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(共52张PPT)
第2节 熔化和凝固
滴水成冰
冰雪消融
刚从火山口喷出的岩浆冷却成火山岩
【教学目标】
知识与技能：
1.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
2.了解熔化、凝固的含义。
3.了解晶体和非晶体的区别及熔点和凝固点的含义。
4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义。
过程与方法：通过探究固体熔化是温度变化的规律，感知发生状态变化的条件。了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法。通过探究活动，使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。
情感、态度和价值观：通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感。
考考你？
蜡烛的状态有什么变化？
固态
液态
固态
新课导入
铁、钢由固态变为液态
一、物质的三种状态及变化
固态 液态 气态
　　1．物质有三态：固态、液态、气态。
　　2．物质从一种状态变成另一种状态叫做物态变化。
进入新课
（1）物质从固态变成液态的过程叫熔化。
（2）物质从液态变成固态的过程叫凝固
二.熔化与凝固
注意:“熔”字的写法。
不要写错哦！
固
液
熔化
凝固
例如：蜡烛熔化为烛滴、钢铁熔化、冰熔化为水等。
例如: 水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩等。
1.熔化与凝固的定义
说出下列物态变化名称
1.冰棒化成水：
熔化
2.钢水浇铸成火车轮：
凝固
3.把废塑料回收再制成塑料产品:
先熔化再凝固
你还能举出其它熔化与凝固的例子吗？
固态岩石
在高温下化成液态岩浆从火山口喷出
刚从火山口喷出的液态岩浆冷却之后则成固态
熔化
凝固
2.探究海波和蜡烛熔化、凝固的特点
【提出问题】 ： 海波和蜡烛在什么温度下开始熔化（凝固）？在熔化（凝固）的过程中温度如何变化？
【猜想和假设】 ：
1、海波和烛蜡在熔化（凝固）时（有/没有）一定的温度
2、海波和烛蜡在熔化（凝固）时温度怎样变化（升高/降低/不变）
思考：物质熔化和凝固需要什么条件？
不同的物质熔化和凝固的规律一样吗？
（1）实验器材与装置：
铁架台
酒精灯
烧杯
试管
温度计
海波
水
石棉网
实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、钟表、海波、石蜡、水等。
【设计实验】 ：
（2）实验注意事项
特别提醒:
1.仪器应由下向上组装(实验中必须用酒精灯温度高的外焰对物体加热，所以要先固定最下面的酒精灯的位置)。
2.试管中装入的海波、石蜡粉末应适量，目的是为了避免实验时间过长或过短。
3.实验时，温度计的玻璃泡要与被测物质充分接触，但不能触碰试管壁或试管底。
4.酒精灯的使用：①不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯；②用外焰加热；③用完酒精灯后必须用灯冒盖灭(不能用嘴吹灭)。
酒精灯火焰分为外焰、内焰和焰心，加热时要用外焰加热
酒精灯不能相互引燃
5.石棉网的作用：使烧杯均匀受热。
6.搅拌棒的作用：使物质均匀受热。
切勿将温度计当搅拌器使用。
7.水浴法加热：利用热水加热装入试管中的海波和石蜡。该方法的优点：可以使物质受热均匀，还可以控制物质温度上升的速度。
8.记录温度的时间间隔不能太长，否则可能记录不到物质熔化温度不变的过程。
9.钟表的作用:记录温度变化与时间的关系。
（3）实验步骤
按照要求安装好实验器材。
待温度升至40oC左右开始，每隔大约1min记录一次温度。
在海波或者石蜡完全熔化后再记录4 ~ 5次。
停止加热，观察海波或者石蜡凝固过程的特点，每隔1min记录一次温度，完全凝固后再记录4 ~ 5次。
将所记录的温度填入表格中。
海波、石蜡熔化实验
时间/分 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 40 44 46 48 48 48 49 52 56
