【課件】熔化和凝固-人教版初中物理八年級上冊

1.通過實(shí)驗(yàn)探究知道物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)換的；2.通過實(shí)驗(yàn)探究知道熔化、凝固的含義；3.通過比較海波與松香的熔化和凝固過程，知道晶體和非晶體熔化與凝固過程的區(qū)別；4.會用圖線描述熔化和凝固的過程；【重點(diǎn)】晶體與非晶體在熔化過程中的本質(zhì)區(qū)別，不同物質(zhì)熔化和凝固的規(guī)律；【難點(diǎn)】描繪固體熔化的圖像，敘述晶體和非晶體的熔化和凝固的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)3.2熔化和凝固1.什么叫溫度？常用溫度計的工作原理是什么？溫度是表示物體冷熱程度的物理量。常用溫度計是利用液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。2.說出正確使用溫度計的要點(diǎn)有哪些？1.溫度計的玻璃泡要全部浸入被測的液體中，不要碰到容器底或容器壁；2.溫度計的玻璃泡浸入被測液體后要稍等一會兒，待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再數(shù)；3.讀數(shù)時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在液體中，視線要與溫度計中液柱的液面平。知識回顧課堂導(dǎo)入春暖花開，河面上的冰開始熔化成水；炎炎夏日，灑在地上的水干了，變成看不見的水蒸氣，跑得無影無蹤，想了解這是為什么嗎？我們從這節(jié)課開始來學(xué)習(xí)物質(zhì)不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)化——物態(tài)變化。新課引入1.物質(zhì)常見的三種狀態(tài)自然界中物質(zhì)通常以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)存在。知識點(diǎn)物態(tài)變化1（1）在常溫下呈現(xiàn)固態(tài)的物質(zhì)，如鋼鐵、石塊等，一般稱之為固體；（2）在常溫下呈現(xiàn)液態(tài)的物質(zhì)，如水、煤油等，一般稱之為液體；（3）在常溫下呈現(xiàn)氣態(tài)的物質(zhì)，如氧氣、水蒸氣等，一般稱之為氣體。新知探究澆鑄通常呈氣態(tài)的氧氣、氦氣、氫氣等，在溫度很低時也會變成液態(tài)、固態(tài)。通常呈固態(tài)的鋁、銅、鐵等金屬，在溫度很高時也會變成液態(tài)、氣態(tài)；2.物態(tài)變化隨著溫度的變化，物質(zhì)會在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。2.物態(tài)變化隨著溫度的變化，物質(zhì)會在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。（1）物質(zhì)各種狀態(tài)間的變化叫做物態(tài)變化。（2）物體形狀的改變和物質(zhì)狀態(tài)的變化不是一回事，物體形狀的改變不是物態(tài)變化。新知探究下列情景中，哪個過程屬于物態(tài)變化（

）A.鐵棒放在火爐中被燒紅了B.鐵絲被折彎了C.窗戶上的玻璃被打碎了D.陽光下，小雪人“流汗”了典型例題1解析鐵棒放在火爐中被燒紅，溫度發(fā)生了改變，但狀態(tài)沒有發(fā)生改變；鐵絲被折彎，形狀發(fā)生了改變，但狀態(tài)沒有發(fā)生改變；玻璃被打碎，玻璃的形狀發(fā)生了變化，但狀態(tài)沒有發(fā)生改變；小雪人“流汗”，是水從固態(tài)變成了液態(tài)，發(fā)生了物態(tài)變化。

