八年级物理上册同步精品课堂（苏科版2024）4.3熔化和凝固（课件）46页ppt

(共46张PPT)
苏科版 八年级上册
第四章 物体变化
4.3 熔化和凝固
长江是我国的第一大河。你可曾想过，这气势磅礴、奔腾万里的滔滔巨流，其源头竟是由各拉丹冬雪山（图 4-24） 冰雪消融的点点水滴汇集而成的！
图 4-24 各拉丹冬雪山
（a）蜡烛燃烧
（d）浇铸钢铁
结合图（a）-（c），让我们一起学习物态变化中的熔化和凝固。
（b）河面结冰
情景引入
01
02
03
04
05
CONTENTS
熔化、凝固的特点
晶体和非晶体
熔化、凝固的应用
PART ONE
熔化、凝固的特点
1.熔化：物质由固态变为液态的过程。
冰熔化成水
蜡熔化
巧克力熔化
2.凝固：物质由液态变为固态的过程。
水凝固
蜡油凝固
岩浆凝固
把一块冰放在手里，冰会熔化
点燃的蜡烛，也会熔化
1.在什么情况下，物质会熔化和凝固呢？
2.不同的物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗？
提出问题：
实验：探究固体熔化时温度的变化规律
猜想和假设：
（1）在熔化过程中物质温度不断上升.
（2）每一种物质熔化时温度不同.
探究冰和石蜡的熔化过程,分别取适量的冰和石蜡,对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况,根据计算机屏幕上显示的图像,比较二者熔化时温度的变化规律.
设计实验：
采集实验数据并观察计算机屏幕上显示的冰熔化的温度—时间图像，同时观察冰的状态变化情况。
将温度传感器与计算机连接，设置好数据采集软件。如图 4-25 所示，取适量碎冰放入试管中，插入温度传感器探头，再将试管置于放有水的烧杯中。
将上述装置中的碎冰换成碾碎的石蜡，并且用酒精灯对烧杯加热，如图 4-26 所示，观察计算机屏幕上显示的石蜡熔化的温度—时间图像，同时观察石蜡的状态变化情况。
图 4-27 和图 4-28 分别为实验中获得的冰熔化时的温度—时间图像和石蜡熔化时的温度—时间图像。
图4-27 冰熔化时的温度—时间图像
图4-28 石蜡熔化时的温度—时间图像
现象：冰加热，温度逐渐上升，温度达到0℃时开始熔化。熔化的过程中继续加热，冰的温度保持不变，熔化完，才吸热升温；石蜡熔化过程，随着不断加热温度持续上升，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
冰 吸收热量，温度升高 吸收热量，温度不变 吸收热量，温度升高
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
冰和石蜡在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段温度变化特点
由探究过程可知：
①冰熔化需要达到一定的温度（达到0℃）,熔化过程需吸收热量，但保持温度不变，是固液共存态，熔化完，才吸热升温。
②石蜡熔化没有一定的温度，熔化过程吸收热量，温度一直升高。
③所以不同物质熔化过程中，温度的变化规律不同。
实验结论：
交流与合作：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？
PART TWO
晶体和非晶体
固体在熔化时需要吸热。有些固体（如冰）在熔化过程中尽管不断吸热， 但温度却保持不变，即具有固定的熔化温度。
我们可以以此特点将固体分类。
(2)像冰那样,在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变,这个温度称为它们的熔点。像这样具有确定熔化温度的固体叫作晶体。海波、冰、石英、水晶、食盐、明矾、萘、各种金属都是晶体。
