資源簡介

(共27張PPT)
第3節
熔化和凝固
課程導入
鐵錠化成鐵水、水結冰這兩個現象中物質的狀態分別是怎么變化的呢？
固態
液態
液態
固態
冰的熔化
水的凝固
課程講授
熔化和凝固
物質由固態變為液態的過程，叫做熔化。
物質由液態變為固態的過程，叫做凝固。
熔化
固態
液態
凝固
課程講授
熔化和凝固
我國古代先民早已掌握了金屬熔化和凝固的規律，并將其用于越王劍、“后母戊”青銅方鼎等金屬器具的鑄造過程。春秋時期的《考工記》和明朝時期的《天工開物》中都記載了我國冶煉金屬的方法。
《天工開物》鑄釜圖
那么物質熔化和凝固過程中有什么特點呢？
1.提出問題:
不同物質在熔化過程中溫度變化規律相同嗎？
課程講授
探究熔化的特點
2.猜想與假設：
不同物質在熔化過程中溫度變化規律可能不相同。
3.設計實驗與制定計劃：
分別加熱海波（硫代硫酸鈉）和石蠟，多次測量其加熱過程中的溫度，比較其溫度變化規律。
熔化和凝固的特點
（1）將海波放入試管，按照自下而上的順序安裝好實驗器材，為使海波緩慢均勻加熱，將試管放入燒杯中用水浴法加熱。
（2）用攪拌棒不斷輕輕攪動燒杯里的水，觀察溫度計的示數和海波的狀態變化。從40℃開始，每隔1min讀一次溫度，直到海波全部熔化后再觀察3min。
（3）把測得的數據填入表中，并在坐標紙上根據數據作出海波的溫度隨時間變化的圖像。
課程講授
活動1：探究海波熔化的特點
熔化和凝固的特點
攪拌棒
記錄數據:
課程講授
熔化和凝固的特點
活動1：探究海波熔化的特點
時間t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
溫度t/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 51 54 57
海波狀態 固態 固液共存態 液態 課程講授
海波熔化時的溫度-時間圖像
溫度t/℃
時間t/min
4
3
1
2
5
6
7
9
8
10
60
50
40
0
繪制圖像:
熔化和凝固的特點
活動1：探究海波熔化的特點
分析:
熔化前（AB）:固態，溫度升高;
熔化中（BC）:固液共存態，溫度不變;
熔化后（CD）:液態，溫度升高。
A
B
C
D
結論:
課程講授
熔化和凝固的特點
活動1：探究海波熔化的特點
海波開始熔化時的溫度是48℃；海波在熔化過程中，繼續加熱，溫度保持不變；當海波全部熔化為液體時，繼續加熱，溫度上升。
課程講授
熔化和凝固的特點
探究海波凝固的特點
當海波全部熔化為液體后，讓它慢慢冷卻，每隔一分鐘記下海波的溫度，畫出海波凝固時的溫度-時間圖像。
海波凝固時的溫度-時間圖像
溫度t/℃
時間t/min
4
3
1
2
5
6
7
9
8
10
60
50
40
0
課程講授
熔化和凝固的特點
探究海波凝固的特點
海波凝固時的溫度-時間圖像
溫度t/℃
時間t/min
4
3
1
2
5
6
7
9
8
10
60
50
40
0
（1）海波凝固時的溫度變化特點與熔化時相反。
（2）海波只有溫度達到48℃時才開始凝固，在凝固過程中溫度保持不變。
結論:
參照右圖所示裝置，在試管中放入石蠟碎屑，重復活動“探究海波熔化的特點”的步驟，從40℃開始，觀察石蠟的狀態變化，每隔1min讀一次溫度，做好記錄，并根據數據畫出石蠟熔化時的溫度-時間圖像。
課程講授
活動2：探究石蠟熔化的特點
熔化和凝固的特點
石蠟
記錄數據:
課程講授
熔化和凝固的特點
時間t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
溫度t/℃ 40 41 42 43 44 45 46 47 49 51 54
