资源简介

(共57张PPT)
3.2　熔化和凝固

核心素养 学业质量 教学内容
物理观念 1.能列举自然界和日常生活中常见物体所处的物态。 2.知道物质随着温度的改变，可以在三种状态之间变化。 1.通过对生活和物理实验中常见的物质进行分类，提升学生对三种物态基本特征的感性认识，使学生能区分生活中常见物体所处的物态。
2.利用水在三种物态之间转化的生活实例，使学生认识到随着温度的变化，同一物质会在固、液、气这三种状态之间变化，建立物态变化以及熔化和凝固的概念。
核心素养 学业质量 教学内容
物理观念 3.掌握晶体和非晶体熔化和凝固的条件和特点，知道它们之间的区别。 4.了解熔化和凝固，能列举和判断生活中的相关现象。 5.能将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点和凝固点联系起来，并进行解释。 3.通过实验探究，使学生知道固体熔化时的特点和条件，建立晶体和非晶体的概念。
4.通过阅读课本，使学生认识熔点，知道同一物质的熔点与凝固点相同。
5.通过列举生活实例，使学生能利用熔点和熔化吸热、凝固放热等知识解释实际生活中的有关现象。
核心素养 学业质量 教学内容
科学思维 1.会用图象处理实验数据，了解图象在探究物理规律中的作用。 2.会用科学术语和简单图表来描述熔化和凝固的条件和特点。 1.通过处理实验数据的过程，使学生了解用图象探究物理规律的方法，体会图象直观、形象的特点。
2.通过分析曲线，使学生知道熔化曲线和凝固图象的物理含义。
核心素养 学业质量 教学内容
科学思维 3.能用科学推理的实验方法得出凝固过程的温度变化规律。 4.能通过查阅资料，解决相关物理问题。 3.通过科学推理的实验方法，使学生得出凝固过程的特点和条件。
4.通过对比海波和石蜡的熔化实验，使学生知道晶体和非晶体的区别。
5.通过查阅和获取熔点表中的有用信息，引导学生解决生活中一些相关的实际问题。
核心素养 学业质量 教学内容
科学探究 1.会根据实验问题，进行合理的猜想与假设。 2.能按照实验方案，探究熔化和凝固的过程。 1.通过构建完整的科学探究活动，使学生全面地认识科学探究，并对科学探究的各个要素的内容有所了解。
2.通过分析冰和蜡在实际生活中的熔化现象，培养学生依据已有经验进行猜想与假设的意识。
核心素养 学业质量 教学内容
科学探究 3.能利用图象处理实验数据，并得出结论。 3.通过探究实验，培养学生的观察和动手能力、分析问题和解决问题的能力，强调猜想的合理性。
4.通过实验反思，使学生体会到熔化实验设计的巧妙之处，提高学生设计实验的能力。
核心素养 学业质量 教学内容
科学态度 与责任 1.体会“从生活走向物理，从物理走向社会”的学科特点。 2.感受科学严谨的实验态度。 1.通过列举生活中的实例，使学生体会物理与实际生活之间的紧密联系。
2.通过实验探究与数据处理过程，使学生树立规范实验、仔细观察、勤于思考、实事求是的科学态度及团结协作的精神。
2022年课程标准 学习目标
1.能列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。 2.经历物态变化（熔化和凝固）的实验探究过程，知道物质的熔点和凝固点，了解物态变化的吸热和放热现象。 3.能运用物态变化（熔化和凝固）知识解释自然界和生活中的有关现象。 1.能区分物质的三种状态，知道物态变化。
2.【重点】了解熔化和凝固，能用熔化和凝固解释生活中的现象。
3.【重难点】知道熔化和凝固曲线的物理含义，知道晶体和非晶体的区别。
4.通过探究实验，学会用图象探究物理规律的方法。

知识点1　物态变化
　分一分
1.请按物质的状态，对以下物体进行分类：
①水 ②铁片 ③石蜡 ④氧气 ⑤饮料
⑥冰 ⑦液氮 ⑧水蒸气 ⑨铁水
⑩海波（又名硫代硫酸钠，一种颗粒状的化学物质）
物质状态 对应物体（填序号）