海波熔化过程记录表
时间/分 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 40 42 45 47 52 58 64 70 78
石蜡熔化过程记录表
进行实验与收集证据
海波与石蜡熔化图像
温度/℃
时间/分
0
2
4
6
8
10
12
14
40
45
50
55
海波熔化图象
分析与论证 : 1.绘制图象
时间/分 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 40 44 46 48 48 48 49 52 56
时间/分 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 40 42 45 47 52 58 64 70 78
海波
石蜡
2.分析海波的熔化曲线：
AB：海波吸热温度升高
仍然是固态
B点开始熔化
C点熔化完成
BC：熔化过程，海波吸热温度不变（48℃），为固液共存态
CD：吸热，温度升高为液态
整个熔化过程中，蜡不断吸热，温度不断升高，没有明确的熔化过程和熔化温度。
3.分析石蜡的熔化曲线分析：
相同点：
1.从固态变成了液态
2.在熔化过程中都需要吸热
不同点：
1.海波熔化时温度保持不变。
处于固夜共存状态(有固定的熔化温度--熔点)
2.石蜡熔化时，温度不断上升。
没有固夜共存状态(没有固定的熔化温度--没有熔点)
4.结论：
　　1．海波有一定的熔化温度（48℃）；熔化过程吸收热量，温度保持不变（48℃） 。
　　2．石蜡没有一定的熔化温度。熔化过程吸收热量，温度升高。
3.熔点
（1）晶体：像海波、冰那样，有确定的熔化温度的固体，叫做晶体。
（2）非晶体：像石蜡那样的固体，没有确定的熔化温度，而是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体，在熔化过程中，外界不断加热，其温度会持续上升，这类固体没有确定的熔化温度，称为非晶体。
只有晶体有固液共存态，非晶体没有
晶体有一定的熔化温度； 非晶体没有一定的熔化温度。
（3）熔点：晶体熔化时的温度。
常见的晶体：海波、冰、食盐、萘、各种金属
常见的非晶体：蜡、松香、玻璃、沥青
食盐晶体
冰
松香
沥青
4.晶体熔化条件：
(1)温度达到熔点；(2)继续吸热。
5.晶体熔化特点：
(1)熔化时继续吸热； (2)温度保持不变。
6.非晶体
（1）.没有熔点
（2）.熔化特点:熔化时持续吸热,温度不断上升
（3）.熔化条件:持续吸热
常见晶体的熔点
晶体（固态） 熔点t/℃
固态氧 -218
固态氮 -210
固态酒精 -117
固态汞 -39
冰 0
晶体（固态） 熔点t/℃
海波 48
萘 80
锡 232
铅 327
铝 660
晶体（固态） 熔点t/℃
金 1064
铜 1083
铁 1525
铂 1769
钨 3410
一些物质的熔点/℃（在标准大气压下）
钨 3410 铁 1535 钢 1515 灰铸铁 1177 铜 1083 金 1064 铝 660 铅 328 锡 232 萘 80.5 硫代硫酸钠 48 冰 0 固态水银 -39
固态甲苯 -95
固态酒精 -117
固态氮 -210
固态氧 -218
固态氢 -259
（1）为什么用钨做灯丝？
（2）能否用铝锅炼铁？
（3）铁、铜、铝在常温下是 态，水银在-30℃时是 态
（4）酒精在-100℃时是 态，氢在 -260℃时是 态
（5）水在-2℃时是__________________ 态。
不同的晶体熔点一般不同,即熔点是晶体本身的一种特性,可以用它来鉴别物质。
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信息窗
晶体熔点的变化也会由于外界压强的变化或杂质的存在等原因而变化。
撒盐可以让积雪的道路尽快融雪，但盐会腐蚀车辆、道路、污染下水道等需要慎用盐融雪！
7.凝固
晶体和非晶体的熔化过程不同，它们的凝固过程是否相同呢？
通常情况下，冰的熔点是0℃，当温度为0℃时，冰、水可以共存；当温度高于冰的熔点时，冰熔化成水；当温度低于冰的熔点时，水就凝固成冰。
（1）晶体的凝固
EF段时间内物质是液态，放热降温；
温度/℃
时间/min
凝固点
H
G
固液共存
液态
晶体的凝固图像
0
E
F
固态
