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文檔簡介
改進后《汽化和液化》教案
通過實驗探究物態(tài)變化過程。嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)
課程標準
的熔點和沸點聯(lián)系起來。
①知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆過程。
知識②知道蒸發(fā)、沸騰現(xiàn)象及其特點。知道蒸發(fā)吸熱可以制冷。。
與技能③知道什么是沸點,嘗試用沸點知識解釋、說明生活和自然界中的一些
現(xiàn)象。
教學(xué)①通過實驗探究,觀察沸騰現(xiàn)象,了解液體沸騰時的溫度特點。
過程
目標②通過討論找到影響蒸發(fā)快慢的因素,通過學(xué)生實驗知道蒸發(fā)致冷事
與方法
實,
情感態(tài)①通過教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理興趣
度與價②在探究與討論中,培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作精神,樂于交流與合作。
值觀③具有將物理知識服務(wù)于生活的意識。
①沸騰及蒸發(fā)的特征;沸點;液化及液化的方法。
教學(xué)重點
②探究水的沸騰。
嘗試用沸點知識、用液化、汽化的知識解釋、說明生活和自然界中的一
教學(xué)難點
些現(xiàn)象。
①講授教學(xué)法
教法
②實驗教學(xué)法
①制作了簡單實用的多媒體課件以輔助教學(xué)。
②教師及學(xué)生分組探究實驗器材:酒精、抹布、細線、、熱水、玻璃片
媒體及教具
兩塊、酒精、膠頭滴管、酒精燈、試管夾、硬紙板(樹葉)、鐵架臺、
石棉網(wǎng)、溫度計、火柴、燒杯、計時工具(有節(jié)奏的打拍子計時)
教學(xué)過程
一.汽化和液化現(xiàn)象
教師:不用吹氣讓保鮮袋鼓起來,讓學(xué)生想想有哪些辦法;后將酒精用滴管滴入(帶
一些紅墨水增加可見度)、排出空氣、系緊保鮮袋放入裝有熱水的玻璃水槽中,讓學(xué)生觀察
現(xiàn)象。(酒精冒氣泡,塑料袋鼓起)再接著將鼓起的塑料袋從熱水中拿出來,觀察保鮮袋膨
脹及袋里液體多少的變化。可以緩緩重復(fù)兩次,讓學(xué)生思考,討論分析得出物質(zhì)狀態(tài)的變化
及吸放熱的情況。
板書:物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程,這種現(xiàn)象叫做汽化。汽化吸熱
物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的過程,這種現(xiàn)象叫做液化。液化放熱[可以圖表展示)
讓學(xué)生聯(lián)想、討論交流生活中的汽化現(xiàn)象,有那一種現(xiàn)象與剛才酒精的汽化相似,認
識
汽化的兩種方式:蒸發(fā)與沸騰,
2.實驗:探究水的沸騰
(1)提出問題:
引導(dǎo)學(xué)生參照前面學(xué)習(xí)''海波的熔化”的探究,說明物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化是有條件的。對、'水
的沸騰〃我們需要研究和弄明白些什么問題?
教師補充,提出要研究的問題:(課件展示)
①水燒開需要哪些條件?是不是一開始加熱水就沸騰?
②水沸騰時有什么現(xiàn)象?你仔細觀察過嗎?
③水沸騰時溫度會有什么變化?水沸騰后,繼續(xù)加熱是不是溫度會越來越高?
@水沸騰后停止加熱,水還會繼續(xù)沸騰嗎?這又能說明什么問題?
[說明:先讓學(xué)生提出問題,然后教師再補充,這是為了培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力;教
師補充提出的問題,是有一定目的性的,通過對這些問題的討論,讓學(xué)生初步明確:水沸騰
需要加熱,還要達到一定溫度,以引導(dǎo)學(xué)生在后面將要進行的設(shè)計和觀察實驗]
(2)設(shè)計并進行實驗:
1.安裝實驗儀器.
2,用酒精燈給水加熱,并觀察實驗現(xiàn)象(水中氣泡變化,溫度的變化)
3.當(dāng)水溫接近90c時,每隔Imin記錄一次溫度,并觀察水的沸腭現(xiàn)象.
4,用表格和圖像兩種不同方式,收集和處理數(shù)據(jù),并感受圖像的直觀效果。
5.實驗完畢整好器材。
[說明:實驗操作中提示注意安全、規(guī)范操作:(酒精燈的火焰、開水、溫度計都有安
全隱患,特別小心)實驗的過程要分工合作,按時完成實驗任務(wù)]
(3)評估與交流:
請學(xué)生到講臺前面用實物投影展示收集的數(shù)據(jù)、做出的圖像;同時結(jié)合自己小組的實
驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)跟同學(xué)們分析自己小組為什么會得出這樣的結(jié)論。
(4)分析論證:讓學(xué)生針對提出的四個問題,結(jié)合實驗現(xiàn)象和結(jié)果,對照自己的猜想
進行分析論證,從而得出正確結(jié)論。板書
沸騰定義:沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。
沸騰條件:①吸熱;②達到一定溫度。
沸騰的特征:達到沸點,繼續(xù)吸熱溫度保持不變
3.沸點:液體沸騰時有確定的溫度,這個溫度叫做沸點。不同液體沸點不同。
舉例:讓學(xué)生回憶引入實驗,說說酒精與水誰的沸點高,理由是什么。
油炸食物可以炸焦,但用水煮不會煮焦(水不要燒干)為什么?
⑴教師給出問題,引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P80頁''幾種液體的沸點〃表格:
(課件展示)
①通過閱讀表格,你會發(fā)現(xiàn)液體的沸點與什么有關(guān)?
②剛才的實驗中,你所測得的水的沸點高于或低于100C的原因可能是什么?
③可以用酒精溫度計測開水的溫度嗎?為什么?
[說明:通過設(shè)計、補充以上問題,讓學(xué)生嘗試著將實驗中、生活中的現(xiàn)象與沸點聯(lián)系
起來,以彌補課本在部分內(nèi)容的單薄與不足,從而更好的達成課程標準的要求]
4.蒸發(fā)
(1)學(xué)生搜集蒸發(fā)實例:
①夏天雨后地面上的水干了。②開口瓶中的酒精,時間久了,干了。
③漁民曬干魚,把魚中的水分曬干了。④海水哂鹽。濕衣服晾干等
學(xué)生在舉例,加深對蒸發(fā)現(xiàn)象認識;結(jié)合實例對照沸騰,歸納出蒸發(fā)的特點及定義。
①蒸發(fā)是否也像沸騰?樣,必須達到一定的溫度才能進行?
②液體蒸發(fā)時,也是像沸騰那樣劇烈,在液體內(nèi)部和表面同時發(fā)
生嗎?
蒸發(fā)是在任何溫度下都能發(fā)生的一種平和的汽化現(xiàn)象。蒸發(fā)只發(fā)生在液體表面。
(2)影響蒸發(fā)快慢的因素
設(shè)計情景,提出要解決的實際問題:星期天下午,媽媽把小明的校服洗了,可小明怕
干不了,耽誤星期一早上升國旗的時候穿。同學(xué)們能不能想辦法,使小明的濕校服干的更快
一些?
