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第三章 第2节
熔化和凝固
学习目标
1.能区分物质的气态、液态和固态三种状态
2.了解熔化和凝固。能用熔化和凝固的知识解释生活中的现象。
3.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义
4.知道晶体和非晶体之间的区别
云，形状各异！似鱼鳞，像城堡。你是否知道？让人浮想联翩的云朵从哪里来？雨，时而悄然无声，时而漂泊倾盆，它来自何处？又落向何方？今天让我们走进科学，开始对水进行科学探究吧。
一、物态变化
1.物质的三态
自然界中物质通常以固态、液态、气态三种状态存在。
（1）在常温下呈现固态的物质，如钢铁、石块等，一般称之为固体；
（2）在常温下呈现液态的物质，如水、煤油等，一般称之为液体；
（3）在常温下呈现气态的物质，如氧气、水蒸气等，一般称之为气体。
水蒸气——气态
冰——固态
水——液态
通常呈气态的氧气、氦气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态。
随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
通常呈固态的铝、铜、铁等金属，在温度很高时也会变成液态、气态；
一、物态变化
物质各种状态间的变化叫做物态变化。
物体形状的改变和物质状态的变化不是一回事，物体形状的改变不是物态变化。
例如，冰块熔化成水，水加热变成水蒸气，这都是水在三种状态间的变化，也就是物态变化。
一、物态变化
二、熔化和凝固
熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如：冰熔化为水、蜡烛熔化为蜡液等。
凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如：水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩等。
提出问题
熔化和凝固是在什么条件下发生的？熔化和凝固的过程有什么特点？不同物质熔化和凝固的规律一样吗？
1.猜想与假设：熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的。
2.制定计划与设计实验：探究海波（硫代硫酸钠）和石蜡的熔化过程。
分别取适量的海波和石蜡，对它们进行加热，测出加热过程中的温度，观察熔化的情况。根据记录的数据绘制图像，比较二者熔化时温度的变化规律。
二、熔化和凝固
4.实验装置如图所示
3.实验器材
海波
石蜡
海波（硫代硫酸钠Na2S2O3 ）、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、大试管、温度计 、搅拌器、水、火柴。
铁架台
酒精灯
石棉网
烧杯
温度计
试管
二、熔化和凝固
（1）将石蜡和海波分别放入试管中，并用酒精灯加热。
（2）温度计插入试管后，待温度升至40℃左右开始，每隔大约1min记录一次温度；观察不同温度下它们的状态变化，在海波和石蜡完全熔化后再记录4～5次。把数据填入表格，最后绘出温度--时间图像。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波温度/℃
石蜡温度/℃
5.实验过程
二、熔化和凝固
二、熔化和凝固
石蜡的熔化
二、熔化和凝固
海波的熔化
海波熔化时温度随时间变化的图像
48℃
T/℃
t/min
0
2
4
6
8
10
12
14
40
45
50
55
二、熔化和凝固
石蜡熔化时温度随时间变化的图像
T /℃
t/min
0
2
4
6
8
10
12
14
60
65
70
75
二、熔化和凝固
海波的熔化过程：海波吸收热量，温度逐渐上升，温度达到48℃时开始熔化。熔化过程中继续吸热，温度保持不变；熔化完，继续吸热升温。
石蜡的熔化过程：吸收热量温度持续上升，在此过程中，石蜡由硬变软变稀，最后熔化为液体。
熔化前 熔化中 熔化后
海波 吸收热量，温度升高 吸收热量，温度不变 吸收热量，温度升高
石蜡 吸收热量，温度升高 吸收热量，温度升高 吸收热量，温度升高
海波和石蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段温度变化的特点
6.实验现象
二、熔化和凝固
7.得出结论：
（1）物质在熔化过程中都要吸收热量。海波熔化需要达到一定的温度（达到48℃），熔化过程中需吸收热量，但温度保持不变，是固液共存态。石蜡没有固定的熔化温度，熔化时温度不断上升，没有固液共存状态。
