教科版八上5.2 熔化和凝固 【课件(54张ppt)+教案+学案(含解析)】

文档属性

名称 教科版八上5.2 熔化和凝固 【课件(54张ppt)+教案+学案(含解析)】
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资源类型 试卷
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2021-10-10 13:02:14

文档简介

(共54张PPT)
5.2 熔化和凝固
教科版 八年级上册
制作 高文超
教学目标
1.知识与技能
(1)了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。
(2)知道熔化和凝固的含义。
(3)认识熔化是吸热过程,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
教学目标
2.过程与方法
(1)感知发生熔化和凝固的条件
(2)经历固体熔化的实验探究过程,了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。
3.情感、态度与价值观
(1)尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来,将所学知识与生产、生活相结合。
(2)关注自然现象,产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。
教学重点:探究固体熔化过程的规律。
教学难点:实验数据的图像转换方法。
新知导入
新知导入
冰挂在阳光照射下,由固态冰变成液态水
新知讲解
各种形状的雪花
新知讲解
美丽的雪花,轻轻飘落
雪花形状各异,你也会发现,每片雪花,都有六个角,在放大镜下,你会更惊奇的发现:每片雪花又都由六个小冰粒组成!
新知讲解
有规则结构的固体属于晶体(crystal)。如雪花、食盐、糖、海波、许多矿石和各种金属。
雪花 食盐 白糖
新知讲解
有规则结构的固体属于晶体(crystal)。如雪花、食盐、糖、海波、许多矿石和各种金属。
海波 钼铅矿 石英
新知讲解
有规则结构的固体属于晶体(crystal)。如雪花、食盐、糖、海波、许多矿石和各种金属。
巴西石 岩盐 黄铁矿
新知讲解
钻石——漂亮的金刚石晶体
新知讲解
没有规则形状的固体属于非晶体(amorphous matter)。如玻璃、松香、蜂蜡、沥青等。
玻璃 松香 蜂蜡
新知讲解
没有规则形状的固体属于非晶体(amorphous matter)。如玻璃、松香、蜂蜡、沥青等。
沥青
新知讲解
水能化成水,水能结成冰。铜锭在高温下能熔化成铜水,倒进模具中冷却,铸成各种形状;玻璃管在高温下能被工艺师拉成漂亮的工艺品。
铜熔化 玻璃管
新知讲解
物质从固态变为液态叫做熔化(melting),物质从液态变成固态叫做凝固(solidification)。
新知讲解
铜和玻璃为什么要用不同的工艺来加工?小聪和同学们通过查找资料,注意到铜和玻璃分别属于晶体和非晶体,于是猜想:晶体和非晶体可能有不同的熔化规律。
铜浇灌 玻璃吹拉
新知讲解
提出问题:晶体和非晶体的熔化有什么不同的规律呢?
制订计划,设计实验:为了研究这个问题,小聪和同学们从实验室找来了冰、海波、蜂蜡、松香等材料,分成若干组、每组选取一种晶体和非晶体,分别用如图所示的装置进行实验探究。
新知讲解
材料
温度计、计时器
试管、烧杯
铁架台、酒精灯、石棉网
水、冰、海波、
蜂蜡、松香
新知讲解
进行实验收集证据:
小聪把-5℃左右的碎冰放入试管,把温度计插入碎冰中,再把试管插入30℃左右的温水中加热,每隔30s记录一次温度,填入下面的表格中。
新知讲解
进行实验收集证据:小聪实验片段:将实验数据和现象填入如下表格中
时间/s 0 30 60 90 120 150 180 210
冰的温度/℃
状态
-4

-2

0
固液
很快,冰开始熔化了
新知讲解
进行实验收集证据:小聪实验片段:将实验数据和现象填入如下表格中
时间/s 0 30 60 90 120 150 180 210
冰的温度/℃
状态
-4

-2

0
固液
“冰里温度计的液柱怎么不动了,是不是坏了?”小聪惊叫。
0
固液
新知讲解
进行实验收集证据:小聪实验片段:将实验数据和现象填入如下表格中
时间/s 0 30 60 90 120 150 180 210 240
冰的温度/℃
状态
-4

