技巧 雨的形成是空氣中的水蒸氣遇到較冷空氣液化成小水珠或凝華成小冰晶,小冰晶下落時(shí)遇暖氣流熔化成水下落便形成雨.由題中情景可知雨的形成是水蒸氣遇冷液化.答案 A.3.水資源與水資源保護(hù)
(1)淡水資源:地球是一個(gè)水球,如圖1.6-2所示,其中97.2%以上是海洋的咸水,人類實(shí)際能直接利用的淡水只有不到0.03%,因此水資源是十分珍貴的;
圖1.6-2(2)水污染:分兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染.根據(jù)污染雜質(zhì)不同,分為化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大類;
(3)合理利用水資源,珍惜每一滴水.對寶貴的水資源,我們必須倍加愛護(hù).這樣不僅我們自己有水用,而且我們的子孫后代也會(huì)有水用.如圖1.6-3 2
圖1.6-3 【例2】觀察圖1.6-4情景并閱讀文字,請你談?wù)勱P(guān)于水的一點(diǎn)感想.圖1.6-4 思路與技巧 甲圖用生動(dòng)的事實(shí)告訴人們“淡水比油貴”,乙圖則說明少有的水源正被污染,怎樣減少污染?如何處理污染?正是本題需要表白的內(nèi)容.答案
隨著科學(xué)的發(fā)展,人們對淡水的需求越來越大,在水資源貧乏的今天,一方面應(yīng)節(jié)約用水,另一方面杜絕污水污染水源,還應(yīng)對污水進(jìn)行處理,開發(fā)水的再利用.4.家庭中的物態(tài)變化
(1)高壓鍋(如圖1.6-5).圖1.6-5 ①高壓鍋使食物易熟的原因:因蒸發(fā)的水蒸氣留在鍋內(nèi),增大了液面上方的氣壓,水的沸點(diǎn)高于100℃,食物的溫度在100℃以上易熟;
②高壓鍋的安全裝置:一是安全閥.當(dāng)鍋內(nèi)氣壓超過規(guī)定氣壓值時(shí),氣壓頂起安全閥,使鍋內(nèi)氣壓維持在某一定值;二是易熔片.它是由熔點(diǎn)低的合金材料制成,一旦安全閥失效,鍋內(nèi)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí),鍋內(nèi)氣體從易熔片處噴出,防止爆炸事故發(fā)生;
(2)電冰箱如圖1.6-6.圖1.6-6 電冰箱的工作循環(huán)
【例3】 空調(diào)和電冰箱已走進(jìn)我們的家庭,請問:(1)空調(diào)與電冰箱降溫的原理一樣嗎?
(2)安裝空調(diào)時(shí),為什么將空調(diào)安裝在窗戶的上方? 思路與技巧
空調(diào)與電冰箱都是制冷設(shè)備,它們工作時(shí)將內(nèi)部的熱通過工作物質(zhì)帶到外面.所不同的是空調(diào)將室內(nèi)熱送到室外,冰箱是將箱內(nèi)熱送到箱外,但仍在室內(nèi).空調(diào)與冰箱能將相應(yīng)范圍的熱送到另一地方,利用了空氣對流傳熱,而發(fā)生對流的條件之一是上方溫度低于下方,所以制冷器均在上方.答案
(1)兩者制冷原理一樣.空調(diào)將室內(nèi)的熱送到室外,冰箱將箱內(nèi)的熱送到箱外(2)這樣會(huì)形成上方溫度低于下方,有利于利用空氣的對流使室內(nèi)溫度降低.5.航天技術(shù)中的物態(tài)變化
(1)液化:運(yùn)載火箭的燃料常采用液態(tài),它是利用壓縮體積的方法使氣態(tài)液化形成.液態(tài)有利于儲(chǔ)存和儲(chǔ)存較多數(shù)量的燃料,如圖1.6-7所示;
圖1.6-7(2)熔化、汽化吸熱:衛(wèi)星返回地面時(shí),與空氣相互摩擦,溫度升高.整流罩上的燒蝕層會(huì)熔化、汽化吸收大量的熱,保護(hù)了火箭或衛(wèi)星;
(3)利用熱管使衛(wèi)星不同面溫度變化均勻.【例4】 我國“神舟”五號(hào)返回艙的表面有一層叫做“燒蝕層”的物質(zhì),它可以在返回大氣層時(shí)保護(hù)返回艙不因高溫而燒毀.“燒蝕層”能起這種作用,除了隔熱性能外還由于()
A.它的硬度大,不易燒壞
B.它的表面非常光滑,能減少與空氣的摩擦 C.它在熔化和汽化時(shí)要吸收大量的熱 D.它能把熱輻射到宇宙空間
思路與技巧 返回艙在返回進(jìn)入大氣層后,與空氣摩擦,使返回艙溫度升得很高,涂在表面的“燒蝕層”除了隔熱外還會(huì)熔化、汽化吸收大量的熱,從而保護(hù)了返回艙.答案C.閱讀材料
熱 管
“熱管”是80年代研制出來的一種導(dǎo)熱本領(lǐng)非常大的裝置.它比銅的導(dǎo)熱本領(lǐng)大上千倍.“熱管”的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,它是一根兩端封閉的金屬管,管內(nèi)壁襯了一層多孔的材料,叫做吸收芯,吸收芯中充有酒精或其他容易汽化的液體(圖1.6-15).4
圖1.6-15 當(dāng)管的一端受熱時(shí),熱量會(huì)很快傳到另一端,這是什么道理呢?
“熱管”的一端受熱時(shí),這一端吸收芯中的液體因吸熱而汽化,蒸汽沿著管子由受熱一端跑到另一端.另一端由于未受熱,溫度低,蒸汽就在這一端放熱而液化.冷凝的液體被吸收芯吸附,通過毛細(xì)作用又回到了受熱的一端.如此往復(fù)循環(huán),熱管里的液體不斷地通過汽化和液化,把熱量從一端傳遞到另一端.液體在汽化和氣體在液化時(shí)要分別吸收和放出大量的熱,熱管正是利用了這一性質(zhì),達(dá)到高效傳遞熱量的目的.“熱管”在一些高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用.請回答:
(1)“熱管”被加熱的那一端的溫度為什么不會(huì)很快升上去?“熱管”沒有被加熱的那一端的溫度為什么會(huì)升高?
(2)請比較一下,“熱管”的工作原理和電冰箱的工作原理有哪些相似的地方?
(3)用“熱管”可以很快地把一個(gè)物體內(nèi)部產(chǎn)生的熱量散發(fā)出來,你能想出它的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例嗎?
