内容正文:
第三章 · 物态变化
第2节 熔化和凝固
人教版八年级物理上册
铁矿石在高温炉中熔化为铁水,从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板;低温度实验是在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮,不同季节、气候下的水可以是气态的水蒸气、液态的水和固态的冰。
我们这节课开始学习物质不同状态之间的转化——物态变化。
新课导入
1.了解气态、液态和固态是物质存在的三种状态;
2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的;
3.了解熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别。
学习目标
炽热铁水
结冰
一、熔化和凝固
1.熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
2.凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
固态
液态
熔 化
凝 固
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二、探究固体熔化时温度的变化规律
1.提出问题:
不同物质在由固态变成液态的过程中,温度的变化规律相同吗?
2.猜想和假设:
(1)在熔化过程中物质温度应该不断上升。
(2)每一种物质熔化时温度应该不同。
3.设计实验:
探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程,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。
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(1)实验装置:
(2)实验器材:
海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水、搅拌器、火柴等
石蜡
海波
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①安装实验器材按照自下而上的顺序。
(3)注意事项:
③石棉网:使烧杯均匀受热。
④搅拌器:使物体均匀受热。
②水浴法:可使物体均匀、缓慢受热。
⑤用灯帽盖灭酒精灯。
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海波的熔化
石蜡的熔化
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4.进行实验与收集证据:
(1)别将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℃左右时开始每隔大约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 10 11
海波的温度/°C 40 42 44 46 48 48 48 48 50 52 54 55
状态 固态 固液共存态 液态
石蜡的温度/°C 40 43 44 45 46 47 51 52 55 56 58 60
状态 固态 粘稠状态 液态
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5.分析与论证
(1)以方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间,将表中的数据分别在两方格纸上描点,然后再将所有的点用平滑的曲线连起来,得到海波和石蜡温度随时间变化的图像。
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石蜡熔化时温度随时间变化的图像
海波熔化时温度随时间变化的图像
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(3)现象:海波加热,温度逐渐上升,温度达到48℃时开始熔化;熔化的过程中继续加热,海波的温度保持不变,熔化完,才吸热升温。
石蜡熔化过程,随着不断加热温度持续上升,在此过程中,石蜡由硬变软变稀,最后熔化为液体。
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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
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
海波和石蜡在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段温度变化特点
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由探究过程可知:海波熔化需要达到一定的温度(达到48℃),熔化过程需吸收热量,但保持温度不变,是固液共存态。石蜡熔化没有一定的温度,熔化过程吸收热量,温度一直升高。所以不同物质熔化过程中,温度的变化规律不同。
6.实验结论:
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三、熔点和凝固点
根据固态物质熔化的特点不同,可把固体分为晶体和非晶体。
1.晶体:有固定的熔化温度的固体叫做晶体。 例如:冰、海波、食盐、石英、萘、各种金属等。
明矾矿石
水晶
石膏
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(1)熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。
(2)晶体的熔化图像及其特点:
①AB段:物质处于固态,晶体吸热升温的过程。
②BC段:物质处于固液共存态,晶体熔化过程,吸收热量,温度不变。
③CD段:物质处于液态,液体吸热升温过程。
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(4)晶体的凝固图像及其特点:
(3)凝固点:晶体开始凝固时的温度叫凝固点。
①EF段:物质处于液态,物质放热降温的过程。
②FG段:物质处于固液共存态,晶体溶液的凝固过程,放出热量,温度不变。
③GH段:物质处于固态,晶体放热降温过程。
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2.非晶体
(1)定义:没有固定的熔化温度的固体。如石蜡、松香、玻璃、沥青等。非晶体没有熔点和凝固点。
玻璃
橡胶
塑料
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晶体和非晶体熔化(凝固)时的比较
固体 相同点 不同点
有无熔点(凝固点) 温度变化 图像
晶体 熔化吸热
凝固放热 有 熔化或凝固过程温度不变
非晶体 没有 熔化过程温度上升,凝固过程温度下降
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四、熔化吸热 凝固放热
1.熔化吸热:
(1