12.2 《熔化与凝固》课件 九年级物理（40张）

12.2 熔化与凝固
第十二章 温度与物态变化
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
物质的熔化
晶体和非晶体
物质的凝固
熔化吸热和凝固放热的应用
课时导入
从身边的问题出发：
蜡烛、白糖、水可以在液态和固态之间发生相互转化。生活中这样的现象非常多，物质可以在固态和液态之间发生相互转化。物理学中，把物质从固态变为液态的过程称为__________；物质从液态变为固态的过程称为 __________。
在什么条件下，物体才能熔化？物体熔化时温度如何变化？熔化时有什么规律？不同物质熔化的规律是否相同？
熔化
凝固
课时导入
易错提醒
熔化与溶化有什么不同？
答案：熔化指物质从固态变为液态的过程，一般都需要加热。如：点燃的蜡烛变成蜡油。
溶化是指固体溶解，此过程不需要加热，但必须有液体。如：把糖放在水中溶化成糖水。
感悟新知
知识点
物质的熔化
1
实验探究：物质的熔化特点
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验目的
研究冰和石蜡在熔化过程中的规律
实验器材
适量碎冰和碎蜡、试管、温度计、
铁架台、装适量水的大烧杯、
石棉网、酒精灯、机械停表、
火柴、搅拌器。
酒精灯必须使用外焰加热
感悟新知
实验方法
为什么把盛冰和石蜡的试管放在装有水的大烧杯中加热，而不直接加热试管？
答案：这种加热方法叫“水浴法”。
它的优点是：(1) 试管内冰升温慢，熔化过程长，温度计示数变化平稳，便于读取温度。(2)盛冰和石蜡的试管部分浸没在水中，可以使物质受热均匀，记录的温度更准确。
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验操作
为了用酒精灯外焰加热，应按由下向上的顺序组装器材；为避免加热时间过长，应选用适量的冰和石蜡；在烧杯底部放置石棉网可以让烧杯均匀受热；加热过程中用搅拌器不断搅拌可以让物质均匀受热；实验中每隔1 min 记录冰和石蜡的温度和状态。
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验数据
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}数据处理
根据实验记录的数据，在坐标纸上设纵坐标为温度，横坐标为时间，选取合适的标度在坐标系中描出各点，并用平滑曲线连接起来。
感悟新知
根据记录的实验数据可以得出结论：冰在熔化过程中温度 ___________ ；石蜡在熔化过程中温度 ___________。物质熔化过程中若停止加热，则熔化停止，这说明物质熔化需要持续 ___________ 。
保持不变
不断升高
吸热
感悟新知
数据处理方法
图像法是对实验结果进行分析最直观的方法。但如果用折线连接图像，只是单纯地将两个点的首末状态连接，不能反映中间各点的真实情况；所以要用平滑的曲线连接各点，可以充分考虑到两个点中间的变化可能性，更准确。
感悟新知
例 1
小华设计了如图4 所示的甲、乙两种装置来探究不同物质熔化时的温度变化规律，并得到了如图丙所示的物质温度随时间变化的图像。
图4
感悟新知
思路导引
当温度高于熔点时，物质熔化完毕，为液态；温度低于熔点时，物质没有熔化，为固态；当温度等于熔点时，物质可以是固态、液态、固液共存态。本实验的目的是为了找到晶体熔化的条件和熔化过程中的规律，收集多组数据是为了寻找普遍规律。
感悟新知
（1）小华应选用_______ （填“甲”或“乙”）装置来进行实验，可以使物质的温度上升速度较_______ （填“快”或“慢”）, 这种加热的方法叫 _________ 。
乙
慢
水浴法
感悟新知
（2）图丙是小华依据实验数据描绘出的两种物质温度随时间变化的曲线。其中物质
_________是非晶体。物质2
在第8 分钟时处于_________态，
第15 分钟时处于_________态，
第25 分钟时物质处于_________态，
物质2 的熔点是 _________ ℃。
1
固
固液共存
液
70
晶体和非晶体的熔化
物质
熔化
温度不变 温度升高
晶体 非晶体
吸热
感悟新知
（3）实验中收集多组数据是为了 ______________ （ 填“ 寻找普遍规律” 或“ 减小实验误差”）， 实验得出晶体熔化的条件是：① _______________________ ，② _________ 。
寻找普遍规律
温度达到熔点
持续吸热
感悟新知
1. 在标准大气压下，由表格数据判断下列说法正确的是（ ）
A. 能用铜锅熔化钢块
B. 15 ℃时钢一定是固液共存态
C. 在-265 ℃时氧气是固态
D. -38 ℃时汞是固态
C
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物质名称
钨
铁
钢
铜
金
固态汞
固态氧
熔点/℃
3410
1525
1515
1083
1064
-39
-218
晶体状态与温度的关系
感悟新知
知识点
晶体和非晶体
2
我们对更多的物质进行研究，发现自然界中有些固体，如：冰、铁、食盐、石墨、铅、海波等在熔化时，都有一定的熔化温度；而石蜡、塑料、玻璃、松香、沥青等在熔化时，会逐渐变软，最后直接变为液体，这类物质没有确定的熔化温度。物理学中把有确定熔化温度的固体，称为 _________；没有确定熔化温度的固体，称为 _________ ；晶体熔化时的温度叫做 _________ 。
晶体
非晶体
熔点
感悟新知
分析解释
晶体熔化时，持续吸热,温度为什么不变?
