12.2熔化与凝固 课件 (共55张PPT) 2022-2023学年沪科版九年级全一册物理

(共55张PPT)
第2节 熔化与凝固
九全 物理
4. 认识熔化是吸热过程，凝固是放热过程，能分析熔化、凝固图线
的物理意义
5. 利用熔化、凝固过程的规律解释相关的生活现象和自然现象。
1. 通过对冰和石蜡熔化现象的科学探究，熟悉科学探究全过程的
各个环节
2. 从科学探究过程中，感知熔化现象及其产生条件、不同物质在
熔化过程中温度变化的规律
3. 学会对物质进行简单的分类，了解常见晶体的熔点和凝固点
学习目标
以假乱真的“梅花”
颜值超高的蜡烛梅花，制作竟如此简单！
新课引入
→
→
整个过程中，除了形状，蜡烛的状态也发生了改变！
在这个过程中，蜡烛发生了哪些变化？
思考
思考
生活中还有哪些类似的现象？
固→液
固→液
液→固
液→固
熔化：物质从______变成______的过程叫做熔化。
凝固：物质从______变成______的过程叫做凝固。
固态
液态
液态
固态
气态
液态
固态
熔
化
凝固
你能举出生活中熔化和凝固的例子吗？
“炉火照天地， 红星乱紫烟”
“蜡炬成灰泪始干”
固→液：熔化
固→液→固：先熔化后凝固
春天，冰雪消融 冬天，水结成冰
炼钢炉将铁化成铁水 铁水浇铸成铸件
蜡烛燃烧流下烛油 雪后初晴，屋檐下的剔透冰柱
火山爆发时喷出的岩浆 岩浆遇冷结成岩石
熔化
凝固
你能将下列物态变化分类吗？
什么情况下物质会熔化和凝固呢？不同物质熔化和凝固的规律相同吗？
一、熔化
实 验 1
探究不同物质的熔化过程
物质在什么情况下由固体变成液体？
不同物质在熔化过程中的温度变化相同吗？
1.提出问题：
2.假设与猜想：
熔化过程可能相同，也可能不同，熔化时温度可能保持不变，也可能发生变化。
新知学习
选用什么物质作为被熔化的材料好呢？
3.设计实验：
选择比较容易熔化的，且在熔化过程中不会产生有毒有害物质的.
石蜡
碎冰
分别加热碎冰和石蜡，多次测量其加热过程中的温度，比较其温度变化规律。
3.设计实验
需要哪些器材？如何给碎冰和石蜡加热？
操作中要注意什么？观察什么？记录什么？
实验装置图：
试管
石棉网
酒精灯
温度计
烧杯
铁架台
停表
在安装实验仪器时，应该遵循自下而上的原则
水浴法是一种能给物体均匀、间接地加热，并能控制温度上升速度的好方法，如在上面的实验中碎冰的熔化温度是0℃，而酒精灯火焰的温度高达几百摄氏度，如果用酒精灯直接给冰加热，由于冰不能均匀受热，将难以观察和记录其熔化过程的现象和实验数据，而把试管放入盛水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，通过烧杯中的水缓慢、均匀加热试管，使试管内的碎冰均匀受热，缓慢升温，从而能够有充分的时间测量温度和观察现象。
实验中为什么“水浴法”加热？
思考
实验步骤
（1）将碎冰（石蜡）和温度计放入试管，按照如图所示的装置分别加热碎冰和石蜡。
（2）记录碎冰（石蜡）熔化过程中温度及状态的变化，每隔0.5分钟记录一次。
（3）将数据填入表中，并在坐标纸上描出各点。
4. 进行实验与收集证据
时间/min 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 ...
