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第三章 ——物态变化
3.2 熔化和凝固
2022秋人教版八年级（全）物理同步精品课件
①演示实验—《探究固体熔化时温度的变化规律 》
②视频讲解—《熔化和凝固的条件》
视频资源清单：
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1
物态变化
2
熔化和凝固
第2节
3
熔点和凝固点
熔化和凝固
4
熔化吸热 凝固放热
①能区别物质的气态、液体和固态三种形态，知道物质的固态和液态之间是可以转化的。
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，并知道晶体和非晶体之间的区别。
④通过探究实验是学生学会用图像探究物理规律的方法。
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？
水变化万千。它不仅可变成云、雨、雪……而且还可以化为露、雾、霜等。水是怎么变化的呢？
雪，使大地“银装素裹”！传说纷飞的雪花来自天神的羽毛枕头，你信吗？若不信，你知道它们来自哪里吗？
今天让我们走出神话，开始对水进行科学探究吧。
物态变化
01
PART
①物质的三态
自然界中的物质，通常以固态、液态、气态三种形式存在。
液态：水、油等
固态：各种金属块、冰块等
气态：空气、水蒸气等
随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
②物态变化
物质各种状态间的变化叫做物态变化。
冬天，水结冰
铁在高温下熔化为铁水
水沸腾时变为水蒸气
注意：水蒸气是气体，人眼看不到。
【例题1】下列属于物态变化的是（ ）
A、尘土飞扬 B、冰雪消融
C、铁块变形 D、花开花落
B
冰雪消融是冰从固态变为液态，属于物态变化；尘土飞扬，铁块变形，物态没有发生变化。
花开花落与物态变化无关。 所以选B。
熔化和凝固
02
PART
①熔化（melting）：
物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
②凝固（solidification）：
物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
熔
化
凝
固
固态
液态
冰
水
冰熔化为水的过程叫做熔化，
水结冰的过程叫做凝固。
探究固体熔化时温度的变化规律
不同物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗？
①在熔化过程中物质温度应该不断上升。
②每一种物质熔化时温度应该不同。
探究海波（硫代硫酸钠）和石蜡的熔化过程。
①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。
提出问题
猜想和假设
设计实验
③实验装置如图所示.
②实验器材
海波
石蜡
温度计
盛水烧杯
搅拌器
海波
石棉网
搅拌器
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。
试管
④知道一些器材的作用
石棉网：使烧杯均匀受热。
水浴法：把盛海波的试管放入盛水烧杯中加热，可使物体均匀、缓慢受热。
搅拌器：使物体均匀受热。
实验结束时，用灯帽盖灭酒精灯。
⑤注意
安装实验器材按照自下而上的顺序进行。
（1）将石蜡和海波分别放入试管中，并用酒精灯加热。
进行实验与收集数据
（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。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波温度/℃ 40 44 46 48 48 48 48 50 52 56
石蜡温度/℃ 28 35 41 45 47 48 52 56 61 66
实验过程
（1）以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表中的数据分别在两方格纸上描点，然后再将所有的点用平滑的曲线连起来，得到海波和石蜡温度随时间变化的图像。
分析与论证
海波（石蜡）熔化时
温度随时间变化的图像
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 1 2 3 4 5 6 7 8
海波熔化时温度
随时间变化的图像
48℃
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波温度/℃ 40 42 45 48 48 48 48 51 56 56
石蜡温度/℃
石蜡熔化时温度
随时间变化的图像
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波温度/℃ 40 42 45 48 48 48 48 51 56 56
石蜡温度/℃ 28 34 39 44 46 49 52 56 60 66
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
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
实验现象
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。所以不同物质熔化过程中，温度的变化规律不同。
回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？
与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同，怎样解释？
实验结论
评 估
交流与合作
（2）除了图示实验器材外，还需要的实验器材有火柴和 。
（3）图乙是奈熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知，奈的
熔化温度为______，萘熔化过程的特点是__________________。
