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  djb131455667 2005-09-22 00:00:00

  凝固點(diǎn)不一樣

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  boo_shit 2005-09-22 00:00:00

  二）材料準(zhǔn)備與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1.實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備 本節(jié)教學(xué)需要準(zhǔn)備的材料有溫度計(jì)、試管、酒精燈或無煙臘、鐵架臺等。 冰塊、海波、峰蠟、松香等均由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一制備。其中冰塊由實(shí)驗(yàn)室用電冰箱統(tǒng)一制備，學(xué)生只需按設(shè)計(jì)要求制成碎冰即可使用。海波，化學(xué)名稱“硫代硫酸鈉”，分子式Na2S2O3 ，商用海波常為較大的晶粒，通常在試劑商店或照相器材商店有售。海波熔點(diǎn)為48℃，因含有雜質(zhì)可略有不同。 順便提及，以往教學(xué)中常選固態(tài)萘（熔點(diǎn)為80.5℃）作為研究熔化和凝固過程的實(shí)驗(yàn)器材，因?yàn)檩猎诩訜徇^程中會放出有毒揮發(fā)物，現(xiàn)已廢止。 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 圖5-2-1 （1）在用大蘇打（硫代硫酸鈉）做晶體熔化實(shí)驗(yàn)時(shí)，試管中晶體粉末不宜過多，只要全部熔化后仍能浸沒溫度計(jì)測溫泡即可。實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)測溫泡不要和試管壁接觸，為了使晶體粉末受熱均勻，可在粉末中混一些碎的細(xì)銅絲，加熱時(shí)應(yīng)不斷攪拌。為了縮短加熱時(shí)間，不要用冷水，起始溫度可高些(35～40℃之間)，每隔l分鐘記錄l次溫度，大蘇打的熔點(diǎn)在47～49℃左右(由于總會含有雜質(zhì)，一般不可能正好是48℃)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，Z好用另一溫度計(jì)測水溫。如果環(huán)境溫度太高，水溫上升太快，會使大蘇打熔化太快，畫出熔化圖線的平直部分太短。為了充分顯示晶體熔化時(shí)溫度不變的特性，加長曲線的平直部分，實(shí)驗(yàn)中當(dāng)加熱到大蘇打開始熔化時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減緩加熱，甚至停止加熱一會兒，讓大蘇打逐步從50～60℃的水中吸熱熔化。從開始熔化到全部熔化大約持續(xù)4分鐘左右溫度不變，整個(gè)實(shí)驗(yàn)中約需記錄12～15個(gè)數(shù)據(jù)，持續(xù)15分鐘?？v軸起始溫度應(yīng)為35℃，所標(biāo)溫度范圍35～60℃。 （2）探究冰的熔化規(guī)律： 用圖5-2-1所示的學(xué)具裝置也可以探究冰的熔化規(guī)律。注意觀察狀態(tài)變化過程，并且每隔10秒鐘記錄一次溫度，直到全部熔化后再過2分鐘為止。 （3）利用電冰箱研究水的凝固過程： 可安排為課外實(shí)踐活動，意在對課堂教學(xué)中液體凝固類比結(jié)論的驗(yàn)證。 四、發(fā)展空間 （一）“自我評價(jià)”參考答案 1.0℃，BC段 2.非晶體 （二）“家庭實(shí)驗(yàn)室”指導(dǎo) 吊冰游戲：鹽的熔點(diǎn)高于冰的熔點(diǎn)。冰上撒些鹽，因鹽的溫度高于0℃，致使局部冰面熔化，鹽溶化在水中吸熱，使繩子周圍冰面上熔化的冰重新凝固，故而幾秒鐘后就能用繩子把冰吊起來。 