沪科版第三章第二节-熔化和凝固..ppt
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1、知识链接1.固态、液态、气态是物质常见的三种状态。固态固态液态液态气态气态物质由一种状态变成另一种状态的过程叫做物态变化。物质由一种状态变成另一种状态的过程叫做物态变化。2.概念辨析法:在判断物质发生何种物态变化概念辨析法:在判断物质发生何种物态变化时,常用概念辨析法。时,常用概念辨析法。3.温度计的使用方法:温度计的使用方法:蜡蜡 由由 固固 态态 变变 为为 液液 态态,再再变变为为固固态态引入新课引入新课:铁、钢由铁、钢由固态固态变为变为液态,液态,再变为再变为固体固体印尼印尼火山爆发火山爆发 火山灰喷出近火山灰喷出近2万米高万米高火火火火山山山山爆爆爆爆发发发发火山喷出的岩浆凝固成火山
2、岩火山喷出的岩浆凝固成火山岩冬天的南极滴水成冰正在消融的冰凌正在消融的冰凌第二节 熔化和凝固一一.熔化与凝固熔化与凝固岩浆变为岩石岩浆变为岩石冰化为水冰化为水蜡烛化为烛滴蜡烛化为烛滴固态固态液态液态熔化熔化凝固凝固 物态变化:物态变化:物质从一种状态变成另一种物质从一种状态变成另一种状态的过程叫做物态变化。状态的过程叫做物态变化。一、熔化一、熔化:物质从固态变为液态的过程。:物质从固态变为液态的过程。固态(冰)固态(冰)液态(水)液态(水)熔化熔化春天到了,冰雪会熔化春天到了,冰雪会熔化 冰在什么情况下可以熔化成水,而水又在什冰在什么情况下可以熔化成水,而水又在什么情况下能够凝固成冰呢?首先我
3、们通过实么情况下能够凝固成冰呢?首先我们通过实验来探究冰熔化的特点。验来探究冰熔化的特点。水结成冰的过程成为凝固水结成冰的过程成为凝固二二、凝固凝固:物质从:物质从液液态变为态变为固固态的过程。态的过程。你能准确说出下列物态变化的名称吗?(1 1)将铅块熬成铅水)将铅块熬成铅水(2 2)用水制成冰块)用水制成冰块(3 3)用铁水铸造各种零件)用铁水铸造各种零件(4 4)把废塑料回收再制成塑料产品熔化熔化凝固凝固先熔化再凝固先熔化再凝固凝固凝固(1)冰在什么条件下由固体变为液体?)冰在什么条件下由固体变为液体?(2)冰在熔化过程中与石蜡在熔化过程)冰在熔化过程中与石蜡在熔化过程 中的温度变化情况
4、相同吗?中的温度变化情况相同吗?提出问题提出问题你的猜想与假设你的猜想与假设思思考考讨讨论论铁架台铁架台酒精灯酒精灯石棉网石棉网烧杯烧杯温度计温度计试管试管冰冰或石蜡或石蜡(2)水浴加热)水浴加热均匀受热均匀受热(1)温度计的高度,怎样才算合适?)温度计的高度,怎样才算合适?计时器计时器实验方案(1)将碎冰和温度计放入试管,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,并在坐标纸上描出各点。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)完全熔化后实验一、科学探究:冰的熔化进
5、行实验:观看实验视频水浴法介绍水浴法:先在一个大容器里加上水,然后把要加热的容器放入加入水的容器中。加热盛水的大容器通过加热大容器里的水再通过水把热量传入需要加热的容器里,达到加热的目的。因为在一标准大气压下,水达到沸点的条件因为在一标准大气压下,水达到沸点的条件是是100摄氏度,但是从液态变到气态还需要吸摄氏度,但是从液态变到气态还需要吸收更高的热量。在水浴法里,烧杯里的水在收更高的热量。在水浴法里,烧杯里的水在变成水蒸气前都只能有变成水蒸气前都只能有100摄氏度的温度,无摄氏度的温度,无法为试管里的水提供更多的热量,所以试管法为试管里的水提供更多的热量,所以试管内的液体是不能沸腾的。所以常
6、常利用这种内的液体是不能沸腾的。所以常常利用这种温度不改变的原理对一些需要定温加热的反温度不改变的原理对一些需要定温加热的反应进行水浴加热。应进行水浴加热。水浴法加热的水浴法加热的优点优点:是使物体受热均是使物体受热均匀,减慢熔化过程,便于观察。部分匀,减慢熔化过程,便于观察。部分试验中不会导致暴沸的现象。试验中不会导致暴沸的现象。1.实验前将冰打碎,目的是_ 并用水浴法加热,目的是_。使冰块受热均匀让温度计与被测物体充分接触 把冰装在试管里,再把把冰装在试管里,再把试管放在装有水的烧杯里加试管放在装有水的烧杯里加热,热,观察冰的熔化过程。观察冰的熔化过程。水浴法水浴法应用:应用:返回实验注意
