【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:
(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:
(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: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 |
有 |
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 |
|
|
凝固圖像 |
|
|
【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℃
【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
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。
【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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