八年级物理上册 第一章 物态及其变化教案 新版北师大版.docx

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八年级物理上册第一章物态及其变化教案新版北师大版

第一章　物质的状态及其变化

本章概览

三维目标

⒈能区分物质的固、液、汽三种状态；能描述这三种物态的基本特征。

知到物态变化并能从微观分子结构来认识它。

⒉了解温度计的工作原理及刻度方法；认识实验室温度计和体温计；会用温度计测量温度，知道生活环境中常见温度值。

⒊知道熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华的概念。

知道熔化、汽化、升华过程吸热，凝固、液化和凝华过程放热。

知道同种晶体的凝固点和熔点相同；知道汽化的两种方式：

沸腾和蒸发，了解它们之间的异同点；理解影响蒸发快慢的因素。

了解生活和技术中与物态变化有关的一些现象；能用物态变化的知识分析冰、雾、霜等自然现象的形成，尝试将生活和自然中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来。

⒋通过实验探究了解晶体熔化和液体沸腾时温度的特点；知道熔点和沸点的含义；了解是否有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法；通过探究固体熔化和液体沸腾时温度变化的规律，感知发生状态变化的条件；会用图像描述物体温度随时间变化的关系。

本章知识网络

温度

温度：

物体的冷热程度叫温度。

常用单位：

℃

刻度方法：

测量：

温度计原理：

利用液体热胀冷缩的性质制成

使用注意事项：

种类：

实验室温度计、体温计

状态分类：

固态、液态、气态

变化原因：

物体温度变化→分子运动快慢变化→分子排列情况变化

熔化和凝固

晶体：

熔化和凝固的特点、图像

非晶体：

熔化和凝固的特点、图像

汽化的两种方式

蒸发：

影响快慢因素

形式

汽化和液化

物沸腾：

特点、图像

液化的两种方法

质降低温度：

状压缩体积：

物态变化

升华和凝华

态升华：

物质从固态直接变成气态的过程

相互关系：

（如下图）

及凝华：

物质从气态直接变成固态的过程

其

变

化

自然界中：

水的物态变化

在生活和技术中生活中：

高压锅、电冰箱的原理

航天科技中：

燃料、助燃剂的液化、整流罩外表特殊物质的熔化

一、物质的状态

名师导航

知识梳理

1．物质存在的形态：

常见的物质三种形态分别是、_________和。

固体物质的形态特点是：

_________________；液体物质的形态特点是：

__________；气体物质的形态特点是：

______________。

2．物质由一种形态变为另一种形态的过程叫____________。

3．物质形态特点及物态变化的原因：

物质由________组成，分子之间存在相互______，同时分子间有一定的______。

物质处于固态时，分子排列_____，分子间的空隙______，分子只能在原位置附近_______，所以，固体物质有一定的体积和形状。

当固体的温度升高时，分子运动_____，当分子运动到一定程度，分子的运动足以使它们离开原来的位置，在其它分子之间运动，这时，物质便以_______的形式存在。

疑难突破

1．物质三种状态的特点及物态变化原因

剖析：

一般而言，物质以三种不同状态存在着，即固态、液态和气态。

不同的状态下的物质具有不同的物理特征。

固体：

具有一定的体积和形状，没有流动性。

例如：

铁、木头、玻璃等。

液体：

具有一定的体积，没有一定的形状，有流动性。

例如：

水、酒精等。

气体：

没有一定的体积和形状，有流动性。

例如：

氢气、氧气等。

三态物质之所以会有不同的特点，就是由于物质分子的排列方式不同造成的。

固态物质中：

分子与分子的排列十分紧密有规则，粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起。

分子来回振动，但位置相对稳定。

就像学生在自己的座位上身子可以来回晃动一样，如图1-1-1甲

所示。

因此，固体具有一定的体积和形状。

液态物质中：

分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体小。

就像我们在自己的教室中交换座位，但又没离开教室一样，如图1-1-1乙所示。

因此，液体没有确定的形状，但有一定的体积且具有流动性。

气态物质中：

分子间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子之间的作用力很小，分子极度散乱。