这样做不但能使试管受热 ，而且奈的温度上升速度较___（选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度；
（1）将装有奈的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，
【例题2】用如图甲所示装置探究奈熔化时温度的变化规律。请回答下列问题：
均匀
慢
吸收热量，温度不变
停表
80℃
熔点和凝固点
03
PART
根据固态物质熔化的特点不同，可把固体分为晶体和非晶体。
有固定的熔化温度的固体叫做晶体。
例如：冰、海波、食盐、石英、萘、各种金属等。
① 晶体（crystal）
各种晶体
冰
水晶
明矾
食盐
②熔点（melting point）
晶体熔化时的温度叫熔点。
③晶体的熔化图象
图像上每一段的温度和状态特点:
CD段：物质处于液态，表示液体吸热升温过程。
AB段：物质处于固态，
表示晶体吸热升温的过程。
BC段：物质处于固液共存态，表示晶体熔化过程，吸收热量，温度不变。
熔点
B
A
C
D
固态
固液共存态
液态
②晶体的凝固图象：
①凝固点（solidifying point）
晶体开始凝固时的温度叫凝固点。
分析图像上每一段的温度和状态特点：
凝固点
液态
固液共存
固态
DE段：物质处于液态，物质放热降温的过程。
FG段：物质处于固态，晶体放热降温过程。
EF段：物质处于固液共存态，晶体溶液的凝固过程，
放出热量，温度不变。
③同一种物质的凝固点和熔点相同。
例如：在1标准大气压下，水的凝固点是0℃，冰的熔点也是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
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？应该使用什么样的液体温度计？
因为水银的凝固点是-39℃，气温达到-52.3℃时，水银已经凝固了，所以不可能再根据液体的热胀冷缩来测温度。
查熔点表可知，这时可利用酒精温度计（酒精凝固点是
-117℃） 。
【例题3】下表列出了几种晶体的熔点，判断下列说法，错误的是（ ）
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
晶体 熔点/℃ 晶体 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
氢的熔点是
－259 ℃
钨的熔点高3410℃
水银的凝固点是
-39℃
①非晶体（amorphousmatter）
没有固定的熔化温度的固体叫做非晶体。
如石蜡、松香、玻璃、沥青等。
非晶体没有确定的熔点和凝固点。
玻璃
松香
塑料
各种非晶体
沥青
橡胶
②非晶体的熔化图象
特点：非晶体熔化过程中，随着吸热，温度不断地上升，没有固定的熔化温度，逐渐变软、变粘、变稀、变成液态。
③非晶体的凝固图象
特点：非晶体在凝固过程中，随着放热，温度持续降低，也没有一定的凝固温度，状态逐渐变粘、变稠、变硬，变成固态。
（1）从图象可知，这种固体
是_______（填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是______。
（2）1min时物质是____态、10min时物质是__________状态，18min时物质是____态．
【例题4】小明同学在探究固体熔化
的活动中，作出了如图所示的图象。
晶体
0℃
固
固液共存
液
（1）从图象可知，在5～10min这段时间内，固体吸收热量，温度不变，属于晶体，它的熔点是0℃。
（2）1min时物质是固态、3min时物质是固液共存状态，7min时物质是液态．
演示实验——《探究固体熔化时温度的变化规律》
熔化吸热 凝固放热
04
PART
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。
③熔化吸热的现象及应用：
夏天我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上一些冰块，并不是直接加冷水。这是因为冰块的温度更低，冰块熔化成水的过程中要吸收热量，从而使饮料的温度下降的更多。
俗话讲“下雪不冷化雪冷”中的“化雪冷”就包含了熔化吸热的道理。化雪是熔化过程，熔化是吸热过程，从周围的空气吸热，导致空气温度降低，人们感到寒冷．
凝固是熔化的逆过程，液体在凝固时要放热。
①晶体凝固的条件：
一是温度达到凝固点；二是继续放出热量。
②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。
③凝固放热的应用：
北方的冬天气温低，在菜窖里放几桶水利用水凝固时放热，使菜窖内温度不致于太低，菜不致于冻坏。
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。
视频讲解——《熔化和凝固的条件》
课堂小结
05
PART
物态变化
①熔化：物质由固态变成液态叫熔化，
②海波的熔化规律：海波在熔化时必须达到一定的温度，
熔化过程吸热温度保持不变，为固液共存状态。
随着温度的变化，固体、液态和气体间可以相互发生转化
③石蜡的熔化规律：石蜡在熔化时，吸收热量，
温度持续升高，没有固定的温度。
熔化
和凝固
凝固
过程
②海波的凝固规律：海波在凝固时必须达到一定温度，
凝固过程放热，温度保持不变，为固液共存状态。
③石蜡的凝固规律：石蜡在凝固时，放出热量，
温度持续下降，不存在固液共存状态。
熔化
过程
（一）
① 凝固：物质由液态变成固态叫凝固。
动手动脑学物理
06
PART
1. 日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子？熔化吸热、凝固放热会给我们带来哪些不利的影响？请各举一个例子。
可以结合教材中介绍的凝固放热的例子，启发学生独立思考。例如利用冰熔化会吸热，可以防止饭菜变馊。
在北方初春融雪的日子，天气往往更加寒冷，要多穿衣服防止感冒。