碎冰的温度/℃
石蜡的温度/℃
你能设计出本次实验过程中的记录数据的表格吗？
碎冰熔化时温度的变化规律
碎冰
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
冰的温度/℃
冰的状态
时间/min 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9
冰的温度/℃
冰的状态
-4.5
-3.4
-2.5
-1.5
-0.3
-0.2
-0.1
0
0
0
固液共存
固液共存
固液共存
固
固
固
固
固
固
固
0
0
0.2
0.6
1.7
2.2
2.4
0
0
固液共存
固液共存
固液共存
液
液
液
液
液
固液共存
实验数据表格
温度/℃
时间/min
-5
·
·
·
·
·
-4
·
绘制图像
1
-1
-3
0
1
-2
2
3
4
2
3
4
5
6
7
8
9
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
冰的熔化图像
固液共存
（吸热温度不变）
液 态
（吸热温度上升）
A
B
D
C
冰熔点为0℃
所有的固体物质都有熔点吗？
固态
（吸热温度上升变）
石蜡熔化时温度的变化规律
石蜡
41
0
40
温度/℃
时间/分
2
4
6
8
10
45
50
55
石蜡的熔化图像
44
43
42
46
51
49
48
47
52
53
54
58
56
57
实验数据表格
时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度t/℃
石蜡状态
固
软稀
液
固
固
固
液
软稀
软稀
软稀
软稀
40 41 42 44 45 47 48 50 52 55 58
固 态
软 稀
液 态
（吸 热 温 度 上 升）
A
B
D
C
没
有
固
定
的
熔
点
对比冰和石蜡的熔化曲线，你能发现它们的熔化过程有什么规律吗？（相同点、不同点）
5. 分析与论证
相同点：
1.从固态变成了液态.
2.在熔化过程中都需要吸热.
不同点：
1.冰达到一定的熔化温度开始熔化，熔化时温度保持不变。处于固液共存状态.
2.石蜡没有固定的熔化温度，熔化时温度不断上升。没有固液共存状态.
图甲是“探究萘熔化过程中温度变化规律”的实验，每隔5min记录一次温度值，并观察萘的状态，实验数据记录如下表：
时间/min 0 5 10 15 20 25 30 35
温度/℃ 50 80 80 80 80 90 100
（1）在5min时，温度计的示数如图乙所示，读取数据填入表格中。
（2）根据实验数据，在如图丙所示的坐标纸上绘制出萘的温度随时间变化的图象。
70
针对训练
（3）在15min时，萘处于____________状态。
（4）30min后继续加热，萘的温度______（选填“升高”“不变”或“降低”）。
固液共存
升高
时间/min 0 5 10 15 20 25 30 35
温度/℃ 50 80 80 80 80 90 100
70
观察以下物质熔化时的温度变化曲线，你能根据它们的熔化特点进行分类吗？
海波熔化过程温度随时间的变化
奈熔化过程温度随时间的变化
冰熔化过程温度随时间的变化
石蜡熔化过程温度随时间的变化
松香熔化过程温度随时间的变化
海波熔化过程温度随时间的变化
奈熔化过程温度随时间的变化
冰熔化过程温度随时间的变化
1. 晶体：熔化时有确定熔化温度的固体。
熔点：晶体熔化时的温度叫熔点。
48℃
80.5℃
0℃
二、熔点
常见的晶体：
冰
石膏
水晶
金属
冰、海波、各种金属、钻石 、水晶、食盐、石墨等。
非晶体：熔化时没有确定熔化温度的固体。
石蜡熔化过程温度随时间的变化
松香熔化过程温度随时间的变化
玻璃
蜂蜡
橡胶
塑料
常见的非晶体：
松香、石蜡、蜂蜡、沥青、玻璃等
如果在冰温度达到0℃时撤掉酒精灯，还能继续熔化吗？
不能，撤去酒精灯，冰无法继续吸热，便不能继续熔化
2 . 晶体的熔化条件
达到熔点
持续吸热
甲
乙
温度（℃）
时间（min）
1.根据熔化的图像，判断甲乙固体哪个是晶体？哪个是非晶体？
2.乙的熔点是多少？在50℃时处于什么状态？
50
（1）乙是晶体，甲是非晶体.
（2）乙的熔点50℃，此时可能是固体，可能是液体，也可能是固液共存.
