《熔化和凝固》同步练习
1.下列现象中属于熔化的是（ ） A.松花江里冰雪消融的过程?????B.太阳岛湿地中荷叶上露珠的形成 C.植物园内清晨轻盈的雾的形成???D.冰雪大世界中雪的形成
2.一种“55℃保温杯”，外层为隔热材料，内层为导热材料，夹层间有“神奇物质”。开水倒入杯中后，水温很快降为55℃且能较长时间保持不变。“神奇物质”在该过程中（ ） A.一直吸热且状态不变???????B.一直吸热且由固态变为液态 C.先吸热，后放热；先熔化后凝固??D.先放热，后吸热；先凝固后熔化
3.现代建筑出现一种新设计，在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒球状物，球内充入一种非晶体材料，温度升高时，球内材料熔化吸热，温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度基本保持不变，起到调温的作用。下面四个图象中表示球内材料的凝固图象的是（ ） A.?B.?C.?D.
4.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（ ） A.晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高 B.凡是固体都有熔点 C.无论是晶体还是非晶体，熔化时都需要吸热 D.各种晶体的熔点都相同
5.我国首架拥有完全自主知识产权的大型客机c919在上海浦东机场成功起飞。飞机装有无锡某企业生产的3D打印钛合金零件，3D打印技术之就是在高能激光的作用下。钛合金粉末会 ______ （选填“吸收”或“放出”）热量， ______ （填物态变化名称）成液态，然后成型。
6.某种物质在熔化过程中温度随时间变化的图象如图所示，由图象可以看出，该物质属于 ______ （选填“晶体”或“非晶体”）。这种物质的熔点是 ______ ℃，熔化过程所经历的时间约是 ______ min。
7.如图所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。 （1）安装实验器材时，应按照 ______ （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。 （2）将装海波的试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌，而不是用酒精等直接加热，目的是使试管内的海波 ______ 。 （3）下表是实验中记录的数据。
时间/min
?0
?1
?2
?3
?4
?5
?6
?7
?8
?9
?10
?温度/℃
?40
?42
?44
?46
?48
?48
?48
?48
?49
?50
51
海波在第6分钟时处于 ______ 状态。
答案与解析
1.A
解： A.松花江里冰雪消融，是固态变成液态，属于熔化现象； B.太阳岛湿地中荷叶上露珠的形成，是气态变成液态，属于液化现象； C.植物园内清晨轻盈的雾的形成，是气态变成液态，属于液化现象； D.冰雪大世界中雪的形成，是气态变成固态，属于凝华现象。 故选A。 解答本题明确：（1）在一定条件下，物体的三种状态--固态、液态、气态之间会发生相互转化，这就是物态变化； （2）物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固； 判断物态变化的类型的方法：先根据题目明确物质变化前是什么状态，变化后是什么状态，最后对照定义来判断属于何种类型的物态变化。 分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。 2. C
解：根据题意得：这种“神奇物质”是一种晶体，晶体熔化吸热、凝固放热温度保持不变，这种晶体能使水温在55℃且能较长时间保持不变，这种晶体的熔点为55℃， 所以55℃的这种物质可能是固态（达到熔点尚未熔化），可能是液态（刚刚熔化结束），也可能是固液混合态（熔化过程中）。 综上所述，开水倒入杯中后，水温很快降为55℃且能较长时间保持不变，是因为这种物质先熔化吸热，后凝固放热的缘故，只有C选项说法是正确的。 故选C。 要解决此题首先需要知道晶体在熔化或凝固过程中的特点：吸收或放出热量，但温度保持不变； 晶体物质在熔点时，可能处于三种状态，可能是固态、可能是液态、可能是固液共存。 对于晶体来讲，在熔点（凝固点）时，物质的三种状态：固态，固液共存，液态，都有可能存在。 3. A
解：A、此图表示的是晶体的熔化图象，而题目要求的是能描述该物质凝固过程，故A不符合题意。 B、此图表示的是非晶体的熔化图象，而题目要求的是能描述该物质凝固过程，故B不符合题意。 C、此图表示的是晶体的凝固图象，而题目要求的是能描述该物质凝固过程，故C不符合题意。 D、此图表示的是非晶体的凝固图象，故D符合题意。 故选D。 （1）晶体在熔化和凝固过程中温度保持不变，所以在图象中有一段时间温度曲线与时间轴平行。 （2）要区分是熔化过程还是凝固过程，关键是看温度随时间的变化情况。温度随时间有上升趋势为熔化图象；有下降趋势为凝固图象。 此题主要考查了通过图象对晶体和非晶体的区分以及对熔化过程和凝固过程的理解。此题的关键根据题意判断出此物质是非晶体，然后即可做出选择，此题有助于考查学生的逆向思维。 4. C
解：A、晶体在熔化过程中温度保持不变，非晶体在熔化过程中温度不断升高，故A错误； B、晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B错误； C、晶体与非晶体熔化时都需要吸热，故C正确； D、各种晶体的熔点一般不相同，故D错误。 故选C。 （1）固体分为晶体和非晶体； （2）晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点； （3）固体熔化都吸热。 本题考查了晶体与非晶体的区别，是一道基础题，要牢固掌握基础知识。
