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滬科版九年級物理課本

教育 更新时间:2024-09-16 19:33:49
熔化和凝固(基礎)

【學習目标】

1.知道物質的三種狀态,固态、液态、氣态,能描述三種物态的基本特征;

2.知道熔化過程要吸熱,凝固過程要放熱;

3.知道晶體和非晶體的區别;

4.理解晶體的熔點和凝固點;

5.掌握熔化和凝固過程的溫度時間圖像;

6.通過探究活動,使學生了解圖象是一種比較直觀的表示物理量變化的方法。

【要點梳理】

要點一、物态變化

1、物态變化:物質各種狀态間的變化叫做物态變化。

2、水的三種狀态及三種狀态間的轉化:

狀态

形狀、體積的

固态(冰)

有固定的形狀,很難被壓縮

液态(水)

沒有固定的形狀,很難被壓縮

氣态(水蒸氣)

沒有固定的形狀,容易被壓縮

要點诠釋:

1、固态、液态、氣态是物質常見的三種狀态,在常溫下呈現固态的物體一般稱固體,如:鋼鐵、食鹽等;在常溫下呈現液态的物質,一般稱為液體,如:水、酒精等;在常溫下呈現氣态的物質,一般稱為氣體,如:氧氣、二氧化碳等。

2、自然界中的物質通常情況下都有三種狀态,如:常溫下鐵是固态,加熱至1535℃時變成液态;加熱至2750℃時,變成氣态。

要點二、熔化和凝固

1、熔化:物質從固态變成液态的過程叫熔化,熔化要吸熱。

2、凝固:物質從液态變成固态的過程叫凝固,凝固要放熱。

3、【高清課堂:《熔化凝固》】探究固體熔化時溫度的變化規律:

(1)實驗器材:酒精燈、燒杯、石棉網、試管、溫度計、火柴、攪拌器、三腳架、鐘表

(2)實驗藥品:海波(硫代硫酸鈉)、松香

(3)實驗裝置:

滬科版九年級物理課本(暑假九年級滬科版物理)1

(4)實驗内容:

①觀察海波熔化時的現象?

②當溫度達到40℃後,每隔半分鐘記錄一次海波的溫度。

③當海波開始熔化後繼續加熱溫度是否升高?如果停止加熱還能繼續熔化嗎?

④用記錄的數據描點作圖。

(5)表格:

t/min

1

1.5

2

2.5

3

……

t水/℃

t海波/℃

海波狀态

(6)海波、松香熔化圖象:

滬科版九年級物理課本(暑假九年級滬科版物理)2

(7)分析論證:

從描繪出的圖象容易看出,海波經過緩慢加熱,溫度逐漸升高;當溫度達到48℃時,海波開始熔化,在熔化過程中,雖然繼續加熱,但海波的溫度保持不變直到全部熔化後,溫度才繼續上升。

松香的熔化過程則不同。由圖象可看出,随着不斷加熱,松香的溫度逐漸升高,在此過程中,蜂蠟由硬變軟,最後熔化成液體。

要點诠釋:

1、實驗開始時燒杯中的水,可用40℃左右的溫水,待測物質的溫度升到40℃時,開始記錄。

2、應選擇較細的試管,以增大海波的受熱面積,且裝入試管中的海波不宜過多。

3、對海波的加熱應較緩慢,為此可在燒杯中加一支溫度計,用來監測燒杯中水的溫度,一般應使試管内、外溫度計的示數差保持在2—3℃左右。

要點三、熔點和凝固點
  1. 晶體與非晶體:

(1)晶體:有些固體在熔化過程中不斷吸熱,溫度卻保持不變,這類固體有固定的熔化溫度。如:冰、海波、各種金屬。

(2)非晶體:有些固體在熔化過程中,不斷吸熱,溫度不斷上升,沒有固定的熔化溫度。如:蠟、松香、玻璃、瀝青。

2、熔點和凝固點:

(1)熔點:晶體熔化時的溫度叫熔點。 (2)凝固點:晶體凝固時的溫度,叫凝固點。 要點诠釋:

1、有無凝固點是晶體和非晶體的主要區别,同一種晶體的凝固點跟它的熔點相同。

2、晶體熔化的條件是:(1)達到熔點;(2)吸熱。

3、晶體和非晶體的區别:

物理過程

晶體

非晶體

熔點和凝固點

沒有

熔化過程

吸收熱量,溫度不變

吸收熱量,溫度升高

凝固過程

放出熱量,溫度不變

放出熱量,溫度降低

熔化條件

溫度達到熔點,繼續吸熱

吸收熱量

熔化圖象

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凝固圖像

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【典型例題】

類型一、熔化和凝固

1.如圖是某種晶體熔化時溫度随時間變化的圖象。由圖可知晶體的熔點是(  )

A.40℃ B.44℃ C.48℃ D.52℃

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【思路點撥】根據晶體熔化的特點,晶體熔化過程中,吸收熱量,溫度不變,根據圖象可知BC段溫度不變,是晶體熔化的過程。

【答案】C

【解析】由圖知,該物質在熔化過程中,溫度保持48℃不變,所以該物質為晶體.并且熔點為48℃.