D不斷有燭油往下流，燭油冷卻后又變成了蠟塊。蠟燭先由固態(tài)變成液態(tài)，然后又由液態(tài)變成固態(tài)。1.熔化和凝固的現(xiàn)象（1）將蠟燭點(diǎn)燃。知識點(diǎn)熔化和凝固2（2）夏天，將一小塊雪糕放在盤子里。雪糕逐漸小了，雪糕由固態(tài)變成液態(tài)（3）將通電加熱的電烙鐵放到松香上，然后拿開。部分松香由固態(tài)變成液態(tài)，拿走電烙鐵后，又慢慢變成了固態(tài)。松香先由固態(tài)變成液態(tài)，然后又由液態(tài)變成固態(tài)。（4）將半碗水放入冰箱冷凍室后過一段時間取出。碗中的水結(jié)成了冰，水由液態(tài)變成固態(tài)固體被加熱可以變成_______，液體冷卻可以變成_______。液體固體2.熔化和凝固（1）物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化，如給糖塊加熱，糖塊熔化成糖水。（2）從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固，如水結(jié)成冰。熔化凝固固態(tài)液態(tài)氣態(tài)1.熔化是指物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程，熔化時要吸收熱量，所以用火字旁“熔”。例如，給糖塊加熱，糖塊熔化成糖水。2.溶化是指固態(tài)物質(zhì)在液體中分散開來，最后變成液態(tài)的混合物的現(xiàn)象，要發(fā)生溶化必須有液體，所以用三點(diǎn)水旁“溶”。例如，食鹽溶于水，形成鹽水。3.融化特指冰、雪、霜等受熱后化成水（物態(tài)變化中不用）。在解釋有關(guān)現(xiàn)象時，涉及填寫物態(tài)變化的，只能用熔化。比較：熔化與溶化、融化的區(qū)別實(shí)驗(yàn)：探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律1.提出問題：不同的物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的過程中，溫度的變化規(guī)律相同嗎?2.猜想與假設(shè)（1）不同的物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的過程中，溫度的變化規(guī)律相同；（2）不同的物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的過程中，溫度的變化規(guī)律不同。3.設(shè)計實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)過程：探究海波（硫代硫酸鈉）和石蠟的熔化過程，分別取適量的海波和石蠟(研碎），對它們進(jìn)行加熱，測出加熱過程中的溫度，觀察熔化的情況，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制圖像，比較二者熔化時溫度的變化規(guī)律。鐵架臺酒精燈石棉網(wǎng)燒杯溫度計試管（2）實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺、酒精燈、溫度計、石棉網(wǎng)、燒杯、試管、鐘表、海波、蜂蠟、水等。（1）在兩個分別盛有海波和蜂蠟的試管中各插入一支溫度計，再將試管放在盛水的燒杯中，使試管均勻受熱。（2）用酒精燈外焰對燒杯緩慢加熱，觀察海波和蜂蠟的變化情況，以及溫度計示數(shù)的變化。（3）待海波溫度升至40℃，蜂蠟的溫度升至50℃，每隔1min記錄一次溫度計的示數(shù)，全熔化后再記錄3-4次，數(shù)據(jù)記錄如下表所示。4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)記錄表格時間/min0123456789101112海波的溫度/°C40424446484848484848505356狀態(tài)固態(tài)固液共存態(tài)液態(tài)蜂蠟的溫度/°C52555861626364656770717274狀態(tài)固態(tài)粘稠狀態(tài)液態(tài)海波和蜂蠟的熔化視頻（1）以方格紙上的縱軸表示溫度，橫軸表示時間，將表中的數(shù)據(jù)分別在兩方格紙上描點(diǎn)，然后再將所有的點(diǎn)用平滑的曲線連起來，得到海波和蜂蠟溫度隨時間變化的圖像。5.分析與論證時間/min溫度/°C0246810121458404244464850525456海波溫度隨時間變化的圖像ABCD5254565860626466687072蜂蠟隨時間變化的圖像溫度/°C時間/min02468101214

（2）分析圖像：根據(jù)海波熔化圖像的特征，可將整個過程分為3段：AB段、BC段和CD段。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出:①AB段——海波的狀態(tài)是固態(tài)，這段時間海波吸熱，溫度不斷升高；②BC段——海波的狀態(tài)是固液共存態(tài)，這段時間海波吸熱熔化，但溫度保持為48°C；③CD段——海波完全變?yōu)橐簯B(tài)，這段時間海波吸熱，溫度不斷升高。分析蜂蠟的圖像可知蜂蠟的情況與海波不同：隨著加熱時間的增加蜂蠟由固態(tài)慢慢地變軟、變稠、變稀，逐漸熔化為液態(tài)，整個熔化過程蜂蠟不斷吸熱，溫度也逐漸升高。6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）物質(zhì)在熔化過程中都要吸收熱量。（2）不同的物質(zhì)在熔化過程中溫度的變化規(guī)律不同，有的物質(zhì)（如海波）在熔化過程中雖然繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變；有的物質(zhì)（如蜂蠟）在熔化過程中變軟，后變稀，最后變?yōu)橐簯B(tài)，且隨著加熱時間的延續(xù)溫度逐漸升高。（1）安裝實(shí)驗(yàn)器材時應(yīng)按照自下而上的順序進(jìn)行。（2）實(shí)驗(yàn)時，海波和蜂蠟應(yīng)適量，目的是避免加熱時間過短或過長，影響實(shí)驗(yàn)效果。（3）實(shí)驗(yàn)時，溫度計的玻璃泡要與被測物質(zhì)充分接觸，但不能觸碰試管壁或試管底。（4）記錄溫度的時間間隔不要太長，否則可能記錄不到物質(zhì)熔化時溫度不變的過程。（5）酒精燈的使用：①不能用一只酒精燈去引燃另一只酒精燈；②用外焰加熱；③用完酒精燈后必須用燈冒蓋滅(不能用嘴吹滅)。酒精燈火焰分為外焰、內(nèi)焰和焰心，加熱時，要用外焰加熱酒精燈不能相互引燃（6）讓海波、石蠟均勻緩慢受熱的三種措施：

