资源简介

(共34张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：3.2.2 熔化和凝固的图像及其应用
幻灯片 2：复习引入
回顾概念：回顾熔化（物质从固态变为液态）和凝固（物质从液态变为固态）的概念，以及晶体和非晶体在熔化和凝固过程中的特点。
问题引导：上节课我们通过实验绘制了海波（晶体）和石蜡（非晶体）熔化、凝固过程的温度 - 时间图像，那这些图像究竟能直观地反映出哪些信息呢？它们在实际生活和生产中又有怎样的应用呢？
幻灯片 3：晶体熔化图像详解
图像展示：再次呈现海波熔化过程的温度 - 时间图像（AB - BC - CD 段）。
阶段分析：
AB 段：固态海波吸收热量，温度不断升高，分子热运动加剧，分子间距离逐渐增大，但仍保持固态结构。
BC 段：达到熔点（如海波熔点约 48℃），虽持续吸热，温度却恒定。此时固态海波逐渐向液态转变，处于固液共存状态，吸收的热量用于破坏晶体的晶格结构，使分子挣脱固定位置束缚，变为自由移动的液态分子。
CD 段：全部变为液态后，继续吸热，温度持续上升，液态分子热运动更剧烈，分子间距离进一步增大。
熔点确定：BC 段对应的温度即为晶体的熔点，它是晶体的重要特征参数，不同晶体熔点不同，可借此鉴别晶体物质。
幻灯片 4：非晶体熔化图像详解
图像展示：展示石蜡熔化过程的温度 - 时间图像（持续上升曲线）。
过程分析：从开始加热，石蜡吸收热量，温度持续升高，物质由硬变软，逐渐过渡到液态。整个过程中，非晶体分子排列无序，无固定晶格结构，随着温度升高，分子热运动加剧，分子间作用力逐渐减弱，状态逐渐变化，无明显固液共存阶段。
特点总结：无固定熔点，在一定温度范围内逐渐熔化，熔化过程中温度持续上升，反映其内部结构的无序性和分子间作用力的复杂性。
幻灯片 5：晶体凝固图像详解
图像展示：呈现水结成冰（晶体凝固）过程的温度 - 时间图像（DE - EF - FG 段）。
阶段分析：
DE 段：液态水放出热量，温度不断降低，分子热运动减缓，分子间距离逐渐减小。
EF 段：达到凝固点（水的凝固点 0℃），虽持续放热，温度保持不变，液态水逐渐转变为固态冰，此时处于固液共存状态，放出的热量用于分子重新排列形成规则晶格结构。
FG 段：全部凝固为固态后，继续放热，温度继续下降，固态分子热运动进一步减弱，分子在晶格位置上振动幅度减小。
凝固点确定：EF 段对应的温度就是晶体的凝固点，与熔点相同，可用于判断物质的凝固特性和纯度。
幻灯片 6：非晶体凝固图像详解
图像展示：展示石蜡凝固过程的温度 - 时间图像（持续下降曲线）。
过程分析：液态石蜡开始放热，温度持续降低，物质由液态逐渐变稠、变硬，直至完全变为固态。在此过程中，非晶体分子逐渐失去自由移动能力，无序地堆积在一起，分子间作用力逐渐增强，无明显固定凝固温度。
特点总结：无固定凝固点，在一定温度范围内逐渐凝固，凝固过程中温度持续降低，体现其结构和性质与晶体凝固过程的差异。
幻灯片 7：熔化和凝固图像对比
晶体与非晶体对比：将晶体（以海波为例）和非晶体（以石蜡为例）的熔化、凝固图像放在同一页面展示。从有无固定熔点 / 凝固点、温度变化趋势、状态变化特征等方面进行对比。
熔点 / 凝固点：晶体图像有水平线段（对应熔点 / 凝固点），非晶体无。
温度变化：晶体熔化 / 凝固时特定阶段温度不变，非晶体熔化时温度持续上升，凝固时温度持续下降。
状态变化：晶体熔化 / 凝固有明显固液共存阶段，非晶体状态变化较平缓，无明显固液共存界限。
熔化与凝固对比：对比同一种晶体（如水）的熔化和凝固图像，分析其形状相似性（关于水平熔点 / 凝固点线对称）及热量变化相反（熔化吸热，凝固放热）。
幻灯片 8：熔化和凝固图像在材料加工中的应用
金属铸造：在金属铸造过程中，通过控制熔化和凝固过程的温度 - 时间曲线，确保金属液均匀熔化，并按照预定速度冷却凝固，获得内部组织均匀、性能良好的铸件。如制造汽车发动机缸体，精确控制铝合金的熔化和凝固过程，避免出现气孔、缩松等缺陷，提高铸件质量和机械性能。
玻璃制造：玻璃是非晶体，在制造过程中，利用其熔化和凝固特点，通过控制加热和冷却速度，调整玻璃的粘度和流动性，制造出不同形状和性能的玻璃制品，如平板玻璃、玻璃器皿等。缓慢冷却可使玻璃内部应力均匀分布，提高玻璃强度；快速冷却可制造出具有特殊光学性能的玻璃。
