（八上）3.2 熔化和凝固（原卷版）（导学案1）

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人教版 八年级  第三章  物态变化
  第2节 《熔化和凝固》导学案
【学习目标】
1．了解物态变化的概念。
2. 知道晶体和非晶体的区别，熔化时温度变化规律。
3．理解熔化和凝固曲线的物理意义。
4．认识熔点是物质的一种特性，识记冰的熔点。
【学习重点】：通过实验探究，知道物质熔化、凝固的规律。
【学习难点】： 理解熔化和凝固曲线的物理意义
【自主预习】
1．我们发现大多数物质有、、三种状态。随着的变化物质由一种状态变成另一种状态叫做。
2．熔化：物质由变成的过程叫熔化；固体熔化时要(吸热或放热)。物质从态变成态的过程叫凝固；凝固时要(吸热或放热)。
3．固体可分为和，有固定的熔化温度，这个温度叫，这类固体物质熔化时不断，但是温度。没有固定的熔化温度，这类固体物质熔化时不断，温度。
【合作探究】
探究一：物态变化
1．水有三种状态，它们分别是：、、。水的三种状态在一定条件下是相互转化的。（选填“可以”或“不可以”）。像上面的物质在固态、液态、气态之间发生变化的过程叫做。
2.活动：把一支蜡烛点燃，竖直固定在桌子上。


在这个过程中，蜡烛点然后成液态，把蜡烛油滴在桌子上，把蜡烛粘上后，蜡烛油又成了固态。
问题：同学们经常看到冰熔化成水的现象，那么蜡烛的熔化和冰的熔化需要的条件一样吗？熔化过程的特点一样吗？我们通过实验来探究。
探究二：熔化和凝固
实验：         探究固体熔化时温度的变化规律
提出问题：不同物质在由固态变成液态过程中，温度变化规律相同吗？
猜想和假设：不同物质由固态变成液态的过程中，温度的变化规律可能不同
设计实验：分别取适量的海波和石蜡(碎块)，进行水浴加热，测出它们熔化过程中温度随时间的变化关系，绘制出它们的熔化图象，比较二者熔化时温度的变化规律有何不同。
（1）实验装置：

（2）实验器材:、酒精灯、大试管、烧杯、水、碎蜡块、海波、铁架台、石棉网等。
①装配器材的顺序是（从上到下或从下到上）。
②给物品加热采用了：在一个大烧杯里装上水，然后把盛有物质的试管放入装有水的大烧杯中，通过加热大容器的水将试管里物质加热。这种方法叫“        ”。它能使被加热的物体受热均匀，且温度变化平稳，便于我们观察与读数。
进行实验与收集证据：
（1）别将蜡和海波分别放入试管中，并用酒精灯加热。
（2）温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始每隔大约1min记录一次温度；在海波和蜡完全熔化后再记录4～5次。把数据填入表格。


分析与论证
图像可以很直观的表示一个物理量（如温度）随另一个物理量（如时间）的变化情况，我们用纵轴表示温度，横轴表示时间，根据表中记录的各个时刻的温度在方格纸上描点，然后将这些点连接起来，就得到海波与石蜡熔化时温度随时间变化的图像。
  
                     
      
         海波熔化时温度随时间变化的图像                 石蜡熔化时温度随时间变化的图像
现象：海波经过缓慢加热，温度逐渐，当温度达到℃时，海波开始熔化。在熔化的过程中，虽然继续加热，但海波的温度保持，直到熔化完毕，温度才继续上升；石蜡的熔化过程则不同，随着不断加热，石蜡的温度不断，在此过程中，石蜡由硬变软变稀，最后熔化为液体。
根据实验数据的整理和分析，总结海波和石蜡在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段温度变化特点：

	熔化前	熔化中	熔化后
海波	吸收热量，温度	吸收热量，温度	吸收热量，温度
石蜡	吸收热量，温度	吸收热量，温度	吸收热量，温度

实验结论：由探究过程可知，海波在熔化的过程中，温度不变，需要继续吸热。石蜡在熔化的过程中，温度升高，需要继续吸热。所以不同物质由固态变为液态的过程中，温度的变化规律。
小组评估：回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？
交流合作：与同学进行交流。你们的结果和别的小级的结果是不是相同？如果不同，怎样解释？
探究三：熔点和凝固点
根据固态物质熔化的特点不同，可把固体分为和两大类。
1. 晶体的熔化和凝固特点：
（1）固体在熔化过程中尽管不断吸热，温度却,有固定的熔化温度，例如：冰、海波、各种。这类固体叫做。
(2)晶体的熔化图象：


①AB段：物质处于态，表示晶体吸热过程。
②BC段：物质处于态，表示晶体熔化过程，吸收热量，温度。
③CD段：物质处于态，表示液体吸热过程。
④B点：物质达到熔化温度，但没有开始，物质完全处于态；
C点：晶体刚好完全，物质处于态。
(3)熔点：晶体熔化时的。
小资料                             几种晶体的熔点 （标准大气压）

晶体   熔点/℃	晶体   熔点/℃	晶体      熔点/℃
钨       3 410 铁       1 535 钢       1 515 灰铸铁   1 177 铜       1 083 金       1 064	铝     660 铅     328 锡    232 萘     80.5 海波    48 冰      0	固态水银      －39 固态甲苯      －95 固态酒精      －117 固态氮        －210 固态氧        －218 固态氢        －259