答案：晶体熔化过程中，物质从固态变为液态，分子间距变大，分子间的束缚力减弱。外界提供的热量，仅能用于减小分子间的束缚，并不能使晶体的温度升高。
感悟新知
常见晶体的熔点（在1 个标准大气压下）
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}晶体（固态）
熔点t/℃
固态氧
-218
固态氮
-210
固态酒精
-117
固态汞
-39
冰
0
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}晶体（固态）
熔点t/℃
海波
48
萘
80
锡
232
铅
327
铝
660
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}晶体（固态）
熔点t/℃
金
1064
铜
1083
铁
1525
铂
1769
钨
3410
延伸拓展
有无确定熔化温度是晶体和非晶体的外部特征表现。
晶体和非晶体的本质区别是：
组成晶体物质的内部原子按一定规律排列；而组成非晶体物质的内部原子排列无规则。
感悟新知
由表格中数据可知：不同晶体的熔点不同，熔点是物质的一种特性；晶体的熔点与外界压强变化有关。对大多数物质而言，物质的熔点随外界的压强增大而增大；但冰的熔点随外界的压强增大而减小。
特性是同一种物质相
同，不同物质不同。
感悟新知
例2
小刘用如图6 甲所示的实验装置探究不同物质的凝固规律。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}时间/min
0
2
4
6
8
10
12
温度/℃
85
80
79
79
79
75
71
图6
感悟新知
（1） 请根据小刘在实验过程中记录的数据，在图乙中描点并用平滑曲线画出该物质温度随时间变化的图像。
感悟新知
思路导引
物质凝固过程，持续放热。若凝固过程中，温度保持不变，则物质是晶体；若温度一直降低，则物质是非晶体。温度低于凝固点时，物质以固态存在；温度高于凝固点时，物质以液态存在；温度等于凝固点时，物质可以是固态、液态或固液共存态。
感悟新知
（2） 从图像可以看出该物质凝固过程中温度__________ ， 所以该物质是 __________（ 填“ 晶体” 或“ 非晶体”）， 它的凝固点是__________ ℃。第1 分钟时，物质处于__________态， 第5 分钟时，物质处于__________态。
保持不变
晶体
79
液
固液共存
感悟新知
（3）实验前小刘在烧杯中加入适量的冷水，实验过程中观察到温度计的示数持续升高，通过这个现象说明 ____________________ 。
凝固过程放热
晶体和非晶体的凝固
物质
凝固
温度不变 温度升高
晶体 非晶体
放热
感悟新知
2.[中考·海南] 中央二台《是真的吗》探究，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，这时舌头上的水发生了某种物态变化，与其对应的图像是（ ）
D
感悟新知
图像法描述物质的凝固过程
晶体形成图像的特点是“下降—水平—下降”；非晶体形成图像的特点是一直下降。
感悟新知
知识点
物质的凝固
3
对熔化了的石蜡停止加热，蜡液会凝固成蜡块；当温度低于冰的熔点时，水会凝固成冰，可见凝固是熔化的逆过程。根据逆向思维，可以定性绘制出冰和石蜡的凝固曲线，如图1 所示。
感悟新知
根据绘制出的凝固曲线，可以得出结论：晶体的形成过程中，温度保持不变，这个温度叫做晶体的 ________，同种晶体的凝固点和熔点________ ；非晶体的形成过程中，温度不断降低，非晶体没有凝固点。
图1
凝固点
相同
感悟新知
由于物质熔化过程要吸热，根据逆向思维，可以知道物质凝固过程会放热。所以物质凝固的条件是：①温度达到凝固点；②持续________ 。
图1
放热
感悟新知
思想方法
逆向思维：它是对司空见惯的似乎已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式。让思维向对立面的方向发展，从问题的反面进行探索思考，从而发现新的规律。
感悟新知
知识点
熔化吸热和凝固放热的应用
4
在饮料里放冰块可以让水更凉
冰变成水 杯内水温降低
熔化
吸热
图2
感悟新知
在地窖里放水可以防止菜被冻坏
水结冰 空气温度升高 菜不被冻坏
凝固
放热
图3
感悟新知
例 3
如图9 所示，把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中时，用酒精灯对烧杯底部慢慢加热，当烧杯中的冰块有大半熔化时，试管中的冰（ ）
A. 熔化一部分
B. 下边的熔化了，上边的没有熔化
C. 一点儿也不熔化
D. 全部熔化了
C
感悟新知
思路导引: 在判断晶体是否发生熔化时，首先要明确晶体熔化的条件：温度达到熔点，并持续吸热。然后分析题目中是否同时满足这些条件。若同时满足，熔化能发生，否则不能发生。
晶体熔化和凝固条件
晶体熔化条件：（1）持续吸热；（2）温度达到熔点。
晶体凝固条件：（1）持续放热；（2）温度达到凝固点。
课堂小结
熔化与凝固
凝固
熔化
固态
液态
吸热
放热
非晶体
晶体
非晶体
晶体
图像
课堂小结
熔化与凝固
1. 物质从固态变成液态的过程叫熔化；
物质从液态变成固态的过程叫凝固。
2. 固体可分为晶体和非晶体。
3. 晶体熔化时温度不变，这个温度叫熔点。
非晶体没有确定的熔点。
课堂小结
熔化与凝固
同种晶体的熔点和凝固点相同。
物质温度等于熔点或凝固点时，其可能是固态的，
也可能是液态的，还可能是固液共存态的。
4. 熔化吸热，凝固放热。