八年級(jí)物理下冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì)
八年級(jí)物理下冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì)
伴隨著我國(guó)教育事業(yè)的不斷發(fā)展,初中物理教學(xué)也得到了高度重視。眾所周知,八年級(jí)物理是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)新的起點(diǎn),對(duì)學(xué)生日后的學(xué)習(xí)與發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了八年級(jí)物理下冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì),希望對(duì)你有幫助。初二物理下冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì):熔化和凝固
(一)教學(xué)目的
1.知道什么是熔化和凝固現(xiàn)象。
2.理解晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)的物理意義。
3.知道晶體和非晶體的熔化、凝固的區(qū)別。
4.知道熔化吸熱、凝固放熱。
5.了解圖象在學(xué)習(xí)物理學(xué)中的作用。
(二)教具
學(xué)生實(shí)驗(yàn),三人一組。每組配備熔化實(shí)驗(yàn)儀器、酒精燈、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)二支、海波、蠟、水、火柴、坐標(biāo)紙。
(三)教學(xué)過(guò)程
一、新課引入
教師:我們?cè)谛W(xué)自然常識(shí)課中學(xué)習(xí)過(guò)物質(zhì)存在的三種狀態(tài):固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。但是物質(zhì)的狀態(tài)不是一成不變的。當(dāng)物體的溫度發(fā)生變化時(shí),物質(zhì)的狀態(tài)也往往發(fā)生改變,所以物質(zhì)狀態(tài)的變化也屬于熱現(xiàn)象。
二、進(jìn)行新課
1.熔化和凝固
教師提問(wèn):你見(jiàn)過(guò)哪些物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象?
(學(xué)生回答)
春天來(lái)了,湖面上的冰化成水;固態(tài)的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態(tài)等等,這些都是物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象。
提問(wèn):你見(jiàn)過(guò)哪些物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的現(xiàn)象?
(學(xué)生回答)
冬天到了,氣溫下降,湖面上的水結(jié)成冰;工廠的鑄造車間里,工人將鐵水澆在模子里,冷卻后,鐵水變成了固態(tài)的鑄件。
我們把物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫做凝固。剛才我們提到的冰化成水是熔化,水結(jié)冰是凝固。鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成液態(tài)是熔化,鐵水鑄成工件是凝固。
除此之外,蠟、松香、瀝青、玻璃等物質(zhì)也能熔化和凝固。
2.學(xué)生實(shí)驗(yàn):觀察海波的熔化。
(1)講述實(shí)驗(yàn)的做法
各組的熔化實(shí)驗(yàn)儀器中放入了少量的晶體物質(zhì)海波。
將攪拌器和溫度計(jì)的玻璃泡插入試管里的海波粉中,溫度計(jì)的玻璃泡不要接觸試管壁和底,要埋在海波粉中。
把試管放在大燒杯的水中,將燒杯放在鐵架臺(tái)的石棉網(wǎng)上,用酒精燈加熱。等水溫升至30℃以上時(shí),用攪拌器不停地?cái)噭?dòng),每隔半分鐘記錄一次海波的溫度,并觀察海波的狀態(tài)。最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出海波的溫度隨時(shí)間變化的圖線。
(2)注意事項(xiàng)
為了做好實(shí)驗(yàn),每組的三位同學(xué)要分工合作。一位同學(xué)攪動(dòng),一位同學(xué)讀數(shù),并觀察海波的狀態(tài),第三位同學(xué)記錄溫度和狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)中,攪動(dòng)必須不停地進(jìn)行,以保證海波受熱均勻。
(3)學(xué)生操作,等各組的熔化過(guò)程完成后繼續(xù)加熱,教學(xué)活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行。
3.海波的熔化曲線的分析
(教師選擇一個(gè)組的熔化曲線,請(qǐng)?jiān)摻M同學(xué)畫(huà)在黑板上)
教師:其他各組的曲線雖然不完全相同,但是大致形狀如圖所示。我們將這一曲線分為AB、BC和CD三段,請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題。
(1)AB段。在這段曲線對(duì)應(yīng)的一段時(shí)間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度怎樣變化?(答:AB段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)海波是固態(tài),溫度升高)
(2)在曲線上的哪一點(diǎn)海波開(kāi)始熔化?(答:B點(diǎn))
(3)在BC段對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi),海波的狀態(tài)如何?溫度是否變化?這段時(shí)間是否對(duì)海波加熱?(答:BC段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)海波的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)共存。海波的溫度保持在48℃左右不變。此時(shí)仍在繼續(xù)對(duì)海波加熱,即海波仍在吸熱)