搜集辦法:讓學(xué)生通過充分討論,搜集解決問題的辦法、并進行交流;教師板書匯總。
例如:生①放在有陽光的地方曬。②放在通風(fēng)的地方。③把衣服盡量展開晾。④用電
風(fēng)扇吹。
讓學(xué)生通過討論,對搜集的辦法進行分類、歸納,得到三種加快蒸發(fā)的方法:
⑴提高液體溫度;⑵增大液體表面積;⑶加快液體表面上的空氣流速。
5、蒸發(fā)吸熱可以致冷
創(chuàng)設(shè)實驗情景,
夏天,上完體育課回到課室,人感到很熱,打開風(fēng)扇一吹,涼爽舒服,同學(xué)們想一想,
風(fēng)扇可以使人體降溫嗎?有時從游泳池游泳出來,風(fēng)一吹,人也會感到特別冷,為什么?
能否利用桌面上所給的器材,溫度計、酒精設(shè)計一個實驗來驗證,。
教師與學(xué)生一起討論方案,
學(xué)生實驗:拿起溫度計,觀察它的示數(shù),作好記錄;
用扇子扇一扇,觀察它的水?dāng)?shù)是否變化,作好記錄;
然后在溫度計的玻璃泡涂上酒精,觀察它的示數(shù)是否變化,作好記錄;
過一會兒用扇子扇一扇,觀察溫度計的示數(shù)變化情況;讓學(xué)生用圖像描述這種規(guī)律。
證明蒸發(fā)吸熱可以致冷。
6、液化
創(chuàng)設(shè)實驗情景,感受液化現(xiàn)象:
實驗一:用電水壺?zé)?,將水加熱至沸騰后,觀察壺嘴處的''白氣",思考這是水蒸氣
嗎?在''白氣〃多的地方用酒精燈烤一烤,觀察''白氣"多少的變化,說明了什么?
在壺嘴處放一塊冷玻璃片,樹葉,觀察現(xiàn)象
(冷玻璃片上,開始變蒙,后聚集著許多小水珠,這是一種液化現(xiàn)象)
將玻璃片用酒精燈烤?烤放在壺嘴處,觀察現(xiàn)象說明什么問題?(水蒸氣放熱才能液
化)
回顧引入的實驗與學(xué)生分析歸納液化的條件一:⑴降低溫度:
讓學(xué)生列舉生活中的有關(guān)液化現(xiàn)象的實例:(課外作業(yè))
例如,秋天的早上,窗玻璃上有一層水霧,仔細看是一些小水珠。
做飯時,經(jīng)常在鍋蓋上附著著一些小水珠。從冰箱取出的可樂瓶上有一些小水珠。
冬天,從戶外走進暖和的屋子里,眼鏡片上也有一層水珠。
秋天早上,在樹葉上有露珠下雨,是空氣中水蒸氣液化成的。
冬天在寒冷的戶外講話時,會看到口中有''白氣〃哈出,這是人從口中哈出的水蒸氣
嗎?
[說明:學(xué)生經(jīng)常會把熱水壺口冒出的白氣;從冰箱中拿出的冰糕周圍的白氣等,錯誤
的認為是水蒸氣。在這里設(shè)計這個練習(xí),主要就是為了糾正學(xué)生的這種錯誤認識]
3、液化的方法:
(1)降低溫度:
⑵壓縮體積:演示乙醛的液化用注射器壓縮乙醛蒸汽體積,使其液化。
課件展示:打火機、煤氣罐、火箭里的液態(tài)氫。體積小,便于運輸與儲存。
7、小結(jié):用圖表的形式歸納
布置作業(yè)2
教后的一些思考:
課程標準對本節(jié)課的要求:通過實驗探究物態(tài)變化過程。嘗試將生活和自然界中的一
些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點和沸點聯(lián)系起來,能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象。
根據(jù)課標,一是要完成探究''水的沸騰實驗〃,歸納出物態(tài)變化的一些特征。二是加強沸點知
識與生活的聯(lián)系,三是理解汽化、液化特征及條件,能解釋一些生活現(xiàn)象,要求較高。
教材資源''觀察塑料袋變化〃的實驗:實驗時加了一點紅墨水,增強了可見度,引發(fā)了
學(xué)生極大的興趣及思考。二是探究''水的沸騰”實驗,通過重要環(huán)節(jié)的設(shè)計,讓學(xué)生的實驗、
探究、討論、評估等環(huán)節(jié)順利進行,用升水加熱,縮短實驗時間,讓學(xué)生通過實驗探究自己
得出''沸騰現(xiàn)象和沸騰過程的溫度特征〃,培養(yǎng)學(xué)生動手動腦、合作學(xué)習(xí)的能力。加強圖像描
述物理現(xiàn)象特征的方法學(xué)習(xí)。在蒸發(fā)致冷的實驗探究中也凸顯這一點,三是沸點的教學(xué),教
材在這部分所提供的素材僅有紙鍋燒水一個小實驗,顯然教材在這部分內(nèi)容的設(shè)計有些單
薄,我在對沸點這部分的教學(xué)設(shè)計中,增加了3個解釋現(xiàn)象的題目;
本節(jié)課教材容量較多,探究',水的沸騰〃,蒸發(fā)致冷的理解又設(shè)計了學(xué)生實驗,學(xué)生的
探究活動占用課堂大量時間,而且本節(jié)除安排了沸騰的內(nèi)容之外,還涉及到了蒸發(fā)和液化兩
部分的內(nèi)容,因此教材容量較多,生活實例現(xiàn)象豐富,時間的控制很難把握;蒸發(fā)的特征以
學(xué)生討論為主,液化穿插在實驗過程,原設(shè)用一個課時完成教學(xué),但液化的教學(xué)未能完成。
教學(xué)中我感到明顯不足的是學(xué)生的探究活動中,小組沒有明確的分工,評估交流時間
太短。?些精彩未能呈現(xiàn)。二是多媒體課件使用不夠熟練,影響了整個流程。
總之,非常感謝這次教研活動,讓我感受到自己教學(xué)方面的不足,我會加倍努力,
不斷學(xué)習(xí)提高自己的教學(xué)能力。衷心的感謝所有聽課的老師與同學(xué)!謝謝!
熔化和凝固
?教學(xué)目標
一、知識目標
1.理解氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)是物質(zhì)存在的三種形態(tài).
2.了解物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的.
3.了解熔化、凝固的含義,了解晶體和非晶體的區(qū)別.
4.了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義.
二、能力目標
1.通過觀察晶體與非晶體的熔化、凝固過程培養(yǎng)觀察能力.
2.通過探究固體熔化時溫度變化的規(guī)律,感知發(fā)生狀態(tài)變化的鳧件.培養(yǎng)學(xué)生的實驗
能力和分析概括能力.
3.通過探究活動,培養(yǎng)學(xué)生認識圖象、利用圖象的能力
三、德育目標
1.通過教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生對自然現(xiàn)象的關(guān)心,產(chǎn)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感.
