【原创】第二节 熔化与凝固 学案(2课时)

文档属性

名称 【原创】第二节 熔化与凝固 学案(2课时)
格式 zip
文件大小 475.3KB
资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2017-08-31 16:50:26

文档简介

熔化与凝固(2)
编审人:刘仁坤
【学习目标】
1、知道熔点和凝固点的定义,熟记常见的晶体与非晶体;
2、能从熔化和凝固的温度—时间图象找出有用的信息;
3、通过举例说明熔化吸热和凝固放热在生活中的应用.
【重点难点】
重点:晶体与非晶体熔化和凝固的温度—时间图象;
难点:利用熔化吸热和凝固放热解释生活中的一些热现象.
【自主学习、夯基寻困】
1.熔点和凝固点
【知识点的认识】
熔点与凝固点是物质在其气压下液态﹣固态达到平衡时的温度称为熔点或凝固点(凝固点指的是物体由液态转变为固态的临界温度值,熔点指的是物体由固态转变为液态的临界温度值).这是由于固体中原子或离子的有规则排列因温度上升,热运动变得杂乱而活化,形成不规则排列的液体的一种现象,相反的过程即为凝固.对于液体变为固体时的温度常称为凝固点或冰点,与熔点不同之处在于放出热量而不是吸收热量.其实物质的熔点和凝固点是一致的.
附:部分物质的熔点(单位:℃,在标准大气压下)

3410

650
固态水银
﹣39
纯铁
1535

328
固态甲苯
﹣95

1515

232
固态酒精
﹣117
灰铸铁
1177

80.5
固态氮
﹣210

1083
海波
48
固态氧
﹣218

1064

0
固态氢
﹣259
【命题方向】
例1:在严寒的冬天,需要排尽汽车水箱里的水并注入防冻剂.与水相比,防冻剂不易冰冻也不易开锅(沸腾),这是因为(  )
A.防冻剂的凝固点比水的凝固点高,沸点比水的沸点低
B.防冻剂的凝固点比水的凝固点高,沸点比水的沸点高
C.防冻剂的凝固点比水的凝固点低,沸点比水的沸点低
D.防冻剂的凝固点比水的凝固点低,沸点比水的沸点高
2.晶体和非晶体的区别
【知识点的认识】
固态物质按其原子(或分子)聚集的组态,可划分为晶体与非晶体两大类.
(1)晶体:①晶体有整齐规则的几何外形;
②晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持

③晶体有各向异性的特点.
(2)非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体.它没有一定规则的外形,如玻璃、松香、石蜡等.它的物理性质在各个方向上是相同的,叫“各向同性”.它没有固定的熔点.所以有人把非晶体叫做“过冷液体”或“流动性很小的液体”.
晶体和非晶体之所以含有不同的物理性质,主要是由于它的微观结构不同.
【命题方向】
例1:通常情况下,对下列物质分类正确的是(  )
A.冰、玻璃、松香是晶体
B.盐、玻璃、铁是金属
C.玻璃、松香、橡胶是非晶体
D.冰、铁、玻璃是绝缘体
例2:关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是(  )
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,然后变成粘稠体,最后变成液体
【解题方法点拨】
(1)晶体和非晶体的区别是晶体有确定的熔点和凝固点,而非晶体没有.
(2)晶体与非晶体区别:
晶体
非晶体
物质举例
海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属
松香、玻璃、蜡、橡胶、沥青
熔点和凝固点