就好比我们在操场上玩，处于完全自由的状态，四处奔跑，如图1-1-1丙所示。

因此气体没有一定的体积和形状，易压缩,具有流动性。

问题探究

问题：

“丁零零……”下课铃响了，活泼好动的同学们都跑出教室在操场上奔跑、嬉闹……试想这样的情景发生在物质的分子身上，物质状态将发生怎样的变化？

探究：

固体物质中，分子排列紧密，具有一定的形状和体积，就像课堂上坐在座位上的学生；气体物质中，分子散乱，间距很大，而且分子高速地向四面八方运动，就像操场上嬉闹的学生。

因此，如果下课的情景发生在组成物质的分子身上，物质状态将从固态变成气态。

答案：

如果下课的情景发生在组成物质的分子身上，物质状态将从固态变成气态.

典题精讲

【例1】自然界中的水存在固态（冰）、液态（水）、气态（水蒸气）三种状态，你能根据你观察到的现象和生活经历，从形状、体积的角度描述这三种状态的特征吗？

【思路解析】我们都熟悉空气和水具有流动性，而冰没有这一特征，这一特征可以与物体的形态联系起来，也就是说气体和液体没有一定的形状，而固体具有一定的形状。

我们也知道气体很容易被压缩，也就是说气体的体积很容易改变（如在注射器中封闭一部分气体，推动活塞可以使气体体积减小。

如图11-1-2所示。

），而固体和液体的体积很难改变，这说明气体没有一定的体积，而固体和液体具有一定的体积。

【答案】固体有一定的形状和体积；液体没有一定的形状，而具有一定的体积；气体既没有一定的形状，也没有一定的体积。

知识导学

在学习这部分内容时，一定要注意多观察、思考，多联系生活实际。

通过对自然界和日常生活中的各种不同状态下物质的特性和共性分析，归纳、总结出固体、液体、气体的不同特征。

同时注意培养自己分析问题，归纳推理等方面的能力。

通过观察课本图1-3、1-4、1-5的图片，想象物质在不同状态时分子的排列以及运动情况。

了解物态变化是由于物质的分子运动情况发生变化引起的。

疑难导析

同种物质在不同状态下表现出来的宏观性质上的差异，是由于不同状态下物质的微观结构不同造成的。

今后同学们在学习物理的过程中，常常会用物质结构的微观模型来解释、说明一些物理现象。

物质结构的微观模型理论主要包括：

物质是由被称为“分子”的微小粒子组成，分子间存在相互的作用，分子间有一定的空隙。

相互作用力的大小、运动情况影响分子的排列。

问题导思

利用类比的方法，将生活中熟悉的事实跟抽象的、看不见的事物进行类比，并通过合理想象，有助于助大家理解较抽象的事实。

将分子跟活泼好动的同学相类比，并能结合固体分子和气体分子的特点将它们想象为课堂上坐在座位上的学生和操场上嬉闹的学生。

典题导考

【绿色通道】解答这类问题时，同学们一定要充分利用自己的生活经验来进行分析总结。

【典题变式】1.下列情景中，哪一个过程属于物态变化（）

A、一块铁放在火炉中烧红了B、一根铁丝被折弯了

C、窗子上的玻璃被打碎了D、阳光下，小雪人“流汗了”

【答案】D

自主广场

知识梳理答案：

1．固态液态气态有一定的形状和体积有一定的体积，没有固定的形状没有固定的形状，也没有一定的体积2．物态变化3．分子作用空隙紧密很小加剧液态

我夯基我达标

1．在课本图1-2实验中，用酒精灯对烧杯中的冰块加热，你看到了什么现象？

这些现象说明了什么问题？

请你根据这些现象，猜测发生物态变化需要什么条件？

1．思路解析：

观察是学习物理的基本方法，主要观察现象的变化以及引起现象变化的条件。

答案：

冰逐渐变成水，继续加热，水可以沸腾，并且越来越少。

说明冰可以变成水，水可以变成水蒸气。

猜测物态变化的条件：

加热或者温度变化

2．物质从液态变成固态的时候，体积是变大了还是变小了？

2．思路解析:

物质状态发生变化时体积也发生变化，这主要是由于分子在排列方式上发生了变化。

大部分物质由液态变为固态时体积变小，如课本图10.1-5举到的蜡凝固时体积缩小，中间凹陷下去；钢水变成钢锭（凝固的面是凹陷的），电路焊接时使用的焊锡等等。

但是需要注意的是水在结冰时体积会变大。

答案:

大多数物质从液态变成固态时体积变小（水例外）。

解析：

固态物质中，分子与分子的排列十分紧密有规则，粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起；液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体小；气态物质中，分子间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子之间的作用力很小。

答案:

气体液体固体

3．水通常是液态，温度降低时，水结冰变为固态，体积；温度升高时，变为气态，体积.

