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初中物理粤沪版八年级上册3 探究熔化和凝固的特点课堂教学课件ppt
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这是一份初中物理粤沪版八年级上册3 探究熔化和凝固的特点课堂教学课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了熔化和凝固，探究固体熔化的特点，图4-3-1，保持不变，晶体和非晶体，图4-3-2，图4-3-3，图4-3-4，先降低后升高，图4-28等内容，欢迎下载使用。
“熔化”和“溶化”的区别：熔化是物质自身从固态变为液态的过程，熔化需要吸热，如雪在阳光照射下变成水；溶化是一些固体（溶质）在液体（溶剂）中溶解的过程，如盐溶于水变成盐水.
例1 （多选）水是大自然的精灵，瞬息万变中向我们展示了它神秘的特性.下列选项中因为水的凝固而形成的是（ ）A.草叶上的露珠 B.屋檐下的冰凌C.冬天，千里冰封 D.旷野上的白雾解析： 草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水珠；屋檐下的冰凌是雪先熔化为水，水又凝固成冰而形成的；冬天，千里冰封，冰是水凝固形成的；雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴.故选B、C.
凝固是物质由液态变成固态的过程，注意运用概念辨析法解题.要判断是哪一种物态变化，首先要分清物质的初末状态，然后按照概念辨析法去判断.
给冰块持续加热，冰块温度达到熔点后，温度会保持不变.一段时间后，冰块完全熔化成液态水，水持续吸热，温度再次升高，当水的温度到达沸点后将不再升高.
注意：给海波持续加热，海波的温度达到熔点后，温度会保持不变.一段时间后，海波完全熔化成液态，持续吸热，温度再次升高，当液态海波的温度到达沸点后将不再升高.方法技巧：①水浴法：是一种给物质均匀、间接地加热，并能控制物质温度升高速度的方法.②图像法：在分析海波和石蜡的温度变化时，用图像法把海波和石蜡的温度变化与时间的关系表示出来，找到它们熔化时的特点.③对比法：将海波和石蜡的熔化图像进行对比，找到它们熔化时的特点.
例2 （2016·）在做 “海波熔化”的实验时，两个实验小组分别选择了如图4-3-1甲、乙所示的实验装置进行实验.（1）选择______图的小组的实验装置较好，其原因是__________________________________________________.（2）下表是其中一个小组的测量数据.分析实验数据可知，海波在熔化过程中要_______（填“吸收”或“放出”）热量，温度_______ （填“升高”“降低”或“保持不变”）.
可以使海波受热均匀，且可以避免温度变化过快，便于数据的采集记录
解析：（1）在需要加热温度不超过100 ℃时，都可以采用水浴法加热.利用水浴法加热，可以使物质受热均匀且可以避免温度变化过快，便于数据的采集记录.（2）由题表可知，0～4 min内，海波的温度逐渐升高，但5～7 min温度保持不变，说明海波受热熔化，熔化吸收热量，但温度不变；7 min后温度继续升高，说明第7 min时海波已完全熔化，温度继续升高.
在做探究固体熔化的实验时：①装置的安装顺序是由下至上；②水浴法加热时试管要放置在适当的位置，试管不能接触烧杯底，试管内的固体要完全浸没在液面下.
例3 如图4-3-2分别表示甲、乙、丙、丁四种物质的熔化或凝固图像，其中表示晶体的熔化图像的是（ ）
解析：A图，整个过程温度有上升的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的熔化图像，符合题意；B图，温度有上升的趋势，且整个过程中温度都在不断上升，所以是非晶体的熔化图像，不符合题意；C图，整个过程温度有下降的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的凝固图像，不符合题意；D图，温度有下降的趋势，且整个过程中温度都在不断下降，所以是非晶体的凝固图像，不符合题意.故选A.答案：A
熔化图像整个过程中温度有上升的趋势，若在熔化过程中温度保持不变，则为晶体的熔化图像，否则为非晶体的熔化图像.凝固图像整个过程中温度有下降的趋势，若在凝固过程中温度保持不变，则为晶体的凝固图像，否则为非晶体的凝固图像.
对晶体处于熔点时状态认识模糊
例4 萘的熔点是80.5 ℃，那么，下列关于80.5 ℃的萘的说法正确的是（ ）A.一定处于固液共存状态B.一定处于液态C.可能处于固液共存状态D.如果继续吸热，可能处于固态
解析：萘是晶体，温度在熔点80.5 ℃时，萘有三种存在的可能：①尚未熔化，全部是固体；②已经开始熔化但是没有完全熔化，为固液共存状态；③全部熔化，温度还未升高，为液态.故选C.答案：C
错解：A或B或D注意：错选A项误认为温度处于熔点的晶体一定会熔化；错选B项误认为温度处于熔点的萘一定是液态的；错选D项误认为熔化时继续吸热，还可能处于固态.
