(人教版)初二物理4.2 熔化和凝固.doc

（人教版）初二物理4.2 熔化和凝固生甲自然界的物质常以固态、液态和气态三种形态存在着.生乙冰是固体，水是液体，水蒸气是气体生丙物质的状态不是一成不变的.当物体温度发生变化时，物质的状态也往往发生改变.师大家回答地很好.确实是随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化.通常是固态的铝、铜、铁等金属，在很高的温度时也会变成液态、气态；通常是气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态.那么，水结成冰和冰熔化成水属于什么过程？生甲熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化（melting）.生乙冰熔化成水属熔化过程生丙凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固（solidification）.生丁水结成冰属凝固过程.师我们这节课就来研究物质的熔化和凝固与什么因素有关系，有什么样的变化规律.1.熔化和凝固（板书）物质从固态变成液态的过程叫做熔化（melting），从液态变成固态的过程叫做凝固（solidification）.探究固体熔化时温度的变化规律师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？生甲应该不相同.生乙固态的铝、铜、铁等金属，在很高的温度时才会变成液态.冰熔化成水不用很高的温度.生丙不管在很高温度还是不太高的温度时变成液体，是不是都需要给物质加热？生丁熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量生戊熔化过程中给物质加热，这时温度是不断上升，还是不变？师现在提出了固体熔化时温度是怎样变化的问题，大家相互讨论，利用桌子上的仪器通过探究实验来解决.先制订计划和方案.实验器材：酒精灯，烧杯，石棉网，试管，温度计，火柴，搅拌器，三脚架实验药品：硫代硫酸钠，松香注意：酒精灯使用！方案一把装有一些海波的试管放在盛水的烧杯里，用酒精灯通过烧杯和水给海波均匀、缓慢地加热，并搅拌.装置如课本图4.21，注意观察温度计读数和海波的状态变化，当温度达到40 时，每隔1 min记录一次温度，在海波完全熔化后再记录45次.填入表中.方案二把石蜡放在试管里再放入盛水的烧杯里，用酒精灯通过烧杯给石蜡均匀、缓慢地加热.装置如课本图4.21，注意观察温度计读数和石蜡的状态变化.当温度达到40 时，每隔1 min记录一次温度，在石蜡完全熔化后再记录45次.填入表中.师这两个方案都很好，且可行.我们可按照这两个方案来做实验.我们先看挂图.注意酒精灯的使用方法.学生看完后，宣布开始分组实验，教师巡视，随时指导、帮助学生解决问题.师请同学们根据海波和石蜡加热过程中温度随时间变化的情况，并结合自己实验分析一下，海波和石蜡熔化过程有什么特点？从中可以找出什么规律？生甲给海波加热，海波温度不断升高，当温度上升到48 ，时，开始熔化，在熔化过程中虽然还在继续加热，但海波的温度却保持48 不变，直到完全熔化后温度才继续上升.生乙在给石蜡加热，石蜡先变软，然后逐渐变成液态，在整个熔化过程中，石蜡的温度不断上升生丙从我们组对海波熔化实验现象的分析讨论，认为这个现象表明，海波在一定温度下熔化，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变.生丁我们组对石蜡熔化实验的现象进行分析讨论，认为这个现象表明，石蜡没有一定的熔化温度.在熔化过程中吸收热量.师同学们回答地很好，实验观察很仔细，每组同学都团结协作，讨论也很激烈.我很高兴，看来大家对学物理很感兴趣.现在我们打开课本，看图4.22和图4.23；方格纸上纵轴表示温度，温度数值已经标出；横轴表示时间，请自己写上，根据你们的实验数据，在表中各个时刻的温度在方格纸上描点，然后将这些点用平滑曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图象.