122 熔化和凝固教案.docx
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122熔化和凝固教案
适用学科
初中物理
适用年级
初三
适用区域
沪科版区域
课时时长(分钟)
2课时
知识点
1、熔化
2、凝固
3、晶体与非晶体
教学目标
1、理解熔化吸热、凝固放热
2、了解晶体与非晶体的区别
3、会对熔化和凝固进行比较;
教学重点
熔化、凝固,晶体与非晶体
教学难点
熔化、凝固,晶体与非晶体
豆腐本来是光滑细嫩的,生活中吃到的冻豆腐煮熟后却变成了蜂窝一样的多孔状。
你能说说它是怎么制成的吗?
我们知道:
冰水混合物的温度为0℃。
现将一瓶冰水混合物置于恒温为0℃的冰箱中,那么这瓶混合物最终是一瓶水还是一瓶冰?
本节课我们就一起来探究这些问题。
基础知识回顾
1.______________________叫温度,常用的温度单位叫________,用符号________表示.
2.常用温度计是根据_________的原理制成的,体温表的量程是__________,分度值是________.
3.冰水混合物的温度是0℃,表示为______,沸水的温度是100℃,表示为________.1℃就是将温度计上的0℃和100℃之间等分成________份,每一个等份代表1摄氏度.
4.2009年全球范围流行“甲流”,卫生部门要求各校师生进行“晨检”.图中是某同学测量体温的结果,示数是________,体温计的工作原理是____________________________.
5.下列是使用温度计的操作步骤,请将各步骤的标号按正确的操作顺序填写在下面横线上.
A.选取适当的温度计;
B.估计被测物体的温度;
C.使温度计和被测物体接触几分钟;
D.观察温度计的读数;
E.取出温度计;
F.让温度计的液泡与被测物体充分接触.
操作步骤的正确顺序是:
.________________________
答案:
1.物体的冷热程度摄氏度℃2.液体的热胀冷缩35℃~42℃0.1℃
3.0℃100℃1004.36.6℃液体的热胀冷缩
5.B、A、F、C、D、E
1.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.熔化
定义:
物质从固态变成液态叫熔化
3.凝固
定义:
物质从液态变成固态叫凝固。
定义:
物质从固态变成液态叫熔化。
晶体物质:
海波、冰、石英水晶、非晶体物质:
松香、石蜡、玻璃、沥青、蜂蜡
食盐、明矾、奈、各种金属
熔化图象:
熔化特点:
固液共存,吸热,温度不变熔化特点:
吸热,先变软变稀,最后变为液态温度不断上升。
熔点:
晶体熔化时的温度。
熔化的条件:
(1)达到熔点。
(2)继续吸热。
定义:
物质从液态变成固态叫凝固。
凝固特点:
固液共存,放热,温度不变凝固特点:
放热,逐渐变稠、变黏、变硬、最后成固体,温度不断降低。
凝固点:
晶体熔化时的温度
凝固的条件:
⑴达到凝固点。
⑵继续放热。
同种物质的熔点凝固点相同。
晶体:
有些固体有确定的熔化温度,熔化过程中吸热但温度保持不变,例如:
萘,海波,食盐,冰,各种金属.
非晶体:
有些固体没有确定的熔化温度,熔化过程中吸热温度不断升高,例如:
松香、蜂蜡、玻璃、沥青.
固体
相同点
不同点
熔化条件
凝固条件
晶体
熔化过程都是由固态变为液态,都要吸热;凝固过程都是由液态变为固态都要放热。
有熔点和凝固点,熔化和凝固过程吸热,温度不变。
吸热,达到熔点
放热,达到凝固点
非晶体
没有熔点和凝固点,熔化和凝固过程吸热,温度不段升高。
吸热
放热
下列自然现象中,属于熔化现象的是()
A.早春河面上冰层消融B.初夏海面上雾气弥漫
C.深秋的草木上结了霜D.寒冬的树上出现雾凇
【答案】A
【解析】A.早春河面上冰的消融是由固态的冰变成液态水的过程,属于熔化现象。
故A正确;B.初夏海面上雾的形成是由气态的水蒸气变成液态水的过程,属于液化现象。
故B错误;C.深秋草木上结的霜的形成是由气态的水蒸气变成固态冰的过程,属于凝华现象。
故C错误;D.寒冬的树上的雾凇的形成是由气态的水蒸气直接变成固态的过程,属于凝华现象。
故D错误;故选A.
