《五、生活和技术中的物态变化》课件2.ppt

第一章第一章 物态及其变化物态及其变化生活和技术中的物态变化生活和技术中的物态变化固态固态液态液态气态气态升华升华(吸热吸热)凝华凝华(放热放热)熔化熔化(吸热吸热)汽化汽化(吸热吸热)液化液化(放热放热)凝固凝固(放热放热)六六种种物物态态变变化化云、雨、雪、雾、露、霜是十分常见的云、雨、雪、雾、露、霜是十分常见的自然现象，它们都是地球上的水发生物自然现象，它们都是地球上的水发生物态变化形成的。态变化形成的。一、自然界中的水循环一、自然界中的水循环(云云)(高空高空)水蒸气水蒸气液化凝华小水滴小水滴小冰晶小冰晶云云由于白天气温高，地由于白天气温高，地表水大量蒸发成水蒸表水大量蒸发成水蒸气，当气，当水蒸气水蒸气上升到上升到冷的高空以后，一部冷的高空以后，一部分分 成为成为小水滴小水滴，一部分一部分 成成小冰小冰晶晶，天空中的，天空中的云云就是就是由大量的小水滴和小由大量的小水滴和小冰晶组成的。冰晶组成的。(雨雨)熔化水水（高于（高于00C）(云云)小冰晶小冰晶小水滴小水滴(云云)(雨雨)变大下落变大下落水水雨雨高高空中的空中的水蒸气水蒸气不不断断 成成小水滴，小水滴，云越聚越厚，就要云越聚越厚，就要开始下落，在下落开始下落，在下落过程当中随着温度过程当中随着温度升高，云中的升高，云中的小冰小冰晶晶也也 成成小水滴小水滴，与云中原有的小水与云中原有的小水滴一起降落到地面滴一起降落到地面上，这就是上，这就是雨雨。雪雪雪雪(雪雪)（低于（低于00C）变大下落变大下落冰晶冰晶(云云)小冰晶小冰晶由于白天气温高，空气中由于白天气温高，空气中形成大量的水蒸气，当水形成大量的水蒸气，当水蒸气上升到很冷的高空时，蒸气上升到很冷的高空时，高空水蒸气高空水蒸气 成六角形成六角形的的冰花冰花，冰花聚集在一起，冰花聚集在一起，形成雪片或者雪团降落下形成雪片或者雪团降落下来，这就是来，这就是雪雪。凝华凝华水蒸气水蒸气凝聚凝聚小冰块小冰块变大下落变大下落(冰雹冰雹)小冰晶小冰晶(云云)冰雹冰雹（没有完全熔化）（没有完全熔化）高空厚重的云层中，高空厚重的云层中，小冰晶在冷气团的作小冰晶在冷气团的作用下，或遇其它冰晶用下，或遇其它冰晶聚积、或遇水滴聚积、或遇水滴_，变成了变成了小冰块小冰块，有些，有些冰块体积较大，下落冰块体积较大，下落过程中没有过程中没有_完降完降落到地面上，这就是落到地面上，这就是雹雹。水滴水滴凝凝 固固小冰块小冰块雾雾雾，是水蒸气在空气雾，是水蒸气在空气中遇冷液化成为小水中遇冷液化成为小水珠，这些小水珠悬浮珠，这些小水珠悬浮在空气中，在地面附在空气中，在地面附近称为雾，是水蒸气近称为雾，是水蒸气液化液化现象。现象。(雾雾)水蒸气水蒸气液化小水滴小水滴地面附近地面附近露是在天气较热露是在天气较热的时候，空气中的时候，空气中的水蒸气于清晨的水蒸气于清晨前遇到温度较低前遇到温度较低的树叶等，液化的树叶等，液化成小水珠附着在成小水珠附着在它们的表面它们的表面. 这是这是一种一种液化液化现象现象.露露水蒸气水蒸气液化液化小水滴小水滴 (露露)花草上花草上霜霜霜是在地表面的水蒸气遇霜是在地表面的水蒸气遇到摄氏零度以下的温度，到摄氏零度以下的温度，直接直接凝华凝华为固体。为固体。