①采用水浴法加熱；

②在加熱過程中用攪拌器不斷攪拌；

③將物質(zhì)研碎。（7）切勿將溫度計當(dāng)攪拌器使用。（8）燒杯下面放石棉網(wǎng)的目的是使燒杯受熱均勻。水浴法水浴法是一種能給物體均勻、間接地加熱，并能控制溫度上升速度的好方法，如在上面的實(shí)驗(yàn)中海波的熔化溫度是48°C，而酒精燈火焰的溫度高達(dá)幾百攝氏度，如果用酒精燈直接給海波加熱，由于海波不能均勻受熱，將難以觀察和記錄其熔化過程的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、而把試管放入盛水的燒杯中，用酒精燈對燒杯加熱，通過燒杯中的水緩慢、均勻加熱試管，使試管內(nèi)的海波均勻受熱，緩慢升溫，從而能夠有充分的時間測量溫度和觀察現(xiàn)象。（2）將裝海波的試管放在盛水的燒杯內(nèi)加熱并攪拌，而不是用酒精燈直接加熱，目的是使試管內(nèi)的海波______________________。如圖所示是“探究海波熔化時溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）安裝實(shí)驗(yàn)器材時，應(yīng)按照__________________（填“自上而下”或“自下而上”）的順序進(jìn)行。自下而上均勻受熱典型例題2海波在第6分鐘時處于___________狀態(tài)時間/min012345678910海波的溫度/°C4042444648484848495051