乙在熔化过程中有一段温度固定不变，因此判断乙是晶体。
甲在熔化过程中温度不断上升，因此可判断甲是非晶体。
固定不变的这个温度就是乙的熔点
刚到熔点仍处于固态
熔化过程中处于固液共存
刚好全部熔化完处于液态
思考
-272
固态氦
48
海波
1083
铜
-259
固态氢
232
锡
约1200
铁
-210
固态氮
327
铅
约1300
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
一些常见晶体的熔点 /℃（1个标准大气压下）
（1）为什么用钨做灯丝？
（2）能否用铝锅炼铁？
（3）铁、铜、铝在常温下是 态，水银在-30℃时是 态
（4）酒精在－100℃时是 态，氢在 -260℃时是 态
思考
2 . 晶体的熔化条件：___________，___________
非晶体：熔化时______________________固体。
1. 晶体：熔化时__________________的固体。
熔点：____________________叫熔点。
有固定熔化温度
晶体熔化时的温度
没有固定熔化温度的
达到熔点
持续吸热
归纳
晶体和非晶体的熔化特点比较和条件
1.铁在熔化过程中，一定（ ）
A. 吸收热量，同时温度升高
B. 吸收热量，同时温度不变
C. 放出热量，同时温度降低
D. 放出热量，同时温度不变
B
针对训练
2. 如图两种物质在固态时温度随时间的变化曲线。请根据图象回答下列问题。
（2）晶体温度升高的是 段，温度不变的是 段， AB段处于 状态，BC段处于 状态，
CD段处于 状态，吸热的是 段。
（1）由图判断出 图线是晶体，该晶体的熔点是 ， 熔化时间是 分钟，另一图线的物质是 。（填“晶体或非晶体）
乙
210℃
非晶体
AB、CD
BC
固体
固液共存
液体
3
AB、BC、CD
A
B
C
D
甲
乙
时间/分
180
200
220
240
温度℃
1
2
3
4
5
6
7
对固体物质加热，固体可以熔化，想一想，如何使液体凝固呢？
思考
使液体放热，将其冷却
晶体和非晶体的熔化过程不同，它们的凝固过程是否相同呢？
1. 晶体有确定的凝固温度，非晶体没有。
温度/℃
时间 /分
石蜡的凝固图像
海波的凝固图像
三、凝固
41
0
40
温度/℃
时间/分
2
4
6
8
10
12
14
45
50
55
44
43
42
46
51
49
48
47
52
53
54
海波凝固图像
E
F
G
海波凝固点为48℃
（1）EF段为 态，____热，温度 。
（2）F时刻晶体开始 ，
到G时刻 ，
FG段是__ 态、____热，
温 度_____。
（3）GH段为 态，____热，温度 。
液
降低
凝固
全部变为固态
固液共存
不变
固
放
放
放
降低
H
温度/℃
时间 /分
石蜡的凝固图像
石蜡在凝固过程中温度逐渐降低。
请大家仔细观察下面两幅图像，你们有什么发现？
2. 同种晶体，熔点和凝固点相同。
48℃
熔点
48℃
凝固点
通常情况下，冰的熔点是0℃，
当温度为0℃，冰、水可以共存；
当温度高于0℃时，冰吸热熔化成水；
当温度低于0℃时，水对外放热就凝固成冰。
把正在凝固的0℃的水放在0℃的房间里，能否继续凝固呢？
把正在凝固的0℃的水放在0℃的房间里，水不会对外放热，也就不会继续凝固成冰，冰也不会熔化成水。
思考
3 .晶体的凝固条件：
达到凝固点
持续放热
（1） 凝固是熔化的逆过程。
（2） 物质凝固时都要_______。
（3） 晶体凝固过程中温度___________，这个温度叫作晶体的_______。
同一晶体的凝固点与熔点_______，非晶体______凝固点。
晶体和非晶体的凝固特点比较和条件
（4）晶体凝固的条件：__________________，______________。
归纳与小结
放热
保持不变
凝固点
相同
没有
温度达到凝固点
能继续放热
晶体、非晶体熔化和凝固的异同
熔 化 凝 固
不同 晶体 非晶体 晶体 非晶体
有熔点 无熔点 有凝固点 无凝固点
熔化时固液 共存 熔化时先软 后稀 凝固时固液 共存 凝固时无固液
共存态
相同 吸收热量 放出热量
熔化和凝固的应用
在我们的生活、生产中有许多利用熔化吸热的例子：
