高中物理 9.4《物态变化中的能量交换》导学案3 新人教版选修33.doc

2014高中物理 9.4物态变化中的能量交换导学案3 新人教版选修3-3学习目标：1知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念。 2会用熔化热和汽化热处理有关问题。 3体会能的转化与守恒在物态变化中的应用。自主学习：1 熔化热（1）熔化： 叫熔化；而 的过程叫凝固。（2）熔化热： 之比叫做这种晶体的熔化热。用表示晶体的熔化热，则=q/m ，在国际单位中熔化热的单位是焦尔/千克（j/kg）。提示：晶体在熔化过程中吸收热量增大分子势能，破坏晶体结构，变为液态。所以熔化热与晶体的质量无关，只取决于晶体的种类。一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。非晶体在熔化过程中温度不断变化，所以非晶体没有确定的熔化热。2汽化热（1）汽化： 的过程叫汽化；而从 的过程叫液化。（2）汽化热： 叫这种物质在这一温度下的汽化热。用l表示汽化热，则l=q/m ，在国际单位制中汽化热的单位是焦尔/千克（j/kg）。提示：液体的汽化热与液体的物质种类、液体的温度、外界压强均有关。一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。典例探究例1如果已知铜制量热器小筒的质量是150克，里面装着100克16的水，放入9克0的冰，冰完全熔化后水的温度是9，利用这些数据求冰的熔化热是多少？铜的比热c铜=3.9102j（kgk）解析：9克0的冰熔化为0的水，再升高到9，总共吸收的热量q吸m冰m冰c水（90）量热器中的水和量热器小筒从16降到9放出的热量q放=m水c水（169）m筒c铜（169）因为q吸=q放，所以 m冰m冰c水（90）=（m水c水m筒c铜）（169）统一单位后，把数值代入上式，可得= 3.3105焦千克答案：3.3105焦千克提示：冰的熔化热很大，1千克0的冰熔化成0的水吸收的热量，相当于把1千克0的水升高到80需要的热量。冰的这一特点对自然界有重要的意义，它使得初冬时，一个寒冷的夜晚不会把江河湖泊全部封冻起来，气温也不会骤然下降；初春时，一个阳光灿烂的晴天不会使冰雪全部熔化，造成江河泛滥，气温也不会骤然升高。在日常生活中，人们利用冰熔化热大的 特点来冷藏食品、冰镇饮料等。例2某人在做测定水的汽化热实验时，得到的数据如下：铜制量热器小筒的质量m1=200g，通入水蒸气前筒内水的质量m2=350g，温度t1=14；通入t2=100的水蒸气后水的温度为t3=36，水的质量变为m3=364g,他测得的水的汽化热l是多少？铜的比热c铜=3.9102j（kgk）解析：加入的水蒸气的质量为m4= m3- m2=364-350=14g,水蒸气液化为水又降温后放出的热量为 q1= m4l+ m4c水(t2- t3)量热器中的水和量热器小筒升温所吸收的热量为q2= m1c铜(t3- t1)+ m2 c水(t3- t1)根据能量守恒q1= q2 即m4l+ m4c水(t2- t3)= m1c铜(t3- t1)+ m2 c水(t3- t1)统一单位后，把数值代入上式，可得l= 2.2106焦千克因为在相同的热学状态下，汽化热等于凝结热，所以此时水的汽化热为l= 2.2106焦千克答案：2.2106焦千克提示：注意分析能量的转化情况，列出能量守恒的方程，准确求解即可。当堂达标1对于晶体来说，在熔化过程中，外界供给晶体的能量，是用来破坏晶体的分子结构，增加分子间 的 能，所以温度 2温度都是0oc水和冰混合时，以下说法正确的是 （ ）a冰将熔化成水 b水将凝固成冰c如果水比冰多的话，冰熔化；如果冰比水多的话，水结冰d都不变，冰水共存3质量相同，温度都是0oc的水和冰的内能相比较正确的是（ ）a水的内能多，因为水凝结成冰时要放出热量，内能减少b冰的内能多，因为冰的密度比水的小，水凝结成冰时，体积是增大的，分子的势能是增大的c它们的内能是相等的，因为它们的温度相等d无法比较，因为它们的体积不一样4晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于 （ ）a增加分子的动能b增加分子的势能c既增加分子的动能，也增加分子的势能d既不增加分子的动能，也不增加分子的势能5铜制量热器小筒的质量是m1=160克，装入m2=200克t1=20的水，向水里放进m3=30克t2=0的冰，冰完全熔化后水的温度是多少摄氏度？铜的比热c铜=3.9102j（kgk）,冰的熔化热取=3.35105 j/kg6暖气片里（汽暖），每小时有m=20kg、t1=100的水蒸气液化成水，并且水的温度降低到t2=80，求暖气片每小时供给房间的热量? （水的汽化热取l=2.4106j/kg）学后反思 参考答案当堂达标1解析：晶体熔化时所吸收的能量仅用于破坏分子结构，增加分子势能，温度不变，分子动能不变。答案：分子势能，不变。2解析：温度是一样的，所以冰和水之间没有热传递，冰不会吸收能量变成水，水也不会放出能量变成冰，所以将冰水共存。答案：d3解析：因为质量和温度相同，所以冰和水的分子动能相同；但冰在融化成同温度的水时，要吸收热量增加分子势能，所以水的内能多。答案：a4解析：晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏分子结构，增加分子势能；温度不变，分子动能不变。答案：b5解析：设最后水的温度为t,水的比热c=4.2103 j（kgk）由能量守恒可得：m3+ m3c(t- t2)= m2c(t1 -t)+ m1c铜(t1 -t)代入数据求解得：t=7.8答案：7.86解析：已知水的比热c=4.2