硫代硫酸钠海波熔化和凝固过程

研究海波的熔化和凝固一)教学目的1.让学生认识、理解晶体在熔解和凝固过程中保持温度不变的特性。

2.理解晶体的熔点和凝固点的物理意义。

3.知道熔化吸热、凝固放热。

4.了解图象在学习物理学中的作用。

(二)教具学生分组实验，二人一组。

每组配备熔化实验仪器：酒精灯、铁架台、石棉网、温度计一支、海波、直径25cm试管一支、开水、火柴/打火机、500ml烧杯一只。

(三)教学过程一、进行新课1.熔化和凝固师：你见过哪些物质由固态变成液态的现象?生：春天来了，湖面上的冰化成水；固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等等，这些都是物质由固态变成液态的现象。

师：你见过哪些物质由液态变成固态的现象?生：冬天到了，气温下降，湖面上的水结成冰；工厂的铸造车间里，工人将铁水浇在模子里，冷却后，铁水变成了固态的铸件。

师：我们把物质由固态变成液态的过程叫熔化。

物质由液态变成固态的过程叫做凝固。

刚才我们提到的冰化成水是熔化，水结冰是凝固。

铁、铝等金属块在高温下变成液态是熔化，铁水铸成工件是凝固。

师：除此之外，蜡、松香、沥青、玻璃等物质也能熔化和凝固。

知识介绍：海波（硫代硫酸钠Na2s2o3·5H2O）是一种熔点为480C的无机盐晶体，由于海波的熔点随含水量略有变化，为了使熔点随含水量略有变化，为了使熔点和凝固点重合较好，最好使用受潮的海波。

实验结果表明，用海波代替萘做晶体熔解和凝固实验有如下优点：1、海波的熔点较低，加热容易，节省了完成实验的时间。

2、实验过程中没有刺激性气味。

3、实验和清洗都方便，提高了实验的成功率。

4、节省了实验经费的开支，因为凝固后的海波稍一加热，很容易倒出，可供下次实验再用。

实验步骤：（1）用海波25克装在大号试管里，在试管内一侧插入一支温度计，温度计应尽量靠近试管壁但不与试管接触。

（2）用一只烧杯装入温度约400C的热水400cc。

（3）将上述部件照图1-1组装在铁支架上，再用酒精灯加热。

（4）待温度计读数上升至400C后，每隔一分钟读取一次温度，读到520C为止，在加热过程中要不断地用玻璃棒搅拌海波，使温度均匀。

硫代硫酸钠一、物理性质名称: 硫代硫酸钠，大苏打，海波化学式: Na2S2O3、式量: 158.11、沸点: 100℃；熔点: 48℃；物理性质：无色透明的晶体，易溶于水，水溶液显弱碱性，不溶于醇。

Na2S2O3·5H2O的熔点48摄氏度，熔化时熔于结晶水。

二、化学性质1、硫代硫酸钠在碱性或中性条件下稳定，遇酸分解立刻分解放出二氧化硫气体并产生硫的沉淀。

S2O32－＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O2、在空气中加热被氧化分解成硫酸钠、二氧化硫。

在隔绝空气下燃烧则生成硫酸钠、硫化钠和硫黄。

2Na2S2O3 + 3O22Na2SO4 + 2SO24Na2S2O3 3Na2SO4 + Na2S + 4S3、硫代硫酸钠具有很强的络合能力，能跟溴化银形成络合物。

根据这一性质，它可以作定影剂。

AgBr + 2Na2S2O3 = NaBr + Na3〔Ag(S2O3)2〕洗相时，过量的大苏打跟底片上未感光部分的溴化银反应，转化为可溶的 Na3〔Ag(S2O3)2〕，把AgBr除掉，使显影部分固定下来。

4、硫代硫酸钠有一定的还原性，能将氯气等物质还原：Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O= 2H2SO4 + 2NaCl + 6HClS2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋8Cl¯＋10H+三、制法：1、亚硫酸钠法将纯碱溶解后，与（硫磺燃烧生成的）二氧化硫作用生成亚硫酸钠，再加入硫磺共煮沸腾反应，经过滤、浓缩、结晶（重结晶），制得硫代硫酸钠。

