第二节 熔化与凝固（教学课件）物理鲁科版（五四学制）2024九年级上册

第十一章 物态变化 物理九年级上册 •鲁科版(五四学制) 第2节 熔化与凝固 （本课件包含PPT40张；图片：33张；动图视频：4个；教学视频：5个） 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道熔化和凝固的定义，了解常见晶体的熔点和凝固点，能辨别晶体和非晶体。 02 科学思维 会解释生活中与熔化、凝固有关的一些现象。 03 科学探究 通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知晶体发生物态变化的条件。 04 科学态度与责任 培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。 教学重难点 教学重点 教学难点 理解熔化与凝固的特点。 晶体与非晶体熔化和凝固时温度变化特点。 课堂引入 本节课将我们一起来探究相关问题。 在三星堆遗址出土的青铜大立人像（图11-2-1）是距今3000多年的青铜器，你知道它是怎么制作的吗？在制作过程中，它的材料状态发生了怎样的变化？ 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 1. 物态变化 （1）物质的三态： 自然界中的物质，通常以固态、液态、气态三种形式存在。 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 1. 物态变化 （2）物态变化： 物质各种状态间的变化叫作物态变化。 冰 水 水蒸汽 水 加热 加热 遇冷 放入冰箱 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 2. 熔化 （1）定义： 物质从固态变成液态的过程叫作熔化。 （2）生活中常见熔化现象： ①春天，冰雪消融。 ②夏天，从冰箱中拿出的雪糕化了。 ③加热沥青、石蜡时，沥青、石蜡会慢慢变软，最后变成液态。 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 3. 观察与实验：探究固体熔化过程温度的变化规律 （1）实验器材： 海波、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。 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 3. 观察与实验：探究固体熔化过程温度的变化规律 （2）实验装置图及组装： ①实验时用两套完全相同的实验装置，试 管中分别加入适量碎冰和石蜡。 ②安装实验装置的顺序是从下往上依次安装。 ③烧杯中水以热传递的方式给试管中的物质 加热的方法称为“水浴法”。 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 3. 观察与实验：探究固体熔化过程温度的变化规律 （3）实验步骤： 分别将海波、石蜡放入两支试管中，取两个相同的酒精灯，按图所示自下而上地把仪器组装好，并且把试管放入水中合适位置，然后分别加热，实验中不断搅拌试管中的物质，使其受热均匀，观察海波和石蜡在熔化过程中温度及状态的变化。 当温度升到40℃时开始计时，每隔1min记录一次温度，同时认真观察冰、石蜡的状态变化，直到全部熔化后再记录4~5次。数据记录如下表。 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 3. 观察与实验：探究固体熔化过程温度的变化规律 （4）记录表格： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ┈ 海波温度/℃ 30 35 40 45 48 48 48 48 48 48 50 54 ┈ 石蜡温度/℃ 30 31 32 33 34 35 36 39 43 45 50 57 ┈ 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 3. 观察与实验：探究固体熔化过程温度的变化规律 （5）画出温度—时间图像： 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。 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 3. 观察与实验：探究固体熔化过程温度的变化规律 （6）实验结论： ①有的物质（如海波），在熔化过程中虽然继续对它加热，但温度保持不变。 ②有的物质（如石蜡），在熔化过程中先变软，后变稀，最后熔化为液体，且在加热过程中温度一直升高。 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 实验视频再现： 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 4. 凝固 （1）定义： 物质从液态变成固态的过程叫作凝固。 （2）生活中常见凝固现象： ①冬天，小河里的水结冰。 ②把加热熔化后的石蜡倒入玩具模子，冷却后做出各种各样的玩具。 ③铁水冷却后变成铁锅。 【学习任务一】熔化 凝固 探究新知 4. 凝固 （3）凝固特点： 液态海波开始凝固。在凝固过程中，海波的温度保持不变。 石蜡的凝固过程则不同，停止加热后，石蜡由稀变稠，又变成固态，温度不断降低。 探究新知 【课堂小练】 1．下列现象属于熔化的是（　　） A．初春，冰雪消融汇流成溪 B．盛夏，冰棒周围出现“白气” C．金秋，阳光照射迷雾散去 D．寒冬，双溪水库水面结冰 【答案】A 【解析】A．冰雪消融汇流成溪，冰从固态变为液态，属于熔化，故A符合题意； B．冰棒周围出现“白气”，是空气中的水蒸气液化成的小水珠，故B不符合题意； C．雾是悬浮在空中的小水珠，太阳出来，小水珠吸收热量汽化而散去，故C不符合题意； D．水面结冰，水从液体变为固态，属于凝固，故D不符合题意。 故选A。 探究新知 【课堂小练】 2.以勺为笔，用糖作墨，糖汁成画。如图所示，糖汁冷却成糖画的过程中，发生的物态变化是（　　） A. 沸腾 B. 凝固 C. 熔化 D. 升华 【答案】B 【解析】 糖汁冷却成糖画的过程中，由液态变为固态，属于凝固。 故选B。 【学习任务二】熔点 凝固点 探究新知 1. 晶体 非晶体 （1）晶体： 有固定的熔化温度的固体叫作晶体。 常见的一些晶体：冰、海波、食盐、石英、萘、各种金属等。 【学习任务二】熔点 凝固点 探究新知 1. 晶体 非晶体 （2）非晶体： 没有固定的熔化温度的固体叫作非晶体。 常见的一些非晶体：如石蜡、松香、玻璃、沥青等。 松香 【学习任务二】熔点 凝固点 探究新知 2. 熔点 凝固点 （1）熔点： 晶体熔化时的温度叫作熔点。 AB段：固态，晶体吸热升温的过程；BC段：固液共存态，晶体熔化过程，吸收热量，温度不变；CD段：液态，液体吸热升温过程。 【学习任务二】熔点 凝固点 探究新知 2. 熔点 凝固点 （2）凝固点： 晶体凝固时的温度叫作凝固点。 AB段：固态，晶体吸热升温的过程；BC段：固液共存态，晶体熔化过程，吸收热量，温度不变；CD段：液态，液体吸热升温过程。 【学习任务二】熔点 凝固点 探究新知 2. 熔点 凝固点 （3）同种物质的凝固点和熔点相同。 在1标准大气压下，水的凝固点是0℃，冰的熔点也是0℃。 【学习任务二】熔点 凝固点 探究新知 3. 小资料 一些晶体的熔点 （标准大气压） 晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃ 钨 3 410 海波 48 铁 1 538 冰 0 铜 1 083 固态水银 -39 金 1 064 固态酒精 －117 铅 328 固态氮 －210 锡 232 固态氧 －218 固态碘 114 固态氢 －259 奈 80.5 固态氦 －272 探究新知 【课堂小练】 在探究晶体熔化时温度的变化规律的实验中，如图所示，此时温度计的读数为________ ℃。观察到晶体在熔化过程中温度不变，说明晶体在熔化过程中________ （选填“有”或“没有”）固定的熔化温度。 【答案】 ①. 45 ②. 有 【解析】 [1]由图可知，温度计分度值为1℃，此时温度计的读数为45℃。 [2]晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变，说明说明晶体在熔化过程中有固定的熔化温度。 【学习任务三】熔化吸热 凝固放热 探究新知 1.熔化吸热 （1）熔化吸热： 晶体熔化时虽然温度不变，但是必须加热，若停止加热，熔化也会马上停止，所以熔化过程要吸热。 非晶体在熔化时也要吸收热量。 【学习任务三】熔化吸热 凝固放热 探究新知 1.熔化吸热 （2）熔化吸热的应用： 冰镇饮料，在饮料中加上一些冰块，因为冰块温度更低，并且冰块熔化成水的过程中要吸收热量，从而使饮料的温度下降的更多。 脚扭伤立即冰敷，能够起到镇痛消肿的作用，也是利用了熔化吸热的原理。 【学习任务三】熔化吸热 凝固放热 探究新知 1.