5. 解：钛合金粉末在高温下由固态变成液态，是熔化现象，需要吸热；然后按构件形状重新结晶成型。 故答案为：吸收；熔化。 物质由固态变成液态的过程叫做熔化，熔化吸热。 本题考查了学生对生活中熔化现象的理解，把握住物质前后的状态变化是解题的关键。 6. 解：由图知，该物质在熔化过程中，温度保持48℃不变，所以该物质为晶体。并且熔点为48℃。 该晶体从第2分钟开始熔化，到第6分钟完全熔化完，所以该晶体的熔化过程经历了6min-2min=4min。 故答案为：晶体；48；4。 要解决此题，需要掌握晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升。 会分析晶体的熔化图象。知道晶体熔化时的温度为熔点。 要知道晶体从开始熔化到完全熔化完为晶体的熔化过程。 此题主要考查了晶体的熔化图象。要学会从图象中找出与晶体有关的信息。关键是掌握晶体的熔化特点：吸热但温度保持不变。
7. 解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，按照从下而上的顺序进行。 （2）将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，萘的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度； （3）由表格知，第6min时，物体处于熔化过程中，所以为固液共存； 故答案为：（1）自下而上；（2）均匀受热；（3）固液共存。 （1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置。 （2）探究晶体和非晶体的熔化和凝固实验时，一般都采用水浴法，物体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度； （3）分析第6min时温度与熔点的关系，得出结论； 此题晶体的熔化实验，考查了有关实验仪器的调节、状态的判定，是一道基础题。
《熔化和凝固》
本节教材属于物质科学领域中常见的物质部分，是物态变化的基础章节之一，而熔化和凝固是物质最基本的特性之一，其物态变化的现象是生活中最常见、最熟悉的。学好本节对学习其他物质的特性有类比作用；同时熔点和凝固点将是研究物质的物理性质的基础。物质熔化实验的科学探究方法对学习其他知识有广泛的类比作用，对理解科学探究和提高探究能力有重要的作用。
【知识与能力目标】
1.了解物质的固态和液态之间是可以转化的；
2.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别；
3.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
【过程与方法目标】
1.通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生状态变化的条件；
2.了解有没有固定的熔点是区别晶体和非晶体的一种方法。
【情感态度价值观目标】
通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，乐于探索自然现象的情感。
【教学重点】
1.实验探究归纳晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别，总结不同物质熔化和凝固的规律；
2.实验数据的处理及根据图像叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。
【教学难点】
1.晶体和非晶体熔化时温度变化特点；
2.根据实验数据分析、总结推理熔化和凝固曲线并了解其物理意义；
3.了解晶体熔化时，要吸收热量而温度不变。
课前准备
铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、海波、石蜡、水、液态酒精、计时表、冰块、铁块、保险丝等。
教学过程
一、导入新课：
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例：铁矿石在高温炉中熔化为铁水，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、氮和固态氧、氮；不同季节、气候下的水的状态变化。
学生思考交流：还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗？
引导归纳：随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
联系生活：把水放入冰箱的冷冻室里，水就会变成冰；把冰加入饮料中，冰从饮料中吸收热量就变成了水。点燃的生日蜡烛的火焰旁边，固态的蜡不断地变成液态的蜡，一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。路桥施工人员把固态的沥青加热成液态，再把液态的沥青浇在路面上，很快又变成固态。
引导归纳：随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
二、推进新课：
（一）熔化和凝固
1．概念归纳
(1)熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如：冰熔化为水、蜡烛熔化为烛液等。
(2)凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如：水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩。
例子：说出下列物态变化名称
(1)冰棒化成水：熔化
(2)钢水浇铸成火车轮：凝固
(3)把废塑料回收再制成塑料产品：先熔化再凝固
出示固体海波和蜡，提出问题：它们怎样才会变成液态？在熔化过程中，它们的温度有什么变化？
学生思考：熔化和凝固是在什么条件下发生的？熔化和凝固的过程有什么特点？不同物质熔化和凝固的过程一样吗？
2．探究不同物质的熔化过程
提出问题：物质熔化时需要什么条件呢？不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？
猜想假设：熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的。
制定计划与设计实验
实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等
介绍实验装置，如图所示，强调酒精灯和温度计的用法
酒精灯的使用
进行实验：