题型一 探究熔化和凝固的特点
例5 如图4-3-3甲所示，是“探究固体熔化特点”的实验装置.实验时先将固体和温度计分别放入试管内，再放入盛有水的烧杯中，观察固体的熔化过程.
甲 乙
（1）试管内固体在熔化过程中，某时刻温度如图乙所示，读数方法正确的是_________（填“A”“B”或“C”），示数为_________ ℃.（2）在该固体熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该固体将停止熔化.将试管放回烧杯中后，该固体又继续熔化，说明固体熔化时需要_________ （填“吸收”或“放出”）热量.
解析：（1）A是俯视会使读数偏大，C是仰视会使读数偏小，读数时视线要与液柱的上表面相平.温度计的每一个大格代表10 ℃，每一个小格代表1 ℃，即分度值为1 ℃，其示数是39 ℃.（2）固体熔化时，把试管从烧杯中取出，固体停止熔化，又放回烧杯中固体继续熔化，可见固体熔化时需要吸收热量.
题型二 熔化和凝固图像的判断
例6 在下列“温度随时间变化”的图像中，能反映晶体凝固特点的是（ ）
解析：A选项，随着时间的延长，物质的温度在上升、不变、上升，并有一段时间吸热温度不变，这是晶体的熔化图像，不符合题意；B选项，随着时间的延长，物质的温度一直在下降，这是非晶体的凝固图像，不符合题意；C选项，随着时间的延长，物质的温度在下降、不变、下降，且有一段时间放热温度不变，这是晶体的凝固图像，符合题意；D选项，随着时间的延长，物质的温度一直在升高，这是非晶体的熔化图像，不符合题意.故选C.答案：C
题型三 熔化吸热、凝固放热的应用
例7 下列事例中是为了防止熔化或凝固产生不利影响的是（ ）A.冰冻食品可以保鲜 B.高热病人利用冰袋降温C.将熔融玻璃制成玻璃板 D.冬天将水箱中水放掉解析：冰冻的食品温度低，防止细菌滋生，有利于食品保鲜，是利用凝固的，A不符合题意；高热病人利用冰熔化吸收热量，使高热病人的温度降低，防止引发其他疾病，是利用熔化的，B不符合题意；将熔融玻璃制成玻璃板，此过程是液态变为固态的过程，是利用凝固的，C不符合题意；冬天将水箱中水放掉，防止水结冰时体积膨胀，胀破水箱，是防止凝固造成危害的，D符合题意.
例8 汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高，为了确保安全，可用水循环进行冷却.实际上，水中往往还要加入不易挥发的乙二醇，加入乙二醇后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾.有关资料表明，乙二醇与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值如下表（表中乙二醇的含量是指乙二醇在混合液中所占体积的百分比）.在给汽车水箱中加混合液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10 ℃至15 ℃，但混合液中乙二醇的含量不宜过高.
（1）在混合液中，如果乙二醇的含量由30%逐渐增大到80%，则混合液凝固点的变化情况是__________________.（2）若某地常年最低气温为-15 ℃，对该地区汽车来说，宜选乙二醇的含量为_________%的混合液.（3）长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比，混合液的沸点_________（填“升高”“降低”或“不变”），其原因是___________________________.
水蒸发，乙二醇的含量升高
解析：（1）通过题表中数据可知，混合液中乙二醇的含量由30%逐渐增大到60%时，混合液的凝固点一直降低，当乙二醇的含量由60%逐渐增大到80%时，混合液的凝固点一直升高，所以混合液中乙二醇的含量由30%逐渐增大到80%时，混合液的凝固点先降低后升高.（2）因为在给汽车水箱中加混合液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10～15 ℃，而某地常年最低气温为-15 ℃，结合题表可知，混合液的凝固点为-28 ℃即可满足条件，所以选择乙二醇的含量为40%的混合液.（3）长时间使用后，汽车水箱的混合液中的水会蒸发减少，从而导致乙二醇的含量增大，而混合液的沸点会随着乙二醇含量的增大而升高，所以混合液的沸点会升高.
解读中考：本节知识中晶体、非晶体在熔化和凝固时的特点和区别，用图像分析晶体熔化和凝固的过程，晶体的熔化、凝固条件的理解与应用是中考考查的重点.题型主要有选择题、填空题和实验题.