幻灯片 9：熔化和凝固图像在食品工业中的应用
冰淇淋制作：冰淇淋制作过程涉及水、奶油、糖等多种成分的熔化和凝固。通过精确控制原料的熔化温度和时间，使各成分充分混合均匀，再控制凝固过程的温度和速度，使冰淇淋形成细腻的冰晶结构，口感绵密。若凝固速度过快，冰晶粗大，口感变差；凝固速度过慢，影响生产效率。
巧克力调温：巧克力主要成分可可脂是晶体，具有多晶型特性。通过控制巧克力的熔化和凝固过程，调整可可脂的晶型，使巧克力具有良好的光泽、口感和稳定性。如将巧克力加热熔化后，缓慢冷却并搅拌，促使可可脂形成稳定的晶型，再进行成型，可保证巧克力在储存和食用过程中不变形、不发花。
幻灯片 10：熔化和凝固图像在地质研究中的应用
岩浆活动：地球内部岩浆的形成、运移和凝固过程可通过类似熔化和凝固图像来研究。岩浆在上升过程中，随着温度和压力变化，成分发生改变，其冷却凝固形成岩石的过程也与温度 - 时间密切相关。分析不同岩石的矿物组成和结构，可推测岩浆的来源、演化过程以及冷却条件，帮助了解地球内部构造和地质历史。
冰川融化与冻结：冰川是地球上最大的淡水储存库，其融化和冻结过程对全球气候和海平面变化影响重大。通过监测冰川温度变化，绘制温度 - 时间曲线，可研究冰川的融化速率和冻结规律，预测冰川退缩趋势，评估对水资源和生态环境的影响。
幻灯片 11：课堂小结
图像特征：晶体熔化 / 凝固图像有水平线段对应熔点 / 凝固点，非晶体无；晶体熔化 / 凝固特定阶段温度不变，非晶体温度持续变化；晶体有明显固液共存阶段，非晶体无。
应用领域：在材料加工（金属铸造、玻璃制造）、食品工业（冰淇淋制作、巧克力调温）、地质研究（岩浆活动、冰川变化）等领域，通过控制和分析熔化和凝固图像，优化生产工艺、保障产品质量、研究自然现象。
幻灯片 12：课堂练习
如图是某物质的熔化图像，由图像可知该物质是______（选填 “晶体” 或 “非晶体”），它的熔点是______℃，在 BC 段该物质处于______状态。
关于熔化和凝固的图像，下列说法正确的是（ ）A. 非晶体熔化图像是一条水平直线 B. 晶体凝固图像中，温度下降时对应的阶段是放热过程 C. 晶体熔化图像中，温度不变的阶段不吸热也不放热 D. 非晶体凝固图像中，温度持续上升
某工厂要铸造一个零件，根据零件的熔化和凝固图像，分析在铸造过程中应如何控制温度，以保证零件质量？
幻灯片 13：课后作业
完成课本上关于熔化和凝固图像的练习题。
查阅资料，了解更多熔化和凝固图像在其他领域（如医疗、电子等）的应用实例，写一篇 300 字左右的科普短文。
观察家中冰箱冷冻室的食物结冰过程，思考其中涉及的熔化和凝固知识，尝试绘制简单的温度 - 时间变化示意图（可定性描述）。
2024人教版物理八年级上册
3.2.2熔化和凝固的图像及其应用
第三章 物态变化
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
1.知道晶体熔化和凝固规律；知道晶体和非晶体的区别。（重点）
2.探究“固体熔化过程中温度随时间变化规律”。（难点）
你还知道哪些固态、液态、气态之间相互转化的例子？
物质各种状态间的变化叫作物态变化。
想一想
观察冰、雪、雨、霜，思考：（1）冰、雪、霜是什么物态？（2）雨水是什么物态？（3）水蒸气是什么物态？
固态
固态
固态
液态
气态
任务一、知道物态变化
交流思考
1.夏天大家把水放到冰箱冷冻室里，水会变成冰；在汽水里放冰块，会发现，不一会儿，冰块消失了；
2.在家里我们有时候可能会听到“哎呀，忘看锅了糊锅了”或者“水熬没了”等，思考：饮料里的冰去哪了？锅里的水去哪里了？
答：1.冰化成了水；2.水加热变成水蒸气。
任务一、知道物态变化
物态变化的示例
铁矿石在高温炉中化成铁水，从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板；
低温度实验室在低温状态下制得液态氧、液态氮和固态氧、氮等。
任务一、知道物态变化
物态变化
随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