(4)在CD段對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度如何變化?(答:海波的狀態(tài)是液態(tài),海波已經(jīng)熔化完畢,繼續(xù)加熱,海波的溫度升高)
4.熔點(diǎn)
教師:除了海波以外,其他晶體物質(zhì),如各種金屬、冰、固態(tài)酒精等,它們的熔化曲線都與海波的熔化曲線形狀相似,只是熔化時(shí)的溫度高低不同而已。這條熔化曲線反映了晶體物質(zhì)熔化的一個(gè)重要特征--晶體的熔化是在一定的溫度下完成的,即晶體在熔化過(guò)程中,溫度保持不變。
晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)。純海波的熔點(diǎn)是48 ℃。我們實(shí)驗(yàn)用的海波不純,熔點(diǎn)低于48 ℃。
5.凝固曲線
教師:如果讓熔化了的海波冷卻,記下液態(tài)海波在冷卻凝固成晶體過(guò)程中的溫度隨時(shí)間變化情況,可得到凝固曲線近似下圖的形狀。請(qǐng)大家思考并回答:
(1)DE段。海波是____態(tài),____熱(填"吸"或"放"),溫度______。
(2)EF段。海波的狀態(tài)是______,____熱,溫度______。
(3)FG段。海波的狀態(tài)是______,____熱,溫度______。
教師:晶體的凝固也是在一定的溫度下完成。晶體凝固時(shí)的溫度叫凝固點(diǎn),晶體的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同。
6.學(xué)生練習(xí)
(1)讀物質(zhì)的熔點(diǎn)表。請(qǐng)學(xué)生看課本上的熔點(diǎn)表。教師讀一種物質(zhì)的熔點(diǎn)并加以解釋。
教師:鎢的熔點(diǎn)是3 140 ℃。鎢在熔化時(shí)溫度保持在3 140 ℃不變。
(學(xué)生模仿教師讀幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)并加以解釋)
(2)學(xué)生回答
①溫度是70 ℃的萘是____態(tài)。
?、谒?5 ℃時(shí)是____態(tài)。
?、坭F、銅、鋁在常溫下是____態(tài)。
?、芩y在-30 ℃時(shí)是____態(tài)。
?、菥凭?100 ℃時(shí)是____態(tài)。
?、掊a在232 ℃時(shí)是____態(tài)。
?、咧袊?guó)北部的漠河冬季氣溫最低到-52.3℃,應(yīng)選用水銀溫度計(jì)還是酒精溫度計(jì)?為什么?(應(yīng)選用酒精溫度計(jì)。因?yàn)榫凭哪厅c(diǎn)是-117 ℃,在-52.3
℃的情況下,酒精是液態(tài)的。水銀的凝固點(diǎn)是-39 ℃,在氣溫低于-39 ℃時(shí),水銀的固態(tài)的。所以水銀溫度計(jì)在冬季的漠河無(wú)法工作。)
7.熔化吸熱和凝固放熱
教師:現(xiàn)在請(qǐng)大家結(jié)合熔化和凝固的實(shí)驗(yàn)聽(tīng)一段海波的自白,并回答問(wèn)題。
“我叫海波,我的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)都是48 ℃?,F(xiàn)在我的體溫恰好是48 ℃,請(qǐng)你們告訴我,我是應(yīng)該熔化,還是應(yīng)該凝固呢?只要你們說(shuō)得對(duì),我就照你們說(shuō)的辦。”
(學(xué)生討論并回答)
48
℃既是海波熔點(diǎn)也是它的凝固點(diǎn)。此時(shí)海波是熔化還是凝固,關(guān)鍵要看海波是吸熱還是放熱。固態(tài)海波在溫度到達(dá)熔點(diǎn)時(shí),吸熱則熔化。液態(tài)海波在溫度到這一溫度時(shí),放熱則凝固。所以熔化時(shí)吸熱,凝固時(shí)放熱。
8.學(xué)生實(shí)驗(yàn):非晶體的熔化和凝固
教師:物質(zhì)除了晶體還有非晶體,松香、石蠟、玻璃等屬于非晶體。我們現(xiàn)在利用實(shí)驗(yàn)研究石蠟的熔化和凝固。
我們所用的實(shí)驗(yàn)裝置還是剛才用過(guò)的裝置,實(shí)驗(yàn)步驟也完全相同。
(學(xué)生操作、實(shí)驗(yàn))
教師:請(qǐng)一個(gè)組把石蠟的熔化和凝固曲線畫(huà)在黑板上。
從石蠟的熔化和凝固曲線可知,非晶體的熔化和凝固跟晶體不同。非晶體沒(méi)有一定的熔點(diǎn),也沒(méi)有一定的凝固點(diǎn)。石蠟熔化時(shí)吸熱,溫度不斷上升,固態(tài)石蠟由硬變軟,然后再變?yōu)橐簯B(tài)。凝固時(shí)放熱,石蠟由液態(tài)變?yōu)檎吵?,然后由軟變硬,形成固態(tài)。
三、歸納總結(jié)
1.物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)叫凝固。
晶體和非晶體的熔化、凝固有明顯的區(qū)別:晶體的熔化和凝固是在一定的溫度下完成,這個(gè)溫度分別叫熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。而非晶體沒(méi)有一定的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。但是不論晶體還是非晶體,熔化時(shí)都吸熱,凝固時(shí)都放熱。所以,晶體實(shí)現(xiàn)熔化的條件可概括為兩條:一是溫度到達(dá)熔點(diǎn),二是吸熱。凝固的條件是溫度到達(dá)凝固點(diǎn),同時(shí)要放熱。
2.通過(guò)以上的學(xué)習(xí),請(qǐng)大家考慮以下兩個(gè)問(wèn)題。
(1)冰水混合物的溫度為什么是0 ℃?(學(xué)生思考并回答)
冰水混合物中有冰又有水,冰和水的物態(tài)變化有兩種可能:其一是冰尚未熔化完畢,冰熔化時(shí)溫度保持在熔點(diǎn)不變。另一種可能是尚未凝固完畢,溫度也應(yīng)保持在凝固不變。所以冰水混合處于熱平衡狀態(tài),溫度為0
℃。
(2)人們常說(shuō)"下雪不冷化雪冷",這句話是什么道理?
