内容正文:
组装器材,并观察冰的物态以及温度计示数变化。刚开始为固态温度计示数开始升高,转变为固液共存态,温度计示数不变。温度计示数继续升高。转变为液态温度计,示数不变,将得到的实验数据转化为图表。
null4.3 熔化和凝固
第四章 物质的形态及其变化
观察与思考
工业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件(如图)。
钢水在变成工件的过程中,它的状态发生了怎样的变化?
在状态变化的过程中,钢水吸热还是放热?
衔接:同学们在生活中有没有遇见过这样的事情呢?(放视频)雪糕大家都吃到过,你们有没有被雪糕黏住过舌头呢?舌头上面的水分被冻住了,这说明水的形态发生了改变。物体的形态发生改变的时候都会有什么样的原理呢?……
物理学中把物质由固态变为液态的过程,叫做熔化
把物质由液态变为固态的过程,叫做凝固。
冰变成水
水变成冰
3
研究固体熔化时温度变化的规律
不同物质在熔化的过程中,温度的变化规律相同吗?
提出问题:
猜想:
1.不同物质熔化过程中,温度变化规律不同。
2.不同物质熔化过程中,温度变化规律相同。
一、熔化和凝固的特点的特点
设计实验:
应该选取什么物质为研究对象?铁可以吗?冰可以吗?选择的物质有什么要求?
海波(硫代硫酸钠),又名大苏打,无色透明固体,临床上常用作氰化物的解毒剂。
石蜡,从矿物油中提炼,常用于包装及保鲜。也可以用来制作蜡烛。
一、熔化和凝固的特点
衔接:设计实验这个地方尽量让学生充分讨论。
可不可以选择铁?(不行,因为很难熔化)可不可以选择冰(不行,室温下冰块就自动化了)。要求:选择室温比较容易熔化的,且在熔化过程中不会产生有毒有害物质的。分别为石蜡和海波(这里老师可以直接告诉)
需要测量和记录哪些物理量?实验中要观察什么现象?
需要哪些实验器材?应该如何组装实验装置?
如何提升物质的温度?
应该如何做实验呢?说一说你们的组员分工。
记录实验数据的表格该如何设计呢?
石棉网
燃烧匙
要使用水浴加热
一、熔化和凝固的特点
1.测量温度的变化规律,就需要测量温度,以及该温度下的时间。实验中要观察物质熔化的过程。
2.使用酒精灯加热。
3.需要海波和石蜡、酒精灯、试管、温度计、秒表、铁架台等。(这里介绍水浴加热,受热均匀)介绍完之后,补充还需要大烧杯,燃烧匙、石棉网。
装置组装(自下而上)。
4.让学生说出自己的实验思路,教师予以补充和纠正。
5.表格设计见实验记录,这里可以让学生展示自己的表格。
实验过程开始,老师注意强调注意事项。(酒精灯的使用,温度计的使用等等)
进行实验:
按图组装好装置。点燃酒精灯加热,待温度升高到40℃左右开始,每隔1min记录一次温度;在海波或者石蜡完全熔化后再记录4~5次。
一、熔化和凝固的特点
实验记录:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 …
海波的温度t/℃
状态
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 …
石蜡的温度t/℃
状态
一、熔化和凝固的特点
请小组上台展示自己的结果。
温度/℃
0
时间/min
40
45
55
50
1
2
3
4
5
8
6
7
温度/℃
0
时间/min
40
45
55
50
1
2
3
4
5
8
6
7
海波熔化时温度随时间变化的图像
石蜡熔化时温度随时间变化的图像
一、熔化和凝固的特点
衔接:我们接着试着用图像来处理一下我们的实验数据,通过图像我们能更加直观地看到温度随时间的变化了。首先我们来描绘海波的温度随时间变化的图像。……
温度/℃
0
时间/min
40
45
55
50
1
2
3
4
5
8
6
7
B
A
C
D
思考:观察海波的图象,AB、BC、CD段物质各处于什么状态?是否吸热?温度是否升高?B点、C点又代表什么呢?
固态(吸热升温)
固液共存
(吸热温度不变)
液态
(吸热升温)
B点海波处于固态,此时海波刚开始熔化;
C点海波处于液态,此时海波正好完全变为液态。
一、熔化和凝固的特点
衔接:根据我们绘制出的图象,我们大致可以将海波熔化的过程分为三段,分别为AB、BC、CD。……
思考
海波的凝固有什么特点?
凝固特征:温度达到48℃时,开始凝固;凝固过程中,温度不变;完全凝固后,温度下降。
当海波晶粒全部熔化为液体后,让它慢慢冷却,每隔一分钟记录海波的温度。用描点法画出海波的温度——时间图像。
一、熔化和凝固的特点
11
温度/℃
0
时间/min
40
45
55
50
1
2
3
4
5
8
6
7
思考:观察石蜡的图象,石蜡熔化的特征是什么?
石蜡由固态慢慢变软,变稠,变稀为液态;
整个过程一直吸热,温度一直在升高。
一、熔化和凝固的特点
衔接:我们再来看到海波的图像。……
石蜡的凝固也会像海波那样和熔化的情况相反吗?