Na2CO3 + SO2 == Na2SO3 + CO2Na2SO3 + S + 5H2O == Na2S2O3·5H2O2、硫化碱法利用硫化碱蒸发残渣、硫化钡废水中的碳酸钠和硫化钠与硫磺废气中的二氧化硫反应，经吸硫、蒸发、结晶，制得硫代硫酸钠。

2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 == 3Na2S2O3 + CO23、氧化、亚硫酸钠和重结晶法由含硫化钠、亚硫酸钠和烧碱的液体经加硫、氧化；亚硫酸氢钠经加硫及粗制硫代硫酸钠重结晶三者所得硫代硫酸钠混合、浓缩、结晶，制得硫代硫酸钠。

初中物理《熔化与凝固》教案初中物理《熔化与凝固》教案1一、教学目标1、了解熔化和凝固的定义，熔化曲线的物理意义以及晶体与非晶体概念。

2、通过亲身参与探究实验，了解科学探究的一般过程，提高设计实验、思辨、交流的能力。

3、在开展合作学习的过程中，学会合作、主动交流沟通，养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。

二、教学重难点【重点】熔化和凝固的.概念，晶体与非晶体的概念。

【难点】完整进行探究实验的方案设计。

三、教学过程环节一：导入新课教师提问学生：谚语有“下雪不冷化雪冷”，为什么我们生活中物质有几种常见形态物质的三种形态间有着怎样的关系呢引发学生思考，导入新课《熔化和凝固》。

环节二：新课讲授1、物态变化教师提问学生：物质可不可以在固、液、气三种形态中相互转换从水可以转化为水蒸气、冰，引出物态变化的概念。

2、熔化与凝固教师设置疑问：水变为冰，冰变为水这两个过程分别是什么教师讲解熔化与凝固的概念，物质从固态变为液态的过程叫熔化，例如：蜡烛熔化为烛液。

物质从液态变为固态的过程叫做凝固，例如：熔浆凝固成火山岩。

3、探究实验：固体熔化时温度变化规律教师提出问题：不同物质融化时，温度变化规律是否相同猜想与假设：学生大胆猜想，认为所有物体融化时温度都是不断升高。

制定计划与设计实验：教师展示实验器材，如海波、石蜡、酒精灯、温度计、烧杯、试管、石棉网。

学生小组讨论后汇报实验思路：将海波或石蜡放置于两个烧杯中开始加热，利用温度计测量温度并记录。

教师提问学生：如何保证物质受热均匀，测温准确引出水浴法加热。

教师总结学生思路并补充：将海波和石蜡装在试管中，放入装有水的烧杯，利用酒精灯进行加热。

要求从40度开始，每隔一分钟读取一次温度并观察物质状态，将数据记录在教材表格中，最后绘制熔化温度随时间变化图像。

进行实验与收集证据：学生分为左右两组分别探究海波和石蜡的温度变化，教师巡视。

在巡视的过程中，对有困难的学生进行指点和帮助，并且强调安全问题。

第三章物态变化（原卷版）课时3.2 熔化和凝固2022年课程标准物理素养1.1.3经历物态变化的实验探究过程，知道物质的熔点、凝固点和沸点，了解物态变化过程中的吸热和放热现象。

能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。

物理观念：物态变化，熔化和凝固，熔点和凝固点，晶体和非晶体，熔化吸热和凝固放热。

科学思维：通过探究实验使学生学会用图像探究物理规律的方法。

科学探究：研究固体熔化时温度的变化规律。

科学态度与责任：通过观察、实验以及探究的过程激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生体会到科学探究的乐趣，理解科学与生活的紧密联系。

知识点一、物态变化1.物态变化问题业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件。

钢水在变成工件的过程中，它的状态发生了怎样的变化?在状态变化的过程中，钢水吸热还是放热?（1）物质的三态自然界中的物质，通常以固态、液态、气态三种形式存在。

例如各种金属块、冰块等处于固态；水、油处于液态；空气、水蒸气处于气态。

（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。

例如天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。

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;通常呈气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态。

