九年級物理 科學(xué)探究：熔點(diǎn)與沸點(diǎn)課件

第十一章 從水之旅談起 第一節(jié) 科學(xué)探究 熔點(diǎn)與沸點(diǎn) 大渡中學(xué) 趙明剛一 奇妙的水霧霧露露 由上可知：云、雨、雪、露、霧霜 ，它們都是水。雪雪二二 水之旅水之旅1、觀察P311-5圖，說說圖中的變化？2、由上實(shí)驗可知：水有種狀態(tài)，分別是 、。三三氣體氣體液體液體固體固體三三 自然現(xiàn)象自然現(xiàn)象- -風(fēng)、云、雨（霧、露）、霜（雪）的形成風(fēng)、云、雨（霧、露）、霜（雪）的形成 1 1、風(fēng)的形成、風(fēng)的形成 大氣為什么會運(yùn)動？是什么力量驅(qū)使它運(yùn)動的呢？原因是錯綜復(fù)雜的。水平的風(fēng)，垂直的升降氣流，不規(guī)則的亂流運(yùn)動，都各有其復(fù)雜的成因。這里先就風(fēng)的成因談起吧。自從十七世紀(jì)出現(xiàn)了氣壓表，指出空氣有重量因而有壓力這個事實(shí)以后，為人們尋找風(fēng)的奧秘提供了開竅的鑰匙。十九世紀(jì)初，有人根據(jù)各地氣壓與風(fēng)的觀測資料，畫出了第一張氣壓與風(fēng)的分布圖。這種圖不僅顯示了風(fēng)從氣壓高的區(qū)域吹向氣壓低的區(qū)域，而且還指明了風(fēng)的行進(jìn)路線并不直接從高氣壓區(qū)吹向低氣壓區(qū)，而是一個向右偏斜的角度。一百多年來，人們抓住氣壓與風(fēng)的關(guān)系這一條從實(shí)踐中得來的線索，進(jìn)一步深入探究，總結(jié)出一套比較完整的關(guān)于風(fēng)的理論。風(fēng)朝什么地方吹？為什么風(fēng)有時候刮起來特別迅猛有勁，而有時候卻懶散無力，銷聲匿跡？這完全是由氣壓高低、氣溫冷暖等大氣內(nèi)部矛盾運(yùn)動的客觀規(guī)律在支配著的。人們不僅用這種規(guī)律來解釋風(fēng)的起因，而且還用這些規(guī)律來預(yù)測風(fēng)的行蹤。 2 2、云的形成、云的形成 人們常?？吹教炜沼袝r碧空無云，有時白云朵朵，有時又是烏云密布。為什么天上有時有云，有時又沒有云呢?云究竟是怎樣形成的呢? 它又是由有什么組成的？ 漂浮在天空中的云彩是由許多細(xì)小的水滴或冰晶組成的，有的是由小水滴或小冰晶混合在一起組成的。有時也包含一些較大的雨滴及冰、雪粒，云的底部不接觸地面，并有一定厚度。 云的形成主要是由水汽凝結(jié)造成的。 我們都知道，從地面向上十幾公里這層大氣中，越靠近地面，溫度越高，空氣也越稠密；越往高空，溫度越低，空氣也越稀薄。 另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和動、植物的水分，隨時蒸發(fā)到空中變成水汽。水汽進(jìn)入大氣后，成云致雨，或凝聚為霜露，然后又返回地面，滲入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸發(fā)(升華)，再凝結(jié)(凝華)下降。周而復(fù)始，循環(huán)不已。 水汽從蒸發(fā)表面進(jìn)入低層大氣后，這里的溫度高，所容納的水汽較多，如果這些濕熱的空氣被抬升，溫度就會逐漸降低，到了一定高度，空氣中的水汽就會達(dá)到飽和。如果空氣繼續(xù)被抬升，就會有多余的水汽析出。如果那里的溫度高于0C，則多余的水汽就凝結(jié)成小水滴；如果溫度低于0C，則多余的水汽就凝化為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶逐漸增多并達(dá)到人眼能辨認(rèn)的程度時，就是云了。 3 3、霧的形成、霧的形成霧和云都是由浮游在空中的小水滴或冰晶組成的水汽凝結(jié)物，只是霧生成在大氣的近地面層中，而云生成在大氣的較高層而已。