資源簡介

(共44張PPT)
第四章 物質的形態(tài)及其變化
4.3 熔化和凝固
逐點
導講練
課堂小結
作業(yè)提升
課時講解
1
課時流程
2
熔化和凝固的規(guī)律
晶體和非晶體
從身邊的問題出發(fā)：
點燃的蠟燭變成燭油燭油又可以變?yōu)橄瀴K 冬天河水結冰
春天冰雪消融 白糖變成糖漿
糖漿變成糖塊
從以上的現象可以看出：物質可以在固態(tài)和液態(tài)之間發(fā)生相互轉化，生活中這樣的現象非常多。物理學中，把物質從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫做熔化；把物質由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫做凝固。
物質熔化和凝固的條件是什么？熔化過程中物質的溫度會不斷升高嗎？物質熔化和凝固過程有什么規(guī)律
概念辨析
“熔化”與 “溶化”有什么不同？
答：“熔化”是物質從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，這個過程需要吸熱。如：點燃的蠟燭變成燭油。
“溶化” 是指固體溶解，此過程不需要吸熱，但必須有液體。如：把糖放在水中溶化成為糖水。
知識點
熔化和凝固的規(guī)律
1
活動1：實驗探究：海波和石蠟的熔化規(guī)律。
設計實驗與制訂計劃
研究
對象 實驗
器材 實驗
裝置 實驗步驟
①適量海波(硫代硫酸鈉)；
②適量石蠟 試管， 溫度計，鐵架臺，裝適量水的大燒杯，石棉網，酒精燈，機械停表，火柴，攪拌器 (1)對照左圖，按__________的順序組裝好實驗裝置。(2)用相同酒精燈加熱適量的海波和石蠟，加熱過程中，用攪拌器不斷攪拌。實驗中，每隔1 min 記錄一次海波和石蠟的溫度和狀態(tài)。直到海波和石蠟全部熔化后再觀察3 min
由下向上
實驗方法
水浴法：把盛有海波和石蠟的試管放在裝有水的大燒杯中間接加熱。其優(yōu)點是：
●試管內海波和石蠟升溫慢，熔化過程變長，溫度計示數變化平穩(wěn)，便于讀取溫度。
●盛海波和石蠟的試管部分浸沒在水中，可以使物質受熱均勻，記錄的溫度更準確。
進行實驗與收集證據：下表是某小組記錄的海波和石蠟的溫度和狀態(tài)。
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
海波 溫度/℃ 35 38 41 44 47 48 48 48 50 52 54
狀態(tài) 固態(tài) 固液共存態(tài) 液態(tài)
石蠟 溫度/℃ 40 42 45 48 50 52 53 54 56 60 62
狀態(tài) 固態(tài) 軟 液態(tài)
關注細節(jié)
1. 實驗前將海波碾碎，目的是使海波受熱均勻。
2. 實驗時試管要放入適當深度：
(1) 要將裝有固體的部分浸沒在水中。
(2) 試管不能碰到燒杯的壁或底。
數據處理：根據記錄的數據，在坐標紙上以橫坐標表示時間，縱坐標表示溫度，選取合適的標度在坐標系中用平滑的曲線畫出海波和石蠟熔化時的溫度—時間圖像。
圖像法可以直觀、形象地表示物理量之間的變化規(guī)律，將一些物理問題轉化為數學問題，便于理解。
分析與論證：根據實驗現象和繪制的圖像可以得出結論：
(1)海波在48 ℃時開始熔化；在熔化過程中溫度保持不變； 海波全部熔化為液體后，繼續(xù)吸熱，溫度升高。
(2)海波在熔化前是固態(tài)；熔化過程中是固液共存態(tài)；熔化后是液態(tài)。
(3)石蠟在熔化過程中溫度變化規(guī)律：溫度不斷升高，隨著溫度升高逐漸由硬變軟，最后變?yōu)橐后w。
(4)物質熔化過程中，停止加熱，則熔化停止，說明熔化過程需要持續(xù)吸熱。
活動2：實驗探究：海波和石蠟的凝固規(guī)律。
停止對海波和石蠟加熱后，它們又會從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。在海波和石蠟凝固的過程中，每隔1 min 記錄它們的溫度和狀態(tài)，根據記錄的數據繪制出海波和石蠟凝固時的溫度—時間圖像。