類似的，可做“復(fù)凝”游戲：將一塊冰置于桌面上，把兩端懸掛重錘的細(xì)線橫置于冰塊上表面，則可見細(xì)線緩慢切過冰塊落至桌面，而冰塊仍是“堅(jiān)冰”一塊，依稀還可找到細(xì)線“切豆腐”的痕跡，但“豆腐”重新又連成一片。這是利用冰在壓力下熔點(diǎn)提高的特性實(shí)現(xiàn)的。 晶體花園：水在蒸發(fā)過程中吸熱，將加速食鹽水的凝固，由于瓦片放置和色素沉著，碗中各處食鹽結(jié)晶析出的形狀殊異，因而生成漂亮的“晶體花園”。 （三）“物理在線”和“走向社會”指導(dǎo) 太空材料：組織學(xué)生下載或去圖書館查找資料，走訪專家學(xué)者，集中討論以下問題：（1）什么是太空材料？（2）太空材料成本昂貴，為什么要制選太空材料？（3）你希望太空實(shí)驗(yàn)工廠制造什么新的材料？說說你的設(shè)想。 五、教學(xué)資源 （一）教學(xué)視頻 1.晶體世界（見“教師備課系統(tǒng)”光盤） 2.火山（見“教師備課系統(tǒng)”光盤） 3.太空材料（見“教師備課系統(tǒng)”光盤） （二）參考資料 1.溫度計(jì)的發(fā)展 溫度計(jì)是測溫儀器的總稱。依據(jù)所用測溫物質(zhì)的不同和測溫范圍的不同，有煤油溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)、氣體溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、溫差電偶溫度計(jì)、輻射溫度計(jì)和光測溫度計(jì)等。 世界上diyi支溫度計(jì)是意大利科學(xué)家伽利略于1593年發(fā)明的。那時(shí)的溫度計(jì)是一根一端敞口的玻璃管，另一端帶有一個(gè)玻璃泡(如圖5-2-2)。使用時(shí)先給玻璃泡加熱，然后把玻璃管插入水中；測溫時(shí)將玻璃球與不同溫度的物體相接，由于管內(nèi)空氣的熱脹冷縮，玻璃管 圖5-2-2 伽利略發(fā)明的diyi支溫度計(jì) 中的水面就會上下移動，根據(jù)移動的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。這種溫度計(jì)，受外界大氣壓強(qiáng)等環(huán)境因素的影響較大，所以測量誤差大。后來伽利略的學(xué)生和其他科學(xué)家做了各種改進(jìn)，其中比較突出的是法國人布利奧在1659年制造的溫度計(jì)，他把玻璃泡的體積縮小，并把測溫物質(zhì)改為水銀，這樣的溫度計(jì)已具備了現(xiàn)在溫度計(jì)的雛形。之后德國人華倫海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水銀作為測量物質(zhì)，制造了更精確的溫度計(jì)。他觀察了水的沸騰溫度、水和冰混合時(shí)的溫度、鹽水和冰混合時(shí)的溫度；經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)與核準(zhǔn)，Z后把一定濃度的鹽水凝固時(shí)的溫度定為0℉，把純水凝固時(shí)的溫度定為32℉，把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰的溫度定為212℉，用℉代表華氏溫度，這就是華氏溫度計(jì)。 在華氏溫度計(jì)出現(xiàn)的同時(shí)，法國人列繆爾(1683－1757)也設(shè)計(jì)制造了一種溫度計(jì)。他把冰點(diǎn)和沸點(diǎn)之間分成80份，定為自己溫度計(jì)的溫度分度，這就是列氏溫度計(jì)。 1742年，瑞典人攝爾修斯改進(jìn)了華倫海特溫度計(jì)的刻度，他把水的沸點(diǎn)定為零度，把水的冰點(diǎn)定為100度。后來他的同事施勒默爾把兩個(gè)溫度點(diǎn)的數(shù)值又倒過來，就成了現(xiàn)在的百分溫度，即攝氏溫度，用℃表示。華氏溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系可以表達(dá)為 ℉＝9/5℃+32，或℃＝5/9(℉－32)。 