考点一 熔化和凝固时的特点
教材第96页“活动1”探究海波的熔化现象由实验可知，海波熔化时的温度为48 ℃，在熔化的过程中，继续加热，温度保持不变；海波全部熔化成液体时，继续加热，温度上升.
例9 （湖南娄底中考节选）用如图4-3-5甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律.请回答下列问题.（1）除图甲所示的实验器材外，还需要的实验器材有火柴和_______.（2）将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且萘的温度上升速度较_______（填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度.（3）实验中要不停地用搅拌器搅拌，其目的是________________________________________.
使萘各处的温度一致（使萘受热均匀）
（4）给萘加热一段时间后，可看到烧杯中有“白气”冒出，“白气”是_______（填序号）.A.水蒸气 B.小水珠（5）图4-3-5乙是萘熔化时温度随时间变化的图像.从图像中可看出，萘是_______（填“晶体”或“非晶体”），从开始熔化到完全熔化，大约持续了_______min.
甲 乙
解析：（1）从图像知，记录的数据有温度和时间，测量温度需要温度计，测量时间需要停表，所以实验器材还缺少停表.（2）将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法加热.采用水浴法加热，使试管受热均匀，且萘的温度升高比较慢，便于记录各个时刻的温度.（3）为了使萘均匀受热，即使萘各处的温度一致，在加热过程中需要用搅拌器不断搅拌萘.（4）烧杯中有“白气”冒出，是烧杯中的水蒸气上升时，遇冷液化成的小水珠.（5）由图像知，萘在熔化时，有一段时间吸热且温度不变，所以萘是晶体.萘在第25 min到第35 min时，不断吸收热量，温度保持不变，所以这段时间是萘的熔化过程，所以萘熔化持续了35 min-25 min=10 min.
例10 据报道：2011年5月的一天晚上（当时气温为20 ℃左右），某市一辆运送液化石油气的汽车发生了交通事故，导致车上气罐内的液化石油气泄漏，泄漏的液化石油气急剧汽化.消防队员在施救过程中，无意间发现泄漏孔附近潮湿的棉纱结了冰，于是消防队员用潮湿的棉纱堵住泄漏孔，不一会儿棉纱居然也结了冰，堵住了泄漏孔.看了这则报道后，小王猜想泄漏孔附近的温度应不高于0 ℃；而小王母亲则猜想泄漏孔附近的温度仍然为20 ℃左右.
“熔化”和“溶化”的区别：熔化是物质自身从固态变为液态的过程，熔化需要吸热，如雪在阳光照射下变成水；溶化是一些固体（溶质）在液体（溶剂）中溶解的过程，如盐溶于水变成盐水.
例1 （多选）水是大自然的精灵，瞬息万变中向我们展示了它神秘的特性.下列选项中因为水的凝固而形成的是（ ）A.草叶上的露珠 B.屋檐下的冰凌C.冬天，千里冰封 D.旷野上的白雾解析： 草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水珠；屋檐下的冰凌是雪先熔化为水，水又凝固成冰而形成的；冬天，千里冰封，冰是水凝固形成的；雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴.故选B、C.
凝固是物质由液态变成固态的过程，注意运用概念辨析法解题.要判断是哪一种物态变化，首先要分清物质的初末状态，然后按照概念辨析法去判断.
给冰块持续加热，冰块温度达到熔点后，温度会保持不变.一段时间后，冰块完全熔化成液态水，水持续吸热，温度再次升高，当水的温度到达沸点后将不再升高.
注意：给海波持续加热，海波的温度达到熔点后，温度会保持不变.一段时间后，海波完全熔化成液态，持续吸热，温度再次升高，当液态海波的温度到达沸点后将不再升高.方法技巧：①水浴法：是一种给物质均匀、间接地加热，并能控制物质温度升高速度的方法.②图像法：在分析海波和石蜡的温度变化时，用图像法把海波和石蜡的温度变化与时间的关系表示出来，找到它们熔化时的特点.③对比法：将海波和石蜡的熔化图像进行对比，找到它们熔化时的特点.
例2 （2016·）在做 “海波熔化”的实验时，两个实验小组分别选择了如图4-3-1甲、乙所示的实验装置进行实验.（1）选择______图的小组的实验装置较好，其原因是__________________________________________________.（2）下表是其中一个小组的测量数据.分析实验数据可知，海波在熔化过程中要_______（填“吸收”或“放出”）热量，温度_______ （填“升高”“降低”或“保持不变”）.