熔化吸热 （3）晶体熔化的条件： 一是温度达到熔点；二是继续吸收热量。 【学习任务三】熔化吸热 凝固放热 探究新知 2.凝固放热 （1）凝固放热： 凝固是熔化的逆过程，所以液体在凝固时要放出热量。 （2）凝固放热的应用： 北方冬季贮菜，人们常在地窖放几桶水，以防止地窖的菜被冻坏。 因为当气温下降至0℃以下时，桶里的水会凝固成冰，在凝固过程中，水会放出热量，该热量可使地窖的温度不至于降得太低，从而避免蔬菜被冻坏。 【学习任务三】熔化吸热 凝固放热 探究新知 2.凝固放热 （3）晶体凝固条件： 一是温度达到凝固点；二是继续放出热量。 探究新知 【课堂小练】 1. 沥青路面在烈日下由硬变软，在这个过程中沥青的温度不断升高，说明沥青是 （晶体/非晶体）。它在熔化时要 （吸/放）热。 【答案】 非晶体 吸 【详解】[1][2]区分晶体和非晶体可以看熔化过程中温度是否变化，变化，则为非晶体，不变，则为晶体。烈日下，沥青路面吸热后逐渐变软，该过程中沥青的温度不断升高，即沥青没有一定的熔点，所以沥青是非晶体，它在熔化时要吸热。 探究新知 【课堂小练】 2. 先进战机机身会采用一种微胶囊自修复材料，其原理是在金属内部埋植固态合金，当机身出现裂纹，系统会控制加热装置工作，使微胶囊内的合金 （填物态变化名称）变成液态流出并填充裂纹，然后 （填物态变化名称）形成固态合金从而实现损伤修复，如图所示。液态合金变成固态过程中要 热量。 【答案】 熔化 凝固 放出 【详解】[1]机身的微胶囊内的合金是固态，固态变为液态，是熔化现象。 [2][3]合金从液态变为固态，是凝固，凝固时，不断放出的热量。 课堂小结 课堂小结 课内知识通关 1．如图所示是国家非物质文化遗产之一的“打铁花”，演出时师傅先在空旷场地搭建一个棚子，并利用熔炉将罐子里的铁屑 （填写物态变化，下同）成铁汁；接着表演者用花棒将高温的铁汁击打到棚上形成数米高的铁花，铁水与空气接触后在空中 成细小的铁颗粒落到地面。 考点：熔化、凝固。 【答案】 熔化 凝固 【详解】[1][2]物质从固态变成液态的变化过程叫做熔化，用熔炉将罐子里的铁屑由固态变成液态的铁汁，发生熔化现象；表演者用花棒将高温的铁汁击打到棚上形成数米高的铁花，铁水与空气接触后变成固态颗粒，发生凝固现象，铁颗粒落到地面。 课内知识通关 2．如图所示是甲、乙两种物质的熔化图象，从图中可以得出 物质是晶体，它的熔点是 ℃，这种晶体在100℃时处于 态。 考点：熔点、晶体与非晶体。 【答案】 乙 80 液 【详解】[1][2]由图可知，甲物质在熔化时，没有出现持续加热而温度不变的现象，故甲是非晶体；图中所示的乙物质，在温度达到80℃时，持续加热而温度不变，所以乙物质是晶体，熔点为80℃。 [3]当温度为100℃时，乙物质已经完全熔化完，物质状态为液态。 课内知识通关 3．如图，铸造 “鼎” 先用泥土制作 “模骨”，“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，然后在油蜡的外面用泥土制成外壳；干燥后“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。说法正确的是（ ） A．“炙化其中油蜡” 是液化过程，需要吸热 B．“炙化其中油蜡” 是熔化过程，需要放热 C．铜液冷却成钟鼎是凝固过程，需要放热 D．铜变成铜液是凝华过程，需要放热 考点：熔化吸热、凝固放热。 【答案】C 【详解】AB．“炙化其中油蜡”，油蜡由固态变成液态，是熔化过程，需要吸热，故AB错误； C．铜液冷却成钟鼎由液态变成固态，是凝固过程，需要放热，故C正确； D．铜变成铜液是由固态变成液态，是熔化过程，需要吸热，故D错误。 故选C。 课内知识通关 4．某小组加热一杯冰水混合物，探究其温度变化的特点，根据测量数据在图示坐标纸上描出了相应的点。 （1）请把图上的点连接起来，作出温度随时间变化的图像_________； （2）实验表明：在冰熔化过程中，冰水混合物的温度________（选填“保持不变”或“不断上升”）。 考点：晶体熔化实验。 【答案】（2）保持不变 【解析】（1）由题图可知，反映的是加热冰水混合物时温度与时间的关系，用平滑的曲线连接起来 （2）由题图可知，冰熔化过程中，需要吸收热量，但温度保持在0℃不变，即冰水混合物的温度保持不变。 作业布置 1.基础性作业：完成课本P11中的1--3小题。 2.拓展性作业：课本P12中的第4小题。 猜想：加入酒精后，混合液体的凝固点降低了。 应用：冬天汽车的水箱中加人少许酒精，可防止水凝固，故可以作为防冻液。 思路知道 谢谢聆听 谢谢聆听 $$