解析：

一种状态的物质，在一定条件下可以变成另一种状态，物质的体积往往会随之变化．一般来说，液态变为固态时，体积变小；液态变为气态时，这是由于大多数物质由液态变为气态时，分子间距变大的缘故，液态变为固态时，分子间距变小的缘故，而水恰恰相反，由液态变为固态时，分子间距变大.

答案:

增大增大

　4．关于物质的状态及分子结构，下列说法中不正确的是（　　）

Ａ．固态物质中，分子排列十分紧密

Ｂ．液态物质中，分子运动比较自由，分子间的作用力比气态的小

Ｃ．液体没有固定的形状

Ｄ．液体和气体都具有流动性

4．思路解析：

固态物质中，分子排列十分紧密，分子间有强大的作用力；液态物质中，分子运动比较自由、分子间的作用力比固态的小，比气态的大；由于气体和液体物质中分子间的作用力较小，所以气体和液体都没有固定的形状，具有流动性，且气体的流动性较弱，形状变化更不受限制。

答案B

5.小丽在厨房里发现：

妈妈把煎熔后的猪油盛在油罐中，油凝固后中间凹陷下去，据此她得出结论：

物质由液态变为固态时，体积。

5．思路解析：

大部分物质由液态变为固态时体积变小，这是由于大多数物质由液态变为固态时，分子间距变小的缘故。

答案:

一般变小

我综合，我发展

6．试用物质液态时的分子的结构特点解释“水无定形”的科学道理。

6．思路解析：

这句话的意思是说，水没有固定的形状，把水装在碗里是碗的形状；装在瓶里是瓶的形状；散到地上不去约束，它便随势横流，毫无形状可言。

利用液态分子结构特点可以对水的的形状问题进行科学的解释。

解答此类问题要从分子排列、分子间的作用力等方面进行比较。

答案　所谓水无定形，是指水没有固定的形状，流动性强。

液态物质中，分子间的作用力比固态物质中的小，分子没有固定的位置，运动比较自由，因而液体没有固定的形状，具有流动性。

7．水结冰后，体积是变大了还是变小了？

请你对这个问题提出自己的猜想，并设计一个实验验证你的猜想是否正确，并对实验结果进行预测。

7．思路解析：

科学探究的一般步骤是：

提出问题、猜想假设、制定计划与设计实验、进行实验收集数据、分析与论证（得出结论）、交流与评估。

本题可以根据日常生活经验提出猜想；设计实验时可考虑设法让水结冰，观察其体积如何变化。

答案：

猜想：

变大

设计、进行实验：

把适量水放在塑料杯里，记下液面所在的位置；再把它放到冰箱里，使之凝固。

预测现象：

结冰后的体积比原来水的体积变大。

结论：

水结冰后体积变大。

我创新，我超越

8．在空气中挥动手指轻而易举，在没膝深的水中跋涉急行步履艰难，搅和冻在冰中的木棒难比登天，用物理学道理解释这三种现象，并自己设计模拟实验，亲自做一下对比。

8．思路解析：

空气、水、冰分别是气态、液态和固态，根据物质的微观模型可知，三者分子间的作用力不同。

设计实验时应紧扣物质的微观模型的理论。

答案　空气是气态物质，分子极度散乱，间距较大，并以高速向四面八方运动，分子间的作用力较小，容易被压缩或分割。

在空气中挥动手指，只需克服极弱的分子间的作用力，因此轻而易举。

水是液态物质，分子没有固定的位置，运动比较自由，分子间的作用力较大，但比固体小得多。

人要涉水而行自然可以，但要克服较强的分子间的作用力在没膝深的水中急行，所要克服的分子间的作用力更大，因此步履艰难。

冰是固态物质，分子排列十分紧密，分子间有强大的作用力，具有一定的体积和形状。

要在冰中搅动木棒，除非是碎冰块，否则是不可能克服分子间强大的作用力的，用难比登天来比喻毫不过分。

设计模拟实验如下：

⑴将手指在空气中挥动几下，找一下受阻的感觉。

⑵在一只碗中盛上半碗水，用筷子在水中搅和，再急速搅动，找一下受阻的感觉。

⑶将筷子插入水中，并将碗、水、筷子一起放进电冰箱冷冻室内，等水结冰冻实后，将碗取出，用一只手按住碗体，另一只手试着搅动冻在冰中的筷子，看看是否能搅得动，找一下受阻的感觉。

规律方法　当我们不懂或懂得很少物理学原理时，感到周围的世界平淡无奇，但当我们懂得越来越多的物理学原理时，世界仿佛一下子变得丰富多彩了，其实物理学本身就是在感受生活中诞生的，也在改变生活感受的过程中不断地发展着，留心你身旁发生的一切，就会发现物理学和我们密不可分。

共同成长

见仁见智

关于物质的状态的话题

甲：

同一种物质可以有固、液、气三种不同状态；不同状态下，物质的宏观性质不同的原因在于：

不同状态下，物质的分子排列方式及相互作用情况不同。

乙：

物质三种状态可以相互变化，发生物态变化的外因是物体温度变化。

当物体的温度发生变化时，其内部的分子运动情况发生变化，导致物质的分子排列方式及相互作用情况发生变化，进而引起物质状态的变化。

丙：

当物质的状态发生变化时，物质的体积往往会随之变化．一般来说，液态变为固态时，体积变小；液态变为气态时，体积会显著增大．

丁：

物态变化时，体积发生变化是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化，这时分子之间存在的相互作用力也发生改变。

合作共赢

请你和同学们一起收集生活中物态变化的例子，说一说物态变化在生活中的应用；并交流、讨论这些实例的共同点和不同点；看看能否找到物态变化的条件。

二、温度的测量

名师导航

知识梳理

1．温度：

物体的_________叫温度。

要准确测量物体的温度，就要使用_______。

温度计上的字母C表示___________。

2．实验室温度计：

⑴摄氏温度的规定：

在大气压为1.01×105帕时，把冰水混合物的温度规定为_____；把沸水的温度规定为_____。

_____和______之间分成100等份，每一等份为_____。

（2）常用温度计是根据____________的性质制成。

（3）使用时温度计时，要将温度计跟被测物体________，并保持_______时间；读数时温度计不能离开______，视线要跟温度计的标尺_________。

3.体温计：

测量范围为_______。

在存储水银的玻璃泡上方有一段细小的_______，当体温计离开人体后，水银因温度降低而收缩，水银便在______处断开，使上面的水银不能退回到玻璃泡中，因而可以在体温计离开人体后再读数。