第二篇:物態(tài)變化中理化教案
一、本節(jié)三維目標(biāo)要求
1.知識(shí)與技能
了解人類認(rèn)識(shí)物態(tài)的歷程。
認(rèn)識(shí)自然界和日常生活中多種不同狀態(tài)的物質(zhì)和物態(tài)變化。
能用物態(tài)和物態(tài)變化知識(shí)解釋身邊發(fā)生的一些簡單物理現(xiàn)象。
2.過程與方法
嘗試對環(huán)境問題(溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)等)發(fā)表自己的見解。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
感悟物態(tài)變化在改變物質(zhì)世界和促進(jìn)人類文明中的巨大作用。
樹立可持繼發(fā)展的意識(shí)。
二、教學(xué)實(shí)施建議
(一)教學(xué)過程
本節(jié)安排了三個(gè)教學(xué)板塊:(1)人類認(rèn)識(shí)物態(tài)的歷程;(2)物態(tài)變化改變著世界;(3)來自極地的報(bào)告。
1.人類認(rèn)識(shí)物態(tài)的歷程
(1)19世紀(jì)之前,人們還只能根據(jù)物質(zhì)的宏觀特征(是否具有一定的體積和形狀,是否能流動(dòng))來區(qū)分物質(zhì)的狀態(tài),那時(shí)只知道物質(zhì)有固、液、氣三態(tài)。初中講物態(tài)和物態(tài)變化,主要涉及這三態(tài)和三態(tài)間的變化問題。這應(yīng)該成為本教學(xué)板塊展開的基礎(chǔ),教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生理解這種物質(zhì)分類的方法,并在此基礎(chǔ)上討論人類認(rèn)識(shí)物態(tài)的歷程。
近代對物態(tài)分類更深入到物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。從物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)去分析,物態(tài)和物態(tài)變化的種類很多。并且,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們對物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)會(huì)繼續(xù)深入,更多的物態(tài)會(huì)被人們發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)。
20世紀(jì)以來,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)或提出的新的物質(zhì)狀態(tài)形式有:等離子態(tài)、超固態(tài)、液晶液、超導(dǎo)態(tài)、超流態(tài)、中子態(tài)、黑洞等。有時(shí)同一物質(zhì)在某種溫度和壓力下,幾種不同的物態(tài)同時(shí)存在。例如,水處于密閉的容器中,下面是水,上面是水蒸氣,就是液態(tài)和氣態(tài)共存的情形。其他還有固、氣兩態(tài)共存,固、液兩態(tài)共存,或固、液、氣三態(tài)共存的情形。
一般來說,任何一種物質(zhì),在溫度、壓強(qiáng)等發(fā)生變化時(shí),都會(huì)呈現(xiàn)不同的物態(tài)。研究物態(tài)變化對于深入了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),對于研制新材料及新物質(zhì),都具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
(2)依據(jù)教材安排,本板塊應(yīng)重點(diǎn)突出等離子態(tài)和液晶態(tài)。關(guān)于液晶態(tài)、液晶顯示器的基本原理以及液晶顯示技術(shù)的應(yīng)用,教科書已有兩段介紹。建議教學(xué)中補(bǔ)充介紹等離子態(tài)、等離子體以及等離子體在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事上的廣泛應(yīng)用。
事實(shí)上,等離子體在宇宙中廣泛存在。閃電、極光等是地球上的天然等離子體產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象。在地球之外,如圍繞地球的電離層、太陽和其他恒星、太陽風(fēng)、很多星際物質(zhì),都是等離子體。它是宇宙間物質(zhì)存在的主要形式。用人工方式也可以產(chǎn)生等離子體,如霓虹燈放電、原子核聚變、用紫外線和X射線照射氣體,都可以產(chǎn)生等離子體。
利用等離子弧可以進(jìn)行切割、焊接、噴涂,可以制造多種新穎的光源和顯示器。等離子體顯示器是繼陰極射線管顯示器,液晶顯示器之后的新一代顯示器,它的最大特點(diǎn)是厚度小,顯示面積大,用這種顯示器制造電視機(jī),可以象畫一樣掛在墻上。用等離子體技術(shù)處理高分子材料,包括塑料和紡織物,既能改變材料的表面性質(zhì),又能保留原材料的優(yōu)異性能,而且無污染。在軍事上利用等離子體規(guī)避探測系統(tǒng),用于飛機(jī)等武器裝備的隱形等。
以上知識(shí)內(nèi)容,有必要向?qū)W生簡單介紹。對人類認(rèn)識(shí)物態(tài)的歷程回顧,不僅可以使學(xué)生開闊眼界,增長見識(shí),而且富含過程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀多種教育功能。希望教師在占有大量信息資源的基礎(chǔ)上,認(rèn)真組織,深入淺出、通俗易懂地向?qū)W生展示魅力無盡的探究歷程(課件、圖片、錄像等教學(xué)手段往往是必須的)。
2.物態(tài)變化改變著世界
本章章首指出:我們生活在物態(tài)變化的世界里。人類對物態(tài)變化的認(rèn)識(shí)是從水開始的。本章前三節(jié)的主要內(nèi)容大多也是圍繞水的三態(tài)及其變化展開的?,F(xiàn)在,作為本章的最后一節(jié),教師有必要將物態(tài)和物態(tài)變化的視界拓展到更廣泛的領(lǐng)域,展示人類認(rèn)識(shí)物態(tài)變化、利用物態(tài)變化規(guī)律的輝煌歷史。
(1)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)物態(tài)變化的歷史首先可以介紹材料的發(fā)現(xiàn)和利用歷史——從青銅器到太空晶體。
教科書為此示例性地展示了青銅器、太空晶體。教學(xué)中應(yīng)組織學(xué)生利用身邊實(shí)例展示作為人類文明的象征的材料的“發(fā)現(xiàn)”和利用。
例如:
·高壓鍋上的易熔片(可配以實(shí)物和投影展示)。
· 家用電冰箱、空調(diào)器中的致冷物質(zhì)從R-12(氟利昂、二氟二氯甲烷,CF2Cl2)到R134a。
·保護(hù)衛(wèi)星或火箭的整流罩內(nèi)部的隔熱層和外表面涂層。
·從鉛鋅電池、鎳電池、鋰電池到硅光電池、氫電池、燃料電池。
·從石器、銅器、鐵器到各種特種異型鋼材、記憶合金、納米材料。
