人教版物理八年级上册第3章第2节熔化和凝固

第3章第2节人教版-物理-八年级上册熔化和凝固学习目标-知识回顾-新课引入-新知探究-课堂总结-课堂练习学习目标1.通过实验探究知道物质的固态和液态之间是可以转换的；2.通过实验探究知道熔化、凝固的含义；3.通过比较海波与松香的熔化和凝固过程，知道晶体和非晶体熔化与凝固过程的区别；4.会用图线描述熔化和凝固的过程；【重点】通过实验探究归纳出晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别，进一步总结出不同物质熔化和凝固的规律；【难点】根据实验记录的数据在方格纸上描绘固体熔化的图像，根据图像叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。学习目标学习目标1.什么叫温度？常用温度计的工作原理是什么？温度是表示物体冷热程度的物理量。常用温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。2.说出正确使用温度计的要点有哪些？1.温度计的玻璃泡要全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁；2.温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；3.读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的液面相平。知识回顾课堂导入课堂导入春暖花开，河面上的冰开始熔化成水；炎炎夏日，洒在地上的水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪，想了解这是为什么吗？我们从这节课开始来学习物质不同状态之间的转化——物态变化。新课引入新知探究1.物质常见的三种状态自然界中物质通常以固态、液态、气态三种状态存在。知识点物态变化1（1）在常温下呈现固态的物质，如钢铁、石块等，一般称之为固体；（2）在常温下呈现液态的物质，如水、煤油等，一般称之为液体；（3）在常温下呈现气态的物质，如氧气、水蒸气等，一般称之为气体。新知探究新知探究浇铸通常呈气态的氧气、氦气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态。通常呈固态的铝、铜、铁等金属，在温度很高时也会变成液态、气态；2.物态变化随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。新知探究新知探究2.物态变化随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。（1）物质各种状态间的变化叫做物态变化。（2）物体形状的改变和物质状态的变化不是一回事，物体形状的改变不是物态变化。新知探究新知探究下列情景中，哪个过程属于物态变化（）A.铁棒放在火炉中被烧红了B.铁丝被折弯了C.窗户上的玻璃被打碎了D.阳光下，小雪人“流汗”了典型例题1解析铁棒放在火炉中被烧红，温度发生了改变，但状态没有发生改变；铁丝被折弯，形状发生了改变，但状态没有发生改变；玻璃被打碎，玻璃的形状发生了变化，但状态没有发生改变；小雪人“流汗”，是水从固态变成了液态，发生了物态变化。D不断有烛油往下流，烛油冷却后又变成了蜡块。蜡烛先由固态变成液态，然后又由液态变成固态。新知探究1.熔化和凝固的现象（1）将蜡烛点燃。知识点熔化和凝固2新知探究新知探究（2）夏天，将一小块雪糕放在盘子里。雪糕逐渐小了，雪糕由固态变成液态新知探究新知探究（3）将通电加热的电烙铁放到松香上，然后拿开。部分松香由固态变成液态，拿走电烙铁后，又慢慢变成了固态。松香先由固态变成液态，然后又由液态变成固态。新知探究新知探究（4）将半碗水放入冰箱冷冻室后过一段时间取出。碗中的水结成了冰，水由液态变成固态固体被加热可以变成_______，液体冷却可以变成_______。液体固体新知探究新知探究2.熔化和凝固（1）物质从固态变成液态的过程叫做熔化，如给糖块加热，糖块熔化成糖水。（2）从液态变成固态的过程叫做凝固，如水结成冰。熔化凝固固态液态气态新知探究新知探究辨析比较：熔化与溶化、融化的区别1.熔化是指物质从固态变成液态的过程，熔化时要吸收热量，所以用火字旁“熔”。例如，给糖块加热，糖块熔化成糖水。2.溶化是指固态物质在液体中分散开来，最后变成液态的混合物的现象，要发生溶化必须有液体，所以用三点水旁“溶”。例如，食盐溶于水，形成盐水。3.融化特指冰、雪、霜等受热后化成水（物态变化中不用）。新知探究在解释有关现象时，涉及填写物态变化的，只能用熔化。新知探究实验：探究固体熔化时温度的变化规律1.