7、事项:实验注意事项:1.应选择较细试管;应选择较细试管;2.将冰或石蜡碾碎;将冰或石蜡碾碎;3.装入的冰或石蜡不要太装入的冰或石蜡不要太多;多;4.试管里的冰或石蜡全部侵入水中;试管里的冰或石蜡全部侵入水中;5.应用酒精灯缓慢加热。应用酒精灯缓慢加热。实验方案(1)将碎石蜡和温度计放入试管,按照课本组装实验器材,用水浴法给石蜡加热。(2)记录加热过程中,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,并在坐标纸上描出各点。观察要领观察对象:(1)石蜡的状态(2)温度计的示数观察时间:(1)熔化前(2)熔化中(3)完全熔化后实验二、科学探究:石蜡的熔化进行实验:观看实验视频 实验数据
8、实验数据时间/min01234567891011冰温度/-10-8-6-4-20000123状态石蜡温度/31384448505152545864719状态冰、石蜡实验数据固态固态固液共存固液共存 液态液态固态固态液态液态变软变软变稀变稀根据数据,作出温度根据数据,作出温度时间图像时间图像 在方格纸上以时间为横轴,温度为纵轴,根据记录描出各个时刻对应的温度在方格纸上的描点,然后用平滑的曲线连接,便得到熔化时温度随时间变化的图像。请思考:请思考:温度温度/时间时间/min A AB BC CD D01.AB段、段、BC段、段、CD段,冰分别处于什么状态?段,冰分别处于什么状态?温度分别如何变化?
9、温度分别如何变化?2.哪一段是冰的熔化过程?哪一段是冰的熔化过程?3.冰的熔化过程,温度变化具有什么特点?冰的熔化过程,温度变化具有什么特点?固态固态固液共存态固液共存态冰熔化:温度冰熔化:温度-时间图像时间图像液态液态BC段段温度不变温度不变现象现象:冰经过缓慢加热,温度逐渐升高,当温度达到:冰经过缓慢加热,温度逐渐升高,当温度达到0时开始熔化,在熔化过程中,时开始熔化,在熔化过程中,虽然继续加热,但冰的温度保持不变。当冰全部熔化后,温度又继续升高。虽然继续加热,但冰的温度保持不变。当冰全部熔化后,温度又继续升高。O时间时间t/min温度温度t/0 1 2 3 4 5 6 7 8 70656
10、055504540353025A B石蜡石蜡熔化的图象熔化的图象 给给石蜡石蜡加热,它加热,它的温度一直升高,随的温度一直升高,随着温度的升高逐渐由着温度的升高逐渐由硬变软,最后变成液硬变软,最后变成液体,即:体,即:石蜡石蜡没有在没有在固定的温度下熔化为固定的温度下熔化为液体。液体。现象:现象:结论:不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。有的物质(如冰)在熔化过程中虽然继续吸热,但温度保持不变;有的物质(如石蜡)在熔化过程中先变软,后变稀,最后熔化为液体,且随加热时间的增加温度一直升高。三、熔点三、熔点1.晶体和非晶体晶体和非晶体(1 1)固体分为固体分为与与 。晶体:其原子或分子在空间
11、按一定规律周期重复地排列。晶体晶体:其原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列。晶体中原子或分子的排列具有三维空间的周期性,隔一定的距离重复中原子或分子的排列具有三维空间的周期性,隔一定的距离重复出现,这种周期性规律是晶体结构中最基本的特征出现,这种周期性规律是晶体结构中最基本的特征。组成晶体的微粒组成晶体的微粒原子是对称排列的,形成很规则的几何原子是对称排列的,形成很规则的几何空间点阵。空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体空间点阵。空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状。组成点阵的各个原子之间,都相互作用着,不同的独特几何形状。组成点阵的各个原子之间,都相
12、互作用着,它们的作用主要是静电力。对每一个原子来说,其他原子对它作它们的作用主要是静电力。对每一个原子来说,其他原子对它作用的总效果,使它们都处在势能最低的状态,因此很稳定,宏观用的总效果,使它们都处在势能最低的状态,因此很稳定,宏观上就表现为形状固定,且不易改变。晶体内部原子有规则的排列,上就表现为形状固定,且不易改变。晶体内部原子有规则的排列,引起了晶体各向不同的物理性质。引起了晶体各向不同的物理性质。如:如:金属、钻石、冰、食盐、石墨、萘、金属、钻石、冰、食盐、石墨、萘、海波海波等等是晶体。是晶体。非晶体非晶体晶体晶体非晶体非晶体:非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空:非晶体是
