⑴ 熔化和凝固的概念
熔化和凝固
一、素質教育目標
(一)知識教學點
1.什麼是物態變化。物質在通常情況下存在三種狀態。
2.什麼是熔化和凝固。熔化過程中吸熱,凝固過程中放熱。晶體與非晶體在熔化和凝固過程中的區別。
3.晶體與非晶體熔化和凝固圖象。
(二)能力訓練點
1.培養觀察能力
通過觀察晶體與非晶體的熔化、凝固過程培養觀察能力
2.培養實驗能力
通過進行晶體熔化與凝固的實驗培養實驗能力。
3.培養分析概括能力
在觀察、實驗的基礎上,分析、概括出晶體與非晶體熔化、凝固過程中的相同點與不同點,認識晶體熔化的條件及規律。
(三)德育滲透點
1.本節實驗中,需要同時觀察幾個現象,因此應通過實驗培養學生認真、仔細的良好行為習慣和勇於克服實驗中所遇到的各種困難的良好意志品質。
2.在實驗中使用的易碎儀器較多,應教育學生愛護儀器設備,如有損壞主動承擔責任,培養學生良好的品德。
二、重點、難點、疑點及解決辦法
1.學生實驗能力的培養
本節熔化現象的實驗,根據教材要求是演示實驗。但為培養學生實驗能力,建議改為邊講邊實驗,由學生自己動手完成實驗。實驗中需要的儀器比較多,組裝儀器有一定困難,但為培養學生動手能力,應要求學生自己動手按照實驗要求裝配儀器。為了節約課上時間,課下可以進行適當的訓練,或者培養一些學生骨幹。
2.學生觀察能力的培養
本節實驗的觀察是對物理現象和物理過程的觀察,通過觀察應使學生了解實驗中所涉及的全部的物理內容,了解有關物理現象及物理量隨時間變化的情況。因此在本節實驗的觀察中應注意以下幾個問題。
(1)全面觀察物理現象和物理過程
本節實驗應觀察晶體和非晶體的熔化過程,以及實驗過程中溫度的變化情況。這是認識熔化、凝固過程中關鍵點和特點的基礎,但初二學生在觀察中往往顧此失彼,因而通過本節實驗應有意識地培養學生全面觀察物理現象和物理過程的能力。
(2)認真觀察物理現象和物理過程的主要特點,這是物理觀察的重要要求。本節實驗物理現象的主要特點是,晶體在熔化過程中,溫度計的示數指示在一定的位置不變,而這時還在繼續給其加熱(即需要吸熱)而非晶體在熔化的過程中,溫度計示數一直在上升。
(3)觀察物理現象與物理過程發生的條件,及其規律性,這一觀察要求對於建立物理概念和物理規律,培養學生分析概括能力具有重要意義。本節實驗,物理現象與物理過程發生的條件和規律是很明顯的,但是作為培養學生觀察能力的一個層次的要求,必須有意識地對學生進行培養。
為了達到以上培養學生觀察能力的目的,可提出一些觀察問題,讓學生在實驗中有意識地去觀察。例如:晶體和非晶體在熔化時物態變化情況有什麼不同?溫度變化情況有什麼不同?哪種物質有固定的熔化溫度?是多大?對凝固過程也可提出相應的問題。然後要求學生根據提出的觀察問題有目的地觀察並做好記錄。
三、課時安排
1課時
四、學生活動設計
實驗 觀察海波和石蠟的熔化、凝固現象
為了達到實驗的預期目的,在整個學生實驗活動過程中應注意以下幾個環節
1.講清實驗操作中應注意的主要問題。
2.根據實驗目的,提出觀察問題,並教給學生觀察方法,使學生有意識地進行觀察,並逐步培養學生的觀察能力。
3.學生自己組裝儀器,並設計好表格。
4.開始實驗,並隨時進行觀察記錄。
5.認真總結物理規律。
五、教學步驟
(一)教學目標
1.知道什麼是物態變化,知道物質在通常情況下存在三種狀態。
2.知道晶體與非晶體熔化過程的特點及規律,知道不同的晶體熔點不同。
3.知道晶體、非晶體熔化和凝固圖象。
4.通過本節教學,初步培養學生的觀察能力和實驗能力,培養學生良好的學習習慣和意志品質。
(二)重點難點的學習與目標完成過程
1.引入課題
教師用投影打出如圖4--2所示的圖,請同學根據圖42,說出甲、乙溫度計所指示的溫度值。
[老師]上節課我們一起學習了溫度和溫度計以及用溫度計測物體的溫度。在自然界,許多熱現象都與溫度有關。比如當溫度升高到一定程度時冰可以化成水,當溫度降低到一定程度時水可以結冰,這就是我們今天要研究的熔化和凝固現象。
2.新課教學
第三節 熔化和凝固(板書)
[老師]冰是固體,一般我們又稱其為固態。水是液體,一般我們又稱其為液態。水除了可以結冰變成固態,還可以發生什麼變化,變成什麼狀態。
[學生]可以變成水蒸汽
[老師]固體、液體、氣體是物質存在的三種狀態。水這種物質可以在三種狀態之間變化,其它物質也可以。一般情況下是固態的銅、鐵等金屬在高溫下可以變成液態、氣態;一般情況下是氣態的氧氣,氮氣在溫度很低時也可以變成液態、固態。今天我們只研究熔化和凝固現象。
板書
1.熔化物質從固態變成液態叫熔化。
2.凝固物質從液態變成固態叫凝固。
[老師]物質的熔化和凝固需要一定的條件,而且遵循一定的規律。今天我們就通過實驗來研究這些問題。
實驗開始前,首先請學生在老師指導下認真觀察講台桌上已裝配好的進行海波和松香熔化實驗的兩套裝置,並認真對照檢查自己桌上的儀器是否齊全,然後向學生講清以下問題。
A.固體分為晶體和非晶體兩類,冰、石英、水晶、食鹽、各種金屬都是晶體。松香、玻璃、石蠟都是非晶體。本節課就是通過海波、松香的熔化、凝固實驗來研究晶體和非晶體的熔化、凝固過程各有什麼特點。
