探究熔化和凝固的條件

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1、學科：物理教學內容：探究熔化和凝固的條件探究目標1.知識與技能知道物質的固態(tài)和液態(tài)之間是可以相互轉化的；知道晶體、非晶體熔化與凝固規(guī)律.2.過程與方法知道區(qū)分晶體、非晶體的一般方法；了解圖像是表示物理過程的一種方法.3.情感、態(tài)度與價值觀能樂于探索自然現(xiàn)象；善于觀察、實驗與交流.探究指導物理宮殿1.熔化（melting）與凝固（solidification）物質由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，稱為熔化；物質由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程，稱為凝固.說明熔化與溶化不同，前者表示物質從固態(tài)到液態(tài)，后者表示物質溶化在溶劑中的過程.2.物質的熔化、凝固規(guī)律固體物質分類晶體非晶體吸熱與放熱

2、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熔化、凝固時溫度也在變化熔化圖像凝固圖像3.常見的晶體有金屬、海波、冰、固態(tài)酒精、固態(tài)氧、固態(tài)氫、固態(tài)氮等，常見的非晶體有蜂蠟、瀝青、松香、玻璃等【例1】(2004·江西南昌市)如圖1.3-1所示是海波的熔化圖像，根據(jù)該圖像能夠獲得的合理信息有：圖1.3-1信息一：海波的初溫為25℃；信息二：；信息三：.思路與技巧此題考查熔化圖像的知識.分析圖像可知，海波的熔化有一定的熔化溫度（有一段平行于時間軸的線段），所以海波是晶體，其熔化時的溫度即熔點是48℃.答案海波是晶體海波的熔點是48℃.說明（1

3、）圖像法是處理實驗數(shù)據(jù)的一種方法；（2）畫圖像應知道橫坐標、縱坐標表示什么物理量；（3）圖像中每一點代表的物理意義.【例2】冬天穿棉衣可以有效阻止人體熱量向外散發(fā)，使人感到暖和，而棉衣自身并不發(fā)熱.據(jù)說法國準備生產(chǎn)一種夾克，其衣料纖維中添加了一種微膠囊，這種膠囊所含物質在常溫下呈液態(tài)，溫度降低時會結晶，人們穿上它，氣溫較高時感到?jīng)鏊?，氣溫降低時感到溫暖.這種服裝能夠調節(jié)溫度的原因是什么？思路與技巧在環(huán)境溫度變化時，膠囊內的材料經(jīng)歷了熔化吸熱和凝固放熱兩個過程，從而使人體的溫度沒有發(fā)生較大變化.答案衣服內膠囊中的物質，在溫度升高時熔化吸熱，使人的溫度不致升得太高

4、；在溫度降低時凝固放熱，使人的溫度不致降得太多，從而起到調節(jié)人體溫度的作用.【例3】固體熔化為什么要吸熱？思路與技巧在固體中，分子間的聯(lián)系非常緊密，整塊固體的分子就像一個整體，每個分子只能在自己的固有位置附近振動，如圖1.3-2.加熱時，晶體吸收熱量，使分子振動得越來越快.當能量足夠大時，有些分子運動劇烈，以致脫離開它的固有位置，而在整體中運動.這時，熔化就開始了.答案固體分子吸熱后，分子運動加快，以致脫離開它的固有位置，運動到其他分子間，從而使固體熔化成液體.圖1.3-24.熔點（meltingpoint）與凝固點晶體物質熔化不變的溫度叫熔點.晶體溶液凝固不

5、變的溫度叫凝固點.說明（1）同種晶體其熔點與凝固點相同；（2）熔點是區(qū)分晶體與非晶體的重要參數(shù)；（3）晶體的熔點跟晶體的純度、加在晶體上的壓強有關；（4）晶體能否熔化決定兩個要素：一是吸熱；二是溫度應上升到熔點.【例4】如圖1.3-3所示，燒杯與試管中均放有冰塊，用酒精燈加熱燒杯底部，在燒杯內冰塊逐漸熔化成水的過程中（）圖1.3-3A.試管內冰塊不會熔化B.試管內冰塊會熔化一部分C.燒杯內水溫保持0℃D.燒杯內水溫高于0℃思路與技巧冰塊熔化要同時滿足兩個條件：吸熱且溫度達到0℃，這兩個條件缺一不可.當燒杯底被加熱后，其溫度高于冰塊溫度，杯底部冰塊將吸熱并開始熔

6、化，燒杯中出現(xiàn)冰水混合狀態(tài)，但其溫度仍保持0℃.因試管中冰塊溫度也為0℃，它們之間不存在溫度差，無熱傳遞發(fā)生.所以試管中冰塊不會熔化.答案A、C.說明晶體只在熔點熔化，且在熔化時是由固態(tài)變成液態(tài)，但溫度不變.只有當相接觸的兩個物體存在溫度差時，才會有由高溫物體向低溫物體的熱傳遞，溫度相同的兩個物體間，是不會出現(xiàn)相互吸熱、放熱現(xiàn)象的.【例5】根據(jù)下表中所列出的幾種物質的熔點，判斷下列說法是否正確.物質名稱固態(tài)水銀金銅鋼鎢固態(tài)氫固態(tài)氦熔點(℃)-391064108313003410-259-272（1）電燈泡的燈絲用鎢制成，不會熔化；（2）純金掉在鋼水中不會熔化；

7、（3）水銀溫度計在-40℃時已無法使用；（4）在-265℃時氫氣是固態(tài).思路與技巧當物體溫度達到熔點，并能繼續(xù)吸熱，就能熔化.如金的熔點是1064℃，常溫下金處于固態(tài)，溫度升至1064℃，且繼續(xù)吸熱就熔化了.物體溫度高于熔點處于液態(tài)，低于熔點處于固態(tài)，等于熔點時可能處于固態(tài)、液態(tài)或固液共存.答案（1）正確.白熾燈絲正常發(fā)光時的溫度約為2000℃左右，而鎢的熔點是3410℃，故燈絲工作時不會熔化（2）錯誤.鋼的熔點是1300℃，鋼水的溫度高于1300℃，而固態(tài)金的最高溫度（即熔點）為1064℃，故純金掉入鋼水中會熔化（3）正確.水銀的凝固點是-39℃，在-40℃

8、時水銀呈固態(tài)，而水銀溫度計是利用液體熱