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八年級物理上冊同步精品課堂(蘇科版2024)4.3熔化和凝固(課件)46頁ppt

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八年級物理上冊同步精品課堂(蘇科版2024)4.3熔化和凝固(課件)46頁ppt

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蘇科版 八年級上冊
第四章 物體變化
4.3 熔化和凝固
長江是我國的第一大河。你可曾想過,這氣勢磅礴、奔騰萬里的滔滔巨流,其源頭竟是由各拉丹冬雪山(圖 4-24) 冰雪消融的點點水滴匯集而成的!
圖 4-24 各拉丹冬雪山
(a)蠟燭燃燒
(d)澆鑄鋼鐵
結合圖(a)-(c),讓我們一起學習物態(tài)變化中的熔化和凝固。
(b)河面結冰
情景引入
01
02
03
04
05
CONTENTS
熔化、凝固的特點
晶體和非晶體
熔化、凝固的應用
PART ONE
熔化、凝固的特點
1.熔化:物質由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程。
冰熔化成水
蠟熔化
巧克力熔化
2.凝固:物質由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程。
水凝固
蠟油凝固
巖漿凝固
把一塊冰放在手里,冰會熔化
點燃的蠟燭,也會熔化
1.在什么情況下,物質會熔化和凝固呢?
2.不同的物質在由固態(tài)變成液態(tài)的過程中,溫度的變化規(guī)律相同嗎?
提出問題:
實驗:探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律
猜想和假設:
(1)在熔化過程中物質溫度不斷上升.
(2)每一種物質熔化時溫度不同.
探究冰和石蠟的熔化過程,分別取適量的冰和石蠟,對它們進行加熱,測出加熱過程中的溫度,觀察熔化的情況,根據計算機屏幕上顯示的圖像,比較二者熔化時溫度的變化規(guī)律.
設計實驗:
采集實驗數據并觀察計算機屏幕上顯示的冰熔化的溫度—時間圖像,同時觀察冰的狀態(tài)變化情況。
將溫度傳感器與計算機連接,設置好數據采集軟件。如圖 4-25 所示,取適量碎冰放入試管中,插入溫度傳感器探頭,再將試管置于放有水的燒杯中。
將上述裝置中的碎冰換成碾碎的石蠟,并且用酒精燈對燒杯加熱,如圖 4-26 所示,觀察計算機屏幕上顯示的石蠟熔化的溫度—時間圖像,同時觀察石蠟的狀態(tài)變化情況。
圖 4-27 和圖 4-28 分別為實驗中獲得的冰熔化時的溫度—時間圖像和石蠟熔化時的溫度—時間圖像。
圖4-27 冰熔化時的溫度—時間圖像
圖4-28 石蠟熔化時的溫度—時間圖像
現象:冰加熱,溫度逐漸上升,溫度達到0℃時開始熔化。熔化的過程中繼續(xù)加熱,冰的溫度保持不變,熔化完,才吸熱升溫;石蠟熔化過程,隨著不斷加熱溫度持續(xù)上升,在此過程中,石蠟由硬變軟變稀,最后熔化為液體。
熔化前 熔化中 熔化后
冰 吸收熱量,溫度升高 吸收熱量,溫度不變 吸收熱量,溫度升高
石蠟 吸收熱量,溫度升高 吸收熱量,溫度升高 吸收熱量,溫度升高
冰和石蠟在熔化前、熔化中、熔化后三個階段溫度變化特點
由探究過程可知:
①冰熔化需要達到一定的溫度(達到0℃),熔化過程需吸收熱量,但保持溫度不變,是固液共存態(tài),熔化完,才吸熱升溫。
②石蠟熔化沒有一定的溫度,熔化過程吸收熱量,溫度一直升高。
③所以不同物質熔化過程中,溫度的變化規(guī)律不同。
實驗結論:
交流與合作:與同學進行交流。你們的結果和別的小組的結果是不是相同?如果不同,怎樣解釋?