固态 ②③⑥⑩
液态 ①⑤⑦⑨
气态 ④⑧
②③⑥⑩
①⑤⑦⑨
④⑧
　想一想
天热的时候，人们常常喜欢把水放在冰箱里冻成冰块。当把一块冰从冰箱中拿出使用时，过一会冰就变成水，如图。再过一段时间水干了，就会变成看不见的水蒸气。请联系以上生活情境，思考并回答以下问题：
2.这说明，随着温度的变化，水会在固、液、
气三种状态之间 　A　 。
A.变化　　 B.固定
3.其中，像水变成冰这样，物质从 　B　
态转化成 　A　 态的过程叫做 　E　 ；
像冰变成水这样，物质从 　A　 态变成 　B　 态的过程叫做 　D　 。
A.固　 　B.液　　 C.气　 　D.熔化　　 E.凝固
A
B
A
E
A
B
D
结论1　（1）固态、液态、气态是物质常见的三种状态。
（2）物质各种状态间的变化叫做物态变化。
（3）物质由固态变成液态的过程，叫做熔化；物质由液态变成固态的过程，叫做凝固。
　练一练
4.广州塔名人蜡像馆要制作一个名人蜡像。首先要将蜡经过高温变成蜡液，此过程中发生的物态变化是 　熔化　 ；然后再将滚烫的蜡水倒入模具中，浇制成蜡像，此过程中发生的物态变化是 　凝固　 。
熔化
凝固
知识点2　探究固体熔化时温度的变化规律
　想一想
结合上述实例和生活中的经验，冰和蜡熔化时都需要什么条件？（　A　）
A.外界环境比物质本身温度要高
B.外界环境比物质本身温度要低
C.外界环境与物质本身温度要相同
不同的物质在由固态变成液态的过程中，温度会如何变化呢？这需要通过实验来探究。
A
　做一做
【提出问题】不同的物质，在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗？
【猜想与假设】不同的物质，在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律 　不相同　 （选填“相同”或“不相同”）。
不相同
图1
1.实验器材：海波、石蜡、铁架台、陶土网、烧杯、试管、搅拌棒、 　酒精灯　 （用于对物质进行加热）、火柴、 　实验室温度计　 （用于测量物质的温度）、 　停表　 （用于测量加热的时间）。
2.实验方案：用如图1所示的实验装置，分别用水浴法加热这两种不同的物质。实验时，每隔一段相同的 　时间　 记录一次物质的 　温度　 ，同时要注意观察并记录物质当时所处的 　状态　 。（三个空均选填“温度”“时间”或“状态”）
酒精灯
实验室温度计
停表
时间
温度
状态
【设计实验】
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 …
海波温度/℃
物质状态
3.实验表格：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 …
石蜡温度/℃
物质状态
【进行实验与收集数据】
1.组成实验小组，按图1组装实验装置，将适量的海波（石蜡）放入试管中，插入温度计。
2.点燃酒精灯开始加热，待海波（石蜡）温度升至40℃左右，开始实验。
3.记录实验开始时海波（石蜡）的初温，在实验表格中每隔1 min记录一次温度，同时注意观察海波（石蜡）的状态变化，直到海波（石蜡）全部熔化4 min后停止。
4.整理实验器材，分析实验数据。
1.数据处理：图2和图3中的纵轴表示温度，温度的数值已经标出；横轴表示时间，请你将数值写上。根据实验表格中各个时刻的温度在方格纸上描点，然后用平滑的曲线将这些点连接起来，便得到熔化时温度随时间变化的图象。
【分析与论证】
图2　海波熔化时温度
随时间变化的图象
图3　石蜡熔化时温度
随时间变化的图象
2.实验结论：海波熔化时 　有　 （选填“有”或“没有”）固定的熔化温度，熔化时温度 　不变　 （选填“升高”“降低”或“不变”），需要继续 　吸热　 （选填“吸热”或“放热”）；石蜡熔化时 　没有　 （选填“有”或“没有”）固定的熔化温度，熔化时温度 　升高　 （选填“升高”“降低”或“不变”），需要继续