(學(xué)生思考并回答)
雪在熔化時(shí)溫度保持在0 ℃不變,但是要吸熱。雪從空氣中吸熱,氣溫下降,所以化雪時(shí)更冷。
3.北方的冬季較冷,為了妥善地保存蔬菜,多在菜窖里放幾桶水,可以利用水結(jié)冰時(shí)放出熱,窖內(nèi)溫度不致太低?,F(xiàn)在,人們研制出一種聚乙烯材料,在15 ℃~40
℃的范圍內(nèi)熔化或凝固,而熔化或凝固時(shí),溫度保持不變。所以,人們將這種材料制成顆粒狀,摻在水泥中制成儲(chǔ)熱地板或墻壁,天氣熱時(shí)顆粒熔化,天氣冷時(shí)又凝固成顆粒,能調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。
四、作業(yè)
1.完成課文后的練習(xí)。
2.習(xí)題3、4、5。
(四)說(shuō)明
1.本節(jié)課文內(nèi)容豐富,知識(shí)有一定的難度。教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)是熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)及熔化吸熱和凝固放熱。建議安排好學(xué)生實(shí)驗(yàn),使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)晶體熔化和凝固時(shí)的特點(diǎn),對(duì)圖像分析得細(xì)致、透徹,有利于學(xué)生加深認(rèn)識(shí)、突出重點(diǎn)。
2.教學(xué)難點(diǎn)是晶體熔化或凝固時(shí),雖然伴隨有熱的得失,但是溫度不變。受初中學(xué)生知識(shí)水平的限制,教師不必從理論上去講解,只要通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象,從事實(shí)出發(fā),學(xué)生能記住這一事實(shí)即可。
3.突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)的有效方法是做好學(xué)生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是海波的純度盡可能高。二是對(duì)海波開(kāi)始加熱時(shí),不要用溫水,溫水會(huì)使試管內(nèi)靠管壁的海波先熔化,而中央部分的海波的溫度還沒(méi)有達(dá)到48
℃。三是攪拌要及時(shí)、不停頓。由于海波是粉末狀,導(dǎo)熱性能差,只有不停攪拌才可望實(shí)驗(yàn)成功。
4.熔化吸熱、凝固放熱的教學(xué),采用海波自白這種擬人化的方法,頗具趣味性和啟發(fā)性,教師不妨一試。
初二物理下冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì):升華和凝華
整體設(shè)計(jì)
升華和凝華現(xiàn)象是學(xué)生學(xué)習(xí)中容易忽略的兩種物態(tài)變化,盡管升華和凝華現(xiàn)象并不罕見(jiàn),但不易被學(xué)生注意,他們總認(rèn)為固態(tài)和氣態(tài)之間的變化必須經(jīng)過(guò)液態(tài)階段。因此教學(xué)過(guò)程中要切實(shí)幫助學(xué)生澄清模糊的認(rèn)識(shí),可以在實(shí)際教學(xué)中把學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的掌握過(guò)程變成學(xué)生自主學(xué)習(xí)和活動(dòng)的過(guò)程,通過(guò)對(duì)已學(xué)知識(shí)的歸納和總結(jié),提高學(xué)生梳理知識(shí)的能力,鞏固所學(xué)的知識(shí)。同時(shí)讓同學(xué)們自覺(jué)產(chǎn)生固態(tài)與氣態(tài)之間是否會(huì)轉(zhuǎn)變的疑問(wèn),從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和求知的欲望。
本節(jié)設(shè)計(jì)從升華和凝華的現(xiàn)象出發(fā),在讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,感知什么是升華,什么是凝華。設(shè)計(jì)人造雪和碘的升華和凝華實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)教學(xué)重難點(diǎn)的突破,做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是控制加溫,教材中使用熱水對(duì)碘加熱(或用酒精燈對(duì)燒瓶底的碘進(jìn)行加熱)來(lái)揭示固體升華是需要吸熱的,其逆過(guò)程讓氣態(tài)碘在冷水中放熱凝華來(lái)揭示氣體凝華需要放熱。根據(jù)碘受熱的升華現(xiàn)象在教學(xué)中應(yīng)補(bǔ)充說(shuō)明升華吸熱的應(yīng)用(例如用干冰在舞臺(tái)上制造霧氣)。要注意碘蒸氣有毒,做 實(shí)驗(yàn)時(shí)必須把它封閉起來(lái),以免影響學(xué)生健康。
課堂上引導(dǎo)同 學(xué)通過(guò)小組活動(dòng)完成設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納課本中的重點(diǎn)知識(shí)。同時(shí),再用學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)解釋一些前面討論的現(xiàn)象和問(wèn)題。然后,對(duì)學(xué)生收集的知識(shí)進(jìn)行討論和交流,并給予一定的評(píng)價(jià)和指導(dǎo)。通過(guò)對(duì)STS課外知識(shí)的閱讀,拓展學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.知道升華和凝華的概念。
2.知道升華要吸熱,凝華要放熱。
3.知道生活中常見(jiàn)的升華和凝華現(xiàn)象。
過(guò)程與方法
1.組織學(xué)生觀察并利用日常生活中一些常見(jiàn)的現(xiàn)象來(lái)理解升華和凝華的定義。
2.師生共同探究升華和凝華實(shí)驗(yàn)過(guò)程,理解升華吸熱和凝華放熱現(xiàn)象。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生關(guān)心環(huán)境,樂(lè)于探索一些自然現(xiàn)象的物理學(xué)道理。
2.通過(guò)小組活動(dòng)、課堂討論與交流培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和自主學(xué)習(xí)的能力。
教學(xué)重點(diǎn)
升華和凝華的概念,對(duì)升華和凝華現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),知道升華要吸熱,凝華要放熱。
教學(xué)難點(diǎn)
用升華吸熱、凝華放熱來(lái)解釋自然界和生活中的一些現(xiàn)象。
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究、交流合作、討論。
課時(shí)安排
1課時(shí)
課前準(zhǔn)備
樟腦丸、松樹(shù)枝、碘、熱水、冷水、帶橡皮塞的試管、燒瓶、試管夾、酒精燈、碘錘、滴管、燒杯、多媒體課件等。
教學(xué)過(guò)程
導(dǎo)入新課
情景引入
多媒體投影幾幅生活中的圖片:用久的電燈泡、冬天窗戶上的“冰花”、吉林松花江畔的“霧凇”、舞臺(tái)演出時(shí)的“白煙滾滾”等內(nèi)容。
引導(dǎo)學(xué)生思考:普通燈泡和日光燈用久了,其燈絲為什么會(huì)變細(xì)?玻璃壁為什么會(huì)發(fā)黑?黑色的物質(zhì)是怎么形成的?“霧凇”是怎樣形成的?美麗的窗花到底是如何形成的?舞臺(tái)上的白煙究竟是什么?它又是怎么形成的呢?
故事導(dǎo)入
故事1:1779年冬天,在彼得堡的一個(gè)寒夜,街道上幾乎不見(jiàn)行人,但是,在市中心一個(gè)大廳里卻燈火輝煌。六千支燃燒著的巨型蠟燭,把大廳里烘托得熱氣騰騰。這里正在舉行盛大的舞會(huì),夫人小姐、名流雅士擁滿大廳 ,在樂(lè)曲聲中翩翩起舞,有的人還淌著汗。正當(dāng)大家跳得如癡如狂的時(shí)候,一位小姐突然暈倒在地,旁邊的人不知如何是好。這時(shí)有人喊道:“快快打開(kāi)窗戶。”打開(kāi)窗戶后,刺骨的寒風(fēng)涌入大廳,奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了:大廳里竟然飛起雪花,紛紛揚(yáng)揚(yáng)的雪花落到人們的頭發(fā)和衣服上。在場(chǎng)的人無(wú)不目瞪口呆。這究竟是怎么回事?大廳里的雪花從何而來(lái)呢?