2.通過實驗培養(yǎng)學(xué)生善于實踐和勇于克服困難的良好意志和品質(zhì).
?教學(xué)重點
通過觀察晶體與非晶體的熔億、凝固過程培養(yǎng)觀察能力,實驗?zāi)芰头治龈爬芰?
?教學(xué)難點
指導(dǎo)學(xué)生通過對實驗的觀察,分析概括,總結(jié)出固體熔化時溫度變化的規(guī)律,并用圖象
表示出來.
?教學(xué)方法
觀察法、實驗法、分析法、討論法
?教學(xué)用具
酒精燈、鐵架臺、石棉網(wǎng)、溫度計二支、海波、石蠟、水、火柴、坐標紙、投影儀
?課時安排
1課時
?教學(xué)過程
一、創(chuàng)設(shè)情境,提出問題,導(dǎo)入新課
[師]春天來了,河面上的冰開始熔化成水.炎炎的夏天,灑在地上的水干了,變成看
不見的水蒸氣,跑得無影無蹤.想了解這是為什么嗎?我們從這節(jié)課開始學(xué)習(xí).在你們小學(xué)
《自然常識》中學(xué)過自然界的物質(zhì),還記得嗎?
[生甲]自然界的物質(zhì)常以固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種形態(tài)存在著.
[生乙]冰是固體,水是液體,水蒸氣是氣體
[生丙]物質(zhì)的狀態(tài)不是一成不變的.當(dāng)物體溫度發(fā)生變化時,物質(zhì)的狀態(tài)也往往發(fā)生
改變.
[師]大家回答地很好.確實是隨著溫度的變化,物質(zhì)會在固、液、氣三種狀態(tài)之間變
化.通常是固態(tài)的鋁、銅、鐵等金屬,在很高的溫度時也會變成液態(tài)、氣態(tài);通常是氣態(tài)的
氧氣、氮氣、氫氣等,在溫度很低時也會變成液態(tài)、固態(tài).那么,水結(jié)成冰和冰熔化成水屬
于什么過程?
[生甲]物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化(meliing).
[生乙]冰熔化成水屬熔化過程
[生丙]物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固(solidification).
[生丁]水結(jié)成冰屬凝固過程.
[師]我們這節(jié)課就來研究物質(zhì)的熔化和凝固與什么因素有關(guān)系,有什么樣的變化規(guī)律.
1.熔化和凝固(板書)
物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化(melting),從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固
(solidification).
[探究]固體熔化時溫度的變化規(guī)律
[師]不同物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的熔化過程中,溫度的變化規(guī)律相同嗎?
[生甲]應(yīng)該不相同.
[生乙]固態(tài)的鋁、銅、鐵等金屬,在很高的溫度時才會變成液態(tài).冰熔化成水不用很
高的溫度.
[生丙]不管在很高溫度還是不太高的溫度時變成液體,是不是都需要給物質(zhì)加熱?
[生?。萑刍^程中?定要加熱,所以物質(zhì)?定要吸收熱量
[生戊]熔化過程中給物質(zhì)加熱,這時溫度是不斷上升,還是不變?
[師]現(xiàn)在提出了固體熔化時溫度是怎樣變化的問題,大家相互討論,利用桌子上的儀
器通過探究實驗來解決.先制訂計劃和方案.
[方案一〕把裝有一些海波的試管放在盛水的燒杯里,用酒精燈通過燒杯和水給海波均
勻、緩慢地加熱,并攪拌.裝置如課本圖4.2-1,注意觀察溫度計讀數(shù)和海波的狀態(tài)變化,
當(dāng)溫度達到40°C時,每隔1min記錄一次溫度,在海波完全熔化后再記錄4~5次.填入表
中.
[方案二]把石蠟放在試管里再放入盛水的燒杯里,用酒精燈通過燒杯給石蠟均勻、緩
慢地加熱.裝置如課本圖4.2—1,注意觀察溫度計讀數(shù)和石蠟的狀態(tài)變化.當(dāng)溫度達到40℃
時,每隔1min記錄一次溫度,在石蠟完全熔化后再記錄4~5次.填入表中.
[師]這兩個方案都很好,且可行.我們可按照這兩個方案來做實驗.我們先看掛圖.注
意酒精燈的使用方法.
學(xué)生看完后,宣布開始分組實驗,教師巡視,隨時指導(dǎo)、幫助學(xué)生解決問題.
[師]請同學(xué)們根據(jù)海波和石蠟加熱過程中溫度隨時間變化的情況,并結(jié)合自己實驗分
析一下,海波和石蠟熔化過程有什么特點?從中可以找出什么規(guī)律?
[生甲]給海波加熱,海波溫度不斷升高,當(dāng)溫度上升到48°C,時,開始熔化,在熔
化過程中雖然還在繼續(xù)加熱,但海波的溫度卻保持48c不變,直到完全熔化后溫度才繼續(xù)
上升.
[生乙]在給石蠟加熱,石蠟先變軟,然后逐漸變成液態(tài),在整個熔化過程中,石蠟的
溫度不斷上升
[生丙]從我們組對海波熔化實驗現(xiàn)象的分析討論,認為這個現(xiàn)象表明,海波在一定溫
度下熔化,在熔化過程中吸收熱量,溫度保持不變.
[生丁]我們組對石蠟熔化實驗的現(xiàn)象進行分析討論,認為這個現(xiàn)象表明,石蠟沒有一
定的熔化溫度.在熔化過程中吸收熱量.
[師]同學(xué)們回答地很好,實驗觀察很仔細,每組同學(xué)都團結(jié)協(xié)作,討論也很激烈.我
很高興,看來大家對學(xué)物理很感興趣.現(xiàn)在我們打開課本,看圖4.2—2和圖4.2—3;方
格紙上縱軸表示溫度,溫度數(shù)值已經(jīng)標出;橫軸表示時間,請自己寫上,根據(jù)你們的實驗數(shù)
據(jù),在表中各個時刻的溫度在方格紙上描點,然后將這些點用平滑曲線連接,便得到熔化時
溫度隨時間變化的圖象.
[學(xué)生們畫圖,教師巡回指導(dǎo)]
[師]同學(xué)們根據(jù)你對實驗數(shù)據(jù)的整理和分析,總結(jié)海波和石蠟在熔化前、熔化中和熔
化后三個階段的溫度特點.
[生甲]海波在熔化前溫度升高,在熔化中溫度不變,在熔化后溫度繼續(xù)上升.
[生乙]石蠟在熔化前、熔億中、熔化后三個階段的溫度都在上升.
[師]現(xiàn)在我們回想實驗過程,有沒有可能在什么地方發(fā)生錯誤?相互討論你們進行論
證的根據(jù)充分嗎?實驗結(jié)果可靠嗎?并與同學(xué)們進行交流.看看你們的結(jié)果和別的小組的結(jié)
果是不是相同?如果不同,怎樣解釋?寫出實驗報告.
學(xué)生們相互討論、教師巡回指導(dǎo).