霧既然是水汽凝結(jié)物，因此應(yīng)從造成水汽凝結(jié)的條件中尋找它的成因。大氣中水汽達(dá)到飽和的原因不外兩個：一是由于蒸發(fā)，增加了大氣中的水汽；另一是由于空氣自身的冷卻。對于霧來說冷卻更重要。當(dāng)空氣中有凝結(jié)核時，飽和空氣如繼續(xù)有水汽增加或繼續(xù)冶卻，便會發(fā)生凝結(jié)。凝結(jié)的水滴如使水平能見度降低到1千米以內(nèi)時，霧就形成了。另外，過大的風(fēng)速和強(qiáng)烈的擾動不利于霧的生成。因此，凡是在有利于空氣低層冷卻的地區(qū)，如果水汽充分，風(fēng)力微和，大氣層結(jié)穩(wěn)定，并有大量的凝結(jié)核存在，便最容易生成霧。一般在工業(yè)區(qū)和城市中心形成霧的機(jī)會更多，因為那里有豐富的凝結(jié)核存在。4 4、露的形成、露的形成在溫暖季節(jié)的清晨，人們在路邊的草，樹葉及農(nóng)作物上經(jīng)常可以看到的露珠，露也不是從天空中降下來的。露的形成原因和過程與霜一樣，只不過它形成時的溫度在0C以上罷了。在0C以上，空氣因冷卻而達(dá)到水汽飽和時的溫度叫做露點(diǎn)溫度。在溫暖季節(jié)里，夜間地面物體強(qiáng)烈輻射冷卻的時候，與物體表面相接觸的空氣溫度下降，在它降到露點(diǎn)以后就有多余的水汽析出。因為這時溫度在0C以上，這些多余的水汽就凝結(jié)成水滴附著在地面物體上，這就是露。露和霜一樣，也大都出現(xiàn)于天氣晴朗、無風(fēng)或微風(fēng)的夜晚。同時，容易有露形成的物體，也往往是表面積相對地大的、表面粗糙的、導(dǎo)熱性不良的物體。有時，在上半夜形成了露，下半夜溫度繼續(xù)降低，使物體上的露珠凍結(jié)起來，這叫做凍露。有人把它歸入霜的一類，但是它的形成過程是與霜不同的。露一般在夜間形成，日出以后，溫度升高，露就蒸發(fā)消失了。在農(nóng)作物生長的季節(jié)里，常有露出現(xiàn)。它對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是有益的。在我國北方的夏季，蒸發(fā)很快，遇到缺雨干旱時，農(nóng)作物的葉子有時白天被曬得卷縮發(fā)干，但是夜間有露，葉子就又恢復(fù)了原狀。人們常把雨露并稱，就是這個道理。5 5、霜的形成、霜的形成在寒冷季節(jié)的清晨，草葉上、土塊上常常會覆蓋著一層霜的結(jié)晶。它們在初升起的陽光照耀下閃閃發(fā)光，待太陽升高后就融化了。人們常常把這種現(xiàn)象叫下霜。翻翻日歷，每年10月下旬，總有霜降這個節(jié)氣。我們看到過降雪，也看到過降雨，可是誰也沒有看到過降霜。其實(shí)，霜不是從天空降下來的，而是在近地面層的空氣里形成的。霜是一種白色的冰晶，多形成于夜間。少數(shù)情況下，在日落以前太陽斜照的時候也能開始形成。通常，日出后不久霜就融化了。但是在天氣嚴(yán)寒的時候或者在背陰的地方，霜也能終日不消。霜本身對植物既沒有害處，也沒有益處。通常人們所說的霜害，實(shí)際上是在形成霜的同時產(chǎn)生的凍害。霜的形成不僅和當(dāng)時的天氣條件有關(guān)，而且與所附著的物體的屬性也有關(guān)。當(dāng)物體表面的溫度很低，而物體表面附近的空氣溫度卻比較高，那么在空氣和物體表面之間有一個溫度差，如果物體表面與空氣之間的溫度差主要是由物體表面輻射冷卻造成的，則在較暖的空氣和較冷的物體表面相接觸時空氣就會冷卻，達(dá)到水汽過飽和的時候多余的水汽就會析出。如果溫度在0C以下，則多余的水汽就在物體表面上凝華為冰晶，這就是霜。因此霜總是在有利于物體表面輻射冷卻的天氣條件下形成。 另外，云對地面物體夜間的輻射冷卻是有妨礙的，天空有云不利于霜的形成，因此，霜大都出現(xiàn)在晴朗的夜晚，也就是地面輻射冷卻強(qiáng)烈的時候。此外，風(fēng)對于霜的形成也有影響。