内容正文:
第一章 物态及其变化 第二节 熔化和凝固
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【学习目标】
1.能准确说出熔化和凝固的概念,了解晶体和非晶体的区别。
2.掌握晶体和非晶体熔化、凝固的特点,知道熔点和凝固点的定义及相关特性。
3.能结合生活实例,分析熔化和凝固现象及其在生产生活中的应用。
【学习重点】
1.晶体和非晶体熔化、凝固的特点。
2.熔点和凝固点的概念及应用。
【学习难点】
1.区分晶体和非晶体的熔化、凝固过程。
2.理解影响熔点的因素。
【学习过程】
一、情景导入
展示铸造金属零件的图片(如图 1.2 - 1),提问:“同学们,铸造金属零件时,金属先被高温熔炼,再冷却定型,这个过程中金属的物态发生了怎样的变化?金属发生物态变化的条件是什么呢?今天我们就来学习‘熔化和凝固’,探寻其中的奥秘。”
二、快乐预习・感知
1.物质由固态变为液态的过程,称为______;物质由液态变为固态的过程,称为______。
2.具有确定熔化温度的固体叫作______,如海波、金属、天然水晶等;没有确定熔化温度的固体叫作______,如蜂蜡、石蜡、松香、玻璃等。
3.晶体在熔化过程中持续吸热,但温度______,这个温度叫作______;液态物质在凝固形成晶体的过程中放热,温度也______,这个温度叫作______。同一种晶体物质的熔点和凝固点是______的。
4.改变外界的______或掺杂其他物质等,都会影响物质的熔点。多数情况下,合金的熔点比组成合金的每一种金属的熔点都______。
三、合作探究・快乐学习
活动任务一:探究不同物质熔化的特点
小组按照图 1.2 - 4 的实验装置,分别对海波和蜂蜡进行加热实验:
用酒精灯对盛有海波和蜂蜡的烧杯缓慢持续加热,并用搅拌勺适时搅拌,使其受热均匀。观察温度计示数变化及海波和蜂蜡的物态变化情况。
当被测物质温度升至 40℃左右时开始记录温度计示数,每隔 1min 记录一次,直到被测物质完全熔化后再记录几次,然后停止加热。
将测得的温度值、对应时间及观察到的现象记录在表 1.2 - 1 中,再根据数据在坐标纸上(如图 1.2 - 5)描绘出海波和蜂蜡熔化的温度 - 时间图像。
分析图像,总结海波和蜂蜡熔化过程的特点,讨论它们属于晶体还是非晶体。
活动任务二:讨论晶体与非晶体的应用
结合教材中铸造钟的例子以及生活实际,小组讨论:
能否用铝制的容器熔化铜或锡?在南极考察站能使用水银温度计测量室外的气温吗?说明理由。
列举生活中利用晶体和非晶体熔化、凝固特点的实例,如用冰给海鲜降温、糖画的制作等,并分析其中的物理原理。
活动任务三:探究影响熔点的因素
小组结合教材 “科学窗” 部分内容,进行如下思考与讨论:
为什么将两块 0℃以下的冰用力压紧在一起,接触处的冰会熔化成水?滑冰时冰刀与冰面接触处的压强很大,对滑冰有什么作用?
为什么多数合金的熔点比组成它的金属熔点低?结合保险丝的应用,说明这一特性的实用价值。
在烧杯中放碎冰块并撒盐,搅拌后测其熔化时的温度,思考冰的熔点为什么会低于 0℃,饱和食盐水晶体的熔点又能降低到多少。
四、智能演练・快乐升级
一、选择题
1.下列属于熔化现象的是()
A. 冬天河水结冰
B. 把糖放入水中变成糖水
C. 夏天雪糕变软
D. 秋天树叶上的露珠
2.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是()
A. 晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
B. 晶体熔化时吸热,非晶体熔化时不吸热
C. 晶体熔化时温度升高,非晶体熔化时温度不变
D. 晶体和非晶体熔化时都需要吸热,温度都不变
3.下表是一些物质的熔点(在 1.01×10⁵Pa 大气压下),则在我国北方寒冷的冬天,不能用水银温度计测量气温的原因是()
物质
钨
铁
铜
金
固态水银
熔点 /℃
3414
1538
1083
1064
-38.8
A. 水银的熔点太高
B. 水银的熔点太低
C. 北方冬天气温低于水银的熔点
D. 北方冬天气温高于水银的熔点
二、填空题
1.晶体熔化时的温度叫作______,非晶体______(选填 “有” 或 “没有”)确定的熔化温度。
2.同一种晶体的熔点和凝固点______,晶体在熔化过程中要______热,但温度______;在凝固过程中要______热,温度______。
3.多数情况下,合金的熔点比组成合金的每一种金属的熔点都______,这一特性常被用来制作______(举一实例)。
三、实验题
某探究小组用图 1.2 - 9 所示装置探究某种晶体熔化的特点:
1.图中实验的不当之处为______;使晶体受热均匀的措施可以是______。
2.改正不当之处后进行实验,根据记录的数据作出的图像如图 1.2 - 10 所示,该晶体的熔点是______℃,熔化过程经历了______min。
四、简答题
1.超市里海鲜周围铺碎冰块,既可以降温,又能进一步保鲜,解释其中的物理原理。
2.把温度为 - 6℃的冰拿到 22℃的房间内,它会不会立即开始熔化?为什么?要用力向下甩?
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