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(共28张PPT)
13.2.2 凝固及其特点
一、凝固的概念与生活实例
物质从液态变为固态的过程叫做凝固。凝固是熔化的逆过程，在生活中同样十分常见：冬天湖面结冰，液态的水变成固态的冰；炼钢炉中熔化的铁水冷却后变成固态的钢铁；蜡烛燃烧后流下的蜡油冷却后又变回固态的蜡。这些现象都体现了液态物质在一定条件下向固态的转变。
凝固过程需要放出热量。例如，北方冬天在菜窖里放几桶水，当气温降低时，水凝固成冰释放热量，可使菜窖内温度不会降得太低，从而保护蔬菜不被冻坏；动物在寒冷的冬天冬眠时，体内脂肪凝固放热，有助于维持体温。理解凝固的特点，能帮助我们更好地解释自然现象和利用物态变化规律改善生活。
二、晶体与非晶体的凝固特点
和熔化过程类似，晶体和非晶体的凝固过程也存在明显差异，这同样与它们的微观结构有关。
（一）晶体的凝固特点
晶体在凝固过程中具有以下特点：
有固定的凝固温度：晶体开始凝固时的温度叫做凝固点。同一种晶体的凝固点与它的熔点相同，例如冰的凝固点是 0℃（与熔点相同），海波的凝固点是 48℃（与熔点相同）。
凝固过程放热但温度不变：晶体在达到凝固点后，继续放出热量，液态逐渐减少，固态逐渐增加，但温度保持在凝固点不变，直到液体完全凝固变为固态后，继续放热温度才会降低。例如，水在 0℃时凝固成冰，在凝固过程中，虽然不断放出热量，但温度始终保持 0℃，直到水完全变成冰后，冰的温度才会随放热而降低。
（二）非晶体的凝固特点
非晶体在凝固过程中具有以下特点：
没有固定的凝固温度：非晶体没有明确的凝固点，在冷却过程中，随着温度的降低，非晶体逐渐由液态变稠、变硬，最后变成固态，整个过程中温度持续下降。例如，熔化的石蜡在冷却时，先变得粘稠，然后逐渐变硬，温度不断降低，没有固定的凝固温度。
凝固过程持续放热且温度不断降低：非晶体在凝固过程中始终需要放出热量，并且温度随放热不断降低，液态物质逐渐向固态转变，没有明显的固液共存阶段。
三、探究晶体和非晶体的凝固特点实验
（一）实验目的
观察海波（晶体）和石蜡（非晶体）在凝固过程中的温度变化情况。
比较晶体和非晶体的凝固特点，理解凝固点的概念。
（二）实验器材
铁架台、烧杯、试管、温度计、秒表、海波、石蜡、保温容器（或大烧杯装冷水）、搅拌器。
（三）实验步骤
准备实验材料：将海波和石蜡分别加热至完全熔化状态（海波加热到 50℃以上，石蜡加热到完全液态）。
测量晶体（海波）的凝固温度：
将盛有熔化海波的试管放入保温容器的冷水中（或室温环境中），温度计的玻璃泡插入海波中（不接触试管底和壁），用搅拌器不断搅拌，使海波冷却均匀。
每隔 1 分钟记录一次温度计的示数，直到海波完全凝固后再继续观察 2-3 分钟，记录温度变化。
测量非晶体（石蜡）的凝固温度：
用同样的方法处理熔化的石蜡，将试管放入冷水中冷却，每隔 1 分钟记录一次温度计的示数，直到石蜡完全凝固后再继续观察 2-3 分钟，记录温度变化。
整理数据：根据记录的数据，分别绘制出海波和石蜡的温度 - 时间图像。
（四）实验数据记录
时间 /min
海波温度 /℃
石蜡温度 /℃
海波状态
石蜡状态
0
液态
液态
1
2
...
