1、熔化和凝固(基础)【学习目标】1.知道物质的三种状态,固态、液态、气态,能描述三种物态的基本特征;2.知道熔化过程要吸热,凝固过程要放热;3.知道 晶体和非晶体的区别;4.理解晶体的熔点和凝固点;5.掌握熔化和凝固过程的温度时间图像;6.通过探究活动,使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。【要点梳理】要点一、物态变化1、物态变化:物质各种状态间的变化叫做物态变化。2、水的三种状态及三种状态间的转化:状态 形状、体积的固态(冰) 有固定的形状,很难被压缩液态(水) 没有固定的形状,很难被压缩气态(水蒸气) 没有固定的形状,容易被压缩要点诠释:1、固态、液态、气态是物质常见的三种状态
2、,在常温下呈现固态的物体一般称固体,如:钢铁、食盐等;在常温下呈现液态的物质,一般称为液体,如:水、酒精等;在常温下呈现气态的物质,一般称为气体,如:氧气、二氧化碳等。2、自然界中的物质通常情况下都有三种状态,如:常温下铁是固态,加热至 1535时变成液态;加热至 2750时,变成气 态。要点二、熔化和凝固1、熔化:物质从固态变成液态的过程叫熔化,熔化要吸热。2、凝固:物质从液态变成固态的过程叫凝固,凝固要放热。3、 【高清课堂:熔化凝固 】探究固体熔化时温度的变化规律:(1)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、钟表(2)实验药品:海波(硫代硫酸钠) 、松香(3
3、)实验装置:(4)实验内容:观察海波熔化时的现象?当温度达到 40后,每隔半分钟记录一次海波的温度。当海波开始熔化后继续加热温度是否升高?如果停止加热还能继续熔化吗?用记录的数据描点作图。(5)表格:t/min 1 1.5 2 2.5 3 t 水 / t 海波 /海波状态(6)海波、松香熔化图象:(7)分析论证:从描绘出的图象容易看出,海波经过缓慢加热,温度逐渐升高;当温度达到 48时,海波开始熔化,在熔化过程中,虽然继续加热,但海波的温度保持不变直到全部熔化后,温度才继续上升。松香的熔化过程则不同。由图象可看出,随着不断加热,松香的温度逐渐升高,在此过程中,蜂蜡由硬变软,最后熔化成液体。要点
4、诠释:1、实验开始时烧杯中的水,可用 40左右的温水,待测物质的温度升到 40时,开始记录。2、应选择较细的试管,以增大海波的受热面积,且装入试管中的海波不宜过多。3、对海波的加热应较缓慢,为此可在烧杯中加一支温度计,用来监测烧杯中水的温度,一般应使试管内、外温度计的示数差保持在 23左右。要点三、熔点和凝固点1、 晶体与非晶体:(1)晶体:有些固体在熔化过程中不断吸热,温度却保持不变,这类固体有固定的熔化温度。如:冰、海波、各种金属。(2)非晶体:有些固体在熔化过程中,不断吸热,温度不断上升,没有固定的熔化温度。如:蜡、松香、玻璃、沥青。2、熔点和凝固点:(1)熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。
5、 (2)凝固点:晶体凝固时的温度,叫凝固点。 要点诠释:1、有无凝固点是晶体和非晶体的主要区别,同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。2、晶体熔化的条件是:(1)达到熔点(2)吸热3、晶体和非晶体的区别:物理过程 晶体 非晶 体熔点和凝固点 有 没有熔化过程 吸收热量,温度不变 吸收热量,温度升高凝固过程 放出热量,温度不变 放出热量,温度降低熔化条件 温度达到熔点,继续吸热 吸收热量熔化图象凝固图象【典型例题】类型一、熔化和凝固1.(2012 南充)如图是某种晶体熔化时温度随时间变化的图象。由图可知晶体的熔点是( )A40 B44 C48 D52【思路点拨】根据晶体熔化的特点,晶体熔化过程中,吸
6、收热量,温度不变,根据图象可知 BC 段温度不变,是晶体熔化的过程。【答案】C【解析】由图知,该物质在熔化过程中,温度保持 48不变,所以该物质为晶体并且熔点为 48故选 C。【总结升华】题目考查了晶体熔化的图象,要学会从图象中找出与晶体有关的信息。学会观察分析物质熔化或凝固的图象,关键是掌握晶体的熔化特点:吸热但温度保持不变。举一反三:【变式 1】如图所示,是某种物质熔化时温度随时间变化的图象。根据图象的特征和信息。以下说法中错误的是( )A该物质是晶体 B该物质的熔点是 80 C该物质从开始熔化到完全熔化大约持续了 15 分钟的时间 D该物质在熔化过程中是放热的【答案】D【变式 2】【高清
