高中物理选修3-3：《物态和物态变化》ppt课件

高中物理选修3-3：物态和物态变化ppt课件1新课标人教版课件系列高中物理选修选修3-33-3新课标人教版课件系列高中物理2第九章物态和物态变化第九章物态和物态变化39.1固体9.1固体4教学目标教学目标v知识与能力知识与能力v1知道固体可分为晶体和非晶体两大类，了解它们在物理性质上的差别。v2知道晶体分子或离子按一定的空间点阵排列。知道晶体可分为单晶体和多晶体，通常说的晶体及性质是指单晶体，多晶体的性质与非晶体类似。v3能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。v重点、难点重点、难点v1.晶体与非晶体的区别;晶体与多晶体的区别v2.晶体的微观结构教学目标知识与能力5一、晶体和非晶体 1晶体：具有规则的几何形状 点击下图观看动画点击下图观看动画几种晶体的形状几种晶体的形状.swf一、晶体和非晶体 1晶体：具有规则的几何形状 点击下图观6由此可知：（1）常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等（2）几种常见晶体的规则外形：食盐的晶体呈立方体形；明矾的晶体呈八面体形；石英的晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥；雪花是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案由此可知：（1）常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫7非晶体：没有规则的几何形状 常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等 松香松香沥青沥青非晶体：没有规则的几何形状 常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡83晶体和非晶体的差异（1）在在外外形形上上：晶晶体体具具有有规规则则的的几几何何形形状状，非非晶晶体体没没有有规规则的几何形状则的几何形状点击下图观看动画了解晶体与非晶体的导热性点击下图观看动画了解晶体与非晶体的导热性晶体非晶体的导热性能.swf3晶体和非晶体的差异（1）在外形上：晶体具有规则的几何形状9 由此可知：（2）在物理性质上，晶体的物理性质与方向有关（这种特性叫各向异性），非晶体的物理性质在各个方向是相同的（这种特性叫各向同性）注意：注意：晶晶体体具具有有各各向向异异性性，并并不不是是每每种种晶晶体体在在各各种种物物理理性性质质上上都都表表现现出出各各向向异异性性云云母母导导热热性性上上表表现现出出显显著著的的各各向向异异性性，而而有有些些晶晶体体在在导导电电性性上上表表现现出出显显著著的的各各向向异异性性，如如方方铝铝矿矿，有有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石 晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点 由此可知：注意：104晶体和非晶体间的转化 1一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，例如水晶天然水晶是晶体，熔化后再凝结的水晶（石英玻璃）就是非晶体，即一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的2许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体3在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的材料都能成为非晶体 4晶体和非晶体间的转化 1一种物质可能以晶体和非晶体两种11二、单晶体和多晶体 1单单晶晶体体：如如果果一一个个物物体体就就是是一一个个完完整整的的晶晶体体，这这样样的的晶晶体体叫做单晶体叫做单晶体 例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等2多多晶晶体体：如如果果整整个个物物体体是是由由许许多多杂杂乱乱无无章章地地排排列列着着的的小小晶晶体体组组成成的的，这这样样的的物物体体叫叫做做多多晶晶体体其其中中的的小小晶晶体体叫叫做做晶晶粒粒（1）多晶体没有规则的几何形状）多晶体没有规则的几何形状 （2）多多晶晶体体 不不显显示示各各向向异异性性（每每一一晶晶粒粒内内部部都都是是各各向向异性的）异性的）有确定的熔点有确定的熔点 固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志二、单晶体和多晶体 1单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶123多晶体和非晶体比较 （1）多晶体和非晶体都没有规则的几何形状 （2）多晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点 （3）多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向同性3多晶体和非晶体比较 