霜霜凝华(霜霜)小冰晶小冰晶低于低于00C花草上花草上水蒸气水蒸气【观察】【观察】 水在自然中的存在形态，回想形成过程。水在自然中的存在形态，回想形成过程。冰、雪、雨、露、云、雾、霜、雹冰、雪、雨、露、云、雾、霜、雹雾、露：液化雾、露：液化 霜、雪：凝华霜、雪：凝华 云：液化或凝华云：液化或凝华 雨：液化和熔化雨：液化和熔化雹：凝华或凝固雹：凝华或凝固自然现象自然现象与与 物态变化物态变化水蒸气水蒸气液化小水滴小水滴 (露露)花草上花草上(雾雾)水蒸气水蒸气液化小水滴小水滴浮尘上浮尘上(云云)(高空高空)水蒸气水蒸气液化凝华小水滴小水滴小冰晶小冰晶凝华(霜霜)小冰晶小冰晶低于低于00C花草上花草上水蒸气水蒸气(雨雨)熔化水水高于高于00C(雪雪)低于低于00C变大下落变大下落冰晶冰晶凝固小冰块小冰块变大下落变大下落(冰雹冰雹)蒸发蒸发蒸发二、高压锅二、高压锅 1.结构：结构： 锅身、锅盖、放气孔、安全阀、易熔片锅身、锅盖、放气孔、安全阀、易熔片 食物食物锅盖锅盖易熔片易熔片放气孔放气孔安全阀安全阀锅身锅身2.原理：原理： 锅内气压升高，沸点随着升高。锅内气压升高，沸点随着升高。刚工作时，放气孔被堵死，水上方的气压增大，刚工作时，放气孔被堵死，水上方的气压增大，沸点随着升高。当水上方气压大到一定程度时，沸点随着升高。当水上方气压大到一定程度时，锅内气体刚好能顶起安全阀，气压维持一定值，锅内气体刚好能顶起安全阀，气压维持一定值，水也达到较高的沸点，大约为水也达到较高的沸点，大约为110-120。3.易熔片的作用易熔片的作用为防止安全阀出现故障而起备用保险作用的。为防止安全阀出现故障而起备用保险作用的。放气孔和安全阀易熔片锅身锅盖锅内压强锅内压强锅内温度锅内温度沸点沸点105Pa1.0100551.51101002.01211082.01211215.01521522.0121121用高压锅煮粥，熄火后用冷水将锅冷却，拿掉限压阀用高压锅煮粥，熄火后用冷水将锅冷却，拿掉限压阀后打开锅盖，可以看到锅内的粥仍在沸腾，普通锅却后打开锅盖，可以看到锅内的粥仍在沸腾，普通锅却看不到这样的现象，对此下列说法正确的是（看不到这样的现象，对此下列说法正确的是（ ）。）。A. 熄火后，锅内温度迅速降到熄火后，锅内温度迅速降到100以下，但由于打开以下，但由于打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾锅盖后气压降低，所以重新沸腾B. 熄火后，锅内温度仍高于熄火后，锅内温度仍高于100，即使不冷却，不拿，即使不冷却，不拿去限压阀，粥也在沸腾去限压阀，粥也在沸腾C. 熄火后，锅内温度仍然高于熄火后，锅内温度仍然高于100，冷却后锅内气压，冷却后锅内气压比原来降低，打开锅盖后，气压降为一个大气压，比原来降低，打开锅盖后，气压降为一个大气压，所以重新沸腾所以重新沸腾D. 粥的流动性差，不易降温，熄火后即使不浇冷水，粥的流动性差，不易降温，熄火后即使不浇冷水，不拿去限压阀，粥也要沸腾较长时间不拿去限压阀，粥也要沸腾较长时间C1. 电冰箱内的致冷系统主电冰箱内的致冷系统主要由哪些部分组成？要由哪些部分组成？2. 电冰箱所用的致冷物电冰箱所用的致冷物质有什么特点？质有什么特点？3. 