探究熔化与凝固的特点课件粤教沪版

熔化与凝固的特点熔化和凝固是物质状态变化的重要过程。在固态物质中，分子紧密排列，固体具有固定形状和体积。液体中，分子相对自由，可以流动，液体具有固定的体积，但没有固定的形状。熔化是固体转变为液体的过程，凝固则是液体转变为固体的过程。导言物质的形态我们周围的世界充满了各种物质，它们以不同的形态存在。相变现象物质的形态可以发生变化，例如冰融化成水，水蒸发成水蒸气。熔化与凝固本课将深入探究物质从固态到液态的转变，即熔化，以及从液态到固态的转变，即凝固。物质的状态固态固态物质具有固定的形状和体积，粒子排列紧密，相互作用力强。液态液态物质具有固定的体积，但形状不固定，粒子排列比固态松散，相互作用力较弱。气态气态物质没有固定的形状和体积，粒子排列非常松散，相互作用力很弱。物质的相变固态变为液态冰块在室温下会逐渐融化成水，这是固态物质转变为液态的典型例子。气态变为液态当水蒸汽遇到冷的物体时，就会凝结成水滴，这是气态物质转变为液态的例子。气态变为固态当水蒸汽遇到零度以下的物体时，就会凝华成霜，这是气态物质直接转变为固态的例子。固态变为气态干冰在常温下会直接升华成二氧化碳气体，这是固态物质直接转变为气态的例子。4.熔化的特点温度升高固体物质在加热时，温度会逐渐升高。当温度达到熔点时，固体开始熔化。熔化过程是一个吸热过程，需要吸收热量。状态改变固体物质在熔化过程中，状态从固态转变为液态，形状和体积发生改变。熔化的固体通常会保持一定的体积，但形状会变得不固定，可以流动。5.原子/分子在熔化过程中的变化1固态原子或分子紧密排列，振动幅度小。2熔化吸收热量，原子或分子间距增大，振动幅度增大。3液态原子或分子间距增大，排列不规则，能够自由移动。物质从固态转变为液态，原子或分子间的距离增大，排列更加不规则，运动更加自由。在熔化过程中，物质吸收热量，导致原子或分子间的动能增加，振动幅度增大，克服了相互之间的吸引力。影响熔化过程的因素11.温度温度升高，物质吸收更多热量，更容易熔化。22.压力压力增大，熔点降低，更容易熔化。但对于水来说，压力增大，熔点升高。33.杂质杂质的存在会改变物质的熔点，可能会使其更容易熔化。44.纯度纯度越高，熔点越稳定，熔化过程越明确。7.熔化温度的测量熔化温度是指物质从固态变为液态时的温度。测量方法使用温度计测量物质在熔化过程中温度的变化。注意事项选择合适的温度计，确保温度计的刻度范围适合物质的熔化温度。8.凝固的特点11.状态变化物质从液态转变为固态的过程称为凝固。22.温度降低凝固过程伴随着物质温度的降低，直到达到固态的温度。33.结构变化分子或原子排列更加紧密，形成有序的晶体结构。44.体积变化大多数物质在凝固过程中体积会略微收缩。9.原子/分子在凝固过程中的变化自由运动减弱当物质从液态转变为固态时，原子或分子之间的距离减小，运动变得更加规律。有序排列分子或原子以规则的晶格结构排列，形成固体。能量释放凝固过程中，原子/分子释放热量，并以热能的形式损失能量。10.影响凝固过程的因素冷却速率冷却速度越快，形成的晶体越小，结构越不规则。冷却速度越慢，形成的晶体越大，结构越规则。杂质杂质会阻碍晶体的生长，导致晶体尺寸变小，结构不规则。杂质的存在会影响凝固温度。压力压力会影响凝固点，一般情况下，压力增加会导致凝固点升高。11.凝固温度的测量凝固温度是物质从液态转变为固态时的温度，它是物质的一个重要物理性质。测量凝固温度需要使用温度计，常用的温度计有水银温度计和酒精温度计。1步骤将待测物质加热至熔化状态，然后缓慢冷却。2观察当物质开始凝固时，温度计的读数会保持不变，此时记录温度计的读数即为凝固温度。3重复为了保证测量结果的准确性，可以重复测量几次，取平均值作为最终的凝固温度。12.相图的应用预测物质状态相图可以帮助预测不同温度和压力下物质的状态。例如，我们可以确定在特定温度和压力下水是液态、固态还是气态。理解相变相图显示了物质从一种状态转变为另一种状态的路径，例如固态转变为液态，或液态转变为气态。设计材料相图可以帮助材料科学家设计具有特定性质的新材料。例如，相图可以用于确定不同温度和压力下金属的熔点和沸点。13.金属的熔化和凝固熔化金属在加热到一定温度时会熔化，从固态变为液态。熔化过程需要吸收能量，使金属原子或离子克服相互之间的吸引力，从而获得自由运动的能力。凝固金属熔体冷却到一定温度时会凝固，从液态变为固态。凝固过程会释放能量，使金属原子或离子重新排列成固态晶格，从而形成稳定的结构。