FG段表示凝固过程（在F点物质开始凝固，到G点凝固结束），物质处于固液共存态，放热温度保持不变；
GH段时间内物质是固态，放热降温。
1.晶体凝固时有确定的温度。
2.凝固点：液态晶体物质凝固时的温度。
同一种晶体物质，凝固点与熔点相同。
3.晶体凝固条件：
(1)温度达到凝固点；(2)继续放热。
4. 晶体凝固特点：
(1)继续放热；(2)温度不变。
结论
黑龙江北部的漠河镇气温曾经达到过-52.3℃，这时还能使用水银温度计吗？
应该使用什么样的温度计？
答：不能使用水银温度计。因为水银的凝固点
是-39℃，水银早凝固了，测不出温度值。
从表中看出，应该使用甲苯或酒精做测温物质
的温度计。
时间/min
温度/℃
0
非晶体的凝固图像
硬
软
稀
液态
如图所示为非晶体的凝固图像。
由图像可知：非晶体在凝固过程中不断放热，温度不断降低。
（2）非晶体的凝固
1.非晶体没有凝固点
2.非晶体凝固特点:凝固时持续放热,温度不断下降
3.非晶体凝固条件:持续放热
1.熔化吸热应用：
高热病人利用冰袋降温
冷冻食品保鲜
同质量的0℃冰和0℃的水冷却效果哪个好？
三.熔化吸热、凝固放热
地窖里贮存蔬菜，需要放几缸水
水凝固放热，使地窖的温度不至于太低。
2.凝固放热应用：
四.晶体与非晶体的比较
3.晶体熔化过程特点：温度保持不变，继续吸热。
非晶体熔化过程特点：温度不断升高，继续吸热。
4.晶体有熔点，非晶体没有熔点。
5.同一种晶体：熔点与凝固点相同。
6.晶体熔化条件：达到熔点，继续吸热。
凝固条件：达到凝固点，继续放热。
小结
1.物质从固态变成液态的过程叫熔化。
2.物质从液态变成固态的过程叫凝固
考点一：熔化与凝固
典型例题 1
小明将一杯温水放入冰箱的冰冻室里，经过一段时间后，杯中的水发生了物态变化，下图所示中的四个图像中能正确反映这杯水的物态变化过程的是（ ）。
C
考点一：熔化与凝固
迁移训练1
[2020山东泰安中考]某晶体熔化时温度随时间变化的图象如图所示，下列判断正确的是（　）。
A. 第5min，晶体开始熔化 B. 晶体熔化过程持续20min
C. 晶体在熔化过程中不吸收热量 D. 晶体的熔点是80℃
【解题思路】　由题中图像可知,该晶体在第10 min开始熔化,到第25 min完全熔化,熔化过程持续了15 min,A、B错;晶体在熔化过程中需要吸收热量,C错;晶体在熔化时,温度保持在80 ℃不变,故该晶体的熔点是80 ℃,D正确.
D
考点二：熔化与凝固过程中的吸放热
典型例题 2
(2021·安徽省中考)图示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图像。根据图像，下列判断正确的是（ ）。
A. 该物质熔化过程持续了25min
B. 该物质是晶体，熔点为80°C
C. 在第30min，该物质处于固液共存状态
D. 在第10min到第25min之间，由于物质温度不变，
所以不吸收热量
B
考点二：熔化与凝固过程中的吸放热
本题考查熔化的知识，分析物质熔化图象时，既要看温度随时间的整体变化趋势，更要学会观察关键的温度点和时间点，这样才能做出全面的分析。
明确图象中横纵坐标所表示的内容，可以看出物质的温度整体呈上升趋势，且有一段时间物质吸热但温度不再高，说明这是晶体熔化的图象，进而可以判断出对应的熔点温度；熔化前处于固态，熔化过程后处于固液共存状态、熔化完成处于液态。
【解答】分析图象可知，图象中呈水平的一段所对应的温度就是物质的熔点，该物质有固定的熔化温度，是晶体，该物质从第10分钟开始熔化，到第25分钟左右结束，约进行了15分钟，熔化过程吸热温度不变，故AD错误，B正确；
C.在第30min熔化完成，该物质处于液态，故C错误。故选B。
考点二：熔化与凝固过程中的吸放热
迁移训练 2
[2021 河北唐山路北区期末]如图所示为甲、乙两种固体物质温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是(　　)
A.甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B.甲物质的熔点为210 ℃
C.乙物质在BC段时处于固液共存状态
D.乙物质在BC段温度不变,不吸热
【解题思路】由题图可知,甲物质在加热过程中温度一直升高,不能确定其是否发生了熔化,因此不能判断其是晶体还是非晶体;乙物质在BC段温度保持210 ℃不变,说明乙物质为晶体,熔点为210 ℃,BC段是乙物质的熔化过程,乙物质在BC段处于固液共存态,吸热但温度不变;故A、B、D错误,C正确。