故事2:據(jù)《新民晚報(bào)》載2001年5月10日,陰天,氣溫約為-15 ℃,第二天中午12時(shí),科考隊(duì)到達(dá)x疆羅布沙漠小河墓地前200米左右時(shí),沙丘上均勻地覆蓋著約5~10厘米的積雪,茫茫無(wú)涯,然而過(guò)了約20 min,奇怪的事發(fā)生了:就在科考隊(duì)手忙腳亂地從沙漠車上卸下器材設(shè)備,開(kāi)始向小河墓地靠近的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)腳下踩的不再是雪地,而是干爽的沙地。再遠(yuǎn)望四周,一眼望不到邊的沙漠中哪有雪的影子?雪到哪兒去了?氣溫一直在零下十四五攝氏度左右,天空陰沉,不見(jiàn)陽(yáng)光,就是雪化了,沙土也至少應(yīng)該是濕的,可抓一把土,手感 依然干爽疏松。
請(qǐng)你用所學(xué)過(guò)的知識(shí)回答:這雪為什么不見(jiàn)了?
實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入
“人工造雪”實(shí)驗(yàn):在錐形瓶?jī)?nèi)放入少許樟腦丸粉末,再將一根細(xì)的松樹(shù)枝放入,然后將瓶子密封。點(diǎn)燃酒精燈緩慢加熱進(jìn)行實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察瓶?jī)?nèi)有什么現(xiàn)象發(fā)生。
實(shí)驗(yàn)中注意觀察的現(xiàn)象:
(1)緩慢加熱過(guò)程中,觀察錐形瓶底部樟腦丸粉的狀態(tài)變化;觀察瓶?jī)?nèi)有何現(xiàn)象發(fā)生。
(2)停止加熱冷卻時(shí),仔細(xì)觀察錐形瓶壁及松枝上有何現(xiàn) 象發(fā)生。
學(xué)生活動(dòng):觀察瓶?jī)?nèi)有無(wú)液體產(chǎn)生, 認(rèn)真分析觀察的結(jié)果,進(jìn)行小組討論,用自己的語(yǔ)言概括樟腦丸粉末在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化情況。
引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果、討論總結(jié)得出:
(1)固態(tài)的樟腦粉末經(jīng)加熱后能直接變成氣態(tài)的樟腦蒸氣;
(2)氣態(tài)的樟腦蒸氣又冷卻直接變成固態(tài)的樟腦粉末。
復(fù)習(xí)導(dǎo)入
(1)自然界中的物質(zhì)常見(jiàn)的存在狀態(tài)主要有哪些?
(2)發(fā)生在固態(tài)和液態(tài)之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程分別叫什么?吸熱還是放熱?發(fā)生在液態(tài)和氣態(tài)之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程分別叫什么?吸熱還是放熱?
思考討論:物質(zhì)能否由固態(tài)直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)或由氣態(tài)直接轉(zhuǎn)化為固態(tài)?
試一試:你能舉出生活中由固態(tài)直接變成氣態(tài)或由氣態(tài)直接變成固態(tài)的例子嗎?
推進(jìn)新課
一、實(shí)驗(yàn)演示:碘的物態(tài)變化
儀器與器材:密封的細(xì)長(zhǎng)玻璃瓶(內(nèi)裝有幾粒碘),方座支架,試管夾,酒精燈等。
實(shí)驗(yàn)方法:
1.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,首先觀察密封在玻璃瓶?jī)?nèi)碘粒的外觀。
2.將裝有碘粒的玻璃瓶在方座支架的試管內(nèi)夾持好,然后用酒精燈對(duì)玻璃管內(nèi)的碘粒加熱,注意觀察碘粒是否經(jīng)過(guò)熔化再變?yōu)樽仙珰怏w。這時(shí)碘發(fā)生了什么現(xiàn)象?
3.熄滅酒精燈,注意觀察在玻璃管冷卻的過(guò)程中碘蒸氣是否經(jīng)過(guò)液化再變成固態(tài)的碘。這時(shí)碘發(fā)生了什么現(xiàn)象?在容器壁看到了什么現(xiàn)象?
4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿玫绞裁唇Y(jié)論?
5.為什么要用酒精燈加熱,不加熱行嗎?
現(xiàn)象觀察:碘受熱(顏色由黑變紫,碘由固態(tài)變成氣態(tài))和遇冷(顏色由紫變淺,逐漸變黑,瓶壁上有細(xì)小發(fā)亮的晶粒形成,無(wú)液體流下)后狀態(tài)變化情況。
分析論證得出結(jié)論:固體與氣體之間可以直接轉(zhuǎn)化。
二、升華和凝華
1.師生歸納總結(jié):(板書(shū))
升華:物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過(guò)程叫升華。
凝華:物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)的過(guò)程叫凝華。
2.學(xué)生思考并交流討論:升華過(guò)程需要吸熱還是放熱?凝華過(guò)程需要吸熱還是放熱?
可用實(shí)驗(yàn)演示:教師要引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明自己的猜想。
為使現(xiàn)象明顯,教師用酒精燈加熱燒瓶中的碘。
(1)微微加熱,紫色蒸氣出現(xiàn)后進(jìn)行觀察。提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考:紫色蒸氣是從哪里來(lái)的?
(2)移開(kāi)酒精燈,紫色蒸氣逐漸減少而消失,酒精燈加熱,紫色蒸氣又重新出現(xiàn),蒸氣上升而消失。提問(wèn):紫色蒸氣的產(chǎn)生是放熱所致,還是吸熱所致?蒸氣上升消失到哪里?
(3)移開(kāi)酒精燈待蒸氣消失后,取下燒瓶,讓學(xué)生看燒瓶底部,有一層碘的晶體。提問(wèn):這層紫色物質(zhì)是什么?是從哪里來(lái)的?為什么會(huì)產(chǎn)生這層物質(zhì)?
