(共26张PPT)
第二节 熔化和凝固
第三章 物态变化
1.能区别物质的气态、液态和固态三种状态,知道物质的固态和液态之间可以转化。
2.了解熔化和凝固的概念,知道熔化和凝固的吸放热情况。能用熔化和凝固解释生活现象。
3.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义,知道晶体和非晶体的区别。
4.通过实验探究,学会用图象探究物理规律的方法。
学习目标
水变化万千。它不仅可变成云、雨、雪……而且还可以化为露、雾、霜等。水是怎么变化的呢?
在天气暖和的时候,冰放在外面会融化成水;在冬日严寒的时候,洒在空中的水会凝结成冰,想了解这是为什么吗?今天让我们走出神话,开始对水进行科学探究吧。
云,形状各异!似鱼鳞,像城堡。你是否知道?让人浮想联翩的云朵从哪里来?
雨,时而悄然无声,时而漂泊倾盆,它来自何处?又落向何方?
新课导入
物质常见三种状态
固态
液态
气态
水蒸气
无色无味的气体
(看不见)
物态变化
固态
液态
气态
随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。
物态变化
铁水
液氧
晾衣服
干冰
练一练
下列情景中,哪一个过程属于物态变化 ( )
A、铁棒放在火炉中被烧红了
B、一根铁丝被折弯了
C、白糖放入水中变成糖水
D、阳光下,雪人“流汗”了
对物态变化的理解:1、存在温度变化(吸热、放热)
2、物质状态发生变化
3、物质种类不变
物质从固态变成液态的过程叫做熔化
物质从液态变成固态的过程叫做凝固
固态
液态
熔 化
凝 固
想一想生活中还有哪些熔化和凝固的现象?
固→液:熔化
固→液→固:先熔化后凝固
想一想生活中还有哪些熔化和凝固的现象?
蜂蜜结晶
液→固:凝固
液→固:凝固
探究固体熔化时温度的变化规律
【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。
【实验装置】如图所示,将海波放入内有温度计的试管中,再把试管放入盛水的烧杯中。点燃酒精灯,经过一段时间后海波就会慢慢熔化。
【进行实验】
(1)当温度计的示数升至40℃左右时开始计时,每隔1min记录一次数据,填入下表。分析温度的变化,就可以找出海波熔化时温度的变化规律。
(2)将海波换为石蜡,找出石蜡熔化时温度的变化规律。
(3)待海波(或石蜡)的温度变化时,每隔1 min记录一次温度,把温度值填在表格中。
开始熔化 熔化结束
海波熔化时温度
随时间变化的图像
48℃
石蜡熔化时温度
随时间变化的图像
温度/℃
时间/分
0
2
4
6
8
10
12
14
40
45
50
55
温度/℃
时间/分
0
2
4
6
8
10
12
14
60
65
70
75
海波的熔化过程:海波吸收热量,温度逐渐上升,温度达到48℃时开始熔化。熔化过程中继续吸热,温度保持不变;熔化完,继续吸热升温。
石蜡的熔化过程:吸收热量温度持续上升,在此过程中,石蜡由硬变软变稀,最后熔化为液体。
熔化前 熔化中 熔化后
海波 吸收热量,温度升高 吸收热量,温度不变 吸收热量,温度升高
海波和石蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段温度变化的特点
实验现象
石蜡 吸收热量,温度升高 吸收热量,温度升高 吸收热量,温度升高
得出结论:
(1)物质在熔化过程中都要吸收热量。海波熔化需要达到一定的温度(达到48℃),熔化过程中需吸收热量,但温度保持不变,是固液共存态。石蜡没有固定的熔化温度,熔化时温度不断上升。没有固液共存状态
(2)不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同,有的物质(如海波)在熔化过程中虽然继续吸热,但温度保持不变;有的物质(如蜂蜡)在熔化过程中变软,后变稀,最后变为液态,且随着加热时间的延续温度逐渐升高。
常见的晶体和非晶体
晶体:海波、冰、食盐、萘、各种金属
非晶体:蜡、松香、玻璃、沥青
食盐晶体
冰
松香
沥青
熔点
液体凝固形成晶体时也有确定的温度,这个温度叫做凝固点。同一物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同,熔点一般也不同;非晶体没有确定的熔点。
晶体熔化的条件:①达到熔点 ②继续吸热
晶体凝固条件:①达到凝固点 ②继续放热
物质凝固过程中的变化规律:
凝固过程中处于固液共存状态;晶体只有达到一定温度时才开始凝固;凝固过程放热。
熔点和凝固点
温度/℃
时间/min
熔点
C
D
固液共存
液态
晶体的熔化图像
0
A
B
AB段物质是固态,吸热升温;
固态
BC段表示熔化过程,物质处于固液共存态,吸热温度保持不变;
CD段内物质是液态,吸热升温。
