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第2节 熔化与凝固
八年级物理上册 教科版
第五章—物态变化
教学引入
1
　　寒冬时节，雪花漫天飞舞，为我们呈现一副美轮美奂的景色。当你仔细观察雪花的形状，你会发现，更为惊奇的画面：每片雪花都由六角形小冰粒组成!
各种各样的雪花形状
认识晶体和非晶体
2
晶体
　　自然界中有许多类似雪花这样有规则结构的固体，如食盐、糖、海波、许多矿石和各种金属等。这些固体都属于晶体。
食盐
石英
黄铁矿
黄金
美丽的晶体
认识晶体和非晶体
2
非晶体
　　玻璃也是固体，但压碎后的碎块却没有规则形状。像玻璃这样的固体还有松香、蜂蜡、沥青等，它们都是非晶体。
松香
沥青
固体的熔化
3
冰块熔化成水
蜡烛燃烧熔化
铁水冷却成钢铁
湿的路面结冰
物质从固态变成为液态
物质从液态变成为固态
物质由固态和液态间的相互转化
固体的熔化
3
熔化
熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
熔化
液态
固态
固体的熔化
3
铜锭在高温下能熔化成铜水，倒进模具中冷却，浇铸成各种形状。
玻璃管在高温下能被工艺师吹拉成漂亮的工艺品。
晶体和非晶体有不同的熔化规律
为什么浇铸铜器和加工玻璃器皿，有不同的加工过程？
固体的熔化
3
【提出问题】
晶体和非晶体的熔化有什么不同的规律呢
探究实验：固体熔化过程的规律
熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能也是不断上升的。
【猜想与假设】
温度计、秒表、试管、烧杯、铁架台、酒精灯、陶土网、蜂蜡、海波、等。
【实验器材】
固体的熔化
3
实验前，需思考：
【注意事项】
自下而上
①安装顺序是“自上而下”还是“自下而上”？
②怎样让被加热物质受热均匀慢慢熔化？
“水浴法”加热
粉末状固体、较细的玻璃管、搅拌
固体的熔化
3
③如何使温度计的测温泡与待测物质充分接触，并能准确测量它们熔化时的温度
温度计的液泡要浸没在待测物中。
④在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象
观察温度的变化和物质状态的变化
固体的熔化
3
实验1：将海波放入试管中，并用酒精灯加热。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，在海波完全熔化后再记录4～5次。把数据填入表格。
【实验过程】
【视频欣赏】
固体的熔化
3
【实验数据】
时间t/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
温度t/℃
海波状态
43
固
固液共存
44
46
47
48
48
48
50
52
54
48
48
48
56
48
固
固
固
液
液
液
液
固体的熔化
3
　　图像能直观、形象地表示一个量随另一个量变化的过程。在方格纸上画一条横轴表示时间，画一条纵轴表示温度。对应每一组加热时间和温度值，在方格纸上确定一点。这样，在方格纸上可以描出一个个的点，然后用平滑曲线把这些点连接起来，便描绘出了物体的熔化曲线。
我们得到的实验数据，应怎样反应固体熔化时的温度变化规律呢
有没有一个直观的办法
用温度传感器与计算机组成数字化实验系统，计算机可实时描绘出被测物质的温度—时间变化曲线。
固体的熔化
3
时间/min
温度/℃
D
A
B
C
固态
吸热
温度升高
固态共存
吸热
温度不变
液态
吸热
温度升高
海波熔化的时间图像
熔点：晶体熔化时的温度
当海波正在熔化时，将试管拿出水面，还能继续熔化吗
不能
晶体熔化的条件：达到熔点，持续吸热。
固体的熔化
3
实验2：把海波替换成蜂蜡放入试管中，利用相同的方法进行试验，并记录数据。
【视频欣赏】
固体的熔化
3
【实验数据】
时间t/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7
温度t/℃
海波状态
38
固
39
41
42
43
46
48
54
55
56
44
50
52
57
53
固
固
固
液
液
液
液
变软
变软
变稀
变稀
变稀
液多
液多
固体的熔化
3
0
1
2
3
4
5
6
7
30
40
50
60
温度/℃
时间/min
固态
变稀变软
吸热
液态
吸热
吸热
熔化特点：吸热温度不断升高
固态--变软--变稀--液态
蜂蜡熔化的时间图像
固体的熔化
3
【分析论证】
海波的熔化图象
蜂蜡的熔化图象
熔化过程中吸热恒温
熔化过程中，温度持续上升
熔化条件：持续吸热
熔化条件：达到熔点，持续吸热
固态--固液共存--液态
硬--变软--变稀--液态
固体的熔化
3
【实验结论】