·人工增雨用到的固態(tài)二氧化碳(干冰)或液態(tài)氮、碘化銀,家庭廚房中的液化石油氣、天然氣或燃?xì)?,醫(yī)院里的液態(tài)氧,用于運(yùn)載火箭的燃料液態(tài)氧和助燃劑液態(tài)氫……
(2)物態(tài)變化規(guī)律的利用——從蒸汽機(jī)到熱管。
教科書集中討論了兩個(gè)典型例子,蒸汽機(jī)和熱管。教學(xué)中當(dāng)然不宜涉及技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié),但教師對之應(yīng)有更多的領(lǐng)悟和感受,以便靈活應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)。
水沸騰變成蒸汽不僅能提供動(dòng)力(含蒸汽機(jī)和蒸汽輪機(jī)),還為城市的集中供熱提供了優(yōu)越的方式。蒸汽機(jī)曾經(jīng)引發(fā)第一次工業(yè)革命,蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)至今仍廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)。
熱管在航天技術(shù)中的神奇妙用,得賴于它的特殊結(jié)構(gòu),但其核心的部分應(yīng)是它對物態(tài)變化規(guī)律的運(yùn)用。此外,熱管還用于核電站、大型電機(jī)和電子系統(tǒng)的散熱冷卻。值得提及的是,未來全長1142km的青藏鐵路建設(shè)中,將迎對550km終年凍結(jié)的凍土區(qū),為了達(dá)到穩(wěn)定地基的目的,建設(shè)者們將廣泛采用通風(fēng)管路基、熱樁(熱管)、碎塊石調(diào)溫路基等凍土工程技術(shù),這些都是物態(tài)變化規(guī)律的廣泛應(yīng)用。
其實(shí)熱管的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于此。熱管也并不神秘,學(xué)生完全可以自制熱管、熱樁。本部分應(yīng)將熱管作為教學(xué)的載體,重點(diǎn)組織學(xué)生參與。
教師應(yīng)在示范的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)自己的熱管,使學(xué)生體驗(yàn)探究的樂趣、艱辛和成功的愉悅。教科書給出的設(shè)計(jì)題目是用熱管設(shè)計(jì)太陽能熱水器、教學(xué)中也可改為大型冷藏庫設(shè)計(jì)熱樁;為輸油管道、工業(yè)和民用建筑、水壩設(shè)計(jì)熱樁;甚至可以設(shè)計(jì)大熱管,高效地提取地球內(nèi)部的地?zé)?,直接用于發(fā)電或采暖……
(3)利用物態(tài)變化創(chuàng)造現(xiàn)代生活
本段內(nèi)容在邏輯上與“材料的發(fā)現(xiàn)和利用”、“物態(tài)變化規(guī)律的利用”是一脈相承的。人類發(fā)現(xiàn)、研究、利用物態(tài)和物態(tài)變化,正是為了創(chuàng)造現(xiàn)代生活。建議將本段內(nèi)容融于前兩部分教學(xué)活動(dòng)中,使之渾然一體,使學(xué)生真切體會(huì)到:物態(tài)變化就在我們身邊,物態(tài)變化規(guī)律的應(yīng)用改善著人類的生活、醫(yī)療、文化、物態(tài)變化規(guī)律的應(yīng)用促進(jìn)著社會(huì)的進(jìn)步和人類文明的發(fā)展,進(jìn)而形成科學(xué)的發(fā)展觀。
3.來自極地的報(bào)告
本段以考察報(bào)告的形式,警示人類活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。教學(xué)中,可借助多種教學(xué)手段和多種教學(xué)資源(含本地資源)幫助學(xué)生解讀科學(xué)技術(shù)是雙刃劍這一事實(shí),意識(shí)到人類必須用科學(xué)的態(tài)度審視自己的行為,必須依靠科學(xué)技術(shù)解決人類面臨的危機(jī)。
可供教學(xué)中選擇的素材很多,包括:
①水資源危機(jī)與節(jié)約用水。
介紹世界及我國缺水及水污染的現(xiàn)狀,提出合理利用和保護(hù)水資源的嚴(yán)肅的社會(huì)問題,幫助學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約用水的習(xí)慣,增強(qiáng)防止污染、保護(hù)環(huán)境的意識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生投身到合理利用和保護(hù)水資源的科學(xué)活動(dòng)中去。
·水污染及水污染的主要原因(有毒物質(zhì)、污水、石油、熱污染、放射性物質(zhì)等)。
·“水污染防治法”和“水法”。
·“南極科學(xué)考察”、“冰川”、“赤潮”等科教片或電視片。
·節(jié)約用水徽標(biāo):水是生命之源,珍惜每一滴水,是公民的義
務(wù)和責(zé)任。
·淡水資源和全世界淡水儲(chǔ)量。
②《人類環(huán)境宣言》與可持續(xù)發(fā)展
人類面臨日趨嚴(yán)重的環(huán)境問題:人口問題、溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、臭氧層被破壞、土地荒漠化、酸雨現(xiàn)象、森林的破壞、物種的消失、垃圾泛濫等,必須將可持續(xù)發(fā)展推向行動(dòng)。
·《聯(lián)合國人類環(huán)境會(huì)議宣言》和《21世紀(jì)議程》
·國際保護(hù)臭氧層日(每年的9月16日)
·中國《環(huán)境保護(hù)法》、《中國21世紀(jì)議程》
教學(xué)中建議圍繞以下主題組織學(xué)生活動(dòng):
①依據(jù)對當(dāng)?shù)厮Y源(含地下水)狀況和利用情況的事先調(diào)查,對水資源污染和濫用提出自己的見解,對水資源利用提出合理化建議。題目可以是:從近日水價(jià)上漲3倍說起……
②列舉家庭生活中用水途徑,舉出所有可能的節(jié)水方法。
本板塊的教學(xué)主要目的在于給予學(xué)生自行收集相關(guān)資料、自主探究的起點(diǎn),因?yàn)樯婕暗闹R(shí)內(nèi)容比較廣,如果試圖對每一個(gè)主題都進(jìn)行展開是不切實(shí)際的,教學(xué)成本也過于高昂。教師可以選擇性地向?qū)W生介紹以上的一些知識(shí)素材,激發(fā)學(xué)生開展自主探究的熱情。介紹過程中教師應(yīng)該注重這些自然現(xiàn)象或環(huán)境問題與物態(tài)變化規(guī)律之間的聯(lián)系,使得學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到人類在利用物態(tài)變化規(guī)律促進(jìn)生產(chǎn),提高生活質(zhì)量的同時(shí),也破壞了自然界原本在物態(tài)變化規(guī)律下形成的和諧,從而增強(qiáng)危機(jī)感,提高環(huán)保意識(shí)與法律意識(shí)。
三、發(fā)展空間
(一)“自我評(píng)價(jià)”參考答案
1.玻璃管耐受壓強(qiáng)(壓力)的限度是一定的,酒精被加熱到某一確定溫度,它施于玻璃管的壓強(qiáng)(壓力)剛好達(dá)到這一限度,因而玻璃管就會(huì)爆炸。