我们把物质各种状态间的变化叫作物态变化。
自然界中的物质，通常以固态、液态、气态三种形式存在。
任务一、知道物态变化
熔点：晶体熔化时的温度
思考：把晶体加热到熔点就停止加热，晶体还会继续熔化吗？
晶体熔化的条件：
1.达到熔点
2.持续吸热
三、熔点和凝固点
凝固点：晶体凝固时的温度
你能分析EF、FG、GH的过程吗？
三、熔点和凝固点
同一物质的凝固点和熔点相同
三、熔点和凝固点
思考：下面的两个问题。
灯泡发光时，灯丝的温度约为2500℃，应该选择什么材料做灯丝比较好呢？
黑龙江省北部最低温度曾经达到过-52.3℃，这时还能使用水银温度计测量温度吗？应该使用什么样的液体温度计？
三、熔点和凝固点
四、熔化吸热 凝固放热
回顾：晶体熔化条件是什么呢？你推出凝固的条件吗？
晶体熔化的条件：
1.达到熔点
2.持续吸热
晶体凝固的条件：
1.达到凝固点
2.持续放热
思考：把0℃的冰放入0℃的水中，水会结成冰，还是冰会化成水呢？
熔化吸热
化雪总比下雪冷
饮料加冰更降温
冷冻食品保鲜
冰块降温
四、熔化吸热 凝固放热
凝固放热
菜窖里面放水
往冰屋里浇水
四、熔化吸热 凝固放热
把冰握在手中，冰会 ，同时手会
感觉到 (“冷”或“暖”)，说明
物质在熔化的过程中要不断地 ；
相反，物质凝固时要 热，如北方的
冬天，菜窖里放几桶水，菜就不容易被冻坏，这是因为水凝固 的热量使菜窖内的温度不会太 (“高”或“低”)，菜不容易被冻坏。
熔化
冷
吸热
放
放出
低
四、熔化吸热 凝固放热
晶体和非晶体
1. 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　B　)
A. 晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高
B. 晶体有熔点，非晶体没有熔点
C. 晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热
D. 当晶体处于熔点温度时，它的状态应该是固态或液态
B
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2. 固体可分为晶体和非晶体两类，在a.铁、b.蜂蜡、c.海
波、d.冰、e.松香、f.萘、g.玻璃这些物质中，属于晶体
的是 ，属于非晶体的是 。(均填字母)
acdf　
beg　
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3. [太原期末]如图所示是一款3D打印笔，使用时在笔中装入
塑料条，接通电源加热一段时间，塑料条受热变软、变稀
后被挤出，可见塑料是 (填“晶体”或“非晶
体”)。
非晶体　
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4. [临汾侯马期末]某部电影中有一种常温下像水银一样可以
流动的金属，它的名字叫作镓，熔点只有29.8 ℃，托在
手心里就会 (填物态变化名称)为液体，如图所
示。根据以上信息，你认为镓是 (填“晶体”或
“非晶体”)。
熔化　
晶体　
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熔化吸热、凝固放热的应用
5. [阳泉期末]冰糖葫芦(如图)是北方冬天常见的小吃，具有
酸甜脆爽的口感。常用竹签串山楂，蘸以猛火熬制的糖
稀，待山楂串裹上薄薄而均匀的一层糖稀才算成功，将蘸
好糖稀的山楂串冷却2～3 min，完成冰糖葫芦的最后定
型。下列说法正确的是(　C　)
C
A. 糖稀冷却是熔化过程
B. 熬制糖稀是凝固过程
C. 糖稀冷却是放热过程
D. 口中糖稀消失是熔化
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6. 【物理与日常生活】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。
熔化　
吸　
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【变式】如图所示，在北方的冬天，人们在菜窖里放几桶
水，就能防止菜窖内存放的蔬菜被冻坏，这是因为水