有微風(fēng)的時候，空氣緩慢地流過冷物體表面，不斷地供應(yīng)著水汽，有利于霜的形成。但是，風(fēng)大的時候，由于空氣流動得很快，接觸冷物體表面的時間太短，同時風(fēng)大的時候，上下層的空氣容易互相混合，不利于溫度降低，從而也會妨礙霜的形成。大致說來，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到3級或3級以上時，霜就不容易形成了。因此，霜一般形成在寒冷季節(jié)里晴朗、微風(fēng)或無風(fēng)的夜晚。霜的形成，不僅和上述天氣條件有關(guān)，而且和地面物體的屬性有關(guān)。霜是在輻射冷卻的物體表面上形成的，所以物體表面越容易輻射散熱并迅速冷卻，在它上面就越容易形成霜。同類物體，在同樣條件下，假如質(zhì)量相同，其內(nèi)部含有的熱量也就相同。如果夜間它們同時輻射散熱，那末，在同一時間內(nèi)表面積較大的物體散熱較多，冷卻得較快，在它上面就更容易有霜形成。這就是說，一種物體，如果與其質(zhì)量相比，表面積相對大的，那么在它上面就容易形成霜。草葉很輕，表面積卻較大，所以草葉上就容易形成霜。另外，物體表面粗糙的，要比表面光滑的更有利于輻射散熱，所以在表面粗糙的物體上更容易形成霜，如土塊。霜的消失有兩種方式：一是升華為水汽，一是融化成水。最常見的是日出以后因溫度升高而融化消失。霜所融化的水，對農(nóng)作物有一定好處。6 6、雨的形成、雨的形成我們已經(jīng)知道，云是由許多小水滴和小冰晶組成的，雨滴和雪花就是由它們增長變大而成的。那么，小水滴和小冰晶在云內(nèi)是怎樣增長變大的呢?在水云中，云滴都是小水滴。它們主要是靠繼續(xù)凝結(jié)和互相碰撞并合而增大的。因此，在水云里，云滴要增大到雨滴的大小，首先需要云很厚，云滴濃密，含水量多，這樣，它才能繼續(xù)凝結(jié)增長；其次，在水云內(nèi)還需要存在較強(qiáng)的垂直運(yùn)動，這樣才能增加多次碰撞并合的機(jī)會。而在比較薄的和比較穩(wěn)定的水云中，云滴沒有足夠的凝結(jié)和并合增長的機(jī)會，只能引起多云、陰天，不大會下雨。在各種不同的云內(nèi)，其云滴大小的分布是各不相同的，造成云滴大小不均的原因就是周圍空氣中水汽的轉(zhuǎn)移以及云滴的蒸發(fā)。使云滴增長的因素是凝結(jié)過程和碰撞并和過程，在只有凝結(jié)作用的情況下，云滴的大小是均勻的，但由于水汽的補(bǔ)充，使某些云滴有所增長，再加上并和作用的結(jié)果，就使較大的云滴繼續(xù)增長變大成為雨滴。雨滴受地心引力的作用而下降，當(dāng)有上升氣流時，就會有一個向上的力加在雨滴上，使其下降的速度變慢，并且一些小雨滴還可能被帶上去。只有當(dāng)雨滴增大到一定的程度時，才能下降到地面，形成降雨。7 7、雪的形成、雪的形成 我們都知道,云是由許多小水滴和小冰晶組成的，雨滴和雪花是由這些小水滴和小冰晶增長變大而成的。那么，雪是怎么形成的呢?在水云中，云滴都是小水滴。它們主要是靠繼續(xù)凝結(jié)和互相碰撞并合而增大成為雨滴的。冰云是由微小的冰晶組成的。這些小冰晶在相互碰撞時，冰晶表面會增熱而有些融化，并且會互相沾合又重新凍結(jié)起來。這樣重復(fù)多次，冰晶便增大了。另外，在云內(nèi)也有水汽，所以冰晶也能靠凝華繼續(xù)增長。但是，冰云一般都很高，而且也不厚，在那里水汽不多，凝華增長很慢，相互碰撞的機(jī)會也不多，所以不能增長到很大而形成降水。即使引起了降水，也往往在下降途中被蒸發(fā)掉，很少能落到地面。最有利于云滴增長的是混合云?；旌显剖怯尚”Ш瓦^冷卻水滴共同組成的。當(dāng)一團(tuán)空氣對于冰晶說來已經(jīng)達(dá)到飽和的時候，對于水滴說來卻還沒有達(dá)到飽和。這時云中的水汽向冰晶表面上凝華，而過冷卻水滴卻在蒸發(fā)，這時就產(chǎn)生了冰晶從過冷卻水滴上吸附水汽的現(xiàn)象。