第2节 物态变化 第3课时（教学课件）科学新教材浙教版七年级下册

第2节 物态变化 第3课时 第3章 物质的特性 浙教版七年级下册 知识目标 探究海波和松香熔化规律，知道熔化图像的含义； 理解晶体与非晶体的体质区别 1 根据实验数据分析、总结推理熔化曲线 并了解其物理意义。 2 素养目标 了解熔化和凝固的概念；知道熔点和凝固点；了解海波和松香熔化过程的不同；知道熔化过程中温度的变化规律，理解熔化曲线的含义。 科学观念 能根据熔化图像分析并准确描述物质熔化过程中温度变化与物质状态变化关系及特点；利用熔化和凝固知识解释简单的实际问题。 科学思维 经过海波和松香的熔化的探究过程，进一步巩固温度计测量技能，初步学会对数据的图像描绘处理。培养学生初步的观察能力和分析能力、概括能力。 探究实践 课堂导入 随着温度的变化，物质会在固态、液态、气态三种状态之间变化， 这种变化叫作物态变化。 物质的状态变化涉及固、液、气三种基本形态，以及它们之间相互转化的六种主要过程。 吸热过程 熔化 · 汽化 · 升华 特点： 吸收热量，分子运动加剧，物质内能增加 放热过程 凝固 · 液化 · 凝华 特点：放出热量，分子运动减慢，物质内能减少 课堂导入 观察与思考：水的奇妙变身 情境一：寒冬腊月，滴水成冰 ❓ 提问：水从液态变成了什么状态？这个过程叫什么？ 情境二：春暖花开，冰雪消融 ❓ 提问：冰从固态变成了什么状态？这个过程叫什么？ 滴水成冰 冰雪消融 凝固 熔化 ✅ 结论：液态 → 固态，这个过程是凝固。 ✅ 结论：固态 → 液态，这个过程是熔化。 熔化与凝固 PART 1 探究新知 新知讲授 一、熔化和凝固 熔化 ● 定义：物质从固态变成液态的过程。 ● 能量变化：熔化过程需要吸收热量 (吸热)。 ● 生活举例：冰在温度升高时，熔化成水。 凝固 ● 定义：物质从液态变成固态的过程。 ● 能量变化：凝固过程需要放出热量 (放热)。 ● 生活举例：水在温度降低时，凝固成冰。 新知讲授 探究实践：物质熔化的秘密 核心问题 我们在生活中观察到： 冰块在熔化时，始终保持着固态与液态界限分明的状态；而石蜡在受热熔化时，却会经历一个“先变软，再逐渐变稀，最后才完全变成液体”的过程。 深入思考 为什么冰和石蜡的熔化现象会有这么大的差异？ 不同物质的熔化规律是否完全一样？ 它们在持续吸热熔化的整个过程中，温度是保持不变，还是持续上升？ 新知讲授 实验步骤与数据记录 （1）按图示组装器材，把装有海波的试管放在盛水的烧杯里，缓慢加热，观察海波状态的变化。 （2）待温度升到40 ℃开始，每隔0.5 min记 录一次温度，海波完全熔化后再记录4～5次。 （3）重复上述实验，分别记录数据。 （4） 将表格中的每组数据先用点分别标在坐标图上，再用平滑的曲线将坐标图上的各个点连接起来，找出海波熔化的规律。 （5）使用相同的方法，测量松香熔化过程的温度值，并绘制熔化曲线。 新知讲授 实验设计：探究海波和松香的熔化规律 01 / 实验目的 以晶体（海波）和非晶体（松香）为研究对象，对比观察并记录二者在受热熔化的全过程中，温度随时间变化的规律，从而总结晶体与非晶体的熔化特点。 02 / 水浴加热法 · 设计意图 本实验采用“水浴加热”的核心优势在于： ① 受热均匀：利用水作为传热介质，使试管内的固体物质表面受热一致，防止局部过热； ② 易于观察：水升温速度比明火直接加热慢，能为观察状态变化和记录温度数据预留充足时间。 