电冰箱是如何达到的致电冰箱是如何达到的致冷的目的？冷的目的？蒸发器、压缩机、冷凝器蒸发器、压缩机、冷凝器易汽化和易液化的物质。易汽化和易液化的物质。蒸发器里汽化吸热，冷凝蒸发器里汽化吸热，冷凝器里液化放热。器里液化放热。三、电冰箱三、电冰箱液化液化 放热放热汽化汽化 吸热吸热气态制冷物质气态制冷物质=液态液态液态制冷物质液态制冷物质=气态气态【想一想】 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上方？（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。打开冰箱门，不能使室温降低打开冰箱门，不能使室温降低四、航天技术中的物态变化四、航天技术中的物态变化1.运载火箭的燃料与助燃剂是什么？运载火箭的燃料与助燃剂是什么？ 液化：运载火箭的燃料常采用液态，它是利用利用压缩体积的方法使气态液化形成，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，如图所示：（1）液化：）液化：火箭使用氢气作为燃料，用氧气火箭使用氢气作为燃料，用氧气作为助燃气。但由于气体的体积较大，所作为助燃气。但由于气体的体积较大，所以人们采取将氢气液化的方法减小燃料的以人们采取将氢气液化的方法减小燃料的体积。体积。（2 2）熔化、汽化吸热：）熔化、汽化吸热：飞船返回舱的飞船返回舱的“防热衣防热衣”， 主要通过三种方式使返回舱内主要通过三种方式使返回舱内部的温度控制在航天员可以忍受的温度下。降温主要通过部的温度控制在航天员可以忍受的温度下。降温主要通过三种方法：三种方法： 一是吸热式防热，在返回舱的某些部位，采用导热性一是吸热式防热，在返回舱的某些部位，采用导热性能好、熔点高和热容量大的金属吸热材料通过溶化来吸收能好、熔点高和热容量大的金属吸热材料通过溶化来吸收大量的气动热量；大量的气动热量； 二是辐射式防热，用具有辐射性能的钛合金及陶瓷等二是辐射式防热，用具有辐射性能的钛合金及陶瓷等复合材料，将热量辐射散发出去；复合材料，将热量辐射散发出去； 三是烧蚀防热，利用高分子材料在高温加热时表面部三是烧蚀防热，利用高分子材料在高温加热时表面部分材料熔化、蒸发、升华或分解汽化带走大量热量的方法分材料熔化、蒸发、升华或分解汽化带走大量热量的方法散热。散热。 卫星返回地面时，与空气相互摩擦，温度升高。表面卫星返回地面时，与空气相互摩擦，温度升高。表面温度可达上千摄氏度温度可达上千摄氏度问题：整流罩的外表面上涂有一层什么样的问题：整流罩的外表面上涂有一层什么样的特殊物质？特殊物质？容易熔化或汽化的物质。容易熔化或汽化的物质。 v【例【例1 1】 我国我国“神舟神舟”五号返回舱的表面五号返回舱的表面有一层叫做有一层叫做“烧蚀层烧蚀层”的物质，它可以在的物质，它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而烧返回大气层时保护返回舱不因高温而烧毁毁. .“烧蚀层烧蚀层”能起这种作用，除了隔热性能起这种作用，除了隔热性能外还由于（能外还由于（ ）vA.A.它的硬度大，不易烧坏它的硬度大，不易烧坏vB.B.它的表面非常光滑，能减少与空气的摩它的表面非常光滑，能减少与空气的摩擦擦vC.C.