科学探究：熔点与沸点学案

科学探究：熔点与沸点学案

‎ ‎ 第十一章　　从水之旅谈起 第一节 科学探究：熔点与沸点 一、课前知识准备 ‎1．常温下，水是 态，冬天水结成冰，冰是 态。‎ ‎2．湿衣服晒在太阳下会变干，湿衣服里的水变成了 。‎ 答案：1.液；固2.水蒸气 二、名师解读点拨 知识点1：水的三种状态 ‎【思考】自然界中水有三种状态，它们分别是 、 、和 。水的三种状态在一定条件下是可以转化的。 答案：固态；液态；气态 ‎【说明】一般说来，任何一种物质，在温度、压强等发生变化时，都会呈现不同的状态。有时同一种物质在某种温度和压强下，有几种不同的状态同时存在，例如水处在密闭的容器中，下部是水而上面是水蒸气。‎ ‎【思考】地球上的水是怎样循环的？‎ ‎【点拨】太阳照射使地面水温升高，含有水蒸气的热空气快速上升。在上升过程中，空气逐渐冷却，水蒸气凝结成小水滴或小冰晶，形成了云。当云层中的小水滴合并成大水滴时，雨便产生了。假如上空的温度较低，水还能以雪的形式降到地面。‎ 知识点2：熔化 ‎【思考】物质从固态变为液态的过程称为 。晶体开始熔化时的温度称为 。答案：熔点；熔化 ‎【比较】‎ 晶体 非晶体 内部的原子按一定的规律排列 内部的原子排列无规则 有熔点 无熔点 冰、海波、各种金属、水晶、钻石等是晶体 玻璃、沥青、石蜡、塑料、松香等是非晶体 ‎【易淆点】熔化和溶化不要混淆，前者表示物质由固态变为液态，而后者表示物质溶 化在溶剂中的过程，如盐溶于水变成盐水。‎ ‎【明确】不同的晶体的熔点一般不同，人们根据在生产、生活中的需要选用不同的熔点的材料。如灯泡的灯丝用钨制成，是因为钨的熔点高，不易熔化；锡的熔点低，人们常用电烙铁熔化锡来焊接金属。‎ 知识点3：汽化 ‎【思考】物质从液态变为气态的过程称为 。汽化有 、 两种方式。‎ 答案：汽化；沸腾；蒸发 ‎【明确】液体在沸腾过程中要继续加热，但温度不变。‎ ‎【辨析】给水加热时，水中会出现气泡，沸腾前气泡在上升的过程中逐渐变小，还没有到达液面就消失了，同时听到吱吱的响声。沸腾后气泡在上升过程中逐渐变大，上升到水面破裂。上升的气泡在沸腾前后大小变化为什么不一样？‎ ‎【点拨】水沸腾前，上部的温度较低，气泡上升时遇冷收缩，所以气泡上升时逐渐变小；水沸腾时，气泡上升过程中所受外部压强减小，所以气泡上升时逐渐变大。‎ 三、拓展整合创新 类型之一：用图像描述熔化、沸腾过程 ‎【例1】在图中，是某物质在加热过程中温度随时间变化的图象，则( )‎ 4‎ ‎ ‎ ‎　　A．这种物质是萘 ‎　　B．这种物质可能是水 ‎　　C．这种物质可能是玻璃 ‎　　D．这种物质可能是钢 ‎　　解析 从图象特征可知，BC段水平，对应的温度不变，这是晶体熔化的特点，该温度就是晶体的熔点。所以这种物质的熔点是0℃，它可能是水。‎ 图中AB段表示冰吸热后由—15℃上升到0℃；BC段表示冰的熔化过程，在这时冰继续吸热，但其温度保持不变；CD段是水吸热升温的过程。从图象中还能确定冰的熔化时间为8min。‎ 答案：B ‎【变式题】在“观察水的沸腾”的实验中，水的温度随时间变化的图象如图所示，由图象可知实验中水的沸点是____ 98℃___，实验得到的结论与在标准大气压下的沸点100℃有明显差异，其原因可能是： 。‎ 解析 水沸腾图像上水平的一段对应的是水已经沸腾的状态，其纵坐标不变，为水的沸点即98℃，这和水沸腾时温度不变对应。‎ 答案：98℃；当时大气压低于标准大气压下 类型之二：物理与生活 ‎【例2】小明和小红都想帮妈妈煮粥。