内容正文:
熔化和凝固
1.知道物质的三种状态,理解物态变化的概念:能说出熔化、凝固的定义。
2.认识晶体、非晶体熔化的温度变化规律,理解熔点、凝固点。区分晶体与非晶体的熔化、凝固图像。
3.知道熔化吸热、凝固放热,能解释生活、生产中熔化和凝固的应用实例。
学校目标
学习目标
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,它的状态发生了怎样的变化?在状态变化的过程中,钢水吸热还是放热?
情 境 导 入
固态、液态、气态是物质常见的三种状态。
温度改变时,物质可以在固、液、气三种状态之间相互转化。物质各种状态间的变化,叫做物态变化。
一、物态变化
固态
液态
气态
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熔化与凝固定义
熔化:物质从固态变成液态的过程。
凝固:物质从液态变成固态的过程。
二、熔化与凝固
固态
液态
熔化
凝固
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二、熔化与凝固
演示:研究固体熔化时温度的变化规律
实验器材:
铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、试管、温度计、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、停表
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二、熔化与凝固
演示:研究固体熔化时温度的变化规律
实验装置:水浴加热法
水浴加热的优点:受热均匀,温度变化缓慢,便于记录温度。
温度计
搅拌器
试管
烧杯
陶土网
酒精灯
铁架台
!注意事项
①组装顺序:自下而上
②加热方式:酒精灯外焰加热
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二、熔化与凝固
演示:研究固体熔化时温度的变化规律
实验操作:
1. 将海波放入装有温度计的试管,把试管放入盛水烧杯,水浴加热。
2. 温度升到 25 ℃左右开始计时,每隔 1 min 记录一次温度,观察物质状态。
3. 海波熔化完成后,换石蜡重复实验,记录温度与状态。
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二、熔化与凝固
演示:研究固体熔化时温度的变化规律
实验记录表格:
时间 /min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
海波温度 /℃ 25 30 35 48 48 48 48 55 65 … …
海波状态 固态 固态 固态 固态 固液共存 固液共存 固液共存 固液共存 液态 液态 液态
石蜡温度 /℃ 25 36 42 50 58 65 58 61 64 … …
石蜡状态 固态 固态 变软 变软粘稠 粘稠 粘稠流动 液态 液态 液态 液态 液态
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二、熔化与凝固
演示:研究固体熔化时温度的变化规律
实验现象与结论:
海波:熔化前温度持续升高,熔化过程持续吸热,温度保持不变,熔化完成后温度继续升高。熔化时存在固液共存状态。
石蜡:整个熔化过程不断吸热,温度持续上升,没有固定不变的温度,不存在固液共存阶段。
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二、熔化与凝固
以时间为横轴,温度为纵轴,将表格数据描点,用平滑曲线连接,得到熔化图像。
想想做做:绘制温度 - 时间图像
温度/℃
时间/min
图像可以直观反映温度随时间的变化规律。
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海波
Y 值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 25 30 35 48 48 48 48 55 65
二、熔化与凝固
以时间为横轴,温度为纵轴,将表格数据描点,用平滑曲线连接,得到熔化图像。
想想做做:绘制温度 - 时间图像
温度/℃
时间/min
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石蜡
Y 值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 25 36 42 50 58 65
三、熔点和凝固点
晶体与非晶体
晶体:熔化时有固定温度的固体。
晶体熔化时不变的温度叫做熔点。
例:冰 海波 金属
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三、熔点和凝固点
晶体与非晶体
非晶体:熔化时不断吸热、温度持续上升,没有固定熔化温度。
例:石蜡 松香 玻璃 沥青
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三、熔点和凝固点
凝固特点:
晶体凝固:有固定凝固温度,叫凝固点:
同种物质,凝固点 = 熔点。
非晶体凝固:没有固定凝固点。
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三、熔点和凝固点
图像识别
晶体熔化图像:一段水平线段,对应熔点,这段时间物质固液共存,吸热温度不变。
非晶体熔化图像:曲线持续上升,无水平段。
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三、熔点和凝固点
图像识别
晶体凝固图像:一段水平线段,对应凝固点,固液共存,放热温度不变。
非晶体凝固图像:曲线持续下降,无水平段。
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三、熔点和凝固点
小资料:标准大气压下部分晶体熔点
晶体 熔点 /℃ 晶体 熔点 /℃
钨 3410 海波 48
铁 1538 冰 0
铜 1083 固态水银 -39
金 1064 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
萘 80.5 固态氦 -272
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三、熔点和凝固点
1. 在晶体凝固图像甲中,EF、FG、GH 各段分别表示温度怎样变化?物质是吸热还是放热?处于什么状态?
想想议议
EF:液态,降温,放热:
FG:固液共存,温度不变,放热(凝固过程):
GH:固态,继续降温,放热。
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三、熔点和凝固点
2. 内蒙古东北部气温达到 – 58 ℃,应该用什么液体温度计?为什么?
想想议议
选酒精温度计。固态水银熔点 – 39 ℃,-58 ℃时水银已经凝固,无法使用:固态酒精熔点 –117 ℃, – 58 ℃酒精仍为液态,可以测温。
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四、熔化吸热,凝固放热
熔化吸热:晶体熔化持续吸热,温度不变:非晶体熔化吸热,温度上升。熔化是吸热过程。
饮料里加冰块降温,冰熔化吸热,持续带走热量。
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四、熔化吸热,凝固放热
凝固放热:液体凝固成晶体,放出热量,温度不变:非晶体凝固放热,温度下降。凝固是放热过程。
北方冬天菜窖放几桶水,水凝固成冰放出热量,保护蔬菜不被冻坏。
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四、熔化吸热,凝固放热
为什么加冰块比加冷水降温效果更好?
冰块熔化过程持续吸热,能持续降低饮料温度。
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一、物态变化:物质固态、液态、气态之间的状态改变。
二、熔化:固态→液态,吸热:凝固:液态→固态,放热。
三、晶体:有熔点、凝固点:熔化 / 凝固时,固液共存,温度不变。
非晶体:无熔点、凝固点:熔化凝固过程温度持续变化,无固液共存状态。
四、应用:熔化吸热制冷:凝固放热保温。
学校目标
课堂总结
谢谢!
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