第12章 第2节 熔化与凝固（新教案）-【鸿鹄志·名师测控】2023-2024学年九年级上册物理（沪科版）

第二节　熔化与凝固 知识与技能： 1．知道物质熔化、凝固过程温度变化的规律。 2．知道熔化吸热和凝固放热。 3．了解晶体和非晶体的区别。 4．知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义。 过程与方法： 1．通过探究固体熔化时温度变化规律，感知发生物态变化的条件。 2．了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法。 3．通过探究活动，使学生了解图像是一种较直观的表示物理量变化的方法。 情感、态度与价值观： 通过教学活动，引发学生对自然现象的关注，产生乐于探索自然现象的情感，培养学生团队合作与交流的能力。 重点：通过实验探究，知道物质熔化、凝固过程温度变化的规律。 难点：对熔化、凝固的理解及晶体与非晶体性质的理解；晶体、非晶体的熔化与凝固图像的区别。 多媒体课件、铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、水、试管、温度计、中心有孔的硬纸板、细绳、碎冰、石蜡、钟表。 一、情景导入 回收的废旧钢铁在高温的炼钢炉里被重新冶炼成炽热的铁水(图甲)；冰雪在温暖的阳光照射下逐渐消融(图乙)；寒冷的北方常常滴水成冰(图丙)；在－42 ℃的极寒天气里，沸水可以“泼水成冰(冰雾)”(图丁)。那么，具备什么条件，固体物质才能变成液体、液体物质才能变成固体呢？ 　　 　　 把水放入冰箱的冷冻室里，水就会变成冰；把冰加入饮料中，冰在饮料中逐渐化成水。点燃的生日蜡烛的火焰旁边，固态的蜡不断地变成液态的蜡，一部分流下来的蜡液很快又变成了固态的蜡。路桥施工人员把固态的沥青加热成液态，再把液态的沥青浇在路面上，很快又变成固态。随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化，在物理学中，我们将这样的变化称为物态变化。今天就让我们一起来学习熔化和凝固这两种物态变化。 二、合作探究 　熔化 什么叫熔化，物质在什么情况下会熔化，每种固体在熔化过程中的温度变化情况是否相同？ 【提出问题】冰在什么情况下会熔化？冰在熔化过程中与其他固体(如石蜡)在熔化过程中的温度变化情况是否相同？ 【猜想与假设】你的猜想是：冰在熔化过程中温度可能保持不变，其熔化过程可能与石蜡的熔化过程不同。 【进行实验与收集证据】实验装置如图所示。 注意：①实验过程中采用“水浴加热法”，其目的有两个：一是使碎冰受热均匀，二是方便控制碎冰受热熔化的速度，便于记录温度和观察现象；②实验过程中需要注意观察碎冰的状态和温度计的示数；③将实验过程中收集的数据填入表中： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 冰的温度/℃ －5 石蜡的温度/℃ 25 【画出图像】请根据表中数据分别在如图所示的坐标系中描点，然后将这些点用平滑曲线连接起来(即作出冰和石蜡熔化过程中的温度——时间图像)。 　 【得出结论】冰在熔化过程中温度变化的规律：碎冰在熔化过程中继续加热，温度保持不变；石蜡在熔化过程中温度变化的规律：石蜡在熔化过程中继续加热，温度不断升高。 　熔点 同学们根据上面实验记录的数据，画出的冰和石蜡熔化的大致曲线如图，分析两种不同固体的熔化曲线。 　 同学们交流讨论，思考： (1)两种物质的熔化过程中，温度的变化有什么特点？(碎冰经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到0 ℃，碎冰开始熔化，在熔化过程中，虽然继续加热，但碎冰的温度不变，直到完全熔化后，温度才继续上升；石蜡在熔化过程中，温度一直升高) (2)每段曲线对应的一段时间内，碎冰与石蜡各是什么状态？温度怎样变化？吸热、放热情况如何？ (1)像冰那样，在熔化过程中尽管外界不断加热，但其温度仍保持不变。这类固体有确定的熔化温度，称为晶体。 (2)像石蜡那样，在熔化过程中，外界不断加热，其温度会持续上升。这类固体没有确定的熔化温度，称为非晶体。 (3)晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。 　 凝固 什么叫凝固？什么是凝固点？同种物质的熔点和凝固点有怎样的关系？ (1)晶体形成也有确定的温度，这个温度叫凝固点。同一种晶体的熔点和凝固点是相同的。晶体在凝固过程中要放热，但温度不变；非晶体在凝固过程中放热，温度降低。 (2)通常情况下，冰的熔点是0 ℃，则水的凝固点是0 ℃。当温度低于0 ℃时，“水”的状态为固态；当温度为0 ℃时，“水”的状态可能为固态或固液共存态或液态；当温度高于0 ℃时，“水”的状态为液态。 同学们交流讨论：如图所示，北方冬天储存白菜，人们常常在地窖里放几桶水，以防止地窖的菜被冻坏，请问原理是什么？(利用水凝固时放热，使得地窖的温度不至于太低) (1)物质从液态变为固态的过程称为凝固。 (2)同种物质的熔化和凝固过程互为逆过程。因此，晶体熔化需要吸热，且温度不变，则晶体凝固需要放热，且温度也不变。 熔化和凝固造成的