1848年英國物理學(xué)家開爾文創(chuàng)立了開氏溫標(biāo)：也稱熱力學(xué)溫標(biāo)。熱力學(xué)溫標(biāo)每一度的大小和攝氏溫標(biāo)完全相同，不過，它不是以水的冰點(diǎn)作為零度的，而是以理論上所說的分子熱運(yùn)動將完全停止時(shí)的溫度，即-273.16℃作為零度，用K表示。要物質(zhì)的熱運(yùn)動完全停止是不可能的，-273.16℃只不過是人們可以無限接近，但永遠(yuǎn)也不可能達(dá)到的溫度。這一溫度也叫做零度。 現(xiàn)在在說英語的國家，如英國、美國、加拿大、澳大利亞和印度等國，常用華氏溫度；而世界科技界和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以及我國、法國等大多數(shù)國家則常用攝氏溫度；在科學(xué)研究中，一般使用熱力學(xué)溫標(biāo)。 （張計(jì)懷） 2.太空材料 1987年以來，我國多次利用返回式衛(wèi)星搭載，進(jìn)行空間材料加工試驗(yàn)，目前已取得較大進(jìn)展。把需要合成的材料，放人特制的同一容器中，裝進(jìn)太空爐，隨衛(wèi)星一道送人太空，在太空通過太空爐，對材料進(jìn)行加溫，熔化，再降溫，變成固體，合成出新的材料，然后伴隨著返回式衛(wèi)星，回到地球，由此加工出的材料，人們俗稱它為太空材料。 1987年，我國在太空成功地制造出砷化鎵晶體，當(dāng)時(shí)在國際科技界引起高度重視。10年來，我國又先后利用返回式衛(wèi)星，在空間試驗(yàn)加工出了碲鎘汞、銻化銦、鉛鋁合金等數(shù)十種新型材料。 由于地面和空間環(huán)境有別，所以加工材料可利用的外界條件不同，空間實(shí)際上是人類所需要探索研究的新領(lǐng)域。鋁和鉛在地面的比重相差很大，鋁輕鉛重，即使把它們?nèi)刍兂梢后w狀，Z后鉛也要沉在容器的下面，鋁則要浮在上面，二者實(shí)在是難以混合在一起。到了太空，基本克服了地球的引力，鋁和鉛就可非常容易地混合在一起。 根據(jù)同樣的道理，如果我們在太空，把氣泡加入到熔化后的金屬中去，并使它們均勻分布，這樣就有可能制造出比普通泡沫還輕的金屬體。由于物體到了太空幾乎沒有輕重之分，所以能夠比較容易地把不同比重的物質(zhì)合成在一起，從而得到地面難以得到的更有價(jià)值的材料。用砷化鎵制造出的微波晶體管，是衛(wèi)星通訊和移動通訊性能優(yōu)越的口和耳。在太空合成的高質(zhì)量的碲鎘汞單晶，用于制造紅外探測器，則是、遙感衛(wèi)星更為敏銳的眼睛。 人類在空間制造材料，目前還處在試驗(yàn)和起步階段。今后隨著有關(guān)學(xué)科和技術(shù)的進(jìn)步，一定會得到更大發(fā)展，從而更加廣泛地服務(wù)于國防和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。 CCTV《科技博覽》 3. 影響熔點(diǎn)的因素 熔點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上是該物質(zhì)固、液兩相可以共存并處于平衡的溫度，以冰熔化成水為例，在一個(gè)大氣壓下冰的熔點(diǎn)是0℃，而溫度為0℃時(shí)，冰和水可以共存，如果與外界沒有熱交換，冰和水共存的狀態(tài)可以長期保持穩(wěn)定． 物質(zhì)的熔點(diǎn)并不是固定不變的，有兩個(gè)因素對熔點(diǎn)影響很大． （1）壓強(qiáng)。平時(shí)所說的物質(zhì)的熔點(diǎn)，通常是指一個(gè)大氣壓時(shí)的情況；如果壓強(qiáng)變化，熔點(diǎn)也要發(fā)生變化。熔點(diǎn)隨壓強(qiáng)的變化有兩種不同的情況．