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〔关键词〕 熔化温度;结晶温度;萘;实验
〔中图分类号〕 G633.7〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2008)01(B)—0063—01
在“探究——熔化与凝固”一节教材中,晶体在熔化和凝固过程中温度保持不变且相等是教材的重点。但在实验过程中经常出现的问题是:①晶体在固液两相转变过程中,温度保持不变的时间短且效果不明显。②晶体的熔化温度和结晶温度不相等,其原因课本也未说明。
一、探究萘的熔化——凝固
实验装置如图1所示,将大约10g萘的粉末装入一大试管中(实),让试管底部在烧杯内的水中,并使杯内水面高出试管内的萘约1.5cm。温度计T1、T2分别测萘的温度和水的温度。在试管口塞一些棉花减少萘的刺激气味。

1.萘的熔化:用酒精灯通过石棉网给杯中的水加热,水再给试管中的萘加热(缓慢加热)。当萘的温度达到约78℃时记录T1、T2随加热时间t的变化情况并观察现象。

根據实验记录,作出萘的熔化曲线,如图2。曲线A1B1段表示在加热过程中固态萘的温度随加热时间而升高。当温度到达80.8℃时,固态的萘开始熔化,在B1C2这一过程中固态萘越来越少,液态萘越来越多,虽然萘仍在吸热(T2>T1),但温度保持不变。这一温度是它的实际熔化温度。直到C1点固态萘全部转为液态萘,C1D1段表示液态萘随加热时间增加而温度升高。

2.萘的凝固:用酒精灯加热烧杯中的水使萘熔化,且温度升高到90℃左右,然后取掉酒精灯,停止加热。让试管中的萘液通过烧杯中的水缓慢散热。当液态萘温度降到85℃时,记录T1、T2随散热时间t的变化并观察现象。

根据实验记录,作出萘的结晶曲线如图所示,曲线A2B2表示液态萘的温度随散热时间逐渐下降。当温度降到79℃B2点时,液态的萘开始结晶。在B2C2这一过程中,可以看到液态的萘越来越少,固态的萘越来越多。虽然萘仍然向外散热(T1>T2),但由于液态萘到固态萘的转变过程中有热量放出。放出的热量正好和散失的热量相等,故温度不变。这一温度叫萘的实际结晶温度。直到C2点液态萘全部转为固态的萘才结束,即结晶是在整个B2C2段进行的,C2D2段表示固态的萘随散热时间增加而温度下降。

二、影响熔化(结晶)温度的其他因素
1)熔化(结晶)温度与压强有关。熔化时,体积增大的物质,它的熔化温度随压强增大而增大,随压强减少而减少。这是因为压强对膨胀有阻碍作用;如果熔化时体积是缩小的,增加压强会使它的熔化温度降低。减少压强会使它的熔化温度升高。
2)当物质中含有杂质时,它的熔化(结晶)温度也要降低。
〔中图分类号〕 G633.7〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2008)01(B)—0063—01
在“探究——熔化与凝固”一节教材中,晶体在熔化和凝固过程中温度保持不变且相等是教材的重点。但在实验过程中经常出现的问题是:①晶体在固液两相转变过程中,温度保持不变的时间短且效果不明显。②晶体的熔化温度和结晶温度不相等,其原因课本也未说明。
一、探究萘的熔化——凝固
实验装置如图1所示,将大约10g萘的粉末装入一大试管中(实),让试管底部在烧杯内的水中,并使杯内水面高出试管内的萘约1.5cm。温度计T1、T2分别测萘的温度和水的温度。在试管口塞一些棉花减少萘的刺激气味。

1.萘的熔化:用酒精灯通过石棉网给杯中的水加热,水再给试管中的萘加热(缓慢加热)。当萘的温度达到约78℃时记录T1、T2随加热时间t的变化情况并观察现象。

根據实验记录,作出萘的熔化曲线,如图2。曲线A1B1段表示在加热过程中固态萘的温度随加热时间而升高。当温度到达80.8℃时,固态的萘开始熔化,在B1C2这一过程中固态萘越来越少,液态萘越来越多,虽然萘仍在吸热(T2>T1),但温度保持不变。这一温度是它的实际熔化温度。直到C1点固态萘全部转为液态萘,C1D1段表示液态萘随加热时间增加而温度升高。

2.萘的凝固:用酒精灯加热烧杯中的水使萘熔化,且温度升高到90℃左右,然后取掉酒精灯,停止加热。让试管中的萘液通过烧杯中的水缓慢散热。当液态萘温度降到85℃时,记录T1、T2随散热时间t的变化并观察现象。

根据实验记录,作出萘的结晶曲线如图所示,曲线A2B2表示液态萘的温度随散热时间逐渐下降。当温度降到79℃B2点时,液态的萘开始结晶。在B2C2这一过程中,可以看到液态的萘越来越少,固态的萘越来越多。虽然萘仍然向外散热(T1>T2),但由于液态萘到固态萘的转变过程中有热量放出。放出的热量正好和散失的热量相等,故温度不变。这一温度叫萘的实际结晶温度。直到C2点液态萘全部转为固态的萘才结束,即结晶是在整个B2C2段进行的,C2D2段表示固态的萘随散热时间增加而温度下降。

二、影响熔化(结晶)温度的其他因素
1)熔化(结晶)温度与压强有关。熔化时,体积增大的物质,它的熔化温度随压强增大而增大,随压强减少而减少。这是因为压强对膨胀有阻碍作用;如果熔化时体积是缩小的,增加压强会使它的熔化温度降低。减少压强会使它的熔化温度升高。
2)当物质中含有杂质时,它的熔化(结晶)温度也要降低。