但使用前必须把水银甩下去（其它温度计不允许甩）。

疑难突破

温度计的使用方法

剖析：

⑴在使用温度计以前，应该做到以下两点：

①观察它的量程——能测量的温度范围。

如果估计待测的温度超出它能测的最高温度，或低于它能测的最低温度，就要换用一支量程合适的温度计，否则温度计里的液体可能将温度计胀破，或者读不出温度值。

②认清它的分度值，以便用它测量时可以准确读出温度值。

⑵在用温度计测液体的温度时，正确的方法如下：

a．温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁（如图1-2-1所示）。

b．温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。

c．读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平（如图1-2-2所示）。

问题探究

问题：

小明想到在生活中有病的时候妈妈总要给量一量体温；天气变化了，爸爸也总要看一看今天几度了，温度计真是一种神奇的东西，它怎么会知道温度的高低呢？

探究：

所需器材：

空汽水瓶1个、软木塞1个、细玻璃管1根、热水锅、酒精灯。

探究过程：

把器材组装成如图1-2-3所示装置。

1．把汽水瓶灌满水；

2．把软木塞中间穿个孔，穿入细玻璃管；

3．把软木塞盖在汽水瓶上，在盖紧时，水会由玻璃管溢出，这时可以倒掉一些水，使水位保持在比瓶口低2cm即可。

4．锅内加1/4容积的冷水，锅底放1个铁丝网垫，把做好的瓶子放入锅中；

5．慢慢加热，边加热，边观察细玻璃管中的水位高度，几分钟后，水位下降，继续加热，水位逐渐上升。

探究评析：

水位开始时下降，主要是因为玻璃瓶先受热膨胀造成的，之后瓶中的水也变热，开始膨胀，细管中的水位逐渐上升。

如果把细玻璃管刻上标度，不也就是一个温度计了吗？

所不同的是，量体温的温度计里面装的是水银，量室温的温度计里面装的是加了颜色的酒精，它们的玻璃管都是抽成真空的密封管。

典题精讲

【例1】（2005年汕头课改区）用温度计测量烧杯中的温度，图1-2-4所示的几种做法中正确的是（）

【思路解析】从图中可以看出，A中温度计的玻璃泡碰容器底了；B中温度计的玻璃泡碰容器侧壁了；D中温度计的玻璃泡没有全部浸入被测液体中；只有C符合要求，所以应选C。

【答案】C

【例2】如图1-2-6所示是温度计的一部分，它的读数应该是（）A.0.3℃B.3.0℃C.17℃D.-17℃

【思路解析】由图可知：

该温度计的最小刻度为1℃，温度计内水银液面在温度计的0℃的刻线以上，从0刻线开始向上3个小格，因而示数为3.0℃

【答案】B.

知识导学

通过课本图1-6和1-7的实验，认识仅凭感觉判断物体的冷热程度是不可靠的。

通过观察实验室温度计、体温计的量程、构造特点，了解温度计的原理、刻度方法以及体温计的特点。

通过学习阅读材料了解一些与生活有关的温度、常见的温度计以及热力学温标的有关知识。

通过用温度计测量自来水的温度和室温了解温度计的使用方法及注意事项，学会正确使用温度计。

疑难导析

今后同学们要经常使用仪器测量物理量，因而要注意养成良好的使用测量仪器时的习惯：

①观察：

仪器的量程和最小刻度值，零刻度线在什么位置？

是否磨损等等②根据实际情况选择合适的测量工具。

③要认真阅读说明书弄清楚使用方法和注意事项。

实际测量时严格按照操作规程和注意事项。

问题导思

生活中每一个现象，每一个动作，每一项新东西的发明创造好像都在不经意中，实质上包含了丰富的物理知识，因此，我们要有探索研究精神，凡事均要问个为什么，能够力所能及的去试一试，处处留心皆学问。

温度计的测温原理是物体的热胀冷缩。

自然界中绝大多数物质均具有这种热胀冷缩的性质。

本问题探究能够很好的说明物体受热后会膨胀，水位逐渐上升，温度降低时，水位逐渐下降，如果把玻璃管的口径做得更细一点，这种现象观察起来效果更明显，如果在细玻璃管上刻上标度，就可以做成一个测量温度的温度计了。

典题导考

【绿色通道】本题考查的是使用温度计测量物体温度的方法，也是中考物理实验中的基本实验之一，因此同学们不要放松对基本实验的学习。

【典题变式】1.

（2005年佛山课改区）如图1-2-5所示，放置在盛有水的烧杯中的两支温度计a、b，加热时，b温度计的示数始终比a温度计的示数高，其原因是_________。

停止加热时，a温度计的示数如图所示，则a温度计的示数是____℃。

【答案】b温度计碰到烧杯底，烧杯底部温度偏高；44

【绿色通道】考查温度计读数的题目经常出现,解题的关键是首先要弄清每一小格表示的刻度值.其次是弄清液柱的上表面在0℃刻度的上面还是下面,然后再读数。

【典题变式】2

图1-2-7所示的是某个温度计的一部分,此温度计的示数是_____℃.