B.實驗中將溫度計和攪動器插入有海波的試管當中,並使溫度計的玻璃泡插入海波里與海波充分接觸,把試管放進盛有水的燒杯中,用酒精燈給燒杯緩緩加熱,同時用攪動器攪動海波,使其各部分溫度一樣。
C.觀察溫度計的示數,待海波的溫度升高到30℃以後每隔1分鍾記錄一次溫度,同時注意觀察海波的狀態,待海波的溫度升高到55℃後,停止加熱,讓海波冷卻,每隔1分鍾記錄一次溫度,同時注意觀察海波的狀態,直到溫度降低到30℃為止。
D.松香的熔化、凝固實驗可以參照上述辦法進行。
E.請同學參照教材P40圖47將儀器裝配好,並將實驗表格畫在作業本上,操作時注意愛護儀器設備。
教師用投影打出表格
表一、海波的溫度隨時間變化情況
時間(分)
溫度(℃)
表二、松香的溫度隨時間變化的情況
時間(分)
溫度(℃)
F.按教材P43的要求,講點燃和熄滅酒精燈的正確方法。
G.得出實驗數據後,要求學生對數據認真進行分析,找出其中的規律。教師講清以上問題後問學生還有無問題,待解答完學生疑問後宣布開始實驗。實驗過程中教師巡視,隨時幫助解決學生遇到的問題,並注意了解哪些同學實驗做的好。在這段時間內,教師把表一和表二畫在黑板上。
實驗結束,請兩名同學把他們通過實驗得到的溫度隨時間變化的數值寫在黑板上。
老師:請同學們根據黑板上給海波加熱的過程中溫度隨時間變化的情況,並結合自己的實驗分析一下,海波熔化和凝固過程有什麼特點?從中可以找出什麼規律?松香熔化和凝固的過程有什麼特點?從中可以找出什麼規律?它們有什麼相同之處和不同之處?
組織學生以實驗小組為單位進行討論,在討論的基礎上,請三名同學總結分析的結果,教師根據學生回答的情況進行必要的補充和修正,最後應引導學生說出以下三個方面的內容
1.給海波加熱,海波的溫度不斷升高,當溫度上升到48℃時,開始熔化,在熔化過程中雖然還在繼續加熱,但海波的溫度卻保持48℃不變,直到完全熔化後溫度才繼續上升。這個現象表明,海波在一定的溫度下熔化,在熔化的過程中吸收熱量,溫度保持不變。液態海波在凝固的過程中溫度也保持不變,而且凝固的溫度與它熔化的溫度相同。
2.給松香加熱,松香先是變軟,然後逐漸變成液態,在整個熔化的過程中,松香的溫度不斷上升。這個現象表明松香沒有一定的熔化溫度。實驗中觀察到,它也沒有一定的凝固溫度。
3.海波和松香的熔化與凝固相同之處是:熔化過程中都要吸熱,凝固過程都要放熱。不同之處是:海波在一定的溫度下熔化,也在一定的溫度下凝固。松香沒有一定的熔化凝固溫度。
[老師]以上我們通過實驗研究的海波和松香的熔化和凝固的特點也可以用圖象的方法來表示出來,圖象是表示一個量(比如我們今天實驗中的溫度)隨另一個量(今天實驗中的時間)變化的情況。
老師在准備好的坐標黑板上,邊講述圖象的畫法,邊繪制圖象,繪制完後,請同學說出圖象中各段所表示的物理現象及其反映出的規律,說出海波與松香熔化和凝固圖象的不同之處。
[老師]前邊我們研究了海波、松香的熔化凝固特點,事實表明,所有的晶體都與海波一樣有一定的熔化溫度,叫熔點。所有的非晶體都沒有一定的熔化溫度。
板書
3.熔點和凝固點
晶體都有一定的熔化溫度,叫熔點
晶體有一定的凝固溫度,叫凝固點
同一種物質的凝固點跟它的熔點相同
非晶體沒有一定的熔點,也沒有一定的凝固點
4.晶體在熔化過程中要吸熱,溫度不變,液體在凝固成晶體的過程中放熱,溫度不變
非晶體在熔化或者凝固過程中也要吸熱、或者放熱
(三)總結
通過今天的學習,我們知道了,固體、液體、氣體是物質存在的三種狀態,在外界條件發生變化時,物質可以在這三種狀態之間變化。今天我們又研究了其中兩種變化,熔化和凝固。事實上,這三種狀態只是物質在通常意義上的狀態。如果從物質的內部結構角度來考慮,可以確定許多不同的物態,例如:等離子態、玻璃態、中子態、液晶態……。隨著同學們年齡的增長,我們會學習到更多的知識。
六、布置作業
完成教材P41練習l~3題。
七、版書設計
第三節 熔化和凝固
1.熔化物質從固態變成液態叫熔化
2.凝固物質從液態變成固態叫凝固
3.熔點和凝固點
晶體都有一定的熔化溫度,叫熔點
晶體有一定的凝固溫度,叫凝固點
同一種物質的凝固點與它的熔點相同
非晶體沒有一定的熔點,也沒有一定的凝固點
4.晶體在熔化(凝固)的過程中要吸熱(放熱)溫度保持不變
非晶體在熔化或者凝固的過程中也要吸熱,或者放熱
⑵ 如圖甲所示是小勝同學探究「物質熔化和凝固規律」的實驗裝置。(1)為了完
(1)為了能使試管中的晶體均勻受熱,需要將試管中裝有晶體的部分全部浸沒在專水中,但屬試管不能接觸燒杯底部.
(2)物質熔化時,把試管取出,物質停止熔化,放回燒杯物質繼續熔化,可見物質熔化時需要吸收熱量.
(3)物質在熔化過程中不斷吸收熱量,溫度保持不變.該物質是晶體.物質的溫度保持0℃不變,在第3min時.在熔化過程中處於固液共存狀態.
(4)從第1min到第5min,物質的溫度保持0℃不變,因此熔點為0℃.物質是固態時,吸熱1min,物質溫度升高了4℃(從-4℃到20℃).物質是液態時,吸熱2min,物質溫度升高了4℃(從0℃到4℃).所以該物質熔化前(AB段)升溫比熔化後(CD段)升溫快.