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波 溫度/℃ 54 52 50 48 48 48 47 44 41 38
狀態(tài) 液態(tài) 固液共存態(tài) 液態(tài)
石蠟 溫度/℃ 62 60 56 54 53 52 50 48 45 42
狀態(tài) 液態(tài) 粘稠狀態(tài) 固態(tài)
數據處理：根據記錄的數據，在坐標紙上以橫坐標表示時間，縱坐標表示溫度，選取合適的標度在坐標系中用平滑的曲線畫出海波和石蠟凝固時的溫度—時間圖像。
分析與論證：根據實驗現象和繪制的圖像，可以看出：
(1)海波在48 ℃時開始凝固，在凝固過程中溫度保持不變；海波全部凝固為固態(tài)后，溫度繼續(xù)降低。
(2)石蠟在凝固過程中溫度變化規(guī)律：溫度不斷降低。隨著溫度降低逐漸由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。
比較思維
晶體和非晶體的區(qū)別
固體物質分類 晶體 非晶體
吸熱與放熱 熔化吸熱凝固放熱 熔化吸熱凝固放熱
溫度變化規(guī)律 熔化、凝固的過程溫度不變 熔化、凝固時溫度也在變化
熔化圖像
凝固圖像
拓展延伸
物質的熔點還與外界壓強變化、是否含有雜質有關對大多數物質而言，物質的熔點外界壓強的增大而增大；但冰的熔點外界壓強的增大而減小。一般含有雜質的物質的熔點降低。
例 1
在探究“海波熔化時溫度的變化規(guī)律”的實驗中，使用的實驗裝置如圖5 甲所示。
(1)組裝實驗器材時，合理的順序是__________ (填序號)。①溫度計 ②石棉網 ③裝水的燒杯 ④酒精燈 ⑤裝有海波的試管
(2)燒杯中裝有適量的水，其中的“適量”指的是____________
_____________________________________ 。
(3)該實驗選擇水浴加熱的好處是______________________。
(4)為了使試管中的海波受熱均勻，應選擇___________(填“大顆粒”或“小顆?！?的海波進行實驗。
④②③⑤①
既可以浸沒試
管中的海波，又能在放入試管后水不溢出
使試管內的海波受熱均勻
小顆粒
(5)實驗室常用溫度計是利用液體________的性質制成的，圖乙是某時刻溫度計的示數，溫度是________ ℃。
(6)圖丙是根據實驗數據繪制的海波熔化時溫度隨時間變化的圖像，圖像中的_______(填“AB”或“BC”)段表示海波的熔化過程，從而確定海波是_______(填“晶體”或“非晶體”)
熱脹冷縮
42
BC
晶體
(7)由實驗可知，當海波的溫度處于48℃時，其狀態(tài)是__。
A．固態(tài)
B．固液共存狀態(tài)
C．可能固態(tài)、液態(tài)，也可能固液共存狀態(tài)
C
(8)小明在實驗中發(fā)現海波熔化時間過短，下列措施中，一定不能延長海波熔化時間的是 ______(填序號)。
①增加試管中海波的質量
②增加燒杯中水的質量
③降低燒杯中水的初溫
④撤掉酒精燈或用“小火”加熱
③
(9)小明探究完海波的熔化規(guī)律后，又探究了松香的熔化規(guī)律并得到它的溫度隨時間變化的曲線如圖丁，可以判斷松香是非晶體。你判斷的依據是______________________。
松香沒有固定的熔化溫度
思路導引：增加試管中海波的質量、增加燒杯中水的質量，在吸收相同熱量時，海波的升溫較慢，能延長熔化時間；降低燒杯中水的初溫，不會改變熔化時吸收熱量的快慢，不會改變熔化時間；撤掉酒精燈或用“小火”加熱，相同時間內，海波吸收的熱量減少，能延長熔化時間。
1.晶體狀態(tài)與溫度的關系
2.晶體和非晶體熔化過程的區(qū)別
知識點
晶體和非晶體
2
研究更多的物質，發(fā)現自然界中的固體可以分為兩類。如：海波、冰、鐵、食鹽、石墨、鉛等在熔化時，都有固定的熔化溫度；如：石蠟、塑料、玻璃、松香、瀝青等在熔化時，都沒有固定的熔化溫度。
思想方法