【答案】-14℃

自主广场

知识梳理答案：

1．冷热程度温度计采用摄氏温度2．⑴0度100度0度100度1摄氏度⑵液体热胀冷缩充分接触足够长的测量对象垂直⒊35—42℃缩口

我夯基我达标

1．气象人员按气象要求测得某昼夜四个不同时刻的气温数值如图1-2-8所示，由图可知当日的最大温差为　　　℃

1．思路解析　最大温差既是最高温度与最低温度的差，由图中所示，可判断出最高温度为6℃，最低温度为-8℃，△=6-（-8）=14，故最大温度差为14℃。

答案14

2.图1-2-9中温度计甲的示数为,读做，温度计乙的示数为,读做。

2.思路解析:

温度计甲的示数为3.2℃,读做3.2摄氏度;温度计乙的示数为-2.8℃,读做零下2.8摄氏度（或负2.8摄氏度）.

答案：

略

3．两支没有甩过的体温计读数都是38℃,经消毒后直接用来测量体温是36.5℃和39.5℃的两个病人,则这两支体温计的读数分别是（）

A.36.5℃39.5℃B.39.5℃39.5℃

C.38℃39.5.℃D.38℃38℃

3．思路解析：

使用体温计时,如果没有将前一次测量时升到玻璃管内的水银甩到玻璃泡中,当病人的体温低于体温计原来示数时,将仍然显示原温度值,不能得到所测病人的体温,测量结果是错误的；而当病人的体温等于或高于体温计原示数时，其读数是所测病人的温度值。

应该注意的是：

本题所述的第二种情况虽然读数正确，但没遵守操作规则，这种方法也是错误的。

答案：

C

4．下列说法正确的是（）

A.0℃的冰比0℃的水冷、

B.可以用体温计测开水的温度

C.寒暑表的准确程度可为1℃

D.用体温计也可以测出35℃以下的温度

4．思路解析：

温度表示物体的冷热程度，只要物体的温度相同，物体的冷热程度就相同，因此A错。

体温计的测量范围是35℃～42℃，而开水的温度会超过42℃，如果用体温计去测开水温度，有可能会胀破体温计；同样，体温计也测不出35℃以下的温度。

因此B、D选项也不对。

寒暑表是测量气温的，其准确程度为1℃，选项C正确。

答案：

C

5．如图1-2-10所示为伽利略温度讲（烧瓶内有空气?

细管中有液体）,若气温升高,则（）

A.液体膨胀,液面上升

B.液体膨胀,液面下降

C.气体膨胀,液面上升

D.气体膨胀,液面下降

5．思路解析：

在伽利略温度计中，是靠瓶中气体的热胀冷缩的性质工作的。

气温升高时瓶内气体体积膨胀，液面下降。

答案：

D

6．关于温度计下列说法不正确的是（）

A.体温计的刻度范围一般为35～42℃

B.家用寒暑表是测气温的

C.常见的温度计都是用水银作测温物质

D.体温计可以离开人体读数

6．思路解析：

体温计的测量范围是35℃～42℃，家用寒暑表是测气温的，体温计由于其玻璃泡的上方有一段细小的缩口，当体温计离开人体后，水银因温度降低而收缩，水银柱在缩口处断开，上面的水银不能退回玻璃泡，因此可以离开人体读数。

所以选项A、B、D中的说法正确。

常见的温度计的测温物质可以用水银、酒精、煤油等多种物质，因此选项C说法不正确。

答案：

C

我综合，我发展

7.为了提高液体温度计的灵敏度,下述哪些结构的改变是正确的（）

A.把温度计下端的玻璃泡做大一些

B.把温度计下端的玻璃泡做小一些

C.把温度计的内径做粗一些

D.把温度计的内径做细一些

7．思路解析：

常用温度计是根据液体热胀冷缩性质制成的。

在温度变化相同的情况下，玻璃泡内液体体积越大，膨胀的总体积越大，液体上升越明显，灵敏度越高。

在液体体积变化相同时，温度计的内径越小，液柱上升的高度越大，温度计越灵敏。

答案：

A、D

我创新，我超越

8.有一支温度计没有刻度,小明和小刚各想出了一种刻度方法,请你写出两种刻度方法来。

8．思路解析：

给温度计制作刻度有两种方法：

⑴根据摄氏度的规定，⑵找一