(共48张PPT)
第十三章 温度与物态变化
第2节 课时1 熔化
2.通过实验探究,了解发生物态变化的条件。
1.了解熔化的含义。
3.了解晶体和非晶体的区别。
炽热的铁水
毛茸茸亮晶晶的雾凇
精彩绝伦的冰花
晶莹剔透的露珠
缭绕缥缈的山雾
问题: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,它的状态发生怎样的变化?在状态的变化过程中,钢水吸热还是放热?
这些物质的形态都蕴含着精彩绝伦的物理过程
上述自然现象与哪个因素有关
物质的存在状态与温度有关
滴水成冰
冰雪消融
物质在一定条件下能从一种状态变向另一种状态变化,人们将此称为物态变化 。
水蒸气--气态
自然界中常见物质存在的状态有几种?关于物态变化你知道多少?
水--液态
水蒸气--气态
观察与思考
固态 液态
冰--固态
常见的固态有:
铜、铁、铝等。
常见的液态有:
常见的气态有:
酒精、煤油等
氧气、氮气、氢气等
知识点一:物态变化
像冰化为水那样,物质从固态变为液态的过程称为熔化。
“春暖花开,冰雪消融。”
上述过程中,冰雪是如何从固态变成液态的呢?
知识点二:熔化及其特点
1.熔化
(1)冰在什么情况下由固体变成液体?
(2)冰的熔化过程中与其他固体(如石蜡)在熔化过程中的温度变化相同吗?
提出问题:
2.做中学:探究不同固体熔化的特点
阅读课本P8“做中学”部分,并分小组交流讨论下列问题:
温度计:温度计的 要被包围在碎冰或石蜡中
停表:记录
陶土网:使烧杯底部
器材组装顺序:
使用碎冰做实验:使加热固体受热均匀
自下而上
均匀受热
记录加热时间
玻璃泡
设计实验与制定计划:
分别加热碎冰和石蜡,多次测量其加热过程中的
温度,比较其温度变化规律。
实验方案
(1)将碎冰(石蜡)和温度计放入试管,按照课本组装实验器材,用水浴法给碎冰加热。
(2)记录整个过程中温度随时间的变化,每隔1分钟记录一次。
(3)将数据填入表中,并在坐标纸上描出个点。
观察要领
观察对象:①碎冰的状态 ②温度计的示数
观察时间:①熔化前 ②熔化中 ③完全熔化后
时间t/min 0 1 2 3 4 5
温度T/℃ -2 0 0 0 0 5
冰的状态 固 固 固、液共存 固、液共存 液 液
收集数据
时间t /min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度T /℃ 28 35 41 45 47 48 52 56 61
石蜡的 状态 固 固 固 固、较硬 固、较软 固、很软 液 液 液
AB段:冰吸热,温度升高,状态是固态。
BC段:是冰的熔化过程,冰吸热,温度保持不变,状态是固、液混合态。
CD段:冰吸热,温度升高,状态是液态。
A
B
C
D
(1)冰熔化时温度随时间变化的规律
熔化过程
A B
给石蜡加热,它的温度一直升高,随着温度的升高逐渐由硬变软,最后变成液体,即:石蜡没有在固定的温度下熔化为液体。
石蜡熔化时温度随时间变化的规律
演示实验:探究固体熔化时温度的变化规律
自然界中有些固体,在熔化过程中尽管外界不断加热,其温度仍保持不变。这类固体有确定的熔化温度,称为晶体。
有些固体没有确定的熔化温度,而是随着温度的升高逐渐由硬变软,最后变为液体。在此过程中,外界不断加热,其温度会持续上升。这类固体没有确定的熔化温度,称为非晶体。
物理学中将晶体熔化时的温度称为熔点。
3.晶体和非晶体
晶体有确定的熔点。
例如:金属、钻石、冰、食盐、石墨、海波等是晶体。
非晶体没有确定的熔点。
例如:石蜡、玻璃、塑料、橡胶、松香、沥青、蜂蜡等是非晶体。
几种晶体的熔点/ ℃
物质 熔点 物质 熔点 物质 熔点
金刚石 3550 金 1064 冰 0
钨 3410 银 962 固态水银 -39
纯铁 1535 铝 660 固态酒精 -117
各种钢 1300-1400 铅 327 固态氮 -210
各种铸铁 1200左右 锡 232 固态氢 -259
铜 1083 硫代硫酸钠 48 固态氦 -272
晶体的熔点也会由于外界压强的变化或杂质的存在等原因而变化。例如,往装有冰块的烧杯中放些盐并搅拌,这时烧杯中冰的熔点会低于 0 ℃。再如,下雪天,人们为了出行方便,常常向积雪的公路上撒盐,因为盐能尽快地融雪,而盐水在 -20 ℃以下才结冰。
尽管盐融雪使交通畅通了,但却会腐蚀车辆、道路,污染地下水,破坏植被,甚至危害人体等,因此,
应慎用盐融雪的方法。
工作人员在撒盐融雪
4.科学书屋
晶体熔化时的
分子运动模型
原因:当晶体被加热时,分子运动更加剧烈,分
子间的束缚随之减弱,使得有的分子能自由的“游
动”,呈流动性。这时,晶体便处于熔化过程。要
使熔化过程继续,需对晶体继续加热,以便更多
的分子能“游动”。所以,在熔化过程中,外界所
提供的热量用于减小分子间的束缚,并不能使晶
体的温度升高。这也说明熔化是吸热过程。
当晶体熔化时,温度不变;但若停止加热,熔化过程就会停止,这是为什么呢?