故答案為:(1)試管不接觸燒杯底和試管中裝有晶體的部分完全浸沒在水中;(2)吸收;(3)晶體、固液共存;(4)0、快.
⑶ 熔化和凝固 實驗
(1)所需器材來:容器、源玻璃棒、酒精溫度計。
實驗過程:把水,酒精混合物放入0攝氏度以下的冰箱內,每過幾分鍾,用玻璃棒攪拌,看有沒有熔化。熔化了,讀出溫度。
(2)晶體硬,非晶體彈性好
實驗原理:任何物質,在溫度升高時,物態也會發生變化。
主要實驗方法:水浴法(使晶體均勻受熱)
實驗器材:鐵架台、酒精燈、石棉網、水、燒杯、試管、晶體(海波)、溫度計、鍾表、玻璃棒。
操作提示:(1)把裝有海波的試管(高度約3cm)放在盛有熱水(稍低於熔點,海波的熔點是48℃)的大燒杯里。試管內裝有溫度計和攪拌器(玻璃棒),隨時攪拌海波,並每半分鍾記錄一次溫度。
(2)等海波的溫度接近熔點時,稍減慢加熱速度。注意觀察海波的變化:試管壁開始→海波逐漸熔化→溫度基本保持在熔點左右→海波全部熔化後→溫度有持續上升。約超過熔點10℃時停止加熱。
實驗現象:(1)開始加熱時,海波物態不變,溫度計示數逐漸增大(2)在一定的溫度下(熔點)海波開始融化,熔化過程中吸熱,但溫度計示數保持不變,海波處於固液共存態。(3)當海波全部熔化完畢,繼續加熱,溫度計示數由逐漸增高。
⑷ 探究晶體熔化時溫度的變化規律實驗
(1)圖甲中,溫度計的玻璃泡碰到了試管的底部,測得的溫度是試管底的溫度,故版這一操作是錯誤的;
(2)讀圖乙知,第2分鍾時晶體開始熔化,到第4分鍾時熔化結束,所以第5分鍾時該晶體處於液態;
(3)圖丙中溫度計的分度值為2℃,其示數為48℃;第3分鍾時,物質處於熔化過程中,所以該晶體的熔點為48℃.
故答案為:(1)溫度計的玻璃泡碰到了試管底;(權2)液;(3)48℃.
⑸ 初二物理《熔化與凝固》的教案
第三節 熔化和凝固
一)教學目的
1.知道什麼是熔化和凝固現象。
2.理解晶體的熔點和凝固點的物理意義。
3.知道晶體和非晶體的熔化、凝固的區別。
4.知道熔化吸熱、凝固放熱。
5.了解圖象在學習物理學中的作用。
(二)教具
學生實驗,三人一組。每組配備熔化實驗儀器、酒精燈、鐵架台、石棉網、溫度計二支、海波、蠟、水、火柴、坐標紙。
(三)教學過程
一、新課引入
教師:我們在小學自然常識課中學習過物質存在的三種狀態:固態、液態和氣態。但是物質的狀態不是一成不變的。當物體的溫度發生變化時,物質的狀態也往往發生改變,所以物質狀態的變化也屬於熱現象。
二、進行新課
1.熔化和凝固
教師提問:你見過哪些物質由固態變成液態的現象?
(學生回答)
春天來了,湖面上的冰化成水;固態的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態等等,這些都是物質由固態變成液態的現象。
提問:你見過哪些物質由液態變成固態的現象?
(學生回答)
冬天到了,氣溫下降,湖面上的水結成冰;工廠的鑄造車間里,工人將鐵水澆在模子里,冷卻後,鐵水變成了固態的鑄件。
我們把物質由固態變成液態的過程叫熔化。物質由液態變成固態的過程叫做凝固。剛才我們提到的冰化成水是熔化,水結冰是凝固。鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成液態是熔化,鐵水鑄成工件是凝固。
除此之外,蠟、松香、瀝青、玻璃等物質也能熔化和凝固。
2.學生實驗:觀察海波的熔化。
(1)講述實驗的做法
各組的熔化實驗儀器中放入了少量的晶體物質海波。
將攪拌器和溫度計的玻璃泡插入試管里的海波粉中,溫度計的玻璃泡不要接觸試管壁和底,要埋在海波粉中。
把試管放在大燒杯的水中,將燒杯放在鐵架台的石棉網上,用酒精燈加熱。等水溫升至30℃以上時,用攪拌器不停地攪動,每隔半分鍾記錄一次海波的溫度,並觀察海波的狀態。最後根據記錄的數據在坐標紙上畫出海波的溫度隨時間變化的圖線。
(2)注意事項
為了做好實驗,每組的三位同學要分工合作。一位同學攪動,一位同學讀數,並觀察海波的狀態,第三位同學記錄溫度和狀態。實驗中,攪動必須不停地進行,以保證海波受熱均勻。
(3)學生操作,等各組的熔化過程完成後繼續加熱,教學活動繼續進行。
3.海波的熔化曲線的分析
(教師選擇一個組的熔化曲線,請該組同學畫在黑板上)
教師:其他各組的曲線雖然不完全相同,但是大致形狀如圖所示。我們將這一曲線分為AB、BC和CD三段,請同學們結合實驗,回答下列問題。