　吸热　 （选填“吸热”或“放热”）。
有
不变
吸热
没有
升高
吸热
【评估】
回想实验过程，你们组是否在以下方面发生了错误？如果有，则将对应的字母填在横线上： 　依据实际情况填写　 。
A.实验操作不规范
B.温度计的使用不正确
C.时间记录不准确
D.观察现象和记录数据不全面
E.小组分工不合理
F.存在一定安全隐患　G.其他
【交流与合作】
与同学进行交流，你们的结果与别的小组的结果相同吗？ 　依据实际情况填写　 （选填“相同”或“不相同”）。
依据实际情况填写
依据实际
情况填写
　想一想
1.实验中使用水浴法加热的好处：能够使物质受热更加 　均匀　 ，且温度变化 　较慢　 ，便于观察。
2.实验中搅拌棒和陶土网的作用： 　使物质受热均匀　 。
3.实验前将海波碾成粉末的目的： 　使物质受热均匀　 。
4.烧杯中装有适量的水，其中的“适量”指的是液面要 　高于　 （选填“高于”或“低于”）试管中的固体，且放入试管后水不溢出。
5.实验中选择每隔1 min记录一次实验数据的原因： 　便于观察记录海波状态和记录温度的变化　 。
均匀
较慢
使物质受热均匀
使物质受热均匀
高于
便于观察记录海
波状态和记录温度的变化
6.根据实验现象，分析图象中各点和各段图象的意义：
A点 B点 C点 D点
　④　 　②　 　①　 　③　
请将各点在图象中的意义以序号的形式填写在上面表格的横线中：①完全熔化　②开始熔化　③停止加热　④物质初温 ④　
②　
①　
③　
AB段 熔化 　前　 （选填“前”“中”或“后”），物质处于 　固　 态（选填“固”“液”或“固液共存”）， 　吸　 热（选填“吸”或“放”），温度 　升高　 （选填“升高”“不变”或“降低”）。
BC段 熔化 　中　 （选填“前”“中”或“后”），物质处于 　固液共存　 态（选填“固”“液”或“固液共存”）， 　吸　 热（选填“吸”或“放”），温度 　不变　 （选填“升高”“不变”或“降低”）。
前
固
吸
升高
中
固液共存
吸
不变
CD段 熔化 　后　 （选填“前”“中”或“后”），物质处于 　液　 态（选填“固”“液”或“固液共存”）， 　吸　 热（选填“吸”或“放”），温度 　升高　 （选填“升高”“不变”或“降低”）。
后
液
吸
升高
A点 B点
　④　 　③　
AB段 随着时间的增加，石蜡由 　固　 （选填“固”“液”或“固液共存”）态慢慢变软、变稠、变稀为 　液　 态（选填“固”“液”或“固液共存”），整个过程一直在 　吸　 热（选填“吸”或“放”），温度一直在 　升高　 （选填“升高”“不变”或“降低”）。 ④　
③　
固
液
吸
升高
结论2　 （1）海波与石蜡在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律和实验现象都不相同。
（2）海波熔化时，有固定的熔化温度，持续吸热，温度不变。
（3）石蜡熔化时，没有固定的熔化温度，持续吸热，温度升高。
知识点3　熔点和凝固点
熔点
　填一填
1.阅读课本第55页的内容，并完善以下表格：
定义 概念 举例
有些固体在熔化过程中，尽管不断吸热，温度却保持不变， 　有　 （选填“有”或“没有”）固定的熔化温度。 这类固体叫做 　晶体　 。 例如 　冰　 、
　海波　 、
　各种金属　 。
晶体熔化时的温度叫做 　熔点　 ，非晶体 　没有　 （选填“有”或“没有”）确定的熔点。 有
晶体
冰
海波
各种金属
熔点
没有
凝固点
　画一画
2.“凝固过程是熔化过程的逆过程”。物质熔化时的温度变化规律已经清楚了，请同学们在晶体和非晶体熔化过程大致图象基础上，通过科学推理，分别画出晶体和非晶体凝固过程中温度变化规律的大致图象。
晶体的凝固过程图象
非晶体的凝固过程图象
　想一想
由“凝固过程是熔化过程的逆过程”，结合以上两个图象，可以得出：