（1）固体分为晶体和非晶体
冰
石膏
水晶
明矾
食盐
各种晶体
(3)像蜂蜡那样,在熔化过程中只要不断吸热,温度就会不断升高,即没有确定的熔化温度,这种固体叫作非晶体。松香、玻璃、蜂蜡、沥青等都是非晶体。
松香
沥青
(4)固体熔化过程中要吸热。
(5)晶体熔化的条件:①温度达到熔点；②持续吸热。
熔化吸热
凝固放热
晶 体 熔点 / ℃ 晶 体 熔点 / ℃ 晶 体 熔点 / ℃
钨 3 410 铅 328 固态水银 -39
铁 1 535 锡 232 固态甲苯 -95
铜 1 083 钠 98 固态酒精 -117
金 1 064 萘 80 固态氮 -210
银 962 海波（硫代 硫酸钠） 48 固态氧 -218
铝 660 冰 0 固态氢 -259
一些晶体的熔点（在标准大气压下）
实验研究表明：晶体熔化后再凝固时也有一定的凝固温度，这个温度叫作凝固点。同种晶体的凝固点与熔点相同，非晶体没有熔点也没有凝固点。液体在凝固时会放热。
无论是晶体还是非晶体熔化后液体，再次凝固都会放热。
熔化会吸热；凝固会放热。
t温/℃
t/min
A
B
C
D
非晶体的熔化图象
t温/℃
晶体的熔化图象
晶体凝固的图象
t温/℃
t/min
A
B
C
D
非晶体凝固的图象
t温/℃
t/min
固 体 相 同 点 不 同 点 熔 点 温度变化 图象 熔化条件
晶体 熔化吸热凝固放热 有 熔化和凝固过程中温度不变
达到熔点继续吸热
非晶体 没有 熔化过程中温度上升凝固过程下降
继续吸热
熔点
固液共存状态，温度不变。
时间
时间
温度
温度
液体降温过程
液体凝固过程
固体降温过程
液体升温过程
时间
时间
温度
温度
非晶体熔化图像
晶体凝固图像
非晶体凝固图像
晶体熔化图像
PART THREE
熔化、凝固的应用
①熔化吸热，( 对外界 )有致冷作用
冰饮解暑
（a）食品冷冻保鲜
（b）冰敷受伤部位
超市用冰来冷冻保鲜食品；病人受伤部位可以用冰袋来冷敷；夏天喝冰饮降温解暑。
（c）糖塑
（d）将熔融状态的玻璃制成玻璃制品
②凝固成型，制成生活模具品和工艺品。
熔化的麦芽糖被手工艺人塑造成千姿百态的造型；工厂将玻璃加 热到熔融状态，然后用它制作各种玻璃制品。
③凝固放热，( 对外界 )有保温保暖作用。
北方，冬天在菜窖里放水的原因是：水凝固放热对菜窖有保温保暖作用。
你能举出更多有关熔化和凝固的应用实例吗？
想一想，熔化或凝固会不会对我们的生产和生活造成不利影响 如何避免这些不利影响？
冬天结冰，冻伤植物
汽车防冻液
观察上面两图，是否对你有所启发？
导致环境温度下降：熔化过程中，这一过程需要吸收热量。例如，在融雪的日子， 天气会变得寒冷，这要求我们多穿衣服防止感冒；还可能会冻死牲畜，因此需要做好防寒工作。
熔化的不利影响：
Ⅱ、对产品造成损害：汽车发动机的散热器里的水在夜晚的时候凝固，容易胀破散热器。
Ⅰ、冰冻损伤：在冬季寒冷的气候条件下，水在冻结时会释放出热量。这种凝固放热会导致植物、管道、建筑物等物体受到冰冻损伤，甚至可能引起交通事故。
凝固的不利影响：
1.防寒措施：在寒冷的情况下，应采取措施防止寒冷对生物造成影响，如多穿衣服防止感冒，或在草原上做好防寒工作以保护羔羊。
2.控制环境条件：通过控制环境条件来避免产品熔化，例如将冰棍放在冰箱中以防止其融化，或提高汽车水箱中的水温度以防止其凝固。
3.使用添加剂：在某些情况下，可以使用添加剂来改变物质的熔点或凝固点，例如在汽车水箱中使用防冻液来提高水的凝固温度，防止水在低温下凝固。 通过采取适当的措施，可以有效地减少熔化带来的不利影响，保护生物和产品免受损害。
应对措施包括：
冶炼技术反映了社会生产力的水平。我国古代的冶炼技术曾走在世界的前列。