13、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。间有规则周期性排列的固体。如:如:石蜡、石蜡、玻璃、塑料、橡胶、松香、沥青、蜂蜡等是非晶体。玻璃、塑料、橡胶、松香、沥青、蜂蜡等是非晶体。晶体与非晶体的区别:晶体与非晶体的区别:晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间长程有序,并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。外形为无规则形状的固体。外
14、形为无规则形状的固体。晶体有各向异性,非晶体是各向同性晶体有各向异性,非晶体是各向同性 晶体有固定的熔点,非晶体无固定的熔点,它的熔化过程中晶体有固定的熔点,非晶体无固定的熔点,它的熔化过程中温度随加热不断升高。温度随加热不断升高。晶体有固定熔点而非晶体无固定熔点的原因当晶体从外界吸收热量时,其内部分子、原子的平均动能增大,温度也开始升高,但并不破坏其空间点阵,仍保持有规则排列。继续吸热达到一定的温度熔点时,其分子、原子运动的剧烈程度可以破坏其有规则的排列,空间点阵也开始解体,于是晶体开始变成液体。在晶体从固体向液体的转化过程中,吸收的热量用来一部分一部分地破坏晶体的空间点阵,所以固液混合物的
15、温度并不升高。当晶体完全熔化后,随着从外界吸收热量,温度又开始升高。而非晶体由于分子、原子的排列不规则,吸收热量后不需要破坏其空间点阵,只用来提高平均动能,所以当从外界吸收热量时,便由硬变软,最后变成液体。玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等就是常见的非晶体。用分子动理论解释晶体熔化吸热,温度不变。用分子动理论解释晶体熔化吸热,温度不变。原因:原因:(1 1)晶体分子排列规则,分子间作用力大,每)晶体分子排列规则,分子间作用力大,每个分子在其平衡位置做无规则振动。个分子在其平衡位置做无规则振动。(2 2)晶体被加热,温度升高,分子)晶体被加热,温度升高,分子振动加剧,分子间作用力减小。振动加剧,分子
16、间作用力减小。(3 3)温度达到熔点,部分分子变得)温度达到熔点,部分分子变得可以可以“自由游动自由游动”。所以:所以:晶体熔化时,所吸的热都用来减晶体熔化时,所吸的热都用来减小分子间的作用力,不能使温度升高。小分子间的作用力,不能使温度升高。说明熔化是_过程吸热温度温度/时间时间/minA AB BC CD D冰的熔化曲线冰的熔化曲线0时间时间/min/min温度温度/松香的熔化曲线松香的熔化曲线(1)熔点:熔点:晶体晶体非晶体非晶体固体固体:有有确定的熔化温度的固体确定的熔化温度的固体:没有没有确定的熔化温度的固体确定的熔化温度的固体晶体熔化时的温度晶体熔化时的温度熔点熔点非晶体:非晶体:
17、松香松香 沥青沥青 玻璃玻璃 塑料塑料 石蜡等石蜡等晶体:晶体:金属金属 食盐食盐 钻石钻石 冰冰 干冰干冰(固态二氧化碳)(固态二氧化碳)等等2.熔点熔点(2)晶体熔化的条件:晶体熔化必须同时具备两个条件:达到熔点;继续吸热。二者缺一不可。常见晶体的熔点常见晶体的熔点 (在1个标准大气压下)晶体晶体熔点晶体熔点晶体熔点钨钨3410银962冰0铁铁1535铝660固态水银39钢钢1515铅328固态酒精117灰灰铸铁铸铁1177锡232固态氮210铜铜1083萘80.5固态氧218金金1064海波48固态氢259(注:(注:晶体晶体有有熔点,非晶体熔点,非晶体没有没有熔点)熔点)钨的熔点钨的熔
18、点高可用来高可用来做灯丝。做灯丝。晶体的熔点会由于杂质的存晶体的熔点会由于杂质的存在或外界压强的变化而变化。在或外界压强的变化而变化。杂质的熔点比较低;晶体受杂质的熔点比较低;晶体受到的压强变大,它的熔点会到的压强变大,它的熔点会变低。变低。信息窗信息窗P13例:在结冰的路面上撒盐,例:在结冰的路面上撒盐,可降低冰的熔点,使冰在更可降低冰的熔点,使冰在更低的温度下熔化成水,可防低的温度下熔化成水,可防止车轮打滑。止车轮打滑。凝固凝固晶体形成时的温度晶体形成时的温度晶体晶体凝固凝固特点特点:非晶体非晶体凝固凝固特点:特点:1.凝固点:凝固点:时间时间/min水的凝固图像温度温度/0凝固点凝固点放
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