(1)AB段。在這段曲線對應的一段時間內海波是什麼狀態?溫度怎樣變化?(答:AB段所對應的時間內海波是固態,溫度升高)
(2)在曲線上的哪一點海波開始熔化?(答:B點)
(3)在BC段對應的時間內,海波的狀態如何?溫度是否變化?這段時間是否對海波加熱?(答:BC段所對應的時間內海波的狀態是固態和液態共存。海波的溫度保持在48℃左右不變。此時仍在繼續對海波加熱,即海波仍在吸熱)
(4)在CD段對應的時間內海波是什麼狀態?溫度如何變化?(答:海波的狀態是液態,海波已經熔化完畢,繼續加熱,海波的溫度升高)
4.熔點
教師:除了海波以外,其他晶體物質,如各種金屬、冰、固態酒精等,它們的熔化曲線都與海波的熔化曲線形狀相似,只是熔化時的溫度高低不同而已。這條熔化曲線反映了晶體物質熔化的一個重要特徵--晶體的熔化是在一定的溫度下完成的,即晶體在熔化過程中,溫度保持不變。
晶體熔化時的溫度叫熔點。純海波的熔點是48 ℃。我們實驗用的海波不純,熔點低於48 ℃。
5.凝固曲線
教師:如果讓熔化了的海波冷卻,記下液態海波在冷卻凝固成晶體過程中的溫度隨時間變化情況,可得到凝固曲線近似下圖的形狀。請大家思考並回答:
(1)DE段。海波是____態,____熱(填"吸"或"放"),溫度______。
(2)EF段。海波的狀態是______,____熱,溫度______。
(3)FG段。海波的狀態是______,____熱,溫度______。
教師:晶體的凝固也是在一定的溫度下完成。晶體凝固時的溫度叫凝固點,晶體的凝固點和它的熔點相同。
6.學生練習
(1)讀物質的熔點表。請學生看課本上的熔點表。教師讀一種物質的熔點並加以解釋。
教師:鎢的熔點是3 140 ℃。鎢在熔化時溫度保持在3 140 ℃不變。
(學生模仿教師讀幾種物質的熔點並加以解釋)
(2)學生回答
①溫度是70 ℃的萘是____態。
②水在-5 ℃時是____態。
③鐵、銅、鋁在常溫下是____態。
④水銀在-30 ℃時是____態。
⑤酒精在-100 ℃時是____態。
⑥錫在232 ℃時是____態。
⑦中國北部的漠河冬季氣溫最低到-52.3℃,應選用水銀溫度計還是酒精溫度計?為什麼?(應選用酒精溫度計。因為酒精的凝固點是-117 ℃,在-52.3 ℃的情況下,酒精是液態的。水銀的凝固點是-39 ℃,在氣溫低於-39 ℃時,水銀的固態的。所以水銀溫度計在冬季的漠河無法工作。)
7.熔化吸熱和凝固放熱
教師:現在請大家結合熔化和凝固的實驗聽一段海波的自白,並回答問題。
「我叫海波,我的熔點和凝固點都是48 ℃。現在我的體溫恰好是48 ℃,請你們告訴我,我是應該熔化,還是應該凝固呢?只要你們說得對,我就照你們說的辦。」
(學生討論並回答)
48 ℃既是海波熔點也是它的凝固點。此時海波是熔化還是凝固,關鍵要看海波是吸熱還是放熱。固態海波在溫度到達熔點時,吸熱則熔化。液態海波在溫度到這一溫度時,放熱則凝固。所以熔化時吸熱,凝固時放熱。
8.學生實驗:非晶體的熔化和凝固
教師:物質除了晶體還有非晶體,松香、石蠟、玻璃等屬於非晶體。我們現在利用實驗研究石蠟的熔化和凝固。
我們所用的實驗裝置還是剛才用過的裝置,實驗步驟也完全相同。
(學生操作、實驗)
教師:請一個組把石蠟的熔化和凝固曲線畫在黑板上。
從石蠟的熔化和凝固曲線可知,非晶體的熔化和凝固跟晶體不同。非晶體沒有一定的熔點,也沒有一定的凝固點。石蠟熔化時吸熱,溫度不斷上升,固態石蠟由硬變軟,然後再變為液態。凝固時放熱,石蠟由液態變為粘稠,然後由軟變硬,形成固態。
三、歸納總結
1.物質由固態變成液態叫熔化。物質由液態變成固態叫凝固。
晶體和非晶體的熔化、凝固有明顯的區別:晶體的熔化和凝固是在一定的溫度下完成,這個溫度分別叫熔點和凝固點。而非晶體沒有一定的熔點和凝固點。但是不論晶體還是非晶體,熔化時都吸熱,凝固時都放熱。所以,晶體實現熔化的條件可概括為兩條:一是溫度到達熔點,二是吸熱。凝固的條件是溫度到達凝固點,同時要放熱。
2.通過以上的學習,請大家考慮以下兩個問題。
(1)冰水混合物的溫度為什麼是0 ℃?(學生思考並回答)
冰水混合物中有冰又有水,冰和水的物態變化有兩種可能:其一是冰尚未熔化完畢,冰熔化時溫度保持在熔點不變。另一種可能是尚未凝固完畢,溫度也應保持在凝固不變。所以冰水混合處於熱平衡狀態,溫度為0 ℃。
(2)人們常說"下雪不冷化雪冷",這句話是什麼道理?