學(xué)生交流結(jié)果,處理信息:實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,碘可以由固態(tài)直接變成氣態(tài),此時(shí)要加熱;也可以由氣態(tài)直接變成固態(tài),此時(shí)沒(méi)有加熱,而是對(duì)外放熱。
學(xué)生討論并歸納總結(jié):升華過(guò)程需要吸熱;凝華過(guò)程需要放熱。升華和凝華是互逆過(guò)程。
活動(dòng)體驗(yàn):碘與指紋破案:
在偵破案件時(shí),常常需要從現(xiàn)場(chǎng)提取指紋,下面請(qǐng)大家模仿做一個(gè)實(shí)驗(yàn),用酒精燈加熱(宜小火以減緩碘升華的速度)燒杯(先用玻璃片蓋住)中的碘顆粒,待燒杯中出現(xiàn)紫色氣體時(shí),將玻璃片拿去,用按有指紋(但看不見(jiàn))的白屏靠近燒杯口并不斷來(lái)回移動(dòng),注意觀察白屏上有沒(méi)有指紋顯現(xiàn)出來(lái)。請(qǐng)同學(xué)們動(dòng)手做這個(gè)實(shí)驗(yàn),當(dāng)一回小小偵探家。學(xué)生利用課桌上的器材,動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。不少學(xué)生驚呼指紋能顯示出來(lái),臉上露出了笑容。(教師要求學(xué)生課后通過(guò)查找資料,解釋提取指紋的道理。)
3.知識(shí)遷移,學(xué)會(huì)運(yùn)用
學(xué)生舉例,交流
讓學(xué)生舉出日常生活或自然現(xiàn)象中有關(guān)升華和凝華的現(xiàn)象,師生、生生共同交流,統(tǒng)一看法,對(duì)學(xué)生的舉例、積極 參與給予鼓勵(lì),同時(shí)教育學(xué)生要注意觀察日常生活中的霜、冰花、舊燈泡內(nèi)壁上的黑色物質(zhì),分別判斷出屬于什么物態(tài)變化。(如雪、冰雹的形成,冰凍衣服也會(huì)干,積雪未熔化,但一天比一天少,衛(wèi)生球逐漸變小、消失、有氣味等)
(1)升華現(xiàn)象:①冬天,冰凍的衣服也能晾干;②衛(wèi)生球變小;③用久了的燈絲變細(xì)。
(2)凝華現(xiàn)象:①冰棒表面的“白粉”;②寒冬的夜晚,窗戶玻璃內(nèi)表面上的冰花;③用久了的燈泡變黑(先升華后凝華)。
【拓展】
干冰及其應(yīng)用
干冰,雖然它的名字帶著一個(gè)冰字,卻和水結(jié)成的冰沒(méi)有什么關(guān)系,事實(shí)上它是由無(wú)色的氣體——二氧化碳形成的。如果把二氧化碳裝在一個(gè)鋼瓶里,再加壓,它就會(huì)變成和水一樣的液體了,如果溫度再低一些,那么二氧化碳就會(huì)變成白色的、好似雪花一樣的東西,這就是干冰。這種固體不經(jīng)熔化就可直接變成氣體,這大概是大家叫它干冰的原因吧。干冰的溫度可達(dá)-78.5 ℃,由于干冰溫度很低,它急劇升華的時(shí)候,會(huì)使周圍的溫度迅速降低,空氣里的水蒸氣就會(huì)凝結(jié)成霧。攝影棚里的云霧繚繞的景象就是利用這個(gè)原理形成的。
干冰具有良好的制冷作用,因此可以用來(lái)保鮮食品,干冰可以用于人工降雨,悶熱的夏天有時(shí)遲遲不下雨,這種情況下就可將裝有干冰的炮彈射到烏云密布的天空,不一會(huì)兒大雨就傾盆而下。
仔細(xì)觀察下圖并作出解釋
固態(tài)的二氧化碳(干冰),它是將二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行壓縮、冷卻而成的,溫度可達(dá)零下78.5 ℃,如果將它放在空氣中,會(huì)長(zhǎng)出如圖的冰狀胡須。
解析:固態(tài)的二氧化碳在空氣中發(fā)生升華現(xiàn)象時(shí),吸收了周圍空氣中的熱量,周圍空氣中的水蒸氣熱量被吸后,就發(fā)生了凝華現(xiàn)象。
【多媒體展示】用干冰人工降雨的過(guò)程。
具體過(guò)程:
干冰進(jìn)入云層,就很快升華成氣體,并從周圍吸收大量的熱,使空氣的溫度急劇下降,于是高空中的水蒸氣液化成小水珠,這些小水珠逐漸變大就形成雨落了下來(lái)。
讓學(xué)生解釋人工降雨,教師作出評(píng)價(jià)并統(tǒng)一觀點(diǎn),這里干冰到雨經(jīng)歷了三個(gè)物態(tài)變化的過(guò)程,一是干冰的升華降溫;二是水蒸氣遇冷凝華成小冰晶;三是小冰晶下落遇到熱的氣流熔化成小水珠,小水珠越結(jié)越大,小水珠的重力大于上升氣流產(chǎn)生的浮力時(shí),水珠下落到地面就形成雨。指出干冰易升華吸熱還可用來(lái):①給食品降溫,②在舞臺(tái)上制造“白霧”等。
舞臺(tái)“白霧”:舞臺(tái)上噴撒的干冰升華需從周圍空氣中吸收大量的熱,從而使空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水滴,這些小水滴懸浮在空中就形成了我們看到的所謂“白霧”。廣泛用于舞臺(tái)、劇場(chǎng)、影視、慶典等制作放“煙”效果。
制冷防腐:當(dāng)用火車運(yùn)載鮮魚(yú)時(shí),它就守衛(wèi)在鮮魚(yú)的旁邊,起制冷防腐的作用。干冰外表像冰,可作為防腐劑,它比冰優(yōu)越得多。干冰熔化時(shí)不會(huì)像冰那樣變成液體,它全部升華,四周干干凈凈。干冰冷卻的溫度比冰低得多,而且干冰升華后產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w,能抑制細(xì)菌的繁殖生長(zhǎng)。
常見(jiàn)的自然現(xiàn)象
提出問(wèn)題:自然界中霧、露、云、霜、雪、雹是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象,那么它們是怎么形成的?
