物态变化

物态变化

【教学目标】

1．知道温度表示物体的冷热程度。

2．知道摄氏温度是怎么样规定的。

3．知道摄氏温度的单位符号和读法。

4．了解三种常用温度计的不同点。

5．会从温度计上正确的读数。

6．让学生通过比较三种常用温度计的不同点，培养学生的归纳能力。

7．通过学习温度计的使用和读数，学会探究物理的方法。

8．知道什么是熔化和凝固现象。理解晶体的熔点和凝固点的物理意义。知道晶体和非晶体的熔化、凝固的区别。知道熔化吸热、凝固放热。了解图象在学习物理学中的作用。1．知道蒸发的现象和特点。

9观察水的沸腾现象和条件和特点。知道蒸发和沸腾统称为汽化,了解蒸发和沸腾的相同点和不同点。知道液化现象。知道液化放热及液化的两种方法：降低温度、压缩体积。体验蒸发现象,了解其应用。通过观察水的沸腾现象经历科学实验的基本过程,体会实验的魅力,培养分析、概括物理规律的能力，以及应用物理知识解决实际问题的能力。

9.知道升华和凝华的概念。知道升华要吸热，凝华要放热。 知道生活中的升华和凝华现象。

【教学重点】

1、摄氏温度的规定。

2、体温计和实验室用的温度计的不同点，晶体与非晶体的本质区别。晶体熔点的物理意义。海波和蜂蜡熔化过程的实验操作。利用图象分析晶体和非晶体的区别。

【教学难点】

温度计的使用和读数。

【教学过程】

我们感觉到物体的冷或热的程度就是我们这节课要学习的——温度。所以单凭我们的感觉去判断温度是不可靠的，我们要准确地判断出物体的温度就要使用——温度计。

二、实验室温度计

1．摄氏温度：

学生活动：观察桌子上的实验室用的温度计，回答下列问题：

（1）字母℃表示什么意思？

（2）最高温度和最低温度是多少？（0℃ ~ 100℃）

（3）一小格代表的温度？（分度值为1℃）

教师引导提问学生：我们通过观察来找出我们要学习温度计的什么方面的知识？

温度计上的字母℃表示——摄氏温度。摄氏温度的规定：把冰水混合物的温度规定为0℃，把标准大气压下沸水的温度规定为100℃。它们之间分为100等分，每一份是摄氏温度的一个单位——1℃。

2．练习温度的读法（出示动画“物理温度计”）

教师强调：“摄氏温度”的读法，并要求学生完成书中“一些与生活有关的温度”的读法练习。

3．学习温度计的读数：

学生观察温度计。

三、体温计

让学生观察体温计的构造特点和实验室的温度计的不同之处。（提问1～2个学生）

教师点拨归纳：通过插图来分析体温计和实验室的温度计的不同之处（①有缩口；②测量范围35℃～42℃；③分度值为0.1℃。）

通过日常生活中你对体温计的观察，说说体温计使用时与实验室温度计的使用有什么的不同。（学生讨论后回答：可离开人体读数）。

测量前为什么要把体温计用力甩几下？

四、温度计的使用

学生整理归纳温度计使用的注意问题，教师规范和强调温度计的使用规则（通过图示说明）：

1．温度计的玻璃泡应浸没在液体中，不能碰到容器底和壁。

2．要稍候一会，待温度计的示数稳定了再读数。

3．读数时温度计要留在被测液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。

五、课堂小结

1．熔化和凝固

　　教师提问：你见过哪些物质由固态变成液态的现象？哪些液态变成固态的现象？

　　学生回答，教师总结：我们最常见的是自然界的气候变化所表现的物态变化，例如，春天来了，湖面上的冰化成水；冬天到了，气温下降，湖面上的水结成冰；还有固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态，将铁水浇在模子里，冷却后，铁水变成了固态的铸件。我们把物质由固态变成液态的过程叫熔化。物质由液态变成固态的过程叫做凝固。