提出问题：不同的物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗?2.猜想与假设（1）不同的物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同；（2）不同的物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律不同。3.设计实验（1）实验过程：探究海波（硫代硫酸钠）和石蜡的熔化过程，分别取适量的海波和石蜡(研碎），对它们进行加热，测出加热过程中的温度，观察熔化的情况，根据记录的数据绘制图像，比较二者熔化时温度的变化规律。新知探究新知探究铁架台酒精灯石棉网烧杯温度计试管（2）实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、钟表、海波、蜂蜡、水等。新知探究新知探究（1）在两个分别盛有海波和蜂蜡的试管中各插入一支温度计，再将试管放在盛水的烧杯中，使试管均匀受热。（2）用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热，观察海波和蜂蜡的变化情况，以及温度计示数的变化。（3）待海波温度升至40℃，蜂蜡的温度升至50℃，每隔1min记录一次温度计的示数，全熔化后再记录3-4次，数据记录如下表所示。4.进行实验和收集证据新知探究新知探究记录表格时间/min0123456789101112海波的温度/°C40424446484848484848505356状态固态固液共存态液态蜂蜡的温度/°C52555861626364656770717274状态固态粘稠状态液态新知探究新知探究海波和蜂蜡的熔化视频新知探究新知探究（1）以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表中的数据分别在两方格纸上描点，然后再将所有的点用平滑的曲线连起来，得到海波和蜂蜡温度随时间变化的图像。5.分析与论证新知探究新知探究4042444648505254565802468101214时间/min温度/°C0246810121458404244464850525456海波温度随时间变化的图像ABCD新知探究新知探究5254565860626466687072024681012145254565860626466687072蜂蜡随时间变化的图像温度/°C时间/min02468101214新知探究新知探究（2）分析图像：根据海波熔化图像的特征，可将整个过程分为3段：AB段、BC段和CD段。结合实验数据可以看出:①AB段——海波的状态是固态，这段时间海波吸热，温度不断升高；②BC段——海波的状态是固液共存态，这段时间海波吸热熔化，但温度保持为48°C；③CD段——海波完全变为液态，这段时间海波吸热，温度不断升高。分析蜂蜡的图像可知蜂蜡的情况与海波不同：随着加热时间的增加蜂蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀，逐渐熔化为液态，整个熔化过程蜂蜡不断吸热，温度也逐渐升高。新知探究新知探究6.实验结论（1）物质在熔化过程中都要吸收热量。（2）不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同，有的物质（如海波）在熔化过程中虽然继续吸热，但温度保持不变；有的物质（如蜂蜡）在熔化过程中变软，后变稀，最后变为液态，且随着加热时间的延续温度逐渐升高。新知探究（1）安装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。（2）实验时，海波和蜂蜡应适量，目的是避免加热时间过短或过长，影响实验效果。（3）实验时，温度计的玻璃泡要与被测物质充分接触，但不能触碰试管壁或试管底。（4）记录温度的时间间隔不要太长，否则可能记录不到物质熔化时温度不变的过程。特别提醒（5）酒精灯的使用：①不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯；②用外焰加热；③用完酒精灯后必须用灯冒盖灭(不能用嘴吹灭)。酒精灯火焰分为外焰、内焰和焰心，加热时，要用外焰加热酒精灯不能相互引燃新知探究（6）让海波、石蜡均匀缓慢受热的三种措施：①采用水浴法加热；②在加热过程中用搅拌器不断搅拌；③将物质研碎。（7）切勿将温度计当搅拌器使用。（8）烧杯下面放石棉网的目的是使烧杯受热均匀。