逆向思維法：它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點反過來思考的一種思維方式。讓思維向對立面的方向發(fā)展，從問題的反面進行探索思考，從而發(fā)現新的規(guī)律。
1. 物理學中把有固定熔化溫度的固體，叫做_______ ；沒有固定熔化溫度的固體，叫做_______ 。
2. 晶體熔化時的溫度叫做熔點，物質從液態(tài)凝固為晶體時的溫度，叫做凝固點。同一種晶體的凝固點跟它的熔點相同。
晶體
非晶體
部分晶體的熔點(在1 個標準大氣壓下)
晶體 熔點/℃ 晶體 熔點/℃
固態(tài)氫 -259 鉛 327
固態(tài)氧 -218 鋅 420
固態(tài)氧 -210 鋁 660
固態(tài)酒精 -117 金 1 064
固態(tài)汞 -39 銅 1 083
冰 0 灰鑄鐵 1 100~1 300
銫 28 鋼 1 300~1 400
海波 48 鐵 1 525
萘 80 鉑 1 769
錫 232 鎢 3 410
3. 觀察上表中常見晶體的熔點，可以看出：不同晶體的熔點一般不同，熔點是晶體的一種特性。
熔化吸熱和凝固放熱在生活中有很多的應用。
深度理解
物質的熔化和凝固是兩個相反的過程。在熔化過程中要吸熱，根據逆向思維可以知道：在凝固過程中要放熱。
例2
水中加入別的物質后，是否會對水的凝固點產生影響，為了驗證這一想法，小明進行了以下實驗，他將一些鹽放入水中，并把鹽水用容器盛好放入冰箱，研究鹽水的凝固過程。每隔一定時間，小明就觀察一下鹽水的狀態(tài)、測出其溫度，并將凝固過程記
錄的溫度數據畫成了凝固圖像，
如圖6 甲所示。(實驗在1 個標
準大氣壓下進行)
(1)從圖像中可以看出鹽水凝固過程用了_______分鐘，第5 分鐘時物質的狀態(tài)是________。
思路導引：鹽水的凝固過程中溫度保持不變，在圖像中圖線與橫軸(時間軸)平行，鹽水從第10 分鐘開始凝固，到第20 分鐘凝固完成，凝固過程用了10 分鐘；第5 分鐘時物質還沒有達到凝固點，仍處于液態(tài)。
10
液態(tài)
(2)從圖像中得到鹽水在凝固時的特點是________________
_____。
思路導引：鹽水在凝固時持續(xù)放熱，溫度不變。
持續(xù)放熱，溫度
不變
(3)鹽水的凝固點為 _______℃。
思路導引：物質凝固時不變的溫度就是其凝固點，該鹽水的凝固點是-2 ℃。
-2
(4)實驗結束后小明總結了實驗可改進的地方，測量液體的凝固點不是很方便，可以將實驗方案改為在液體中插入溫度計，將液體放入冰箱冷凍后取出，觀察一段時間，測量出________時的溫度，即為液體的凝固點。
固體熔化
思路導引：同一種物質的熔點和凝固點相同，測量液體的凝固點不方便時，可以將液體放入冰箱冷凍后取出，測量其熔化時的溫度，熔點即為其凝固點。
(5)如果將一個裝有冰水混合物的試管放入正在熔化的鹽冰中，如圖乙所示，試管內的冰水混合物中的冰會______ (填“變多”“變少”或“不變”)。
變多
思路導引：1 個標準大氣壓下，冰水混合物的溫度是0 ℃，而鹽冰水混合物的溫度是-2 ℃，所以冰水混合物會向鹽冰水混合物放熱，冰水混合物中的水滿足凝固條件，即試管中的冰會變多。
3.晶體和非晶體凝固過程的區(qū)別
探究熔化和凝固的特點
凝固
熔化
固態(tài)
液態(tài)
吸熱
放熱
非晶體
晶體
非晶體
晶體
圖像
探究熔化和凝固的特點
1. 物質從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫熔化；
物質從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫凝固。
2. 固體可分為晶體和非晶體。
探究熔化和凝固的特點
3. 晶體熔化時溫度不變，這個溫度叫熔點。
非晶體沒有確定的熔點。
同種晶體的熔點和凝固點相同。
物質溫度等于熔點或凝固點時，其可能是固態(tài)的，
也可能是液態(tài)的，還可能是固液共存態(tài)的。
4. 熔化吸熱，凝固放熱。

展開更多......

收起↑