　　刚才我们提到的冰化成水是熔化，水结冰是凝固。铁、铝等金属块在高温下变成液态是熔化，铁水铸成工件是凝固。

　　除此之外，海波、蜂蜡、松香、沥青、玻璃等物质也能熔化和凝固。

　　2．学生实验：观察海波的熔化。

　　（1）讲述实验的做法

　　各组的熔化实验仪器中放入了少量的晶体物质海波。将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉中，温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底，要埋在海波粉中。把试管放在大烧杯的水中，将烧杯放在铁架台的石棉网上，用酒精灯加热。等水温升至 30℃以上时，用搅拌器不停地搅动，每隔半分钟记录一次海波的温度，并观察海波的状态。最后根据记录的数据在坐标纸上画出海波的温度随时间变化的图线。

　　（2）注意事项

　　为了做好实验，每组的三位同学要分工合作。一位同学搅动，一位同学读数，并观察海波的状态，第三位同学记录温度和状态。实验中，搅动必须不停地进行，以保证海波受热均匀。

word/media/image1.gif

　　（3）学生操作，等各组的熔化过程完成后继续加热，教学活动继续进行。

　　3．海波的熔化曲线的分析

　　（教师选择一个组的海波熔化曲线，请该组同学画在黑板上)

　　教师：其他各组的曲线虽然不完全相同，但是大致形状如图所示。我们将这一曲线分为AB、BC和CD三段，请同学们结合实验，回答下列问题。

　　（1）AB段。在这段曲线对应的一段时间内海波是什么状态？温度怎样变化？（答：AB段所对应的时间内海波是固态，温度升高）

　　（2）在曲线上的哪一点海波开始熔化？（答：B点）

　　（3）在BC段对应的时间内，海波的状态如何?温度是否变化?这段时间是否对海波加热?（答：BC段所对应的时间内海波的状态是固态和液态共存。海波的温度保持在 48℃左右不变。此时仍在继续对海波加热，即海波仍在吸热）

　　（4）在CD段对应的时间内海波是什么状态？温度如何变化？（答：海波的状态是液态，海波已经熔化完毕，继续加热，海波的温度升高）

　　4．熔点

　　教师：除了海波以外，其他晶体物质，如各种金属、冰、固态酒精等，它们的熔化曲线都与海波的熔化曲线形状相似，只是熔化时的温度高低不同而已。这条熔化曲线反映了晶体物质熔化的一个重要特征——晶体的熔化是在一定的温度下完成的，即晶体在熔化过程中，温度保持不变。

word/media/image1.gif

　　晶体熔化时的温度叫熔点。纯海波的熔点是 48 ℃。我们实验用的海波不纯，熔点低于 48 ℃。

　　5．凝固曲线

　　教师：如果让熔化了的海波冷却，记下液态海波在冷却凝固成晶体过程中的温度随时间变化情况，可得到凝固曲线的形状。请大家思考并回答：

　　（1）DE段。海波是____态，____热（填“吸”或“放”），温度_____。

　　（2）EF段。海波的状态是____态，____热，温度_____。

　　（3）FG段。海波的状态是____态，____热，温度_____。

　　教师：晶体的凝固也是在一定的温度下完成。晶体凝固时的温度叫凝固点，晶体的凝固点和它的熔点相同。

　　6．学生练习

　　（1）读物质的熔点表。请学生看课本上的熔点表，教师读一种物质的熔点并加以解释。

　　教师：钨的熔点是 3140 ℃。钨在熔化时温度保持在 3140 ℃不变。（学生模仿教师读几种物质的熔点并加以解释）

　　⑦中国北部的漠河冬季气温最低到 -52.3℃，应选用水银温度计还是酒精温度计？为什么？（应选用酒精温度计。因为酒精的凝固点是 -117 ℃，在 -52.3 ℃的情况下，酒精是液态的。水银的凝固点是 -39 ℃，在气温低于 -39 ℃时，水银的固态的。所以水银温度计在冬季的漠河无法工作。)