討論交流:學(xué)生分組思考,討論。
(1)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(shù)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。
(2)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液化現(xiàn)象,不是冰的熔化現(xiàn)象。
(3)霜是在地表的水蒸氣遇到攝氏零度以下的溫度,直接凝化為固體。
(4)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(叫雪花),在飄降時(shí)相互結(jié)合形成雪片或雪團(tuán)。
(5)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)成小冰珠,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(lái)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(guò)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。
思考題:俗話說(shuō)“霜前冷,雪后寒”,試用所學(xué)的有關(guān)知識(shí)加以解釋。
因?yàn)樗强諝庵械乃魵饽A成的小冰粒,凝華過(guò)程要放熱,而水蒸氣能夠向空氣中放熱的條件是氣溫低于水蒸氣溫度,故只有在足夠低的氣溫下,水蒸氣才會(huì)凝華成霜,因?yàn)橄滤獣r(shí)氣溫較低,人常感到冷。下雪天氣溫度本來(lái)就低,下雪后,雪在熔化時(shí)要向周圍空氣吸熱,而使本來(lái)較低的溫度進(jìn)一步下降,因而雪后寒。
學(xué)生自由閱讀:STS“水循環(huán)”
提出要求:(1)能夠用水的三態(tài)變化解釋自然界的一些水的循環(huán)現(xiàn)象,總結(jié)水的三態(tài)循環(huán)規(guī)律。
(2) 完成課本圖3.4-2水的三態(tài)聯(lián)系填空。
(3)思考問(wèn)題:水為何珍貴?水能為人類做些什么?破壞水資源會(huì)給人類帶來(lái)哪些危害?我們應(yīng)該怎么辦?
(4)對(duì)自己家里的用水進(jìn)行調(diào)查,如每天用水情況(估計(jì)),洗衣用多少水,洗澡用多少水,抽水馬桶用多少水等等,準(zhǔn)備采取哪些措施節(jié)約用水?預(yù)測(cè)在實(shí)施過(guò)程中會(huì)有哪些困難,如何克服?如果完成實(shí)施后每月能夠節(jié)約多少水?可以寫(xiě)成簡(jiǎn)單的調(diào)查報(bào)告。
同步訓(xùn)練
1.下列說(shuō)法中,正確的是( )。
A.嚴(yán)冬,冰凍的衣服也會(huì)干,這是因?yàn)楸A為水蒸氣
B.飯桌上冒出的熱氣是水蒸氣
C.初冬的早晨常見(jiàn)到的霜是由水蒸氣凝固而形成的
D.夏天看到棒冰冒的“白汽”,這是棒冰熔化后蒸發(fā)的水蒸氣
答案:A
2.演出時(shí),舞臺(tái)上往往要用彌漫的白煙霧,給人以若隱若現(xiàn)的舞臺(tái)效果。這種煙霧實(shí)際上是( )。
A.向舞臺(tái)噴射真實(shí)的煙霧
B.利用干冰升華形成的二氧化碳
C.利用干冰升華吸熱,使空氣放熱液化成的“霧”
D.利用干冰升華吸熱,使空氣中的水蒸氣放熱液化成的“霧”
答案:D
3.冬天清晨,在有人居住的窗戶玻璃上往往會(huì)出現(xiàn)冰花。關(guān)于“冰花”,下列說(shuō)法正確的是( )。
A.出現(xiàn)在窗玻璃內(nèi)側(cè),由大量水蒸氣凝華而成
B.出現(xiàn)在窗玻璃內(nèi)側(cè),由水凝華而成
C.出現(xiàn)在窗玻璃外側(cè),由大量水蒸氣凝華而成
D.出現(xiàn)在窗玻璃外側(cè),由水凝華而成
答案:A
4.下列物態(tài)變化中,在吸、放熱的條件上與凝華要求相同的是( )。
A.熔化、汽化 B.液化、熔化
C.凝固、液化 D.凝固、汽化
答案:C
5.下列現(xiàn)象與物態(tài)變化相對(duì)應(yīng)的是( )。
A.衣柜里的樟腦丸變小了——升華
B.靜靜的池塘覆上薄冰——液化
C.夏天灑在地板上的水很快干了——凝固
D.冰箱冷凍室內(nèi)壁的霜——汽化
解析:物態(tài)變化的考點(diǎn)關(guān)鍵是明白水的三態(tài)變化:冰、水、水蒸氣三者之間的變化;冰變成水是熔化,水變成水蒸氣是汽化,冰直接變成水蒸氣是升華,水變成冰是凝固,水蒸氣變成水是液化,水蒸氣直接變成冰是凝華。解決物態(tài)變化的關(guān)鍵是要知道由什么狀態(tài)變成了什么狀態(tài)。樟腦丸是固體,變小了是因?yàn)楣腆w變成了氣體,所以是升華現(xiàn)象,故A對(duì);冰是固態(tài),池塘上的薄冰是由水凝固而成的,故B錯(cuò);水是液態(tài),灑在地板上的水干了是液態(tài)的水變成了氣態(tài)的水蒸氣,屬于汽化現(xiàn)象,故C錯(cuò);霜是固態(tài),冰箱冷凍室內(nèi)壁的霜是由水蒸氣變成固態(tài)的冰,屬于凝華現(xiàn)象,故D錯(cuò)。
答案:A
6.(山東濟(jì)寧)下列現(xiàn)象中的物態(tài)變化屬于升華的是( )。
解析:升華是物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象,雪人沒(méi)熔化卻變小了是由固態(tài)直接變?yōu)樗魵?,是升華現(xiàn)象;A項(xiàng),剛從水中出來(lái)感覺(jué)冷是由液態(tài)的水變成水蒸氣,是汽化現(xiàn)象(汽化吸熱);B項(xiàng),“白汽”是水蒸氣液化形成的小水滴;D項(xiàng),濕衣服變干是汽化現(xiàn)象。