①晶体（海波）熔化需要达到一定的温度（熔点），熔化过程中需吸收热量，但温度保持不变，是固液共存态。
②非晶体（蜂蜡）熔化没有一定的熔化温度，熔化过程吸收热量，温度一直升高。
所以不同固体熔化过程中，温度的变化规律不同。
固体的熔化
3
固体分类
1.晶体：
熔化时具有固定的熔化温度的固体，如海波、冰、石英、水晶、食盐、萘、明矾及各种金属等。
晶体熔化的条件：达到熔点，继续吸热。
2.非晶体：
熔化时没有一定的熔化温度的固体，如松香、玻璃、蜂蜡、沥青、橡胶、塑料等非晶体。
熔化的条件：持续吸热。
固体的熔化
3
-272
固态氦
48
硫代硫酸钠
1083
铜
-259
固态氢
232
锡
1200左右
各种铸铁
-210
固态氮
327
铅
1300-1400
各种钢
-117
固态酒精
660
铝
1535
纯铁
-39
固态水银
962
银
3410
钨
0
冰
1064
金
3550
金刚石
熔点
物质
熔点
物质
熔点
物质
一些物质的熔点/ ℃（标准大气压）
非晶体的熔化过程与晶体不同，随着温度的逐渐升高，由硬变软，然后逐渐变成液体，没有固定的熔化温度。
固体的熔化
3
为什么晶体在熔化过程中吸热而温度不变呢
它吸收的热量到哪里去了呢
　　晶体中分子呈有规则的排列，每个分子只能在自己的固有位置附近振动。加热时，分子振动的幅度变大。当温度足够高时，有些分子振动的幅度大到可以脱离它的固有位置，熔化就开始了。
液体的凝固
4
凝固
凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
凝固
液态
固态
液体的凝固
4
【视频欣赏】
液体的凝固
4
海波的熔化和凝固图像
DB段表示_____热量，温度_____，物质为___态;
BC段表示_____热量，温度_____，物质为________态；
CA段表示_____热量，温度_____，物质为___态。
放出
降低
液
放出
不变
固液共存
降低
放出
固
同种晶体的熔点和凝固点相同
晶体凝固的条件：达到凝固点，持续放热
液体的凝固
4
讨论交流
火山爆发后
　　突然间，炽热的熔岩从火山口喷出，像炼钢炉里流出的钢水一样流淌，这就是火山爆发。
　　岩浆是多种成分组成的液体，在流淌过程中温度不断降低，按下列顺序，在火山口周围形成具有层理构造的矿物：橄榄石-辉石-角闪石-黑云母-正长石-白云母-石英。对火山周围矿物的熔点高低与分布的关系，你有什么推测
从火山口向下，矿物质的熔点依次降低。
熔化和凝固规律的应用
5
2.熔化吸热，凝固放热的应用
凝固放热
熔化吸热
熔化吸热
冰袋降温
冷冻保鲜
北方寒冷的冬天，菜窖里放几桶水，菜就不容易被冻坏。
课堂练习
6
1. 如图所示是晶体的凝固图像，下列分析正确的是（　　 ）
A．晶体在 EF 段呈液态，温度上升
B．晶体在 FG 段处于凝固过程，温度上升
C．晶体在 FG 段处于凝固过程，温度不变
D．晶体在 GH 段呈固态，温度不变
C
课堂练习
6
2.根据下表中所列出的几种物质的熔点，以下判断错误的是（ ）
A．在―265°C时，氢是固态
B．可用铝锅炼锡
C．在很冷的地区要使用酒精温度计
D．1083°C的铜一定是固态
D
课堂练习
6
3.以下关于熔化和凝固的说法中正确的是( )
A．同一种晶体的熔化温度比它的凝固温度高
B．非晶体没有一定的熔点，但有一定的凝固点
C．晶体在熔化过程中要吸热，但温度不变
D．晶体在熔化过程中，温度不变，所以不吸热
C
课堂练习
6
4.如图所示是某种物质发生物态变化过程中“温度—时间”图像．该物态变化过程可能是( )
A．冰的熔化过程
B．蜡的熔化过程
C．玻璃的凝固过程
D．海波的凝固过程
D
晶体和非晶体
课堂小结
7
融化和凝固
熔化和凝固规律的应用
固体的融化
晶体和非晶体熔化特点
液体的凝固
晶体和非晶体的凝固特点
发展空间
8
应用电冰箱进行速冻实验
　　蔬菜速冻是以低温速冻方式保存蔬菜的加工方法。通过速冻，使蔬菜中的液态水形成冰晶，在不加防腐剂和添加剂的情况下，较大程度地抑制微生物的生长繁殖和酶的活性，保持蔬菜原有的色泽、
风味和各种营养素，使蔬菜得以长期保存。
　　不同种类蔬菜形成冰晶的温度不同，不同
蔬菜速冻保鲜的工艺流程也有差异。请通过阅
读食品加工方面的书籍或网络搜索，了解蔬菜
速冻工艺，并和父母一起制作一份速冻蔬菜。
家庭实验室
发展空间
8
太空材料
　　在太空中，把要合成的各种材料放进特制的太空炉，对材料加温使其熔化，再降温变成固体，然后随卫星或飞船返回地球。这样加工成的材料，叫作太空材料。有关太空材料的更多内容，请查询互联网进行了解。
“天宫二号”空间实验室里面的综合材料实验炉

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