-2

0
固液
“我的温度计的液柱也不动了!“许多同学也感到疑惑。
0
固液
0
固液
0
固液
1

2

3

新知讲解
进行实验收集证据:
小明实验片段:小明在观察海波的熔化时,将试管从热水中拿出,海波不继续熔化了。
将试管放入热水中,海波又继续熔化
新知讲解
分析论证:不同组选用不同的材料,每组都得到一大堆数据,怎么比较?有没有一个直观的办法?
新知讲解
仿照前面“了解一天中气温的变化规律”的研究方法,可以画出温度随时间变化的曲线。
图线能直观、形象地表示一个量随另一个量变化过程。通过比较曲线的形状就能总结晶体和非晶体熔化过程的区别。
新知讲解
分析论证:在方格纸上画一条横轴表示时间,画一条纵轴表示温度。对应每一组加热时间和温度值,在方格纸上确定一点。这样,在方格纸上可以描绘出一个个点,然后用平滑曲线把这些点连接起来,便描绘出物体的熔化曲线。
新知讲解
分析论证:晶体的熔化图像。
回顾探究过程,看到温度计示数不变。在图像中是水段图像。
-5
温度/℃
时间/min
5 10
5
0
晶体的熔化图像
A
B
C
D
新知讲解
分析论证:晶体的熔化图像。
实验表明:晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变。
-5
温度/℃
时间/min
5 10
5
0
晶体的熔化图像
A
B
C
D
新知讲解
分析论证:晶体的熔化图像。
晶体熔化时的温度叫做熔点(melting point)。不同的晶体有不同的熔点。
-5
温度/℃
时间/min
5 10
5
0
晶体的熔化图像
A
B
C
D
新知讲解
晶体中分子呈有规则排列,每个分子只能在自己固有位置附近振动。加热时,分子振动幅度变大,当温度足够高时,有些振动幅度大到可以脱离它的固有位置,熔化就开始了。
新知讲解
钨 3410
纯铁 1535
钢 1515
灰铸铁 1177
铜 1083
金 1064
铝 660
铅 328
锡 232
奈 80.5
海波 48
冰 0
固态水银 -38.5
固态甲苯 -95
固态酒精 -117
固态氮 -210
固态氧 -218
固态氢 -259
新知讲解
分析论证:非晶体的熔化图像。
非晶体在熔化过程中与晶体不同,随着温度升高,由硬变软,然后逐渐变为液态,没有固定的熔点。
-5
温度/℃
时间/min
5 10
5
0
非晶体的熔化图像
新知讲解
冰的熔化图像,如图所示。
描述冰的熔化过程:AB段表示吸收热量,温度升高,处于固态;BC段表示吸收热量,温度不变,处于固液共存状态;CD段表示吸收热量,温度升高,处于液态。
-5
温度/℃
时间/min
5 10
5
0
冰的熔化图像
A
B
C
D
新知讲解
我们把一杯水放进电冰箱冷冻,使它凝固成冰。把凝固过程的数据采集起来,也可以画出凝固过程的曲线,如图所示。
-5
温度/℃
时间/min
5 10
5
0
水的凝固图像
A
B
C
D
新知讲解
描述水的凝固过程:AB段表示放出热量,温度降低,处于液态;BC段表示放出热量,温度不变,处于固液共存状态;CD段表示放出热量,温度降低,处于液态。
-5
温度/℃
时间/min
5 10
5
0
水的凝固图像
新知讲解
液体凝固过程是一个放热过程。液体凝固时的温度叫做凝固点(solidifying point),同种物质的凝固点和熔点相同。
-5
温度/℃
时间/min
5 10
5
0
水的凝固图像
新知讲解
固态
液态
熔化(吸热)
凝固(放热)
新知讲解
突然间,炽热的熔岩从火山口喷出,像炼钢炉里流出的钢水一样流淌,这就是火山喷发。
新知讲解
岩浆是多种成分组成的液体,在流淌过程中,温度不断降低,按下列顺序,在从火山口周围形成一系列的矿物:橄榄石——辉石——角闪石——黑云母——正常石——白云母——石英。对火山口周围由近及远分布的矿石的熔点高低,你有什么推测?请和同学进行讨论。
新知讲解