没有
熔化过程
热量,温度不变
吸收热量,温度升高
凝固过程
热量,温度不变
放出热量,温度降低
熔化条件
温度达到
,继续吸热
吸收热量
3.熔化吸热和凝固放热在生活中的应用
【知识点的认识】
熔化吸热和凝固放热互为逆过程,特征也就表现在相反的温度与物理特性随时间的变化过程;熔化吸热,凝固放热.
【命题方向】
例1:俗话说“下雪不冷,化雪冷”.这是因为(  )
下雪时雪的温度比较高
B.化雪时要吸收热量
C.化雪时要放出热量
D.雪容易传热
例2:穿上棉衣感到暖和,是利用棉衣有效地阻止了人体产生的热向外散发,棉衣自身并不发热,而法国准备生产的一种夹克,其衣料的纤维中添加了微胶囊,这种胶囊所含的物质在常温下呈液态,在温度降低时会结晶,人们穿上它,气温较高时感到凉爽,气温较低时倍感温暖,试说明这种夹克能调节温度的道理.
【合作探究、互助解惑】
4.熔化和凝固的温度—时间图象
【知识点的认识】
要明确知道熔化吸热、凝固放热;分清晶体有一定的熔点(凝固点)熔化时温度不变,晶体凝固时温度不变;非晶体没有一定的熔点(凝固点).
凝固、熔化图象:
晶体
非晶体
熔化
凝固
【命题方向】
例1:图中,表示非晶体熔化时温度随时间变化的图象是(  )
A.
B.
C.
D.
【同步演练、拓展提升】
1.我国首架拥有完全自主知识产权的大型客机c919在上海浦东机场成功起飞.飞机装有无锡某企业生产的3D打印钛合金零件,3D打印技术之就是在高能激光的作用下.钛合金粉末会 
 (选填“吸收”或“放出”)热量, 
 (填物态变化名称)成液态,然后成型.
2.夏季,我省部分地区易受到冰雹狂风恶劣天气的袭击,它给人民的生产和生活以及农作物造成了严重的损害和损坏,冰雹是由高空中过冷的水滴 
 (填物态变化的名称)形成的,此过程要 
 热量.
3.小明想从酒精和水的混合液中把酒精分离出来.他想,水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是﹣117℃.于是他把混合液放入温度为﹣5℃的冰箱的冷冻室中,经过相当长的时间后,水并没有凝固,酒精没能分离出来.水为什么在0℃以下还没凝固呢?请你就此问题提出合理的猜想: 
 .
4.高烧的病人用冰袋降温是利用了 
 的道理;冬天,北方的菜窖里防止菜冻坏,常常放几桶水,这是利用了 
 的道理.
5.小明和小华在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒,不知道给药品降温用冰好,还是用盐水结成的冰好?他们动手测量了盐水的凝固点.
(1)在选择温度计时,有量程分别为“﹣2℃~102℃”和“﹣20℃~102℃”的温度计,应选择量程为 
 的温度计,这样选择的原因是 
 .
(2)在测量过程中,他们同时发现所测得盐水的凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200ml,小明加了1汤匙的盐,而小华加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关,接着他们进行了多次实验得出了不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:
盐水浓度(%)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
36
凝固点(℃)
0
﹣2
﹣4
﹣6
﹣8
﹣11
﹣15
﹣18
﹣17
﹣1.8
﹣0.4
0
分析表格中数据可知:当盐水浓度增大时,其凝固点 
 .
(3)你认为给冷藏盒中的药品降温最好选用 
 .(选填“冰”或“适当浓度的盐水结成的冰”)
(4)实验后,他们联想到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪,原因是 
 .熔化与凝固(1)
编审人:刘仁坤
【学习目标】
1、借助日常生活经验,认识熔化和凝固;
2、通过探究冰和石蜡的熔化与凝固特点,会用图象处理实验数据,训练动手能力;
3、通过分析实验数据,理解熔点和凝固点以及晶体和非晶体.
【重点难点】
重点:熔化和凝固的定义、条件、特点;
难点:通过对实验的观察、分析、总结出固体熔化时温度的变化规律,并能用图象表示出来.
【自主学习、夯基寻困】
1.物质的三态及其基本特征
【知识点的认识】
(1)自然界的各种物质都是由大量微观粒子构成的.当大量微观粒子在一定的压强和温度下相互聚集为一种稳定的状态时,就叫做“物质的一种状态”,简称为物态.在19世纪,人们还只能根据物质的宏观特征来区分物质的状态,那时还只知道有三种状态,即固态、
和气态.初中讲物态变化,就是讲这三种常见的物质状态间的变化问题.
(2)三种状态的基本特征:
①固态:固体
一定的形态和体积,不能压缩,不能流动.
②液态:液体有一定的体积,但
一定的形状,不易压缩,能够流动.
③气态:气体
一定的体积,也没有一定的形状,易压缩,可以流动.
第一类常考题:
图中的示意图形象反映物质气、液、固三态分子排列的特点,正确的说法是(  )
A.甲是气态
B.乙是气态
C.丙是气态
D.甲是固态
第二类常考题:
有以下6种物质:铁、牛奶、水晶、白酒、水银、饼干.可以把它们分成两类:
一类包括
,其特征为

