3.2熔化和凝固-课件- 2022-2023学年人教版八年级物理上册

从海波温度达到40摄氏度时开始计时，同学们可以看到随着加热时间的增长，温度计的示数逐渐上升，此时海波为固态。当海波温度到达48摄氏度时，一部分海波已经融化为液态，一部分仍然为固态。我们把这种状态叫做是固液混合或者是固液共存态。持续加热我们可以看到液态海波越来越多。固态海波越来越少，但温度计的示数一直保持48摄氏度，很长时间没有改变。直到全部变为业态。在随后的加热过程中，我们看到温度计的示数又呈现了逐渐上升的趋势，到温度为54摄氏度，我们停止实验。 null溶雪剂的应用冬天清扫公路上的积雪时，我们通常要撒融雪剂，也就是我们通常说的撒盐，这种情况下雪化得很快，不易结冰。为什么溶血剂？溶血原理是什么呢？溶血剂主要成分是工业用盐，非纯的氯化钠。当溶血剂溶于水雪后，形成一种水和盐的混合物。这种混合物盐水的凝固点比水的凝固点低，混合液的凝固点降低，它的冰点在零度下。因此在雪水中溶解了溶血剂之后，就难以再形成冰块，这一原理也能很好的解释盐水如海水不易结冰的原因。 炽热的铁水 毛茸茸亮晶晶的雾凇 精彩绝伦的冰花 晶莹剔透的露珠 缭绕缥缈的山雾 问题 工业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件。钢水在变成工件的过程中，它的状态发生怎样的变化？在状态的变化过程中，钢水吸热还是放热？ ？ 这些物质的形态都蕴含着精彩绝伦的物理过程 上述自然现象与那个因素有关 物质的存在状态与温度有关 滴水成冰 冰雪消融 物质从一种状态变为另一种状态的过程叫物态变化 。 水蒸气--气态 自然界中常见物质存在的状态有几种？关于物态变化你知道多少？ 水--液态 水蒸气--气态 观察与思考 固态 液态 冰--固态 常见的固态有： 铜、铁、铝等。 常见的液态有： 常见的气态有： 酒精、煤油等 氧气、氮气、氢气等 2 第三章 物态变化 第2节 熔化和凝固 人教版 通辽五中----韩广胜 手中的冰和手中的巧克力一会熔化了（加热），但仔细观察，我们发现： 冰在熔化的过程中，硬度不变；而巧克力则是先变软后变稀，再变成液态。 那么，不同物质在状态发生变化时规律有什么不同呢？ 物质从固态变成液态的过程叫做熔化。 物质从液态变成固态的过程叫做凝固。 一、熔化和凝固： 观察与思考 熔化和凝固的过程中有什么规律吗？不同物质变化的规律是否相同? 物质熔化与凝固时的温度、状态变化规律? 观察与思考 2、假设和猜想： 1、提出问题： ①物质熔化过程中可能需要吸收热量，温度可能会不断上升。 ②不同物质的熔化规律可能不相同。 任何科学猜想都不是凭空产生的，它根据所观察到的现象，运用学过的知识和已有的经验，对问题可能的答案做出假定。 一.熔化（海波）和凝固（石蜡） 观察与思考 实验器材 计时器 海波学名硫代硫酸钠，又名大苏打，是常见的硫代硫酸盐。可去出水中氯气，还可治疗皮肤病。 6 观察与思考 把海波和石蜡加热，并把温度计放入两种物质中，从40℃开始1分钟观察它们的状态和读出相应的温度，直到全部熔化后为止。 1.需要那些器材？如何给海波加热? 2.操作中观察什么？注意什么？记录什么？ 3.实验结论是什么？ 思考： 演示： 1.熔化 采用（如图）水浴法 观察：温度、时间、状态 （海波） 海波 石棉网 试管夹 铁架台 铁圈 试管 烧杯 酒精灯 实验装置： 观察与思考 ①按照如图，装置由下往上依次组装； ②实验中需要记录加热时间以及海波对应的温度值； ③同时还需要观察和记录海波的状态。 时间(m) 1 2 3 4 5 7 9 11 12 13 13.5 14 15 温度(℃) 状态 记录表格设计如下： 实验与探究 ①海波（硫代硫酸钠）熔化实验 时间(m) 1 2 3 4 5 7 9 11 12 13 13.5 14 15 温度(℃) 41 43 44 45 46 48 48 48 48.5 49 51.5 53.5 55.5 状态 固态 固液共存 液态 点击画面 演示1 温度(℃) 时间(m) 海波的熔化图像 分析与解读 图像可以用来表示一个物理量（如温度）随另一个物理量（如时间）变化情况，很直观。 分析：海波在加热的过程中，温度并不是持续升高，而是在48℃时停留一段时间，但是，仔细观察我们发现：试管中固态海波的量不断减少，液态海波不断增加，开始熔化过程。 固态多 固态少 ①实验为什么采用水浴法加热？ 交流与评估 熔化过程中搅拌器要不断轻轻搅拌（∵海波不善导热）。 观察搅拌器 其好处是物体受热均匀且温度变化平稳。 ②温度计要与被测固体颗粒充分接触，且避免接触容器底、侧壁或悬空等（否则，测温不准）。 点击画面 注意事项： ①选择纯净海波（不能重复使用）； ②控制温度（40℃左右，避免失去结晶水）； ③缓慢均匀加热（水温不能超过51℃）； ④不断搅拌，使之受热均匀（海波是热的不良导体） ⑤注意安全，避免烫伤。 观察与思考 1.石蜡是石油加工产品中一种（来源）； 2.