在流淌过程中,温度不断降低,按下列顺序,在从火山口周围形成一系列的矿物:橄榄石——辉石——角闪石——黑云母——正常石——白云母——石英。火山口周围由近及远分布的矿石的熔点应该是近火山口熔点高,晶体高于熔点是液态,低于熔点是固态。
新知讲解
在流淌过程中,温度不断降低。橄榄石——辉石——角闪石——黑云母——正常石——白云母——石英。火山口周围由近及远分布的矿石的熔点应该是近火山口熔点高,晶体高于熔点是液态,低于熔点是固态。远火山口的矿石熔点低,石英远离火山口,故石英熔点较低。
新知讲解
材料的不断发现与利用,伴随着人类文明的进步。从5000年前的青铜器到现代的单晶硅的生长,很多材料的生产、加工都需要熔化和凝固规律等物态变化的知识。
新知讲解
在太空首次生长出砷化镓、锑化镓等高纯度晶体。砷化镓(化学式:GaAs)是镓和砷两种元素所合成的化合物,用来制作微波集成电路、红外线发光二极管、半导体激光器和太阳电池等元件。
新知讲解
单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。
课堂练习
1.下列说法正确的是( )
A.食盐、海波、玻璃是晶体
B.冰、糖、各种金属是晶体
C.蜂蜡、钻石、石英是晶体
D.黄铁矿、松香、沥青是非晶体
B
课堂练习
2.下列说法错误的是( )
A.物质从固态变为液态叫做熔化
B.物质从液态变为固态叫做凝固
C.固体分为晶体和非晶体
D.所有的固体都有熔点
D
课堂练习
3.下列说法错误的是( )
A.晶体在熔化过程中,吸收热量温度不变
B.同种晶体的熔点和凝固点相同
C.非晶体在熔化过程中,吸收热量温度不变
D.液体凝固是一个放热过程
C
课堂练习
4. 下列是固体的熔化和液体凝固图像,属于晶体熔化的图像是( )
A
课堂练习
5. 下列是固体的熔化和液体凝固图像,属于非晶体凝固的图像是( )
D
课堂总结
一、认识晶体: 有规则结构的固体属于晶体。如冰、食盐、糖、海波、许多矿石和各种金属。没有规则形状的固体属于非晶体。如玻璃、松香、蜂蜡、沥青等。
二、固体的熔化:物质从固态变为液态叫做熔化,物质从液态变成固态叫做凝固。晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变。晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同熔点不同。非晶体在熔化过程中,没有固定的熔点。
三、液体的凝固
液体凝固要放热。液体凝固时温度叫做凝固点,同种物质的熔点和凝固点相同。
四、熔化和凝固规律的应用:材料不断发现与利用,伴随人类文明的进步。
板书设计
一、认识晶体: 有规则结构的固体属于晶体。如冰、食盐、糖、海波、许多矿石和各种金属。没有规则形状的固体属于非晶体。如玻璃、松香、蜂蜡、沥青等。
二、固体的熔化:物质从固态变为液态叫做熔化,物质从液态变成固态叫做凝固。晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变。晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同熔点不同。非晶体在熔化过程中,没有固定的熔点。
三、液体的凝固
液体凝固要放热。液体凝固时温度叫做凝固点,同种物质的熔点和凝固点相同。
四、熔化和凝固规律的应用:材料不断发现与利用,伴随人类文明的进步。
作业布置
1. P101 T1、T2
2.课外作业:P101 物理在线 太空材料
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台
5.2 熔化和凝固
教学目标
1.知识与技能
(1)了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。
(2)知道熔化和凝固的含义。
(3)认识熔化是吸热过程,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
2.过程与方法
(1)感知发生熔化和凝固的条件