如图是海波的熔化图象,从图象中获得的信息正确的是( )
A.海波的沸点是48℃B.海波在BC段吸收了热量
C.海波在CD段是气态D.6min时海波已全部熔化
【答案】B
【解析】从图象可知,海波是从40℃的固态开始吸热,直到6min后温度升高到48℃开始熔化。
在熔化时其温度始终是48℃,直到12min末完全熔化,以后液态海波温度又开始升高。
因此可知海波是晶体,它的熔点是48℃,它整个熔化过程都吸热,其中AB段是固态、BC段是固液共存、CD段是液态。
所以正确的选项是B
图中,表示非晶体熔化时温度随时间变化的图象是( )
【答案】B
【解析】非晶体在熔化过程中的特点是随着加热时间的延长,物体的温度一直在升高,没有一段吸热温度不变的情况。
小明在实验室探究冰熔化和水沸腾时温度的变化特点,根据测量结果画出相关图像,如图甲所示:
(1)要完成这两个实验,都需要的测量仪器是钟表和____________;
(2)水沸腾时温度计示数如图乙所示,该示数是________________段所对应的温度值(选填"BC"和"EF")
(3)如图甲所示,BC段该物质的状态为_________________。
(4)AB段与CD段的倾斜程度不同,这是因为___________________________。
【答案】温度计EF固液共存(冰水共存)冰、水物质的比热容不同
【解析】
(1)由于晶体熔化和水沸腾这两个实验,都需要对冰和水进行加热,所以,除需要用测量仪器计时器来记录时间外,还需要用温度计测量温度的变化。
(2)水沸腾时,此时温度计的示数是98℃,对比a、b两图可知,a图是冰的熔化图象,BC段所对应的温度是冰的熔点,b图是水的沸腾图象,EF段所对应的温度是水的沸点。
(3)如图甲(a)所示,BC段该物质正在熔化,为固液共存态;(4)由图象可以看出,升高相同的温度,冰比水用的时间短,所以冰比水吸热升温快,原因是冰的比热容比水的比热容小。
如图所示,小明同学用图甲的实验装置探究“某固体熔化时温度的变化规律”。
(1)加热过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示,读数为_____℃;
(2)根据实验数据,小明绘出了熔化图象如图丙所示,由图象可知,此固体是_____(“晶体”或“非晶体”),在熔化过程中温度_____(填“升高”“降低”或“不变”),在CD段是_____态。
【答案】36晶体不变液
【解析】
(1)温度计的分度值为1℃,此时示数为36℃;
(2)由图象可知,该物质有固定的熔化温度,故此物质为晶体;熔化过程中吸收热量,但温度保持不变,CD段熔化完毕,物质处于液态。
1、如图是小明绘制的某种物质熔化时的温度—时间图象。
下面说法正确的是( )
A.图线中间的水平线段表示这段时间内物体不吸热
B.图线可能是冰的熔化过程
C.图线可能是蜡的熔化过程
D.图线表示晶体的熔化过程
【答案】D
【解析】图象中的水平线段表示这段时间内物体处于熔化过程,该过程吸热但是温度不变,选项A错误。
因为该物质在熔化时的温度是60℃,所以该物质的熔点是60℃,而冰的熔点是0℃,所以该图线不可能是冰的熔化过程,选项B错误。
该图线是在一段时间内温度不变,是晶体的熔化曲线,而蜡是非晶体,因此不可能是蜡的熔化过程,选项C错误,选项D正确。
2、北国的冬天,真的很美。
一代伟人毛泽东曾有诗词“北国风光,千里冰封,万里雪飘,望长城内外,惟余莽莽……”的描述,其中冰的形成属于物态变化中的()
A.熔化B.凝固C.液化D.凝华
【答案】B
【解析】河面上的冰是河里的水凝固而成的。
3、冰豆腐里面有小孔的成因是()
A.豆腐自身冻缩而成
B.豆腐身身膨胀而成
C.外界的冰雪扎进豆腐里而成
D.豆腐里面的水受冻先结冰,再熔化成水而成
【答案】D
【解析】豆腐里面的水受冻凝固成冰,与豆腐分开,遇热再熔化成水时豆腐里面就出现了许多小孔
1、如图是分别表示甲、乙、丙、丁四种物质熔化或凝固规律的图线,下列说法正确的是( )
A.甲种物质是晶体,图线表示的是凝固过程
B.乙种物质是非晶体,图线表示的是熔化过程
C.丙种物质是非晶体,图线表示的是凝固过程
D.丁种物质是晶体,图线表示的是凝固过程