时间/min
硬
软
稀
液态
非晶体的熔化图像
温度/℃
0
非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断上升。
熔化图像
EF段时间内物质是液态,放热降温;
温度/℃
时间/min
凝固点
H
G
固液共存
液态
晶体的凝固图像
0
E
F
固态
FG段表示凝固过程,物质处于固液共存态,放热温度保持不变;
GH段时间内物质是固态,放热降温。
时间/min
温度/℃
0
非晶体的凝固图像
硬
软
稀
液态
非晶体在凝固过程中不断放热,温度不断降低。
凝固图像
熔化吸热 凝固放热
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,即熔化过程要吸热。
②非晶体熔化的条件:吸收热量。
物质在固态时能量低,在液态时能量高,物质熔化时,是从低能量状态到高能量状态,所以要吸收热量。
①晶体熔化的条件:
一是温度达到熔点;二是继续吸收热量。
凝固是熔化的逆过程,液体在凝固时要放热。
③晶体凝固的条件:
一是温度达到凝固点;二是继续放出热量。
④非晶体凝固条件:放热。
物质在液态时能量高,在固态时能量低,物质凝固时,是从高能量状态到低能量状态,所以要放出热量。
熔化吸热和凝固放热的应用:
夏天我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加上一些冰块,并不是直接加冷水。这是因为冰块的温度更低,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。
北方的秋季,夜间气温会比较低,果农夜间会给果树洒水、农民夜间会给秧苗周围灌水,就是利用水凝固时放热使果实秧苗不至于被冻坏。
冷冻食品保鲜
熔化和凝固
熔化
凝固
物质从固态变成液态
熔点
晶体:有熔点
非晶体:没有熔点
熔化过程吸热
物质从液态变成固态
凝固点:
晶体:有凝固点
非晶体:没有凝固点
凝固过程放热
课堂小结
1. 我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄杓从嘴受注”(如图)这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是 熔化 ,该过程是一个 吸收 (填“吸收”或“放出”)热量的过程。
熔化
吸收
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2. 请你自己确定标准,将下列物质进行分类:蜡、海波、铝、松香、冰、玻璃、铜、沥青、铁。
一类:共同特征: 有一定的熔化温度 ;物质有 海波、铝、冰、铜、铁 。
另一类:共同特征: 没有一定的熔化温度 ;物质有 蜡、松香、玻璃、沥青 。
3. 某种物质在180℃时开始熔化,在240℃时还没有熔化完,由此可知这种物质( B )
A. 是晶体 B. 是非晶体
C. 熔点是180℃ D. 熔点是240℃
有一定的熔化温度
海波、铝、冰、铜、铁
没有一定的熔化温度
蜡、松香、玻璃、沥
青
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
4. 在探究石蜡和海波的熔化规律时,小琴根据实验目的,进行了认真规范的实验,获得的实验数据如表所示,则下列四个选项中,判断正确的是( D )
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
石蜡的温度/℃ 40 41 42 44 46 47 48 49 51 52 54 56
海波的温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 48 48 50 53
D
A. 石蜡是晶体
B. 海波熔化时的温度是50℃
C. 海波在熔化过程中不需要吸热
D. 42℃时,海波的状态是固态
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16(共20张PPT)
第三章 物态变化
第2节 熔化和凝固
熔化和凝固
物质的三态
自然界中物质通常以固态、液态、气态三种状态存在。
(1)在常温下呈现固态的物质,如钢铁、石块等,一般称之为固体;
(2)在常温下呈现液态的物质,如水、煤油等,一般称之为液体;
(3)在常温下呈现气态的物质,如氧气、水蒸气等,一般称之为气体。
水蒸气——气态
冰——固态
水——液态
熔化:
生活中的熔化现象
冰棍化成水
蜡烛化成蜡油
“打铁花”
物质从固态变成液态的过程
凝固:
生活中的凝固现象
河水结冰
蜂蜜结晶
铁水铸造铁器
物质从液态变成固态的过程
实验探究:固体熔化时温度的变化规律
提出问题
不同物质在由固态变成液态的熔化过程中,温度的变化规律相同吗?