(二)“家庭實(shí)驗(yàn)室”指導(dǎo)
1.根據(jù)水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系(P),可見設(shè)計(jì)真空洗衣機(jī),使水在常溫下沸騰,產(chǎn)生大量氣泡,而不需要洗衣粉(含磷洗衣粉也是造成環(huán)境污染的因素),在原理上是可行的。用一次性注射器,也可以制造“真空”,產(chǎn)生氣泡。
(三)“物理在線”指導(dǎo)
可以舉辦專題講座,可以指導(dǎo)學(xué)生通過因特網(wǎng)或到圖書館了解有關(guān)材料科學(xué)的歷史和知識(shí),理解“材料科學(xué)是人類進(jìn)步的基石”這一論斷的含義。
(四)“走向社會(huì)”指導(dǎo)
教科書安排的題目是:廚房里的物態(tài)和物態(tài)變化。這是一個(gè)實(shí)用的題目,借此,既可以觀察了解材料和物態(tài)的有關(guān)知識(shí),又可以經(jīng)歷物態(tài)變化過程,還可以通過調(diào)查家長,了解廚房里的炊具、灶具以及做飯、燒菜等方式的變革,感知科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的關(guān)系。
教學(xué)中亦可依據(jù)需要和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件可能,安排其他學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)。
四、教學(xué)資源
(一)教學(xué)視頻
1.南極科學(xué)考察(參見“教師備課系統(tǒng)”光盤)
2.北極科學(xué)考察(參見“教師備課系統(tǒng)”光盤)
3.冰川(參見“教師備課系統(tǒng)”光盤)
(二)參考資料
1.軟物質(zhì)
發(fā)明“軟物質(zhì)”一詞以代替美國人所稱呼的“復(fù)雜流體”,推動(dòng)這門跨物理、化學(xué)和生物學(xué)三大學(xué)科的交叉學(xué)科發(fā)展,并使凝聚態(tài)物理學(xué)向新世紀(jì)轉(zhuǎn)型的第一人,就是1991年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主--熱納(Pierre-Gilles de Gennes)。
熱納1932年生于巴黎,1957年獲博士學(xué)位。最初,他的研究興趣也是集中在硬物質(zhì)方面。1968年起,他轉(zhuǎn)而研究軟物質(zhì),開始了液晶、聚合物物理、浸潤動(dòng)力學(xué)、附著機(jī)制的化學(xué)物理研究,并成為這些領(lǐng)域的開創(chuàng)者。
與固體相比,這類物質(zhì)缺少硬的結(jié)構(gòu),所以稱之為軟物質(zhì)。但是,“軟”并不是這類物質(zhì)的主要特征。熱納對液晶與高分子聚合物以及膠體的研究顯示,這些軟物質(zhì)因微弱的外力作用而改變狀態(tài)的現(xiàn)象,與固體金屬的超導(dǎo)相變極為相似。這使他漸漸對相變、序參數(shù)等概念有深刻的認(rèn)識(shí),證明了自然界從簡單系統(tǒng)(如超導(dǎo)體)到復(fù)雜系統(tǒng)(如液晶、聚合物)都存在統(tǒng)一的相變規(guī)律。
二十一世紀(jì)被認(rèn)為是生命科學(xué)的世紀(jì),從物質(zhì)劃代角度來看,這也是軟物質(zhì)的世紀(jì)。如果沒有軟物質(zhì),生命也不復(fù)存在。任何生物結(jié)構(gòu)(包括DNA、蛋白質(zhì)和生物膜)都是建筑在軟物質(zhì)的基礎(chǔ)上。
熱納在《固、特、異的軟物質(zhì)》一書中以橡膠為例,給軟物質(zhì)下了六個(gè)很深刻的定義。他指出,2500年前,亞馬遜河流域的印第安土著就懂得用橡膠汁涂在腳上做靴子,但這種靴子只能穿一天--由于空氣氧化,純天然的橡膠很快就破碎了。直到1839年,美國人固特異發(fā)明了橡膠硫化處理技術(shù),才使橡膠成為堅(jiān)固耐用的材料。橡膠也就成了第一個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的聚合物。空氣中的氧使橡膠長鏈分子斷裂,而與氧同族的硫元素僅僅比氧的化學(xué)活性略差一點(diǎn),卻使長鏈分子結(jié)合得更好,這就是軟物質(zhì)的奇異特性:弱力引起強(qiáng)變化。
熱納進(jìn)一步指出,天然橡膠的每200個(gè)碳原子中,只有1個(gè)原子與硫發(fā)生反應(yīng)。盡管化學(xué)作用如此微弱,卻足以使物質(zhì)的物理性質(zhì)發(fā)生從液態(tài)到固態(tài)的巨大變化,膠汁變成橡膠。這證明了有些物質(zhì)會(huì)因微弱的作用而改變狀態(tài),就如雕塑家以拇指輕壓就能改變粘土的外形使之成為一件高貴的藝術(shù)品一樣。這也正是軟物質(zhì)的基本定義。
千百年來,人們就知道。一點(diǎn)骨膠可以讓墨汁維持多年的穩(wěn)定,一點(diǎn)鹵汁可以使豆?jié){變成豆腐。日常生活中,幾滴洗潔精會(huì)產(chǎn)生一大堆泡沫,一顆鈕扣電池可以驅(qū)動(dòng)液晶手表工作幾年……這些例子都展現(xiàn)了軟物質(zhì)的神奇本質(zhì):只要提供相對微弱的作用力,它們就可以發(fā)生改變--從形狀到性質(zhì)的改變。生物系統(tǒng)的神奇之處也體現(xiàn)在這里:人們的肉眼能夠感受到幾千光年之遙的星系發(fā)出的光;一條嗅覺靈敏的狗,可以根據(jù)腳印中殘留的氣味跟蹤某個(gè)人,并且在鬧市中把這個(gè)人的蹤跡跟其他人區(qū)別開來。生物系統(tǒng)展示著軟物質(zhì)的本質(zhì)。
(摘自歐陽鐘燦《軟物質(zhì)》)
2.高壓鍋
世界上第一只高壓鍋是1681年由法國的丹尼斯·帕平()發(fā)明的。高壓鍋的工作原理是利用了水的沸點(diǎn)隨著壓強(qiáng)的增大而升高的規(guī)律,提高烹飪過程中水的溫度,達(dá)到特殊的烹飪效果。目前廣泛使用的高壓鍋基本結(jié)構(gòu)如圖5-4-2,主要由鍋體、鍋蓋和安全閥組成。高壓鍋鍋體與其他種類的鍋并無差異;鍋蓋則可以與鍋體扣在一起,并采用橡皮密封圈保持鍋內(nèi)封閉;安全閥是高壓鍋正常工作的關(guān)鍵器件,它的質(zhì)量較大且經(jīng)過精確計(jì)算,置于鍋蓋上方的出氣口上。在烹飪過程中,給鍋體持續(xù)加熱,由于鍋體密封,鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)逐漸增大,使得鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)比常壓時(shí)要高;當(dāng)溫度升至一定值時(shí),鍋內(nèi)水沸騰;同時(shí),持續(xù)上升的鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生了足夠把安全閥推起的力,閥門被抬起,鍋內(nèi)的水汽得以排出。此時(shí)鍋內(nèi)水溫已高于外界環(huán)境中的水的沸點(diǎn),在這樣的高溫下產(chǎn)生的烹飪效果與常壓下大有不同。一般設(shè)計(jì)民用高壓鍋的安全閥開啟壓強(qiáng)值約為2個(gè)大氣壓,沸騰溫度約120℃左右.