【答案】B
【解析】甲图线有一段吸收热量而温度保持不变的过程,这是晶体的熔化图线;而丙图线有一段放出热量而温度不变的过程,这是晶体的凝固图线;乙图线是吸收热量温度逐渐上升,属于非晶体的熔化图线;丁图线是放出
热量温度逐渐降低,属于非晶体的凝固图线,所以正确的选项是B。
2、下列物态变化中,属于熔化的是( )
A.铁块化成铁水B.盘子里的水变干了
C.湖水表面结冰D.水沸腾时水面出现了“白汽”
【答案】A
【解析】铁块熔化成水是由固态变成液态,属于熔化;盘子里的水晾干了,是水由液态变成气态,属于汽化;水沸腾时产生的水蒸气在上升过程中遇冷放出热量液化为小液滴,就是我们看到的“白汽”,所以水由气态变成液态,属于液化,故选项A正确
3、一代伟人毛泽东在《沁园春·雪》中写到“北国风光,千里冰封,万里雪飘……”词中所描述的自然景象中,其中冰的形成属于的物态变化是( )
A.熔化B.凝固
C.液化D.凝华
【答案】B
【解析】冰是水凝固形成的
1、冬天,放在室外的木头、铁块和冰块温度最低的是( )
A.木头B.铁块C.冰块D.温度相同
【答案】D
【解析】木头、铁块、冰块都放在室外,通过热传递,最后它们的温度都和
室外气温相同.因此它们的温度是一样的.
2、小涛用图甲所示的装置探究“冰熔化时温度变化的规律”。
(1)实验中装有碎冰的试管用水浴法加热,这样做不但能使冰均匀受热,而且冰的温度升高较_____(填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度。
(2)根据实验数据,小涛绘制了温度随时间变化的图象,如图乙所示。
由图象可以判断冰是_____(填“晶体”或“非晶体”),冰在熔化过程中,要不断吸收热量,温度_____(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)该物质在BC段处于_____(填“固体”、“液体”或“固液共存”)状态,比较图象中AB段与CD段可知,质量相同的冰和水在升高相同的温度时,加热时间不同的原因是_____。
【答案】慢晶体不变固液共存水的比热容比冰的比热容大
【解析】解答:
(1)利用水浴法加热,在加热过程中,烧杯均匀受热,而且冰的温度升高较慢,便于记录各个时刻的温度并观察冰的状态变化。
(2)由图可知,冰在熔化过程中温度保持不变,所以是晶体;图中所示冰的熔点是0℃,在熔化过程中,冰要不断吸收热量,温度不变;
(3)冰是晶体,由图象可知BC段表示冰处在熔化过程,所以是固液共存状态;由图象可以看出,AB段与CD段的倾斜程度不同,可知升高相同的温度,水比冰用的时间长,吸热多。
由Q=cm△t,质量和升高温度相同时,水的比热容比冰的比热容大;
3、图
(2)是某种物质温度随时间变化图像,根据图像我们得到的信息是:
它是________(填晶体或非晶体);它的熔点是______;t1-t5时间内,物体形态是______________(填固态、液态或固液共存态)。
【答案】晶体0ºC固液混合态
【解析】由上图可知该物体有固定的熔点,故该物质为晶体,熔点0ºC,t1-t5时间内,物体形态是固液混合态。
故答案为:
晶体0ºC固液混合态
通过本节课,学习了如下内容:
1、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、熔化:
定义:
物质从固态变成液态叫熔化。
晶体物质:
海波、冰、石英水晶、非晶体物质:
松香、石蜡、玻璃、沥青、蜂蜡
食盐、明矾、奈、各种金属
熔化特点:
固液共存,吸热,温度不变熔化特点:
吸热,先变软变稀,最后变为液态温度不断上升。
熔点:
晶体熔化时的温度。
熔化的条件:
(1)达到熔点。
(2)继续吸热。
3、凝固:
定义:
物质从液态变成固态叫凝固。
凝固特点:
固液共存,放热,温度不变凝固特点:
放热,逐渐变稠、变黏、变硬、最后成固体,温度不断降低。
凝固点:
晶体熔化时的温度
凝固的条件:
⑴达到凝固点。
⑵继续放热。
同种物质的熔点凝固点相同。
4、晶体和非晶体的异同
晶体:
有些固体有确定的熔化温度,熔化过程中吸热但温度保持不变,例如:
萘,海波,食盐,冰,各种金属.
