2024年秋季新滬粵版八年級上冊物理課件 4.3探究熔化和凝固的特點

第四章物質(zhì)的形態(tài)及其變化4.3探究熔化和凝固的特點逐點導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升學(xué)習(xí)目標(biāo)課時講解1課時流程2熔化和凝固的規(guī)律晶體和非晶體課時導(dǎo)入從身邊的問題出發(fā)：點燃的蠟燭變成燭油燭油又可以變?yōu)橄瀴K冬天河水結(jié)冰春天冰雪消融白糖變成糖漿糖漿變成糖塊課時導(dǎo)入從以上的現(xiàn)象可以看出：物質(zhì)可以在固態(tài)和液態(tài)之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，生活中這樣的現(xiàn)象非常多。物理學(xué)中，把物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫做熔化；把物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫做凝固。物質(zhì)熔化和凝固的條件是什么？熔化過程中物質(zhì)的溫度會不斷升高嗎？物質(zhì)熔化和凝固過程有什么規(guī)律?課時導(dǎo)入概念辨析“熔化”與“溶化”有什么不同？答：“熔化”是物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，這個過程需要吸熱。如：點燃的蠟燭變成燭油?！叭芑笔侵腹腆w溶解，此過程不需要吸熱，但必須有液體。如：把糖放在水中溶化成為糖水。知識點熔化和凝固的規(guī)律知1－講感悟新知1活動1：實驗探究：海波和石蠟的熔化規(guī)律。設(shè)計實驗與制訂計劃研究對象實驗器材實驗裝置實驗步驟①適量海波(硫代硫酸鈉)；②適量石蠟試管，溫度計，鐵架臺，裝適量水的大燒杯，石棉網(wǎng)，酒精燈，機械停表，火柴，攪拌器(1)對照左圖，按__________的順序組裝好實驗裝置。(2)用相同酒精燈加熱適量的海波和石蠟，加熱過程中，用攪拌器不斷攪拌。實驗中，每隔1min記錄一次海波和石蠟的溫度和狀態(tài)。直到海波和石蠟全部熔化后再觀察3min由下向上知1－講感悟新知實驗方法水浴法：把盛有海波和石蠟的試管放在裝有水的大燒杯中間接加熱。其優(yōu)點是：●試管內(nèi)海波和石蠟升溫慢，熔化過程變長，溫度計示數(shù)變化平穩(wěn)，便于讀取溫度?！袷⒑２ê褪灥脑嚬懿糠纸]在水中，可以使物質(zhì)受熱均勻，記錄的溫度更準(zhǔn)確。知1－講感悟新知進行實驗與收集證據(jù)：下表是某小組記錄的海波和石蠟的溫度和狀態(tài)。時間/min012345678910海波溫度/℃3538414447484848505254狀態(tài)固態(tài)固液共存態(tài)液態(tài)石蠟溫度/℃4042454850525354566062狀態(tài)固態(tài)軟液態(tài)知1－講感悟新知關(guān)注細(xì)節(jié)1.實驗前將海波碾碎，目的是使海波受熱均勻。2.實驗時試管要放入適當(dāng)深度：(1)要將裝有固體的部分浸沒在水中。(2)試管不能碰到燒杯的壁或底。知1－講感悟新知數(shù)據(jù)處理：根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上以橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示溫度，選取合適的標(biāo)度在坐標(biāo)系中用平滑的曲線畫出海波和石蠟熔化時的溫度—時間圖像。圖像法可以直觀、形象地表示物理量之間的變化規(guī)律，將一些物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，便于理解。知1－講感悟新知分析與論證：根據(jù)實驗現(xiàn)象和繪制的圖像可以得出結(jié)論：(1)海波在48℃時開始熔化；在熔化過程中溫度保持不變；海波全部熔化為液體后，繼續(xù)吸熱，溫度升高。(2)海波在熔化前是固態(tài)；熔化過程中是固液共存態(tài)；熔化后是液態(tài)。(3)石蠟在熔化過程中溫度變化規(guī)律：溫度不斷升高，隨著溫度升高逐漸由硬變軟，最后變?yōu)橐后w。(4)物質(zhì)熔化過程中，停止加熱，則熔化停止，說明熔化過程需要持續(xù)吸熱。知1－講感悟新知活動2：實驗探究：海波和石蠟的凝固規(guī)律。