各地的中考試題對學生的物理應用意識和能力的考查進一步加強,創(chuàng)設的問題情境更加合理,與學生的生活實際更加貼近,許多題材的時代氣息和教育價值較強,實踐性和應用性突出,體現(xiàn)了物理學科的應用價值。下面選取汽化過程中的幾道“凍傷”類習題感受一下。
一、火機爆炸速凍成傷
據(jù)某市報報道:天津5歲的小男孩“哨子”飯后躺在床上跟爸媽午休!吧谧印蓖媪艘粫䞍捍蚧饳C后,也睡著了,并將打火機壓在臀下。經(jīng)半個多小時的體溫傳導,打火機中的丁烷氣體膨脹,隨著啪地爆響,劣質(zhì)火機炸出裂縫,丁烷液體外溢,致使屁股上拳頭一般大小的一塊肌肉被立即凍成硬塊,并結上一層冰霜,局部速凍成傷。請你運用所學過的熱學知識解釋產(chǎn)生“速凍成傷”的原因。原因______________________。
解答:丁烷由液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)(體積增大到120倍)是汽化過程,是一個吸熱的過程,從“哨子”的臀部吸收大量熱量,造成速凍。
二、不動刀的冷凍療法
現(xiàn)代醫(yī)學上有叫“冷凍療法”的,即使部分組織(如疣子)迅速低溫冷凍,使其組織壞死,達到不用“動刀”而治愈的目的。請想象并簡述冷凍療法的方法。
解答:冷凍療法是指利用液態(tài)氮汽化吸熱,利用其低溫作用于人體組織,使細胞內(nèi)外形成冰晶,造成細胞脫水、皺縮,直到細胞破壞死亡,而達到治療目的的治療方法。
目前使用的致冷劑有:液氮(?196℃)、液氧(?183℃)等。液氮的致冷溫度最低,價格低廉,使用安全,是目前應用最廣泛的致冷劑。
三、小手術“凍結”麻醉
對于小手術的麻醉,醫(yī)生常用一種沸點為13.1℃的液體氯乙烷,把準備實施手術的地方“凍結”起來。減輕手術中病人的痛苦。氯乙烷是怎樣起到麻醉作用的?
解答:液體氯乙烷的沸點為13.1℃,而人體的體溫約為37℃,高于液體氯乙烷的沸點,會使氯乙烷迅速沸騰,從人體吸收大量的熱,局部溫度急劇下降,毛細血管收縮,使神經(jīng)麻痹,手術時就感覺不到疼痛。
四、“液氮泄露”凍傷
《揚子晚報》曾報道了一則新聞(標題:氮氣泄露,夏現(xiàn)冬景)。
本報訊:昨晚,南京市建寧路上一停車場內(nèi)發(fā)生氮氣泄露事故,現(xiàn)場周圍“寒氣”逼人,車廂掛起冰柱,地面結了厚厚一層冰。
昨晚10點左右,建寧路上一家名為“的士”的休閑中心的一名工作人員突然發(fā)現(xiàn)停車場里一輛大型槽罐車尾部不斷冒出白煙,并且越來越大,當他走過去一看,被現(xiàn)場的情景嚇了一跳,只見車尾部開始結冰,車廂下端已經(jīng)有大約10cm長的冰柱,而液體剛滴到地面上就開始結冰,不久地面上就是一層厚厚的冰。原來,這輛屬于南京氣體產(chǎn)品公司的槽罐車滿載液態(tài)氮氣,車尾部冒出的白煙就是車罐內(nèi)液態(tài)氮發(fā)生泄露的表現(xiàn)。據(jù)介紹,氮氣具有快速制冷的效果,如果有足夠多的氮,可以在很短的時間內(nèi)將周圍氣溫降低到零下50℃,情況比較危險……
小盼是個愛動腦筋的好孩子,閱讀了這則新聞后,提出了下面的問題,你能幫她解答嗎?
氮氣是空氣的主要成分,常溫常壓下是氣態(tài),可槽罐車的車罐里怎么會出現(xiàn)液態(tài)氮?這樣將氣體進行液化有何好處?
車罐內(nèi)液體氮發(fā)生泄露時為何會冒出“白煙”?
根據(jù)所學的物理和自然知識,文中似乎有兩處不妥,你能指出來并加以改正嗎?
發(fā)生此事時,如果你正好在現(xiàn)場,你打算怎么做?
解答:當前是信息時代,我們要注意從各種渠道獲取并篩選有用的信息,學生的學習也不能僅僅局限于課本。以書報中得到的資料作為背景,擬出具有導向性的新問題,并用相關的學科知識去解答,能夠培養(yǎng)學生學科學、用科學的良好習慣。題目第3問提醒學生語言要規(guī)范、科學,這也是與新課標要求學生“具有判斷大眾傳媒是否符合科學事實的初步意識”,“將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識”等不謀而合的。當然如果閱讀不細心,所學知識不牢固、不會應用,將很難作答。
由于氮常溫常壓下是氣態(tài),所以車罐內(nèi)的液態(tài)氮是通過加壓的方法實現(xiàn)液化的。將氣體液化,可以縮小體積,便于貯存和運輸。
液態(tài)氮發(fā)生泄露時,會迅速變成氣體,同時吸收熱量,使周圍空氣中的水蒸氣液化而形成小水珠,出現(xiàn)“白煙”。所以“白煙”不是氮氣,而是小水珠。
兩處不妥:一處為“槽罐車滿載液態(tài)氮氣”,氮氣是氣態(tài)氮,“液態(tài)氮氣”前后矛盾,應改為“液態(tài)氮”。另一處為“氮氣具有快速制冷的效果”,空氣中就含有大量氮氣,照此說法,整個世界豈不冰冷一片。應改為“液態(tài)氮具有快速制冷的效果”。
發(fā)生液氮泄露時,若正在現(xiàn)場,作為中學生,不能不聞不問,事不關己,高高掛起的態(tài)度是不對的。首先根據(jù)掌握的知識,氮無毒無害,但液氮汽化時可能會對人體造成凍傷,所以可告訴周圍人群不必驚慌,但也不要靠近。其次,應尋找泄露點,若是閥門問題擰緊即可。若不好處理,應報警。
來源:自強教育資源網(wǎng)
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/271460.html
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