家具抛光、地板增亮、家具防水等（用途）。 下面我们来探究石蜡的熔化规律 观察石蜡的熔化过程，设计好表格。 时间(m) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 温度(℃) 52 55 58 61 62 63 65 66.5 69 72 74 83 状态 探究石蜡熔化实验 实验与探究 时间(m) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 温度(℃) 52 55 58 61 62 63 65 66.5 69 72 74 83 状态 固态 数据记录 粘稠状态 液态 点击画面 演示2 ②石蜡熔化实验 石蜡的熔化图像 温度(℃) 时间(m) 10 15 20 60 70 80 时间(m) 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 温度(℃) 52 55 58 61 62 63 65 66.5 69 72 74 83 状态 固态 粘稠状态 液态 数据记录 分析:随着酒精灯的不断加热，石蜡不断变软、变稀，变为液体，石蜡在熔化过程中温度不断升高。 分析与解读 15 海波的熔化图像 4 6 0 1 2 3 5 温度/℃ 时间/min 40 50 60 45 55 6 0 1 2 3 5 温度/℃ 时间/min 40 50 60 45 55 4 固 态 固夜共存 液 态 固 态 液 态 石蜡的熔化图像 A B C D 软稀 想想做做 海波熔化时，温度保持不变。 石蜡熔化时，温度不断升高。 分析：AB， BC ，CD段物质各处于什么状态？ BC段物质是否吸热，物质温度如何变化？ BC之间处于什么状态？ 16 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com ③比较两种物质熔化过程 观察与思考 不同点： a.海波熔化时温度保持不变。处于固液共存状态 相同点：在熔化过程中都需要吸热 b.石蜡熔化时温度不断上升。没有固液共存状态 像海波那样，熔化时具有一定的熔化温度的这类固体叫晶体 像石蜡那样，熔化时没有一定的熔化温度的这类固体叫非晶体 17 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 固体 晶 体: 非晶体: 实例：海波、冰、石英、水晶、食盐、萘、 明矾、酒精、各种金属等。 实例：松香、玻璃、蜂蜡、沥青、橡胶等。 像海波一样，有一定的熔化温度（即熔点）。 像石蜡一样，没有一定的熔化温度（没熔点）。 二、熔点和凝固点 晶体熔化的条件： 1.温度达到熔点 2.能继续吸热 同时具备 18 晶体 非晶体 冰 石膏 水晶 金属 玻璃 蜂蜡 橡胶 塑料 19 下面我们来见识一下除了石蜡和海波之外，还有哪些非晶体和晶体。 来看书上的表格，你有没有发现不同的晶体，它们的熔点或者说是凝固点是不同的。 　　(1)读物质的熔点表。请学生看课本上的熔点表。记住硫代硫酸钠和冰的熔点，知道常见金属中钨的熔点最高。 教师：钨的熔点是3140℃。钨在熔化时温度保持在3140℃不变。 　　(2)学生回答 　　A、水银在-30℃时是____态。 　　B、酒精在-100℃时是____态。 C、能不能用铁锅来熔化铝块呢？能 -272 固态氦 48 硫代硫酸钠 1083 铜 -259 固态氢 232 锡 1200左右 各种铸铁 -210 固态氮 327 铅 1300-1400 各种钢 -117 固态酒精 660 铝 1535 纯铁 -39 固态水银 962 银 3410 钨 0 冰 1064 金 3550 金刚石 熔点 物质 熔点 物质 熔点 物质 几种晶体的熔点 ℃ 从表格中你可以获得哪些知识？ 不同的晶体熔点不同，熔点是晶体的一种特性。（非晶体没有熔点） 小资料 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 时间(m) 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 温度(℃) 55.5 53.5 51.5 48 47.5 47 47 47 46 45 44 43 41 状态 固态 固液共存 液态 ①探究海波的凝固 数据记录 温度(℃) 时间(m) 50 55 7 10 12 9 8 11 E F G H 45 海波的凝固图像 酒精灯熄灭，自然冷却。 实验与探究 分析： EF， FG ，GH段物质各处于什么状态？ FG段物质是否吸热，物质温度如何变化？ FG之间处于什么状态？ 海波和石蜡凝固 21 石蜡的凝固图像 60 70 80 20 25 30 温度(℃) 时间(m) 时间(m) 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 温度(℃) 83 74 72 69 66.5 65 63 62 61 58 55 52 状态 液态 粘稠状态 固态 数据记录 酒精灯熄灭，自然冷却。 ②探究石蜡的凝固 分析： 石蜡温降变稠，越来越稠，直至变为固态。 实验与探究 22 温度(℃) 时间(m) 45 50 55 7 10 9 8 11 E F G H 温度(℃) 时间(m) 10 15 20 60 70 80 温度(℃) 时间(m) 60 70 80 温度(℃) 时间(m) 凝固是熔化的逆过程。 物质凝固时都要放热。晶体凝固过程中温度保持不变，这个温度叫做晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同，非晶体没有凝固点。 晶体和非晶体的凝固特点比较 同时具备 分析与解读 晶体（熔化）凝固的条件： 2.能继续（吸热）放热 1.温度达到（熔点）凝固点 晶体、非晶体、熔化、凝固的全过程 温度(℃) 时间(m) 12 海波的凝固图像 想想议议 45 50 55 7 10 9 8 11 E F G H 1.如右图，是晶体凝固图像，EF，FG ，GH段物质物质温度如何变化？ 各段处于什么状态？ 各段物质是吸热还是放热？ 下降、不变、下降 液态、固液共存态、固. 放热、放热、放热. 2.内蒙古自治区东北部最低气温曾达到-58℃，这时还能使用水银温度计吗？应该使用什么样的液体温度计？ 答：不能使用水银温度计。因为水银的凝固点为-39℃，水银在-58℃的温度下会凝固成固态而不能使用，可使用酒精温度计，酒精的凝固点为-117℃。 24 冰块温升吸热 -20℃冰 冰块熔化吸热 0℃冰 -117℃水 三、熔化吸热 凝固放热 晶体熔化吸热（ 凝固放热）； 温度不变。 上述实验研究发现： 非晶体熔化吸热 （凝固放热）；温度升高（或降低）。 冰块 冰块 水 ③熔化吸热的弊端：冬天熔雪的日子，雪熔化从周围空间吸热，使周围降温，天气寒冷。解决办法，要多穿衣服，防止感冒。 ②北方冬天，往菜窖里放几桶水，调节蔬菜温度。 水温升（降），吸（放）热，抑制温度升高（下降），调节气温变化。 ④凝固的弊端：北方的冬天，汽车发动机的散热器里的水在夜晚的时候凝固，使得汽车不能正常启动，怎么办呢？解决办法就是要给汽车加防冻液。 ①夏天，想喝冰凉饮料，往饮料里加冰块，饮料温度很快降到0℃ 例如: 熔化和凝固 熔化 凝固 课堂小结 物质从固态变成液态 熔点 熔化过程吸热 物质从液态变成固态 凝固点： 凝固过程放热 晶体：有熔点 非晶体：没有熔点 晶体：有凝固点 非晶体：没有凝固点 固液共存状态 固液共存状态 熔化和凝固是互逆过程 晶体熔化时温度 1.用实验探究固体熔化过程温度的变化规律，如果记录相邻两次温度的时间间隔过长。可能带来什么问题？ 问题是：试管内如果固体的质量比较少，则熔化时间比较短。如果记录时间间隔比较长时，不能准确反映该物质熔化时温度随时间变化的关系。本次实验海波固液共存的时间是6分钟，如果测量时间的间隔大于6分钟了，就看出晶体与非晶体了。 练习与应用 练习与应用 可以判断这种物质是晶体； 熔点为800C； 第10min开始，第25min结束，用了15min。 答： 2.如图，加热某种物质，使其熔化的过程中，温度随时间变化的图像，根据图像的什么特征可以判断这种物质是一种晶体，它的熔点是多少？从晶体开始熔化到所有晶体全部熔化，大约持续多长时间？ ①该物质是晶体； ②该物质熔化和凝固的过程中温度保持不变； ③该物质熔点和凝固点相同，即均为1140C。 3.甲、乙分别是某物质熔化和凝固的图线。你能从中获得哪些信息？ ------------- 114 114 温度/℃ /℃ 练习与应用 4.日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子？ 练习与应用 ①在炎炎夏日中，一不小心中暑了怎么办？如图，护士正在给一位发烧的病人进行冰袋物理降温。我们往往是运用冰块熔化吸热对中暑的人进行冷敷。 ②深秋，为避免树上的橘子在夜间气温骤降时被冻伤。夜晚往橘子上喷水，气温骤降时，水降温直至凝固成冰，放出热量，使温度不会降得太低，所以没有冻坏橘子，水在凝固的过程中往周围空间放热，以达到保温的作用 1.汽车玻璃水就是水+酒精+乙二醇（清洁剂），这种混合液的凝固点很低，酒精越多，凝固点越低，在冬天较冷时也不凝固。 2.冬天雪地撒盐，形成盐水（盐+水），道路不易结冰，起溶雪剂的作用。 5.冬天室外已结冰，把酒精和水的混合液放在室外，温度大约为-5°C，经过相当长时间后，从室外取回混合液时，却发现混合液没有凝固，就这个现象，你能提出什么猜想？ 根据这个猜想举出一些可能应用的例子。 练习与应用 点击画面 玻璃水 Lavf58.28.100 Lavf58.20.100 Lavf59.34.101 $$我们以蜂蜡作为非晶体的代表，观察它在融化过程中的温度变化。可以看到，在加热过程中，蜂蜡先变软。然后逐渐变稀。最后全部变为液态，整个过程温度不断上升，没有一定的熔化温度。