停止對海波和石蠟加熱后，它們又會從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。在海波和石蠟?zāi)痰倪^程中，每隔1min記錄它們的溫度和狀態(tài)，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制出海波和石蠟?zāi)虝r的溫度—時間圖像。知1－講感悟新知時間/min0123456789海波溫度/℃54525048484847444138狀態(tài)液態(tài)固液共存態(tài)液態(tài)石蠟溫度/℃62605654535250484542狀態(tài)液態(tài)粘稠狀態(tài)固態(tài)知1－講感悟新知數(shù)據(jù)處理：根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上以橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示溫度，選取合適的標(biāo)度在坐標(biāo)系中用平滑的曲線畫出海波和石蠟?zāi)虝r的溫度—時間圖像。知1－講感悟新知分析與論證：根據(jù)實驗現(xiàn)象和繪制的圖像，可以看出：(1)海波在48℃時開始凝固，在凝固過程中溫度保持不變；海波全部凝固為固態(tài)后，溫度繼續(xù)降低。(2)石蠟在凝固過程中溫度變化規(guī)律：溫度不斷降低。隨著溫度降低逐漸由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。知1－講感悟新知比較思維晶體和非晶體的區(qū)別固體物質(zhì)分類晶體非晶體吸熱與放熱熔化吸熱凝固放熱熔化吸熱凝固放熱溫度變化規(guī)律熔化、凝固的過程溫度不變?nèi)刍⒛虝r溫度也在變化熔化圖像凝固圖像知1－講感悟新知拓展延伸物質(zhì)的熔點還與外界壓強變化、是否含有雜質(zhì)有關(guān)對大多數(shù)物質(zhì)而言，物質(zhì)的熔點外界壓強的增大而增大；但冰的熔點外界壓強的增大而減小。一般含有雜質(zhì)的物質(zhì)的熔點降低。知1－講感悟新知例1在探究“海波熔化時溫度的變化規(guī)律”的實驗中，使用的實驗裝置如圖5甲所示。知1－講感悟新知(1)組裝實驗器材時，合理的順序是__________

(填序號)。①溫度計②石棉網(wǎng)③裝水的燒杯④酒精燈⑤裝有海波的試管(2)燒杯中裝有適量的水，其中的“適量”指的是_________________________________________________。(3)該實驗選擇水浴加熱的好處是______________________。(4)為了使試管中的海波受熱均勻，應(yīng)選擇___________(填“大顆粒”或“小顆?！?的海波進行實驗。④②③⑤①既可以浸沒試管中的海波，又能在放入試管后水不溢出使試管內(nèi)的海波受熱均勻小顆粒知1－講感悟新知(5)實驗室常用溫度計是利用液體________的性質(zhì)制成的，圖乙是某時刻溫度計的示數(shù)，溫度是________℃。(6)圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的海波熔化時溫度隨時間變化的圖像，圖像中的_______(填“AB”或“BC”)段表示海波的熔化過程，從而確定海波是_______(填“晶體”或“非晶體”)熱脹冷縮42BC晶體知1－講感悟新知(7)由實驗可知，當(dāng)海波的溫度處于48℃時，其狀態(tài)是__。A．固態(tài)B．固液共存狀態(tài)C．可能固態(tài)、液態(tài)，也可能固液共存狀態(tài)C知1－講感悟新知(8)小明在實驗中發(fā)現(xiàn)海波熔化時間過短，下列措施中，一定不能延長海波熔化時間的是______(填序號)。①增加試管中海波的質(zhì)量②增加燒杯中水的質(zhì)量③降低燒杯中水的初溫④撤掉酒精燈或用“小火”加熱③知1－講感悟新知(9)小明探究完海波的熔化規(guī)律后，又探究了松香的熔化規(guī)律并得到它的溫度隨時間變化的曲線如圖丁，可以判斷松香是非晶體。你判斷的依據(jù)是______________________。松香沒有固定的熔化溫度知1－講感悟新知思路導(dǎo)引：增加試管中海波的質(zhì)量、增加燒杯中水的質(zhì)量，在吸收相同熱量時，海波的升溫較慢，能延長熔化時間；降低燒杯中水的初溫，不會改變?nèi)刍瘯r吸收熱量的快慢，不會改變?nèi)刍瘯r間；撤掉酒精燈或用“小火”加熱，相同時間內(nèi)，海波吸收的熱量減少，能延長熔化時間。