白湾子中学八年级物理导学案执笔人:王廷运审核人:王廷运、邢凤霄时间:201 . . 姓名班级
1.5物态变化在实际生活中的应用
预习案
知识准备
一、学习目标
1.知道物态变化在生活和生产技术中的应用。
2.会解释自然界一些水的循环现象。
二、重难点:
1、重点:升华和凝华
2、难点:生活中的升华和凝华现象
三、知识回顾:
1、升华是物质由态变化成态;
2、凝华是物质由态变化成态;
3、常见的升华有,,常见的凝华现象有。
4、升华需要热,凝华需要热。
探究案
物理宫殿
1.自然界中的云、雨、雪、雾、霜等现象,都是水的物态变化形成的
露是在天气较热的时候,空气中的水蒸气于清晨前遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水珠附着在它们的表面上.这是一种液化现象.
雾和云的情况相同,都是水蒸气在空气中遇冷液化成为小水珠.这些小水珠悬浮在空气中,在地面附近称为雾,在高空处则称为云.因此雾和云都是水蒸气的液化现象,不是冰的升华现象. 霜和雪都是水蒸气的凝华现象而不是液体的凝固. 霜是地表面的水蒸气在摄氏零度以下的温度条件下直接凝华为固体.
雪是天气较冷的时候,空气中的温度低于零摄氏度,水蒸气在空中凝华成固态,为六角形的冰晶(或叫雪花),在飘降时相互结合形成雪片或雪团.
雹是冰球,它的形成较复杂,云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空,凝结为小冰珠,小冰珠在下落时,其外层受热熔化成水,并彼此相结合,使冰珠越来越大,如果上升气流很强就会再升入高空,在其表面凝结一层冰壳.经过多次上下翻腾,能结合成较大的冰珠,当上升气流托不住它时,冰珠就落到地面上,形成冰雹.
2. 家庭中的物态变化
(1)高压锅(如图1.6-5).
①高压锅使食物易熟的原因:因蒸发的水蒸气留在锅内,增大了液面上方的气压,水的沸点高于100℃,食物的温度在100℃以上易熟;
②高压锅的安全装置:一是安全阀.当锅内气压超过规定气压值时,气压顶起安全阀,使锅内气压维持在某一定值;二是易熔片.它是由熔点低的合金材料制成,一旦安全阀失效,锅内温度达到易熔片的熔点时,锅内气体从易熔片处喷出,防止爆炸事故发生;
(2)电冰箱电冰箱的工作循环
【例】空调和电冰箱已走进我们的家庭,请问:(1)空调与电冰箱降温的原理一样吗?(2)安装空调时,为什么将空调安装在窗户的上方?
思路与技巧空调与电冰箱都是制冷设备,它们工作时将内部的热通过工作物质带到外面.所不同的是空调将室内热送到室外,冰箱是将箱内热送到箱外,但仍在室内.空调与冰箱能将相应范围的热送到另一地方,利用了空气对流传热,而发生对流的条件之一是上方温度低于下方,所以制冷器均在上方.
答案(1)两者制冷原理一样.空调将室内的热送到室外,冰箱将箱内的热送到箱外
(2)这样会形成上方温度低于下方,有利于利用空气的对流使室内温度降低.
3.航天技术中的物态变化
(1)液化:运载火箭的燃料常采用液态,它是利用压缩体积的方法使气态液化形成.液态有利于储存和储存较多数量的燃料,如图1.6-7所示;
(2)熔化、汽化吸热:卫星返回地面时,与空气相互摩擦,温度升高.整流罩上的烧蚀层会熔化、汽化吸收大量的热,保护了火箭或卫星;
(3)利用热管使卫星不同面温度变化均匀.
【例】我国“神舟”五号返回舱的表面有一层叫做“烧蚀层”的物质,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁.“烧蚀层”能起这种作用,除了隔热性能外还由于()
A.它的硬度大,不易烧坏
B.它的表面非常光滑,能减少与空气的摩擦
C.它在熔化和汽化时要吸收大量的热
D.它能把热辐射到宇宙空间
思路与技巧返回舱在返回进入大气层后,与空气摩擦,使返回舱温度升得很高,涂在表面的“烧蚀层”除了隔热外还会熔化、汽化吸收大量的热,从而保护了返回舱.
答案C.
看一看在瓶口(有/无)朦胧的“白雾”,蒸发皿底部出现了,其原因是: .
议一议若换另一干燥蒸发皿,向蒸发皿中倒开水,如图1.6-8乙所示,瓶口(有/无)朦胧的“白雾”出现,蒸发皿底部其原因是: .
可见大自然中“雨”是空气中水蒸气(遇热/遇冷)液化形成的.
探究点拨实验探究时尽量创设与实际情况相同的条件,注意区分主要因素和次要因素(说明:自然界中的“雨”的成因还有的是水蒸气先凝华成小冰晶而后又熔化成水的).
【例】水蒸发到大气中成水汽,空气对水汽的容量有一定限度,在10℃时最大为9g,20℃时最大为17g,30℃时最大为30g,当空气不再容纳水汽时就成为饱和状态,此时如果气温继续降低,是不是就可以降水?说明理由?
思路与技巧降水有三个条件:一是空气中水汽饱和,二是气温继续降低,最后是有凝结核.
由题中条件说明不一定降水,因为空气中不一定有凝结核. 答案不一定降水.因降水要同时满足三个条件,由于空气中不一定有水汽的凝结核,即使空气中水汽处于饱和状态、气温继续降低,水汽不一定形成小水滴,即云和雾,如果水滴不够大则会随气流飘浮,所以不一定降水.
训练案
1.选择题:
(1)关于棒冰周围为什么会冒汽的下述说法正确的是()
A.冰熔解成水B.冰升华成水蒸气
C.空气中的水蒸气凝华成小冰晶D.空气中的水蒸气液化成小水珠
(2)人们常说:“下雪不冷化雪冷”,这是因为:
A.下雪天的气温比化雪天气温高B.雪的温度比水的温度高
C.形成雪时要放热,化雪时要吸热D.雪传播热的本领小
(3)冷天,在暖和的教室的玻璃窗上会“出汗”或结冰花.下列有关的说法不正确的是()A.玻璃窗上的“汗”是水蒸气液化生成的B.玻璃窗上的“冰花”是水蒸气凝华生成的C.“汗”出在玻璃窗上靠教室一面的玻璃上D.冰花结在玻璃窗上靠教室外一面的玻璃上(4)下列现象属于液化的是()
A.烧开水的壶嘴冒出“白气”B.深秋的早晨草上出现霜
C.夏天扇扇子觉得凉快D.吃冰棒可以解热
(5)雾的形成过程属于下列哪种物态变化( )
A.汽化;B.液化;C升华;D.凝华
2.填空题:(每空1分,共27分)
(10)物质通常有三种状态,分别是、、.物质由固态直接
变为气态称之为,需要热.
(11)将下列所述现象的物态变化名称写在空白处:(1)早晨有时下起的大雾,
(2)夏天,自来水水管经常“出汗”,(3)洒在地上的水很快干了,
(4)寒冷的冬天的早上,树上的“冰挂”,(5)工厂用钢水浇铸零件,
(6)春天,河里的冰融化了.
3.说理题
(12)火箭在大气中飞行时,它的头部跟空气摩擦而产生大量的热,会因温度过高而烧坏,在火箭头部涂上一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并汽化,就能起保护火箭头部的作用,为什么?。