[師]從海波和石蠟的熔化實驗,我們還能總結(jié)出什么?
[生甲]有些固體在熔化過程中盡管不斷吸熱,溫度卻保持不變,這類固體有確定的熔
化溫度,叫做晶體(crystal).
[生乙]有些固體在熔化過程中,只要不斷地吸熱,溫度就不斷地上升,沒有固定的熔
化溫度,這類固體叫做非晶體(noncrystal).
[生丙]晶體熔化時的溫度叫做熔點(meltingpoint)
[生丁]晶體有熔點、非晶體沒有熔點.
[師]晶體除熔化時有一定溫度,在晶體凝固時也有一定溫度,這個溫度叫做凝固點.同
一種物質(zhì)的凝固點和它的熔點相同.非晶體沒有凝固點.
2.熔點和凝固點(板書)
(1)熔點一一晶體熔化時,有一定熔化溫度叫做熔點.
(2)凝固點一一晶體凝固時,有一定凝固溫度叫做凝固點.
[生甲]晶體的熔點一般是不同的知道熔點和凝固點有什么用?
[師]那你們想想:“為什么燈泡內(nèi)的燈絲要用鋁絲?”“水銀能月來做寒暑表中的液體
嗎?”
[生甲]鶴的熔點為3410℃,用來做燈絲,不容易燒斷.
[生乙]水銀不能用來做寒暑表中的液體,它的凝固點為?39°C,太低.
[師]看來大家已知道它們的用途,看投影課本圖4.2—4和圖4.2—5.思考想想議
議
[想想議議]
[生甲]AB段為固態(tài),溫度不斷升高.
[生乙]B時刻為固態(tài),C時刻全部變?yōu)橐簯B(tài),段為固液共存態(tài),吸收熱量,溫度
不變.
[生?。軨。段為液態(tài),溫度升高
[生戊]E尸段為液態(tài),溫度下降
[生己]尸時刻晶體開始凝固,到G時刻全部變?yōu)楣虘B(tài),尸G之間是固液共存態(tài)、溫度
不變.
[生庚]G"為固態(tài),溫度隨時間下降.
[生辛]黑龍江省北部最低氣溫曾經(jīng)到過-52.3℃,這時不能使用水銀溫度計,可用
酒精溫度計
[師]回憶海波的熔化實驗過程和溫度變化,看看還能找到什么規(guī)律
[生甲]在海波的熔化實驗和石蠟熔化實驗中,無論溫度變否都需要加熱.
[生乙]在凝固過程溫度不變,卻繼續(xù)放熱.
[生丙]這說明晶體和非晶體在熔化過程中要吸熱
[生丁]晶體和非晶體在凝固過程中要放熱.
[師]北方的冬天,菜窖里放幾桶水,可利用水結(jié)冰時放的熱使窯內(nèi)的溫度不會太低,
菜不會凍壞.
3.熔化吸熱凝固放熱(板書)
二、小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)了熔化和凝固,通過對固體熔化時溫度的變化規(guī)律的探究.我們知道了晶
體有熔點和凝固點,非晶體沒有熔點和凝固點同種晶體熔點和凝固點相同.熔化要吸熱,
凝固要放熱.
三、布置作業(yè)
閱讀P79動手動腦學(xué)物理1,2,3
[動手動腦學(xué)物理參考答案]
1.這種說法有道理.因為雪熔化時要吸收空中大量的熱,使空氣溫度降低.所以說融
雪的天氣有時比下雪時還冷.
2.利用冰能致冷可以防止飯菜變饅,但是要注意,由于冰塊吸熱,使冰周圍的空氣變
冷,冷空氣比熱空氣重,要往下沉,所以冰塊應(yīng)該放在飯菜的上面.
3.晶體.熔點是80℃,持續(xù)
四、板書設(shè)計
1.熔化和凝固
熔化一一物體從固態(tài)變成液態(tài)叫熔化
凝固一一物體從液態(tài)變成固態(tài)叫凝固
2.熔點和凝固點
熔點一一晶體熔化時,有一定熔化溫度,叫做熔點.
凝固點一一晶體凝固時,有一定凝固溫度,叫做凝固點.
3.熔化吸熱,凝固放熱
五、課后練習(xí)
1.當(dāng)晶體的溫度正好是熔點或凝固點時,它的狀態(tài)為
A.一定是固體
B.一定是液體
C.可能是固體
D.也可能是固液共存
E.可能是液體
2.把正在熔化的冰拿到溫度為0°C的房間里,冰能不能繼續(xù)熔化?為什么?
3.把盛有碎冰塊的大試管插入燒杯里的碎冰塊中,用酒精燈對燒杯底部慢慢加熱,當(dāng)
燒杯中的冰塊有大半熔化時,試管中的冰
A.熔化一部分B.全部熔化C.一點也不熔化D.無法判斷
4.保溫瓶中有1000g水,水溫為0℃,當(dāng)向瓶中放10g-2°C的冰塊后,蓋好瓶口的
軟木塞,下列說法正確的是
A.有少量冰熔化成水
B.有少量水結(jié)成冰
C.冰和水溫度都不會變
D.冰和水的質(zhì)量都不會改變
5.下列圖象中,表示蔡熔化的圖象是
pxficuhooLcom
人穴iBig?教on
[參考答案]
1.答案:CDE
解析:晶體在整個熔化(凝固)過程保持溫度不變.這個溫度為熔點(凝固點),那么
在此溫度下,晶體就既有可能是固體(也許正準備熔化或剛凝固完),也可能是液體(也許
剛?cè)刍昊蛘郎蕚淠蹋?,也可能是正在熔化過程中或正在凝固過程中.所以可能是固體、
可能是液體、可能是固液共存.
2.答案:冰不能繼續(xù)熔化、因為冰是晶體,它在熔化過程中要不斷地從外界吸收熱量,
正在熔化的冰溫度是0℃,而房間的溫度也是0℃,因此正在熔化的冰吸不到熱,所以不
能繼續(xù)熔化.
解析:晶體物質(zhì)的熔化和凝固過程要滿足兩個條件:一是溫度達到熔點(凝固點):二
是要不斷吸熱(或放熱).要吸熱(放熱)發(fā)生熱傳遞,必須存在溫度差.而正在熔化的冰,
溫度是0℃,房間溫度也是0C,不能發(fā)生熱傳遞,冰不能吸熱.所以不能繼續(xù)熔化.
3.答案:C
解析:根據(jù)題意,大試管和燒杯中均有碎冰.對燒杯加熱的結(jié)果,燒杯內(nèi)的冰吸熱熔化,
當(dāng)燒杯內(nèi)的一部分冰熔化后,燒杯內(nèi)為冰水混合物,它的溫度為0℃不變,大試管放在燒
杯里,與燒杯內(nèi)冰水混合物沒有溫度差,不吸熱,所以試管內(nèi)的冰不會熔化.
4.答案:B
解析:冰熔化過程要滿足兩個條件:一是達到熔點;二是能吸熱.而此題水比?2℃
的冰質(zhì)量大的多,相互接觸-2℃冰和0℃水有溫度差,-2C冰要吸熱,溫度最高達到0°C,
不能再吸到熱,不會熔化.0,C水要放熱,少部分水就凝固成冰,所以有少量水結(jié)成冰.