(2)经历固体熔化的实验探究过程,了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。
3.情感、态度与价值观
(1)尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来,将所学知识与生产、生活相结合。
(2)关注自然现象,产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。
教学重点
探究固体熔化过程的规律。
教学难点
实验数据的图像转换方法。
教学器材:温度计、计时器、试管、烧杯、铁架台、酒精灯石棉网。水、冰、蜂蜡、松香多媒体播放设备及相关课件、易拉罐、坐标纸。
教学过程
一、导入课题
多媒体播放课件:热火朝天的炼钢场景。
师问:你知道在炼钢过程中有哪些物态变化吗?
生答:熔化和凝固(其他正确的答案教师也要给予积极肯定的评价)。
二、合作探究
(一)认识晶体
师问:同学们在家观察到的冰、食盐、白糖、味精和玻璃(包括砸碎的玻璃)形状有什么特点呢?
对学生的发言,教师适当提示、补充并给予积极评价。
多媒体播放课件:展示美丽的雪花、漂亮的金刚石、巴西石、盐岩等晶体的图片。
像雪花、食盐、白糖、金刚石等有规则形状的固体叫晶体。你还知道其他晶体吗?
师问:那么,非晶体的外观特点是什么呢?生活中哪些固体是非晶体呢?
学生积极汇报自己的观察结果:食盐是正方体,白糖是八面体、砸碎的玻璃没有规则形状等等。
生答:冰、海波、各种金属和矿石等。
生答:没有规则的形状,如玻璃、蜂蜡、沥青、橡胶等。
结论:有规则结构的固体属于晶体。如冰、食盐、糖、海波、许多矿石和各种金属。没有规则形状的固体属于非晶体。如玻璃、松香、蜂蜡、沥青等。
二、 固体的熔化
实验探究: 固体熔化过程的规律
铜和玻璃为什么要用不同的工艺来加工?小聪和同学们通过查找资料,注意到铜和玻璃分别属于晶体和非晶体,于是猜想:晶体和非晶体可能有不同的熔化规律。
提出问题:晶体和非晶体的熔化有什么不同的规律呢?
制订计划,设计实验:为了研究这个问题,小聪和同学们从实验室找来了冰、海波、蜂蜡、松香等材料,分成若干组、每组选取一种晶体和非晶体,分别用如图所示的装置进行实验探究。
师生总结:
1.实验时,严禁用酒精灯点燃另一只酒精灯;用完酒精灯必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹);万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,立即用湿布铺盖。
2.取适量粉末状的待熔固体;海波粉末中加几段细铜丝;优先选用间接加热法(水浴法)。
3.使温度计的玻璃泡埋在固体粉末中。
4.控制热源加热力度,必要时停止加热。
进行实验和收集证据
学生分组实验,教师巡回指导
学生进行实验。
小聪的实验片段:
小聪把-5℃左右的碎冰放入试管,把温度计插入碎冰中,再把试管插入30℃左右的温水中加热,每隔30s记录一次温度,填入下面的表格中。
很快,冰开始熔化了
“冰里温度计的液柱怎么不动了,是不是坏了?”小聪惊叫。
“我的温度计的液柱也不动了!“许多同学也感到疑惑。
小明的实验片段
小明实验片段:小明在观察海波的熔化时,将试管从热水中拿出,海波不继续熔化了。
将试管放入热水中,海波又继续熔化
冰熔化过程
时间/s 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330
温度/℃ -6 -4 -2 0 0 0 0 0 0 1 2 3
状态 固态 固态 固态 固液 固液 固液 固液 固液 固液 液态 液态 液态
蜡熔化过程
时间/s 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330
温度/℃ 50 52 54 58 59 60 61 62 63 64 65 70
状态 固态 固态 固态 固态 固态 软 软 软 软 软 液态 液态