(1)四个同学为一组，选出一名同学作为组长，负责本组探究性学习，教师课前要对组长进行指导，交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项，确保实验能顺利进行。每一组分成两个小组，分别探究两种不同固体的熔化。
(2)组装实验装置：把海波和石蜡分别装入两个试管中，并插入温度计，再把试管按图示装置固定。往烧杯里倒入冷水，使水位高于装固体颗粒的那部分试管(图中只画了一套装置，另一套装置完全相同)。用两个酒精灯分别给两个烧杯加热，观察两试管内固体熔化情况，并每隔1分钟记录一次温度计示数，直到固体完全熔化。
(3)第1小组探究海波熔化时温度的变化规律，要求从40 ℃开始计时，每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点；
第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律，要求从50 ℃开始计时，每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点。
实验要求：要求学生做好观察记录
观察：(1)对海波及石蜡加热时，温度计的示数变化。(2)不同温度下它们的状态。(3)熔化时它们的状态及温度。
记录：实验中的数据。
表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
温度/℃
41
43
44
45
46
47
47
47
47.5
48
51.5
53.5
55.5
状态
固态
固液共存
液态
表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
温度/℃
52
55
58
61
62
63
65
66.5
69
72
74
83
状态
固态
粘稠状态
液态
学生交流思考：海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗？
分析论证：各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
小组评估：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？
交流合作：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？
设计意图：固体的熔化和凝固是学生常见现象之一，选择这一内容让学生参与探究，目的是引导学生在学习物理知识的同时，体验科学探究的全过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。有利于体现“注重科学探究，提倡学习方式多样化”的新课程理念。
（二）熔点和凝固点
对比研究：分析两种不同固体的熔化曲线。
海波的熔化图象 石蜡的熔化图象
学生讨论交流，思考：
(1)两种物质的熔化过程中，温度的变化有什么特点？
(2)每段曲线对应的一段时间内，海波与石蜡各是什么状态？温度怎样变化？吸热、放热情况如何？
归纳交流：从实验现象及描绘出的图象容易看出，
(1)海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到48 ℃，海波开始熔化。在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度不变，直到完全熔化后，温度才继续上升。
(2)随着不断加热，石蜡的温度升高，在此过程中，石蜡变软变稀，最后熔化为液体。
得出结论：
(1)有确定的熔化温度的一类固体叫晶体；如各种金属、冰、海波等。
另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体；如松香、沥青、玻璃等。
(2)晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。
(3)晶体凝固时也有确定的温度，这个温度叫凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
学生讨论交流：物质凝固过程中的变化规律
(1)晶体在凝固过程中温度不变，这个温度叫做凝固点；
(2)凝固过程中处于固液共存状态；
(3)晶体只有达到一定温度时才开始凝固；
(4)凝固过程放热。
学生观察课本图3.25甲、乙两幅图线，并分别比较与图3.24图线的区别。
晶体熔化和凝固条件、特点：同种物质的熔点和凝固点相同。
知识扩展：让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”，体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性。同时记住冰的熔点是0 ℃，钨的熔点最高。
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
金刚石
3 350
金
1 064
冰
0
钨
3 410
银
962
固态水银
－39
纯铁
1 535
铝
660
固态酒精
－117
各种钢
1 300～1 400
铅
327
固体氮
－210
各种铸铁
1 200左右
锡
232
固体氢
－259
铜
1 083
海波
47
固体氦
－272
设计意图：这是初中物理中第一次用图像的方法来表示物理过程，教师应通过班级讨论的方式，解释清楚曲线上每一个点的含义，让学生深刻地体验图像法是一种非常简洁、有效地表示物理过程的方法，为今后使用图像法学习物理打好基础。
（三）熔化吸热、凝固放热
归纳总结：晶体和非晶体的熔化特点比较
(1)晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
(2)晶体是在一定温度下熔化的，晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有一定的熔化温度(非晶体没有熔点)。
(3)晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态，非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