完全凝固后
固态
固态
（五）实验现象与结论
海波（晶体）的凝固现象：冷却初期，海波温度逐渐降低，处于液态；当温度降至 48℃时，海波开始凝固，在凝固过程中，继续冷却，温度保持 48℃不变，液态海波逐渐减少，固态海波逐渐增多，处于固液共存状态；当海波完全凝固后，继续冷却，温度逐渐降低，处于固态。
石蜡（非晶体）的凝固现象：冷却过程中，石蜡温度不断降低，状态从液态逐渐变稠，然后变成固态，整个过程中没有固定的凝固温度，也没有明显的固液共存阶段。
实验结论：晶体凝固时有固定的凝固点，凝固过程放热但温度不变；非晶体凝固时没有固定的凝固点，凝固过程放热且温度不断降低。同一种晶体的凝固点与熔点相同。
四、凝固点的应用
凝固点作为晶体的重要特性，在生产生活中有着广泛的应用：
防止结冰：在寒冷的冬天，人们会在汽车水箱中加入防冻液，防冻液能降低水的凝固点，使水箱中的水在低温下不易凝固，避免水箱冻裂；在道路上撒盐，可以降低冰雪的凝固点，使冰雪在更低的温度下熔化，便于道路通行。
材料加工：金属铸造利用了金属的凝固特性，将熔化的金属倒入模具中，冷却凝固后形成各种形状的零件；巧克力制作过程中，将熔化的巧克力倒入模具，冷却凝固后形成各种造型的巧克力。
食品保存：利用低温使食物中的水分凝固成冰，减缓食物变质速度。例如，冰箱冷冻室的温度低于 0℃，使食物中的水分凝固，抑制细菌生长繁殖。
科学研究：通过测量物质的凝固点可以判断物质的纯度，纯物质的凝固点是固定的，含有杂质时凝固点会降低。例如，纯水中加入盐后，凝固点会低于 0℃。
五、凝固条件
晶体凝固需要同时满足两个条件：
达到凝固点：晶体必须冷却到自身的凝固点，才能开始凝固。例如，水必须冷却到 0℃才能凝固成冰，如果温度高于 0℃，水不会凝固。
继续放热：晶体达到凝固点后，还需要继续放出热量，才能完成凝固过程。如果停止放热，即使温度达到凝固点，凝固也会停止。例如，将正在凝固的水放入 0℃的环境中，由于水不能继续放热，凝固会停止。
非晶体没有固定的凝固点，只要持续放热，温度降低到一定程度就会逐渐凝固。
六、熔化与凝固的对比
过程
定义
吸放热情况
晶体特点
非晶体特点
实例
熔化
固态→液态
吸热
有熔点，吸热温度不变
无熔点，吸热温度升高
冰化成水、铁变成铁水
凝固
液态→固态
放热
有凝固点（与熔点相同），放热温度不变
无凝固点，放热温度降低
水结成冰、铁水变成钢铁
七、课堂小结
凝固是物质从液态变为固态的过程，凝固过程需要放出热量。
晶体凝固时有固定的凝固点，凝固过程放热但温度不变；非晶体凝固时没有固定的凝固点，凝固过程放热且温度不断降低。
同一种晶体的凝固点与它的熔点相同。
晶体凝固需要同时满足达到凝固点和继续放热两个条件。
凝固点在生产生活中有广泛的应用，如防止结冰、材料加工、食品保存等。
八、课后练习
下列关于凝固的说法中，正确的是（ ）
A. 所有物质凝固时都有固定的温度 B. 凝固过程都需要吸收热量
C. 晶体凝固时温度保持不变 D. 非晶体凝固时温度保持不变
冰的熔点是 0℃，则冰的凝固点是（ ）
A. 高于 0℃ B. 等于 0℃ C. 低于 0℃ D. 无法确定
把一杯 0℃的水放在 0℃的环境中，水会凝固成冰吗？为什么？
为什么北方冬天在道路上撒盐可以防止路面结冰？
设计一个实验，比较水和海波的凝固速度（提示：控制冷却条件相同，记录完全凝固所需时间）。
2024沪科版物理九年级全册
13.2.2凝固及其特点
第十三章 温度与物态变化
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
通过实验探究，感知发生物态变化的条件。（重、难点）
02
了解凝固的含义。
01
知道凝固放热并能解释生活中的凝固现象。（重点）
03
观察与思考
思考：如图所示，你知道冰山是怎样形成的吗？屋檐下的冰柱又是怎样形成的呢？
它们都是水从液态变成固态而形成的。
“寒冬腊月，滴水成冰。”
上述过程中，水又是如何从液态变成固态的呢？
二、凝固及其特点
凝固
像水结成冰那样，物质从液态变为固态的过程称为凝固。
通常情况下，冰的熔点是0℃，当环境温度高于0℃时，冰变成水，当环境温度低于0℃时，水变成冰。凝固是熔化的相反过程。
二、凝固及其特点
凝固
1.晶体：海波凝固
时间t/min 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5
温度T/℃ 55.5 53.5 51.5 48 47.5 47 47 47 46 45 44 43 41
状态 数据记录
固态
固液共存
液态