（2）不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同，有的物质（如海波）在熔化过程中虽然继续吸热，但温度保持不变；有的物质（如石蜡）在熔化过程中变软，后变稀，最后变为液态，且随着加热时间的延续温度逐渐升高。
二、熔化和凝固
①像海波、冰、各种金属、萘那样，熔化时具有一定的熔化温度的这类固体叫做晶体；②像松香、玻璃、石蜡、沥青那样，熔化时没有一定的熔化温度的这类固体叫非晶体。
根据各种固体这种熔化特点的不同，可以将固体分为两类：晶体和非晶体。
1.晶体和非晶体
三、熔点和凝固点
（2）液体凝固形成晶体时也有确定的温度，这个温度叫做凝固点。
（3）同一物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
2.熔点和凝固点
（1）晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同，熔点一般也不同；非晶体没有确定的熔点。
晶体熔化的条件： ①达到熔点， ②继续吸热。
晶体凝固条件：①达到凝固点；②继续放热。
三、熔点和凝固点
温度/℃
时间/min
熔点
C
D
固液共存
液态
晶体的熔化图像
0
A
B
3.熔化图像
AB段物质是固态，吸热升温；
固态
BC段表示熔化过程，物质处于固液共存态，吸热温度保持不变；
CD段内物质是液态，吸热升温。
三、熔点和凝固点
时间/min
硬
软
稀
液态
非晶体的熔化图像
温度/℃
0
非晶体在熔化过程中不断吸热，温度不断上升。
三、熔点和凝固点
3.熔化图像
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，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。
4.凝固图像
三、熔点和凝固点
时间/min
温度/℃
非晶体的凝固图像
硬
软
稀
液态
非晶体在凝固过程中不断放热，温度不断降低。
4.凝固图像
三、熔点和凝固点
0
小资料
几种晶体的熔点 （标准大气压）
由表看出：①不同晶体熔点不同，熔点是晶体的一种特性。
②记住冰的熔点是0℃，钨的熔点最高。
晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃
钨 3 410 银 962 冰 0
铁 1 535 铝 660 固态水银 －39
钢 1 515 铅 328 固态酒精 －117
灰铸铁 1 177 锡 232 固态氮 －210
铜 1 083 萘 80.5 固态氧 －218
金 1 064 海波 48 固态氢 －259
四、熔化吸热 凝固放热
晶体熔化时虽然温度不变，但是必须加热，若停止加热熔化也会马上停止，即熔化过程要吸热。
2.非晶体熔化的条件：吸收热量。
物质在固态时能量低，在液态时能量高，物质熔化时，是从低能量状态到高能量状态，所以要吸收热量。
1.晶体熔化的条件：一是温度达到熔点；二是继续吸收热量。
凝固是熔化的逆过程，液体在凝固时要放热。
3.晶体凝固的条件：一是温度达到凝固点；二是继续放出热量。
4.非晶体凝固条件：放热。
物质在液态时能量高，在固态时能量低，物质凝固时，是从高能量状态到低能量状态，所以要放出热量。
四、熔化吸热 凝固放热
5.应用
夏天我们要喝冰凉的饮料，往往在饮料中加上一些冰块，并不直接加冷水。这是因为冰块的温度更低，冰块熔化的过程中吸收热量，从而使饮料的温度下降的更多。
北方的秋季，夜间气温会比较低，果农夜间会给果树洒水、农民夜间会给秧苗周围灌水，就是利用水凝固时放热使果实秧苗不至于被冻坏。
四、熔化吸热 凝固放热
1.关于物质的熔化和凝固，下面说法错误的是（ ）
A.物质熔化时吸热，凝固时放热
B.同种晶体熔点和凝固点相同
C.物质在熔化过程中温度保持不变
D.晶体在熔化过程中温度保持不变
C
2. 在炎热的夏天，放在外面的冰会熔化，那么在熔化过程中，冰的温度（ ）
A .降低 B .不变 C .升高 D .先降低后升高
B
当堂练习
3.（多选）如图所示是小明在做“探究物质熔化规律”实验时，根据实验数据绘制的温度随时间变化的关系图像，由图像可知（　 　）
A.该物质在BC段处于液态
B.该物质在BC段温度不变
C.该物质熔化过程持续了约4 min
D.该物质是非晶体
BC
4.
（1）根据熔化的图像判断甲、乙固体哪个是晶体？哪个是非晶体？（2）乙的熔点是多少？乙在50℃时处于什么状态？
甲
乙
温度（℃）
时间（min）
（2）50℃，可能是固体，可能是液体，也可能是固液共存
答案（1）乙是晶体，甲是非晶体
谢 谢！

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