3.液体凝固形成晶体时，持续 　放　 （选填“吸”或“放”）热，温度 　不变　 （选填“升高”“不变”或“降低”），与熔点相对应，这个确定的温度叫做 　凝固　 点，同一种物质的凝固点和它的熔点 　相同　 （选填“相同”或“不同”）。
4.液体凝固形成非晶体时，持续 　放　 （选填“吸”或“放”）热，温度 　降低　 （选填“升高”“不变”或“降低”）， 　无　 （选填“有”或“无”）确定的凝固点。
放
不变
凝固
相同
放
降低
无
利用熔点和凝固点进行科学解释
　选一选
查看“小资料”，回答问题：
几种晶体的熔点（标准大气压）
晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃
钨 3 410 铝 660 固态水银 －39
铁 1 535 铅 328 固态甲苯 －95
钢 1 515 锡 232 固态酒精 －117
灰铸铁 1 177 萘 80.5 固态氮 －210
铜 1 083 海波 48 固态氧 －218
金 1 064 冰 0 固态氢 －259
5.黑龙江省北部最低气温曾经达到－52.3℃，这时还能使用水银温度计吗？（　B　）
A.能 B.不能
6.如果不能，可以使用什么样的液体温度计？（　C　）
A.甲苯 B.酒精 C.都可以
B
C
结论3　（1）晶体有熔点和凝固点，且二者大小相同；常见的晶体：冰、海波、各种金属。
（2）非晶体没有确定的熔点和凝固点，常见的非晶体：蜡、松香、玻璃、沥青。
（3）晶体和非晶体的熔化、凝固条件及特点：
固体种类 晶体 非晶体
熔化 条件 温度达到熔点，持续吸热 持续吸热
特点 持续吸热，温度不变 温度升高
凝固 条件 温度达到凝固点，持续放热 持续放热
特点 持续放热，温度不变 温度降低
　练一练
7.小明利用电冰箱制一些冰块，他在制冰盒里倒入一些冷水，然后放入电冰箱冷冻室，过段时间冰块就制好了，如图的几幅图中，哪个图可以表示制冰过程中水的温度变化曲线（　B　）
A
B
C
D
B
8.小杨同学在“探究海波熔化和凝固特点”的实验中，绘制出了如图
所示的图象。
（1）海波的熔化过程是 　BC　 （用图中字母表示）段，此过程中海波 　吸热　 （选填“吸热”或“放热”），温度 　不变　 。
（2）由此图象可知，海波是 　晶体　 （选填“晶体”或“非晶体”）。
BC
吸热
不变
晶体
（3）海波在第10 min时处于 　液态　 ，在G点时处于 　固态　 （均选填“固态”“液态”或“固液共存态”）。
液态
固态
知识点4　熔化和凝固在生活中的应用
　议一议
1.夏天喝饮料前加些冰块，是利用冰 　B　 时会 　C　 ，从而可以使饮料温度 　E　 。
A.凝固　 　B.熔化　　C.吸热　　D.放热　　E.降低　 　F.升高
2.北方的冬天天气寒冷，人们常常会在菜窖里放几桶水，这是利用水 　A　 时会 　D　 ，而使菜窖里的气温不致于太低，冻坏菜窖里的菜。
A.凝固 B.熔化 C.吸热 D.放热 E.降低 F.升高
3.日常生活中还有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子？
　言之有理即可　
B
C
E
A
D
言之有理即可
　练一练
4.有一句谚语说：“下雪不冷，融雪冷。”这是因为雪在 　熔化　 （填物态变化名称）时需要 　吸收　 （选填“吸收”或“放出”）热量，导致温度 　降低　 （选填“升高”“不变”或“降低”）。
熔化
吸收
降低

【典例1】某种物质的温度随时间变化的曲线如图所示，下列说法中不正确的是（　C　）
C
A.该物质的固体一定是晶体
B.在0～10 min内，物质处于固态
C.该物质在80℃时一定处于固液共存态
D.在10～20 min内，物质吸收热量，温度不变
【变式1】如图是某物质发生物态变化过程中的温度—时间图象，下列从图象中获得的信息正确的是（　A　）