答案:C
7.(江蘇連云港)部分地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重干旱時(shí),氣象部門(mén)用火箭彈向適 當(dāng)云層中拋射干冰(固態(tài)二氧化碳),實(shí)施人工增雨。在人工增雨過(guò)程中,干冰發(fā)生的物態(tài)變化是( )。
A.凝華 B.升華
C.液化 D.熔化
解析:解題的關(guān)鍵是要知道六種物態(tài)變化,干冰在空氣中,直接由固態(tài)變成了氣態(tài) ,屬于升華現(xiàn)象,故B選項(xiàng)正確。
答案:B
8.(山東菏澤)李軍同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室模擬“云和雨的形成”,如圖所示,請(qǐng)寫(xiě)出整個(gè)過(guò)程主要的物態(tài)變化的名稱:______________、______________。
答案:汽化(或蒸發(fā)) 液化(或凝華)
9.(江蘇揚(yáng)州)實(shí)施人工增雨的一種方法是飛機(jī)在高空撒干冰(固態(tài)二氧化碳),干冰進(jìn)入云層,很快______成氣體,并從周圍吸收大量的熱, 于是高空水蒸氣便______成小冰晶或______成小水滴,使云中的冰晶增多,小水滴增大,從而形成降雨。(填物態(tài)變化的名稱)
答案:升華 凝華 液化
教學(xué)反思
升華和凝華是物態(tài)變化中的一組現(xiàn)象,與前面學(xué)習(xí)的四種現(xiàn)象一起構(gòu)成完整的物態(tài)變化體系。盡管升華和凝華現(xiàn)象并不少見(jiàn),但不易被學(xué)生注意,而且氣體不易看見(jiàn),難以直接觀察 到。本節(jié)課的設(shè)計(jì)力求從生活和實(shí)驗(yàn)出發(fā),利用學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和直接經(jīng)驗(yàn),輔以多媒體課件呈現(xiàn)一些不太常見(jiàn)的現(xiàn)象,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了多種多樣的情境,實(shí)驗(yàn)激趣,問(wèn)題驅(qū)動(dòng),充分讓學(xué)生觀察、實(shí)踐、思考、動(dòng)口,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,能夠讓學(xué)生學(xué)得輕松愉快,不同程度的學(xué)生都得到了提高。
規(guī)律總結(jié):
本課主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和分析論證,學(xué)習(xí)了升華和凝華的概念、規(guī)律及其應(yīng)用,大家不僅學(xué)到了物理知識(shí)本身,還學(xué)到了一些科學(xué)研究方法,感受了物理知識(shí)的科學(xué)價(jià)值。
板書(shū)設(shè)計(jì)
第4節(jié) 升華和凝華
備考資料
生活、生產(chǎn)、科技與物態(tài)變化過(guò)程中的吸熱
自然界中的物質(zhì)在一般情況下以固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)三種狀態(tài)存在,物質(zhì)的這三種狀態(tài)在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化過(guò)程中伴隨著吸熱或放熱現(xiàn)象,吸熱的物態(tài)變化有熔化吸熱、汽化吸熱、升華吸熱。在生活、生產(chǎn)、科技中物態(tài)變化吸熱現(xiàn)象有什么應(yīng)用呢?
1.物質(zhì)的熔化吸熱的應(yīng)用
向可樂(lè)飲料中加冰塊會(huì)使飲料變得更清涼:夏天,我們?cè)诤蕊嬃系臅r(shí)候,常會(huì)在飲料中放入一些冰塊,冰塊在熔化時(shí),要吸熱,使飲料變的清涼可口。
冰的熔化冷藏:儲(chǔ)存食品時(shí)利用冰熔化吸熱,使食品降溫,防止食品腐爛變質(zhì)。
化雪冷:俗話說(shuō)“下雪不冷,化雪冷”。化雪時(shí)發(fā)生的物態(tài)變化是熔化,冰熔化時(shí)吸熱,使得氣溫降低,所以人會(huì)感到冷。
發(fā)射衛(wèi)星的火箭頭部涂了一層特殊的材料,保護(hù)火箭:用來(lái)發(fā)射衛(wèi)星的火箭在大氣中飛行時(shí),由于火箭頭部與空氣摩擦使它的頭部發(fā)熱,溫度可達(dá)幾千攝氏度。在它的頭部涂了一層特殊材料,這種材料受熱很容易熔化、汽化吸收箭頭與空氣摩擦產(chǎn)生的熱,可以避免火箭因高速運(yùn)動(dòng)時(shí)與空氣作用產(chǎn)生的高溫而被毀壞的危險(xiǎn)。
另外,高燒病人用冰塊降溫,夏天吃冰棒解熱,冰鎮(zhèn)啤酒都是利用冰的熔化吸熱。
2.物質(zhì)的汽化吸熱的應(yīng)用
夏天天熱時(shí)向地上灑水會(huì)感到?jīng)隹欤涸诘厣蠟⒘怂?,蒸發(fā)需要吸收熱量,水蒸發(fā)吸熱有降溫制冷作用,故天熱時(shí)向地上灑水會(huì)感到?jīng)隹臁?/p>
夏天天熱,洗把臉就感到?jīng)隹欤合戳四樅?,臉上有水分,水蒸發(fā)需要吸收熱量,水蒸發(fā)吸熱有降溫制冷作用,所以夏天天熱,洗把臉就感到?jīng)隹臁?/p>
擦酒精為中暑病人緩解癥狀:給中暑病人擦酒精,酒精容易蒸發(fā),蒸發(fā)需要吸收熱量,蒸發(fā)吸熱有降溫制冷作用,酒精蒸發(fā)快,從病人身上帶走熱量快,使中暑病人緩解癥狀。