今天,我國的許多家庭都用上了高壓鍋,用這種鍋?zhàn)鲲埵斓每?,很省時(shí)間。
3.熱管
1963年,熱管誕生于美國Los Alamos國家實(shí)驗(yàn)室的G.M.Grover之手,它巧妙地利用了氣液變化過程中的吸放熱原理,具備了超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。
熱管技術(shù)的原理比較簡單,主要是利用工作流體的蒸發(fā)與冷凝來傳遞熱量(熱管工作流體涵蓋從低溫應(yīng)用的氦、氮,到高溫應(yīng)用的鈉、鉀等液態(tài)金屬;較為常見的熱管工作流體則有氨、水、丙酬及甲醇等)。熱管一般是由管殼、吸液芯和端蓋三個(gè)部分組成。將管內(nèi)抽至較高的真空度后充以適量的工作流體,使得緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。熱管有兩端,分別為蒸發(fā)端(加熱端)和冷凝端(散熱端),兩端之間可根據(jù)需要采取絕熱措施。當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)(即兩端出現(xiàn)溫差時(shí)),毛細(xì)芯中的液體蒸發(fā)汽化,蒸汽在壓差之下流向另一端放出熱量并凝結(jié)成液體,液體再沿多孔材料依靠毛細(xì)作用流回蒸發(fā)端。如此循環(huán)不已,熱量得以沿?zé)峁苎杆賯鬟f。由于蒸發(fā)——冷凝的傳熱過程中,管內(nèi)工作流體處于飽和狀態(tài),因此熱管幾乎是在等溫下傳遞熱量。
熱管具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可隨意改變,可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等優(yōu)點(diǎn),因此自誕生之日起即應(yīng)用于宇航、軍工等行業(yè),而今在冶金、化工、交通、機(jī)械以及電子技術(shù)等行業(yè)都有了廣泛應(yīng)用。距離我們最近的對于熱管技術(shù)的應(yīng)用是日漸風(fēng)行的PC機(jī)中的熱管散熱器,目前已有商家將之應(yīng)用于CPU、GPU以及筆記本電腦的散熱系統(tǒng)中。相比于傳統(tǒng)金屬散熱器,熱管散熱器具備低噪聲、高效能的技術(shù)優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了“綠色”散熱。
第三篇:第五節(jié) 生活和技術(shù)中的物態(tài)變化 教學(xué)設(shè)計(jì)
生活和技術(shù)中的物態(tài)變化
[教學(xué)目標(biāo)]
一、知識(shí)與技能
1.通過對生活和生產(chǎn)技術(shù)中的物態(tài)變化的學(xué)習(xí),進(jìn)一步認(rèn)識(shí)熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝華概念及其相互間的聯(lián)系。
2.通過對生活和生產(chǎn)技術(shù)中的物態(tài)變化的學(xué)習(xí),辨別不同的物態(tài)變化形式。3.能夠用水的三態(tài)變化解釋自然界中水的循環(huán)現(xiàn)象,總結(jié)水的三態(tài)循環(huán)規(guī)律。
二、過程與方法
1.通過對生活和生產(chǎn)技術(shù)中的物態(tài)變化的學(xué)習(xí),體會(huì)物理與社會(huì)和生活的密切關(guān)系。2.通過引導(dǎo)學(xué)生檢索資料,調(diào)查研究,學(xué)習(xí)文獻(xiàn)探究和調(diào)查探究的學(xué)習(xí)方法。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過自然界水的三態(tài)循環(huán)的學(xué)習(xí)了解我國水資源的緊張狀況,認(rèn)識(shí)水對于人類的重要意義,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和節(jié)水意識(shí)。
2.通過物理知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系感受物理是有用的,從而樂于探索一些自然現(xiàn)象的物理學(xué)道理。
[重點(diǎn)難點(diǎn)] 重點(diǎn)
進(jìn)一步認(rèn)識(shí)熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝華概念及其相互間的聯(lián)系。
難點(diǎn)
1.用水的三態(tài)變化解釋自然界中水的循環(huán)現(xiàn)象。2.電冰箱內(nèi)的物態(tài)變化。
[教材分析]
本節(jié)課的主要目的是讓學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)對社會(huì)發(fā)展的價(jià)值,體驗(yàn)物理課程在解決生活、科技、社會(huì)問題中的作用。主要了解和思考其物理原理,不過多地追求技術(shù)細(xì)節(jié)。本節(jié)主要講授自然界中的水循環(huán)問題、高壓鍋、電冰箱、航天技術(shù)中的物態(tài)變化等內(nèi)容,要求學(xué)生能夠逐步養(yǎng)成用所學(xué)知識(shí)去認(rèn)識(shí)生活、解釋實(shí)際問題,利用已有知識(shí)去學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí)的能力。
[學(xué)情分析]
自然界中的水循環(huán)問題在小學(xué)自然課、地理課中都有所涉及,學(xué)生對其并不陌生,接受起來并不困難。而高壓鍋、電冰箱等則是學(xué)生較為熟悉的生活用品,對其工作原理的思考可以激起學(xué)生進(jìn)一步探索的興趣。航天技術(shù)更是學(xué)生非常感興趣的知識(shí)內(nèi)容,可引起學(xué)生努力學(xué)習(xí)、積極探索的興趣。
[教學(xué)過程簡述]
本節(jié)我設(shè)計(jì)主要以學(xué)生自學(xué)的形式來完成。1.自然界中水的循環(huán)。2.高壓鍋內(nèi)的物態(tài)變化。3.電冰箱的工作原理。4.航天技術(shù)中的物態(tài)變化。5.練習(xí)。
環(huán)節(jié)1 自然界中水的循環(huán)
這部分內(nèi)容在初中地理課中已經(jīng)接觸過,教師簡單講解,學(xué)生便能接受。教師在講解中,要進(jìn)行一些環(huán)保方面的教育。環(huán)節(jié)2 高壓鍋內(nèi)的物態(tài)變化
突出強(qiáng)調(diào)出壓強(qiáng)與液體沸點(diǎn)的關(guān)系,但不用涉及太多原理方面的知識(shí)。
環(huán)節(jié)3 電冰箱內(nèi)的物態(tài)變化
并安全返回,以激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。
環(huán)節(jié)5 練習(xí)
強(qiáng)調(diào)出以下特點(diǎn):
冷凝器內(nèi)高壓,氣態(tài)制冷劑液化放熱; 冷凍室內(nèi)低壓,液態(tài)制冷劑汽化吸熱。
環(huán)節(jié)4 航天技術(shù)中的物態(tài)變化
在簡單介紹知識(shí)內(nèi)容后,應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行愛國主義教育,如“神舟”七號(hào)飛船成功發(fā)射
第四篇:物態(tài)變化復(fù)習(xí)教案
物態(tài)變化復(fù)習(xí)教案 一.課程標(biāo)準(zhǔn)要求:
1.能區(qū)別固、液和氣三種物態(tài),能描述這三種物態(tài)的基本特征。
2.能說出生活環(huán)境中常見的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理。會(huì)測量溫度。嘗試對環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。
3.通過實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過程,嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)聯(lián)系起來。
4.能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象。有節(jié)約用水的意識(shí)。二.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn);1.重點(diǎn): 1).液體溫度計(jì)的原理及正確使用。
2.)影響蒸發(fā)快慢的因素和沸騰的溫度不變特征。3.物態(tài)變化的吸熱和放熱特點(diǎn)及影響。
2.難點(diǎn):1)晶體與非晶體溶解曲線的辨識(shí)。液體沸騰的溫度曲線特點(diǎn)與辨識(shí)。2)實(shí)際生活環(huán)境下水的物態(tài)變化現(xiàn)象的辨識(shí)。三.教學(xué)過程 物態(tài)變化》知識(shí)梳理
(一)、物質(zhì)的三態(tài)
1、物質(zhì)的狀態(tài):物質(zhì)通常有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)。
2、自然界中水的三態(tài):冰、雪、霜、雹是固態(tài);水、露、霧是液態(tài),燒水做飯時(shí)見到的“白汽”也是液態(tài);水蒸氣是氣態(tài)。
(二)、溫度的測量
1、物體的冷熱程度叫溫度。
2、攝氏溫度:通常情況下的冰水混合物的溫度作為0度,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度作為100度,0度到100度之間等分成100份,每一份叫1攝氏度或(1℃)。正常人的體溫為37℃,讀作37攝氏度;-4.7℃讀作負(fù)4.7攝氏度或零下4.7攝氏度。
3、溫度的測量
(1)家庭和物理實(shí)驗(yàn)室常用溫度計(jì)測量溫度。它是利用水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。
(2)溫度計(jì)的正確使用方法
a、根據(jù)待測物體溫度變化范圍選擇量程合適的溫度計(jì)。
b、使用前認(rèn)清溫度計(jì)分度值(最小刻度值)。c、使用時(shí)要把溫度計(jì)的玻璃泡全部浸入液體中,不要碰到容器底部或容器壁。
d、待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。
e、讀數(shù)時(shí)將玻璃泡繼續(xù)留在被測液體中,視線與溫度計(jì)液柱上表面相平。
4、體溫計(jì)、實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)、寒暑表的主要區(qū)別:
溫度計(jì)構(gòu)造:體溫表玻璃泡上方有縮口; 測溫物質(zhì)為水銀35℃—42℃0.1℃①可離開人體讀取。②用前需甩
實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)
測溫物質(zhì)為酒精-20℃—100℃1℃①不能離開被測物讀數(shù)②不能甩?