②冰的熔点是，的熔点最高。
（4）晶体熔化的条件：①达到；②继续。
（5）凝固点：液体凝固形成晶体时也有确定的，这个温度叫做凝固点。 同一种物质的凝固点和熔点。
（6）晶体的凝固图象：


想想议议：（1）在上图中。EF 、 FG、  GH各段分别表示温度怎样变化？物质是在吸热还是在放热？物质出于什么状态？
（2）黑龙江省北部最低气温曾经达到-52.30℃,这时还能使用水银温度计吗？应该使用什么样的液体温度计？
讨论归纳：（1） ①EF段：物质处于态，物质热降温的过程。
②FG段：物质处于态，晶体溶液的过程，放出热量，温度（温度在凝固点）。
③GH段：物质处于态，晶体放热过程。
（2）因为水银的凝固点是-39℃，气温达到-52.30℃时，水银已经了，不可能再根据液体的来测温度。查熔点表，这时可利用（-117℃）或（-95℃）的液体温度计。
2.非晶体的熔化和凝固特点
（1）有些固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就，没有固定的熔化温度，例如：蜡、松香、玻璃、沥青。这类固体叫做。
(2)非晶体的熔化图象：


非晶体熔化过程中，随着吸热，温度一直升高，不存在温度的过程，没有共存态，逐渐变软、变粘、变稠、变成液态。
（3）非晶体的凝固图像：


非晶体在凝固过程中，也是没有一定的，随着放热，温度持续，状态逐渐变粘、变稠、变硬，变成固态。
探究四：熔化吸热  凝固放热
1.熔化吸热
（1）在晶体在熔化过程中尽管温度却保持不变。但必须不断，才能进行熔化。非晶体熔化也需要，但温度一直上升。
（2）应用：
①夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊（冰熔化，冷空气下沉）。
②化雪的天气有时比下雪时还冷（雪熔化）。
③鲜鱼保鲜，用0℃的冰比0℃的水效果好（冰熔化）。
2.凝固放热
（1）从冰吸热可熔化成水,水在一定的条件下可变成冰的道理，知道凝固是熔化的逆过程。无论晶体还是非晶体,在凝固时都要。晶体凝固时放出热量,但温度,非晶体凝固时放出热量,温度。
（2）应用：
①北方在冬天时在菜窖里放几桶水，利用水结冰凝固时的热量来使窖内温度不至于降太低，以免菜被冻坏。
②现在人们研制出一种聚乙烯材料,在15 ℃~40 ℃熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。把这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时颗粒吸热,天气冷时又放热成颗粒,能有效调节室内的温度。
【精讲点拨】
1.物体吸热温度不一定升高，如晶体熔化时温度达到熔点，继续吸热，温度不变，直到晶体熔化完毕温度才会继续升高。
2.从熔化、凝固图像来判断晶体和非晶体：晶体的熔化(凝固)图象，有一条水平的直线（平行于横轴），而非晶体则没有，图像会一直上升(下降)。
【归纳整理】


【当堂练习】
1.（2020 天津市）在北方的冬天，为了很好地保存蔬菜，人们通常在菜窖里放几桶水，水结冰能使窖内温度不会太低｡这是利用了水（　　）
A. 熔化吸热        B. 汽化放热        C. 液化吸热        D. 凝固放热
2.（2020 泰安）某晶体熔化时温度随时间变化的图象如图所示，下列判断正确的是（　　）


A. 第5min，晶体开始熔化
B. 晶体熔化过程持续20min
C. 晶体在熔化过程中不吸收热量
D. 晶体的熔点是80℃
3.（2020 日照）纯铁的熔点是1535℃，则1535℃的铁（　　）
A. 是固态        B. 是液态
C. 是固液混合态        D. 以上情况都有可能
4.（2020 济宁市）小明将一杯温水放入冰箱的冰冻室里，经过一段时间后，杯中的水发生了物态变化，下图所示中的四个图像中能正确反映这杯水的物态变化过程的是（  ）
A.
        B.

C.
        D.

5.（2020青海省）某种物质熔化时温度随时间变化，如图所示。根据图象的特征可以判断这种物质是一种______（填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是______℃，熔化过程中______热量（填“吸收”或“放出”）。


6.(2020 江苏无锡市)如图所示，在探究冰的熔化特点时，为测量试管中碎冰的温度，应使温度计的玻璃泡与碎冰______，图中温度计的示数为______℃。


7.（2020 云南省）探究“固体熔化时温度的变化规律”和”水沸腾时温度变化特点”的实验装置如图所示，按规范要求调整铁圈高度时_________（ 选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。晶体熔化和水沸腾过程中的共同特点是__________________。


8.（2020 泸州）小李在实验室取出-10℃的冰进行加热实验，她观察冰熔化成水直到沸腾的过程并记录相关数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。根据图像可知0 ~ 4min内这块冰的内能______（选填“增加”或“不变”），加热到6min时，将处于______（ 选填“固态”“液态”或“固液共存态”），加热到______min，水开始沸腾。


【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。