八年级上册三、熔化和凝固公开课课件ppt

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长江是我国的第一大河。你可曾想过，这气势磅礴、奔腾万里的滔滔巨流，其源头竟是由各拉丹冬雪山冰雪消融的点点水滴汇集而成的！
1. 熔化和凝固物质从固态变为液态叫作熔化，从液态变为固态叫作凝固。2. 探究冰和石蜡的熔化特点【做一做 】将温度传感器与计算机连接，设置好数据采集软件。如图所示，取 适量碎冰放入试管中，插入温度传感器探头，再将试管置于放有水的烧杯中。 采集实验数据并观察计算机屏幕上显示的冰熔化的温度—时间图像，同时观察冰的状态变化情况。
将上述装置中的碎冰换成碾碎的石蜡，并且用酒精灯对烧杯加热，如图所示，观察计算机屏幕上显示的石蜡熔化的温度—时间图像，同时观察石蜡的状态变化情况。
【实验现象】图甲和图乙分别为实验中获得的冰熔化时的温度—时间图像和石蜡熔化时的温度—时间图像。
甲 冰熔化时的温度—时间图像 乙 石蜡熔化时的温度—时间图像
【交流与讨论】（1）冰和石蜡熔化时，它们的温度变化各有什么特点？（2）冰和石蜡在熔化过程中是否需要吸热？
【实验结论】冰在熔化过程中，温度不变，需要吸热；石蜡在熔化过程中，温度升高，需要吸热。
3. 晶体与非晶体（1）晶体与熔点有些固体（如冰）在熔化过程中尽管不断吸热， 但温度却保持不变，即具有固定的熔化温度，这类固体属于晶体。温度—时间图像如图所示。 例如，冰、海波、食盐、石英、萘、各种金属等都属于晶体。
（2）非晶体还有一些固体（如石蜡），它们在熔化过程中，只要不断吸热，温度就会不断升高，即没有固定的熔化温度，这类固体属于非晶体，温度—时间图像如图所示。例如，石蜡、松香、玻璃、沥青等属于非晶体。
（3）熔点与凝固点晶体熔化时的温度叫作熔点。实验研究表明：晶体熔化后再凝固时也有一定的凝固温度，这个温度叫作凝固点。同种晶体的凝固点与熔点相同，非晶体没有熔点也没有凝固点。晶体熔液在凝固时会放热。
（4）非晶体熔化、凝固时温度的变化曲线
①非晶体熔化时的特点非晶体熔化过程中，随着吸热，温度不断地上升，没有固定的熔化温度，逐渐变软、变粘、变稀、变成液态。②非晶体凝固时的特点非晶体在凝固过程中，随着放热，温度持续降低，也没有一定的凝固温度，状态逐渐变粘、变稠、变硬，变成固态。
4. 用常规器材探究冰和石蜡的熔化特点
【实验器材】海波、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、大试管、温度计、搅拌器、水、火柴。【实验装置】如图所示，将海波放入内有温度计的试管中，再把试管放入盛水的烧杯中。点燃酒精灯，经过一段时间后海波就会慢慢熔化。
【进行实验】（1）当温度计的示数升至40℃左右时开始计时，每隔1min记录一次数据，填入下表。（2）将海波换为石蜡，找出石蜡熔化时温度的变化规律。
【分析与论证】（1）画出温度—时间图像以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表中的数据分别在两方格纸上描点，然后再将所有的点用平滑的曲线连起来，得到海波和石蜡温度随时间变化的图像。
海波熔化时的温度-时间变化图像
石蜡熔化时的温度-时间变化图像
（2）分析熔化过程①海波的熔化过程：海波吸收热量，温度逐渐上升，温度达到48℃时开始熔化。熔化过程中继续吸热，温度保持不变；熔化完，继续吸热升温。②石蜡的熔化过程：吸收热量温度持续上升，在此过程中，石蜡由硬变软变稀，最后熔化为液体。
海波和石蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段温度变化的特点：
①物质在熔化过程中都要吸收热量。②不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。有的物质（如海波）在熔化过程中虽然继续吸热，但温度保持不变；有的物质（如石蜡）在熔化过程中先变软，后变稀，最后熔化为液体，且随着加热时间的延续温度逐渐升高。