2. 在探究固体熔化过程温度的变化规律时，如果记录温度的时间间隔过长，可能会带来什么问题？
有可能错过晶体熔化过程中温度不变的过程，无法看出晶体、非晶体之间的差异。
3. 图是某种物质熔化时温度随时间变化的图象。根据图象的什么特征可以判断这种物质是一种晶体？它的熔点是多少？从晶体开始熔化到所有晶体完全熔化，大约持续了多长时间？
该物质在熔化过程中温度保持不变，是晶体，熔点是80℃，持续时间约15分钟。
4. 水的凝固点是0 °C，酒精的凝固点是 -117 °C。冬天，室外已结冰。小明把酒精和水的混合液体放到室外（室外温度大约-5 °C） 。经过相当长的时间后，从室外取回混合液时，却发现混合液没有凝固。就这个现象你能提出什么猜想？根据这一猜想举出一个实际应用的例子。
提出问题并尝试猜想，是探究的重要组成部分。注意引导学生提出有研究价值的问题，并尝试合理的猜想，可以结合学生的猜想说明什么样的猜想是合理的。
提出问题：加入酒精后，水为什么在0℃以下还没有结冰？
猜想：加入酒精后，水的凝固点降低了。
应用：可以做防冻液。
课堂练习
07
PART
1. 如图所示是某种晶体的熔化与凝固图像，在图像的AB、BC、CD、DE、EF、FG段中。
温度℃
时间/min
A
B
C
D
E
F
G
处于液态的是 段，
处于固液共存的是 段，
温度升高的是 段，
温度降低的是 段，
温度不变的是 段，
吸热的是 段，
晶体处于固态的是 段，
放热的是 段，
AB和FG
CD和DE
BC和EF
AB和CD
DE和FG
BC和EF
AD
DG
2. 用铜块浇铸铜像的过程，发生的物态变化是（ ）
A. 只有凝固过程。 B. 只有熔化过程。
C. 先熔化，后凝固。 D. 先凝固，后熔化。
C
用铜块浇铸铜像的过程，铜块先熔化为液体，再凝固为固体（铜像），所以选C。
晶体在熔化、凝固过程中温度保持不变，故乙图是晶体的熔化图像，丙图是晶体的凝固图像；
非晶体在熔化、凝固过程中温度一直变化，故甲图是非晶体凝固图像，丁图是非晶体的熔化图像。
3. 如图所示，_____图是晶体的熔化图像，_____图是非晶体的熔化图像。______图是晶体的凝固图像，_____图是非晶体的凝固图像。
乙
甲
丙
丁
4.下列说法正确的是（ ）
A.物体吸收热量时温度一定升高
B.物体放出热量时温度一定降低
C.物体放出热量温度不一定降低
D.晶体熔化时温度不变，不吸热
C
晶体在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，在凝固过程中，放出热量，温度不变；
所以C正确。
5．某种物质凝固时的温度变化曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．EF线段对应的时间内，物质处于固态
B．GH线段显示温度降低，说明该物质凝固点在降低
C．FG线段平行于时间轴，对应的是该物质的凝固过程
D．FG线段对应的时间内，物质既不放热也不吸热
C
这是晶体的凝固图像，FG线段平行于时间轴，吸收热量，温度不变化，是该物质的凝固过程；
EF段处于液体状态； GH线段温度降低，是凝固过程，凝固点并不变。所以选C。
6. 把一块0°C的冰投入0°C的水里（周围气温也是0°C ），过了一段时间，下面说法哪个正确 （ ）
A.有些冰熔化成水使水增多
B.有些水凝固成冰使冰增多
C.冰和水的多少都没变
D.以上三种情况都可能发生
C
晶体熔化必须具备两个条件：一是温度达到熔点，二是继续吸热。而冰、水及周围环境的温度均为0℃，所以水不能放出热量而凝固，冰也不能吸收热量而熔化．选项C正确。
我国北方寒冷地区，最低气温低于水银的凝固点（与熔点–38.8℃相同），不可能达到酒精的凝固点–117℃，这样水银会凝固，所以不使用水银温度计，而用酒精温度计。 选项C正确。
7. 在标准大气压下，固态水银熔点为–38.8℃，固态酒精的熔点–117℃，在我国北方寒冷地区，不使用水银温度计，而用酒精温度计，这是由于（ ）
A、固态酒精比固态水银熔点高
B、固态水银比固态酒精的熔点低
C、液态酒精比液态水银凝固点低
D、液态水银比液态酒精凝固点低
C
8．小娜在探究海波和石蜡的熔化规律时，用酒精灯持续给海波和石蜡加热，每隔1 min记录海波和石蜡的温度，记录的实验数据如下表所示。
请根据表中的实验数据回答下列问题。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波温度/℃ 42 44 46 48 48 48 48 48 51 54
石蜡温度/℃ 42 43 44 46 47 48 49 51 52 54
(1)在组装图甲中的实验器材时，需要按照____________
(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。
(2)如图所示的甲、乙两套实验方案中，应该选择的最佳方案是 ______(选填“甲”或“乙”)，理由是_____________。
自下而上
乙
（2）图乙是利用水浴法加热，试管中固体物质受热均匀，且熔化过程较慢，便于记录熔化过程中温度的变化。
（3）根据表中的实验数据，在图丙中描点画出海波的熔化图象。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波温度/℃ 42 44 46 48 48 48 48 48 51 54
石蜡温度/℃ 42 43 44 46 47 48 49 51 52 54
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波温度/℃ 42 44 46 48 48 48 48 48 51 54
石蜡温度/℃ 42 43 44 46 47 48 49 51 52 54
（4）分析实验数据可知：海波熔化过程经历了____min，
在此过程中，海波的温度_____，而石蜡熔化过程中的温度是 ________的（以上两空均选填“不变”或“变化” ）。
（5）在5～7 min时，海波处于
___________（选填“固”
“液”或“固液共存” ）态。
4
不变
变化
固液共存
