内容正文:
3.2 熔化和凝固 (导学案)
【学习目标】
1. 能区别物质的气态、液体和固态三种形态,知道物质的固态和液态之间是可以转化的。
2. 了解熔化和凝固。能用熔化和凝固的知识解释生活中的现象。
3. 知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义,并知道晶体和非晶体之间的区别。
4. 通过探究实验使学生学会用图像探究物理规律的方法。
【学习重点】
1.海波熔化实验。 2. 熔化曲线的物理含义。
【学习难点】
用图像探究物理规律的方法。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1.大多数物质有 态、 态、 态三种状态。随着 的变化,物质由一种状态变成另一种状态,这种现象叫做 。
2.熔化与凝固:物质由 变成 的过程叫熔化,熔化时要 热(吸/放)。物质从 态变成_____态的过程叫凝固,凝固时要 热(吸/放)。
3.固体可分为 和 。 有固定的熔化温度,这个温度叫 ,这类物质熔化时不断吸热,但是温度 。 没有固定的熔化温度,这类物质熔化时不断吸热,温度 。
【合作探究】
探究一、物态变化
【想一想】水有几种状态?水有三种状态:固态的是 、液态的是 、气态的是 。
水结冰时,是从 态变为 态;冰熔化为水时,是从 态变为 态;杯中的水慢慢减少,是水变为水蒸气,即从 态变为 态。可见,水的三种状态在一定条件下是 相互转化的(选填“可以”或“不可以”)。
1. 物态变化: 物质在固态、液态、气态之间发生变化的过程叫做 。
【做一做】把一支蜡烛点燃,竖直固定在桌子上,观察到火焰下方蜡的状态是液态;把蜡烛油滴在桌子上,蜡烛油又凝固成了固态。
实验表明,蜡烛可以在 态与 态之间发生相互转化。
【例题1】下列属于物态变化的是( )
A. 尘土飞扬 B. 冰雪消融
C. 铁块变形 D. 花开花落
探究二、熔化和凝固
1. 熔化和凝固
(1)熔化和凝固:物质从固态变成液态的过程叫 。物质从液态变成固态的过程叫 。
(2)生活中熔化、凝固的实例:
①熔化的实例: 、点燃的蜡烛熔化、雪糕熔化等。
②凝固的实例: 、蜡烛油凝固、食品放入冰柜中冷冻等。
【想一想】我们经常看到冰熔化成水、蜡烛点燃熔化为液态的现象,那么冰的熔化和蜡烛的熔化过程中温度的变化规律相同吗?
我们通过实验来探究,进行设计实验。
2. 探究固体熔化时温度的变化规律 实验装置图
【设计实验】
(1)小组讨论:
◇实验使用什么器材? 怎样装置?
◇实验的操作步骤有哪些?
◇实验中要观察的现象和记录的数据有哪些?
◇记录数据的表格如何设计?
◇组员该如何分工?
◇实验中需要注意哪些问题?
(2)对讨论结果进行归纳:
①实验器材及装置如图所示。加热方法:把盛海波的试管放入盛水烧杯中加热,可使物体均匀、缓慢受热。这种方法叫做“ 法”。
②组员进行分工:每个小组为4人,分工进行报时和报 值、报物质状态(固态、液态、还是固液混合)、记录和照顾仪器等。
③实验注意事项:
a. 实验装置应该按照 (从下到上/从上到下)的顺序组装:先按照酒精灯火焰的高度固定好放置石棉网的铁圈,在石棉网上放好装水的烧杯后,再根据装固体的试管浸入水中的深度固定试管,最后再调整温度计的悬挂高度。
b. 将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉(或蜡)中,温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底,要埋在海波粉中,实验时为使物体受热均匀,要不断地进行 。
c. 为了缩短实验时间,水要尽量少(但要浸没试管中的固体部分,且试管不要碰触杯底),可用40℃左右的水。
【进行实验与收集证据】
(1)分别将海波和蜡分别放入试管中,并用酒精灯加热。
(2)将温度计插入试管后,待温度升至40℃左右时开始每隔大约1min记录一次温度,观察海波的状态;在海波和蜡完全熔化后再记录4~5次。把数据填入表格。
(3)表格设计(供参考):时间/min
0
1
2
3
4
5
……
海波温度/℃
海波状态
石蜡温度/℃
石蜡状态
【分析与论证】
(1)画出温度—时间图像(见下图)
用纵轴表示 ,横轴表示 ,根据表中记录的各个时刻的温度,在方格纸上描点,然后将这些点连接起来,就得到海波与石蜡熔化时温度随时间变化的图像。
(2)分析图像
①根据海波图象的特征,可分为三段:AB段、BC段和CD段,结合实验数据可以看出:
AB段:海波的状态是 态(固/液),随