石蠟狀態 從固態逐漸變軟變稀到全部變成液態 活動2：探究石蠟熔化的特點
課程講授
石蠟熔化時的溫度-時間圖像
溫度t/℃
時間t/min
4
3
1
2
5
6
7
9
8
10
60
50
40
0
繪制圖像:
熔化和凝固的特點
活動2：探究石蠟熔化的特點
分析:
石蠟隨著不斷加熱，溫度不斷升高，在此過程中，石蠟逐漸變軟變稀，最后熔化為液體。
結論:
課程講授
熔化和凝固的特點
比較可知，海波在熔化過程（從開始出現液體到全部變為液體）中，持續吸熱，但溫度不變；石蠟在熔化過程中，持續吸熱，溫度不斷升高。
為什么海波和石蠟的熔化過程會顯著不同呢？
課程講授
根據固體熔化的特點不同，將固體分為兩類：晶體和非晶體。
固
體
晶體：
非晶體：
像海波那樣有固定的熔化溫度的固體
像石蠟那樣沒有固定的熔化溫度的固體
晶體和非晶體
課程講授
常見的晶體
海波、明礬、食鹽、石墨、金剛石、金屬等。
晶體和非晶體
課程講授
石蠟、松香、玻璃、瀝青、橡膠、塑料等。
晶體和非晶體
常見的非晶體
晶體熔化條件：溫度達到熔點，繼續吸熱；
晶體凝固條件：溫度達到凝固點，繼續放熱；
課程講授
熔點：晶體熔化時的溫度；
凝固點：物質從液態凝固為晶體時的溫度；
同一種晶體的凝固點與它的熔點相同；非晶體沒有熔點或凝固點。
晶體在熔化和凝固時都處于固液共存態且溫度不變。
晶體和非晶體
課程講授
晶體 熔點t/℃
固態氫 -259
固態氧 -219
固態氮 -210
固態酒精 -114
固態汞 -39
冰 0
晶體 熔點t/℃
銫 29
海波 48
萘 80
錫 232
鉛 327
鋅 420
晶體 熔點t/℃
鋁 660
金 1064
銅 1085
鐵 1538
鉑 1768
鎢 3414
部分晶體的熔點（1個標準大氣壓）
晶體和非晶體
不同晶體的熔點一般不同。
課程講授
晶體和非晶體熔化和凝固規律的比較
熔化規律 凝固規律 不 同 晶體 非晶體 晶體 非晶體
相同 有熔點
無熔點
熔化時是
固液共存態
熔化時
由硬變軟
熔化時都要吸熱
有凝固點
無凝固點
凝固時是
固液共存態
凝固時
由軟變硬
凝固時都要放熱
晶體和非晶體
小結
課程講授
概念
非晶體：無熔點
熔化
物質由固態變為液態的過程
熔化過程吸熱
熔點
晶體：有熔點
概念
非晶體：無凝固點
凝固
物質由液態變為固態的過程
凝固過程放熱
凝固點
晶體：有凝固點
熔化和凝固
習題練習
1. 下列關于物質的熔化和凝固的說法中，正確的是( 　　 )
A. 各種固體都有一定的熔點，不同的固體熔點不同
B. 晶體熔化時的溫度叫熔點，不同的晶體熔點不同
C. 同種晶體的熔點高于它的凝固點
D. 晶體熔化過程要吸熱，且溫度不斷升高
B
2. 物體在放出熱后，它的溫度將( )
A. 一定下降
B. 一定不變
C. 有可能下降，也有可能不變
D. 以上說法都不對
習題練習
C
習題練習
3. 冬天，小明發現河水結冰了，但室外咸菜缸中的鹽水卻沒有結冰，這是因為鹽水的凝固點比水的凝固點 (選填“低”或“高”)。因此有的地方的工人會向公路的冰面上撒鹽，來降低冰的 ，使冰盡快熔化。
低
熔點
習題練習
4. 我們能把鋁鍋當作容器來熔化錫，但不能用鋁鍋來熔化鐵，為什么
答:鋁的熔點高于錫的熔點，用鋁鍋作容器來熔化錫，錫先熔化；鋁的熔點低于鐵的熔點，用鋁鍋作容器來熔化鐵時，鋁先熔化，所以能把鋁鍋當作容器來熔化錫，但不能用鋁鍋來熔化鐵。
習題練習
5. 俗話說：“下雪不冷，化雪冷。”你有這樣的體驗嗎 這是為什么
答:”下雪不冷，化雪冷”是因為雪在熔化時，要從周圍吸收大量的熱，會使周圍的空氣溫度下降地更多。

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