可以使海波受热均匀，且可以避免温度变化过快，便于数据的采集记录
解析：（1）在需要加热温度不超过100 ℃时，都可以采用水浴法加热.利用水浴法加热，可以使物质受热均匀且可以避免温度变化过快，便于数据的采集记录.（2）由题表可知，0～4 min内，海波的温度逐渐升高，但5～7 min温度保持不变，说明海波受热熔化，熔化吸收热量，但温度不变；7 min后温度继续升高，说明第7 min时海波已完全熔化，温度继续升高.
在做探究固体熔化的实验时：①装置的安装顺序是由下至上；②水浴法加热时试管要放置在适当的位置，试管不能接触烧杯底，试管内的固体要完全浸没在液面下.
例3 如图4-3-2分别表示甲、乙、丙、丁四种物质的熔化或凝固图像，其中表示晶体的熔化图像的是（ ）
解析：A图，整个过程温度有上升的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的熔化图像，符合题意；B图，温度有上升的趋势，且整个过程中温度都在不断上升，所以是非晶体的熔化图像，不符合题意；C图，整个过程温度有下降的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的凝固图像，不符合题意；D图，温度有下降的趋势，且整个过程中温度都在不断下降，所以是非晶体的凝固图像，不符合题意.故选A.答案：A
熔化图像整个过程中温度有上升的趋势，若在熔化过程中温度保持不变，则为晶体的熔化图像，否则为非晶体的熔化图像.凝固图像整个过程中温度有下降的趋势，若在凝固过程中温度保持不变，则为晶体的凝固图像，否则为非晶体的凝固图像.
对晶体处于熔点时状态认识模糊
例4 萘的熔点是80.5 ℃，那么，下列关于80.5 ℃的萘的说法正确的是（ ）A.一定处于固液共存状态B.一定处于液态C.可能处于固液共存状态D.如果继续吸热，可能处于固态
解析：萘是晶体，温度在熔点80.5 ℃时，萘有三种存在的可能：①尚未熔化，全部是固体；②已经开始熔化但是没有完全熔化，为固液共存状态；③全部熔化，温度还未升高，为液态.故选C.答案：C
错解：A或B或D注意：错选A项误认为温度处于熔点的晶体一定会熔化；错选B项误认为温度处于熔点的萘一定是液态的；错选D项误认为熔化时继续吸热，还可能处于固态.
题型一 探究熔化和凝固的特点
例5 如图4-3-3甲所示，是“探究固体熔化特点”的实验装置.实验时先将固体和温度计分别放入试管内，再放入盛有水的烧杯中，观察固体的熔化过程.
甲 乙
（1）试管内固体在熔化过程中，某时刻温度如图乙所示，读数方法正确的是_________（填“A”“B”或“C”），示数为_________ ℃.（2）在该固体熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该固体将停止熔化.将试管放回烧杯中后，该固体又继续熔化，说明固体熔化时需要_________ （填“吸收”或“放出”）热量.
解析：（1）A是俯视会使读数偏大，C是仰视会使读数偏小，读数时视线要与液柱的上表面相平.温度计的每一个大格代表10 ℃，每一个小格代表1 ℃，即分度值为1 ℃，其示数是39 ℃.（2）固体熔化时，把试管从烧杯中取出，固体停止熔化，又放回烧杯中固体继续熔化，可见固体熔化时需要吸收热量.
题型二 熔化和凝固图像的判断
例6 在下列“温度随时间变化”的图像中，能反映晶体凝固特点的是（ ）
解析：A选项，随着时间的延长，物质的温度在上升、不变、上升，并有一段时间吸热温度不变，这是晶体的熔化图像，不符合题意；B选项，随着时间的延长，物质的温度一直在下降，这是非晶体的凝固图像，不符合题意；C选项，随着时间的延长，物质的温度在下降、不变、下降，且有一段时间放热温度不变，这是晶体的凝固图像，符合题意；D选项，随着时间的延长，物质的温度一直在升高，这是非晶体的熔化图像，不符合题意.故选C.答案：C
题型三 熔化吸热、凝固放热的应用
例7 下列事例中是为了防止熔化或凝固产生不利影响的是（ ）A.冰冻食品可以保鲜 B.高热病人利用冰袋降温C.将熔融玻璃制成玻璃板 D.冬天将水箱中水放掉解析：冰冻的食品温度低，防止细菌滋生，有利于食品保鲜，是利用凝固的，A不符合题意；高热病人利用冰熔化吸收热量，使高热病人的温度降低，防止引发其他疾病，是利用熔化的，B不符合题意；将熔融玻璃制成玻璃板，此过程是液态变为固态的过程，是利用凝固的，C不符合题意；冬天将水箱中水放掉，防止水结冰时体积膨胀，胀破水箱，是防止凝固造成危害的，D符合题意.