生甲海波在熔化前温度升高，在熔化中温度不变，在熔化后温度继续上升.生乙石蜡在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段的温度都在上升.师现在我们回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？相互讨论你们进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？并与同学们进行交流.看看你们的结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同，怎样解释？写出实验报告.师从海波和石蜡的熔化实验，我们还能总结出什么？生甲有些固体在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变，这类固体有确定的熔化温度，叫做晶体（crystal）.（海波、冰、各种金属）生乙有些固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，这类固体叫做非晶体（noncrystal）.（蜡、松香、玻璃、沥青）生丙晶体熔化时的温度叫做熔点（melting point）生丁晶体有熔点、非晶体没有熔点.师晶体除熔化时有一定温度，在晶体凝固时也有一定温度，这个温度叫做凝固点.同一种物质的凝固点和它的熔点相同.非晶体没有凝固点.2.熔点和凝固点（板书）（1）熔点晶体熔化时，有一定熔化温度叫做熔点.（2）凝固点晶体凝固时，有一定凝固温度叫做凝固点.生甲晶体的熔点一般是不同的知道熔点和凝固点有什么用？师那你们想想：“为什么灯泡内的灯丝要用钨丝？”“水银能用来做寒暑表中的液体吗？”生甲钨的熔点为3410 ，用来做灯丝，不容易烧断.生乙水银不能用来做寒暑表中的液体，它的凝固点为-39 ，太低.师看来大家已知道它们的用途，看投影课本图4.24和图4.25.思考想想议议想想议议 生甲AB段为固态，温度不断升高.生乙B时刻为固态，C时刻全部变为液态，BC段为固液共存态，吸收热量，温度不变.生丁CD段为液态，温度升高生戊EF段为液态，温度下降生己F时刻晶体开始凝固，到G时刻全部变为固态，FG之间是固液共存态、温度不变.生庚GH为固态，温度随时间下降.生辛黑龙江省北部最低气温曾经到过-52.3 ，这时不能使用水银温度计，可用酒精温度计师回忆海波的熔化实验过程和温度变化，看看还能找到什么规律生甲在海波的熔化实验和石蜡熔化实验中，无论温度变否都需要加热.生乙在凝固过程温度不变，却继续放热.生丙这说明晶体和非晶体在熔化过程中要吸热生丁晶体和非晶体在凝固过程中要放热.师北方的冬天，菜窖里放几桶水，可利用水结冰时放的热使窑内的温度不会太低，菜不会冻坏.3.熔化吸热 凝固放热（板书）二、小结本节课我们学了熔化和凝固，通过对固体熔化时温度的变化规律的探究.我们知道了晶体有熔点和凝固点，非晶体没有熔点和凝固点同种晶体熔点和凝固点相同.熔化要吸热，凝固要放热.3、 例题例1 水的凝固点是0，如果把0的冰放到0的房间里，则 A冰一定会熔化，但不会全变成水 B冰一定不会熔化C冰可能会熔化也可能不熔化 D冰将全部熔化分析 冰是晶体，它的熔化需满足两个条件，温度达到熔点0，还要继续吸收热量。0的冰不能从0的环境里吸收热量，不能熔化。答 B说明 要分析各种现象属于哪种物态变化，首先要弄清变化前物质处于哪种状态，变化后又处于哪种状态。其次，要注意有些物态变化需要具备的条件。如，晶体的熔化：需要温度达到熔点；要继续吸收热量。例2 下列属于熔化的是 A糖放在水中后逐渐化成了糖水 B夏天放棒冰的杯子外壁的小水珠C露水的形成 D棒冰变成糖水分析 熔化是指物质从固态变成液态的现象，且是一个吸热过程。糖在水中化成糖水是化学中的溶解过程。棒冰变成糖水是因为固态的棒冰吸热后变成了液态。