物质各种状态间的变化叫作物态变化。

知识点二、熔化和凝固1.熔化和凝固的概念（1）物质从固态变成液态的过程叫作熔化。

如天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水。

（2）物质从液态变成固态的过程叫作凝固。

如将半杯水放入冰箱冷冻室一段时间后，水结成冰。

2.研究固体熔化时温度的变化规律提出问题从冰箱冷冻室中取出一块冰块放入碗中，在室温下不久冰块就开始熔化，之后一段时间内碗里都是冰和水混合在一起的情况。

如果用温度计测量，就会发现尽管冰在逐渐熔化变少，但水的温度并有升高。

这是怎么回事？想一想：其他物质熔化时的温度是否也不变？实验器材和实验装置海波、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、小试管、温度计、搅拌器、水、火柴。

海波的熔化与凝固实验问题与分析作者：马敏超来源：《科教导刊·电子版》2018年第01期摘要在实际的教学中，不少教师发现海波的熔化与凝固实验成功率不高，很容易失败，要么进行了改进，要么干脆不做实验，事实上，按照教材中的实验过程，完全不需要改进就能成功，关键在于一些细节的把握。

关键词海波熔化与凝固实验中图分类号：G633.7 文献标识码：A1问题的提出浙教版七年级上册科学第四章第五节《熔化与凝固》中为研究晶体熔化时的特点，安排了一个关于海波的熔化与凝固的实验。

教材上的实验药品和实验装置究竟存在什么问题？笔者通过实验进行反复研究后发现教材实验具有很强的可行性，并不需要改进。

这里将实验中可能遇到的问题及建议整理如下：实验名称：海波的熔化与凝固实验器材：铁架台、试管、温度计、酒精灯、石棉网、天平。

药品：海波（五水硫代硫酸钠）。

2问题分析与建议2.1熔化过程持续时间短学生在利用教材所示的装置进行海波熔化实验时发现海波从固态到固液共存再到液态温度几乎一直在上升，熔化时间只有短短几十秒，而教材中要求当海波温度达到40℃以上之后每隔半分钟就记录一次温度，无法得出真正的海拔熔化特点。

原因1：海波变质海波的化学式为Na2S2O3·5H2O，常温常压下为白色晶体，易潮解，易吸收空气中的二氧化碳而分解生成二氧化硫与硫单质。

而学校实验室中的海波很有可能是上年没用完，第二年继续用，或将海波放在玻璃试剂瓶中，造成海波变质，影响实验效果。

建议：使用新鲜海波。

由于缺乏该实验的相关经验，学生（包括部分老师）无法估测所加海波的量多少比较合适。

若所加海波量偏少，会导致海波吸热后在较短时间内熔化，则观察熔化时间自然变短。

建议：所加海波的量大约为试管总长度的1/4左右比较合适。

原因3：烧杯内水太少若进行水浴加热的烧杯中水量太少，在加热的过程中水温升高过快，从而海波较快吸热，加速熔化过程，导致海波熔化时间缩短。

建议：使用250ml规格的烧杯并加入200ml左右的水。

一、实验目的1. 研究如何指导初中学生的分组实验。

2. 研究如何指导学生做好实验记录和绘制实验曲线并用曲线解释物理现象。

3. 找出做好本实验的关键问题及误差产生的主要原因。

二、实验器材温度计（100℃），烧杯（400～500毫升），试管，酒精灯，石棉网，支架，秒表，晶体（硫代硫酸钠，俗称海波）等。

三、实验方法本实验利用“水浴法”观察并测量海波在加热及冷却过程中的温度变化，从而绘制出海波的熔解和凝固曲线，并用曲线确定其熔点。

1. 在试管内放入温度计和海波，海波约占试管的1/3左右。

2. 在烧杯中倒入预先加热温度为40℃的热水，水量以能浸没试管中的海波为准，（为什么不用凉水加热？）3. 按图7-1所示装置仪器，点燃酒精灯待海波的温度稳定上升43℃时开始记录，每隔一分钟记录一次温度直至55℃为止。