逆向思维：从冰吸热可熔化成水，水在一定的条件下可变成冰的道理，知道凝固是熔化的逆过程。让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律：无论晶体还是非晶体，在凝固时都要放热；晶体凝固时放出热量，但温度不变，非晶体凝固时放出热量，温度降低。
联系生活：北方的冬季很冷，为了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低，保护蔬菜不被冻坏。
前沿科技：现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15～40 ℃的范围内熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。把这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时颗粒熔化，天气冷时又凝固成颗粒，能调节室内的温度。
学以致用：请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。
设计意图：新课程标准强调通过科学想象与科学推理方法的结合，发展学生的想象力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯。本部分从设计启发学生应用逆向思维的方式学习，并紧密地联系前沿科技，使学生关心科学技术的新进展和新思想，了解自然界事物的相互联系，逐步树立科学的世界观。
（三）典例精析
例1.用铜块浇铸铜像的过程，发生的物态变化是( )。
A．一个凝固过程 B．一个熔化过程
C．先熔化后凝固 D．先凝固后熔化
答案：C
例2.坩锅是冶炼金属用的一种陶瓷锅，能够耐高温。坩锅内盛有锡块，坩锅放在电炉上加热，锡在逐渐熔化的过程中( )。
A．要不断吸热，温度不断上升 B．要不断放热，温度不断上升
C．要不断吸热，温度保持不变 D．要不断放热，温度保持不变
答案：C
三、课堂总结：
教师对学生归纳进行补充和评价。
四、布置作业：
课后作业第1、2、3小题。
板书设计：
第2节 熔化和凝固
1．固态液态(熔化和凝固是互逆过程)
2．固体
3．晶体熔化条件同时具备
晶体凝固条件同时具备
课件19张PPT。说说下图中的物质分别处于怎样的状态？学习目标：
1.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
2.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
3.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。一、熔化和凝固
1.熔化：物质由固态变为液态的过程。
例如：蜡烛熔化为烛滴、钢铁熔化、冰熔化为水等。
2.凝固：物质由液态变为固态的过程。
例如: 水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩等。熔化凝固固态 液态 气态想一想 结合生活中冰的熔化过程，想一想，冰的熔化需要什么条件？不同的物质熔化时温度会如何变化？探究不同物质的熔化过程
提出问题：不同物质在由固态变为液态的过程中，温度的变化规律相同吗？
猜想和假设：（请同学们提出自己的猜想）
设计实验：研究海波和石蜡的熔化过程。
实验装置（如右图）海波(硫代硫酸钠）石棉网试管夹铁圈试管烧杯酒精灯铁架台探究不同物质的熔化过程
进行实验与收集证据：将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右
开始，每隔1min记录一次温度，直到海波或石蜡完全熔化，再过2min，停止加热。探究不同物质的熔化过程探究不同物质的熔化过程
分析与论证：t/℃t/min048ABCD固态固液共存液态0t/℃t/min海波的熔化图像石蜡的熔化图像小技巧怎样作图？
1.描点；
2.用光滑的线连接各点。 探究不同物质的熔化过程
分析与论证：
海波在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段中温度变化的特点：探究不同物质的熔化过程
分析与论证：
石蜡在熔化过程中的特点：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二、熔点和凝固点
1.固体的分类
晶体：有固定的熔化温度，即熔点。例：冰、海波、各种金属。
非晶体：没有固定的熔化温度，即没有熔点。例：蜡、玻璃、松香、沥青。物质熔化时的温度变化曲线二、熔点和凝固点
2.凝固点：
液体凝固成晶体时也有确定的温度，这个温度叫作凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。 物质凝固时的温度变化曲线几种晶体物质的熔点思考：为什么灯泡内的灯丝要用钨丝？
黑龙江省北部最低气温曾经降到-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？三、熔化吸热、凝固放热
1.晶体在熔化过程中虽然温度不变，但是在持续吸热。
非晶体在熔化过程中温度不断上升，且不断吸热。
2.液体在凝固成晶体的过程中温度不变，但在持续放热。
非晶体在凝固过程中温度不断下降，且不断放热。
3.生活中的应用例1.把正在熔化的冰拿到温度为0℃的房间里，冰能不能继续熔化?
例2.物体在吸收热后，它的温度将( )：
A.一定上升
B.一定不变
C.有可能上升，也有可能不变
D.以上说法都不对
C例3. 下列说法中不正确的是( )：
A.任何固态物质熔化时，都要吸热
B.晶体在熔化时，温度不变
C.任何固态物质都有一定的熔化温度，这个温度叫做该物质的熔点
D. 晶体在熔化过程中，温度虽不变，但仍然要吸收热
C 例4.夏天用0℃的冰或质量相等的0℃的水来冷却汽水，结果是 ( )
A．用冰的效果好，因为冰的温度低
B．用水的效果好，因为水比冰更容易吸热
C．用冰的效果好，因为冰熔化成水要吸热，但温度不变
D．两者效果相同C例5.如下图是某种固体加热变成液态时的温度随时间变化的曲线图，观察图象并回答：
（1）固体在开始加热时的温度为???????? ????，固体的熔点为 。
（2）这种物质在固态时的名称为????????????? .
（3）图中BC段表示物质处于?????????????????????? 状态，物质在熔化过程中共持续了??????????????????? 分钟
?