另一类包括
,其特征为

2.熔化与熔化吸热特点
【知识点的认识】
熔化是通过对物质加热,使物质从
变成
的变化过程.
熔化要吸收热量,是吸热过程.
  晶体有固定的熔化温度,叫做
,与其凝固点相等.晶体吸热温度上升,达到熔点时开始熔化,此时温度
.晶体完全熔化成液体后,温度继续上升.熔化过程中晶体是
态.
  非晶体没有固定的熔化温度.非晶体熔化过程与晶体相似,只不过温度持续上升,但需要持续吸热.
【命题方向】
例1:如图所示的各种自然现象的形成过程,属于熔化的是(  )
A.
B.
春天里冰雪消融
夏天早晨花草上的露水
C.
D.
深秋的早晨大雾弥漫
初冬的早晨霜打枝头
例2:在0℃的环境中,把一块0℃的冰投入到0℃的水中,发生的现象是(  )
冰全部熔化
B.冰有少部分熔化
C.水有少部分凝固
D.冰和水的原有质量不变
【合作探究、互助解惑】
8.熔化和凝固的探究实验
【知识点的认识】
熔化和凝固的探究实验老师先演示,然后让学生分组到实验室再做实验.我们一般以石蜡和海波为例,来研究晶体和非晶体正在熔化时,它们在硬度、弹性方面的不同.例如:海波的熔化
(1)把装有海波的试管(高度约3cm)放在盛有热水(稍低于熔点,海波的熔点是48℃)的大烧杯里.试管内装有温度计和搅拌器(玻璃棒),随时搅拌海波,并每半分钟记录一次温度.
(2)等海波的温度接近熔点时,稍减慢加热速度.注意观察海波的变化.
【命题方向】
例:如图甲是“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置.
把石棉网垫在烧杯下,并将试管放在水中加热,是为了使固体粉末受热 
 
(选填“均匀”或“不均匀”).
(2)将温度计插入试管中时,温度计的玻璃泡要全部插入固体粉末中,不要碰到试管底或 
 .若某时刻温度计的示数如图乙所示,则此时温度计的读数为 
 ℃.
(3)下表是实验中记录的数据.
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
50
53
根据表中数据可知,该物质的熔点是 
 ℃;该物质是 
 (选填“晶体”或“非晶体”).
能反映上述固体熔化时温度变化规律的是图丙ab中的 
 .
9.晶体的熔化和凝固图像
【知识点的认识】
对AB、BC、CD、DE、EF、FG各段的状态、吸放热情况都应能从图象中分析出:
AB段:表示固态晶体随着时间的延长吸热温度

BC段:表示晶体
过程,随着时间的延长,固态物质越来越少,液态物质越来越多,熔化过程中物质处于
状态,此过程吸热,但温度
,此时对应的温度为该晶体的熔点,B点为
态,还未熔化;C点为
态,晶体完全熔化.
CD段:表示液态(固态晶体全部转化成液态)随时间延长而吸热,温度升高.
DE段:表示液态、放热、降温.
EF段:表示凝固过程,放出热量,温度
,物质处于固液共存状态.从图象上看,越接近F点固态物质越多,液态物质越少.此时的温度叫
,与熔点相同.E点全为液态,还未来得及凝固;F点全为固态,液体已完全凝固.
FG段:表示凝固过程完成后,固态晶体放热、降温.
例1:如图所示为海波的熔化图象,从图象中获得的信息说法正确的是(  )
海波的沸点是48℃
B.海波在BC段吸收了热量
C.海波在BC段是液态
D.第6min时海波已全部熔化
例2:如图是海波和蜡烛的熔化实验图象,以下说法正确的是(  )
甲在第2min时是固态
B.甲在ab段不吸热
C.甲的熔点是48℃
D.乙是蜡烛
【同步演练、拓展提升】
1.自然界中的云、雨、露、雾、霜、雪、雹都是水的“化身”.露是水的 
 态,霜是水的 
 态.
2.如图是小天探究某晶体熔化时温度随时间变化的图象,根据图
象可知该晶体的熔点是 
 ℃,它在熔化过程中需要 
 (选填“吸收”或者“放出”)热量.
3.小明用如图所示的实验装置,做“探究冰熔化特点”实验.
(1)试验中需要的测量工具是温度计和 
 ,加热时需要不断观察碎冰的 
 变化;
(2)安装实验器材时,应按照 
 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行.
(3)将装碎冰的试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌,而不是用酒精等直接加热,目的是使试管内的碎冰 
 .
(4)将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,在碎冰在插入温度计,图中温度计示数为 
 ℃.
(5)小明设计了一个记录实验过程的表格,表格中(a)、(b)两处应填的内容是:(a) 
 ;(b) 
 .
(a)

温度/℃

(b)

(6)小明根据实验数据,画出了冰的熔化图象,从吸放热和温度变化的角度分析,冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是: 
 .