演示实验——《研究固体熔化时温度的变化规律》
视频讲解——《熔化和凝固的条件》
【例题1】小明同学在探究固体熔化的活动中，作出了如图所示的图象。（1）从图象可知，这种固体是______（填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是____。（2）1min时物质是____态、10min时物质是__________状态，18min时物质是____态．
（1）从图象可知，在5～10min这段时间内，固体吸收热量，温度不变，属于晶体，它的熔点是0℃。（2）1min时物质是固态，10min时物质是固液共存状态，18min时物质是液态．
CD．乙图象中，物质在BC段属于熔化过程，处于固液共存态，物质在B时刻还没有熔化，所以是固态，在C时刻刚熔化完，是液态，故C错误，符合题意；物质在熔化过程中温度保持210℃不变，所以熔点为210℃，D正确，不符题意。
【例题2】用图像来描述物理现象，是物理中常用的方法之一，它简单明了。从图中读出的物理信息错误的有（　　）A．甲是非晶体，熔化过程中吸热，温度逐渐升高B．乙是晶体，熔化过程中吸热，但温度不变C．乙物质在B时刻是固态，C时刻是固液共存状态D．乙物质的熔点是210℃
A．甲图象中，物质在熔化过程中温度不断升高，没有固定熔点，是非晶体熔化图象，熔化过程中吸热升，A正确，不符题意；B．乙图象中，物质在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点，是晶体熔化图象，熔化过程中吸热，但温度不变，B正确，不符题意；
【例题3】下表列出了几种晶体的熔点，判断下列说法，错误的是（ ）A．在－268 ℃时，氢是固态B．白炽灯的灯丝用钨制成，不容易熔化C．纯金掉入钢水中不会熔化D．水银温度计在－40 ℃时不能使用　　　
A．固态氢的熔点是-259℃，-268℃低于-259℃，所以在-268℃时，氢是固态，故A正确；B．灯丝用钨制成，是因为钨的熔点高，灯丝不容易熔化，故B正确；C．钢的熔点是1300℃，钢水的温度等于或高于1300℃，金的熔点是1064℃，金放在钢水中，金能达到熔点，能从钢水中吸收热量，所以金在钢水中一定熔化，故C错误；D．水银的凝固点和熔点相等，所以水银的凝固点是-39℃，低于-39℃时水银是固态，不能根据液体热胀冷缩原理工作，故在-40℃时不能使用，故D正确。 所以选C。
【例题4】如图所示为“探究冰和蜡熔化时温度的变化规律”的实验； （1）如图甲所示，温度计的玻璃泡要__________在固体粉末中，不要碰到试管底或试管壁；（2）若某时刻的示数如图甲所示，则此时温度计的读数为______ ℃；（3）实验装置采用“水浴法”加热的好处是____________；（4）如图乙和丙所示，是小李绘制的冰和蜡的熔化图像，则图______是蜡的熔化图像，判断的依据是____________；
（5）实验中小李发现冰熔化时间短，不便于观察熔化的现象，在不改变原来实验装置的情况下，请写出一种延长冰熔化的方法：____________ 。
使加热物质受热均匀
在熔化过程中温度不断升高，没有熔点
（1）根据温度使用注意事项可知，用温度计测量固体粉末的温度，则温度计的玻璃泡要完全浸没在固体粉末中，不要碰到试管底或试管壁。（2）常用液体温度计是利用液体热胀冷缩的原理制成的；由图甲知，温度计的分度值为1℃，示数为47℃。（3）采用水浴法加热的好处是：液面以下水温相同，避免局部受热，使物质受热均匀。（4）蜡是非晶体。非晶体在熔化过程中温度不断升高，图丙；整个过程中温度都在升高，没有熔点，所以是非晶体的熔化图像，则丙为蜡的熔化图像。（5）实验中小林同学发现冰熔化时间短，不便于观察熔化时的现象，可以增加冰的质量或者移除酒精灯直接用热水进行水浴法加热，来延长加热时间。
（1）冷冻保鲜食品、冷敷如图所示，超市用冰来冷冻保鲜食品，病人受伤部位可以用冰袋来冷敷。都是利用了冰熔化时吸热的特点。
1. 熔化、凝固的应用