PART TWO
晶體和非晶體
固體在熔化時需要吸熱。有些固體(如冰)在熔化過程中盡管不斷吸熱, 但溫度卻保持不變,即具有固定的熔化溫度。
我們可以以此特點將固體分類。
(2)像冰那樣,在熔化過程中雖然吸熱,但溫度保持不變,這個溫度稱為它們的熔點。像這樣具有確定熔化溫度的固體叫作晶體。海波、冰、石英、水晶、食鹽、明礬、萘、各種金屬都是晶體。
(1)固體分為晶體和非晶體

石膏
水晶
明礬
食鹽
各種晶體
(3)像蜂蠟那樣,在熔化過程中只要不斷吸熱,溫度就會不斷升高,即沒有確定的熔化溫度,這種固體叫作非晶體。松香、玻璃、蜂蠟、瀝青等都是非晶體。
松香
瀝青
(4)固體熔化過程中要吸熱。
(5)晶體熔化的條件:①溫度達到熔點;②持續(xù)吸熱。
熔化吸熱
凝固放熱
晶 體 熔點 / ℃ 晶 體 熔點 / ℃ 晶 體 熔點 / ℃
鎢 3 410 鉛 328 固態(tài)水銀 -39
鐵 1 535 錫 232 固態(tài)甲苯 -95
銅 1 083 鈉 98 固態(tài)酒精 -117
金 1 064 萘 80 固態(tài)氮 -210
銀 962 海波(硫代 硫酸鈉) 48 固態(tài)氧 -218
鋁 660 冰 0 固態(tài)氫 -259
一些晶體的熔點(在標準大氣壓下)
實驗研究表明:晶體熔化后再凝固時也有一定的凝固溫度,這個溫度叫作凝固點。同種晶體的凝固點與熔點相同,非晶體沒有熔點也沒有凝固點。液體在凝固時會放熱。
無論是晶體還是非晶體熔化后液體,再次凝固都會放熱。
熔化會吸熱;凝固會放熱。
t溫/℃
t/min
A
B
C
D
非晶體的熔化圖象
t溫/℃
晶體的熔化圖象
晶體凝固的圖象
t溫/℃
t/min
A
B
C
D
非晶體凝固的圖象
t溫/℃
t/min
固 體 相 同 點 不 同 點 熔 點 溫度變化 圖象 熔化條件
晶體 熔化吸熱凝固放熱 有 熔化和凝固過程中溫度不變
達到熔點繼續(xù)吸熱
非晶體 沒有 熔化過程中溫度上升凝固過程下降
繼續(xù)吸熱
熔點
固液共存狀態(tài),溫度不變。
時間
時間
溫度
溫度
液體降溫過程
液體凝固過程
固體降溫過程
液體升溫過程
時間
時間
溫度
溫度
非晶體熔化圖像
晶體凝固圖像
非晶體凝固圖像
晶體熔化圖像
PART THREE
熔化、凝固的應用
①熔化吸熱,( 對外界 )有致冷作用
冰飲解暑
(a)食品冷凍保鮮
(b)冰敷受傷部位
超市用冰來冷凍保鮮食品;病人受傷部位可以用冰袋來冷敷;夏天喝冰飲降溫解暑。
(c)糖塑
(d)將熔融狀態(tài)的玻璃制成玻璃制品
②凝固成型,制成生活模具品和工藝品。
熔化的麥芽糖被手工藝人塑造成千姿百態(tài)的造型;工廠將玻璃加 熱到熔融狀態(tài),然后用它制作各種玻璃制品。
③凝固放熱,( 對外界 )有保溫保暖作用。
北方,冬天在菜窖里放水的原因是:水凝固放熱對菜窖有保溫保暖作用。
你能舉出更多有關熔化和凝固的應用實例嗎?
想一想,熔化或凝固會不會對我們的生產和生活造成不利影響 如何避免這些不利影響?
冬天結冰,凍傷植物
汽車防凍液
觀察上面兩圖,是否對你有所啟發(fā)?
導致環(huán)境溫度下降:熔化過程中,這一過程需要吸收熱量。例如,在融雪的日子, 天氣會變得寒冷,這要求我們多穿衣服防止感冒;還可能會凍死牲畜,因此需要做好防寒工作。
熔化的不利影響:
Ⅱ、對產品造成損害:汽車發(fā)動機的散熱器里的水在夜晚的時候凝固,容易脹破散熱器。
Ⅰ、冰凍損傷:在冬季寒冷的氣候條件下,水在凍結時會釋放出熱量。這種凝固放熱會導致植物、管道、建筑物等物體受到冰凍損傷,甚至可能引起交通事故。
凝固的不利影響:
1.防寒措施:在寒冷的情況下,應采取措施防止寒冷對生物造成影響,如多穿衣服防止感冒,或在草原上做好防寒工作以保護羔羊。
2.控制環(huán)境條件:通過控制環(huán)境條件來避免產品熔化,例如將冰棍放在冰箱中以防止其融化,或提高汽車水箱中的水溫度以防止其凝固。
3.使用添加劑:在某些情況下,可以使用添加劑來改變物質的熔點或凝固點,例如在汽車水箱中使用防凍液來提高水的凝固溫度,防止水在低溫下凝固。 通過采取適當的措施,可以有效地減少熔化帶來的不利影響,保護生物和產品免受損害。
應對措施包括:
冶煉技術反映了社會生產力的水平。我國古代的冶煉技術曾走在世界的前列。
早在商周時期,我們的祖先就已經熟練掌握了青銅鑄造技術。 他們通過控制銅、錫、鉛等金屬的比例,熔煉成各種性能的青銅合 金,鑄成各種農具、兵器、樂器和祭禮器等。
春秋戰(zhàn)國時期,我國發(fā)明了生鐵冶煉技術,這比歐洲要早約2 000 年。
生鐵是在 1 150 ~ 1 300 ℃的高溫下冶煉出來的,質地比較硬且可鑄性強。生鐵冶煉技術的進步推動了鐵質農具的廣泛應 用,出現了鐵犁牛耕的生產方式,推動了生產力的發(fā)展和井田制的 解體,促進了農業(yè)、手工業(yè)、土木建筑業(yè)的迅速發(fā)展。
生活 物理 社會 我國古代冶煉的技術
隨著生鐵冶煉技術的發(fā)展,各種煉鋼技術也應運而生。例如,在南北朝時期普遍使用的灌鋼法(圖 4-30),它利用“生鐵碳高、熟鐵碳低” 的特點,將生鐵和熟鐵按比例混合熔煉以改變碳含量,從而生產出硬度高、 性能好的鋼。這項技術的發(fā)明為世界冶煉技術的發(fā)展作出了貢獻。
圖4-30 灌鋼法(《天工開物》)
1. 查閱資料,我國北方的最低氣溫大致是多少?為什么在寒冷的北 方不用水銀溫度計來測量氣溫?