13例题：下列说法中正确的是（）A常见的金属材料都是多晶体B只有非晶体才显示各向同性C凡是具有规则天然几何形状的物体必定是单晶体D多晶体不显示各向异性例题：下列说法中正确的是（）14解析：v常见的金属：金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体，选项A正确因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性，所以选项B错误，这项D正确有天然规则的几何形状的物体一定是单晶体，选项C正确v该题的正确答案为A、C、D解析：常见的金属：金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体，15小结：v晶体和非晶体v单晶体和多晶体小结：晶体和非晶体169.2液体9.2液体17教学目标教学目标知识与技能知识与技能 1、知道液体的宏观性质（具有一定的体积，不易压缩，有流动性）；2、了解液体的微观结构：液体的微观粒子也在平衡位置附近做微小的振动，但液体分子没有固定不变的平衡位置；3、能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象；4、了解表面张力现象在实际中的应用，并能解释一些简单的自然现象过程与方法过程与方法 1运用能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象 2理论联系实际，学习运用表面张力解释自然现象情感、态度与价值观情感、态度与价值观 通过对表面张力现象在实际中的应用，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣教学重点难点教学重点难点：液体的微观结构及其宏观解释教学方法：教学方法：探究法教具：教具：多媒体课件教学目标知识与技能18分子在不停的做无规则的运动，分子之间的的相互作用力使得分子聚集在一起，而分子的无规则运动又使它们分散开来，我们看到自然界中物质的三种状态：液态、气态和固态，便是由于分子的这两种作用而产生的三种不同的聚集状态。分子在不停的做无规则的运动，191、对比液态、气态、固态研究液体的性质（1）液体和气体没有一定的形状，是流动的。（2）液体和固体具有一定的体积；而气体的体积可以变化千万倍；（3）液体和固体都很难被压缩；而气体可以很容易的被压缩；结论：液体的性质介于气体和固体之间，它与固体一样具有一定的体积，不易压缩，同时，又像气体一样没有固定的形状，具有流动性。这些性质是由它的微观结构决定的。1、对比液态、气态、固态研究液体的性质（1）液体和气20、液体的微观结构液体分子间距介于气体分子间距和固体分子间距之间；液体分子的排列更接近于固体；液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力要小【例】下面关于液体的说法正确的是（）非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体液体的物理性质一般表现为各向同性液体的密度总是小于固体的密度所有的金属在常温下都是固体、液体的微观结构液体分子间距介于气体分子间距和固体分21液体的表面张力表面层表面层液体液体汽汽3、液体的特殊现象液体的表面张力具有使液体表面收缩的趋势液体的表面张力表面层液体汽3、液体的特殊现象液体的22请学生们分析下面这些现象，并解释产生的原因？（1）雨伞的伞面有细小的孔，为什么水不会从孔里漏下去？（2）将分币轻轻地放在一碗水的水面上，为什么分币会浮在水面上不沉下去？因为水将纱线浸湿后，在纱线孔隙中形成水膜，水膜的表面张力使得雨水不致漏下这是由于表面张力使得液体表面形成一个张紧的薄膜，当分币放置上后，使得液体表面发生形变，产生弹力，这样受力平衡，所以分币会浮在水面上不沉下去。请学生们分析下面这些现象，并解释产生的原因？因为水将纱线浸23浸润和不浸润液体的表面张力3、液体的特殊现象毛细现象化学上如何检化学上如何检查试管是否刷查试管是否刷的干净？的干净？【例】人造卫星中有一个盛液体的容器如果液体浸润容器壁，会发生什么现象？如果液体不浸润器壁，又将出现什么现象？【例】在水中浸入两个同样细的毛细管,一个是直的,另一个是弯的,如图,水在直管中上升的高度比弯管的最高点还要高,那么弯管中的水能否流出?为什么?浸润和不浸润液体的表面张力3、液体的特殊现象244、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的一些化合物取名为液晶液晶分子结构液晶的应用：电子表显示窗笔记本彩色显示器人造生物膜4、液晶像液体一样具有流动性，液晶分子结构液晶的应用：电25、液体的微观结构浸润和不浸润液体的表面张力、液体的特殊现象毛细现象、液晶、液体的微观结构浸润和不浸润液体的表面张力269.3饱和汽和饱和气压9.3饱和汽和饱和气压27教学目标教学目标 v知识与能力知识与能力v1知道汽化及汽化的两种方式和其特点。v2理解饱和汽与饱和汽压，能从分子动理论的角度解释有关现象。v3理解空气的绝对湿度和相对湿度，并能进行简单计算。v4了解湿度计的原理。v重点、难点：重点、难点：v1、理解饱和汽与饱和汽压，能从分子动理论的角度解释有关现象。v2、理解空气的绝对湿度和相对湿度，并能进行简单计算。教学目标 知识与能力28一、蒸发与沸腾一、蒸发与沸腾1.1.汽化：汽化：物质从液态变成气态的过程物质从液态变成气态的过程2.2.