(共56张PPT)
图片中展示的“水”分别是什么状态的?
情境导入
物态通常有三种:固态、液态和气态.
第三章第二节
熔化和凝固
学习目标
1.理解气态、固态和液态是物质存在的三种形态,
能描述这三种物态的基本特征.
2.理解熔化、凝固的含义及它们吸放热情况,了
解晶体和非晶体的区别.
3.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义.
课标要求
预习检测
课前自学准备
1.物质存在的三种状态:
、
、
.
2.物质由
态变成
态的过程叫熔化,物质由
态变成
态的过程叫凝固,熔化要
热,凝固要
热,晶体熔化时的温度叫
,液体凝固形成晶体时的温度叫
.
3.固态物质分
和
两大类,它们之间的区别是
有熔点,
没有确定的熔点.晶体中分子排列是有规则的,非晶体中分子排列是杂乱无章的.
固态
液态
气态
固
液
液
固
吸
放
熔点
凝固点
晶体
非晶体
晶体
非晶体
水
(液态)
冰
(固态)
水蒸气
(气态)
物质从一种状态变成另一种状态的过程叫物态变化。
一:物态变化
二、熔化和凝固
思考 你见过哪些固、液态转化的现象?
露水凝结
浇注钢水
冰川融化
固态
液态
熔化
凝固
冰雪消融
冰凌的形成
固态岩石
在高温下化成液态岩浆从火山口喷出
刚从火山口喷出的液态岩浆冷却之后则成固态
熔化
凝固
固态
液态
熔
化
凝
固
你
知
道
吗?
2、什么情况下水可以结成冰?
(1)寒冬的夜晚,河水会结冰;地面上的积水会结冰。
(2)夏天把水放入冰箱冷冻室内会结冰。
1、什么情况下冰会熔化为水?
(1)寒冬的白天,在太阳光照射下,冰会熔化成水;春暖花开,冰雪消融。
(2)夏天将冰块从冰箱中取出后,冰会熔化成水。
固态
液态
冰
水
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
物质从一种状态变为另一种状态叫做物态变化.
1
2
熔化:物质由固态变成液态.
3
凝固:物质由液态变成固态.
4
熔化和凝固是互逆的两个过程.
小结
例1
在横线上填上相关的物质状态.(选填“固”、“液”或“气”)
(1)用铁水铸造成铁锅:
态变成
态.
(2)钢锭变为钢水:
态变成
态.
(3)衣柜中的樟脑丸变小了:
态变成
态.
液
固
固
液
固
气
例2:说出下列物态变化名称
1、铝棒化成铝水:
熔化
2、钢水浇铸成火车轮:
凝固
3、把废塑料回收再制成塑料产品:
先熔化再凝固
例3
夏天,久放在冰箱里的西瓜会变得很硬,甚至刀都切不动,则西瓜在冰箱中发生的物态变化是(
)
A.熔化
B.溶化
C.凝固
D.融化
C
解析:西瓜虽是固体,但里面含的汁液是液体,液体在低温状态下变成了固体,所以是凝固现象.
例4下列现象属于凝固的是(
)
A.初春,冰雪消融汇成溪流
B.仲夏,烈日炎炎土地干涸
C.深秋,清晨草地出现白霜
D.严冬,寒风凛冽湖水结冰
提示:根据物态变化前后物质的状态,进行逐一分析,找出物质由液态变为固态的过程即可.
D
三、晶体和非晶体
(1)在熔化过程中,物质温度是怎样变化的?
(2)是不是每一种物质熔化时温度都相同?
猜想
(1)在熔化过程中物质温度应该不断上升.
(2)每一种物质熔化时温度应该不同.
思考
注:
a.酒精灯使用方法:
b.
温度计的使用用法:
c.水浴法加热好处是受热均匀且温度变化平稳。
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?
猜想假设:
探究实验:
(1)设计
(2)实验装置,如图所示,
(3)温度按时间变化数据填入表格,并画图像
注意观察:实验现象
实验装置
酒精灯
石棉网
烧
杯
试
管
温度计
铁架台
石蜡
海波
水浴法加热
探究固体熔化时温度的变化规律
海波的熔化曲线分析:
①AB
段曲线对应的一段时间内,海波是什么状态?温度怎样变化?