图7-14. 将酒精灯盖灭撤去，使溶解的海波和烧杯中的水一起在空气中冷却（为什么要这样做？），在降温的同时每隔一分钟记录一次温度变化，读到40℃左右。

5. 当海波开始熔解到全部熔解的过程中，需不时的用温度计轻轻搅拌，尤其在凝固过程中当看到有闪闪发光的海波结晶析出时更需不断地轻轻搅拌直到海波全部凝固。

（在这里搅拌的作用是什么？）6. 整理仪器用品，根据记录数据在方格坐标纸上绘出海波的温度随时间变化的熔解和凝固的曲线，并从中确定海波的熔点。

思考题1. 试述影响本实验的主要因素有哪些？为什么？通过什么办法可以解决？2. 正常情况下海波在熔解和凝固时，温度保持不变的时间可持续5～6分钟，你实验的结果怎样？如果不同，分析一下是什么原因造成的？3. 海波、水的量及火焰的大小对实验有影响吗？为什么？/HSPETR/syyx.php。

《熔化和凝固》◆教材分析本节教学内容由“物态变化”“熔化和凝固”“熔点和凝固点”和“熔化吸热凝固放热”四部分内容组成。

熔化和凝固是生活中非常熟悉的现象，学生有感性认识，包括有错误的认识（他们想象晶体熔化时温度应该上升）。

教材从生活中的现象引入熔化和凝固概念，通过实验探究熔化和凝固的特点，总结规律，然后了解熔化和凝固的应用。

在合作探究过程中，引导学生充分认识固体熔化时的特点，培养学生的动手能力和利用实验数据绘制图象分析问题的能力。

◆教学目标知识与技能1.能区别物质的气态、液态和固态三种形态，知道物质的固态和液态之间是可以转化的。

2.知道熔化曲线和凝固曲线的物理的含义，并知道晶体和非晶体的区别。

过程与方法1.通过实验探究晶体和非晶体熔化过程，掌握使用物理仪器的基本技能和科学探究的步骤。

2. 使学生能够通过图象对实验数据进行处理，理解固体熔化和液体凝固的规律。

情感态度与价值观通过教学活动，养成学生尊重自然规律的科学态度，体会交流合作的重要和成果共享的喜悦◆教学重难点教学重点晶体和非晶体熔化和凝固温度变化规律。

教学难点晶体熔化时吸热而温度不变。

◆课前准备教师用：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯（200mL）、水、试管、温度计、海波、蜡、萘、铁、铜、铝、玻璃、橡胶、塑料、松香、沥青、多媒体等。

学生用：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯（200mL）、水、试管、温度计、海波、蜡、萘、铁、铜、铝、玻璃、橡胶、塑料、松香、沥青等——5组。

◆教学过程一、创设情境，引入新课1.物态变化教师活动1天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。

这是为什么呢？学生活动1学生思考、讨论固态、液态和气态是物质常见的三种状态。

二、讲授新课1.物态变化师：固态、液态和气态是物质常见的三种状态。

我们从这节课开始就来学习物质不同状态之间的转化-----物态变化。

同学们猜一猜，固、液、气之间可能有哪些状态之间的转化呢？今天我们一起学习固态和液态之间的相互转化。

浙教版七年级上科学同步学习精讲精练第4章物质的特性4.5熔化和凝固目录 (1) (3) (3) (6) (11)一、熔化和凝固1.概念：物质从固态变成液态的过程叫作熔化。