它在熔化和汽化时要吸收大量的热它在熔化和汽化时要吸收大量的热vD.D.它能把热辐射到宇宙空间它能把热辐射到宇宙空间 热管热管热管里的液体不热管里的液体不断地通过汽化和断地通过汽化和液化，把热量从液化，把热量从一端传递到另一一端传递到另一端。液体在汽化端。液体在汽化和气体在液化时和气体在液化时要分别吸收和放要分别吸收和放出大量的热出大量的热 。指出下列现象属于那一种物态变化指出下列现象属于那一种物态变化解析解析“白气白气”现象现象固体器件固体器件“出汗出汗”现象现象分离液体分离液体 分离气体分离气体 制蒸馏水制蒸馏水干冰使运输中的食品降温保持新鲜程度。干冰使运输中的食品降温保持新鲜程度。干冰人工降雨干冰人工降雨干冰制造舞台烟雾干冰制造舞台烟雾灯泡的钨丝细了，玻璃内壁变黑了。灯泡的钨丝细了，玻璃内壁变黑了。结了冰的衣服变干了结了冰的衣服变干了 樟脑体积变小樟脑体积变小冰箱内结霜冰箱内结霜四、练习四、练习 冰箱、冰柜制冷冰箱、冰柜制冷汗液使人体降温汗液使人体降温洒水使环境降温洒水使环境降温狗伸缩舌头调节体温狗伸缩舌头调节体温液化液化液化液化 先先气化气化后后液化液化先先液化液化后后气化气化先先气化气化后后液化液化凝华凝华蒸发蒸发升华升华升华升华先先升华升华后后凝华凝华蒸发蒸发蒸发蒸发升华升华后后液化液化升华升华蒸发蒸发升华升华后后液化液化3、解析、解析“白气白气”现象现象打开冰箱门冒出白气。打开冰箱门冒出白气。撕开冰棍包装纸时冒出白气。撕开冰棍包装纸时冒出白气。冬天在北方的户外呼气时呼出白气。冬天在北方的户外呼气时呼出白气。烧开水时壶嘴喷出白气。烧开水时壶嘴喷出白气。水蒸气遇冷放热液化形成小水珠；后水蒸气遇冷放热液化形成小水珠；后 来白气来白气不见了，因为小水珠吸热汽化形成水蒸气了。不见了，因为小水珠吸热汽化形成水蒸气了。原因：原因：4、解析、解析“出汗出汗”现象现象从冰箱内取出装了液体的瓶子，瓶子会出汗。从冰箱内取出装了液体的瓶子，瓶子会出汗。洗澡时，洗澡房中玻璃镜子会出汗。洗澡时，洗澡房中玻璃镜子会出汗。冬天从户外进入房子时，眼镜片会出汗。冬天从户外进入房子时，眼镜片会出汗。原因：原因： 瓶子，镜子，眼镜片原来在温度低的环境中瓶子，镜子，眼镜片原来在温度低的环境中温度低，后来遇到了温度高的水蒸气，水蒸温度低，后来遇到了温度高的水蒸气，水蒸气放热被液化了，所以它们就会气放热被液化了，所以它们就会“出汗出汗”了。了。六、升华和凝华知识的应用六、升华和凝华知识的应用 解析自然现象解析自然现象 樟脑因升华直接变成气体充满衣柜，而且体积樟脑因升华直接变成气体充满衣柜，而且体积变小直至消失了变小直至消失了 。 冰箱内结霜，是箱内的水蒸气凝华直接变成小冰箱内结霜，是箱内的水蒸气凝华直接变成小冰粒而成的冰粒而成的灯泡的钨丝细了，灯泡内壁变黑。灯泡的钨丝细了，灯泡内壁变黑。结了冰的衣服变干了。结了冰的衣服变干了。 樟脑体积变小樟脑体积变小冰箱内结霜冰箱内结霜生活与生产中的应用。生活与生产中的应用。以使用干冰（固态二氧化碳）为例以使用干冰（固态二氧化碳）为例干冰升华使运输中对食品降温干冰升华使运输中对食品降温 保持新鲜程度。保持新鲜程度。人工降雨人工降雨制造舞台烟雾制造舞台烟雾液化的两种方式方式1：降低温度方式2：压缩体积