②在曲线上的哪一点海波开始熔化?
B
固体;不断升高
海波的熔化曲线分析:
③
BC
段对应的时间内,海波的状态如何?温度是否变化?这段时间是否对海波加热?
②CD
段对应的时间段内海波是什么状态?温度如何变化?
液体;继续升高
固液共存;不变;是
播放:研究石蜡的熔化
石蜡的熔化曲线分析:
①
石蜡在整个过程中温度怎样变化?
②能看出石蜡是从什么时候开始熔化的吗?
不能
一直升高
晶体:具有固定的熔化温度的固体.
非晶体:没有固定的熔化温度的固体.
归纳小结
晶体
非晶体
冰
石英
水晶
金属
玻璃
蜂蜡
橡胶
塑料
常见的晶体和非晶体
晶体
熔点℃
晶体
熔点℃
晶体
熔点℃
钨
3
410
银
962
冰
0
铁
1
535
铝
660
固态水银
-39
钢
1
515
铅
328
固态酒精
-117
灰铸铁
1
177
锡
232
固态氮
-210
铜
1
083
萘
80.5
固态氧
-218
金
1
064
海波
48
固态氢
-259
小资料
熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点.
注意
晶体不同,熔点一般也不同,非晶体没有确定的熔点.
思维拓展铁锅可以用来熔化铝,但铝锅却不可以用来熔化贴铁,这是因为(
)
A
铁传热比铝快
B
铁的熔点比铝高
B
铁的硬度比铝大
D
铁的颜色比铝深
B
海波的熔化图像
4
6
0
1
2
3
5
温度/℃
时间/min
40
50
60
45
55
6
0
1
2
3
5
温度/℃
时间/min
40
50
60
45
55
4
固
态
固液共存
液
态
固
态
液
态
石蜡的熔化图像
A
B
C
D
软稀
不同点:1、海波熔化时温度保持不变处于固夜共存状态(有固定的熔化温度--熔点)
2、松香石蜡熔化时,温度不断上升。没有固夜共
存状态(没有固定的熔化温度--没有熔点)
相同点:1、从固态变成了液态
2、在熔化过程中都需要吸热
晶体和非晶体的相同点、不同点
晶体和非晶体的熔化特点:
A、晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
B、晶体熔化的过程中温度保持不变(晶体熔化时的温度叫熔点),即有一定的熔点;
非晶体没有一定的熔化温度(非晶体没有熔点)。
C、晶体从开始熔化到完全熔化处于固液共存的状态,非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
例1
在一个标准大气压下,固态水银的熔点为-38.8℃,固态酒精的熔点为-117℃.在我国北方的寒冷地区,要使用酒精温度计,而不用水银温度计,是由于(
)
A.固态酒精比固态水银的熔点高
B.固态水银比固态酒精的熔点高
C.液态水银比液态酒精的凝固点高
D.液态水银比液态酒精的凝固点低
解析:在我国北方的寒冷地区,冬天气温常常要达到-40℃以下,水银在此温度下会凝固.
C
例2(多选)萘的熔点是80.5℃,则萘在80.5℃时的状态可能是(
)
A.固态
B.液态
C.固液共存
D.固态、液态、气态共存
提示:固态的萘吸热温度升高,当温度达到80.5℃时,萘可能刚开始熔化,仍为固态;也可能熔化了一部分或者全部熔化.