寒暑表測溫物質(zhì)為酒精-30℃—50℃1℃①不能離開被測物讀數(shù)
②不能甩
(三)、物態(tài)變化
1、汽化和液化
(1)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。液體汽化時(shí)要吸熱。
(2)汽化有兩種方式:蒸發(fā)和沸騰。蒸發(fā)是液體在任何溫度下都能發(fā)生,并且只在液體表面發(fā)生;沸騰是在一定溫度下,液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。液體蒸發(fā)時(shí),要從周圍的物體(或自身)中吸收熱量,使周圍物體(或自身)溫度降低,因此蒸發(fā)具有致冷作用。
(3)影響蒸發(fā)快慢因素:
a、液體溫度的高低:液體溫度越高,蒸發(fā)得越快。
b、液體表面積大?。阂后w的表面積越大,蒸發(fā)得越快。
c、液體表面上的空氣流動(dòng)快慢:液體表面上方的空氣流動(dòng)越快,蒸發(fā)得越快。
(4)沸點(diǎn):液體沸騰時(shí)的溫度。液體的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)。在相同氣壓下,不同液體沸點(diǎn)一般不同;同種液體,氣壓增大時(shí)沸點(diǎn)升高,氣壓減小時(shí)沸點(diǎn)降低。
液體沸騰條件:液體溫度要達(dá)到沸點(diǎn),且要繼續(xù)吸熱。沸騰時(shí)要吸熱,液體溫度保持不變。
(5)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象叫液化。氣體液化時(shí)要放熱。
(6)發(fā)生液化的兩個(gè)條件:
a、降低溫度。所有氣體在溫度降到足夠低時(shí)都可以液化。
b、壓縮體積:壓縮有助于液化;有的氣體單靠壓縮體積不能使它液化,必須使它的溫度降低到一定溫度下,再壓縮體積才能使它液化。
2、熔化和凝固
(1)物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫做熔化,熔化吸熱;從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固,凝固放熱。
(2)熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)
固體分為晶體和非晶體,有一定熔化溫度的物質(zhì),稱為晶體。晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn),晶體熔液凝固時(shí)的溫度叫凝固點(diǎn)。同一種晶體的凝固點(diǎn)與它的熔點(diǎn)相同。沒有一定熔化溫度的物質(zhì)稱為非晶體。
(3)熔化和凝固規(guī)律
a、晶體在達(dá)到熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))時(shí),繼續(xù)吸收(放出)熱量才能熔化(凝固),在熔化(凝固)過程中溫度保持不變。
b、非晶體熔化過程中溫度不斷升高,物質(zhì)由硬變軟、變稠、再變??;凝固過程中溫度不斷降低,物質(zhì)由稀變稠、變硬。
(4)晶體熔化和凝固的條件
a、晶體的熔化條件:溫度要達(dá)到熔點(diǎn)且繼續(xù)吸收熱量。
b、晶體的凝固條件:溫度要降到凝固點(diǎn)且繼續(xù)放熱。
3、升華和凝華
升華:物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)叫升華。固體升華時(shí)要吸熱,可以用升華吸熱得到低溫。
凝華:物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)叫凝華。氣體凝華時(shí)要放熱。
4、水循環(huán)
(1)自然界中的水不停地運(yùn)動(dòng)、變化著,構(gòu)成一個(gè)巨大的水循環(huán)系統(tǒng)。
地球上水循環(huán)簡圖(課本)
(2)水的循環(huán)伴隨能量的轉(zhuǎn)移。
例1.人體的正常體溫是_____攝氏 度,體溫計(jì)的量程是___。家庭和實(shí)驗(yàn)室常用的溫度計(jì)是根據(jù)_________的性質(zhì)制成的。使用溫度計(jì)前應(yīng)_______被測物體的溫度,選擇適當(dāng)量程的溫度計(jì);測量時(shí)應(yīng)使溫度計(jì)的玻璃泡與被測物體充分_____。
解析:人體的正常體溫是37攝氏度,體溫計(jì)的量程是35~42攝氏度。常用的溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。使用溫度計(jì)前應(yīng)估計(jì)被測物體的溫度;測量時(shí)應(yīng)使溫度計(jì)的玻璃泡與被測物體充分接觸。例2.如圖所示,容器A中裝有水,在水中放入另一個(gè)小鐵桶B,B中也裝水,給容器A加熱并使A中的水沸騰.繼續(xù)加熱,B中的水是否也可以沸騰?為什么? 思路分析與答:當(dāng)A中水的溫度上升時(shí),由于高于B容器中水的溫度,B中的水從A中的水吸收熱量,溫度升高,當(dāng)A中的水沸騰時(shí),溫度保持lOO℃,B中水的溫度也可以達(dá)到100℃.但是,由于A、B之間沒有溫度差,B中的水不能再從A中的水吸熱了(這是B容器中的水不能沸騰的原因).液體沸騰不僅僅要求溫度達(dá)到沸點(diǎn),還要求繼續(xù)供熱,由于B中的水不能繼續(xù)吸熱,因此不能沸騰. 擴(kuò)展一下,如何才能讓小鐵桶中的水沸騰,你有哪些措施?