答 D例3 纯净的48的海波是： A液态 B固态C液固混合 D以上状态都可能分析 海波是晶体，它的熔点是48，48的固态海波如能继续吸热将熔化，如不能吸热保持固态不变；48的液态海波如能放热它将凝固，如放不出热将保持液态不变；海波正在熔化或凝固则保持48不变，应是液固共存。答 “D”例4 利用等质量的0的冰冷却食品通常比0的水效果好的原因是_。分析 由于0的冰熔化时要吸热、温度保持不变，直到所有冰完都变成0的水，再吸热温度才升高。所以用等质量的0冰比0水冷却相同质量的较高温度的物体效果好答 “0冰熔化时还要吸热，直到冰全部熔化后温度才可能继续下降。这样就比同质量0水可以吸收更多的热量。”例5 图表示冰的熔化图象，由图可知，_段是冰的熔化过程，第2min末冰处于_态，第8min末冰处于_态，熔化需要_分，水的凝固点是_。分析 熔化曲线中与时间轴平行的直线表示晶体的熔化过程。晶体熔化过程指从固态到液态这样一个吸热而温度不变的过程，起点B和终点C是两个转折点。任何晶体的熔点和凝固点相同答 BC，固，液，6，0例6 某种晶体随时间变化曲线如图所示，就此变化曲线试分析：(1) 这是熔化图象还是凝固图象？(2) 这种晶体的熔点是多少？(3) 用这种物质固态时的曲线，判断它的物质名称？(4) 固液共存的时间有几分钟？分析 确定是熔化图象还是凝固图象，首先要看温度随时间如何变化，温度升高，则是吸热过程，是熔化图象温度降低，则是放热过程，是凝固图象由图可见，在0时刻温度是15，2分钟后温度为0，显然温度是降低的这是晶体的凝固图象温度在0持续了4分钟，表明在这段时间内晶体放热但温度不变，所以是这种晶体的凝固点因同种物质的熔点和凝固点相同，所以这种晶体的熔点是0再查熔点表可知，这种物质固态时是冰解 (1)这是晶体的凝固图象(2)这种晶体的熔点是0(3)这种物质固态时有冰(4)固液共存的时间是4分钟例7 （发散思维型）原题： 关于物质的熔化和凝固，下列斜述中正确的是 A各种固体都有一定的熔点 B各种固体都有一定的凝固点C各种晶体的熔点相同 D非晶体熔化要吸热，温度不断上升分析：固体分为晶体和非晶体两类，晶体熔化时吸热，但温度不变；非晶体熔化时要吸热，但温度却上升。同一种晶体的熔点和凝固点是相同的，不同种晶体的熔点和凝固点是不相同的。 应选D题型发散发散1 一同学做某种物质熔化的实验。当这种物质的温度达到36时，每隔1分钟记录一次温度，得到下面一组记录数据：36、39、42、45、48、48、48、51、54、57。这种物质是_体，这种物质是_。分析：从所记录的一组数据中，我们可以看到5、6、7三次所记录的温度相同，可见，这种物质是晶体，从课本中的表中可以查出，它是海波。发散2 把正在凝固的水放到0的房间里，水能否继续凝固？分析：水的凝固点是0，如果把水放到0的房间里，水和房间里空气之间没有温度差，它们不会发生热传递，即水不会放热。答：水不能继续凝固。迁移发散发散题 根据表中所列的几种物质的熔点，判断以下几题的是与非：(1)电灯泡的灯丝用钨制成，不易熔化 ( )(2)纯金掉入钢水中不会熔化 ( )(3)水银温度计在?40时已失效，不能使用( )(4)在265时，氢气是固态 ( )分析：本题用例2中所述的知识来解决新的问题。(1)灯泡正常发光时，灯丝发热的温度在2000左右，而钨丝的熔点是3410，所以用钨制成灯丝，不会熔化。(2)纯金的熔点是1064，而钢的熔点是1300，显然钢水的温度在1300以上，而纯金的熔点小于1300，所以纯金掉入钢水中会熔化。(3)水银的凝固点是?39，在?40时，水银将会凝固成固态，这时，温度计就不能使用了。(4)固态氢的熔点是?259，因此在?265时，氢气仍然是固态。答：(1)(2)(3)(4)分解发散发散题 图3是海波的熔化图像，由图像可知，它的熔点是_，它的凝固点是_，图像中BC段表示_过程，这个过程必须_热。分析：本题分解为四个小问题逐一进行解决。从图像中可以看出，A点为初温20，B点是熔点48，C点为海波熔化结束。AB段