移去实验中的酒精灯和烧杯,石蜡慢慢凝固。
凝固特征:石蜡凝固过程没有一个固定的凝固温度,整个过程是放出热量,温度不断下降。
思考
一、熔化和凝固的特点
实验结论:
海波与石蜡熔化的相同点是什么?
海波与石蜡熔化的不同点是什么?
从固态变成了液态;在整个熔化过程中都需要吸热。
海波有确定的熔化温度,石蜡没有确定的熔化温度。
一、熔化和凝固的特点
二、晶体和非晶体
晶体:有固定熔化温度的固体
金属
食盐
钻石
衔接:在刚才的实验中,海波有确定的熔化温度,像海波这样的固体我们将它称之为晶体。常见的晶体有:……
非晶体:没有固定熔化温度的固体
玻璃
橡胶
塑料
二、晶体和非晶体
衔接:石蜡没有确定的熔化温度,像石蜡这样的固体我们将它称之为非晶体。常见的非晶体有……
熔点:晶体熔化时的温度
思考:把晶体加热到熔点就停止加热,晶体还会继续熔化吗?
晶体熔化的条件:
1.达到熔点
2.持续吸热
二、晶体和非晶体
衔接:晶体熔化时的温度我们把它叫做熔点,而非晶体没有固定的熔点。……
凝固点:晶体凝固时的温度
你能分析EF、FG、GH的过程吗?
二、晶体和非晶体
衔接:我们发现,物质凝固的过程就是熔化的逆过程,晶体也有一个固定的凝固温度,这个凝固温度叫做凝固点。(让学生试着分析EFGH)
同一物质的凝固点和熔点相同
二、晶体和非晶体
衔接:对于同一物质来说,凝固点和熔点相同。
思考:下面的两个问题。
灯泡发光时,灯丝的温度约为2500℃,应该选择什么材料做灯丝比较好呢?
黑龙江省北部最低温度曾经达到过-52.3℃,这时还能使用水银温度计测量温度吗?应该使用什么样的液体温度计?
二、晶体和非晶体
让学生浏览一下表格,然后问问题。
三、熔化吸热 凝固放热
回顾:晶体熔化条件是什么呢?你推出凝固的条件吗?
晶体熔化的条件:
1.达到熔点
2.持续吸热
晶体凝固的条件:
1.达到凝固点
2.持续放热
思考:把0℃的冰放入0℃的水中,水会结成冰,还是冰会化成水呢?
衔接:我们再来一起回顾一下晶体熔化或凝固的条件。
熔化吸热
化雪总比下雪冷
饮料加冰更降温
冷冻食品保鲜
冰块降温
三、熔化吸热 凝固放热
衔接:熔化吸热在我们的生活中有很多应用,你还能补充一些吗?
第三图可以举例(冰块退烧)……
凝固放热
菜窖里面放水
往冰屋里浇水
三、熔化吸热 凝固放热
衔接:物体凝固是要放热的,你能想到一些例子吗?
把冰握在手中,冰会 ,同时手会
感觉到 (“冷”或“暖”),说明
物质在熔化的过程中要不断地 ;
相反,物质凝固时要 热,如北方的
冬天,菜窖里放几桶水,菜就不容易被冻坏,这是因为水凝固 的热量使菜窖内的温度不会太 (“高”或“低”),菜不容易被冻坏。
熔化
冷
吸热
放
放出
低
三、熔化吸热 凝固放热
熔化和凝固
晶体和非晶体
熔化和凝固
非晶体:没有固定熔点
熔化:物质从固态变为液态的过程
凝固:物质从液态变为固态的过程
探究固体熔化时温度的变化规律
课堂小结
晶体:有固定熔点
熔化吸热 凝固放热
1.冰的熔点是_______, 在炎热的夏天,放在外面的冰会熔化,那么在熔化过程中,冰的温度( )
A.降低
B.不变
C.升高
D.先降低后升高
0℃
B
课堂练习
2.下列说法中不正确的是( )
A.任何固态物质熔化时,都要吸热
B.晶体在熔化时,温度不变
C.任何固态物质都有一定的熔化温度,这个温度叫做该物质的熔点
D.晶体在熔化过程中,温度虽不变,但仍然要吸收热
C
课堂练习
3.如图所示,是A、B两种物质温度随时间变化的图像,下列关于A和B的说法正确的是( )
A.A物质熔点是42℃ ;B物质的熔点是41℃
B.A物质吸热,不一定会熔化;B物质吸热
就开始逐步熔化
C.A、B在熔化过程中都要吸热,
温度升高
D.A在熔化过程耗时9min;B在熔化
过程耗时8min
B
课堂练习
4.如图甲所示为某物质的熔化图像,根据图像可知( )
A.若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙所示),则试管内的冰会逐渐增加
B.图乙中,冰水混合物中的
冰、水都不会变化
C.该物质是非晶体
D.第15min该物质处于液态
A
课堂练习
声 明
本文件著作权为创作公司所有,仅限于教师教学及其他非商业性和非盈利性用途。如发现盗用、转卖、网络传播等侵权行为,本公司将依法追究其相应法律责任。
部分素材选自网络,如有争议,请联系删改。
$