蒸发蒸发：发生在液体表面，即液体分子由液发生在液体表面，即液体分子由液体表面跑出去的过程体表面跑出去的过程3.3.影响蒸发的因素：影响蒸发的因素：表面积表面积温度温度通风通风液面气压高低液面气压高低蒸发可使液体降温蒸发可使液体降温一、蒸发与沸腾1.汽化：物质从液态变成气态的过程2.蒸发：发294.4.沸腾：沸腾：在一定大气压下，加热液体到某一温度时，在一定大气压下，加热液体到某一温度时，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象，相应的温度叫沸点象，相应的温度叫沸点t/0Cp/kPa10020030050100150沸点与液面上气体的压强有关沸点与液面上气体的压强有关4.沸腾：在一定大气压下，加热液体到某一温度时，在液30蒸发蒸发沸腾沸腾相同点相同点不不同同点点发生部位发生部位温度条件温度条件剧烈程度剧烈程度温度变化温度变化影响因素影响因素方式方式项目项目都是汽化现象，都能使液体变为气体，都吸收热量都是汽化现象，都能使液体变为气体，都吸收热量液面液面内部、液面同时进行内部、液面同时进行任何温度任何温度一定温度（沸点）一定温度（沸点）缓慢缓慢剧烈剧烈降低降低不变不变1.液体温度的高低液体温度的高低2.液体表面积的大小液体表面积的大小3.液体表面空气流动的快慢液体表面空气流动的快慢4.液体汽压的高低液体汽压的高低液面气压的高低液面气压的高低蒸发沸腾相同点不发生部位温度条件剧烈程度温度变化影响因素方式31高中物理选修3-3：物态和物态变化ppt课件32高中物理选修3-3：物态和物态变化ppt课件33现象：减小瓶中的气压，水会沸现象：减小瓶中的气压，水会沸腾。腾。表明表明:气压减小，水的沸点降低。气压减小，水的沸点降低。现象：减小瓶中的气压，水会沸腾。34二、饱和汽和饱和汽压二、饱和汽和饱和汽压1.1.饱和汽饱和汽 在密闭容器中的液体不断的蒸发，液面上的蒸气也不在密闭容器中的液体不断的蒸发，液面上的蒸气也不断地凝结，当这两个同时存在的过程达到断地凝结，当这两个同时存在的过程达到动态平衡动态平衡时，时，宏观的蒸发也停止了，这种与液体处于动态平衡的蒸宏观的蒸发也停止了，这种与液体处于动态平衡的蒸气叫做饱和汽。气叫做饱和汽。2.2.未饱和汽：未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸气没有达到饱和状态的蒸气3.3.饱和汽压：饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫做因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫做这种液体的饱和汽压。这种液体的饱和汽压。二、饱和汽和饱和汽压1.饱和汽 在密闭容器中的液体不断的蒸35说明：说明：（1 1）饱和汽压随温度的升高而增大。）饱和汽压随温度的升高而增大。（2 2）饱和汽压与蒸气所占的体积无关，也和这种体积中有无其他）饱和汽压与蒸气所占的体积无关，也和这种体积中有无其他气体无关。气体无关。a.a.往一个真空容器中注入液体往一个真空容器中注入液体,表面的上方形成饱和蒸汽时表面的上方形成饱和蒸汽时,表面表面的上方空间的气压就是饱和汽压的上方空间的气压就是饱和汽压.b.b.往一个密闭的原来有空气的容器中注入液体往一个密闭的原来有空气的容器中注入液体,表面的上方形成表面的上方形成饱和蒸汽时饱和蒸汽时,表面的上方空间的气压不等于饱和汽压表面的上方空间的气压不等于饱和汽压,而是饱和汽而是饱和汽压与空气压强的总和压与空气压强的总和.c.c.液体的饱和汽压只指这种气体的分气压液体的饱和汽压只指这种气体的分气压.温度升高时温度升高时,分子平均动能增大分子平均动能增大,单位时间内逸出液面的分子单位时间内逸出液面的分子数增多数增多,于是原来的动态平衡状态被破坏于是原来的动态平衡状态被破坏,空间气态分子密度逐空间气态分子密度逐渐增大渐增大,导致单位时间内返回的分子数增多导致单位时间内返回的分子数增多,从而达到新的条件从而达到新的条件下的动态平衡下的动态平衡.说明：（1）饱和汽压随温度的升高而增大。（2）饱和汽压与蒸气36（3 3）液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强）液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强相等相等三、空气的湿度三、空气的湿度1.1.绝对湿度：绝对湿度：空气里所含水汽的压强空气里所含水汽的压强2.2.相对湿度：相对湿度：在某一温度下，水蒸汽的压强与同温度下在某一温度下，水蒸汽的压强与同温度下饱和汽压的比，称为空气的相对湿度。饱和汽压的比，称为空气的相对湿度。相对湿度相对湿度=水蒸汽的实际压强水蒸汽的实际压强同温度下的饱和汽压同温度下的饱和汽压即即B=ppsX100%（3）液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强相等三、空气的湿度373.3.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素素,不是空气中水蒸气的绝对数量不是空气中水蒸气的绝对数量,而是空气中水蒸气而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距.四、空气的湿度四、空气的湿度1.1.