小明认为粥锅里的水烧开后，可继续火烧得很旺，煮得満锅沸腾，这样会很快将粥煮好；小红则认为，沸腾后应改用小火，盖上锅盖，让锅内微微沸腾，将粥煮好。你认为谁的想法更合理，请说出理由。‎ 解析 小红的想法更好（或小火，盖盖煮更好）。粥沸腾后，不论用大火还是小火给粥加热，粥的温度都不会改变。火太大粥就会因沸腾太剧烈而溢出锅外，同时粥中的水份汽化太快，使粥很快敖干。所以锅内水开后使用小火更好。‎ ‎【变式题】高压锅为什么容易将食物煮熟？‎ 解析 高压锅是密封的，里面的气压高于标准大气压，由于液体的沸点随着气压升高而升高，高压锅内的水沸点高于100℃。‎ 4‎ ‎ ‎ 类型之三：开放探究 ‎【例3】运动员滑冰时，冰刀下面会出现一层水，这层水跟润滑油的作用一样。冰刀离开后，水又很快结成冰，你知道为什么吗？‎ 解析 冰刀与冰面接触处压强很大，该处的冰熔点降低，刀口下的冰熔化成水，冰刀离开后，冰刀产生的压强消失，水又很快结成冰。‎ 四、当堂检测反馈 ‎1．在松香、铜块、玻璃、白糖、食盐、海波中，属于晶体的是 ，它们的共同特征是有一定的 。‎ 答案：铜块、食盐、海波；熔点 ‎2．如图是某同学做“观察水的沸腾”实验时测沸水温度的情形，他观察发现两个温度计示数不同，其主要原因是 。‎ 答案：温度计的玻璃泡不能接触杯底 ‎3．在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，酒精的沸点是78℃，如果对酒精和水的混合物加热，首先分离出来的是酒精，生产中常用此方法提高酒精的浓度。‎ ‎4．铅的熔点是328℃，那么温度为328℃的铅( )‎ ‎　　A．一定是固态 B．一定是液态 C．一定是固态和液态共存 D．可能是固态和液态共存 答案：D ‎5. 如图所示，烧瓶中的水停止沸腾后，若从烧瓶中往外抽气，会看到水又沸腾起来，这是由于（ ）‎ ‎ A. 气压升高，水温升高 B. 气压降低，水温升高 C. 气压降低，水的沸点降低 D. 气压升高，水的沸点降低 答案：C 五、资料链接 物质有多少种状态 ‎ 自然界的物质都是由大量微观粒子构成的。当大量做观粒子在一定的压强和温度下相互聚集为一种稳定的状态时，就叫做“物质的一种状态”，简称为物态。在19世纪，人们还只能根据物质的宏观特征来区分物质的状态，那时还只知道有三种状态，即固态、液态和气态。初中讲物态变化，就是讲这三种常见的物质状态间的变化问题。‎ 气体物质处于高温状态下，原子、分子激烈碰撞被电离，或者气体物质被射线照射以后，原子被电离，整个气体含有足够数量的离子和带负电的电子，而且一般情况下正负电荷量几乎处处相等，这种聚集态叫等离子态。如果物质处于极高的压力作用下．例如压强超过大气压的140万倍，组成物质的所有原子的电子壳层都会被“挤破”，电子都变成为“公有”，原子失去了它原来的化学特征。这些“光身”的原子核在高压作用下会紧密地堆积起来(当然，再紧密也会有电子存在和活动的空隙)，成为密度非常大的(大约是水的密度的3万至6.5万倍)状态，称为超固态．有些书籍把等离子态称乃物质的第四态．把超固态称为物质的第五种状态。‎ 有时同一种物质在某种温度和压力下，有几种不同的物态同时存在，例如水处在密闭的容器中，下部是水而上面是水蒸气。就是液态和气态共存的情形，其他还有固气两态共存，固液两态共存或固液气三态共存的情形。‎ 一般说来，任何一种物质，在温度、压强等发生变化时，都会呈现不同的物态，研究物态变化对于深入了解物质的结构及性质，对于研制新材料及新物质，都具有很大的现实意义。‎ 4‎ ‎ ‎ 摘自《三人行初中物理网》‎ 4‎