（2）糖塑、制成玻璃制品 熔化的麦芽糖被手工艺人塑造成千姿百态的造型，工厂将玻璃加热到熔融状态，然后用它制作各种玻璃制品。
（4）菜窖里放水北方的冬天气温低，在菜窖里放几桶水利用水凝固时放热，使菜窖内温度不致于太低，菜不致于冻坏。
2. 熔化、凝固对生产和生活造成的不利影响 （1）熔化的不利影响俗话讲“下雪不冷化雪冷”，其中的“化雪冷”就包含了熔化吸热的道理。化雪是熔化过程，从周围的空气吸热，导致空气温度降低，人们感到寒冷．要多穿衣服防止感冒；北方草原下雪融化时使气温降得很低，会把羔羊给冻死，要做好防寒工作。（2）凝固的不利影响北方的冬天，汽车发动机的散热器里的水在夜晚的时候凝固，容易胀破散热器等。解决办法：要加防冻液。钢厂里浇铸钢锭，钢铁熔液凝固放热，容易烫人或使机械受损，解决办法是：工人穿厚衣服或用水来冷却。
冶炼技术反映了社会生产力的水平。我国古代的冶炼技术曾走在世界的前列。早在商周时期，我们的祖先就已经熟练掌握了青铜铸造技术。他们通过控制铜、锡、铅等金属的比例，熔炼成各种性能的青铜合金，铸成各种农具、兵器、乐器和祭礼器等。
春秋战国时期，我国发明了生铁冶炼技术，这比欧洲要早约2 000 年。生铁是在 1 150 ~ 1 300 ℃的高温下冶炼出来的，质地比较硬且可铸性强。生铁冶炼技术的进步推动了铁质农具的广泛应用，出现了铁犁牛耕的生产方式，推动了生产力的发展和井田制的解体，促进了农业、手工业、土木建筑业的迅速发展。
随着生铁冶炼技术的发展，各种炼钢技术也应运而生。例如，在南北朝时期普遍使用的灌钢法，它利用“生铁碳高、熟铁碳低”的特点，将生铁和熟铁按比例混合熔炼以改变碳含量，从而生产出硬度高、性能好的钢。这项技术的发明为世界冶炼技术的发展作出了贡献。
【例题5】冬天雨雪过后，停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰．要想除去这些冰，下列做法中不可采用的是（ ）A．喷洒盐溶液 B．用硬的纸质物体直接清除C．启动车子，打开热风，吹车前窗玻 D．将少量沸水洒在车前窗玻璃上
A、喷洒盐溶液，可以降低冰的熔点（水的凝固点），从而达到熔化的目的．故A做法可采用；B、用硬的纸质物体直接清除可以除去一些冰或雪，故B做法可采用；C、启动车子，打开热风，吹车前窗玻璃可使冰吸热熔化，达到除冰目的，C做法可采用；
D、将少量沸水洒在车前窗玻璃，因水的温度很高，会使冰和玻璃迅速吸热，因膨胀会引起对物体的破坏，且热水流下后，表面的水分会迅速降温，又重新凝固，故D做法不可采用．
【例题6】如图所示为一种夏季使用的汽车冰凉座垫，它通过生物冰快速激发成型技术研制而成。座垫内物质通常情况下为固态，人坐上去时，座垫内物质就会慢慢转变为液态，但温度保持不变，此过程可持续数小时，人坐在上面会感觉凉爽。下列有关分析错误的是（　　） A．座垫内物质是晶体B．座垫内物质熔点高于人体温度C．人坐上去时座垫内物质吸收热量D．人坐上去时座垫内物质发生了熔化现象
A．座垫内物质就会慢慢转变为液态，但温度保持不变，是晶体熔化的特征，所以座垫内物质是晶体，故A正确；B．坐垫内物质能从人身体吸热熔化，说明人体温度高于该物质的熔点，即座垫内物质熔点低于人体温度，故B错误；C．熔化过程需要吸热，是坐垫内的物质从人的身体吸热，故C正确；D．人坐上坐垫，坐垫内的物质从固态变为液态，是熔化过程，故D正确。
①熔化：物质从固态变为液态叫作熔化.②晶体与非晶体：有固定熔化温度的固体叫作晶体. 没有固定熔化温度的固体叫作非晶体.③ 熔点：晶体熔化时的温度叫作熔点.④熔化规律：晶体熔化吸热，温度不变；非晶体熔化吸热，温度升高.⑤晶体熔化条件：温度达到熔点；不断吸热.⑥熔化吸热的应用：用冰块保鲜食品、冷敷等.①凝固：物质从液态变为固态叫作凝固.②凝固点：液体凝固形成晶体时的温度，叫作凝固点.③凝固规律：晶体凝固放热，温度不变. 非晶体凝固放热，温度下降.④晶体凝固的条件：温度达到凝固点；不断放热.⑤凝固放热的应用：糖塑、玻璃熔化制作各种玻璃制品、饮料加冰等.