空气的相对湿度常用湿度计来测量。空气的相对湿度常用湿度计来测量。2.2.常用的湿度计有干湿泡湿度计、毛发湿度计和湿度常用的湿度计有干湿泡湿度计、毛发湿度计和湿度传感器等传感器等 水蒸气的压强离饱和汽压越远水蒸气的压强离饱和汽压越远,越有利于水的蒸越有利于水的蒸发发,人们感觉干爽人们感觉干爽.3.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素,不是空气38高中物理选修3-3：物态和物态变化ppt课件399.4物态变化中的能量交换9.4物态变化中的能量交换40教学目标教学目标 v知识与能力知识与能力v1知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念。v 2会用熔化热和汽化热处理有关问题。v 3体会能的转化与守恒在物态变化中的应用。v重点、难点：重点、难点：v知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念v会用熔化热和汽化热处理有关问题。教学目标 知识与能力41固态固态液态液态气态气态熔化吸热熔化吸热汽化吸热汽化吸热凝固放热凝固放热液化放热液化放热固态液态气态熔化吸热汽化吸热凝固放热液化放热42一、熔化热一、熔化热 物质从固态变成液态的过程。物质从固态变成液态的过程。物质从液态变成固态的过程。物质从液态变成固态的过程。熔化是凝固的逆过程。熔化是凝固的逆过程。1.熔化与凝固熔化与凝固 熔化：熔化：凝固：凝固：一、熔化热物质从固态变成液态的过程。物质从液态变成固态的过程43一、熔化热一、熔化热 由于固体分子间的强大作用，固体分子只由于固体分子间的强大作用，固体分子只能在各自的平衡位置附近振动，对固体加能在各自的平衡位置附近振动，对固体加热，在其熔解之前，获得的能量主要转化热，在其熔解之前，获得的能量主要转化为分子的动能，使物体温度升高，当温度为分子的动能，使物体温度升高，当温度升高到一定程度，一部分分子的能量足以升高到一定程度，一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚，从而可以在其他分克服其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔解。子间移动，固体开始熔解。为什么熔化会吸热？为什么熔化会吸热？一、熔化热 由于固体分子间的强大作用，固体分子只能在44一、熔化热一、熔化热2.熔化热：熔化热：某种晶体熔化过程中所需的能量与其某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比，称做这种晶体的熔化热质量之比，称做这种晶体的熔化热一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等放出的热量相等一、熔化热2.熔化热：某种晶体熔化过程中所需的能量与其一定质45一、熔化热一、熔化热为什么晶体有确定的熔点和熔化热，非晶体却没有？为什么晶体有确定的熔点和熔化热，非晶体却没有？晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，熔化时不需要所以晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升。热，温度就不断上升。由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同，由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同，而晶体有固定的熔点，因此有固定的熔化热，非晶体没有固定的而晶体有固定的熔点，因此有固定的熔化热，非晶体没有固定的熔点，也就没有固定的熔化热。熔点，也就没有固定的熔化热。一、熔化热为什么晶体有确定的熔点和熔化热，非晶体却没有？46一、熔化热一、熔化热3.熔化热的计算熔化热的计算熔化时吸收的热量：熔化时吸收的热量：Q=m一、熔化热3.熔化热的计算熔化时吸收的热量：Q=m47二、汽化热二、汽化热1.汽化与液化汽化与液化汽化：汽化：物质从液态变成气态的过程物质从液态变成气态的过程液化：液化：物质从气态变成液态的过程物质从气态变成液态的过程液体汽化时，为何要吸热？液体汽化时，为何要吸热？二、汽化热1.汽化与液化汽化：物质从液态变成气态的过程液化：48二、汽化热二、汽化热2.汽化热汽化热某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比，称做这种物质在这个温度下与其质量之比，称做这种物质在这个温度下的汽化热。的汽化热。汽化热跟温度和压强有关汽化热跟温度和压强有关t/0C100Q/(J.g-1)50010001500200025000200300400水在大气压强为水在大气压强为1.01x105Pa下汽下汽化热与温度的关系化热与温度的关系二、汽化热2.汽化热某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与49二、汽化热二、汽化热v一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量化时吸收的热量与液化时放出的热量 相等相等二、汽化热一定质量的物质，在一定温度和压强下，汽化时吸收的热50高中物理选修3-3：物态和物态变化ppt课件51