二、凝固及其特点
探究不同液体凝固的特点
温度T/℃
时间t/min
45
50
55
7
10
12
9
8
11
海波的凝固图像
二、凝固及其特点
探究不同液体凝固的特点
2.非晶体：松香凝固
时间t/min 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
温度T/℃ 83 74 72 69 66.5 65 63 62 61 58 55 52
状态 固态
液态
粘稠状态
数据记录
二、凝固及其特点
探究不同液体凝固的特点
温度T/℃
时间t/min
60
70
80
20
25
30
松香的凝固图像
二、凝固及其特点
探究不同液体凝固的特点
◆ 凝固是熔化的相反过程。
◆ 物质凝固时都要放热。
◆ 晶体形成有确定的温度，这个温度叫凝固点。
◆ 同一种晶体的熔点和凝固点是相同的。非晶体既没有熔点， 也没有凝固点。
晶体和非晶体的凝固特点比较和条件
凝固形成晶体的条件：1.温度达到凝固点 2.能继续放热
二、凝固及其特点
冬季贮菜，人们常在地窖里放几桶水，以防止地窖的菜被冻坏。你知道这是为什么吗？
因为当气温下降时，桶里的水会凝固成冰，在凝固过程中，水会放出热量，该热量可使地窖的温度不至于太低，可避免蔬菜冻坏。
凝固的应用
二、凝固及其特点
冷冻食品保鲜
把塑料颗粒做成塑料盆
把原料二氧化硅颗粒作成玻璃板
熔化和凝固在生产生活中的应用
二、凝固及其特点
高热病人利用冰袋降温
知识点1
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1．下列现象不属于凝固的是(　　)
A．冬天，湖面结冰
B．用钢水浇铸钢轨
C．用冰块解暑
D．屋檐上结冰凌
[补充设问]凝固时，物质从______态变成______态。
C
凝固与凝固点
液
固
2．科技推动社会发展，科研人员发明一种新型材料，发现它在200 ℃时开始熔化，当温度升到300 ℃时还没有熔化完，该材料凝固时，下列选项能反映这种材料凝固特点的是(　　)
D
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思路点睛：新型材料熔化时温度不断上升，没有固定的熔点，所以新型材料是非晶体。
3．[2025·襄阳模拟]有一种风味食品叫温泉蛋，当你把蛋壳敲开时，会惊奇地发现蛋清还是液体，可蛋黄已经凝固了，味道很独特。这是根据蛋黄和蛋清的凝固温度不同而煮成的，蛋清的凝固温度是70 ℃，而蛋黄的凝固温度是60 ℃。煮温泉蛋时水的温度应控制在(　　)
A．60 ℃以下 B．70 ℃以上
C．60～70 ℃之间 D．60 ℃
C
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4．如图所示的是某种液态物质凝固
过程中温度随时间的变化图像。
(1)凝固过程中该物质________(填“吸热”或“放热”)，温度________(填“升高”“降低”或“不变”)。该物质在第5 min时是________态。
(2)该物质是________(填“晶体”或“非晶体”)，凝固过程持续了________min，凝固点是________℃。
放热
不变
液
晶体
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5．[2025年1月宿州期末]为保持蔬菜新鲜，常会在蔬菜里放些冰块，如图所示，这是利用了冰________(填物态变化名称)________(填“吸”或“放”)热的原理。
熔化
知识点2
熔化吸热、凝固放热的应用
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吸
6．如图所示，寒冷的冬天，人们在地窖里放几桶水，就能防止地窖内存放的蔬菜被冻坏，这是因为水__________(填物态变化名称)时要________(填“吸热”或“放热”)，从而使地窖内的温度不会降得过低。
凝固
放热
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7．要使食品冷却，用等质量的0 ℃的水和0 ℃的冰，效果较好的是(　　)
A．0 ℃的冰 B．0 ℃的水
C．效果一样好 D．各取一半混合在一起
A
解题思路：