5.答案:D
解析?:茶是晶體,有確定的熔點,在圖象上應(yīng)當(dāng)有與時間軸平行的線段,從圖中看出,
A、B兩個圖的曲線溫度隨時間連續(xù)升高或降低,是非晶體的熔化和凝固圖象,選項A、B
均不正確.圖C表示物質(zhì)溫度下降,說明此過程放熱,是由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),是該晶體的凝
固圖象,選項C不正確.圖D是秦的熔化曲線.固態(tài)秦吸熱溫度升高,在熔化過程繼續(xù)吸
熱溫度不變,直至全部為液體,吸收熱量溫度升高,所以選項D正確.
?活動與探究
[課題]液體凝固時溫度的變化規(guī)律
[內(nèi)容]我們探究了固體熔化時溫度的變化規(guī)律.我們知道晶體在熔化過程中吸熱溫度
保持不變,這個溫度叫熔點.非晶體在熔化過程中吸熱溫度不斷升高.非晶體沒有熔點.我
們還知道晶體也有凝固點,非晶體沒有凝固點,對于同種晶體,它的熔點和凝固點相同嗎?
怎么來加深對凝固過程的理解呢?
[過程]提出問題后,教師鼓勵學(xué)生相互討論.找解決問題的方法.
[生甲]我們可以對實驗進行觀察、來加深理解.
[師]要做好實驗,就要做好以下幾點:
第一:制定可行方案
第二:組裝好儀器
第三:仔細觀察
第四:做好記錄
第五:總結(jié)出規(guī)律
這就要我們弄清楚如下問題:
第一:按照課本圖4.2—1組裝好儀器,給海波和石蠟加熱,等它們完全熔化后,再加
熱五分鐘記下溫度.
第二:撤去酒精燈,第隔1min記錄一次數(shù)據(jù).并注意觀察狀態(tài).
第三:全部凝固后,繼續(xù)記錄5min.
第四:在方格紙上的縱軸表示溫度;橫軸表示時間繪出凝固時溫度隨時間變化的圖象.
[結(jié)果]1.撤去酒精燈后,海波溫度不斷降低,當(dāng)溫度下降到48°C時,開始凝固,
在凝固過程中雖然還繼續(xù)放熱,但溫度不變,直到完全凝固后溫度才下降,這個現(xiàn)象表明,
晶體在一定溫度下凝固,在凝固的過程中都要放熱,溫度保持不變,且凝固溫度(凝固點)
與熔化溫度(熔點)相同.
2.撤去酒精燈,蠟的溫度不斷下降,在凝固過程中放熱,溫度不斷下降.這一現(xiàn)象表
明非晶體沒有一定的凝固溫度(凝固點),凝固過程中放出熱量.
?備課資料
1.秦王的水晶宮
兩千多年以前,秦王建造了一座非常豪華的宮殿,里面有許多銅柱子,夏天走進宮殿會
感到冷氣沁人,如同進了水晶宮,這是什么原因呢?奧妙就在這?根根銅柱了?上面.原來,
這些銅柱是空心的,盛夏來臨時,就把冬天收藏在冰窖里的天然冰塊裝進銅柱里,我們知道,
冰塊在熔化成水的過程中吸收大量的熱,而且遠遠比其他別的物質(zhì)熔化時吸收的熱量多,銅
又是傳熱的良導(dǎo)體,當(dāng)銅柱里的冰熔化時,銅柱從周圍空氣吸熱,使整個宮殿里的溫度大大
降低.這些銅柱不僅支持著宮殿的屋頂,使宮殿顯得豪華高貴,而且還是消暑降溫的裝置呢!
2.我國固體熔化與過熱研究進入國際視野
“引發(fā)固體熔化的控制因素長久以來一直無法確定,最新的模擬計算成功將不同的觀點
統(tǒng)一起來.”著名物理冶金學(xué)家、劍橋大學(xué)羅伯特?卡恩(R?W?CAHN)2001年10月II
日在《自然》(NATURE)雜志上發(fā)表了題為“從晶體內(nèi)部熔化”的論文,高度評價了中國
科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家實驗室的金朝暉和盧柯博士等近期在熔化研究領(lǐng)域做
出的研究成果.
近一個世紀以來,熔化都是學(xué)界關(guān)注的熱點.人們想知道,為什么晶體發(fā)生熔化?是什
么決定了晶體的熔化溫度?在對熔化問題的研究中,林德曼(Lindemann)和波恩(Born)
判據(jù)為大家公認.林德曼認為晶格原子的振幅超過一定限度時,將會引起品格失穩(wěn)并導(dǎo)致熔
化.這一判據(jù)可以解釋,晶體表面先于芯部熔化主要是因為表面原子振幅相對較大.而波恩
則認為熔化是晶格剛性失穩(wěn)的結(jié)果,簡而言之就是晶體的剛度不足以抵抗熔化.大塊晶體的
剪切彈性模量于熔點溫度消失是其具體的表現(xiàn)形式.由于這兩種觀點均具有合理性,熔化研
究者也分別采納了不同的觀點,但卻沒有人注意到它們之間可能存在的內(nèi)在聯(lián)系.
金朝暉博士等在研究晶體極限過熱熔化的過程中,敏銳觀察到由兩種方法預(yù)測的晶體極
限過熱溫度非常相近.為了弄清晶體過熱熔化過程的控制因素這一基本問題,他們選擇了計
算機模擬技術(shù)(分子動力學(xué)模擬).他們在研究中發(fā)現(xiàn),理想晶體在高于平衡熔點20%的溫
度(按照絕對溫標)開始熔化.在過熱的理想晶體中,局部區(qū)域會自發(fā)地形成幾十至數(shù)百個
排列無序的原子組成的特征原子集團,隨即這些原子集團會關(guān)聯(lián),合并進而誘發(fā)整個晶體的
熔化.相關(guān)計算表明,理想晶體發(fā)生熔化時的彈性剪切模量減少到零,符合了波恩判據(jù);而
過熱熔化時原子相對振幅的均方根統(tǒng)計平均為22%,大于平衡熔點時林德曼判據(jù)的12%,
但理想晶體原子的表現(xiàn)卻與實驗中晶體表面熔化時相當(dāng),晶體表面熔化和內(nèi)部熔化遵從相同
的振幅判定規(guī)律.由此可見,針對理想晶體過熱熔化,振幅判據(jù)和剛性判據(jù)是統(tǒng)一的.
卡恩教授認為該項研究成果最具有創(chuàng)新價值的地方在于:利用計算模擬不但可以計算整
個系統(tǒng)的運動參量,還可以追蹤局部原子的運動狀態(tài).并可以得出結(jié)論,由林德曼判據(jù)和波
恩判據(jù)共同控制的品格原子局域失穩(wěn)是極限過熱溫度下晶體熔化的主要原因.該結(jié)論從原子
層次上解決了熔化發(fā)生機制的問題.
