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#科学实验探究#晶体熔化实验——冰的熔点

kylinpoet kylinpoet 2020-08-06 23:15:08
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简单
步骤1 步骤1
探究课题:

晶体熔化实验——冰的熔点(课题来自《初中课程标准》中的物质科学主题1:常见物质的性质,了解物质的三态及其变化的特点,如水的沸腾、晶体的熔化和凝固;能用图像描述这些特点,知道物体变化伴随吸热和放热。能在活动中观察晶体熔化过程,描绘晶体熔化曲线图;并能收集身边的物理变化例子。) 

projectImage
步骤2 步骤2
科学原理:

熔点是固体将其物态由固态转变(熔化)为液态的温度,是一种物质的一个物理性质。物质的熔点并不是固定不变的,压强和物质中的杂质对熔点影响较大。熔点实质上是该物质固、液两相可以共存并处于平衡的温度,以冰熔化成水为例,在一个大气压下冰的熔点是0℃,而温度为0℃时,冰和水可以共存,如果与外界没有热交换,冰和水共存的状态可以长期保持稳定。

步骤3 步骤3
学习目标:

学生观察冰的熔化时间和温度变化的关系,感知发生状态变化的条件。重点是探究冰的熔化特点,根据实验数据分析、总结推理熔化曲线并了解其物理意义是本节难点之一,了解晶体熔化要吸收热量而温度不变是又一难点。

步骤4 步骤4
教学过程设计:

1、实验引出熔化的概念 活动一 

[提出问题] 

将冰块放在空烧杯中,过一会儿,你能发现什么现象? 

 学生操作实验,发现烧杯中只剩下半杯水。 这些现象可以说明物质的状态发生了怎样的变化?

学生回答结论:物质从___态变为___ 态的现象叫熔化.


2、探究冰、松香熔化的特点  活动二

[提出问题] 

 冰在什么温度下开始熔化?在熔化过程中,温度如何变化?

 [猜想与假设]

(1)冰熔化___ 一定的温度(填:有/没有),因为冰是晶体 .

(2)冰熔化时温度_____(填:升高/降低/不变)

[设计实验]


[进行实验和收集数据] 

本实验比较简单,使用器材如下:

材料清单 材料清单
1x
DS18B20 防水温度传感器
1x
DFRduino UNO R3
1x
Gravity:I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
1x
导线若干
projectImage

获取温度的代码:

projectImage

添加NB-IoT模块,将获取到的温度,发送到DFROBOT的easyIoT平台:

projectImage
projectImage

从整个数据采集过程来看,传感器测到的数据在 温度1.46℃到1.56℃之间,有个明显的缓和过程。猜测熔点大概在这个温度。


至于为什么是在这个温度,而不是 0 ℃ 是因为,我们用的是自来水而不是纯净水。自来水中的杂质对水的熔点有很明显的影响作用!

 [分析与论证] 实验结束后,观察得出的冰熔化时温度随时间变化的曲线。教师将几组学生的实验数据及图像投影,分析不同线段中冰是吸热还是放热?温度如何变化?处于什么状态? 完成填空: 冰熔化时,温度___________,需要 (吸热、放热)。

步骤5 步骤5
总结
Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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