夏天用電風(fēng)扇吹風(fēng)感到?jīng)隹欤寒?dāng)我們?cè)谘谉岬南奶焓褂秒婏L(fēng)扇的時(shí)候,電風(fēng)扇的工作,加快了室內(nèi)空氣的流動(dòng),因而加快人體汗液的蒸發(fā),蒸發(fā)需要吸收熱量,故人們會(huì)感覺(jué)到?jīng)鏊?/p>
沙漠羊皮袋:在沙漠里旅行的人,常用一個(gè)羊皮袋來(lái)裝水,由于羊皮袋中的水不斷地滲出,然后蒸發(fā),蒸發(fā)吸熱有降溫制冷作用,使袋中的水溫度較低,雖然氣溫較高,但是水喝起來(lái)清涼可口。
夏天食物放在水缸中防變質(zhì):夏天,沒(méi)有冰箱的農(nóng)村家庭,為了防止飯菜變質(zhì),常把飯菜放入菜盆,再把菜盆放入水缸中,讓菜盆浮在水面上。由于水缸中的水不斷蒸發(fā)吸熱,使水缸內(nèi)的溫度降低,從而使飯菜的溫度降低,不至于使飯菜變質(zhì)。
手術(shù)麻醉:醫(yī)學(xué)上有一種麻醉劑叫氯乙烷,它是一種透明、沸點(diǎn)為13.10 ℃的液體,使用時(shí),將容器口對(duì)準(zhǔn)需手術(shù)部位噴出,噴出的四氯乙烷迅速汽化吸熱降溫使需手術(shù)部位冷凍,使需手術(shù)部位麻醉,從而進(jìn)行手術(shù)。
冰箱制冷:目前常用的電冰箱利用一種制冷劑作為熱的搬運(yùn)工,把冰箱內(nèi)的熱搬運(yùn)至冰箱的外面,制冷劑是一種既容易汽化又容易液化的物質(zhì),汽化時(shí)它吸熱,就如搬運(yùn)工把包裹扛上了肩,液化時(shí)它放熱,就如搬運(yùn)工把包裹卸了下來(lái)。工作時(shí),制冷劑經(jīng)過(guò)一段很細(xì)的毛細(xì)管(冷凝器)緩慢地進(jìn)入冰箱內(nèi)冷凍的管子(蒸發(fā)器),在這里進(jìn)行迅速汽化吸熱,使冰箱內(nèi)溫度降低。生成的蒸氣又被電動(dòng)壓縮機(jī)抽走,壓入冷凝器,再次液化并把從冰箱內(nèi)帶來(lái)的熱通過(guò)冰箱壁上的管子放出,制冷劑這樣循環(huán)流動(dòng),冰箱內(nèi)冷凍室里就可以保持相當(dāng)?shù)偷臏囟取?照{(diào)的制冷也是這個(gè)道理。
熱棒:2006年7月1日,青藏鐵路全線貫通。鐵路要通過(guò)“千年凍土”區(qū),“凍土”區(qū)路基在溫度過(guò)高時(shí)會(huì)變得松軟不牢固。為解決“凍土”難題,保證路 基的穩(wěn)定性,采取了防護(hù)措施,鐵路路基兩旁各插有一排碗口粗細(xì)、高約2米的鐵棒,我們叫它熱棒。熱棒在路基下還埋有5米深,整個(gè)棒體是中空的,里面灌有液氨。裝在熱棒下端的液態(tài)氨在溫度升高時(shí)會(huì)汽化,從路基內(nèi)部吸熱,使路基溫度降低,路基的溫度保持在一個(gè)較低的溫度,不至于使路基變得松軟不牢固。
熱管:熱管是20世紀(jì)80年代研制出來(lái)的一種導(dǎo)熱本領(lǐng)非常強(qiáng)大的裝置。熱管是一根兩端封閉的金屬管,管的內(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易汽化的液體,當(dāng)管的一端受熱時(shí),熱端吸收芯中的液體受熱汽化變成氣體,氣體沿內(nèi)管運(yùn)動(dòng)到另一端(冷端)。而冷端由于未受熱,溫度低,氣體就會(huì)因放熱而液化,被冷凝的液體又被吸收芯吸附,通過(guò)毛細(xì)作用又回到熱端。如此循環(huán),熱管的熱 量就不斷地從一端輸送到另一端。
發(fā)射火箭保護(hù)發(fā)射架:為了保護(hù)發(fā)射臺(tái)的鐵架不被火箭向下噴射的高溫火焰所熔化,工作人員在臺(tái)底建造了一個(gè)大水池。當(dāng)高溫火焰噴到水中時(shí),水池中的水迅速發(fā)生汽化,水汽化時(shí)吸收了大量的熱,不至于使發(fā)射臺(tái)的鐵架溫度升的很高而熔化,從而保護(hù)了發(fā)射架。
3.物質(zhì)的升華吸熱的應(yīng)用
干冰冷藏食品:運(yùn)輸食品時(shí)利用干冰升華吸熱降溫來(lái)防止食品腐爛變質(zhì)。
舞臺(tái)煙霧效果:在文藝演出時(shí),舞臺(tái)上往往要用彌漫的白霧給人以若隱若現(xiàn)的舞臺(tái)效果,這種煙霧是由于向空氣中噴撒干冰(固態(tài)二氧化碳),干冰升華時(shí)吸熱,使氣溫迅速下降,空氣中的水蒸氣有的液化成小水滴,形成白霧,有的凝華成小冰晶,形成白煙,這樣就造成了舞臺(tái)上的云霧效果。
人工降雨:人們利用干冰升華吸熱的特點(diǎn)進(jìn)行人工降雨。當(dāng)干冰進(jìn)入冷空氣層,會(huì)很快升華,在升華過(guò)程中將吸收大量的熱量,使冷空氣層的氣溫急劇下降,這時(shí)高空中的水蒸氣就會(huì)變成小冰晶,小冰晶逐漸變大后下落,在下落過(guò)程中遇到暖氣流就會(huì)熔化而形成雨。
手術(shù)麻醉:固態(tài)二氧化碳可以直接升華為氣態(tài)的二氧化碳,同時(shí)吸收大量的熱,還沒(méi)有殘留物。利用這個(gè)特點(diǎn),可以用在醫(yī)學(xué)科研上,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上有一種“冷凍療法”,即把干冰放在部分組織(如疣子)上,利用干冰升華吸熱迅速降溫冷凍,使其組織壞死,達(dá)到不用“動(dòng)刀”而治愈的目的。
總之,物態(tài)變化過(guò)程中的吸熱過(guò)程在生活、生產(chǎn)、科技中得到了廣泛的應(yīng)用,這些應(yīng)用對(duì)提高我們的生活質(zhì)量、提高生產(chǎn)、科技水平起到了重要的作用
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