A
A.这种物质是晶体，其熔点是40℃
B.在0至5 min物质处于固液共存状态
C.在BC段物质不放热，温度保持不变
D.在CD段物质处于液态
【典例2】用铜块浇铸铜像的过程中，发生的物态变化是（　C　）
A.一个凝固过程 B.一个熔化过程
C.先熔化后凝固 D.先凝固后熔化
C
【变式2】兴化的“大闸蟹”名扬全国。为了在运输过程中给螃蟹保鲜，蟹民们将结了冰的矿泉水和螃蟹一起放在泡沫塑料箱中，从而制成了一个简易“冰箱”，如图所示。关于螃蟹保鲜，先后利用了（　A　）
A
A.低温的冰升温和熔化都吸热
B.矿泉水降温和结冰都放热
C.低温的冰升温吸热，熔化放热
D.矿泉水升温和熔化都吸热
【典例3】把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，如图所示。用酒精灯对烧杯底部慢慢加热，当烧杯中的冰块有大半熔化时，试管中的冰（　C　）
C
A.熔化一部分 B.全部熔化
C.一点也不熔化 D.无法判断
【变式3】在北方寒冷的冬季，把室外的冻柿子，拿到室内，浸没在水盆中，可能出现（　B　）
A.盆中有水结冰，柿子的温度不变
B.盆中一部分水结冰，柿子的温度升高
C.盆中有水结冰，柿子的温度降低
D.以上说法都不可能
B
【典例4】我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固针铁柄勺从嘴受注”这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是 　熔化　 ，将铁水倒入制作农具的模子后，冷却下来后就制成了农具，该过程中发生的物态变化是 　凝固　 ，发生这一物态变化的过程需要 　放出　 热量。
熔化
凝固
放出
【变式4】在汽车行业，“热融紧固”技术得到广泛应用，如图所示。①利用电动工具使螺钉高速旋转并压向金属板材。②螺钉尖端与板材表面摩擦生热，板材局部 　熔化　 （填物态变化名称）变软，螺钉尖端仍然坚硬。③螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动，板材局部 　凝固　 （填物态变化名称）牢牢套住螺钉，利用该技术，铜螺钉可以拧入表格中 　铝　 物质制作的板材。
物质 铁 铜 铝
熔点/℃ 1 535 1 083 660
熔化
凝固
铝
课后强化

1.下列选项中全是晶体的是（　B　）
A.铁、石蜡、松香 B.萘、冰、海波
C.沥青、食盐、石英 D.冰、金、玻璃
2.将盛有“铁水”的坩埚放在空气中，“铁水”在逐渐凝固的过程中（　C　）
A.不断放热，温度不断下降 B.不断吸热，温度不断下降
C.不断放热，温度保持不变 D.不断吸热，温度保持不变
B
C
3.如图所示，下列说法正确的是（　C　）
A.可能是海波凝固时的温度变化曲线
B.可能是松香熔化时的温度变化曲线
C.可能是萘熔化时的温度变化曲线
D.可能是沥青熔化时的温度变化曲线
C
4.下表列出了几种晶体的熔点，根据表中信息判断下列说法错误的是（　C　）
物质 熔点 物质 熔点
固态氢 －259℃ 固态酒精 －117℃
固态水银 －39℃ 金 1 064℃
钢 1 515℃ 钨 3 410℃
A.在－268℃时，氢是固态
B.白炽灯的灯丝用钨制成，不容易熔化
C.纯金掉入钢水中不会熔化
D.水银温度计在－40℃时不能使用
C
5.非物质文化遗产——画“糖人”，先将白糖加热成糖汁，再用小勾子将糖汁淋在琉璃板上画出人物、小动物等的造型，冷却后就制作出了“糖人”。此过程中发生的物态变化是先 　熔化　 后 　凝固　 。
6.在“青少年科技创新大赛”中，小刚同学发明了一种“神奇恒温杯”，他在双层玻璃杯的夹层中封入适量的海波。开水倒入杯中后，水温会迅速降至适合人饮用的48℃左右，并能长时间保持水温不变，这是因为海波从水中 　吸热　 （选填“吸热”或“放热”）发生了 　熔化　 （填物态变化名称）现象，同时说明海波是一种 　晶体　 （选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点和凝固点是 　48　 ℃。
