熔化凝固.2熔化和凝固
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5.2 熔化和凝固熔化和凝固是物质的状态变化过程中重要的篇章。
熔化是指物质从固态转变为液态的过程,而凝固则是指物质从液态转变为固态的过程。
这两个过程在自然界和日常生活中都有广泛的应用和意义。
5.2.1 熔化过程熔化是物质的固态转变为液态的过程。
在一定温度下,当物质的温度达到其熔点时,物质的分子或原子将会获得足够多的热能使其分子间的结构发生变化。
此时,相对于固态,分子在液态中的运动更加自由,分子之间的结构较为松散。
熔化过程既可以发生在晶体物质中,也可以发生在非晶体物质中。
对于晶体物质来说,熔化过程可以被描述为晶格结构的解体。
当物质的温度逐渐升高且达到熔点时,晶体结构中的键开始断裂,晶格结构逐渐变得无序。
当整个晶格结构解体完成后,物质从固态转变为液态。
对于非晶体物质来说,熔化过程则是通过局部区域的激活破坏来实现的。
当物质的温度升高时,非晶体物质中的分子或原子开始获得足够的能量,使得它们的局部区域开始逐渐变得有序。
最终,整个非晶体物质的结构完全破坏,物质由固态转变为液态。
5.2.2 凝固过程凝固是物质的液态转变为固态的过程。
在一定温度下,当物质的温度降低到其凝固点时,物质的分子或原子将会失去足够的热能使其维持液态,开始重新排列形成有序的结构。
凝固过程可以分为两个阶段:核化和生长。
核化是凝固过程的第一阶段,也是最为关键的阶段。
在核化过程中,物质中的某种微小结构或团簇开始形成,并在短时间内逐渐增大。
这些微小结构或团簇被称为晶核。
晶核的形成需要消耗一定的能量,称为活化能。
当晶核的数量达到一定的临界值时,它们开始以更快的速度增大并形成晶体。
生长是凝固过程的第二个阶段,也是凝固过程的持续阶段。
在凝固过程中,晶体的生长主要是通过吸附周围的溶质分子或原子来实现的。
这些溶质分子或原子会逐渐添加到晶核的表面,并在晶体中找到合适的位置,使得晶体的结构逐渐变得更加完整和有序。
凝固过程同时也是一个放出能量的过程。
在凝固过程中,因为分子或原子重新排列形成有序的结构,物质释放出一定的潜热。
第2节熔化和凝固【2022年版课标要求】1.经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点。
2.了解物态变化熔化和凝固过程中的吸热和放热现象。
3.能运用物态变化熔化和凝固知识说明自然界和生活中的有关现象。
【教学重难点】重点:让学生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。
难点:根据图象叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。
【教法与学法】教法:教师讲授,引导学生归纳规律,观看多媒体动画,感知物态变化之熔化与凝固,指导学生做好海波熔化实验,分析熔化过程中的特点。
学法:小组实验,积极观察实验现象,归纳总结,联系生活。
【课前准备】学生四人一组。
每组配备熔化实验仪器:酒精灯、试管、烧杯、细线、铁架台、石棉网、温度计、海波、蜡、水、火柴、坐标纸。
【教学过程】一、利用生活事例引入新课教师活动:展示春暖花开、冰雪熔化、滔滔江水、河流干涸、千里冰封、万里雪飘等图片,提问学生,水发生了什么样的变化?变成了什么状态?学生活动:观看图片、认真思考、回答问题。
教师总结:随着气温的变化,冰会熔化,水也会结冰,干旱、少雨的时候,河流也会干涸,就是说,水可以在固、液、气三种状态之间发生变化。
我们周围有很多物质可以发生这样的变化。
那么,物质在固、液、气之间变化有什么特点呢?在接下来的学习中,我们将深入探究。
首先,我们了解两种物态变化——熔化与凝固,引出探究学习的课题。
二、新知学习(一)物态变化及熔化和凝固的定义教师提出要求:让学生自主学习课本内容,了解物态变化及熔化和凝固三个基本概念。
学生活动:阅读课本,了解并标画基本概念。
教师提问三个概念,让学生举出生活中具体实例,概括定义。
1.物态变化:物质各种状态之间的变化。
2.熔化:物质从固态变成液态的过程,如冰变成水。
3.凝固:物质从液态变成固态的过程,如水结成冰。
(二)探究固体熔化时温度变化的规律教师提出问题:冰熔化时,需要什么条件?学生思考回答。
