内容正文:
第三章 物态变化
第2节 熔化和凝固
情景导入
1. 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),冰雪在温暖阳光的照射下逐渐消融(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,具备了什么条件,固体物质才能熔化、液体物质才能凝固呢?
图甲 图乙 图丙 图丁
2. 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。
合作探究
物态变化
多媒体展示
冰
雪
雨
霜
交流讨论
(1)图片中的冰、雪、霜是什么物态?
(2)雨水是什么物态?
(3)水蒸气是什么物态?
固态
液态
气态
归纳总结
(1)物质通常有三种状态,即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
(2)物质各种状态之间的变化叫物态变化。
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。
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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?
演示实验
(1)提出问题:物质熔化时需要什么条件?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。
(3)制定计划与设计实验:
①实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时器、海波、石蜡、水等。
②进行实验:
a.四个同学为一组,选出一名同学作为组长,负责本组探究性学习,教师课前要对组长进行指导,交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项,确保实验能顺利进行。每一组分成两个小组,分别探究两种不同固体的熔化。
b.组装实验装置:把海波和石蜡分别装入两个试管中,并插入温度计,再把试管按图示装置固定。往烧杯里倒入冷水,使水位高于装固体颗粒的那部分试管(图中只画了一套装置,另一套装置完全相同)。用两个酒精灯分别给两个烧杯加热,观察两试管内固体熔化情况,并每隔一段时间记录一次温度计示数,直到固体完全熔化。
c.第1小组探究海波熔化时温度的变化规律,要求从40 ℃开始计时,每隔0.5 min读取一次温度值并观察物质状态,把数据填入记录表一,并在坐标纸上描出对应的点。
表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
温度/℃ 40
状态
d.第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律,要求从50 ℃开始计时,每隔1 min读取一次温度值并观察物质状态,把数据填入记录表二,并在坐标纸上描出对应的点。
表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
温度/℃ 50
状态
③实验要求:要求学生做好观察记录。
④观察:
a.海波及石蜡加热时,温度计的示数变化;
b.不同温度下它们的状态;
c.熔化时它们的状态及温度。
⑤记录:做好实验中的数据记录。
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海波的熔化实验
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石蜡的熔化实验
交流讨论
海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗?
各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误?
进行论证的依据充分吗?
实验结果可靠吗?
材料拓展
融雪性洪水
融雪性洪水是指由于前期时段降雪量较大,随后气温回升又很快,加速了积雪熔化的速度,
从而造成的洪水。和普通洪水不
同的是,融雪性洪水当中会夹杂
大量的冰凌和融冰,所到之处,
带来的破坏性也极大。
熔点和凝固点
根据上面实验记录的数据,画出海波和石蜡的熔化曲线,分析两种不同固体的熔化曲线。
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交流讨论
(1)两种物质的熔化过程中,温度的变化有什么特点?
(2)每段曲线对应的一段时间内,海波与石蜡各是什么状态?温度怎样变化?吸热、放热情况如何?
海波经过缓慢加热,温度