5.拓展一步
熔化吸热在具体实际生活中有什么应用?
鱼放入冰块中保鲜
夏天吃冰棍解暑
6.熔化的应用
从固态变为液态
晶体熔化时吸热,温度不变——熔点
熔化
熔化
熔化规律
熔化的应用
非晶体熔化时吸热,温度不断上升
如冰的熔化
1. 下列变化过程中不属于物态变化是( B )
A. 将水冻结成冰块
B. 把粉笔碾磨成灰
C. 把水加热成水蒸气
D. 将废铁化成铁水
B
2. 下列实例中属于熔化的是( A)
A. 积雪消融
B. 湿手烘干
C. 糖溶于水
D. 滴水成冰
A
3. 下列各组固体中全为晶体的一组是( A)
A. 海波、铁、铝
B. 蜡、铝、玻璃
C. 松香、玻璃、塑料
D. 冰、铁、松香
A
4. 关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( B )
A. 晶体和非晶体都有固定的熔点
B. 晶体和非晶体吸收热量时都可能变成液体
C. 晶体和非晶体熔化时都要吸收热量且温度保持不变
D. 晶体和非晶体熔化时都要先变软,然后变成黏稠体,
最后变成液体
B
5. 甲、乙两种物质的温度随加热时间变化的图像如图所示,
下列说法正确的是( C)
A. 甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B. 乙物质的熔点为210 ℃,熔化过程持续了4 min
C. 乙物质在BC段时处于固液共存态
D. 乙物质在BC段温度不变,可能不吸热
C
第十三章 温度与物态变化
第2节 课时2 凝固
2.通过实验探究,感知发生物态变化的条件。
1.了解凝固的含义。
3.知道凝固放热并能解释生活中的凝固现象。
冰,水为之,而寒于水
冰冻三尺非一日之寒
北国风光,千里冰封
熔化吸热
凝固放热
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
逆向思考
知识点一:凝固
“寒冬腊月,滴水成冰。”
上述过程中,水又是如何从液态变成固态的呢?
像水结成冰那样,物质从液态变为固态的过程称为凝固。
通常情况下,冰的熔点是0℃,当环境温度高于0℃时,冰变成水,当环境温度低于0℃时,水变成冰。凝固是熔化的相反过程。
时间(m) 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5
温度(℃) 55.5 53.5 51.5 48 47.5 47 47 47 46 45 44 43 41
状态 固态
固液共存
液态
数据记录
温度(℃)
时间(m)
50
55
7
10
12
9
8
11
E
F
G
H
45
海波的凝固图像
酒精灯熄灭,自然冷却。
分析:
EF, FG ,GH段物质各处于什么状态?
FG段物质是否吸热,物质温度如何变化?
FG之间处于什么状态?
知识点二:探究不同液体凝固的特点
1.晶体:海波凝固
石蜡的凝固图像
60
70
80
20
25
30
温度(℃)
时间(m)
时间(m) 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
温度(℃) 83 74 72 69 66.5 65 63 62 61 58 55 52
状态 液态
粘稠状态
固态
数据记录
酒精灯熄灭,自然冷却。
分析:石蜡温降变稠,越来越稠,直至变为固态。
2.非晶体:石蜡凝固
温度(℃)
时间(m)
45
50
55
7
10
9
8
11
E
F
G
H
温度(℃)
时间(m)
10
15
20
60
70
80
温度(℃)
时间(m)
60
70
80
温度(℃)
时间(m)
凝固是熔化的逆过程。 物质凝固时都要放热。晶体凝固过程中温度保持不变,这个温度叫做晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同,非晶体没有凝固点。
晶体和非晶体的凝固特点比较
同时具备
分析与解读
晶体(熔化)凝固的条件
2.能继续(吸热)放热
1.温度达到(熔点)凝固点
晶体、非晶体、熔化、凝固的全过程
温度(℃)
时间(m)
12
海波的凝固图像
想想议议
45
50
55
7
10
9
8
11
E
F
G
H
1.如右图,是晶体凝固图像,EF,FG ,GH段物质物质温度如何变化?