熔化
凝固
吸热
熔化
晶体
48
（1）为了完成实验，除了图中的器材外，还需要的测量工具是 　停表　 。
停表
7.（科学探究）图甲是小明探究“冰的熔化规律”的实验装置。
（2）安装图甲的器材时，应先确定 　陶土网C　 （选填“铁棒A”“铁夹B”或“陶土网C”）的位置。
陶土网C
（3）实验中，选用 　碎冰块　 （选填“碎冰块”或“体积较大的冰块”）更好。
（4）该装置选择水浴加热的好处是 　使试管内的物质受热均匀　 。
碎冰块
使试管内的物质受热均匀
（5）每隔1 min记录一次物质的温度及状态，作出如图乙所示的温度随时间变化的图象。由图乙可以得到冰的熔点是 　0　 ℃，冰的熔化特点： 　持续吸热，温度不变　 。
0
持续吸热，温度不变
（6）由图乙可知，冰的熔化过程历时 　4　 min；4 min时，试管内的物质处于 　固液共存态　 （选填“固态”“液态”或“固液共存态”）。
4
固液共存态
（7）小聪把冰放入另一个烧杯中（如图丙所示），并未用酒精灯加热，冰也熔化了。于是，他认为冰熔化时不需要吸收热量。他的观点是 　错误　 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 　环境中空气的温度高于冰的温度，冰可以持续吸热　 。
错误
环境中空气的
温度高于冰的温度，冰可以持续吸热

1.如图所示为固态物质甲、乙、丙、丁在加热条件相同的情况下，温度随时间变化的图象，从图中可以看出： 　丁　 是非晶体； 　甲、乙　 可能是同种物质，其中 　乙　 的体积较大。
丁
甲、
乙
乙
2.北方的冬天，大雪铺满路面阻碍交通，为了使冰雪熔化，常常在路面撒盐。小明猜想这可能是因为水中加入盐会对水的熔点和凝固点产生影响。为了验证这一猜想，将一些盐放入水中，然后放入冰箱，每隔一定时间，观察盐水状态并测出温度，并用凝固过程记录的温度数据画出了甲图。
（1）由此可得，盐可以 　降低　 （选填“增大”或“降低”）水的凝固点。
降低
（2）因此，加入盐后冰雪的熔点 　降低　 （选填“升高”或“降低”）了。
降低
（3）现将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，如图乙所示，试管中冰水混合物中的冰会 　变多　 （选填“变多”“变少”或“不变”）。
变多
3.有一杯掺有少量酒精的水，小涛同学想测出这杯混合液的凝固温度（已知水的凝固点为0℃，酒精的凝固点为－117℃）。他将这杯液体放入冰箱的冷冻室内，并将温度计正确插入混合液中，每隔2 min把观察到的现象和数据记入下表中。
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
温度/℃ 4 2 0 －2 －6 －6 －6 －6 －6 －6
状态 液 液 液 液 液 液 固、液 固、液 固、液 固、液 固 固
（1）当实验进行到22 min时，温度计示数如图所示，读数方法正确的是 　B　 （选填“A”“B”或“C”），此时混合液的温度是 　 　 ℃。
（2）该混合液的凝固点是 　－6　 ℃，当实验进行到17 min时，该混合液体所处的是 　固液共存　 态。
B
－11
－6
固液共存
（3）由上表可知此混合液属于 　晶体　 （选填“晶体”或“非晶体”）。
晶体
（4）在水中渗入酒精，混合液的凝固点比水的凝固点 　低　 （选填“高”或“低”）。由以上分析可推测，一定量的水中掺入酒精质量越大，混合液的凝固温度 　越低　 （选填“越高”“越低”或“不变”）。在生活中，利用此原理可以制作 　汽车防冻液　 。
低
越低
汽车防冻液

展开更多......

收起↑