非晶体:
有些固体没有确定的熔化温度,熔化过程中吸热温度不断升高,例如:
松香、蜂蜡、玻璃、沥青.
固体
相同点
不同点
熔化条件
凝固条件
晶体
熔化过程都是由固态变为液态,都要吸热;凝固过程都是由液态变为固态都要放热。
有熔点和凝固点,熔化和凝固过程吸热,温度不变。
吸热,达到熔点
放热,达到凝固点
非晶体
没有熔点和凝固点,熔化和凝固过程吸热,温度不段升高。
吸热
放热
1、下列现象中,不属于熔化的是 ( )
A.冰在太阳下化成水
B.食盐放
入水中化成盐水
C.-40℃的水银变成0℃的水银
D.玻璃在高温状态下变成液态玻璃
【答案】B
【解析】选B。
本题考查学生对熔化现象的判断。
A、C、D都是由于受热使物质由固态变为液态,属于熔化现象。
B“食盐放入水中化成盐水”是食盐在水中溶解,不是熔化。
2、在0℃的环境中,把一块0℃的冰投入到0℃的水中,将会发生的现象是 ( )
A.冰全部熔化
B.冰有少部分
熔化
C.水有少部分凝固
D.冰和水的原有量不变
【答案】D
【解析】选D。
本题考查学生对晶体熔化条件的了解。
晶体熔化的条件有两个:
一达到熔点;二继续吸热。
把一块0℃的冰投入0℃的水里(周围气温也是0℃),因为温度相同,冰因不能吸收热量而不能继续熔化。
3、在下列“温度随时间变化”的图像中,能反映晶体凝固特点的是 ( )
【答案】B
【解析】选B。
本题考查晶体凝固规律的有关知识。
晶体凝固前放出热量,温度降低,凝固过程中温度保持不变,完全凝固之后对外放热,温度继续下降。
所以B正确。
1、如图是某种物质的熔化图像,根据图像可以判断 ( )
A.该物质是一种非晶体
B.该物质的熔点为20℃
C.在第10min时该物质为液态
D.图像中的BC段表示该物质的熔化过程
【答案】D
【解析】选D。
本题主要考查了晶体熔化图像的分析。
由图像可知,此物质有确定的熔点为50℃(BC对应的温度),应为晶体;由图像知第20min时晶体才开始熔化,所以第10min时该物质为固态;物质在B点开始熔化,C点熔化完毕,所以BC段表示该物质的熔化过程。
故选D。
2、
(1)常用的温度计是根据液体的__________原理制成的,如图所示的温度计的一段截图,读数是__________℃。
(2)如图所示是某物质的熔化图像,由此判断该物质是__________(选填“晶体”或“非晶体”)。
这样判断的依据是____________________。
(3)图乙中,物体在A点时具有的内能__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在B点时的内能。
【答案】热胀冷缩-3晶体它有固定的熔点小于
【解析】分析:
(1)液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的;温度计的读数:
首先确定零上还是零下,确定每一个大格和每一个小格各代表的示数,从小数字读向大数字;
(2)从图像中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点,即有一段时间这种物质吸热,但温度不升高,而此时就是这种物质熔化的过程。
(3)物体吸收热量内能增加。
3、恩施享有“硒都”之美称。
如图是小红探究硒的熔化后所画出的图象,可以判断硒是_____(填“晶体”或“非晶体”),bc段表示硒处于_____状态。
【答案】晶体固液共存
【解析】从图象中可以看出,在第bc温度是保持不变的,说明此时此物质在熔化时物质的温度不变,所以此物质是晶体,bc段是熔化过程表示硒处于固液共存状态。
1、在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,实验装置如图甲所示,试管内有适量的某种固体,请回答下列问题:
(1)甲图组装器材的顺序应按_____(填“自上而下”或“自下而上”)
(2)开始加热后某一时刻温度计的示数如图乙所示,其示数为_____℃
(3)该固体熔化过程中温度随时间变化的图象如图丙所示,由此可知该固体是_____(填“晶体”或“非晶体”),它在熔化过程中的温度_____,在熔化过程中的内能_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)丙图中,该物质在熔化前温度上升较快,熔化后温度上升较慢,其原因是该物质在液态时的比热容比固态时_____(填“大”或“小”)