C
考点三：晶体熔化规律实验
典型例题 3
（2023吉林）图甲是“探究海波熔化时温度变化规律”的实验装置。实验时将装有海波的试管放到水中加热，而不用酒精灯直接给试管加热，这样做既可以使海波受热______，又可以使海波的温度上升较慢，便于记录数据。根据实验数据绘制的图象如图乙所示，由图象可知海波是______，第9min时海波处于______（填物质的状态）。
【答案】 ①. 均匀 ②. 晶体 ③. 液态
【解析】[1]将装有海波的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，可以时海波受热比较均匀，并且温度变化比较慢，便于记录实验温度。
[2]由图乙可知，海波在熔化过程中，温度保持48℃不变，海波为晶体。
[3]由图乙可知，第9min海波已经熔化结束，处于液态。
考点三：晶体熔化规律实验
迁移训练 3
（2023铁岭）小明在家中发现了爸爸防止血糖过低而食用的葡萄糖粉，想知道它是晶体还是非晶体。于是将葡萄糖粉末带到学校的实验室，组装如图所示装置进行验证。（1）器材组装过程中，a、b、c三个装置正确安装顺序依次为___________。实验过程中使用搅拌棒搅拌的目的是___________。
（2）实验过程中某时刻温度计的示数如图所示，其显示温度为___℃。
（3）上表是小明实验记录的部分数据，根据表中数据可知葡萄糖粉___________（填“是”或“不是”）晶体。在第5min时，试管中物质处于___________状态。
（4）从第7min到第8min，试管中物质分子热运动剧烈程度___________（填“加剧”“不变”或“减弱”）。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 57 66 75 84 84 84 84 89 94 99
【答案】 ①. cba ②. 使葡萄糖粉（试管内物质）受热均匀 ③. 58 ④. 是 ⑤. 固液共存 ⑥. 加剧
【解析】（1）[1] 实验仪器的安装顺序为自下而上，依次为cba。
[2]使用玻璃棒搅拌的目的是使试管中的物质受热均匀。
（2）[3] 由图可知，分度值为1℃，故读数为58℃。
（3）[4] 由表可知，熔化过程中有一段时间温度不变，说明该固体有固定的熔点，所以是晶体。
[5]由表可知，第5min时，温度保持不变，处于熔化过程中，所以是固液共存态。
（4）[6] 从第7min到第8min，温度升高，分子热运动越剧烈。
1. （2023怀化）图甲是探究晶体海波熔化过程的实验装置，图乙是海波熔化时温度随时间变化的曲线图。由乙图可知海波熔化时需要______（选填“吸热”或“放热”）且温度______（选填“升高”或“保持不变”或“降低”）。BC段对应温度如图丙所示，则海波的熔点是______℃，可选用______（选填“实验室温度计”或“体温计”）进行测量。
【答案】 ①. 吸热 ②. 保持不变 ③. 48 ④. 实验室温度计【解析】[1][2]由乙图可知海波熔化时一直在加热，需要吸热，且温度保持不变。[3][4]BC段对应温度如图丙所示，温度计的分度值为1℃，刻度值上大下小，为零上温度，则海波的熔点是48℃。体温计的测量范围为35~42℃，低于海波的熔点，不能用体温计测量，可选用实验室温度计进行测量。
达标练习
2.某固态物质加热时，其温度随时间的变化关系如图2所示，请分析并回答：
（1）这是　 　（选填“晶体“或非晶体”）
的　 　图象（选填“熔化”或“凝固”）；
（2）第10min时该物质处于　 　态（选填
“固”或“液”）。
（3）该物质的熔点是　 　℃。
（4）组装图1中的实验器材时，应该　 　（填“从上往下”或“从下往上“）组装。
（5）灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
晶体
熔化
液
80
从下往上
不变
3.[2021江苏南京期中]实验小组的同学们架设两套完全相同的加热装置(如图甲所示),两套装置的试管中分别装有少量的相等质量的M固体和N固体,M、N在相同时间内吸收相同的热量,它们加热时的温度—时间曲线如图乙所示,通过图像可以看出:
(1)M　　　　(填“一定”或“不一定”)是晶体.