金属材料的应用桥梁钢材强度高、耐腐蚀，广泛用于桥梁建设。建筑铝合金轻便、耐用，是现代建筑的常见材料。汽车镁合金密度低、强度高，在汽车领域广泛应用。航空钛合金耐高温、强度高，被用于制造飞机发动机等部件。生活中的例子1：冰的融化与凝固冰的融化是固态水变成液态水的过程，在温度升高到0摄氏度时发生。凝固是液态水变成固态水的过程，在温度降低到0摄氏度时发生。生活中，我们可以看到冰块在室温下逐渐融化成水，而水在冰箱里冷冻后会凝固成冰。生活中例子2：糖的溶解与结晶将糖溶解在水中，然后慢慢蒸发水分，糖就会重新析出，形成晶体，这就是糖的结晶过程。糖的结晶过程就是从溶液状态转变为固体状态，也是一种凝固现象。生活中还有很多类似的例子，比如盐的结晶、冰糖的制作等等。这些例子都展示了物质的相变过程，也让我们更加直观地理解了熔化和凝固的特点。生活中的例子3：蜡烛的熔化与凝固蜡烛是由石蜡制成的，石蜡在常温下是固态，加热到熔点后会变成液态。当蜡烛燃烧时，石蜡会逐渐熔化，变成液体，然后被火焰蒸发，燃烧生成二氧化碳和水。蜡烛熄灭后，液态石蜡会重新凝固，回到固态。熔化和凝固是蜡烛燃烧过程中常见的相变现象，与我们日常生活息息相关。生活中例子4：工业中的金属熔化与凝固金属熔化和凝固在工业生产中发挥着至关重要的作用，比如铸造、焊接和热处理等。通过控制金属的熔化和凝固过程，可以制造各种形状和尺寸的金属制品，满足人们的各种需求。比如，汽车发动机、飞机机身、桥梁等大型金属结构都是通过金属熔化和凝固技术制造的。生活中的例子5：食物中的相变食物的相变在生活中随处可见。例如，冰激凌的融化是固体到液体的相变。煮鸡蛋时，蛋白质发生凝固，从液体状态变成固体状态。20.生活中的例子6：地球上的相变地球上发生着各种各样的相变，影响着气候和生态。例如，水的蒸发和凝结，导致了雨雪的形成，塑造了地球的表面。地表下方的岩浆冷却凝固，形成地壳，改变了地球的结构。熔化和凝固对生活的影响日常生活中的例子冰的融化和凝固是日常生活中的常见现象，影响着我们的饮食、服装和户外活动。金属的熔化和凝固在工业生产中发挥着重要作用，例如铸造和焊接。其他应用熔化和凝固在科学研究、医疗保健和建筑工程中也有广泛应用。例如，熔化和凝固是制造药物和材料的重要步骤。实验演示1：冰块的融化与凝固1准备准备冰块、烧杯、温度计2观察观察冰块融化过程3记录记录冰块融化的时间在常温下，冰块会逐渐融化成水。通过观察和记录冰块融化的时间，我们可以更加直观地了解熔化的过程，以及温度对熔化速度的影响。实验演示2：水的沸腾与凝固1加热水用酒精灯加热水，观察水温的变化。2水沸腾当水温达到100℃时，水开始沸腾，大量气泡从水中冒出。3水蒸气凝固将沸腾的水蒸气导入冷凝管，观察水蒸气冷凝成水滴的过程。24.实验演示3：金属的熔化与凝固本实验演示了金属熔化和凝固过程。我们将观察金属在加热和冷却过程中的形态变化，并记录相关的温度变化。1准备材料金属块、酒精灯、烧杯、温度计、三脚架、石棉网、火柴2实验步骤1.将金属块放入烧杯中，并用温度计测量其初始温度。3实验现象在加热过程中，金属块会逐渐变软，最终熔化成液体。4结论金属熔化是一个吸热过程，凝固是一个放热过程。通过本实验，我们可以更加直观地理解金属的熔化和凝固过程，并加深对物质相变的认识。实验演示4：糖的溶解与结晶准备材料准备好糖、水、烧杯、玻璃棒、培养皿等实验用品。溶解将糖加入水中，用玻璃棒搅拌，观察糖在水中的溶解过程。结晶将糖水倒入培养皿中，放置在通风处，等待糖水逐渐蒸发，观察糖晶体的形成过程。观察分析观察糖晶体的形状、大小、颜色等特征，分析糖的溶解与结晶过程中的变化。小结熔化物质从固态变为液态的过程。凝固物质从液态变为固态的过程。温度影响物质熔化和凝固的因素。分子物质的状态变化与分子排列和运动有关。知识点回顾11.熔化和凝固物质由固态转变为液态的过程叫做熔化，反之叫做凝固。22.熔点和凝固点物质在一定温度下发生熔化或凝固，这个温度叫做熔点或凝固点。33.影响因素熔化和凝固的速度受温度、压力、杂质等因素影响。44.生活实例冰块融化成水，水结成冰，蜡烛熔化成液体等。思考题熔化和凝固是生活中常见的现象，它们对我们的生活有着重要的影响。你能举出生活中一些与熔化和凝固相关的例子吗？你能用自己的话解释一下熔化和凝固的本质吗？你能解释一下为什么不同的物质熔点和凝固点不同吗？拓展阅读金属的熔化金属熔化是工业生产中常见的现象，例如钢铁冶炼冰的融化冰的融化是常见的自然现象，也是生活中常见的物质相变蜡烛的熔化蜡烛熔化是生