教师进一步提出问题:不同的物质熔化时,温度会如何变化?学生思考、讨论后,回答问题。
人教版八年级物理上册第3章《物态变化》第2节熔化和凝固讲义(知识点总结+例题讲解)序号知识点难易程度例题数变式题数合计一熔化★ 6 616二凝固★ 2 2一、熔化:1.定义:物体从固态变成液态叫熔化。
2.特点:吸收热量;(或者:遇到高温物体,从高温物体那里吸收热量)3.晶体与非晶体;(1)晶体:熔化时,温度不变的物质;例如:金属、海波、冰、石英水晶;(2)非晶体:熔化时,温度不断升高的物质;例如:松香、石蜡、玻璃、沥青、蜂蜡、食盐、明矾、奈;4.熔点:晶体熔化时的温度。
(非晶体是没有熔点的)5.晶体熔化的条件:①达到熔点;②继续吸热。
6.常见融化现象:冰融化成水、蜡烛燃烧时滴泪、铸造金属构件将金属熔化成液态;【例题1】谚语“雪水化成河,粮食千万箩”中,雪水化成河发生的物态变化是()A.液化 B.凝固 C.凝华 D.熔化【答案】D【解析】解:雪化水是由固态变成液态的过程,是熔化现象。
故选:D。
【变式1】下列物态变化现象中属于熔化的是()A.冰雪的消融 B.雾凇的形成 C.云海的形成 D.白雾的消散【答案】A【解析】解:A、冰雪的消融是物质从固态到液态的过程,属于熔化,故A符合题意;B、雾凇的形成是物质由气态直接变为固态的过程,属于凝华,故B不符合题意;C、云海的形成是物质从气态变为液态的过程,属于液化,故C不符合题意;D、白雾的消散是物质从液态变为气态的过程,属于汽化,故D不符合题意。
故选:A。
【例题2】如图所示,在1个标准大气压下,冰熔化成水的过程中,其温度保持在()A.100℃B.37℃C.20℃D.0℃【答案】D【解析】解:冰是晶体,在1标准大气压下冰的熔点是0℃,所以冰熔化成水的过程中吸热,温度保持熔点温度不变,此时的温度是0℃。
故选:D。
【变式2】雪天为了使积雪尽快熔化,环卫工人在路面上撒盐,这是因为()A.盐使积雪的熔点降低B.盐使积雪的温度升高到0℃而熔化C.盐使积雪的熔点升高D.撒盐后的雪不再属于晶体,不需要达到熔点就可以熔化【答案】A【解析】解:寒冷的冬季,空气温度低于雪的熔点,为了使雪尽快熔化,向积雪撒盐,是在其它条件相同时,在积雪上洒盐水相当于掺杂质,使雪的熔点降低,从而使积雪熔化,交通方便,故A正确。
3.2熔化和凝固一、物态变化物质有三种基本形态,固态、液态和气态。
物质从固态变成液态的过程叫做熔化,从液态变成固态的过程叫做凝固。
说明:注意区别溶化和溶化熔化:是物质从固态变成液态的过程,是一种物态变化的过程,这个过程需要加热。
所以用“火”旁“熔”,例如加热冰熔化为水,蜡加热要熔化。
溶化指固体溶解,是某固态物质,在另一种液态物质分散成单个分子或离子的扩散过程。
此过程不需要加热,但是必须有液体,所以用三点水旁“溶”,例如把糖放在水中溶化成糖水。
二:固体熔化和凝固时的温度变化规律1、注意:酒精灯外焰加热,水浴加热、并且加热的过程中要用搅拌器不断地搅拌冰块或者海波(被加热物体受热均匀)。
2、现象:海波经过缓慢加热,温度逐渐上升,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,但海波的温度始终保持在熔点不变,直到熔化完后,温度才继续上升。
停止加热,变成液态的海波又逐渐变成固态,温度还是始终保持在熔点不变,等到所有的海波全变成固态时,温度才又继续下降。
石蜡的熔化过程则不同,随着不断加热,石蜡的温度不断上升,在此过程中,石蜡由硬变软变稀,最后熔化为液体。
停止加热,由稀变软,又变成固态,温度不断降低。
三:晶体与非晶体1、根据物质在熔化时有无固定的熔化温度可将物质分为两类:晶体和非晶体。
晶体:有固定的熔化温度的物质称为晶体,如海波、冰、石英、所有金属等。
非晶体:没有固定的熔化温度的物质称为非晶体,如石蜡、沥青、玻璃、橡胶、蜂蜡等。
2、熔点和凝固点熔点:晶体熔化时的温度叫做晶体的熔点,晶体都有一定的熔点,如冰的熔点是0℃、海波的熔点是48℃、萘的熔点是80℃。
凝固点:晶体凝固时的温度叫做晶体的的凝固点,同种晶体的熔点与凝固点相同。
3、晶体熔化需要两个条件:温度必须达到熔点;让晶体继续吸热。
晶体凝固也需要两个条件:温度必须降到凝固点;让晶体继续放热。
4、晶体在处于熔点和凝固点时,可能处于液态,可能处于固态,也可能处于固液共存状态。