(2)小明在实验中观察到______________________________________的现象,确定N一定是晶体.
(3)小红在实验中,增加了一次测量操作,也确定了N一定是晶体,请你简述她的操作及观察到的现象:_____________________________________________________.
【解题思路】　(1)由题图乙可知,M在从固态变为液态的过程中,吸收热量,温度保持不变,即M有固定的熔点,为晶体.
(2)当N是晶体时,N会有固定的熔点,即N吸收热量,会从固态变为固液共存态.
(3)若用温度计测量水的温度,发现水的温度高于90 ℃,这表明N是继续吸热的,则说明N一定是晶体.
一定
N由固体变为固液共存态,且温度保持不变
用温度计测量水的温度,发现水的温度高于90 ℃
4.（2023湖南怀化）图甲是探究晶体海波熔化过程的实验装置，图乙是海波熔化时温度随时间变化的曲线图。由乙图可知海波熔化时需要______（选填“吸热”或“放热”）且温度______（选填“升高”或“保持不变”或“降低”）。BC段对应温度如图丙所示，则海波的熔点是______℃，可选用______（选填“实验室温度计”或“体温计”）进行测量。
【答案】吸热 保持不变 48 实验室温度计【解析】由乙图可知海波熔化时一直在加热，需要吸热，且温度保持不变。BC段对应温度如图丙所示，温度计的分度值为1℃，刻度值上大下小，为零上温度，则海波的熔点是48℃。体温计的测量范围为35~42℃，低于海波的熔点，不能用体温计测量，可选用实验室温度计进行测量。
5.（2023湖北荆州）用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
（1）组装器材时，应先固定 （选填“A”、“B”或“C”）；（2）下列措施不能使物质受热均匀的是 ；A．加热过程中不断搅拌B．通过水给试管加热C．温度计的玻璃泡完全浸没在物质中（3）加热到某一时刻温度计示数如图乙所示，其温度为 ℃；（4）根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图丙所示，该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”）；（5）另一小组同学用相同物质进行实验，绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段，原因可能是 。（写出一种即可）
【答案】 C C 38 晶体 物质受热不均匀，导致温度测量不准确【解析】（1）[1]实验中为了让酒精灯用外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在被测液体中，且温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，所以组装器材时，要从下到上组装，则应先固定C。（2）[2]A．加热过程中不断搅拌，可以使被加热液体受热均匀，故A不符合题意；B．通过水给试管加热，采用水浴加热，可以使试管受热均匀，故B不符合题意；C．温度计的玻璃泡完全浸没在物质中，使得测量的温度准确，不能使物质受热均匀，故C符合题意。故选C。（3）[3]由图乙得，温度计的分度值为1℃，其温度为38℃。（4）[4]由图丙可知，BC段物质吸收热量，温度保持不变，即该物质有固定的熔化温度，即该物质由固定的熔点，故该物质是晶体。（5）[5]另一小组同学用相同物质进行实验，该物质是晶体，熔化过程中，温度保持不变，而实验时绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段，原因可能是物质受热不均匀，导致温度测量不准确。
6.（2023湖北武汉）某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
（1）如图乙所示，温度计显示的是石蜡在某时刻的温度，它的示数是 。（2）海波熔化过程中不断 （填“放出”或“吸收”）热量，温度 （填“升高”“不变”或“降低”）。（3）两支试管中分别盛有海波和石蜡，当两者全部熔化后，该实验小组继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出，静置于空气中自然冷却，每隔2 min同时记录一次温度，根据记录数据在同一个图像中画出它们的温度随时间变化的曲线，如图丙所示。下列说法正确的是 （填标号）。A．石蜡的凝固点为48℃B．实验室内环境温度为20℃C．0~15 min内的任一时刻，石蜡和海波的温度都不可能相同
【答案】 36℃ 吸热 不变 B【解析】（1）[1]温度计的分度值为1℃，因此此时读数为36℃。（2）[2][3]海波是晶体，根据晶体熔化特点，晶体在熔化过程中吸热，温度保持不变。（3）[4]由图可知，室内温度为20℃，海波和石蜡温度组件下降；5min的时候海波和石蜡温度同为48℃，由于石蜡是非晶体，没有固定熔点。故选B。

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