学科物理教学内容熔化和凝固探究目标知识与技能知道物质的固态和液态之间是可以相互转化的知道晶体非晶体熔化与凝固规律过程与方法知道区分晶体非晶体的一般方法了解图像是表示物理过程的一种方法情感态度与价值观能乐于探索自然现象善于观察实验与交流探究指导物理宫殿熔化与凝固物质由固态变为液态的过程称为熔化物质由液态变为固态的过程称为凝固说明熔化与溶化不同前者表示物质从固态到液态后者表示物质溶化在溶剂中的过程物质的熔化凝固规律固体物质分类晶体非晶体吸热与放热熔化吸热凝固放热熔化吸热凝固放热温度变化规律熔化凝固的过程温度不变熔化凝固时温度也在变化熔化图像凝固图像常见的晶体有金属海波冰固态酒精固态氧固态氢固态氮等常见的非晶体有蜂蜡沥青松香玻璃等例江西南昌市如图所示是海波的熔化图像根据该图像能够获得的合理信息有图信息一海波的初温为信息二信息三思路与技巧此题考查熔化图像的知识分析图像可知海波的熔化有一定的熔化温度有一段平行于时间轴的线段所以海波是晶体其熔化时的温度即熔点是答案海波是晶体海波的熔点是说明图像法是处理实验数据的一种方法画图像应知道横坐标纵坐标表示什么物理量图像中每一点代表的物理意义例冬天穿棉衣可以有效阻止人体热量向外散发使人感到暖和而棉衣自身并不发热据说法国准备生产一种夹克其衣料纤维中添加了一种微胶囊这种胶囊所含物质在常温下呈液态温度降低时会结晶人们穿上它气温较高时感到凉爽气温降低时感到温暖这种服装能够调节温度的原因是什么思路与技巧在环境温度变化时胶囊内的材料经历了熔化吸热和凝固放热两个过程从而使人体的温度没有发生较大变化答案衣服内胶囊中的物质在温度升高时熔化吸热使人的温度不致升得太高在温度降低时凝固放热使人的温度不致降得太多从而起到调节人体温度的作用例固体熔化为什么要吸热思路与技巧在固体中分子间的联系非常紧密整块固体的分子就像一个整体每个分子只能在自己的固有位置附近振动如图加热时晶体吸收热量使分子振动得越来越快当能量足够大时有些分子运动剧烈以致脱离开它的固有位置而在整体中运动这时熔化就开始了答案固体分子吸热后分子运动加快以致脱离开它的固有位置运动到其他分子间从而使固体熔化成液体图熔点与凝固点晶体物质熔化不变的温度叫熔点晶体溶液凝固不变的温度叫凝固点说明同种晶体其熔点与凝固点相同熔点是区分晶体与非晶体的重要参数晶体的熔点跟晶体的纯度加在晶体上的压强有关晶体能否熔化决定两个要素一是吸热二是温度应上升到熔点例如图所示烧杯与试管中均放有冰块用酒精灯加热烧杯底部在烧杯内冰块逐渐熔化成水的过程中图试管内冰块不会熔化试管内冰块会熔化一部分烧杯内水温保持烧杯内水温高于思路与技巧冰块熔化要同时满足两个条件吸热且温度达到这两个条件缺一不可当烧杯底被加热后其温度高于冰块温度杯底部冰块将吸热并开始熔化烧杯中出现冰水混合状态但其温度仍保持因试管中冰块温度也为它们之间不存在温度差无热传递发生所以试管中冰块不会熔化答案说明晶体只在熔点熔化且在熔化时是由固态变成液态但温度不变只有当相接触的两个物体存在温度差时才会有由高温物体向低温物体的热传递温度相同的两个物体间是不会出现相互吸热放热现象的例根据下表中所列出的几种物质的熔点判断下列说法是否正确物质名称固态水银金铜钢钨固态氢固态氦熔点电灯泡的灯丝用钨制成不会熔化纯金掉在钢水中不会熔化水银温度计在时已无法使用在时氢气是固态思路与技巧当物体温度达到熔点并能继续吸热就能熔化如金的熔点是常温下金处于固态温度升至且继续吸热就熔化了物体温度高于熔点处于液态低于熔点处于固态等于熔点时可能处于固态液态或固液共存答案正确白炽灯丝正常发光时的温度约为左右而钨的熔点是故灯丝工作时不会熔化错误钢的熔点是钢水的温度高于而固态金的最高温度即熔点为故纯金掉入钢水中会熔化正确水银的凝固点是在时水银呈固态而水银温度计是利用液体热胀冷缩的性质工作的故在时水银温度计不能工作正确固态氢的熔点是低于熔点这时氢呈固态说明进行材料选择时熔点凝固点是重要的参考要素之一例为了研究熔化凝固现象小明给某种物质加热然后再让该物质在空气中冷却每分钟记录一次温度下表列出了他的记录数据时间温度时间温度由上表数据得出的初步结论是写两种即可思路与技巧由实验记录数据可以看出该物质的温度变化先后经历了升温温度不变升温降温温度不变降温六个阶段根据题中条件在是熔化现象是凝固现象在熔化过程中体现出吸热温度不变的特征在凝固过程中体现出放热温度不变的特征答案该物质是晶体熔点是该物质的熔点和凝固点相同熔化时吸热温度不变凝固时放热温度不变科学探究的几个要素第一提出问题其实就是探究什么第二猜想与假设实质是根据生活经验对提出的问题进行猜想第三制定计划与设计实验实质就是怎样探究第四进行实验与收集数据实质就是实验过程第五分析与论证就是对现象数据归纳总结第六结论与评估就是得出结论以及对该探究进行反思第七交流与合作实质是对探究做出简单的报告探究体验问题情景小玉漫步在雪后的海边发现道路上的水都结了冰但海水却没有结冰她想到水的凝固点是否与水中含盐量的多少有关呢猜一猜含盐越多凝固点越高低做一做设计实验主要器材和装置箱门透明的冰箱三只烧杯足量水一些盐三支温度计实验步聚在杯中装相同质量的水分别加质量的盐将烧杯置于观察温度计记录的温度下表是某组同学记录的数据含盐量凝固点议一议通过分析上述数据你可初步得出的结论是探究点拨想一想自己的探究过程和探究结果是否合理猜想与所得的结果间是否有差异注意发现新问题吸取教训改进探究方案聊天室话题人在冰面上为什么容易滑动胖胖老师运动员为什么在冰面上比在地面上运动更轻松流畅老师同学们在生活中有这样的体会人在刚拖的地板砖上容易滑倒是因为地板有水运动员在冰面上能轻松滑动也是因冰面上有水胖胖温度低于时冰面上的水是怎样产生的呢老师你看滑冰运动员脚下穿的是带冰刀的鞋如图冰刀作用在冰面上产生很大压强使冰的熔点降低很多冰刀接触的冰熔化成水水有利于冰鞋的滑动雪地上滚雪球越滚越大也是这个道理当挤压雪时因压强增大冰的熔点降低部分雪熔化当松开后熔化成的水迅速凝固这样循环下去所以雪球越滚越大胖胖这个议论使我明白熔点跟压强有关增大压强可降低熔点同时我也知道了钢丝穿过冰块而不留痕迹的原因如图图冰刀鞋图无缝的冰砖