物质从液态变成固态的过程叫作凝固。

(1)物质有三种状态，分别是固态、液态和气态。

(2)物质由一种状态变为另一种状态的过程称为物态变化。

物质的三种状态在一定条件下是可以相互转化的。

(3)物质熔化要吸热，比如冰吸热熔化成水，反之，凝固要放热，比如水放热凝固成冰。

(4)判断物态变化的关键是找到物质在发生物态变化前后的两种状态，再根据概念进行比较，就可以得出正确的结论。

2.熔化和凝固是相反的过程，这一过程是可逆的。

二、科学探究：海波和松香的熔化规律1.把装有硫代硫酸钠(俗称大苏打或海波)的试管放到盛水的烧杯里加热(水浴加热法)。

从40℃时开始，隔1分钟记一次温度，直到全部熔化后再过3分钟，把数据填入表格里。

2.改用松香代替海波做上述实验，从40℃时开始记录，重复上述过程，把数据填入表格里。

3.根据表格中的数据(表格略)，用描点法画出海波、松香的熔化图像。

4.比较海波和松香熔化的异同点，得出结论：(1)海波的熔化是在一定的温度下进行的，即在一定的温度下开始，在一定的温度下结束，在熔化的过程中温度保持不变；而松香的熔化并非在一定的温度下进行，它是一个逐渐软化的过程，在熔化的过程中温度逐渐升高。

(2)海波的熔化图像存在着一段平行于时间轴的线段，松香的熔化图像中不存在这样的线段。

(3)无论是海波还是松香，在熔化的过程中都要从外界吸收热量。

【重要提醒】物体在熔化时都要从外界吸收热量。

物体吸收(或放出)热量，温度不一定发生变化。

三、晶体和非晶体1.根据各种固体熔化的特点不同，可以将固体分为两类。

一类叫晶体：具有一定的熔化温度，像硫代硫酸钠、明矾、金属、石膏、水晶等。

另一类叫非晶体：没有一定的熔化温度，像松香、玻璃、蜂蜡、橡胶、塑料等。

2.晶体和非晶体熔化的特点：(1)晶体和非晶体在熔化时都要从外界吸热；(2)晶体是在一定的温度下熔化的，非晶体在燈化的过程中温度始终在升高；(3)晶体从开始熔化到完全熔化，经历了固液共存状态，非晶体熔化时不存在固液共存的状态。

硫代硫酸钠的制备四、实验原理硫代硫酸钠是最重要的硫代硫酸盐，俗称“海波”，又名“大苏打”，是无色透明单斜晶体。

易溶于水，不溶于乙醇，具有较强的还原性和配位能力，是冲洗照相底片的定影剂，棉织物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂。

有关反应如下 :3-2AgBr + 2Na 2S2O3 —— [Ag（S2O3）2] + 2NaBr+ 2-2Ag + S2O3 一^ Ag2S2O32-Ag2S2O3+H 2O==== Ag 2S J + H 2SO4 （此反应用作 S2O3 -的定性鉴定）2- 2- -2S2O3 + I 2 --------S4O6 + 2INa2S2O3 • 5出0的制备方法有多种，其中亚硫酸钠法是工业和实验室中的主要方法：Na2SO3 + S + 5H 2O ----- Na2S2O3 • 5H2O反应液经脱色、过滤、浓缩结晶、过滤、干燥即得产品。

Na2S2O3 5H2O于40〜45C熔化，48C分解，因此，在浓缩过程中要注意不能蒸发过度。

五、实验内容与步骤1、5.0g Na2SO3（0.04mol ）于100mL烧杯中，加50mL去离子水搅拌溶解。

2、取1.5g硫磺粉于100mL烧杯中（思考题1）,加3mL乙醇充分搅拌均匀（思考题2）,再加入Na2SO3溶液，隔石棉网小火加热煮沸，不断搅拌至硫磺粉几乎全部反应。

3、停止加热，待溶液稍冷却后加 1g活性炭，加热煮沸2分（思考题3）。

4、趁热过滤至蒸发皿中，于泥三角上小火蒸发浓缩至溶液呈微黄色浑浊（思考题4）。

5、冷却、结晶（思考题 5）。

6、减压过滤，滤液回收（思考题 6、思考题7、思考题 8）。

7、晶体用乙醇洗涤，用滤纸吸干后，称重，计算产率（思考题9）。

8、取一粒硫代硫酸钠晶体于点滴板的一个孔穴中，加入几滴去离子水使之溶解，再加两滴0.1mol L-1 AgNO3 ，观察现象，写出反应方程式。

9、取一粒硫代硫酸钠晶体于试管中，加1mL去离子水使之溶解，再分成两份，滴加碘水，观察现象，写出反应方程式。