(學生思考並回答)
雪在熔化時溫度保持在0 ℃不變,但是要吸熱。雪從空氣中吸熱,氣溫下降,所以化雪時更冷。
3.北方的冬季較冷,為了妥善地保存蔬菜,多在菜窖里放幾桶水,可以利用水結冰時放出熱,窖內溫度不致太低。現在,人們研製出一種聚乙烯材料,在15 ℃~40 ℃的范圍內熔化或凝固,而熔化或凝固時,溫度保持不變。所以,人們將這種材料製成顆粒狀,摻在水泥中製成儲熱地板或牆壁,天氣熱時顆粒熔化,天氣冷時又凝固成顆粒,能調節室內的溫度。
四、作業
1.完成課文後的練習。
1.本節課文內容豐富,知識有一定的難度。教學重點應是熔點和凝固點及熔化吸熱和凝固放熱。建議安排好學生實驗,使學生充分認識晶體熔化和凝固時的特點,對圖像分析得細致、透徹,有利於學生加深認識、突出重點。
2.教學難點是晶體熔化或凝固時,雖然伴隨有熱的得失,但是溫度不變。受初中學生知識水平的限制,教師不必從理論上去講解,只要通過學生實驗,觀察現象,從事實出發,學生能記住這一事實即可。
3.突出重點、突破難點的有效方法是做好學生實驗。實驗應注意以下幾點:一是海波的純度盡可能高。二是對海波開始加熱時,不要用溫水,溫水會使試管內靠管壁的海波先熔化,而中央部分的海波的溫度還沒有達到48 ℃。三是攪拌要及時、不停頓。由於海波是粉末狀,導熱性能差,只有不停攪拌才可望實驗成功。
4.熔化吸熱、凝固放熱的教學,採用海波自白這種擬人化的方法,頗具趣味性和啟發性,教師不妨一試。
⑹ 由晶體熔化想到凝固的研究方法是
(1)所需器材:容器、玻璃棒、酒精溫度計。
實驗過程:把水,酒精混合物放入0攝氏度以下的冰箱內,每過幾分鍾,用玻璃棒攪拌,看有沒有熔化。熔化了,讀出溫度。
(2)晶體硬,非晶體彈性好
實驗原理:任何物質,在溫度升高時,物態也會發生變化。
主要實驗方法:水浴法(使晶體均勻受熱)
實驗器材:鐵架台、酒精燈、石棉網、水、燒杯、試管、晶體(海波)、溫度計、鍾表、玻璃棒。
操作提示:(1)把裝有海波的試管(高度約3cm)放在盛有熱水(稍低於熔點,海波的熔點是48℃)的大燒杯里。試管內裝有溫度計和攪拌器(玻璃棒),隨時攪拌海波,並每半分鍾記錄一次溫度。
(2)等海波的溫度接近熔點時,稍減慢加熱速度。注意觀察海波的變化:試管壁開始→海波逐漸熔化→溫度基本保持在熔點左右→海波全部熔化後→溫度有持續上升。約超過熔點10℃時停止加熱。
實驗現象:(1)開始加熱時,海波物態不變,溫度計示數逐漸增大(2)在一定的溫度下(熔點)海波開始融化,熔化過程中吸熱,但溫度計示數保持不變,海波處於固液共存態。(3)當海波全部熔化完畢,繼續加熱,溫度計示數由逐漸增高。
⑺ 探究「固體熔化時溫度變化的規律」的實驗裝置及作用
熔化規律:
晶體在熔化過程中,要不斷地吸熱,但溫度保持在熔點不變。
非晶專體在熔化屬過程中,要不斷地吸熱,且溫度不斷上升。
(晶體和非晶體的一個重要區別,就是晶體都有一定的熔化溫度,叫做熔點,非晶體沒有。晶體還有一定的凝固溫度,叫凝固點,而且同一種物質的凝固點跟它的熔點相同。)
海波、冰、石英、水晶、食鹽、明礬、萘、各種金屬都是晶體。
松香、玻璃、蜂蠟、瀝青都是非晶體。
裝置很簡單啊:酒精燈,鐵架台,加熱皿,溫度計就差不多了。
⑻ 小聰在探究晶體的熔化規律實驗中
(1)為了能使試管中的晶體均勻受熱,需要將試管中裝有晶體的部分全部浸沒在水中,但試管不能接觸燒杯底部.
因為晶體有一定的熔點,且熔化過程中溫度保持不變,所以由圖象可知:該晶體的熔點是80℃.
同一晶體的熔點和凝固點相同,即該晶體的凝固點為80℃,從開始熔化到熔化結束,時間為25min-10min=15min.
(2)將裝有固體的試管放入水中加熱,這是水浴法,採用水浴法,固體的溫度變化比較均勻,並且變化比較慢,便於及時記錄各個時刻下的晶體溫度和晶體狀態;
故答案為:(1)試管不能接觸燒杯底;試管中裝有晶體的部分完全浸沒在水中;80;80;15;
(2)受熱均勻; 慢;晶體溫度;晶體狀態;
⑼ 關於 熔化和凝固 物理難題
下面是一套題,你可以選做,我做了一些,答案供你參考。
一、填空題(66×0.5分=33分)
1、請將與下列自然現象所對應的物態變化名稱寫在現象後的橫線上。
①初春的早晨大霧彌漫____ 液化______ ②早春的河面冰的消融____熔化_______
③深秋早晨草木上的露珠____液化______ ④寒冬屋面瓦片上結霜_____凝華_____
⑤寒冷的冬天滴水成冰_____凝固_____ ⑥夏天暴雨過後天晴路面迅速變干____汽化______
⑦夏天自來水管出汗____液化______ ⑧從冷庫拿出的冰棒上有一層白粉____凝華______
⑨北方冬天早晨窗戶玻璃表面結冰花____凝華______
⑩秋天清晨的霧在太陽出來後散去____先液化後汽化______
2、寫出以下物態變化的名稱:給碘粒加熱變成紫色的氣體屬於____升華______現象,放在杯子里的冰塊過一段時間會變成水,屬於____熔化______現象,盤子里的水過一段時間變幹了,屬於_____汽化_____現象,出爐的鋼水變成鋼錠,屬於____凝固______現象,在手上擦些酒精感到冷屬於____汽化______現象。
*3、冰、松香、玻璃、食鹽、瀝青可以分為兩類:一類是__________,其特點是__________,例如__________,另一類是__________,其特點是__________,例如__________。
4、早春冰河解凍會感到寒冷,是因為____熔化吸熱______的緣故,盛夏在地上灑水會感到涼爽是因為____蒸發吸熱______的緣故。
5、在《千字文》中有「露結為霜」這樣的說法,其實這種說法是錯誤的,因為霜是空氣中的水蒸汽____凝華______形成的,並不是來源於露,而露是空氣中的水蒸汽____液化______形成的小水珠。
6、江河湖海,土壤植物中的水通過____汽化______變成水蒸汽,升入天空,水蒸汽在天空中遇到冷空氣有些____液化______成小水珠,有些_____凝華_____成小冰晶,形成升姿百態的雲(填物態變化名稱)