在這種情況下，冰晶增長得很快。另外，過冷卻水是很不穩(wěn)定的。一碰它，它就要凍結(jié)起來。所以，在混合云里，當(dāng)過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候，就會凍結(jié)沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。當(dāng)小冰晶增大到能夠克服空氣的阻力和浮力時，便落到地面，這就是雪花。小結(jié)小結(jié)1、水有種狀態(tài)，分別是 、。2 2、自然現(xiàn)象中，、自然現(xiàn)象中，云、霧霧是由許多細(xì)小的水滴或冰晶組成的，呈態(tài)與 態(tài)；露、雨露、雨都是小水滴，呈 態(tài)；霜、雪霜、雪都是小冰晶，呈 態(tài)。三三氣體固體液體液液固固液液固固四四 科學(xué)探究科學(xué)探究 冰的熔點(diǎn)與水的沸點(diǎn)冰的熔點(diǎn)與水的沸點(diǎn)1、固體分為與 。冰、海波、鹽、金屬等是晶體。2、觀察P5 11-9圖非晶體非晶體晶體晶體（一）冰的熔點(diǎn)冰的熔化實(shí)驗冰的熔化實(shí)驗3、熔化與熔點(diǎn)：物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)叫熔化，晶體在熔化過程中溫度 ，晶體熔化時的溫度叫熔點(diǎn)。保持不變保持不變4、觀察P7晶體的熔點(diǎn)表： 大于熔點(diǎn)大于熔點(diǎn),物質(zhì)呈液態(tài)物質(zhì)呈液態(tài);小于熔點(diǎn)小于熔點(diǎn),物質(zhì)呈固態(tài)物質(zhì)呈固態(tài);等于熔點(diǎn)等于熔點(diǎn),物質(zhì)呈固態(tài)、物質(zhì)呈固態(tài)、呈呈液態(tài)或液態(tài)或呈呈固態(tài)與液態(tài)共固態(tài)與液態(tài)共存。存。5、練習(xí) P8 2、3晶體與非晶體熔化比較晶體與非晶體熔化比較區(qū)別：晶體有一定的熔化溫度，非晶體沒有一定的熔化溫度。區(qū)別：晶體有一定的熔化溫度，非晶體沒有一定的熔化溫度。（二）（二） 水的沸點(diǎn)水的沸點(diǎn)1、汽化：物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化。汽化有兩種方式： 沸騰， 蒸發(fā)。2、液體沸騰時的溫度叫沸點(diǎn)。3、水沸騰實(shí)驗 P5 1110圖水沸騰時溫度 ，水的沸點(diǎn)為 。4、觀察P7物質(zhì)的沸點(diǎn)表： 當(dāng)物質(zhì)的溫度大于沸點(diǎn)時，物質(zhì)呈氣態(tài)；當(dāng)物質(zhì)的溫度大于沸點(diǎn)時，物質(zhì)呈氣態(tài)；當(dāng)小于沸點(diǎn)時，物質(zhì)呈液態(tài)或氣態(tài)。當(dāng)小于沸點(diǎn)時，物質(zhì)呈液態(tài)或氣態(tài)。保持不變保持不變100練習(xí)：練習(xí)：P8 1我學(xué)到了什么？我學(xué)到了什么？1、水有 種狀態(tài)，分別是 、 、 。2、固體分為 與 。冰、海波、鹽、金屬等是晶體。3、熔化與熔點(diǎn)：物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)叫熔化，晶體在熔化過程中溫度 ，晶體熔化時的溫度叫熔點(diǎn)。4、晶體與非晶體區(qū)別：晶體有一定的熔化溫度，非晶體沒有一定的熔化溫度。5、汽化：物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化。汽化有兩種方式： 沸騰， 蒸發(fā)。6、液體沸騰時的溫度叫沸點(diǎn)。水沸騰時溫度 ，水的沸點(diǎn)為 。