(填物态变化名称) (填“吸”或“放”)热，从而使菜窖内的温度不会降得过低。
凝
固　
放　
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7. 【物理与工程实践】先进战机机身会采用一种微胶囊自修
复材料。其原理是在金属内部埋植固态合金，当机身出现
裂纹时，系统会控制加热装置工作，使微胶囊内的合
金 (填物态变化名称)成液态流出并填充裂纹，然
后 (填“吸热”或“放热”)形成固态合金从而实
现损伤修复。
熔化　
放热　
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8. 【新情境题】冰雕艺术是一种独具魅力的艺术形式，为了
防止冰雕熔化，陈列冰雕作品的房间温度要降到足够低，
但是每多降温1 ℃，制冷系统的耗电量就要增加很多。为
了既不使冰雕熔化又能节约用电，房间的温度控制的最佳
数值是(　B　)
A. 5 ℃ B. 0 ℃
C. －5 ℃ D. －10 ℃
B
点拨：冰的熔点是0 ℃，温度再低要多消耗能量，温度再
高冰会熔化。为了既不使冰雕熔化又能节约用电，房间的
温度控制的最佳数值是0 ℃。
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9. [运城期末]如图所示为甲、乙两种物质温度T随加热时间t
变化的图像，下列说法正确的是(　C　)
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2～4 min以内温度不变，该过程
不吸热
C
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10. 冬天，道路结冰会使交通事故增多，研究者研发了一种
新型沥青，即在沥青中加入适量的甲酸钾融雪剂。这种
沥青能持续释放甲酸钾，从而延缓道路结冰，原因是
(　B　)
B
A. 甲酸钾使水的凝固点上升
B. 甲酸钾使水的凝固点下降
C. 甲酸钾使冰的熔点上升
D. 甲酸钾能吸收热量，使冰熔化
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11. [晋城期末]如果你将一块－30 ℃的冰放在25 ℃的环境
中，经过一段时间后，下列选项中最能正确反映冰块的
温度随时间变化的是(　B　)
A
B
C
D
B
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【共用选项】将刚从冰箱冷冻室拿出的冰棍贴紧舌头，舌头
会被“冻”在冰棍上，这时舌头表面的水发生了某种物态变化，以上选项中与其对应的是(　D　)
A
B
C
D
D
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12. 【新情境题】如图所示，在“太空冰雪实验”中，用沾
了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球，
液体球迅速 (填物态变化名称)成“固态冰
球”。用手摸上去，“冰球”竟然是热乎乎的，这是因
为此过程中会 热量。
凝固　
放出　
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13. [质疑创新]夜晚下了一场小雨，早晨小明和小菊一起上
学时，发现地上的积水已经结冰了，小明说昨晚的气温
一定降到了0 ℃，而小菊却说昨晚的气温一定降到了0
℃以下，你认为 的说法是正确的，理由是


。
小菊　
水
凝固成冰需要两个条件：一是水达到凝固点，二是能够
不断放热，只有气温降到0 ℃以下水才能够向外放热，
才会凝固　
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熔化和凝固
晶体和非晶体
晶体熔化和凝固的条件
探究液体凝固时温度的变化规律
熔化吸热
凝固放热
熔化吸热，凝固放热的应用
凝固点：液体凝固形成晶体的温度
同一物质的凝固点与它的熔点相同
课堂小结
谢谢观看！

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