例3.夏天,人們吃冰棍時(shí),看到冰棍周圍冒著“白氣”;冬天,人呼出“白氣”,下列說法正確的是()A.都是空氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水珠 B.它們都屬于汽化現(xiàn)象
C.冰棍冒“白氣”是冰棍先熔化后蒸發(fā)形成的,呼出的“白氣”是液化的水蒸氣
D.冰棍冒“白氣”是空氣中水蒸氣遇冷液化而成的,人呼出的“白氣”是呼出的水蒸氣遇冷液化而成的
思路分析:我們看到的“白氣”不是水蒸氣,而是由水蒸氣液化成的小水珠.冰棍周圍的“白氣”與人呼出的“白氣”,盡管都是水蒸氣變成的小水珠,但水蒸氣的來源不同,一個(gè)是空氣中的水蒸氣,一個(gè)是從人體內(nèi)呼出的水蒸氣.本題容易忽視水蒸氣的來源而錯(cuò)選A。
答: D(“白氣”的來源和“白氣”在生活中是有區(qū)別的)例4.下列有關(guān)天氣現(xiàn)象及其成因的說法中錯(cuò)誤的是()A.刮風(fēng)是水蒸氣太多形成的 B.大霧是水蒸氣液化形成的 C.霜是地面附近水蒸氣凝華形成的 D.雪花是高空水蒸氣凝華形成的 思路分析:.刮風(fēng)是由于大氣密度不均勻造成的;物是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的;霜是空氣中的水蒸氣直接凝華形成的;雪一般是水蒸氣凝華形成的。答:A 5.火箭發(fā)射架下建有大水池,讓高溫火焰噴到水中,通過水發(fā)生
來吸收大量的熱;火箭升空瞬間,會(huì)看到巨大的白色“氣團(tuán)”,這是水蒸氣
形成的(選填物態(tài)變化的名稱)。
6.防“非典”期間,常用消毒液加熱熏蒸的辦法對病房空氣進(jìn)行消毒處理。從物理上說,對消毒液加熱是為了,彌漫到空氣中是一種 現(xiàn)象。
7.氣體打火機(jī)的燃料是丁烷氣體,是用 的辦法使它變成液態(tài)裝入打火機(jī)的。
8.將燒紅的鐵棒插入水中,會(huì)聽到“嗤嗤”的聲音,同時(shí)看到水面上方出現(xiàn)的“白氣”,這里發(fā)生的物態(tài)變化是先是
后是。
9.夏天,打開冰棒的包裝紙,會(huì)看到冰棒冒“白氣”,這些“白氣”是空氣中的水蒸氣
而成的。
10.冬天,0℃以下冰凍的衣服也會(huì)干,這是 ;寒冷的冬夜,門窗玻璃
側(cè)出現(xiàn)冰花,這是 現(xiàn)象。
11.空氣中的水蒸氣是江河湖海以及大地表層中的水不斷地
而來的。夜間氣溫降低時(shí),水蒸氣會(huì)
成小水珠附著在物體上,這就是露水,若附著在空氣中的浮塵上,就形成。深秋或冬天,夜晚溫度迅速降到0℃以下,水蒸氣會(huì)直接
成固態(tài)的小晶體,這就是。
12.復(fù)習(xí)課上,老師寫下一副與物理知識(shí)有關(guān)的對聯(lián)。上聯(lián):“杯中冰水,水結(jié)冰冰溫未降”;下聯(lián):“盤內(nèi)水冰,冰化水水溫不升”。對聯(lián)中包含的物態(tài)變化是
和,反映的一共性是。
二、選擇題
13.有一支刻度均勻,但不準(zhǔn)確的溫度計(jì)。用它測冰水混合物的溫度時(shí),其示數(shù)為-2℃;用它測標(biāo)準(zhǔn)氣壓下沸水的溫度時(shí),其示數(shù)為103℃。如果用它測得某液體的溫度是19℃,那么該液體的實(shí)際溫度為()
A.16.2℃ B.18.1℃ C.19℃
D.20℃
14.如圖2-4,對燒杯加熱一段時(shí)間至水沸騰,然后再將盛有某種液體的試管插入沸水中,結(jié)果,一會(huì)兒試管中的液體也沸騰了,由此可以判斷()
A.試管中的液體也是水 B.試管中液體的沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)
C.試管中的液體可能是水 D.試管中液體的沸點(diǎn)高于水的沸點(diǎn)
15.牙科醫(yī)生用來觀察病人牙齒的小鏡子,要放在火上烤一下才放進(jìn)病人的口腔中,醫(yī)生這樣做是為了()
A.消毒,防止將病毒帶入口中
B.把鏡面上的水分烘干
C.避免病人感覺鏡子冷 D.防止口腔中的水蒸氣液化,便于觀察
16.雪天路面有厚厚的積雪,為了使雪很快融化,常在路面積雪上噴灑鹽水,這是為了()
A.鹽水可使冰的熔點(diǎn)降低
B.鹽水可使冰的熔點(diǎn)升高
C.鹽水可使冰的溫度升高
D.鹽水可使冰的溫度降低
17.把盛有水的紙盒放在火焰上燒,水燒開了紙盒仍不會(huì)燒著,這是因?yàn)椋ǎ?/p>
A.水能夠滅火,所以紙盒不會(huì)燒著
B.火焰的溫度較低,低于紙的著火溫度
C.紙的著火溫度較高,高于水的沸點(diǎn) D.水善于將熱量迅速向外散發(fā),所以紙盒不會(huì)燒著
三、實(shí)驗(yàn)與探究題
18.如圖2-5所示裝臵,用酒精燈將燒瓶內(nèi)的水加熱沸騰后,水蒸氣從細(xì)玻璃管口噴出。(1)在離管口稍遠(yuǎn)處,可以看到霧狀的“白氣”,這是因?yàn)閲姵龅乃魵獍l(fā)生了
現(xiàn)象,霧狀的“白氣”實(shí)際是,過一會(huì)兒手會(huì)感到玻璃片變熱;(2)分析、歸納上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,所得到的結(jié)論是 .
19.閱讀下列資料,思考、解決資料后面的問題.
資料:如圖所示,冰箱的致冷設(shè)備由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管等部件組成。電冰箱工作過程中,致冷劑氟利昂(一種既容易汽化又容易液化的化學(xué)物質(zhì))在蒸發(fā)器中迅速蒸發(fā) ① 熱,使冷凍室內(nèi)溫度 ②,氣態(tài)的氟利昂經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后,送入冰箱外面的冷凝器,在此致冷劑液化 ③
熱,液態(tài)的致冷劑通過很細(xì)的毛細(xì)管回到蒸發(fā)器,又開始了新的循環(huán).電冰箱就這樣源源不斷地將冷凍室內(nèi)的熱吸出來,并散發(fā)到冰箱的外面。
(1)在資料的①、②、③三處,補(bǔ)寫上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容①
;②
;③。
(2)小明發(fā)現(xiàn)家里新買的電冰箱背面時(shí)冷時(shí)熱,入夏后更是熱得厲害,他懷疑冰箱的質(zhì)量有問題。你認(rèn)為他的懷疑有道理嗎?為什么?