ABC
G
D
E
F
﹒
﹒
﹒
﹒
﹒
﹒
时间/
分
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度/
℃
52
51
49
48
48
48
48
48
48
46
44
42
﹒
﹒
﹒
﹒
﹒
温度/℃
时间/min
11
3
8
52
51
50
49
48
47
46
45
43
42
44
(1)DE段:凝固前,液态,
放出热量,降低温度。
(2)EF段:凝固中,固液共存态,
放出热量,温度不变。
(3)FG段:凝固后,固态,
放出热量,降温过程。
(4)E点表示物质达到凝固温度,但没有开始凝固,物质完全处于液态;
。
F点表示晶体刚好完全凝固,物质处于固态
(5)凝固过程经历了_____
min
(6)该物质的凝固点是_____
48°C
5
晶体凝固规律
晶体凝固的条件
晶体凝固的特点
1、放出热量
2、温度不变
2、放出热量
1、温度达到凝固点
温度
放热凝固
凝固点
时间
熔点
吸热熔化
同一晶体的熔点和凝固点相同
非晶体凝固
图像
规
律
1、非晶体凝固时温度逐渐降低
2、非晶体凝固时要放热
非晶体凝固时没有确定的温度。
晶体和非晶体的凝固
根据科学研究发现,凝固是熔化的反过程,它的过程与熔化恰恰相反。据此,我们可不可以通过合作、讨论,得出有关凝固的结论呢?
比较
凝固过程的温度
相同点
有无凝固点
液态的晶体
液态的非晶体
温度不变
温度不断降低
继续放热
继续放热
有凝固点
无凝固点
晶体的熔化条件:
晶体的凝固条件:
熔化吸热
凝固放热
A.温度达到熔点
B.能继续吸热
A.温度降到凝固点
B.能继续放热
非晶体熔化条件:
非晶体凝固条件:
能不断吸热
能不断放热
课内小结
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
非晶体没有熔点和凝固点,没有固液共存状态。
熔化规律
凝固规律
不
同
晶体
非晶体
晶体
非晶体
相同
有熔点
无熔点
有凝固点
无凝固点
熔化时固液共存
熔化时先软后稀
凝固时固液共存
凝固时无固液共存态
吸收热量
放出热量
晶体的熔化和凝固过程的异同
讨论 把正在熔化的冰水放回到温度为0℃的冰箱里,冰块会继续熔化还是凝固呢?
思考 冰块熔化需要满足什么条件?
温度达到熔点.
1
2
继续吸热.
两者缺
一不可
回答 冰块会继续熔化吗?
不会,因为熔化要吸收热量,而冰箱温度与冰同为0℃,无热传递,冰无法吸热也就不会熔化.
思考 冰水凝固成冰需要满足什么条件?
温度达到凝固点.
1
2
继续放热.
两者缺
一不可
回答 冰水会继续凝固吗?
不会.因为水凝固需要放出热量,而此时冰箱与水温度相同,无热传递,水无法放热也就不会凝固.
讨论 固态海波在温度到达熔点时,吸热则
.液态海波在这一温度时,放热则
.
熔化
凝固
知识拓展
吸热或放热,通常称为“热传递”,热量总是自发地从高温物体传向低温物体.发生热传递的条件是两个物体之间存在温度差,没有温度差,也就没有吸热放热现象,也没有物态变化.
例1
-5℃的冰投入0℃的水中,假设不与外界发生热交换,足够长时间后冰水混合物温度是0℃,则冰的质量一定是(
)
A.增加了
B.减少了
C.不变
D无法确定
解析:-5℃的冰温度升至0℃,由于不能继续吸热,所以冰未熔化.而冰在吸热的过程中,0℃的水达到凝固点,且放出了部分热量,所以会有部分水结成冰,故冰的质量一定增加,A正确.
A
例2
夏天用0℃的冰或质量相等的0℃的水来冷却汽水,结果是
(
)
A.用冰的效果好,因为冰的温度低
B.用水的效果好,因为水比冰更容易吸热
C.用冰的效果好,因为冰吸热温度不变
D.两者效果相同
C
例3
俗话说“下雪不冷,化雪冷”,这是因为(
)
A.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
解析:固态的雪变成水是一个熔化过程,此过程需要向外界吸收热量.
B
习题解答
课后反馈总结
(见教材P57
动手动脑学物理)
1.在探究固体熔化过程温度的变化规律时,如果记录温度的时间间隔过长,可能会带来什么问题?