　　8、学生实验：非晶体的熔化和凝固

　　教师：物质除了晶体还有非晶体，松香、蜂蜡、玻璃等属于非晶体。我们现在利用实验研究蜂蜡的熔化和凝固。

word/media/image1.gif

　　我们所用的实验装置还是刚才用过的装置，实验步骤也完全相同。（学生操作、实验）

　　教师：请一个组把蜂蜡的熔化和凝固曲线画在黑板上。

word/media/image1.gif

　　从蜂蜡的熔化和凝固曲线可知，非晶体的熔化和凝固跟晶体不同。非晶体没有一定的熔点，也没有一定的凝固点。蜂蜡熔化时吸热，温度不断上升，固态蜂蜡由硬变软，然后再变为液态。凝固时放热，蜂蜡由液态变为粘稠，然后由软变硬，形成固态。　1．物质由固态变成液态叫熔化。物质由液态变成固态叫凝固。

　　晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点。而非晶体没有一定的熔点和凝固点。但是不论晶体还是非晶体，熔化时都吸热，凝固时都放热。所以，晶体实现熔化的条件可概括为两条：一是温度到达熔点，二是吸热。凝固的条件是温度到达凝固点，同时要放热。

　　2．通过以上的学习，请大家考虑以下两个问题。

　　（1）冰水混合物的温度为什么是 0 ℃？

　　冰水混合物中有冰又有水，冰和水的物态变化有两种可能：其一是冰尚未熔化完毕，冰熔化时温度保持在熔不变。另一种可能是尚未凝固完毕，温度也应保持在凝固不变。所以冰水混合处于热平衡状态，温度为 0 ℃。

　　（2）人们常说"下雪不冷化雪冷"，这句话是什么道理？

　　雪在熔化时温度保持在 0 ℃不变，但是要吸热。雪从空气中吸热，气温下降，所以化雪时更冷。

3．北方的冬季较冷，为了妥善地保存蔬菜，多在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低。现在，人们研制出一种聚乙烯材料，在 15℃～ 40℃的范围内熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。所以，人们将这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时颗粒熔化，天气冷时又凝固成颗粒，能调节室内的温度。

　二、汽化

1．蒸发现象。

发生在液体表面，在任何温度下都能发生，汽化进行得缓慢，需要吸热有致冷作用。

师：那么影响蒸发的快慢因素是什么？教师出示实验课件“蒸发的快慢”

总结：液体温度、空气流动速度、液体表面积。（这里可以让学生自己总结）

　　2．观察沸腾

word/media/image1.gif

　　师：教师总结：

　　①必须正确使用温度计，实验过程注意安全。

　　②注意观察加热过程中看到的现象（水的温度、水发出的声音、水中的气泡……）。

　　③当水温达到 90℃左右时,每隔1 min记录一次温度，水沸腾后，再记录5 min温度情况，将数据填入表格中。

　　④两名同学分工合作，一人看表，一人读出温度值并填在表格中，读数要迅速，同时都要注意观察现象。

　　⑤停止加热后，要注意继续观察。（进行实验并收集数据）

　　（5）归纳总结分析评估

　　让学生描述实验结果，从温度变化、气泡大小、声音大小、吸热情况等描述。

　　教师总结：沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。水在沸腾时温度不变。说明水在一定温度下才能沸腾。我们把这个温度叫做沸点。水的沸点在正常条件下是 100℃。