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8.[立德树人·传统文化　2024·安徽中考改编]我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法，先用泥土制作“模骨”，“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油蜡上刻上各种图案(如图所示)，然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。“炙化其中油蜡”是________过程；
铜液冷却成钟鼎是________过程。
熔化
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凝固
9.[跨学科·地理]火山爆发时，炽热的熔岩喷出地表，像炼钢炉流出的钢水一样流淌(如图所示)。岩浆是由多种成分组成的液体，在流淌过程中，在火山口周围向外依次形成一系列的矿物：橄榄石→浑石→角闪石→黑云母→正长石→白云母→石英。上述矿石的形成过程所发生的物态变化是________，火山周围形成的这些矿石的熔点依次为____________(填“由高到低”或“由低到高”)。
凝固
由高到低
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思路点睛：在岩浆流动的过程中，岩浆的温度是逐渐降低的。先凝固的说明凝固点高，熔点高；后凝固的说明凝固点低，熔点低。
10. [中考趋势题]据网上报道，在我国北方严寒的冬季，有一个小女孩用舌头舔铁门，随后小女孩的舌头被粘在了铁门上，如图所示。该现象是________
(填“真的”或“假的”)，理由是
___________________________________________________________________________________________。
(温馨提醒：该行为危险，请勿尝试)
真的
冬天室外的铁门温度低，用舌头舔铁门，舌头表面的水遇冷凝固，所以舌头被粘在了铁门上
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11. [立德树人·传统文化]在黄山某景区，传统非物质文化遗产项目“打铁花”表演(如图所示)吸引了全国各地众多游客前来观看。“打铁花”是在高温下将生铁化成铁水，然后用力将铁水泼洒出去，铁水最后形成铁屑。在“打铁花”的过程中，下列分析正确的是(　　)
A．“打铁花”时，铁水温度一直上升
B．“将铁水泼洒出去”时，铁水在持续吸热
C．铁水最后形成铁屑是熔化现象
D．“打铁花”表演伴随着物质的熔化和凝固变化过程
D
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12.[新情境题]我国建设的第五个南极科考站秦岭站开站，它采用可再生能源和传统能源相结合的能源微网管理系统，使科考更加环保。南极大部分地区年平均气温低于－25 ℃，最低气温可达－88.3 ℃。所以在那里测气温应用(　　)
A.酒精温度计
B．水银温度计
C．煤油温度计
D．以上三种都可以
A
物质 酒精 水银 煤油
凝固点 －117 ℃ －39 ℃ －30 ℃
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13．[2025年1月池州期末]如图所示的是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像，下列说法正确的是(　　)
A．ABCD段表示凝固过程
B．在BC段，该物质不吸热
C．在t时＝14 min时，该物质
处于固液共存状态
D．该物质的凝固点比熔点低
C
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14. [高阶思维　2024·合肥期中]盐冰水的凝固点比冰水的凝固点低。如果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，如图所示，试管中的冰水混合物中的冰________(填“变多”“变少”或“不变”)。试管中的温度________(填“升高”“降低”或“不变”)。
变多
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课堂小结
定义
蔬菜防冻、铸造等
物质从液态变为固态的过程称为凝固
凝固形成晶体条件
温度要达到凝固点
能持续放热
凝固及其特点
应用
谢谢观看！

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