知1－講感悟新知1.晶體狀態(tài)與溫度的關(guān)系知1－講感悟新知2.晶體和非晶體熔化過程的區(qū)別知2－講感悟新知知識點晶體和非晶體2研究更多的物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)自然界中的固體可以分為兩類。如：海波、冰、鐵、食鹽、石墨、鉛等在熔化時，都有固定的熔化溫度；如：石蠟、塑料、玻璃、松香、瀝青等在熔化時，都沒有固定的熔化溫度。知2－講感悟新知思想方法逆向思維法：它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點反過來思考的一種思維方式。讓思維向?qū)α⒚娴姆较虬l(fā)展，從問題的反面進行探索思考，從而發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。知2－講感悟新知1.物理學(xué)中把有固定熔化溫度的固體，叫做_______；沒有固定熔化溫度的固體，叫做_______。2.晶體熔化時的溫度叫做熔點，物質(zhì)從液態(tài)凝固為晶體時的溫度，叫做凝固點。同一種晶體的凝固點跟它的熔點相同。晶體非晶體知2－講感悟新知部分晶體的熔點(在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)晶體熔點/℃晶體熔點/℃固態(tài)氫-259鉛327固態(tài)氧-218鋅420固態(tài)氧-210鋁660固態(tài)酒精-117金1064固態(tài)汞-39銅1083冰0灰鑄鐵1100~1300銫28鋼1300~1400海波48鐵1525萘80鉑1769錫232鎢3410知2－講感悟新知3.觀察上表中常見晶體的熔點，可以看出：不同晶體的熔點一般不同，熔點是晶體的一種特性。熔化吸熱和凝固放熱在生活中有很多的應(yīng)用。知2－講感悟新知深度理解物質(zhì)的熔化和凝固是兩個相反的過程。在熔化過程中要吸熱，根據(jù)逆向思維可以知道：在凝固過程中要放熱。知2－講感悟新知例2水中加入別的物質(zhì)后，是否會對水的凝固點產(chǎn)生影響，為了驗證這一想法，小明進行了以下實驗，他將一些鹽放入水中，并把鹽水用容器盛好放入冰箱，研究鹽水的凝固過程。每隔一定時間，小明就觀察一下鹽水的狀態(tài)、測出其溫度，并將凝固過程記錄的溫度數(shù)據(jù)畫成了凝固圖像，如圖6甲所示。(實驗在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下進行)知2－講感悟新知(1)從圖像中可以看出鹽水凝固過程用了_______分鐘，第5分鐘時物質(zhì)的狀態(tài)是________。思路導(dǎo)引：鹽水的凝固過程中溫度保持不變，在圖像中圖線與橫軸(時間軸)平行，鹽水從第10分鐘開始凝固，到第20分鐘凝固完成，凝固過程用了10分鐘；第5分鐘時物質(zhì)還沒有達到凝固點，仍處于液態(tài)。10液態(tài)知2－講感悟新知(2)從圖像中得到鹽水在凝固時的特點是_____________________。思路導(dǎo)引：鹽水在凝固時持續(xù)放熱，溫度不變。持續(xù)放熱，溫度不變知2－講感悟新知(3)鹽水的凝固點為_______℃。思路導(dǎo)引：物質(zhì)凝固時不變的溫度就是其凝固點，該鹽水的凝固點是-2℃。-2知2－講感悟新知(4)實驗結(jié)束后小明總結(jié)了實驗可改進的地方，測量液體的凝固點不是很方便，可以將實驗方案改為在液體中插入溫度計，將液體放入冰箱冷凍后取出，觀察一段時間，測量出________時的溫度，即為液體的凝固點。固體熔化知2－講感悟新知思路導(dǎo)引：同一種物質(zhì)的熔點和凝固點相同，測量液體的凝固點不方便時，可以將液體放入冰箱冷凍后取出，測量其熔化時的溫度，熔點即為其凝固點。知2－講感悟新知(5)如果將一個裝有冰水混合物的試管放入正在熔化的鹽冰中，如圖乙所示，試管內(nèi)的冰水混合物中的冰會______

(填“變多”“變少”或“不變”)。變多知2－講感悟新知思路導(dǎo)引：1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰水混合物的溫度是0℃，而鹽冰水混合物的溫度是-2℃，所以冰水混合物會向鹽冰水混合物放熱，冰水混合物中的水滿足凝固條件，即試管中的冰會變多。知2－講感悟新知3.晶體和非晶體凝固過程的區(qū)別課堂小結(jié)探究熔化和凝固的特點凝固熔化固態(tài)液態(tài)吸熱放熱非晶體晶體非晶