對于大多數(shù)物質(zhì)，熔化過程是體積變大的過程，當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，這些物質(zhì)的熔點(diǎn)要升高；對于像水這樣的物質(zhì)，與大多數(shù)物質(zhì)不同，冰熔化成水的過程體積要縮小(金屬鉍、銻等也是如此)，當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)冰的熔點(diǎn)要降低。 如下兩圖中OL稱為固液兩相平衡曲線，又稱為熔化曲線．該曲線的左方表示固相穩(wěn)定存在的區(qū)域，右方一定的區(qū)域是液相穩(wěn)定存在的區(qū)域，而線上的任一點(diǎn)，都代表固液兩相平衡共存的狀態(tài)。OL線表示了該物質(zhì)的熔點(diǎn)隨壓強(qiáng)變化的規(guī)律。兩圖中OL線的斜率都很陡，說明物質(zhì)的熔點(diǎn)隨壓強(qiáng)的變化很小，例如冰的熔點(diǎn)，每增加一個(gè)大氣壓，熔點(diǎn)才下降0.007 5℃，而要使冰的熔點(diǎn)下降1℃，則必須使壓強(qiáng)增加1.75X107Pa，約為大氣壓的170倍。兩個(gè)圖的斜率的正或負(fù)，反映了兩類物質(zhì)隨壓強(qiáng)的增大，熔點(diǎn)升高或降低的規(guī)律。 圖5-2-3 （2）溶有雜質(zhì)。以上討論的都是純凈的液態(tài)物質(zhì)，如果液體中溶有少量其他物質(zhì)，或稱為雜質(zhì)，即使數(shù)量很少，物質(zhì)的熔點(diǎn)也會有很大的變化，例如水中溶有鹽，熔點(diǎn)就會明顯下降，海水就是溶有鹽的水，海水冬天結(jié)冰的溫度比河水低，就是這個(gè)原因．飽和食鹽水的熔點(diǎn)可下降到約-220℃，北方的城市在冬天下大雪時(shí)，常常往公路的積雪上撒鹽，只要這時(shí)的溫度高于-22℃，足夠的鹽總可以使冰雪熔化．合金又稱為固態(tài)溶液，因?yàn)楹辖鹪谝簯B(tài)時(shí)也可以看做是一種金屬溶于另一種金屬之中的溶液，因此合金的熔點(diǎn)比單質(zhì)低屬熔點(diǎn)要低，而且比組成合金的每一種金屬的熔點(diǎn)都低．例如錫的熔點(diǎn)是232℃，鉛的熔點(diǎn)是327℃，按一定比例組成的鉛錫合金的熔點(diǎn)則只有170℃，而由鉍、錫、鉛、鎘組成的合金的熔點(diǎn)可降低到70℃，常應(yīng)用來制作保險(xiǎn)絲、焊絲等。

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  lixiaoqian2571 2005-09-22 00:00:00

  MM，這才是你要的答案，生搬資料是沒有用的。 希望這道題是我被采納為答案的第100題~ ^^ 2，在水里放些鹽或糖，糖水和鹽水的凝固點(diǎn)一樣嗎？為什么？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)尋找答案 3，利用冰箱設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究水的凝固過程，并畫出水的凝固圖象 2. 取等質(zhì)量的鹽和糖，分別加入兩個(gè)相同的玻璃杯內(nèi)，倒入相同的水使其溶解。（要保證鹽和糖都全部溶解，這是為了讓鹽水和糖水的質(zhì)量濃度一樣，這樣才有可比性）每個(gè)杯里放入一根溫度計(jì)，將兩個(gè)杯子放入冰箱里（Z好是透明門的冰箱），觀察剛開始出現(xiàn)冰塊時(shí)溫度計(jì)的讀數(shù)并記錄，比較二者是否相同。 3.取一個(gè)玻璃杯倒入清水半杯，加入一枝溫度計(jì)，放入冰箱（Z好透明門），每隔一分鐘記錄一次溫度計(jì)的讀數(shù)，在剛開始出現(xiàn)冰的時(shí)候和剛剛?cè)磕Y(jié)成冰的可以分別追加記錄一次，至全部結(jié)冰后一段時(shí)間停止記錄。 畫出溫度和時(shí)間的曲線，并在曲線上注明每個(gè)時(shí)間段水各是什么狀態(tài)（液態(tài)，固態(tài)還是兩相共存（冰水混合物））。

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