3.2熔化和凝固
一、物态变化
物质有三种基本形态,固态、液态和气态。
物质从固态变成液态的过程叫做熔化,从液态变成固态的过程叫做凝固。
说明:注意区别溶化和溶化
熔化:是物质从固态变成液态的过程,是一种物态变化的过程,这个过程需要加热。
所以用“火”旁“熔”,例如加热冰熔化为水,蜡加热要熔化。
溶化指固体溶解,是某固态物质,在另一种液态物质分散成单个分子或离子的扩散过程。
此过程不需要加热,但是必须有液体,所以用三点水旁“溶”,例如把糖放在水中溶化成糖水。
二:固体熔化和凝固时的温度变化规律
1、注意:酒精灯外焰加热,水浴加热、并且加热的过程中要用搅拌器不断地搅拌冰块或者
海波(被加热物体受热均匀)。
2、现象:海波经过缓慢加热,温度逐渐上升,当温度达到48℃时,海波开始熔化。
在熔化
过程中,虽然继续加热,但海波的温度始终保持在熔点不变,直到熔化完后,温度才继续上升。
停止加热,变成液态的海波又逐渐变成固态,温度还是始终保持在熔点不变,等到所有的海波全变成固态时,温度才又继续下降。
石蜡的熔化过程则不同,随着不断加热,石蜡的温度不断上升,在此过程中,石蜡由硬变软变稀,最后熔化为液体。
停止加热,由稀变软,又变成固态,温度不断降低。
三:晶体与非晶体
1、根据物质在熔化时有无固定的熔化温度可将物质分为两类:晶体和非晶体。
晶体:有固定的熔化温度的物质称为晶体,如海波、冰、石英、所有金属等。
非晶体:没有固定的熔化温度的物质称为非晶体,如石蜡、沥青、玻璃、橡胶、蜂蜡等。
2、熔点和凝固点
熔点:晶体熔化时的温度叫做晶体的熔点,晶体都有一定的熔点,如冰的熔点是0℃、海波的熔点是48℃、萘的熔点是80℃。
凝固点:晶体凝固时的温度叫做晶体的的凝固点,同种晶体的熔点与凝固点相同。
3、晶体熔化需要两个条件:温度必须达到熔点;让晶体继续吸热。
晶体凝固也需要两个条
件:温度必须降到凝固点;让晶体继续放热。
4、晶体在处于熔点和凝固点时,可能处于液态,可能处于固态,也可能处于固液共存状态。
【典型例题】实验改进,如何缩短加热时间?增加水的初始温度。
【典型例题】海波的熔点是48℃,则海波在48℃是所处的状态是()
A,一定是固态B, 一定是液态C,固液共存态D,都有可能
【典型例题】利用等质量的0℃的冰冷却食品,通常比水0℃的水效果好的原因是什么?
答案:0℃的冰熔化成0℃的水的过程中要从外界吸热,熔化成0℃的水后又可以继续吸热,这样0℃的冰就比等质量0℃的水可以吸收更多的热量。
【典型例题】火山喷发是一种十分壮观的自然现象,岩浆是多种物质成分组成的液体,在流淌过程中不断降温,就会按下列顺序先后在火山口形成一系列的矿物:橄榄石-黑云母-白云
母-石英。
由此可以判断处这些矿物的熔点依次(填“升高”或“降低”)
【典型例题】把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中,如图用酒精灯对烧杯底部慢慢的加热,当烧杯中冰块有大半熔化时,则试管中的冰:( )
A.也熔化一部分 B.全部熔化 C.一点都不熔化 D。
无法确定
用质量相等的水或冰冷却食品时:()
A、用水效果好,因为水容易流动
B、用冰效果好,因为冰温度低
C、用水和冰的效果一样
D、用冰的效果好,因为冰熔化时吸热
雪天路面有厚厚的积雪,为了使积雪很快熔化,常在路面积雪上喷洒盐水,这是
A.盐水使冰的熔点降低
R盐水使冰的熔点升高
C.使冰雪的温度升高到0℃而熔化
D.洒上盐水后,使冰变成冰水混合物,温度为0℃,而使冰雪熔化
水银温度计和酒精温度计的选择
关于晶体熔化实验的几点建议
人教版八年级物理上册第四章第二节《熔化和凝固》中有一个科学探究活动:探究固体熔化时温度的变化规律。
由于萘对人体有危害,所以我们以海波做为晶体的代表做晶体熔化的实验,研究晶体熔化时温度的变化规律。
但是在实际操作时,要不需要的时间较长,要不观察到海波没有固定的熔点,在熔化过程中温度一直升高。
而本节课中,海波熔化实验既是教学中的重点,又是难点。
因此确保实验的成功将成为探究教学的关键所在。
为了提高实验的成功率,我为大家提出几点建议,略尽微薄之力。
1.选择纯净新鲜的海波
由于海波有较强的还原性,可以与空气中的氧气反应,因此,海波应密闭保存,存放于阴凉处,不能高温和光照,避免因存放时间过长而引起变质。
尤其在炎热的夏季更应注意。
若晶体不纯,则不宜再用。
更不应重复使用海波。
2.选择两支量程为0~100℃的温度计
一支温度计插入试管测量海波的温度,另一支温度计插入烧杯,监测水温变化。
3.选择合适的温水
海波在33℃以上的干燥空气中易风化失去结晶水,熔点降低。
实验中用水浴法加热时,可先调节烧杯中的水温在40℃左右,再把盛有海波晶体的试管放入烧杯中加热,这样可缩短实验时间,避免因加热时间过长而使海波失去结晶水,从而解决了温度未达到48℃海波就开始熔化的问题。
4.给海波加热要缓慢均匀
实验中如果加热太快,试管中各部分晶体受热不均匀,与外壁接触部分先熔化变为液体,且温度继续升高,而中间固态部分还未熔化,这样会严重影响实验结果,导致错误结论。
水浴应缓慢加热时,使试管内外温度差保持在5℃左右,在海波熔化过程中应保证水温不超过51℃。
5.不停止对海波的搅拌
由于海波是热的不良导体,当试管中有液态开始出现时,为了保证管壁处和中间部分的温度一致,要不断搅拌海波。
6.及时调整温度计的位置
温度计测得的温度只能反映温度计玻璃泡周围样品的温度,而不能反映整个样品的温度变化。
当试管中外围的海波开始熔化时,玻璃泡的附近的温度有可能没有达到熔点,这时学生就观察到温度尚未达到熔点,海波已经熔化的现象;有时温度计玻璃泡的附近的海波已熔化完成,并且温度已开始上升,但整个样品还没有完全熔化,学生就会认为,海波还没有熔化完,而温度已经上升。
所以在海波熔化过程中应及时调整温度计的位置,使玻璃泡始终处于固、液的交界处。
实验中注意到以上几点,那么海波熔化过程中状态变化会很清晰,并且熔化时温度不变的现象也会很明显。