解:如果记录的时间间隔过长,会错过晶体熔化时固液共存温度不变的时间,导致画错固体熔化图象,而不能正确识别物质是否是晶体.
习题解答
课后反馈总结
(见教材P57
动手动脑学物理)
2.日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子?熔化吸热、凝固放热会给我们带来哪些不利的影响?请各举一个例子.
解:利用熔化吸热的例子:吃雪糕降温;把冰放在蔬菜水果上能保鲜等.利用凝固放热的例子:在北方的冬天,菜窖里放水保温.
不利影响的例子:春天冰雪融化导致气温降低,常会使人感冒;炼钢炉旁,钢水凝固成钢锭放出大量热,使炉子周围温度很高.
避免方法:春天多穿衣服来保温;炼钢时工人要戴面罩和手套并远离炉旁.
1、某同学用一种物质做熔化实验,当物质的温度达到75
时,每隔1min纪录一次温度,得到下列数据75℃、77℃、79℃、80.5℃、80.5
℃、80.5℃
、80.5
℃、
82℃、84℃
,据此可知该物质是(
)。(填“晶体”或“非晶体”)
3、如图所示是海波的(
)图象,AB段表示海波是(
)态,处于(
)过程中。BC段处于(
)过程中在这个过程中海波(
)热量,温度(
),CD段海波处于(
)态。在48℃时海波的状态(
)。
t/℃
t/min
0
A
4
9
B
C
D
48
动动脑
2、给冰水混合物缓慢加热,当冰未熔化完之前,水的温度(
)0℃(填“大于”、“小于”或“等于”)
晶体
等于
熔化
固
吸热
熔化
吸收
48℃
液
可能是固态、固液并存、液态
5、下列自然现象中,通过熔化形成的是(
)
A.春天河里的冰雪化成了水 B.夏天清晨,花叶上的露水
C.秋天,笼罩大地的雾 D.冬天空中纷飞的雪花
A
4、如图某晶体溶液的凝固图象,AB段表示物质处于(
)态,在此过程中物质(
)热,温度(
);BC段物质处于(
)态,温度(
);物质的状态由(
)态变为(
)态,这时的温度叫该物质的(
)。
A
B
C
D
t/min
t/℃
液
放
不变
固液共存
液
固
凝固点
0
不变
6、
图是晶体的凝固图象,下列分析正确的是(
)
A、晶体在EF段呈液态,温度不变
B、晶体在FG段处于凝固过程,温度上升
C、晶体在FG段处于凝固过程,温度不变
D、晶体在GH段呈固态,温度不变
O
t/min
温度/℃
E
F
G
H
分析:晶体的熔化和凝固互为逆过程,可得:
在EF段晶体呈液态,并丛E点到F点过程中晶体
在放热,温度降低,达到F点时,达到晶体的
凝固点。
在FG段,晶体呈固、液并存状态,是晶体的凝固过程,
并且从F点到G点的过程中固体占的比列逐渐增大,晶体放热,
温度不变,达到G点时,液体全部变成固体。
在GH段晶体呈固态,从G点到H点过程中,晶体放热,
温度降低。
C
7.如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图象.根据图象的什么特征可以判断这种物质是一种晶体?它的熔点是多少?从晶
体开始熔化到所有晶体完
全熔化,大约持续了多长
时间?
解:对照图可知该物质在从第10min到第25min的过程中吸热但温度保持不变.这是晶体的特性,所以它为晶体,此时所对应的温度为80℃,即为该晶体的熔点,持续了大约15min.
8.水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-117℃。冬天,室外已结冰。小明把酒精和水的混合液体放到室外(室外温度大约-5℃),经过相当长时间后,从室外取回混合液时,却发现混合液没有凝固.就这个现象你能提出什么猜想?根据这一猜想举出一个实际应用的例子.
解:猜想:酒精使水的凝固点降低了.混合液体没有凝固,是因为水中混入酒精后,它们的混合物的凝固点低于-5℃,因此没有凝固.
实际运用:冬天在路面上撒盐加快积雪的熔化;在汽油里加乙醇防止汽油凝固.