(3)冰箱冷凍室內(nèi)溫度很低,那么在室內(nèi)多放幾臺(tái)打開冷凍室門的冰箱能不能降低室內(nèi)溫度?
20.人工降雨的大致過程是這樣的:一般是用飛機(jī)或者高射炮、火箭把干冰(固態(tài)二氧化碳的)撒入云中,干冰一旦進(jìn)入云層,就很快
成氣體,并從周圍吸收大量的熱,使云層溫度急劇下降,于是云層中的水蒸氣就
成小冰晶或
成小水滴,這些小冰晶逐漸變大,遇到暖氣流就
為水滴,與原來的水滴一起下落形成雨。
第五篇:物態(tài)變化復(fù)習(xí)教案
第三章《物態(tài)變化》復(fù)習(xí)教案
一.課程標(biāo)準(zhǔn)要求:
1.能區(qū)別固、液和氣三種物態(tài),能描述這三種物態(tài)的基本特征。
2.能說出生活環(huán)境中常見的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理。會(huì)測量溫度。嘗試對環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。
3.通過實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過程,嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)聯(lián)系起來。
4.能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象。有節(jié)約用水的意識(shí)。二.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn);1.重點(diǎn): 1).液體溫度計(jì)的原理及正確使用。
2.)影響蒸發(fā)快慢的因素和沸騰的溫度不變特征。3.物態(tài)變化的吸熱和放熱特點(diǎn)及影響。
2.難點(diǎn):1)晶體與非晶體溶解曲線的辨識(shí)。液體沸騰的溫度曲線特點(diǎn)與辨識(shí)。2)實(shí)際生活環(huán)境下水的物態(tài)變化現(xiàn)象的辨識(shí)。三.教學(xué)過程 物態(tài)變化》知識(shí)梳理
(一)、物質(zhì)的三態(tài)
1、物質(zhì)的狀態(tài):物質(zhì)通常有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)。
2、自然界中水的三態(tài):冰、雪、霜、雹是固態(tài);水、露、霧是液態(tài),燒水做飯時(shí)見到的“白汽”也是液態(tài);水蒸氣是氣態(tài)。
(二)、溫度的測量
1、物體的冷熱程度叫溫度。
2、攝氏溫度:通常情況下的冰水混合物的溫度作為0度,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度作為100度,0度到100度之間等分成100份,每一份叫1攝氏度或(1℃)。正常人的體溫為37℃,讀作37攝氏度;-4.7℃讀作負(fù)4.7攝氏度或零下4.7攝氏度。
3、溫度的測量
(1)家庭和物理實(shí)驗(yàn)室常用溫度計(jì)測量溫度。它是利用水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。
(2)溫度計(jì)的正確使用方法
a、根據(jù)待測物體溫度變化范圍選擇量程合適的溫度計(jì)。
b、使用前認(rèn)清溫度計(jì)分度值(最小刻度值)。
c、使用時(shí)要把溫度計(jì)的玻璃泡全部浸入液體中,不要碰到容器底部或容器壁。
d、待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。
e、讀數(shù)時(shí)將玻璃泡繼續(xù)留在被測液體中,視線與溫度計(jì)液柱上表面相平。
4、體溫計(jì)、實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)、寒暑表的主要區(qū)別:
溫度計(jì)構(gòu)造:體溫表玻璃泡上方有縮口; 測溫物質(zhì)為水銀35℃—42℃0.1℃①可離開人體讀取。②用前需甩
實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)
測溫物質(zhì)為酒精-20℃—100℃1℃①不能離開被測物讀數(shù)②不能甩?
寒暑表測溫物質(zhì)為酒精-30℃—50℃1℃①不能離開被測物讀數(shù)
②不能甩
(三)、物態(tài)變化
1、汽化和液化
(1)物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。液體汽化時(shí)要吸熱。
(2)汽化有兩種方式:蒸發(fā)和沸騰。蒸發(fā)是液體在任何溫度下都能發(fā)生,并且只在液體表面發(fā)生;沸騰是在一定溫度下,液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。液體蒸發(fā)時(shí),要從周圍的物體(或自身)中吸收熱量,使周圍物體(或自身)溫度降低,因此蒸發(fā)具有致冷作用。
(3)影響蒸發(fā)快慢因素:
a、液體溫度的高低:液體溫度越高,蒸發(fā)得越快。
b、液體表面積大?。阂后w的表面積越大,蒸發(fā)得越快。
c、液體表面上的空氣流動(dòng)快慢:液體表面上方的空氣流動(dòng)越快,蒸發(fā)得越快。
(4)沸點(diǎn):液體沸騰時(shí)的溫度。液體的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)。在相同氣壓下,不同液體沸點(diǎn)一般不同;同種液體,氣壓增大時(shí)沸點(diǎn)升高,氣壓減小時(shí)沸點(diǎn)降低。
液體沸騰條件:液體溫度要達(dá)到沸點(diǎn),且要繼續(xù)吸熱。沸騰時(shí)要吸熱,液體溫度保持不變。
(5)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象叫液化。氣體液化時(shí)要放熱。
(6)發(fā)生液化的兩個(gè)條件:
a、降低溫度。所有氣體在溫度降到足夠低時(shí)都可以液化。
b、壓縮體積:壓縮有助于液化;有的氣體單靠壓縮體積不能使它液
化,必須使它的溫度降低到一定溫度下,再壓縮體積才能使它液化。
2、熔化和凝固
(1)物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫做熔化,熔化吸熱;從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝固,凝固放熱。
(2)熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)
固體分為晶體和非晶體,有一定熔化溫度的物質(zhì),稱為晶體。晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn),晶體熔液凝固時(shí)的溫度叫凝固點(diǎn)。同一種晶體的凝固點(diǎn)與它的熔點(diǎn)相同。沒有一定熔化溫度的物質(zhì)稱為非晶體。
(3)熔化和凝固規(guī)律
a、晶體在達(dá)到熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))時(shí),繼續(xù)吸收(放出)熱量才能熔化(凝固),在熔化(凝固)過程中溫度保持不變。
b、非晶體熔化過程中溫度不斷升高,物質(zhì)由硬變軟、變稠、再變?。荒踢^程中溫度不斷降低,物質(zhì)由稀變稠、變硬。
(4)晶體熔化和凝固的條件
a、晶體的熔化條件:溫度要達(dá)到熔點(diǎn)且繼續(xù)吸收熱量。
b、晶體的凝固條件:溫度要降到凝固點(diǎn)且繼續(xù)放熱。
3、升華和凝華
升華:物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)叫升華。固體升華時(shí)要吸熱,可以用升華吸熱得到低溫。
凝華:物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)叫凝華。氣體凝華時(shí)要放熱。
4、水循環(huán)
(1)自然界中的水不停地運(yùn)動(dòng)、變化著,構(gòu)成一個(gè)巨大的水循環(huán)系統(tǒng)。