新知讲授 新知讲授 📊 数据整理与记录 将每次测得的温度和观察到的状态，准确填入设计好的表格中，确保数据的完整性。 41 42 43 44 45 46 47 48 48 48 48 49 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 📈 绘制熔化图像 建立“温度-时间”坐标系，将表格数据一一对应描点，再用平滑曲线连接，直观呈现熔化规律。 新知讲授 （6）根据你对实验数据的整理和分析，分别总结海波和松香在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段温度变化的特点。 海波熔化前：吸热、升温； 熔化中：吸热，温度不变； 熔化后：吸热、升温。 松香熔化前：吸热、升温； 熔化中：吸热，升温； 熔化后：吸热、升温。 晶体熔化特点 非晶体熔化特点 新知讲授 问题讨论 根据实验现象，哪种物质在熔化时出现了固、液共存的状态？ 比较海波和松香的熔化过程，请说出两者的共同点和不同点。 海波在熔化时出现了固、液共存的状态。 两者的共同点是:都要从外界吸收热量。 不同点是：海波的熔化是在一定的温度下进行的，在这一温度下海 波会出现固、液共存的状态。而松香在熔化时，温度则持续上升， 它是一个逐渐变软再变稀的过程。 新知讲授 图3.2-15中，AB、BC、CD各段分别表示 温度是怎样变化的？物质处于什么状态？ AB段为晶体熔化前，晶体处于固态；此时晶体吸热，温度升高； B点表示晶体开始熔化，为仍为固态； BC段为晶体正在熔化过程中，此时固体液共存的晶体，吸热温度不变； C点表示晶体熔化结束时，晶体全部为液态； CD段为晶体全部熔化后的液态，吸热，温度上升。 问题讨论 新知讲授 二、晶体和非晶体的熔化特点 💎 晶体 (以海波为例) • 熔化时有固定的熔化温度(熔点)，过程中温度保持不变。 • 熔化过程中处于明显的固液共存状态，直至完全熔化。 🌊 非晶体 (以松香为例) • 熔化时没有固定的熔化温度，吸热后温度持续上升，逐渐变软、变稀。 • 熔化过程没有明显的界限，不存在固液共存状态。 晶体与非晶体的区别： ①晶体内部粒子排列规则；非晶体的粒子排列无规则； ②晶体有固定的熔化温度，而非晶体没有固定的熔化温度。 新知讲授 晶体熔化图像： 二、晶体和非晶体的熔化特点 新知讲授 三、熔点 （1）熔点：晶体熔化时的温度叫作熔点。 （2）不同的晶体熔点不同，熔点是物质的一种特性。 （3）冰的熔点为0℃。 新知讲授 思考与讨论：南极科考用什么温度计？ 问题情境：南极内陆地区的年平均气温为 -40℃ 至 -50℃。若把普通水银温度计和酒精温度计带去南极，哪支温度计可能无法使用？为什么？ 水银温度计：无法使用 ❌ 原因：水银的凝固点为-39℃。当外界温度低于 -39℃ 时，水银会凝固成固态，无法在温度计内流动，从而导致温度计失效。 酒精温度计：可以使用 ✅ 原因：酒精的凝固点约为-117℃，远低于南极的最低气温。在此环境下酒精仍能保持液态，可以在温度计内流动，正常测量温度。 新知讲授 四、凝固点 （1）凝固点：液体凝固时要放出热量；晶体在凝固的过程中，温度保持不变，这个温度叫作凝固点。 （2）一般情况下，同种晶体的凝固点与熔点相同。如水的凝固点为0℃。 （3）非晶体没有凝固点。 （4）晶体与非晶体的凝固图像： 新知讲授 演绎 演绎是根据一类事物具有的一般性质、关系来推断这类事物中的个别事物所具有的性质、关系的方法。例如，晶体都有一定的熔点，冰是晶体，可以推断冰也有一定的熔点。演绎与归纳是一对推理方向相反的思维方式。 新知讲授 把湿餐布贴在刚从冰柜中拿出来的食品表面，可以将食品粘住并提起，请解释这个现象。 这个现象主要是由于湿餐布上的水分在接触到冰冷的食品后迅速凝固成冰，从而将湿餐布与食品粘合在一起。 具体过程如下： ①湿餐布上的水分与冰冷的食品接触； ②水分因低温而迅速凝固成冰； ③冰将湿餐布与食品粘合在一起，使得食品可以被提起。 思考与讨论 新知讲授 晶体和非晶体熔化、凝固现象的比较 晶体 非晶体 熔化过程中 吸热，温度不变 吸热，温度升高 凝固过程中 放热，温度不变 放热，温度降低 熔点、凝固点 有熔点、凝固点， 同种晶体的熔点、凝固点相同 没有固定的熔点和凝固点 熔化条件 温度达到熔点，不断吸热 不断地吸热 凝固条件 温度达到凝固点，不断放热 不断地放热 新知讲授 液晶 奥地利植物学家莱尼茨尔(F.Reinitzer)在1888年合成了一种物质。这种物质的固态晶体加热到145℃时，便熔化成液体，只不过是浑浊的。继续加热到175℃时，它似乎再次熔化，变成清澈的液体。像这种介于固态和液态之间的浑浊物质，叫作液晶。液晶对外界条件的变化十分敏感，当外界电、磁等作用发生变化时，它的分子排列会立即发生变化，从而影响它的透光度。利用液晶的这一性质，人们将它用于制造计算器、电子钟表、电脑等器材的显示器。 课堂小结 典例分析 问题 1.将一块﹣4℃的冰放入密闭隔热的盛有0℃水的密闭容器中，一段时间后，会出现的情况是（　　） A．冰的质量增加了 B．冰的质量不变 C．水的质量增加了 D．以上情况都有可能 分析：将一块﹣4℃的冰放入密闭隔热的盛有0℃水的密闭容器中，由于它们之间有温度差，会发生热传递，水已经达到凝固点，向外放热使一部分水凝固成冰，而温度为﹣4℃的冰吸收热量温度升高，所以冰的质量增加，故A符合题意，BCD不符合题意。 A 典例分析 问题 2.（23-24七年级下·浙江宁波·期中）把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，用酒精灯对烧杯底部进行加热，如图所示。当烧杯中的冰块大部分熔化时，试管中的冰（　　） A．熔化情况不能确定 B．全部熔化 C．一点都没熔化 D．下面的熔化，上面的没熔化 分析：冰是晶体，若给烧杯中的冰加热时，烧杯中的冰会熔化，但在冰的熔化过程中温度为0℃，保持不变，所以试管中的冰能达到熔点0℃，但试管中的冰和烧杯中的冰的温度相同，试管中的冰不能从烧杯中继续吸热，所以不能熔化，故C符合题意，ABD不符合题意。 C 链接真题 问题 3.（2024·浙江台州·模拟预测）去年上海宝马车展上的“冰激凌”事件曾闹得沸沸扬扬，冰激凌相信大家都吃过，其原料有奶粉、白糖、奶油、稳定剂、单甘脂、香草香精和水等。如图，下列说法正确的是（　　） A．冰激凌属于晶体 B．冰激凌熔化时要放热 C．将右图中的冰激凌放在碗中完全熔化后得到的是溶液 D．吃冰激凌时“又冷又甜”的感觉是在大脑皮层形成的 分析：ABC．冰激凌没有固定的熔点，属于非晶体，熔化时，吸收热量，完全熔化后得到的是乳浊液，故ABC错误； D．吃冰激凌时，是在大脑皮层形成的“又冷又甜”的感觉，故D正确。 D THANKS 教师寄语 用精准的工具， 丈量科学的奥秘！ $