冷冻食品保鲜
高热病人利用冰袋降温
把塑料颗粒做成塑料盆
把原料二氧化硅颗粒作成玻璃板
问题1、餐桌上肉类放冰上而不是直接放盘子里，喝饮料时，在饮料
中加冰块，而不直接加入冷水，原因是什么
熔化吸热，常用于制冷
问题2、在北方的冬天，为了能够很好的保存蔬菜，人们通常会在菜
窖里放几缸水，这样做的目的是什么？
凝固放热，常用于保温
问题3、冬季，人们可能感到“化雪天”比“下雪天”更冷一些，
这是为什么
雪熔化从空气中吸热,使空气温度降低
环卫工人们会向
路面撒“融雪剂”，
“融雪剂”的主要
成分是工业盐，因
为盐的加入，冰的熔点降低到零下，这样可以让冰雪在短时间内熔化。
晶体的熔点会改变吗？
知识拓展
关于物质的熔化和凝固，下面说法错误的是（ ）
A.物质熔化时吸热，凝固时放热
B.同种晶体熔点和凝固点相同
C.物质在熔化过程中温度保持不变
D.晶体在熔化过程中温度保持不变
C
针对训练
熔化与凝固
熔化
凝固
物质从固态变成液态
熔点
晶体：有熔点
非晶体：没有熔点
熔化过程吸热
物质从液态变成固态
凝固点：
晶体：有凝固点
非晶体：没有凝固点
凝固过程放热
课堂小结
熔化图象 凝固图象
晶体
非晶体
持续吸热，
温度不变
（熔点）
持续放热，
温度不变（凝固点）
持续吸热，
温度不断升高
持续放热，温度不断降低。
1. (多选)如图所示是“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.在第5min时，该物质处于固液共存态
B.在BC段，该物质不吸热
C.该物质凝固过程持续了5min
D.该物质的凝固点是45℃
AD
随堂练习
2. [2022课标新增样例]了解我国古代的铸造技术．
(2022广东深圳三模改编)如图所示是春秋中期的青铜器——云纹铜禁，整体用失蜡法(熔模工艺)铸就，制作方法是：用蜡做成铸件的模型，再用别的耐火材料填充泥芯和敷成外范．加热烘烤后，蜡模______后全部流失，使整个铸件模型变成空壳．再往内浇灌铜液，______成型后便铸成器物．(均填物态变化名称)
熔化　
凝固
3. 小组同学用图甲所示的实验装置“探究冰熔化时温度变化的规律”．
(1)除了图甲所示实验器材外还需要的测量工具
是______，为了使冰受热均匀，实验中应进行
的必要准备是：__________________________
_______．(2)小组同学安装的实验器材如图甲所示，图中
存在一处明显的错误，请你指出：__________________________．
(3)重新调整实验器材进行实验，某时刻温度计示数如图乙所示，此时的温度为_____℃.
秒表
用碎冰进行实验、用水浴法
加热
温度计玻璃泡接触到试管壁
－2
(4)在探究冰的熔化规律时，记录的实验数据如下表所示，请在图丙中绘制出冰熔化的温度－时间图像．分析图像，可得到结论：________________
___________________________________(写出一条即可).
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ －4 －2 0 0 0 0 1 2
(5)实验中冰在熔化时，移去酒精灯，当观察到____________的现象时，说明冰在熔化时要吸热．
冰的熔点是0 ℃
(冰熔化时温度保持不变、冰是晶体等)
冰停止熔化
4. [ 创新题·质疑创新]如图所示是 “巅峰使命2022”珠峰科考，13名科考登山队员全部登顶，五星红旗飘扬在世界之巅！我国科考队员成功在珠峰海拔超过8 800米处架设自动气象观测站．这是全世界海拔最高的自动气象观测站，也是“巅峰使命”珠峰科考活动中架设的最后一个气象站．
曾有记录珠峰的最低气温可达到－41 ℃，有的网友认为用一支普通的水银温度计就可以直接测出最低气温．你认为这位网友的观点是________
(选填“正确”或“错误”)的，理由是_____________
__________________________________________
___________________________．(温馨提示：
水银的凝固点是－39 ℃)
水银的凝固点高于－41 ℃，当气温达到－41 ℃时水银凝固了，所以不能用水银温度计直接测　
错误