7、吹氣和哈氣都是從人口中呼出的氣,但效果不同,對著手吹氣,手感到_____冷_____,是因為吹氣加快了手上水份的____蒸發______,從手上吸收____熱量______;對著手哈氣,手感到____熱______,是因為哈出的水蒸汽在手上_____液化_____,而這是一個____放熱______過程。
8、用久了的燈泡會變黑,是因為燈絲受熱產生____升華______現象,然後氣態的鎢在燈泡壁上______凝華____的緣故。
9、水跟我們生活息息相關,通常情況下,水的凝固點是____0______℃,在1標准大氣壓下水沸騰時的溫度是____100______℃,水在結冰的過程中,溫度______不變____(選填「升高」「降低」或「不變」),但會_____放出_____熱量(選填「吸收」或「放出」),水在沸騰時,溫度---不變---(選填「升高」「降低」或「不變」),但需要____吸收______熱量(選填「吸收」或「放出」),一杯水放在桌上,水會蒸發,蒸發時,水的溫度_____不變_____(選填「升高」「降低」或「不變」),水蒸發需要____吸收______熱量(選填「吸收」或「放出」)
10、下表列出一些物質的熔點和沸點,根據表中數據回答問題
物質
冰
萘
水銀
酒精
氮
氧
鎢
錫
鐵
植物油
鉛
熔點℃
0
80
-39
-177
-210
-218
3410
232
1535
328
沸點℃
100
218
357
78
-196
-183
2750
287
1740
(1) 在冰、萘、水銀、酒精、氧幾種物質中,常溫下是固體的是___萘 鎢 錫 鐵 鉛_______;
(2) 氧在-184℃所處狀態是____液態______;
(3) 將錫、鉛放在一起來加熱,最先熔化的是_____錫_____;
(4) 北方冬天氣溫最低可低於-40℃,要測北方冬天氣溫,溫度計的測溫物質應選____酒精______;要測量萘的熔化和沸騰過程中溫度的變化,溫度計的測溫物質應選____錫______;
(5) 鋁鍋穿孔,可以用錫焊補好,補好的鋁鍋可以水煮食物,但不能油炸食物,是因為_______________錫的熔點介於水的沸點和植物油的沸點之間_________________________。
(6) 電燈在發光時,燈絲溫度高達2000℃以上,在表中所列材料中,應選_____鎢_____作燈絲材料;
(7) 要用蒸餾法來分離酒精和水,溫度應控制在_____78_____℃,要通過冷卻法來分離氧和氮,溫度應控制在_____-183℃_____;
(8) 一般說來,紙的著火點只有180℃左右,酒精燈火焰溫度在400℃—500℃之間,為什麼可以用紙鍋燒水________水的沸點低於紙的著火點,水沸騰後溫度保持在100℃____________。
11、人體正常體溫是____36.8______℃,體溫計的測量范圍是___35℃~42℃_______,體溫計的分度值是____0.1℃______,常用溫度計的分度值是____0.02℃______。
12、將一溫度計放在開口酒精瓶中,溫度計之數比室溫____高______(選填「高」或「低」),如果把這只溫度計從瓶中取出拿在手中,觀察溫度計示數變化,會_____降低_____,這是因為___________酒精蒸發需要吸熱___________________。
13、干濕泡濕度計是用兩個相同的溫度計並列製成的,使用時,其中一隻溫度計下端的玻璃泡包著濕布,因為水蒸發時要______吸熱____,所以這只溫度計的讀數要比另一支的讀數____高______,在相同室溫下,兩個讀數差值大,就表明空氣中的水蒸汽的含量____高______。
14、將濕衣服放在0℃房間里,衣服結了冰,是因為_________水的凝固點是0℃___________,而結冰後未解凍時,衣服變幹了,是發生了____升華______現象。
二、選擇題(22×1分=22分)
15、萘的熔點是80℃,則溫度是80℃的萘將( D )
A、是固態 B、是液態 C、固液共存 D、都可能
16、下列能夠降低室內平均溫度的做法是(C )
A、打開電風扇 B、關閉房門 C、向地上灑水 D、打開房間中正在工作的電冰箱門
17、冬天醫生檢查牙齒時,常把小鏡子放在酒精燈上適當烤一下,然後再伸進口腔內,這樣做的目的是( C )
A、防止接觸口腔時病人感到太涼 B、進行消毒
C、鏡面不會產生水霧,可以看清牙齒
D、防止鏡框受熱膨脹,致使鏡片脫落
18、海波的熔點是48℃,則溫度是48℃的海波,將( D )
A、正在熔化 B、正在凝固 C、不熔化也不凝固 D、都可能
19、在舞台上噴灑乾冰(固態二氧化碳)可以產生白霧,形成所需的效果,這種霧氣是( D )
A、二氧化碳氣體迅速液化形成的小液滴
B、乾冰迅速升華形成的白色二氧化碳氣體
C、乾冰先熔化再汽化形成的白色二氧化碳氣體
D、乾冰升華吸熱使空氣中的水蒸汽液化形成的小水珠
20、下列現象在自然界中不可能存在的是( A )
A、某種物質熔化時,溫度不斷上升
B、103℃的水並沒有沸騰
C、放在0℃的房間里的濕衣服結冰
D、在北方的嚴冬用水銀溫度計正常測出了冰雪的溫度
21、生活中,人們常常把碗放在鍋內的水中蒸「汽水肉」,「雞蛋糕」等食物,蒸出來的食物非常鮮嫩。要求碗不能與鍋底接觸,當鍋里的水沸騰時,碗里的水( B )
A、 稍後沸騰 B、同時沸騰 C、溫度總是低於鍋內水的溫度,不會沸騰
D、溫度能夠達到沸點,但不會沸騰
22、夏天,從電冰箱里取出雞蛋,常會看到雞蛋殼先變濕,再變乾的現象,此現象反映的物態變化過程是( A )
A、先液化後汽化 B、先升華後蒸發 C、先液化後升華 D、先凝華後升華
23、小明把裝有水的燒瓶放在火焰上加熱,直到水沸騰後,把燒瓶從火焰上拿開,迅速蓋上瓶塞,再把燒瓶倒置後向燒瓶底部澆冷水,則觀察到燒瓶里的水( B )
