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第二章探究融化和融化的條件
【探究目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能曉得物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以互相轉(zhuǎn)化的;曉得晶體、非晶體融化與融化規(guī)律.
2.過程與方式曉得分辨晶體、非晶體的通常技巧;了解圖象是表示化學(xué)過程的一種方式.
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀能樂于探求自然現(xiàn)象;擅于觀察、實(shí)驗(yàn)與交流.
【探究指導(dǎo)】
化學(xué)宮殿
1.融化()與融化()物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程,稱為融化;物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程,稱為融化.
說明融化與溶解不同,后者表示物質(zhì)從固態(tài)到液態(tài),前者表示物質(zhì)溶解在溶劑中的過程.
2.物質(zhì)的融化、凝固規(guī)律
固體物質(zhì)分類晶體非晶體
放熱與吸熱融化放熱融化吸熱融化放熱融化吸熱
室溫變化規(guī)律融化、凝固的過程氣溫不變?nèi)诨⒛虝r(shí)氣溫也在變化
溶化圖象
融化圖象
3.常見的晶體有金屬、海波、冰、固態(tài)酒精、固態(tài)氧、固態(tài)氫、固態(tài)氮等熔化和凝固導(dǎo)學(xué)案,常見的非晶體有凡士林、瀝青、松香、玻璃等
【例1】如圖1.3-1所示是海波的融化圖象,按照該圖象才能獲得的合理信息有:
圖1.3-1
信息一:海波的初溫為25℃;
信息二:;
信息三:.
思路與方法此題考查融化圖象的知識(shí).剖析圖象可知,海波的融化有一定的融化氣溫(有一段平行于時(shí)間軸的線段),所以海波是晶體,其融化時(shí)的氣溫即熔點(diǎn)是48℃.
答案海波是晶體海波的熔點(diǎn)是48℃.
說明(1)圖象法是處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一種方式;
(2)畫圖象應(yīng)曉得橫座標(biāo)、縱座標(biāo)表示哪些數(shù)學(xué)量;
(3)圖象中每一點(diǎn)代表的化學(xué)意義.
【例2】冬天穿棉襖可以有效制止人體熱量向外充溢,使人倍感暖和,而外套自身并不發(fā)熱.聽說日本打算生產(chǎn)一種外套,其衣料纖維中添加了一種微乳膏,這些乳膏所含物質(zhì)在常溫下呈液態(tài),氣溫增加時(shí)會(huì)結(jié)晶,人們穿上它,溫度較高時(shí)倍感清涼,溫度增加時(shí)倍感溫暖.這些服飾才能調(diào)節(jié)體溫的緣由是哪些?
思路與方法在環(huán)境濕度變化時(shí),軟膏內(nèi)的材料經(jīng)歷了融化放熱和融化吸熱兩個(gè)過程,因而使人體的氣溫沒有發(fā)生較大變化.
答案外套內(nèi)軟膏中的物質(zhì),在氣溫下降時(shí)融化放熱,使人的體溫不致升得太高;在氣溫增加時(shí)融化吸熱,使人的體溫不致降得太多熔化和凝固導(dǎo)學(xué)案,因而起到調(diào)節(jié)人體體溫的作用.
【例3】固體融化為何要放熱?
思路與方法在固體中,分子間的聯(lián)系十分緊密,整塊固體的分子如同一個(gè)整體,每位分子只能在自己的固有位置附近震動(dòng),如圖1.3-2.加熱時(shí),晶體吸收熱量,使分子震動(dòng)得越來越快.當(dāng)能量足夠大時(shí),有些分子運(yùn)動(dòng)劇烈,因而脫離開它的固有位置,而在整體中運(yùn)動(dòng).這時(shí),融化就開始了.
答案固體分子放熱后,分子運(yùn)動(dòng)推進(jìn),因而脫離開它的固有位置,運(yùn)動(dòng)到其他分子間,進(jìn)而使固體融化成液體.
圖1.3-2
4.熔點(diǎn)()與融化點(diǎn)
晶體物質(zhì)溶化不變的氣溫叫熔點(diǎn).晶體堿液融化不變的氣溫叫融化點(diǎn).
說明(1)同種晶體其熔點(diǎn)與融化點(diǎn)相同;
(2)熔點(diǎn)是分辨晶體與非晶體的重要參數(shù);
(3)晶體的熔點(diǎn)跟晶體的含量、加在晶體上的浮力有關(guān);
(4)晶體能夠融化決定兩個(gè)要素:一是放熱;二是氣溫應(yīng)上升到熔點(diǎn).
【例4】如圖1.3-3所示,量筒與試管中均放有冰塊,用酒精燈加熱量筒頂部,在量筒內(nèi)冰塊漸漸融化成水的過程中()
圖1.3-3
A.試管內(nèi)冰塊不會(huì)融化B.試管內(nèi)冰塊會(huì)融化一部份
C.量筒內(nèi)溫度保持0℃D.量筒內(nèi)溫度低于0℃
思路與方法冰塊溶化要同時(shí)滿足兩個(gè)條件:放熱且氣溫達(dá)到0℃,這兩個(gè)條件缺一不可.當(dāng)燒瓶底被加熱后,其氣溫低于冰塊體溫,杯頂部冰塊將放熱并開始融化,燒瓶中出現(xiàn)冷水混和狀態(tài),但其氣溫仍保持0℃.因試管中冰塊氣溫也為0℃,它們之間不存在室溫差,無(wú)熱傳遞發(fā)生.所以試管中冰塊不會(huì)融化.