早在商周时期，我们的祖先就已经熟练掌握了青铜铸造技术。 他们通过控制铜、锡、铅等金属的比例，熔炼成各种性能的青铜合 金，铸成各种农具、兵器、乐器和祭礼器等。
春秋战国时期，我国发明了生铁冶炼技术，这比欧洲要早约2 000 年。
生铁是在 1 150 ~ 1 300 ℃的高温下冶炼出来的，质地比较硬且可铸性强。生铁冶炼技术的进步推动了铁质农具的广泛应 用，出现了铁犁牛耕的生产方式，推动了生产力的发展和井田制的 解体，促进了农业、手工业、土木建筑业的迅速发展。
生活 物理 社会 我国古代冶炼的技术
随着生铁冶炼技术的发展，各种炼钢技术也应运而生。例如，在南北朝时期普遍使用的灌钢法（图 4-30），它利用“生铁碳高、熟铁碳低” 的特点，将生铁和熟铁按比例混合熔炼以改变碳含量，从而生产出硬度高、 性能好的钢。这项技术的发明为世界冶炼技术的发展作出了贡献。
图4-30 灌钢法（《天工开物》）
1. 查阅资料，我国北方的最低气温大致是多少？为什么在寒冷的北 方不用水银温度计来测量气温？
实践与练习
由于水银的凝固点是-39℃,而在北方冬季比较寒冷， 最低气温可达-50℃,在这个温度时水银早已凝固成为固体了，因此在寒冷的北方，不能用水银温度计来测量气温。
2. 图 4-31 是一些小冰块在加热过程中温度随时间变化的图像。 从图像中你能获得哪些信息？
冰在熔化过程中持续吸热，温度保持不变，冰是晶体， 冰的熔点是0℃等。
3. 在生活中，你会见到许多固态物质，如食盐、玻璃等。你想知道它们属于晶体还是非晶体吗？查阅资料寻求答案，并与同学交流。
常见的晶体有冰、明矾、食盐、海波等。
常见的非晶体 有松香、玻璃、石蜡、沥青等。
1 ．下面物质中，具有熔点的是 ( )
A ．铜丝 B ．玻璃
C ．石蜡 D ．沥青
A
课堂练习
2 ．在北方，人们发现融雪时气温下降，这是因为雪 ( )
A ．熔化放热 B ．熔化吸热
C ．凝固吸热 D ．凝固放热
B
3 ．如图所示，在天宫课堂上，王亚平老师触碰乙酸钠溶液球后，液体球迅速“结冰” ，成为一个白色固体小球，这属于 （填写物态变化名称）现象；此过程要 （选 填“吸热”或“放热”）。
凝固
放热
4 ．冰在熔化过程中 ( )
A ．吸收一定的热量，温度升高 B ．吸收一定的热量，温度不变
C ．放出一定的热量，温度降低 D ．放出一定的热量，温度不变
B
5 ．12 月 31 日，只有河南 戏剧幻城用一场绽放在百亩麦田之上的盛大铁花，送别了 2023年最后一个冬日。表演者先将铁块放入炉子中变成铁水，然后通过击打铁汁形成“铁花”，“铁 花”又点燃烟花鞭炮，场景蔚为壮观，如图所示。其中使用的铁汁的温度应 （选填“低 于”“等于”或“高于”）铁的熔点；耀眼的铁花在空气中 （填物态变化名称）成铁，这个过程要 （选填“吸收”或“放出”）热量。
等于
凝固
放出
6 ．为了比较甲、乙两种晶体熔点的高低，现将固液共存的甲、乙两种物质按图所示方法放置，一段时间后进行观察（不计试管中的甲与空气的热传递）。若试管中固态甲变多，则甲 的熔点一定 乙的熔点；若试管中固态甲的量不变，则甲的熔点一定 乙 的熔点。
大于
等于
7．如图所示，图甲表示 （选填“晶体”或“非晶体”）的 （选填“凝固”或“熔化”）图像。由图乙可知，BC 段物质处于 态，CD 段物质处于 态， 该物质的凝固点是 ℃。
非晶体
熔化
固液共存
固
80
A ．组装甲装置时，应该按照从上到下的顺序装配
B ．用“水浴法”加热，是为了使试管内物质受热均匀
C ．该物质是一种晶体，它的熔点是 80℃ , 熔化过程大约持续了 15min
D ．该物质在熔化过程中，吸收热量但温度不变
8 ．如图甲是观察某种物质熔化现象的实验装置，如图乙是该物质熔化时温度随时间变化的图像，下列分析中错误的是 ( )
A
课堂小结
感谢观看
THANK YOU FOR WATCHING