　　指导学生观察熄灭酒精灯后，杯中的水不再沸腾，让学生思考原因，指出：沸腾需要吸热。

　　师说明：沸点受气压的影响。我们以后再进一步学习。根据液体沸点表，请同学们思考：这节课你所用的温度计是否是酒精温度计？

　　生：（思考后回答）不是，酒精的沸点是 78℃。

　　三、液化

　　1、降低温度，气体液化

　　教师：小学自然和初中一年级的地理课本中都讲过，雨的形成是大气中的水蒸气遇冷凝结成小水珠，形成降水，这是自然界中的液化现象。日常生活中液化现象也经常可以看到。

　　演示实验：把热水装在烧瓶中放在铁架台的石棉网上，直角玻璃管插在软木塞上然后塞住烧瓶口，用酒精灯给烧瓶中的水加热，当瓶中的水沸腾时，将铁板靠近烧瓶口，可见水从铁板上滴下。

　　引导学生观察：在直角玻璃管口位置什么也看不见，在玻璃管口一小段段距离的位置才看见“白气”。很显然，从玻璃管喷出来的是“水蒸气”，水蒸气无色看不见，水蒸气遇冷液化成小水珠形成“白气”，人们才看见，所以“白气”是小水珠不是气。

　　总结：气体温度降低可以液化，大量实验表明，所以气体在温度降低到足够低时都可以液化。

　　2、压缩体积，气体液化

　　问题：使气体液化是否只有降低温度一种办法？用温度降低的方法虽然能使所有的气体液化，但是要使气体的温度足够低，需要非常复杂的技术，从课本第15页沸点表中可以看到氢要液化，温度至少在 -253℃以下，所以人们就想寻找能在不太低的温度下使气体液化的方法。

　　演示：取一支大的注射器，拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚，取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住，向外拉活塞，到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失，全部变为乙醚蒸气，然后推动活塞，压缩乙醚蒸气体积，让学生注意观察有没有液体出现。（注：本实验若用投影仪投影观察效果较明显）

　　实验结论：用压缩体积的办法可以使气体液化。

　　教师强调；有的气体单靠压缩不能使它液化，必须使它温度降低到一定温度以下，才能设法使它液化。

　　1、物质由液态变成气态的过程叫汽化，汽化的两种方式是蒸发和沸腾。

　　2、知道影响蒸发快慢的因素、沸腾的现象和沸点。

3、物质由气态变成液态的过程叫液化，液化的两种方法是降低温度和压缩体积。

　物质从固态直接变成气态叫升华，物质从气态直接变成固态叫凝华。根据刚才的实验现象，我们可以知道升华和凝华的过程是互逆的。碘的固体受热升华后，变成气体；气态的碘遇冷后，重新凝华成固态的碘。

　　　升华（sublimation）——物质从固态直接变成气态叫升华。

　　例如：衣柜里防虫用的樟脑球，过一段时间就会变小，最后不见了，这是一种升华现象。

　　凝华——物质从气态直接变成固态叫凝华。

　　例如：冬天寒冷的早晨，室外物体上常常挂着一层霜，霜是空气中的水蒸气直接凝华而成的小冰粒；寒冷的冬天，早晨玻璃上出现冰花，这是室内的水蒸气，遇到冷玻璃，凝华成固态冰，形成冰花；冬天，树枝上出现“雾凇”，这些都是凝华现象。

　　我们知道熔化和汽化需要吸热，凝固和液化要放热，那么升华和凝华呢？升华需要吸热，因为做实验时我们加热了。凝华需要放热，因为放入凉水中。升华要吸热，凝华要放热。

　升华过程要吸热，凝华过程要放热

　　本节课我们学了升华和凝华两个概念。并通过实验知道了升华要吸热、凝华要放热。

　　四、［动手动脑学物理习题参考答案］

　　1.调查得出答案，或经长期观察得出答案。

　　2.由于空气的凝华，冻肉出冷库后有一部分水附在肉上，所以出库后会使重量稍有增加，只要是在一个合理的误差范围内（如0.5%）是允许的。这与一些非法商贩将肉注水是不同的。

　升华过程要吸热、凝华过程要放热。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/5de62a55ed3a87c24028915f804d2b160a4e86ed.html