1．查阅资料，我国北方的最低气温大致是多少？为什么在寒冷的北方不用水银温度计来测量气温？
在寒冷的北方最低气温可达-50 ℃ 。因为水银的凝固点是-39℃，气温达到-50℃时，水银已经凝固了，所以不可能再根据液体的热胀冷缩来测温度。查熔点表可知，这时可利用酒精温度计（酒精凝固点是-117℃） 。
2．图是一些小冰块在加热过程中温度随时间变化的图像。从图像中你能获得哪些信息？
从0时刻开始加热至 t1时刻，冰的温度从-10℃上升到0℃；从t1时刻到t2时刻，冰处于固液共存状态，温度保持0℃不变； t2时刻后，冰全部熔化为水，并且随着进一步加热，水的温度逐渐升高。
3. 在生活中，你会见到许多固态物质，如食盐、玻璃等。你想知道它们属于晶体还是非晶体吗？查阅资料寻求答案，并与同学交流。
固态物质分为晶体和非晶体，从宏观上看，晶体都有自己独特的、呈对称性的形状，例如食盐晶体呈立方体、冰呈六角棱柱体、明晶体呈八面体等。而非晶体的外形是不规则的。晶体的物理性质在不同的方向上（如机械强度、导热性、热膨胀、导电性）不同，称为各向异性，而非晶体的物理性质却表现为各向同性。晶体有固定的熔化温度——熔点，而非晶体则是随温度的升高逐渐由硬变软，而熔化。
为了给海鲜降温，常在海鲜包装中放入冰袋，利用的是冰在熔化过程中会吸收热量。
1. 如图所示，小鹏在收到的快递海鲜包装中发现装有冰袋，冰袋在海鲜运输中所起到的作用是（　　）A．熔化吸热B．凝固放热C．汽化吸热D．升华吸热
2．“三星堆遗址”的再发掘为研究中华文明“多元一体”起源提供了有力实证，在发掘过程中，考古队员首次使用3D打印技术制造了如图所示的铜尊保护硅胶对其进行保护，3D打印技术就是在高能激光的作用下，硅胶粉会_______（选填“吸收”或“放出”）热量________（填物态变化名称，下同）成液态，然后________ 成型。
物体由固态变为液态的过程叫做熔化，熔化吸热；物体由液态变为固态的过程叫做凝固，凝固放热。3D打印技术就是在高能激光的作用下，硅胶粉会吸收热量熔化成液态，然后凝固成型。
熔化
3．图甲、乙分别是某物质的熔化和凝固图像。你能从中获得哪些信息?
由图甲可知，该物质在熔化过程中，存在温度不变的阶段，说明该物质是晶体，熔点是114℃；由图乙可知，该物质在凝固过程中，存在温度不变的阶段，说明该物质是晶体，凝固点是114℃；同种物质的熔点和凝固点相同。
ABC．由图可知，BC段时这种物质吸热，但温度不再升高，说明此时物质达到了熔点，正在熔化，BC段物质处于固液共存状态，因此这种物质属于晶体，而且其熔点为48℃，故AB正确，不符合题意，C错误，符合题意；D．从图象可以看出，从第5min开始熔化，到第10min结束，第10min后物质处于液态，故D正确，不符合题意。
4. 如图所示是物质在熔化时温度随时间变化的图像。下列从图像中获得的信息不正确的是（　　）A．这种物质是晶体，其熔点为48℃B．在BC段物质处于固液共存状态C．在BC段物质不吸收热量，温度不变D．第10min后物质处于液态
5．根据表中的数据，下列说法正确的是（　　） A．-110℃的酒精是固态B．不可以将铜块放到铁制容器中熔化C．放在0℃的房间中的水会凝固结冰D．在-20℃的地区，能用水银温度计测气温
A．酒精的熔点是-114℃，-110℃的酒精高于熔点，是液态，故A错误；B．铁的熔点是1535℃，铜的熔点是1083℃，铜在1083℃时吸收热量，开始熔化，可以将铜块放到铁制容器中熔化，故B错误；C．同种晶体的熔点和凝固点相等，水的凝固点是0℃，放在0℃房间中的水能达到水的凝固点，但是水不能继续放出热量，不能凝固，故C错误；D．水银的熔点是-39℃，在-20℃的地区，水银是液态，所以能使用水银温度计，故D正确。 所以选D。
（3）由图像乙可知，海波熔化过程的特点是：继续吸热，温度________（选填“升高”“降低”或“保持不变”），因此海波是______（选填“晶体”或“非晶体”）。
6．如图是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。（1）甲图中的器材安装顺序是________（选填“自上而下”或“自下而上”）；（2）图乙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像。海波熔化过程对应图线中的_____（填“AB”或“BC”）段；