從另一個角度看,“林德曼”原子團為過熱晶體中的液相均勻形核提供了條件,進一步
驗證了盧柯博士等提出的晶體熔億均勻形核動力學(xué)災(zāi)變理論.這些研究成果將晶體熔化的林
德曼熱振幅判據(jù)、波恩剛性失穩(wěn)機制和動力學(xué)均勻形核失穩(wěn)機制緊密聯(lián)系起來,提供了過熱
晶體熔化的完整圖像,大大深化了人們對晶格熱穩(wěn)定性的認識.
在國家自然科學(xué)基金和科技部的資助下,通過廣泛的國際合作,經(jīng)過近七年的堅持不懈
的努力,由盧柯研究員領(lǐng)導(dǎo)的熔化研究小組取得了令人矚目的研窕成果,相繼在國內(nèi)外高影
響力雜志上發(fā)表論文20余篇.尤其是從1998年到2001年,《物理評論快報》(phys.Rev.Lell)
先后發(fā)表了他們的三項研究成果:提出晶體熔化均勻形核動力學(xué)災(zāi)變機制,預(yù)測了迄今最低
的晶體過熱極限溫度;首次實現(xiàn)了受限納米薄膜的過熱并闡明了薄膜過熱的熱力學(xué)原因;由
模擬計算從原子層次揭示理想晶體的極限過熱熔化過程,找出了已有熔化理論判據(jù)的內(nèi)在聯(lián)
系.這些成果贏得了國外同行的關(guān)注和高度評價.
3.晶體的熔化
在某一溫度下,原本有規(guī)則排列晶體,吸收周闈的能量,使固體分子產(chǎn)生劇烈的振動或
轉(zhuǎn)動,分了?逃離原本的位置,使原來的結(jié)構(gòu)破壞,而變成較散亂的排列,這個過程稱為熔化.
當(dāng)純固體加入雜質(zhì)時,會破壞原本晶體分子的規(guī)則排列,而使分子間吸引力下降,所以
熔化所需能量便會減少,因此造成熔點下降.我們可以發(fā)現(xiàn):1:4或4:1混合的熔點比1:
1的熔化溫度大得多,這是因為1:1混合的化合物,分子的排列較規(guī)則,而1:4或4:1
混合的化合物,可以把1的部分看成雜質(zhì),這樣的分子排列會顯得較不規(guī)則.但并不是每種
化合物都是在1:1的組成比例下徘列最規(guī)則,必須視混合物組成分子的大小、結(jié)構(gòu)來決定,
另外作熔點檢測的時候,注意一次不能填充太多化合物,大約0.051nm即可,不然可能使
測得的熔化范圍拉大,填充更要緊密一些,否則若空氣太多,能量都用來加熱空氣,造成能
量浪費,compound也不可重復(fù)使用,因為此時熔化過的化合物,可能測的組成比例的化合
物了,所以不可重藥使用,盡管1:1所測得的熔化范圍較小,但畢竟是混合物,因此熔化
范圍不可能小到比純物質(zhì)還小,只是比另外二種比例的混合物來的小.
4.物質(zhì)有多少種狀態(tài)
自然界的物質(zhì)都是由大量微觀粒子構(gòu)成的.當(dāng)大量微觀粒子在一定的壓強和溫度下相互
聚集為一種穩(wěn)定的狀態(tài)時,就叫做“物質(zhì)的一種狀態(tài)",簡稱為物態(tài).在19世紀,人們還只
能根據(jù)物質(zhì)的宏觀特征來區(qū)分物質(zhì)的狀態(tài),那時還只知道有三種狀態(tài),即固態(tài)、液態(tài)和氣
態(tài).初中講物態(tài)變化,就是講這三種常見的物質(zhì)狀態(tài)間的變化問題.
氣體物質(zhì)處于高溫狀態(tài)下,原子、分子激烈碰撞被電離,或者氣體物質(zhì)被射線照射以后,
原子被電離,整個氣體含有足夠數(shù)量的離子和帶負電的電子,而且一般情況下正負電荷量幾
乎處處相等,這種聚集態(tài)叫等離子態(tài).如果物質(zhì)處于極高的壓力作用下.例如壓強超過大氣
壓的140萬倍,組成物質(zhì)的所有原子的電子殼層都會被“擠破”,電子都變成為“公有”,原
子失去了它原來的化學(xué)特征.這些“光身”的原子核在高壓作用下會緊密地堆積起來(當(dāng)然,
再緊密也會有電子存在和活動的空隙),成為密度非常大的(大約是水的密度的3萬至6.5
萬倍)狀態(tài),稱為超固態(tài).有些書籍把等離子態(tài)稱為物質(zhì)的第四態(tài),把超固態(tài)稱為物質(zhì)的第
五種狀態(tài).
進一步從物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)去考慮,物態(tài)就遠不止這幾種了.例如,在固體物質(zhì)中.有的
其內(nèi)部微粒呈周期性,對稱性的規(guī)則排列,稱為結(jié)晶態(tài).而另外一些,如玻璃、瀝青等物質(zhì),
常溫下雖然也有固定的體積,不能流動,但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)則更象液體,稱為玻璃態(tài)(非晶體).還
有一些有機物質(zhì),能夠流動,又具有某些晶體的光學(xué)特征,是介于液態(tài)和結(jié)晶態(tài)之間的狀態(tài),
稱為液晶態(tài).很多物質(zhì)在極低的溫度下,會出現(xiàn)電阻消失的現(xiàn)象、稱為超導(dǎo)態(tài);在極低的溫
度下,某些液體的粘滯性會完全消失,叫做超流態(tài).在巨大的壓力下,平時是氣體的氫可以
轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂薪饘偬匦缘墓虘B(tài),稱為金屬氫態(tài).天文學(xué)家發(fā)現(xiàn),在宇宙中存在著比超固態(tài)密度
更大的物質(zhì)狀態(tài),例如組成中子星的中子態(tài),還有密度更高的超子態(tài),反常中子態(tài)、黑洞等
等.由于反粒子,如反質(zhì)子、反電子,反中子等都已被發(fā)現(xiàn),有人預(yù)言在宇宙中會存在著全
部由反粒子構(gòu)成的反物質(zhì)世界,但還沒有得到證實.1998年6月3日,美國發(fā)射的航天飛
機“發(fā)現(xiàn)者”號裝載了一臺磁譜儀,期望探測到宇宙空間中可能存在的反物質(zhì),其中一個關(guān)
鍵部件是由中國科學(xué)院電工研究所制造的直徑1200mm、高800mm、中心磁感應(yīng)強度為
0.1340T的永久磁鐵.
總之,從物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)去分析,物態(tài)的種類很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的進步.人們對
物質(zhì)世界的認識會繼續(xù)深入,更多的物態(tài)會被發(fā)現(xiàn)和被人所認識.
有時同一種物質(zhì)在某種溫度和壓力下,有幾種不同的物態(tài)同時存在,例如水處在密閉的
容器中,下部是水而上面是水蒸氣,就是液態(tài)和氣態(tài)共存的情形,其他還有固氣兩態(tài)共存,
固液兩態(tài)共存或固液氣三態(tài)共存的情形.