實踐與練習
由于水銀的凝固點是-39℃,而在北方冬季比較寒冷, 最低氣溫可達-50℃,在這個溫度時水銀早已凝固成為固體了,因此在寒冷的北方,不能用水銀溫度計來測量氣溫。
2. 圖 4-31 是一些小冰塊在加熱過程中溫度隨時間變化的圖像。 從圖像中你能獲得哪些信息?
冰在熔化過程中持續(xù)吸熱,溫度保持不變,冰是晶體, 冰的熔點是0℃等。
3. 在生活中,你會見到許多固態(tài)物質,如食鹽、玻璃等。你想知道它們屬于晶體還是非晶體嗎?查閱資料尋求答案,并與同學交流。
常見的晶體有冰、明礬、食鹽、海波等。
常見的非晶體 有松香、玻璃、石蠟、瀝青等。
1 .下面物質中,具有熔點的是 ( )
A .銅絲 B .玻璃
C .石蠟 D .瀝青
A
課堂練習
2 .在北方,人們發(fā)現融雪時氣溫下降,這是因為雪 ( )
A .熔化放熱 B .熔化吸熱
C .凝固吸熱 D .凝固放熱
B
3 .如圖所示,在天宮課堂上,王亞平老師觸碰乙酸鈉溶液球后,液體球迅速“結冰” ,成為一個白色固體小球,這屬于 (填寫物態(tài)變化名稱)現象;此過程要 (選 填“吸熱”或“放熱”)。
凝固
放熱
4 .冰在熔化過程中 ( )
A .吸收一定的熱量,溫度升高 B .吸收一定的熱量,溫度不變
C .放出一定的熱量,溫度降低 D .放出一定的熱量,溫度不變
B
5 .12 月 31 日,只有河南 戲劇幻城用一場綻放在百畝麥田之上的盛大鐵花,送別了 2023年最后一個冬日。表演者先將鐵塊放入爐子中變成鐵水,然后通過擊打鐵汁形成“鐵花”,“鐵 花”又點燃煙花鞭炮,場景蔚為壯觀,如圖所示。其中使用的鐵汁的溫度應 (選填“低 于”“等于”或“高于”)鐵的熔點;耀眼的鐵花在空氣中 (填物態(tài)變化名稱)成鐵,這個過程要 (選填“吸收”或“放出”)熱量。
等于
凝固
放出
6 .為了比較甲、乙兩種晶體熔點的高低,現將固液共存的甲、乙兩種物質按圖所示方法放置,一段時間后進行觀察(不計試管中的甲與空氣的熱傳遞)。若試管中固態(tài)甲變多,則甲 的熔點一定 乙的熔點;若試管中固態(tài)甲的量不變,則甲的熔點一定 乙 的熔點。
大于
等于
7.如圖所示,圖甲表示 (選填“晶體”或“非晶體”)的 (選填“凝固”或“熔化”)圖像。由圖乙可知,BC 段物質處于 態(tài),CD 段物質處于 態(tài), 該物質的凝固點是 ℃。
非晶體
熔化
固液共存

80
A .組裝甲裝置時,應該按照從上到下的順序裝配
B .用“水浴法”加熱,是為了使試管內物質受熱均勻
C .該物質是一種晶體,它的熔點是 80℃ , 熔化過程大約持續(xù)了 15min
D .該物質在熔化過程中,吸收熱量但溫度不變
8 .如圖甲是觀察某種物質熔化現象的實驗裝置,如圖乙是該物質熔化時溫度隨時間變化的圖像,下列分析中錯誤的是 ( )
A
課堂小結
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