师:今天我们学习八年级人教版第三章第二节融化与凝固第二课时。以下是学习目标:一、知道凝固和凝固点的概念;二、了解凝固过程中的放热现象;三、用融化和凝固的知识说明自然界和生活中的现象。图中是海波持续吸热温度变化的过程,AB 段海波处于固态,BC 段海波处于固液共存状态,CD 段海波处于液态。根据图中信息,请同学们思考一下海波是晶体还是非晶体呢?请简要说明判断依据。
生:海波是晶体,因为 BC 段海波从固态变成液态,持续吸热,但温度不变,有确定的熔点,所以海波是晶体。
师:以下是物质固态、液态和气态的分子排列结构。你知道哪一个是固态,哪一个是液态吗?
生:图一是固态,图 2 是液态。
师:物质从固态变成液态的过程叫熔化,要吸热。反之,物质从液态变成固态的过程称为凝固。凝固时物质要吸热还是要放热?还是既不吸热也不放热呢?你能结合物质的微观结构来分析一下吗?
生:物质凝固要放热,因为物质从液态的分子结构变成固态的分子结构时,能量减少了,所以凝固要放热。
师:液体凝固成晶体时有确定的温度,这个温度叫做凝固点,非晶体没有确定的凝固点。以下两图分别是萘和松香持续放热的温度变化情况,请同学们根据图中信息判断萘是晶体还是非晶体,松香是晶体还是非晶体?请简单说明判断依据。
生:萘是晶体,因为在 FG 段,萘从液态变成固态,持续放热,但温度不变,有确定的凝固点,所以萘是晶体。松香是非晶体,因为松香从液态变成固态的过程中持续放热,温度一直下降,没有确定的凝固点,所以松香是非晶体。
师:在古代,人们已经会铸造各种形状的铜器,它们是怎样制作的呢?我们一起来看看。
师:好,可以了,加加加点音乐。
师:对,陈晓生和他儿子所调制的是一种由牛油、黄蜡、蜂蜡、松香按一定比例混合的粘稠物质,这正是自古以来用失蜡法铸造铜器所使用的蜡液。这些配比好的蜡液经过加热后将被注入模具中。
师:好好。
师:好来,在经过冷却、拆模等工序之后就可以形成蜡模。
师:蜡膜制作完成之后,就要进入下一步制作工序。刮痧。陈巧生手握浇筑棒,把蜡模浸入液体中蘸湿,继而在上面均匀地撒上一种细沙样的物质,待撒布均匀后,他又把蜡模放置到另一种液体中浸泡。
师:刮痧是一道至关重要的工序,目的是确保浇筑时模子在高温和重压的情况下不至于炸裂。刮痧的过程要反复达 7 遍之多。石英砂由细到粗给蜡模穿上了 7 层外套。两个精致的蜡模已经面目全非,变成了两个异常粗糙的石英疙瘩。做蜡模是一个从无到有的加法过程。
师:把那个水先烧上。
师:要形成最终同水浇筑的模子,还必须进行减法。
师:我们这个水的温度一定要在 90 度左右,凭自己的眼,凭自己的经验,要看好,现在可以把蘑菇摆下去了啊。
师:失蜡就是减法的过程,字面上就是失去蜡的意思,指的就是融化蜡模,给未来浇筑铜水,腾出空间。在热水的作用下,蜡模逐渐软化直至液化。随着母壳的反复倾倒,一点一点地流出来,此时模壳内就形成了一个和原来蜡模等大同行的空腔,这就是失蜡法的奥秘。
师:在视频中,石蜡经历了什么物态变化过程?每个物态变化过程中,石蜡的吸放热情况又是怎样的呢?
生:首先加热蜡块,这时石蜡从固态变成液态,这个过程是熔化,石蜡熔化要吸热;然后将蜡水注入模具中冷却,这时石蜡从液态变成固态,这个过程是凝固,石蜡凝固要放热;最后将模壳放入 90 摄氏度的热水中,这时石蜡又从固态变成液态,这个过程是熔化,石蜡熔化要吸热。
师:浇筑用的模壳制作好后,铜块又是如何变成铜炉的形状呢?我们一起来看看。
师:青山来了,以前是不可能有这个通水的。
师:各种铜材的熔点在 1,083 摄氏度左右,即使已经很接近这个温度,铜块也始终保持固体状态。这时,在大功率的鼓风机的推动下,火焰温度跃升,铜块开始融化成为铜水,接下来就要进入铜炉制作最关键的一步,浇筑。
师:来,你到隔壁来。我还记我还哥哥诶。
师:来来,亲自帮我。你把那个玲玲单向边上,眼睛都头低一下。对对对,扔下去。对,前进。好,对对对,铜水清清亮亮,我铜器的这个铜炉的要求的材料是最要求最高的,我们好好到了,过来了,是吧啊?过来。哎呦,你沈哥这挪个养虾,火力拖一拖,养虾好了,开始。