一般說來,任何一種物質(zhì),在溫度、壓強等發(fā)生變化時,都會呈現(xiàn)不同的物態(tài),研究物
態(tài)變化對于深入了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),對于研制新材料及新物質(zhì),都具有很大的現(xiàn)實意義.
自然界里雨雪的形成,是很有代表性的物態(tài)變化過程.地面上的水蒸發(fā)成水汽,升至高
空與寒冷空氣接觸,水汽便凝結(jié)成小水滴,形成水.當(dāng)溫度下降,而又有凝聚核心的時候,
變會凝結(jié)成大水滴下降而為雨.一滴雨點要比其中小水滴大上千倍,個水滴一定要在它的體
積增大到很大時才會變成雨落下來.如果溫度低于0℃,水汽在空中就可能形成雪.
雪是結(jié)晶的水.水汽凝華而成的微小晶體叫水晶.當(dāng)水晶在大氣中隨著氣流上下翻騰,
聚積起來變得足夠大時,就成為雪花向地面飄落.雪花的形狀多為六角形.也有針狀、柱狀
或不規(guī)則形狀的.某些雪花的直徑可大于2.5cm.雪花的大小取決于溫度,溫度越低,形
成的雪花越大.由于構(gòu)成雪片的結(jié)晶能反射光,所以雪片呈白色.
當(dāng)過冷水滴碰撞在冰晶(或雪花)上,則成霞,霞在積雨云中隨著氣流多次升降,不斷
與雪花、小水滴合并,形成透明層與不透明層交替的冰塊,落到地面,這就是雹.
地表面上的空氣中含有水汽,當(dāng)水汽的含量達到飽和時凝結(jié)成水滴.這就是露,如果地
表氣溫降到0℃以下時,則水汽直接凝結(jié)為固態(tài),這就是霜.
熔化和凝固
課標要求
【教學(xué)目標】
一、知識與技能
1.理解氣態(tài)、固態(tài)和液態(tài)是物質(zhì)存在的三種形態(tài).
2.知道物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以相互轉(zhuǎn)化的.
3.理解熔化、凝固的含義,了解晶體和非晶體的區(qū)別.
4.知道熔化曲線和凝固曲線的物理含義.
二、過程與方法
1.通過探究固體熔化時溫度變化的規(guī)律,感知發(fā)生物態(tài)變化的條件.
2.了解有無固定的熔化溫度是區(qū)別晶體和非晶體的一種方法.
3.通過探究活動,使學(xué)生了解圖象是一種比較直觀的表示物理量變化的方法.
三、情感、態(tài)度與價值觀
通過教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生對自然現(xiàn)象的關(guān)心,產(chǎn)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感.
【教學(xué)重點】
通過實驗探究熔化、凝固的規(guī)律.
【教學(xué)難點】
1?對熔化、凝固的理解及晶體與非晶體性質(zhì)的理解.
2.晶體、非晶體熔化與凝固圖象的區(qū)別.
【教具準備】
學(xué)生實驗,六人一組.每組配備熔化實驗儀器:酒精燈、鐵架臺、石棉網(wǎng)、溫
度計兩支、海波、蠟、水、火柴、坐標紙、實驗報告等.
【教學(xué)課時】
1.5課時
教學(xué)設(shè)計
【鞏固復(fù)習(xí)】
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)(教師可針
對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.
【新課引入】
教師播放冰,雪,雨,霜的圖片,以及燒杯中的水燒開后越來越少的圖片,
引導(dǎo)學(xué)生思考以下題目.
思考題:(1)剛才播放的冰、雪、霜是什么物態(tài)?
(2)雨水是什么物態(tài)?
(3)水蒸氣是什么物態(tài)?
學(xué)生回答:(1)冰、雪、霜是固態(tài).
(2)雨水是液態(tài).
(3)水蒸氣是氣態(tài).
師:物質(zhì)的聚集狀態(tài)叫做物態(tài),物態(tài)通常有三種:固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),物質(zhì)
的三種狀態(tài)之間可以相互轉(zhuǎn)化,下面我們就一起來學(xué)習(xí)固態(tài)和液態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)
化.
【進行新課】
知識點1物態(tài)變化
教師給學(xué)生出示“物態(tài)變化循環(huán)圖”(如圖),引導(dǎo)學(xué)生了解6個物態(tài)變化過
程:①固態(tài)一液態(tài);②液態(tài)一固態(tài);③液態(tài)f氣態(tài);④氣態(tài)液態(tài);⑤氣態(tài)一固
態(tài);⑥固態(tài)-*氣態(tài).
師:我們知道大自然中有三種物態(tài),物質(zhì)從一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài),叫做
物態(tài)變化,那么請同學(xué)們思考物態(tài)變化與什么因素有關(guān).
學(xué)生分組討論后,積極發(fā)言,有的回答與體積有關(guān),有的回答與溫度有關(guān)……
教師進行總結(jié)并板書.(此處不需具體說明溫度如何影響物態(tài)變化,只需讓
學(xué)生知道物態(tài)變化與溫度有關(guān),不需做詳細解釋)
板書:物質(zhì)從一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)叫做物態(tài)變化.物質(zhì)以什么狀態(tài)存在
跟物質(zhì)的溫度有關(guān).
例題1(多媒體展示)在演線上填上相關(guān)的物質(zhì)狀態(tài).(選填“固”,“液”或
“氣”)
(1)用鐵水鑄造成鐵鍋:態(tài)變成態(tài).
(2)鋼錠變?yōu)殇撍簯B(tài)變成態(tài).
(3)衣柜中的樟腦丸變小了:態(tài)變成態(tài).
答案:(1)液固;(2)固液;(2)固氣
課堂演練
教師引導(dǎo)學(xué)生做對應(yīng)練習(xí)冊中本課時課堂作業(yè)部分.
知識點2熔化和凝固
師,春天來了,湖面上的冰化成水:固態(tài)的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了
液態(tài)等,這些都是物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象.你見過哪些物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)
的現(xiàn)象?
生:冬天到了,氣溫下降,湖面上的水結(jié)成冰;工廠的鑄造車間里,工人將
鐵水澆在模子里,冷卻后,鐵水變成了固態(tài)的鑄件等,這些都是物質(zhì)由液態(tài)變成
固態(tài)的現(xiàn)象.
師:我們把物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化.物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過
程叫做凝固.剛才我們提到的冰化成水是熔化,水結(jié)成冰是凝固.鐵、鋁等金屬塊
在高溫下變成液態(tài)是熔化,鐵水鑄成工件是凝固.熔化和凝固是固態(tài)和液態(tài)之間
相互變化的兩個過程,這兩個過程的初、末狀態(tài)相反,它們是互逆的兩個過程.
板書:
1.熔化:物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài).
2.凝固:物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài).
3.熔化和凝固是互逆的兩個過程.