故選C。

【總結升華】題目考查了晶體熔化的圖象,要學會從圖象中找出與晶體有關的信息。學會觀察分析物質熔化或凝固的圖象,關鍵是掌握晶體的熔化特點:吸熱但溫度保持不變。

舉一反三:【變式1】如圖所示,是某種物質熔化時溫度随時間變化的圖象。根據圖象的特征和信息。以下說法中錯誤的是(  )

A.該物質是晶體 B.該物質的熔點是80℃

C.該物質從開始熔化到完全熔化大約持續了15分鐘的時間 D.該物質在熔化過程中是放熱的

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類型二、熔點和凝固點

2.已知酒精、煤油、水銀的熔點分别為-117℃、-30℃、-38.5℃。南極的最低氣溫可達-89.2℃,要測量南極的氣溫,應該選用(  )

A.酒精溫度計 B.煤油溫度計 C.水銀溫度計 D.煤油溫度計和水銀溫度計

【思路點撥】同種晶體的熔點和凝固點相同,由熔點來确定凝固點。液體溫度計是利用了液體的熱脹冷縮原理制成的,如果當地氣溫低于溫度計中液體的凝固點,溫度計中的液體就會凝固,溫度計就不能在該地區使用。

【答案】A

【解析】同種晶體熔點和凝固點相同,由此可知酒精、煤油、水銀的凝固點分别為-117℃、-30℃、-38.5℃。-89.2℃低于煤油、水銀的凝固點-30℃、-38.5℃,此時煤油和水銀都變為固态,無法完成溫度的測量,而-89.2℃高于-117℃,此時酒精還是液體,能完成溫度的測量。

【總結升華】題目聯系實際應用考察了同種晶體熔點和凝固點相同,有熔點來确定凝固點并且正确比較零下溫度的高低。

舉一反三:【變式】(2014•廣東中考)晶體在熔化的過程中需要不斷從外界   ,溫度   ;鎢的熔點是3410℃,它的凝固點是  ℃。

【答案】吸熱;不變;3410

類型三、熔化吸熱和凝固放熱

3. (2016•吉安校級一模)以下物态變化過程中溫度保持不變的是(  )

A.冰的消融 B.水的汽化

C.鋼水變成鋼鐵 D.點燃的蠟燭變成蠟油

【思路點撥】晶體熔化和凝固時的溫度保持不變,非晶體熔化和凝固時溫度是變化的,液體在沸騰時的特點:繼續吸收熱量、溫度保持不變。

【答案】A

【解析】A、水在固态、液态、氣态三态變化過程中,固态的冰在熔化過程中吸熱溫度保持不變,B、水在汽化過程中,不斷放出熱量,溫度降低;C、鋼水變成鋼鐵,凝固放出熱量,溫度降低;D、點燃的蠟燭變成蠟油,熔化要吸熱,溫度升高,故選A。

【總結升華】解決此題需要結合晶體的特點和液體沸騰特點進行分析解答,此類題目需要抓住關鍵點進行分析。

舉一反三:【變式】國外研制出一種衣料,其纖維中添加了微膠囊,這種膠囊中所含的物質在常溫下呈液态,在溫度降低時會凝固。人們穿上用這種衣料做成的衣服,在氣溫降低時倍感溫暖。其中的原因是 。

【答案】凝固放熱

類型四、實驗探究

4.用如圖1所示裝置探究萘熔化時溫度的變化規律。請回答下列問題:

(1)将裝有萘的試管放入水中加熱,而不是用酒精燈直接對試管加熱,這樣做不但能使試管受熱均勻,而且萘的溫度上升速度較 (選填“快”或“慢”),便于及時記錄各個時刻的溫度。

(2)除圖1所示實驗器材外,還需要的實驗器材有火柴和 。

(3)圖2是萘熔化時溫度随時間變化的圖象。從開始熔化到完全熔化,大約持續了 分鐘。

滬科版九年級物理課本(暑假九年級滬科版物理)9

【答案】(1)慢;(2)秒表;(3)15

【解析】(1)将裝有萘的試管放入水中加熱,這是水浴法,采用水浴法,萘的溫度變化比較均勻,并且變化比較慢,便于記錄實驗溫度。(2)從圖象知,記錄的數據有溫度和時間,測量溫度需要溫度計,測量時間需要秒表,所以實驗器材還缺少秒表。(3)由圖象知,萘在第10min到第25min時,不斷吸收熱量,溫度保持不變,所以這段時間是萘的熔化過程,所以萘熔化經過了25min-10min=15min

【總結升華】題目考察了實驗,探究晶體熔化的過程。晶體在熔化時,不斷吸收熱量,溫度保持不變;通過實驗中要記錄的數據和要得到這些數據,直接或間接的記憶實驗器材,而不是死記硬背。

舉一反三:【變式】(2014•朝陽區二模)在探究海波和石蠟熔化規律時,小娜記錄的實驗數據如下表所示。請根據表中的實驗數據解答下列問題。

時間/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

海波的溫度/℃

40

42

44

46

48

48

48

48

48

48

50

53

56

石蠟的溫度/℃

40

41

42

44

46

47

48

49

51

52

54

56

59

(1)在海波和石蠟這兩種物質中,屬于晶體的是   ;

(2)該晶體的熔點是   ℃;

(3)當該晶體的溫度為53℃時,它處于   态。(選填“固”或“液”)

【答案】(1)海波;(2)48;(3)液

,

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