A、一直沸騰,澆上冷水後停止沸騰 B、先停止沸騰,澆上冷水後會重新沸騰
C、因為沒有繼續吸熱,又燒冷水,水不會沸騰
D、從火焰上拿開燒瓶,到向燒瓶底部澆冷水的整個過程中,水始終會沸騰
24、小明和小莉分別煮雞蛋,小明在水沸騰後,繼續用「急火」煮,而小莉在水沸騰後將火焰調小,用「文火」煮,但仍保持鍋中的水沸騰,直到將雞蛋煮熟,則兩種方法比較( AD )
A、小明省時間 B、小莉省時間 C、小明省燃料 D、小莉省燃料
25、嚴冬,汽車司機常用水和酒精的混合液作為發動機冷卻系統里的冷卻液,這是因為這種混合液有( C )
A、較高的沸點 B、較好的導熱性 C、較低的凝固點 D、以上說法都不對
26、一個密閉容器內裝有冰水混合物,當容器外氣溫為0℃時,經過一段時間後容器中( C )
A、都結成了冰 B、都化成了水 C、冰和水都不變 D、無法判斷
27、下列情況中,能使蒸發變快的是( C )
A、把蔬菜用保鮮膜包好後放入冰箱 B、給墨水瓶加蓋
C、用電熱吹風機將頭發吹乾 D、把新鮮的柑桔裝入塑料袋
28、用扇子扇風,人覺得涼快是因為( C )
A、扇來的風把周圍的熱空氣趕跑了 B、扇來的風的溫度比周圍氣溫低
C、扇風加快了人體表面汗水蒸發 D、扇來的風使周圍空氣溫度降低
29、把燒紅的鐵棒放入冷水中,會聽到一陣響聲,並且看到水面上出現「白氣」,在此過程中,發生的物態變化是( C )
A、液化 B、汽化 C、先液化,後汽化 D、先汽化後液化
30、在制葯時,可以從溶液中提取抗菌素,要用加熱的方法使水沸騰而除去水份,但抗菌素不能在超過80℃的條件下提取,應選用的方法是( D )
A、縮短加熱沸騰的時間 B、用微火加熱使其沸騰
C、增大容器中的氣壓 D、減小容器中的氣壓
31、衣櫃里常放些衛生球來防蟲,不過時間一長,櫃中的衛生球會變小甚至消失,這是因為衛生球( C )
A、熔化了 B、汽化了 C、升華了 D、蒸發了
32、100℃水蒸汽燙傷比100℃水燙傷更嚴重,這是因為( C )
A、水蒸汽溫度高 B、水蒸汽含熱多
C、水蒸汽液化要放熱 D、以上說法都不對
33、用來發射衛星的火箭,在它的頭部除了一層特殊物質:以避免火箭因高速運動時與空氣作用產生高溫而被毀壞,該材料能起這種作用的原因是( D )
A、材料堅硬不怕熱 B、材料不傳熱
C、材料非常光滑,不易與空氣作用生熱
D、材料受熱熔化並汽化吸收了大量的熱
34、目前有些飯店在洗水間安裝了熱風干手器,打開它就有熱風吹到手上,使手上的水很快蒸發掉,使水快速蒸發的原因是( A)
A、加快了水面附近空氣的流動並提高了水的溫度
B、 提高了水的溫度並增大了水的表面積
C、 加快了水面附近空氣的流動並增大了水的表面積
D、加快了水面附近空氣的流動,提高了水的溫度,增大了水的表面積
35、張明同學在家洗澡時,發現此過程涉及許多物理知識,於是他總結了以下幾點,其中一條有錯誤的是( A )
A、 房間內充滿的「白氣」是水蒸汽
B、 地面鋪上凹凸不平的地板磚是為了增大摩擦
C、 房間窗戶玻璃變得模糊不清是水蒸汽液化造成的
D、熱水沖洗全身變暖和是熱傳遞的結果
36、對冰水混合物加熱,下列說法不正確的是(A )
A、 混合物中水的溫度升高,冰的溫度不變
B、 混合物中水的質量增加,冰的質量減少
C、 混合物中的冰逐漸熔化
D、只要冰未熔化完,混合物的溫度就是0℃
三、讀圖與實驗題(32×0.5分=16分)
37、四位同學測量體溫時,分別沿如圖中所示A、B、C、D方向觀察讀數,其中沿著______方向觀察容易讀數,這是因為體溫計在設計時應用了___________,觀察圖乙,我們發現體溫計的測量范圍是____________,體溫計的分度值是_____,體溫計的讀數是____________。
38、如圖是某種物質的______(選填「熔化」「凝固」「沸騰」)曲線圖,由圖可知,該物質是____________(選填「晶體」「非晶體」)這種物質的熔點是______,物質熔化過程經過的時間是______,圖中AB段物質是______態,BC段物質是______態,CD段物質是______態,從B到C,固體的質量將______,液體的質量將______,B點時物質是______態,因為______,C點物質是______態,因為__________________。
39、如圖是用溫度計測量液體溫度的示意圖,但都有錯誤,請寫出各圖中的錯誤。
A圖____________________________ B圖_________________________________
C圖____________________________ D圖_________________________________
E圖_________________________________
40、在「觀察水的沸騰」的實驗中,實驗裝置如圖A所示:
(1)某個實驗小組觀察到沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程中的兩種情況如圖所示,則圖________是水在沸騰前的情況,圖________是水沸騰時的情況;
(2)實驗小組在加熱的過程中測量水溫時,小敏同學不小心把溫度計的玻璃泡與燒杯底接觸了,那麼測出的水的溫度值與真實值比較將偏____________;
(3)他們改正錯誤後重新實驗,得到如下表一組數據,從記錄的數據看出,有一次觀察記錄是錯誤的,這一次錯誤是第________min鍾時的溫度,其中加熱到19分鍾時溫度值未記錄,圖A中溫度計示數剛好是19分鍾,則第19分鍾的水溫是________℃。
(4)由記錄的數據可以知道水的沸點是________℃,它低於100℃的原因是_____________。
(5)這個實驗小組實驗時間過長,如果要縮短時間,請你說出兩條措施
a_______________________________________