分析与论证
不同组选用不同的材料,每组都得到一大堆数据,怎么比较?有没有一个直观的办法?
仿照前面“了解一天中气温的变化规律”的研究方法,可以画出温度随时间变化的曲线。
图线能直观、形象地表示一个量随另一个量变化过程。通过比较曲线的形状就能总结晶体和非晶体熔化过程的区别。
在方格纸上画一条横轴表示时间,画一条纵轴表示温度。对应每一组加热时间和温度值,在方格纸上确定一点。这样,在方格纸上可以描绘出一个个点,然后用平滑曲线把这些点连接起来,便描绘出物体的熔化曲线。
回顾探究过程,看到温度计示数不变。在图像中是水段图像。
实验表明:晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变。
晶体熔化时的温度叫做熔点(melting point)。不同的晶体有不同的熔点。
讨论交流
晶体中分子呈有规则排列,每个分子只能在自己固有位置附近振动。加热时,分子振动幅度变大,当温度足够高时,有些振动幅度大到可以脱离它的固有位置,熔化就开始了。
阅读课文P99几种物质的熔点。
(1)不同物质的熔点不同。(2)钨的熔点最高;(3)冰的熔点是0℃。
非晶体在熔化过程中与晶体不同,随着温度升高,由硬变软,然后逐渐变为液态,没有固定的熔点。(三)液体的凝固
冰的熔化图像,如图所示。
描述冰的熔化过程:AB段表示吸收热量,温度升高,处于固态;BC段表示吸收热量,温度不变,处于固液共存状态;CD段表示吸收热量,温度升高,处于液态。
我们把一杯水放进电冰箱冷冻,使它凝固成冰。把凝固过程的数据采集起来,也可以画出凝固过程的曲线,如图所示。
描述水的凝固过程:AB段表示放出热量,温度降低,处于液态;BC段表示放出热量,温度不变,处于固液共存状态;CD段表示放出热量,温度降低,处于液态。
液体凝固过程是一个放热过程。液体凝固时的温度叫做凝固点(solidifying point),同种物质的凝固点和熔点相同。
总结并板书固体、液体熔化、凝固的条件。
讨论交流 火山爆发后
突然间,炽热的熔岩从火山口喷出,像炼钢炉里流出的钢水一样流淌,这就是火山喷发。
岩浆是多种成分组成的液体,在流淌过程中,温度不断降低,按下列顺序,在从火山口周围形成一系列的矿物:橄榄石——辉石——角闪石——黑云母——正常石——白云母——石英。对火山口周围由近及远分布的矿石的熔点高低,你有什么推测?请和同学进行讨论。
在流淌过程中,温度不断降低,按下列顺序,在从火山口周围形成一系列的矿物:橄榄石——辉石——角闪石——黑云母——正常石——白云母——石英。火山口周围由近及远分布的矿石的熔点应该是近火山口熔点高,晶体高于熔点是液态,低于熔点是固态。远火山口的矿石熔点低,石英远离火山口,故石英熔点较低。
(四)熔化和凝固规律的应用
材料的不断发现与利用,伴随着人类文明的进步。从5000年前的青铜器到现代的单晶硅的生长,很多材料的生产、加工都需要熔化和凝固规律等物态变化的知识。
三、板书设计
四、达标练习
1. 下列说法正确的是( )
A.食盐、海波、玻璃是晶体
B.冰、糖、各种金属是晶体
C.蜂蜡、钻石、石英是晶体
D.黄铁矿、松香、沥青是非晶体
2. 下列说法错误的是( )
A.物质从固态变为液态叫做熔化
B.物质从液态变为固态叫做凝固
C.固体分为晶体和非晶体
D.所有的固体都有熔点
3. 下列说法错误的是( )
A.晶体在熔化过程中,吸收热量温度不变
B.同种晶体的熔点和凝固点相同
C.非晶体在熔化过程中,吸收热量温度不变
D.液体凝固是一个放热过程
4. 下列是固体的熔化和液体凝固图像,属于晶体熔化的图像是( )
5.下列是固体的熔化和液体凝固图像,属于非晶体凝固的图像是( )
参考答案:1.B;2.D;3.C;4.A;5.D。
五、作业
P101 T1、T2
课外作业:P101 物理在线 太空材料
熔化和凝固
认识晶体:晶体:分子排列规则。有熔点。熔化图像有水平段。非晶体:分子排列无规则。无熔点。熔化图像无水平段。