新知探究水浴法水浴法是一种能给物体均匀、间接地加热，并能控制温度上升速度的好方法，如在上面的实验中海波的熔化温度是48°C，而酒精灯火焰的温度高达几百摄氏度，如果用酒精灯直接给海波加热，由于海波不能均匀受热，将难以观察和记录其熔化过程的现象和实验数据、而把试管放入盛水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，通过烧杯中的水缓慢、均匀加热试管，使试管内的海波均匀受热，缓慢升温，从而能够有充分的时间测量温度和观察现象。拓展延伸（2）将装海波的试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌，而不是用酒精灯直接加热，目的是使试管内的海波______________________。如图所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。（1）安装实验器材时，应按照__________________（填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。自下而上均匀受热典型例题2海波在第6分钟时处于___________状态时间/min012345678910海波的温度/°C4042444648484848495051固液共存（3）下表是实验中记录的数据解析:（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，按照从下而上的顺序进行。（2）将装有海波的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法加热，海波的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；（3）由表格知，第6min时，物体处于熔化过程中，所以为固液共存状态。典型例题2知识点熔点和凝固点31.晶体和非晶体食盐晶体冰（1）晶体：像海波那样具有一定熔化温度的固体叫晶体。新知探究常见的晶体：海波、冰、食盐、萘、金属等。（2）非晶体：没有一定熔化温度的固体叫非晶体。玻璃塑料蜂蜡橡胶1.晶体和非晶体新知探究（2）凝固点:液体凝固形成晶体时有确定的温度，这个温度叫做凝固点。同一物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。2.熔点和凝固点（1）熔点：晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同，熔点一般也不同；非晶体没有确定的熔点。如果在一种晶体中掺入其他物质，则该晶体的熔点和凝固点会发生变化。例如，在水中加入盐或酒精，可降低水的凝固点，所以冬天在大量积雪的公路上撒盐可以降低雪的熔点，加速雪的熔化。新知探究3.熔化与凝固图像温度/℃时间/min熔点CD固液共存液态甲：晶体熔化图像0①AB段内物质是固态，吸热升温；在B点时，物质开始熔化，到C点熔化结束；BC段表示熔化过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；CD段内物质是液态，吸热升温。AB（1）熔化图像新知探究温度/℃时间/min硬软稀液态乙：非晶体熔化图像②如图乙所示为非晶体的熔化图像。由图像可知：非晶体在熔化过程中不断吸热，温度不断上升。新知探究（2）凝固图像时间/min温度/℃0FGH固液共存液态固态晶体的凝固图像E①如图EF段时间内物质是液态，放热降温；在F点物质开始凝固，到G点凝固结束；FG段表示凝固过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；GH段时间内物质是固态，放热降温。新知探究时间/min温度/℃0乙：非晶体的凝固图像硬软稀液态②如图所示为非晶体的凝固图像。由图像可知：非晶体在凝固过程中不断放热，温度不断降低。新知探究4.晶体熔化与凝固的条件钨3410℃银962℃萘80℃固态酒精-117℃钢1515℃铝660℃海波48℃固态氧-218℃铜1083℃铅328℃冰0℃固态氮-210℃金1064℃锡232℃固态水银-38.8℃固态氢-259℃几种晶体的熔点（标准大气压）（1）晶体熔化的条件:①温度达到熔点；②继续吸热。（2）晶体凝固的条件:①温度达到凝固点；②继续放热。新知探究想想议议：（1）如图所示，EF、FG、GH各段分别表示温度怎样变化？物质是在吸热还是在放热？物质处于什么状态？晶体EF：温度逐渐降低，放出热量，为液态；FG：温度不变，放出热量，固液共存态。GH：温度逐渐降低，放出热量，为固态。时间/min温度/℃0EGFH新知探究（2）黑龙江省北部最低气温曾经达到-52.3℃，这时还能使用水银温度计吗？为什么？应该使用什么样的液体温度计？不能使用水银温度计。常见的温度计是根据液体的热胀冷缩原理工作的，因为水银的凝固点为-39℃，此时该地区的温度低于水银的