例題2(多媒體展示)夏天,久放在冰箱里的西瓜會變得很硬,甚至刀都切
不動,則西瓜在冰箱中發(fā)生的物態(tài)變化是()
A.熔化
B.溶化
C.凝固
D.融化
解析:西瓜雖是固體,但里面含的水分是液體,水在低溫狀態(tài)下凝固成了冰,
所以是凝固現(xiàn)象.
答案:C
教師總結(jié):(1)熔化、溶化和融化三者并不是同一個概念,不可以混淆.熔
化是指物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程,如冰吸熱轉(zhuǎn)變成水;溶化是指固態(tài)物質(zhì)在液
體中分散開來,最后變成液態(tài)的現(xiàn)象,如糖在水中溶化;融化是冰、雪等變成水.
(2)判斷物質(zhì)的物態(tài)變化不能只看最終形成的物質(zhì)狀態(tài),而必須分析變成
這種狀態(tài)的初始狀態(tài)是什么.熔化的初態(tài)是固態(tài),末態(tài)是液態(tài);凝固的初態(tài)是液
態(tài),末態(tài)是固態(tài).
課堂演練
教師引導(dǎo)學(xué)生做對應(yīng)練習(xí)冊中本課時課堂作業(yè)部分.
知識點3熔點和凝固點晶體和非晶體
1.實驗探究固體熔化時溫度變化規(guī)律
教師提出問題,引導(dǎo)學(xué)生思考:
(1)在熔化過程中,物質(zhì)溫度是怎樣變化的?
(2)是不是每一種物質(zhì)熔化時溫度都相同?
學(xué)生提出假設(shè)與猜想:(1)在熔化過程中物質(zhì)溫度應(yīng)該不斷上升.(2)每一種
物質(zhì)熔化時溫度應(yīng)該不同.
教師組織學(xué)生分組設(shè)計實驗論證.(為了讓學(xué)生發(fā)揮團結(jié)協(xié)作且更好地完成
探究實驗,教師將整個班級的同學(xué)分成6個科學(xué)研究組,每個小組推舉一個小組
長)
組長組織討論:(1)怎樣設(shè)計實驗,實驗中需要哪些實驗裝置?
(2)怎樣組裝這些實驗裝置,實驗中需要注意哪些問題?
(3)實驗過程中如何分工使實驗有條不紊?
小組討論并匯總,每個小組派代表上臺演示組裝實驗裝置的過程,講述實驗
中需要注意的事項:如①溫度計要完全浸入被測物體中;②實驗時為了讓物體受
熱均勻要不斷攪拌;③注意酒精燈的使用安全;④實驗過程中分工要求一人報時,
一人報溫度值,一人攪拌,一人報物質(zhì)狀態(tài),一人記錄,一人照顧儀器.
教師組織學(xué)生進行實驗,探究海波與蜂蠟熔化時溫度變化情況.(實驗參照
示例,教師可用多媒體展示并講解)
實驗探究海波與蜂蠟熔化時溫度變化情況(實驗參照示例)
A.設(shè)計并進行實驗:
①我們利用海波和蜂蠟進行實驗研究.用如圖所取的實驗裝置,在兩個分別
盛有海波和蜂蠟的試管中各插入一支溫度計,再將試管放在盛水的燒杯中,這樣
可以使試管均勻受熱.
②用酒精燈對燒杯緩慢加熱,注意觀察海波和蜂蠟的變化情況,并仔細觀察
溫度計示數(shù)的變化.
③待被測物質(zhì)的溫度升到40℃時,開始每隔Imin記錄一次溫度計的示數(shù),
直到固體完全熔化,再過3min后,停止加熱.
④設(shè)計一個記錄表格,將測溫時間和測得的溫度記錄在表格中.
時間/min017345678910
海波的溫度/電4042444648484848515457
蜂蠟的溫度/電4040.541.542.243.144.54647.5495154
⑤如圖所示,在方格紙上畫出兩條相互垂直的直線,用橫坐標表示時間,用
縱坐標表示所測溫度.將所記錄的各組數(shù)據(jù)分別用點標在方格紙上,然后再將這
些點用平滑曲線連接起來,就得到了海波和蜂蠟熔化的兩個圖象.
溫度/t溫度/工
58
56
54
52
5()
4S
46
44
42
------鈉1^"1口"I""11m-------?
012345678910時間他也012345678910時間他詒
提示:此實驗成功的關(guān)鍵是保證海波受熱均勻,注意采取以下措施:(1)試
管應(yīng)選擇較細的,從而增大海波的受熱面積;(2)海波不宜太多;(3)加熱應(yīng)緩
慢,使試管內(nèi)外溫差保持在2c?3c.
B.分析論證:
①從描繪出的圖象容易看出,海波經(jīng)過緩慢加熱,溫度逐漸上升(如AB段
圖象,此過程中海波仍是固態(tài)):當(dāng)溫度達到48℃時,海波開始熔化.在熔化過程
中,雖然繼續(xù)加熱,但海波的溫度保持不變(如BC段圖象,此過程中海波處于
固液共存狀態(tài));當(dāng)海波完全熔化完后,溫度繼續(xù)上升.(如CD段圖象,此時海
波處于液態(tài))
②蜂蠟的熔化過程則不同,由圖象可以看出,隨著不斷加熱蜂蠟的溫度不斷
上升.在此過程中,蜂蠟由硬變軟變稀,最后熔化為液體.(如蜂蠟熔化圖象中AB
段所示)
C.探究歸納:
①物質(zhì)在熔化過程中要吸收熱量;
②不同物質(zhì)的熔化情況不一樣,有些物質(zhì)具有固定的熔化溫度,即在熔化過
程中溫度保持不變;
③有些物質(zhì)沒有固定的熔化溫度.
2.熔點和凝固點晶體和非晶體
師:同學(xué)們通過實驗知道有的固體在熔化過程中雖然吸熱,但溫度保持不變,
如海波、蔡等;有的固體在熔化過程中,只要不斷地吸熱,溫度就不斷上升,沒
有固定的熔化溫度,如蜂蠟、松香、瀝青、玻璃等,這兩類熔化溫度變化不同的
物質(zhì),我們可以用晶體和非晶體來區(qū)別.
板書:
1.晶體:具有固定的熔化溫度的固體.
2.非晶體:沒有固定的熔化溫度的固體.
3.熔點:品體熔化時的溫度叫做熔點.品體不同,熔點一般也不同,作晶體沒
有確定的熔點.
4.凝固點:液體凝固形成晶體時也有確定的溫度,這個溫度叫做凝固點.同一
種物質(zhì)的凝固點和它的熔點相同,非晶體沒有確定的凝固點.
教師用多媒體播放課件“晶體和非晶體”,幫助學(xué)生進一步了解晶體和非晶
體熔化和凝固時的溫度變化情況.
晶體和非晶體(多媒體課件)
(1)晶體和非晶體在熔化(或凝固)時的比較:
不同點
固
相同點熔點
體溫度變化圖象
(凝固點)
匕.我、
晶熔化或凝固過
有
體程溫度不變0)時間
熔化吸i7體熔化圖象弓體凝固圖象
熱,凝固
沒I)
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