b_______________________________________
時間min
0
…
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
…
熔度℃
25
…
94
95
96
97
98
98
96
98
98
98
…
(6)請你在圖D所示的坐標紙上畫出水的溫度隨時間變化的圖象。
四、探究與體驗(4×4分=16分)
41、某校自然科學興趣小組根據生活經驗提出這樣的猜想「保溫瓶內的水溫下降快慢可能與保溫瓶內熱水的多少有關」,為了研究這個問題,興趣小組的同學從總務處借來8個同樣容量的熱水瓶做實驗,在8個熱水瓶中分別裝入初溫相等,質量不同的熱水,在同一環境下同時測量,以保證環境溫度相同,8個小時後再測量水溫,以下是同學們的實驗結果:
保溫瓶編號
1
2
3
4
5
6
7
8
裝入水的質量(kg)
2.0
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
水的初溫(℃)
98
98
98
98
98
98
98
98
8小時後水的水溫(℃)
84.5
84
83
81.5
79
48
76.5
74
8小時後水的溫差(℃)
13.5
14
15
16.5
19
50
21.5
24
(1)同學們回顧實驗的過程,確認數據均正確無誤,但他們發現6號瓶中水的溫差與其它瓶中水的溫差趨勢明顯不一致,於是他們認為在器材選擇上還存在問題:可能是保溫瓶本身存在的問題。而且他們進一步分析,保溫瓶內水溫下降快慢不僅僅與瓶內熱水的質量有關,可能還與多個因素有關,如水的初溫、環境溫度、保溫瓶的保溫性能等等,因此要驗證他們的想法,設計實驗的基本思想應該是______________法。請你想想:他們在實驗中,6號瓶出現的現象是______________因素沒有控制好,你認為應該怎樣改進______________。
(2)分析表中的數據,你覺得保溫瓶內水溫下降的快慢與保溫瓶中水的質量有什麼關系:_________________________________________________。
42、某同學從生活經驗提出:「蒸發的快慢受到哪些因素的影響的問題」並結合生活經驗提出如下猜想:a蒸發快慢與液體的溫度有關;b蒸發的快慢與液體的表面積有關;c蒸發的快慢與液體表面上的空氣流動有關;d蒸發的快慢與液體的種類有關。
(1)他設計了如下實驗:取兩只相同的燒杯,分別盛等量的酒精,把一杯放在通風處,另一杯放在避風處,一段時間後觀察比較兩杯中酒精的多少,該同學設計這個實驗的目的是為了驗證猜想_____________________。
(2)另一同學設計在相同的兩只玻璃板上分別滴同樣多的水珠,用酒精燈對某中一塊玻璃板加熱,另一塊不加熱,如圖所示,觀察玻璃板上水的變化,
這個實驗的目的是為了驗證猜想__________________。
(3)請你設計一個實驗來驗證猜想d,要求簡要寫出實驗的方法。
43、小明同學做了如下一個實驗,從冰箱中取出一塊冰磚,厚約6cm,然後把冰磚兩端用小板凳支起來,再取一根長約50cm的細蠟線,橫搭在冰磚上,蠟線兩端各拴一個約5kg的重物,過了一會兒,「當」的一聲,重物落地了,蠟線沒斷,但非常奇怪的是冰磚也沒有斷裂。
請根據上述現象提出一個猜想_________________________________________________
根據猜想對上述現象進行解釋_________________________________________________
44、一次實驗中,實驗員不小心把一些碘和鐵屑混在一起,請你想想,把鐵屑中的碘除掉,至少寫出兩種方法了,簡要說明做法及所利用的原理。
方法1:
方法2:
五、實踐與創新(45題2分,46題4分,47題3分,48題4分,計13分)
45、我國研製的一種聚乙稀材料,超過40℃時完全熔化,低於15℃時完全凝固,有人設計,把這種材料製成小顆粒,摻在水泥中製成地板或牆板,在晝夜溫差變化大的地區用這種地板和牆板修築房屋,便可以起到調節室溫的作用,請你解釋這種設計的原理是什麼?
46、在CCTV—1的《新聞聯播》節目中,曾經播放了「神州五號」飛船成功飛入太空的壯觀場景,當「長征2號F」運載火箭點火離開發射台升空的瞬間,只見火箭底部湧出龐大的白色氣團,其實這不是火箭噴出的廢氣,我們知道,當火箭剛點火發射時,高溫的火焰向下噴到發射台的地面,此時任何物質遇到如此高溫的火焰都要熔化,為了保護發射台的台底,航天工程師在台底建造了大水池,就巧妙地攻克了這項技術難關,現在請你說明:
(1)火箭升空瞬間,龐大的白色氣團產生的原因。
(2)大水池能起到保護發射台底作用的道理。
47、利用下面的方法,可以防止煮熟的飯菜變餿。方法:倒一盆冷水,將一隻盛有飯菜的籃子擱在離水面稍高處,將一塊白紗布縫成園筒型圍在籃子的四周,下面浸入盆里的水中,上面用夾子夾在籃柄上,放在通風處。你能回答出其中的道理嗎?
48、小明倒了一杯開水,想讓水很快冷卻下來,給你以下器材,一盆冷水,一塊冰,一個玻璃杯,請你設計至少4種方法,使開水降溫,寫出器材,並簡要寫出做法和道理。
⑽ 探究固體熔化時溫度的變化規律的實驗步驟
1、實驗步驟:①按照實驗裝置,自下向上安裝好實驗裝置(注意各個部分的銜接與安裝高度).②預先將燒杯內的水加熱到一定的溫度,在加熱過程中,不斷用玻璃棒攪拌,以便水溫均勻.③把裝有一定量海波的試管放在盛水的燒杯里,用酒精燈通過燒杯和水給海波均勻、緩慢地加熱(此種加熱方式叫水浴加熱).④觀察溫度計讀數和海波的狀態變化,當溫度達到40
℃時,每隔1
min記錄一次溫度.在海波完全熔化後再記錄4~5次,填入預先設計好的表格中.2、在研究具體問題時,一定要有步驟,設計好實驗方案,有步驟地進行實驗,是科學探究所必需的.3、在實驗中,在相等的時間內測量一次溫度,目的是為了尋找熔化過程中的溫度變化規律.取相等的時間間隔,也是繪制溫度曲線的需要.否則,會給回歸溫度曲線帶來不便.