【答案】自下而上﹣17晶体不变变大大
【解析】
(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序;
(2)该温度计的分度值是1℃,液柱在0以下,是零下,所以此时的示数是−17℃;(3)由图知,该物质在熔化过程中吸热,温度保持不变,所以该物质为晶体;晶体熔化时吸热,内能增加,温度不变;(4)物质熔化后,质量不变,在加热条件相同的情况下,该物质熔化后升温比熔化前升温缓慢,这是因为熔化为液态后,吸收相同的热量,液体温度变化会较小,这说明液态时比热容大。
2、在探究“某物质熔化特点”的实验中:
(1)如图甲所示,将装有此物质的试管放在水中加热,是为了使该物质_____。
(2)图乙是该物质熔化是温度随时间变化的图象。
由图象可知该物质是_____(填“晶体”或“非晶体”),该物质液态时的比热容比固态时_____。
(3)由图象可知,晶体熔化特点是_____,_____。
【答案】受热均匀晶体小吸收热量温度不变
【解析】
(1)将装有物质的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,萘物质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)由图可知,该物质在熔化的过程中,温度保持在50℃不变,故该物质为晶体;烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同,在熔化前3min升高的温度为△t1=50℃−30℃=20℃,在熔化后3min升高的温度为△t2=80℃−50℃=30℃,故△t1<△t2由Q=cm△t可知,当吸收的热量和质量都相同时,△t越大比热容c就越小。
所以这种物质固态时的比热容大于液态时的比热容;(3)由图可知,晶体在熔化的过程中吸收热量,温度不变。
3、小明猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响
为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。
每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像如图所示。
(1)从图像中可以看出盐水从第 min开始凝固,凝固过程用了 min。
(2)凝固点为 ℃。
实验验证了小明的猜想,因为与水相比,凝固点变
(选填“高”或“低”)。
(3)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图所示,试管中的冰水混合物中的冰会 (选填“变多”“变少”或“不变”)。
【答案】
(1)10 10
(2)-2 低 (3)变多
【解析】本
题考查固体熔化实验。
(1)晶体在凝固过程中温度是保持不变的,所以盐水从第10min开始凝固,到第20min凝固完成,凝固过程用了10min;
(2)从图像可知:
在10~20mi
n,温度始终为-2℃,故该盐水的凝固点是-2℃;水的凝固点是0℃,故与水相比,盐水的凝固点变低;
(3)冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度是-2℃,冰水混合物会向盐冰水混合物放热,冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,冰水混合物中的冰会变多
课后反思
1、对教学技能的反思:
对基础知识的讲解是否透彻;对重点、难点是否把握准确;对学生的学习知识掌握知识的状态是否了解等
2、对教学目标的反思:
讲授的知识是否正确;语言是否规范简练;书写是否工整(班组课板书设计是否合理);教具的使用是否得当,实验操作是否熟练、规范等
3、对教学方法和手段的反思:
是否注重了学生的参与意识;班组课是否因“班”施教,课后因“人”施教;教学方式、手段是否多样化等
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