固体的熔化:物质从固态变为液态叫做熔化,物质从液态变成固态叫做凝固。晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变。晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同熔点不同。非晶体在熔化过程中,没有固定的熔点
熔化和凝固规律的应用:材料不断发现与利用,伴随人类文明的进步。
液体的凝固:放出热量。液体凝固时温度叫做凝固点,同种物质的熔点和凝固点相同。
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第五章 物态变化
5.2 熔化与凝固
导学目标:
(1)了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。
(2)知道熔化和凝固的含义。
(3)认识熔化是吸热过程,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
重点:光的探究固体熔化过程的规律。
难点:实验数据的图像转换方法。
导学方法:实验探究法、讨论法
课 时:1课时
导学过程
课前导学
1. 有 结构的固体是晶体。没有规则结构的固体是 体。
2. 物质从 态变为液态叫做熔化,物质从 态变为固态叫做凝固。
3. 在1标准气压下,冰的熔点是 ,在1℃是 态。
4. 火山爆发流动的岩浆是多种成分组成的液体,在流淌过程中,温度不断降低,按下列顺序,在从火山口周围形成一系列的矿物:橄榄石——辉石——角闪石——黑云母——正常石——白云母——石英。在这些矿物中熔点最高的是 ,熔点最低的是 。
课堂导学
一、认识晶体
1. 有 结构的固体是晶体。没有规则结构的固体是 体。
2. 在玻璃、海波、冰、松香、沥青、铜、食盐中属于非晶体的有 。
二、固体的熔化
3. 物质从 态变为液态叫做熔化,物质从 态变为固态叫做凝固。
4. 在1标准气压下,冰的熔点是 ,在1℃是 态。
5. 小明实验片段:小明在观察海波的熔化时,将试管从热水中拿出,海波不继续熔化了。将试管放入热水中,海波又继续熔化 ,这个现象说明海波在熔化过程中, 热量,才能熔化。
三、液体凝固
6.液体凝固是一个 热过程。液体凝固时的 叫做凝固点,同种物质的凝固点和熔点 。
7. 火山爆发流动的岩浆是多种成分组成的液体,在流淌过程中,温度不断降低,按下列顺序,在从火山口周围形成一系列的矿物:橄榄石——辉石——角闪石——黑云母——正常石——白云母——石英。在这些矿物中熔点最高的是 ,熔点最低的是 。
四、熔化和凝固规律的应用
8.材料的不断发现与 ,伴随着人类文明的 。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1. 下列说法正确的是( )
A.食盐、海波、玻璃是晶体
B.冰、糖、各种金属是晶体
C.蜂蜡、钻石、石英是晶体
D.黄铁矿、松香、沥青是非晶体
2. 下列说法错误的是( )
A.物质从固态变为液态叫做熔化
B.物质从液态变为固态叫做凝固
C.固体分为晶体和非晶体
D.所有的固体都有熔点
3. 下列说法错误的是( )
A.晶体在熔化过程中,吸收热量温度不变
B.同种晶体的熔点和凝固点相同
C.非晶体在熔化过程中,吸收热量温度不变
D.液体凝固是一个放热过程
4. 下列是固体的熔化和液体凝固图像,属于晶体熔化的图像是( )
5.下列是固体的熔化和液体凝固图像,属于非晶体凝固的图像是( )
课后反思
参考答案:
课前导学
1.规则、非晶。2.固、液。3. 0℃、液。4.橄榄石、石英。
课堂导学
1.规则、非晶。2.玻璃、松香、沥青。3.固、液。4. 0℃、液。5.吸收。6.放、温度、相同。7.橄榄石、石英。8.利用、进步。
课堂练习
1.B;2.D;3.C;4.A;5.D。
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