例8 汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高，为了确保安全，可用水循环进行冷却.实际上，水中往往还要加入不易挥发的乙二醇，加入乙二醇后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾.有关资料表明，乙二醇与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值如下表（表中乙二醇的含量是指乙二醇在混合液中所占体积的百分比）.在给汽车水箱中加混合液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10 ℃至15 ℃，但混合液中乙二醇的含量不宜过高.
（1）在混合液中，如果乙二醇的含量由30%逐渐增大到80%，则混合液凝固点的变化情况是__________________.（2）若某地常年最低气温为-15 ℃，对该地区汽车来说，宜选乙二醇的含量为_________%的混合液.（3）长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比，混合液的沸点_________（填“升高”“降低”或“不变”），其原因是___________________________.
水蒸发，乙二醇的含量升高
解析：（1）通过题表中数据可知，混合液中乙二醇的含量由30%逐渐增大到60%时，混合液的凝固点一直降低，当乙二醇的含量由60%逐渐增大到80%时，混合液的凝固点一直升高，所以混合液中乙二醇的含量由30%逐渐增大到80%时，混合液的凝固点先降低后升高.（2）因为在给汽车水箱中加混合液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10～15 ℃，而某地常年最低气温为-15 ℃，结合题表可知，混合液的凝固点为-28 ℃即可满足条件，所以选择乙二醇的含量为40%的混合液.（3）长时间使用后，汽车水箱的混合液中的水会蒸发减少，从而导致乙二醇的含量增大，而混合液的沸点会随着乙二醇含量的增大而升高，所以混合液的沸点会升高.
解读中考：本节知识中晶体、非晶体在熔化和凝固时的特点和区别，用图像分析晶体熔化和凝固的过程，晶体的熔化、凝固条件的理解与应用是中考考查的重点.题型主要有选择题、填空题和实验题.
考点一 熔化和凝固时的特点
教材第96页“活动1”探究海波的熔化现象由实验可知，海波熔化时的温度为48 ℃，在熔化的过程中，继续加热，温度保持不变；海波全部熔化成液体时，继续加热，温度上升.
例9 （湖南娄底中考节选）用如图4-3-5甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律.请回答下列问题.（1）除图甲所示的实验器材外，还需要的实验器材有火柴和_______.（2）将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且萘的温度上升速度较_______（填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度.（3）实验中要不停地用搅拌器搅拌，其目的是________________________________________.
使萘各处的温度一致（使萘受热均匀）
（4）给萘加热一段时间后，可看到烧杯中有“白气”冒出，“白气”是_______（填序号）.A.水蒸气 B.小水珠（5）图4-3-5乙是萘熔化时温度随时间变化的图像.从图像中可看出，萘是_______（填“晶体”或“非晶体”），从开始熔化到完全熔化，大约持续了_______min.
甲 乙
解析：（1）从图像知，记录的数据有温度和时间，测量温度需要温度计，测量时间需要停表，所以实验器材还缺少停表.（2）将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法加热.采用水浴法加热，使试管受热均匀，且萘的温度升高比较慢，便于记录各个时刻的温度.（3）为了使萘均匀受热，即使萘各处的温度一致，在加热过程中需要用搅拌器不断搅拌萘.（4）烧杯中有“白气”冒出，是烧杯中的水蒸气上升时，遇冷液化成的小水珠.（5）由图像知，萘在熔化时，有一段时间吸热且温度不变，所以萘是晶体.萘在第25 min到第35 min时，不断吸收热量，温度保持不变，所以这段时间是萘的熔化过程，所以萘熔化持续了35 min-25 min=10 min.
例10 据报道：2011年5月的一天晚上（当时气温为20 ℃左右），某市一辆运送液化石油气的汽车发生了交通事故，导致车上气罐内的液化石油气泄漏，泄漏的液化石油气急剧汽化.消防队员在施救过程中，无意间发现泄漏孔附近潮湿的棉纱结了冰，于是消防队员用潮湿的棉纱堵住泄漏孔，不一会儿棉纱居然也结了冰，堵住了泄漏孔.看了这则报道后，小王猜想泄漏孔附近的温度应不高于0 ℃；而小王母亲则猜想泄漏孔附近的温度仍然为20 ℃左右.
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