猜想和假设
熔化过程中一定要加热,所以物质一定要吸收热量。这时温度可能也是不断上升的。
实验器材
铁架台 酒精灯 石棉网 烧杯 大试管 温度计 搅拌器 海波 蜂蜡 水 火柴
记录数据
时间(min)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
…
海波
温度(℃)
吸放热
状态
蜂蜡
温度(℃)
吸放热
状态
分析数据
海波的熔化特点:在一定温度下熔化,熔化时不断吸热但温度不变。
蜂蜡的熔化特点:没有固定的熔化温度,熔化时不断吸热且温度不断升高。
蜂蜡的熔化图像
海
波
固体物质分类
(1)晶体:具有一定熔化温度的物体
熔点-----晶体熔化时的温度
分类
石
蜡
(2)非晶体:没有一定熔化温度的物体
海
波
(1)晶体熔化的条件:
(2)晶体熔化的特点:
(3)晶体熔化过程中状态的变化:
A
D
C
B
晶体
达到熔点,持续吸热
持续吸热,温度不变
固态——固液共存——液态
-272
固态氦
48
硫代硫酸钠
1083
铜
-259
固态氢
232
锡
1200左右
各种铸铁
-210
固态氮
327
铅
1300-1400
各种钢
-117
固态酒精
660
铝
1535
纯铁
-39
固态水银
962
银
3410
钨
0
冰
1064
金
3550
金刚石
熔点
物质
熔点
物质
熔点
物质
几种晶体的熔点 ℃
从表格中你可以获得哪些知识?
不同的晶体熔点不同,熔点是晶体的一种特性。(非晶体没有熔点)
凝固点:
液体凝固成晶体时也有确定的温度,这个温度叫作凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
物质凝固时的温度变化曲线
晶体熔化条件:
(1) 温度达( 升 )到熔点。
(2) 继续吸热。
( 前提条件 )
晶体熔化的条件:温度达到熔点并能继续吸热。
晶体凝固的条件:温度达到凝固点并能继续放热。
同种晶体的熔点和凝固点相同。
晶体在熔化和凝固时都处于固液共存状态且温度不变。
课堂小结
第2节 熔化和凝固
1.晶体有一定的熔化温度;非晶体没有一定的熔化温度。
2.熔点:晶体熔化时的温度。
3.晶体熔化条件:(1)达到熔点;(2)继续吸热。
4.晶体凝固时有确定的温度;
非晶体凝固时没有确定的温度。
5.凝固点:液态晶体物质凝固时的温度。
同一种晶体物质,凝固点 = 熔点。
6.晶体凝固条件:
(1)达到凝固点;(2)继续放热。
课堂练习
1.关于物质的熔化和凝固,下面说法错误的是( )
A.物质熔化时吸热,凝固时放热
B.同种晶体熔点和凝固点相同
C.物质在熔化过程中温度保持不变
D.晶体在熔化过程中温度保持不变
C
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
课堂练习
3.将两杯0℃的冰水混合物,一杯放在阳光下,一杯放在阴凉处,过一会儿, 对两杯冰水(仍含有冰和水)的温度进行比较, 判断正确的是 ( )
A. 在阳光下的温度高 B.在阴凉处的温度高
C .两杯的温度一样高 D.无法比较
C
课堂练习
4.如图所示为甲、乙两种物质温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A. 甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B. 甲物质的熔点为210℃
C. 乙物质在 BC 段时处于固液共存状态
D. 乙物质在 BC 段温度不变,不吸热
C