内容正文:
第2节 熔化和凝固
第三章 物态变化
目录
CONTENT
第三章 物态变化
一、物态变化
二、熔化和凝固
三、熔点和凝固点
四、熔化吸热 凝固放热
1.
2.
3.
4.
学习目标
能区分物质的气态、液态和固态三种状态
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。
知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义
知道晶体和非晶体之间的区别
水变化万千。它不仅可变成云、雨、雪……而且还可以化为露、雾、霜等。水是怎么变化的呢?
在天气暖和的时候,冰放在外面会融化成水;在冬日严寒的时候,洒在空中的水会凝结成冰,想了解这是为什么吗?今天让我们走出神话,开始对水进行科学探究吧。
云,形状各异!似鱼鳞,像城堡。你是否知道?让人浮想联翩的云朵从哪里来?
雨,时而悄然无声,时而漂泊倾盆,它来自何处?又落向何方?
一、物态变化
1.物质的三态
自然界中物质通常以固态、液态、气态三种状态存在。
(1)在常温下呈现固态的物质,如钢铁、石块等,一般称之为固体;
(2)在常温下呈现液态的物质,如水、煤油等,一般称之为液体;
(3)在常温下呈现气态的物质,如氧气、水蒸气等,一般称之为气体。
水蒸气——气态
湿衣服晾干
冰——固态
水——液态
一、物态变化
浇铸
通常呈气态的氧气、氦气、氢气等,在温度很低时也会变成液态、固态。
通常呈固态的铝、铜、铁等金属,在温度很高时也会变成液态、气态;
随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。
铁在高温下熔化为铁水
水沸腾时变为水蒸气
注意:水蒸气是气体,人眼看不到。
一、物态变化
物质各种状态间的变化叫做物态变化。
物体形状的改变和物质状态的变化不是一回事,物体形状的改变不是物态变化。
例如,冰块熔化成水,水加热变成水蒸气,这都是水在三种状态间的变化,也就是物态变化。
二、熔化和凝固
(1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如:冰熔化为水、蜡烛熔化为蜡液等。
(2)凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如:水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩等。
二、熔化和凝固
提出问题
①熔化和凝固是在什么条件下发生的?
②熔化和凝固的过程有什么特点?
③不同物质熔化和凝固的规律一样吗?
猜想与假设:熔化过程中一定要加热,所以物质一定要吸收热量,这时温度可能是不断上升的。
制定计划与设计实验:探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。
①分别取适量的海波和石蜡,对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况。根据记录的数据绘制图像,比较二者熔化时温度的变化规律。
二、熔化和凝固
③实验装置如图所示.
②实验器材
海波
石蜡
海波(硫代硫酸钠Na2S2O3 )、石蜡、铁架台、 酒精灯、石棉网、烧杯、大试管、温度计 、搅拌器、水、火柴。
铁架台
酒精灯
石棉网
烧杯
温度计
试管
二、熔化和凝固
二、熔化和凝固
二、熔化和凝固
(1)将石蜡和海波分别放入试管中,并用酒精灯加热。
(2)温度计插入试管后,待温度升至40℃左右开始,每隔大约1min记录一次温度;观察不同温度下它们的状态变化,在海波和石蜡完全熔化后再记录4~5次。把数据填入表格。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波温度/℃ 40 44 46 48 48 48 48 50 52 56
石蜡温度/℃ 28 35 41 45 47 48 52 56 61 66
实验过程
二、熔化和凝固
海波熔化时温度
随时间变化的图像
48℃
石蜡熔化时温度
随时间变化的图像
温度/℃
时间/分
0
2
4
6
8
10
12
14
40
45
50
55
温度/℃
时间/分
0
2
4
6
8
10
12
14
60
65
70
75
二、熔化和凝固
海波的熔化过程:海波吸收热量,温度逐渐上升,温度达到48℃时开始熔化。熔化过程中继续吸热,温度保持不变;熔化完,继续吸热升温。
石蜡的熔化过程:吸收热量温度持续上升,在此过程中,石蜡由硬变软变稀,最后熔化为液体。
熔化前 熔化中 熔化后
海波 吸收热量,温度升高 吸收热量,温度不变 吸收热量,温度升高
海波和石蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段温度变化的特点
实验现象
石蜡 吸收热量,温度升高 吸收热量,温度升高 吸收热量,温度升高
二、熔化和凝固
得出结论:
(1)物质在熔化过程中都要吸收热量。海波熔化需要达到一定的温度(达到48℃),熔化过程中需吸收热量,但温度保持不变,是固液共存态。石蜡没有固定的熔化温度,熔化时温度不断上升。没有固液共存状态
(2)不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同,有的物质(如海波)在熔化过程中虽然继续吸热,但温度保持不变;有的物质(如蜂蜡)在熔化过程中变软,后变稀,最后变为液态,且随着加热时间的延续温度逐渐升高。