各段处于什么状态?
各段物质是吸热还是放热?
下降、不变、下降
液态、固液共存态、固态
放热、放热、放热
2.内蒙古自治区东北部最低气温曾达到-58℃,这时还能使用水银温度计吗?应该使用什么样的液体温度计?
答:不能使用水银温度计。因为水银的凝固点为-39℃,水银在-58℃的温度下会凝固成固态而不能使用,可使用酒精温度计,酒精的凝固点为-117℃。
◆ 凝固是熔化的相反过程。
◆ 物质凝固时都要放热。
◆ 晶体形成有确定的温度,这个温度叫凝固点。
◆ 同一种晶体的熔点和凝固点是相同的。非晶体既没有熔点, 也没有凝固点。
晶体和非晶体的凝固特点比较和条件
凝固形成晶体的条件:1.温度达到凝固点; 2.能继续放热
晶体熔化和液体凝固成晶体的条件
晶体
液体
熔化
凝固
温度达到熔点,继续吸热
温度达到凝固点,继续放热
物态变化:
物态变化:
条件:
条件:
晶体和非晶体在熔化、凝固时的比较
晶体 非晶体
相同点 不同点 有无熔点
温度变化
图像
熔化或凝固过程中温度不变
熔化过程中温度一直上升,
凝固过程中温度一直下降
有熔点(凝固点)
无熔点(凝固点)
熔化过程吸热、凝固过程放热
把塑料颗粒做成塑料盆
把原料二氧化硅颗粒作成玻璃板
知识点三:凝固在生产生活中的应用
【思考】冬季贮菜,人们常在地窖里放几桶水,以防止地窖的菜被冻坏。你知道这是为什么吗?
因为当气温下降时,桶里的水会凝固成冰,在凝固过程中,水会放出热量,该热量可使地窖的温度不至于太低,可避免蔬菜冻坏。
定义
蔬菜防冻、铸造等
物质从液态变为固态的过程称为凝固
凝固形成晶体条件
温度要达到凝固点
能持续放热
凝固
应用
1. 早在公元前21世纪左右,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。
如图所示,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液在模具中冷却
成型,青铜器铸造初步完成。这一过程中,发生的物态变化是( )
C
A.熔化 B.凝固 C.先熔化后凝固 D.先凝固后熔化
2.国家级非物质文化遗产“打铁花”是流传在豫晋地区的民间传统烟火,
如图所示。“打铁花”是在高温下将生铁化成铁水,然后用力将铁水泼洒
出去,铁水最后形成铁屑。在“打铁花”的过程中,下列分析正确的是
( )
D
A.“打铁花”时,铁水温度一直上升
B.“将铁水泼洒出去”时,铁水温度一直降低
C.铁水最后形成铁屑是熔化现象
D.“打铁花”表演伴随着物质的熔化和凝固过程
3.寒冷的冬季,在室外用湿手触摸金属管,手指皮肤会被“粘”在金属
管上,下列能表示这种物态变化温度与时间关系图像的是( )
B
A. B. C. D.
4.在标准大气压下,海波的熔点是48℃,则在标准
大气压下 48℃的海波是( )
D
A.固态 B.液态
C.固液共存状态 D.以上情况都有可能
5.如图所示的是某物质凝固时温度随时间变
化的图像。结合图中信息可以判断,此物质
属于______(填“晶体”或“非晶体”),它的
凝固点是____,在 段,该物质处于____
(填“固”“液”或“固液共存”)态。
晶体
80
固
6.如图所示为锡熔化和凝固的图像,根据图像可知。
(1)锡凝固点是_____ 。
232
(2)BC 段表示的是______过程,这一过程要
____热,但温度______。EF段表示的是______
过程,这一过程要____热,温度______。
熔化
吸
不变
凝固
放
不变
(3)AB段锡所处的状态为______,CD、DE段锡所处的状态为_____,
EF段锡所处的状态为____________。
固态
液态
固液共存态