7、课堂:熔化凝固例 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”)【答案 】晶体类型二、熔点和凝固点2.已知酒精、煤油、水银的熔点分别为-117、-30、-38.5。南极的最低气温可达-89.2,要测量南极的气温,应该选用( )A酒精温度计 B煤油温度计 C水银温度计 D煤油温度计和水银温度计【思路点拨】同种晶体的熔点和凝固点相同,由熔点来确定凝固点。液体温度计是利用了液体的热胀冷缩原理制成的,如果当地气温低于
8、温度计中液体的凝固点,温度计中的液体就会凝固,温度计就不能在该地区使用。【答案】A【解析】同种晶体熔点和凝固点相同,由此可知酒精、煤油、水银的凝 固点分别为-11 7、-30、-38.5。-89.2低于煤油、水银的凝固点-30、-38.5,此时煤油和水银都变为固态,无法完成温度的测量,而-89.2高于-117,此时酒精还是液体 ,能完成 温度的测量。【总结升华】题目联系实际应用考察了同种晶体熔点和凝固点相同,有熔点来确定凝固点并且正确比较零下温度的高低。举一反三:【变式】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,防冻剂不易冰冻这是因为 ( )A防冻剂的凝固点比水的凝固点高,容
9、易凝固 B防冻剂的凝固点比水的凝固点高,不容易凝固 C防冻剂的凝固点比水的凝固点低,容易凝固 D防冻剂的凝固点比水的凝固点低,不容易凝固【答案】D类型三、熔化吸热和凝固放热3. 装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间,把烧杯放在电冰箱的冷冻室内,过一段时间取出烧杯,发现烧杯中有一半的水结成了冰,此时小瓶中的水( )A只有表面的水结冰 B有一半的水结成冰 C都没结冰 D都已结冰【答案】C【解析】烧杯里是冰水混合物,温度为零度。要让小瓶里的水结冰,小瓶里的水在达到零度后还必须被吸收掉凝固所需放出的热量,既然小瓶外面的水也是零度,小瓶就不会把热量传给外面,所以不结冰。【总结升华】题目主要考察了晶体 凝固
10、的条件,达到凝固点,继续放热。水是有一定凝固点,温度降至 0时才会凝固,在凝固的同时,水要向外放热。举一反三:【变式】国外研制出一种衣料,其纤维中添加了微胶囊,这种胶囊中所含的物质在常温下呈液态,在温度降低时会凝固。人们穿上用这种衣料做成的衣服,在气温降低时倍感温暖。其中的原因是 。【答案】凝固放热类型四、实验探究4.用如图 1 所示装置探究萘 熔化时温度的变化规律。请回答下列问题:(1)将装有萘的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管受热均匀,而且萘的温度上升速度较 (选填“ 快”或“慢” ) ,便于及时记录各个时刻的温度。(2)除图 1 所示实验器材外,还需要的
11、实验器材有火柴和 。(3)图 2 是萘熔化时温度随时间变化的图象从开始熔化到完全熔化,大约持续了 分钟 。【答案】 (1)慢;(2)秒表;(3)15【解析】(1)将装有萘的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,萘的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。(2)从图象 知,记录的数据有温度和时间,测量温度需要温度计,测量时间需要秒表,所以实验器材还缺少秒表。(3)由图象知,萘在第 10min 到第 25min 时,不断吸收热量,温度保持不变,所以这段时间是萘的熔化过程,所以萘熔化经过了 25min-10min=15min【总结升华】题目考察了实验,探究晶体熔化的过程。晶体在熔化时,不断吸收热量,温度保持不变;通过实验中要记录的数据和要得到这些数据,直接或间接的记忆实验器材,而不是死记硬背。举一反三:【变式】小李用甲图所示装置探究冰熔化过程中温度变化情况。(1)他将观察到的温度计示数变化情况记录在上表中,请根据表中数据,在丙图的坐标纸上画出冰熔化过程的温度-时间图象。时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11温度/ -8 -6 -4 -2 0 0 0 0 1 2 3 4(2)某时刻温度计的示数如乙图所示,此时温度是 。(3)在第 2min 时,该物质处于 (选填“固态”或“液态” ) 。【答案】 (1)如图所示;(2)2;(3)固态;