固液共存（3）下表是實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)解析:（1）酒精燈需用外焰加熱，所以要放好酒精燈，再固定鐵圈的高度，按照從下而上的順序進(jìn)行。（2）將裝有海波的試管放入水中加熱，這是水浴法，采用水浴法加熱，海波的溫度變化比較均勻，并且變化比較慢，便于記錄實(shí)驗(yàn)溫度；（3）由表格知，第6min時，物體處于熔化過程中，所以為固液共存狀態(tài)。典型例題2知識點(diǎn)熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)31.晶體和非晶體食鹽晶體冰（1）晶體：像海波那樣具有一定熔化溫度的固體叫晶體。常見的晶體：海波、冰、食鹽、萘、金屬等。（2）非晶體：沒有一定熔化溫度的固體叫非晶體。玻璃塑料蜂蠟橡膠1.晶體和非晶體（2）凝固點(diǎn):液體凝固形成晶體時有確定的溫度，這個溫度叫做凝固點(diǎn)。同一物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同。非晶體沒有確定的凝固點(diǎn)。2.熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)（1）熔點(diǎn)：晶體熔化時的溫度叫做熔點(diǎn)。晶體不同，熔點(diǎn)一般也不同；非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。如果在一種晶體中摻入其他物質(zhì)，則該晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)會發(fā)生變化。例如，在水中加入鹽或酒精，可降低水的凝固點(diǎn)，所以冬天在大量積雪的公路上撒鹽可以降低雪的熔點(diǎn)，加速雪的熔化。3.熔化與凝固圖像溫度/℃時間/min熔點(diǎn)CD固液共存液態(tài)甲：晶體熔化圖像0①AB段內(nèi)物質(zhì)是固態(tài)，吸熱升溫；在B點(diǎn)時，物質(zhì)開始熔化，到C點(diǎn)熔化結(jié)束；BC段表示熔化過程，物質(zhì)處于固液共存態(tài)，溫度保持不變；CD段內(nèi)物質(zhì)是液態(tài)，吸熱升溫。AB（1）熔化圖像溫度/℃時間/min硬軟稀液態(tài)乙：非晶體熔化圖像②如圖乙所示為非晶體的熔化圖像。由圖像可知：非晶體在熔化過程中不斷吸熱，溫度不斷上升。（2）凝固圖像時間/min溫度/℃0FGH固液共存液態(tài)固態(tài)晶體的凝固圖像E①如圖EF段時間內(nèi)物質(zhì)是液態(tài)，放熱降溫；在F點(diǎn)物質(zhì)開始凝固，到G點(diǎn)凝固結(jié)束；FG段表示凝固過程，物質(zhì)處于固液共存態(tài)，溫度保持不變；GH段時間內(nèi)物質(zhì)是固態(tài)，放熱降溫。時間/min溫度/℃0乙：非晶體的凝固圖像硬軟稀液態(tài)②如圖所示為非晶體的凝固圖像。由圖像可知：非晶體在凝固過程中不斷放熱，溫度不斷降低。4.晶體熔化與凝固的條件鎢3410℃銀962℃萘80℃固態(tài)酒精-117℃鋼1515℃鋁660℃海波48℃固態(tài)氧-218℃銅1083℃鉛328℃冰0℃固態(tài)氮-210℃金1064℃錫232℃固態(tài)水銀-38.8℃固態(tài)氫-259℃幾種晶體的熔點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）（1）晶體熔化的條件:①溫度達(dá)到熔點(diǎn)；②繼續(xù)吸熱。（2）晶體凝固的條件:①溫度達(dá)到凝固點(diǎn)；②繼續(xù)放熱。想想議議：（1）如圖所示，EF、FG、GH各段分別表示溫度怎樣變化？物質(zhì)是在吸熱還是在放熱？物質(zhì)處于什么狀態(tài)？晶體EF：溫度逐漸降低，放出熱量，為液態(tài)；FG：溫度不變，放出熱量，固液共存態(tài)。GH：溫度逐漸降低，放出熱量，為固態(tài)。時間/min溫度/℃0EGFH（2）黑龍江省北部最低氣溫曾經(jīng)達(dá)到-52.3℃，這時還能使用水銀溫度計嗎？為什么？應(yīng)該使用什么樣的液體溫度計？不能使用水銀溫度計。常見的溫度計是根據(jù)液體的熱脹冷縮原理工作的，因?yàn)樗y的凝固點(diǎn)為-39℃，此時該地區(qū)的溫度低于水銀的凝固點(diǎn)，水銀已經(jīng)處于固態(tài)，所以無法使用。應(yīng)該使用酒精溫度計，因?yàn)榫凭哪厅c(diǎn)為-117℃，氣溫即使下降到-52.3℃,酒精也不會凝固。如圖所示是某物質(zhì)在熔化時溫度隨加熱時間變化的圖像。由圖可知：該物質(zhì)是___________（選填“晶體”或“非晶體”），其中BC段物質(zhì)處于________（選填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”）。該物質(zhì)的熔點(diǎn)為___________℃。溫度/℃時間/minCDAB25480510解析：該物質(zhì)在5-10min這段時間內(nèi)，吸熱但溫度保持48℃不變，表明該物質(zhì)是晶體，熔點(diǎn)為48℃。BC段是熔化過程，物質(zhì)處于固液共存態(tài)。答案：晶體

固液共存態(tài)48℃典型例題31.熔化吸熱，凝固放熱（1）晶體在熔化或凝固過程中雖然溫度保持不變，但必須繼續(xù)吸熱或放熱，才能保證熔化或凝固過程的完成。晶體在熔化或凝固過程中吸收或放出的熱量，不是用來升高或降低溫度的，而是用來完成熔化或凝固。知識點(diǎn)熔化吸熱凝固放熱4（2）非晶體在熔化或凝固時也要相應(yīng)地吸熱或放熱，邊升溫邊熔化或邊降溫邊凝固。2.熔化、凝固的應(yīng)用思考1：夏天，如果我們要喝冰涼的飲料，往往會在飲料中加上幾個冰塊，而不是直接加冷水。一是冰塊的溫度更低，二是冰塊熔化成水的過程中吸熱，從而使飲料的溫度下降得更多。思考2：在北方的冬天，為了很好地保存蔬菜，人們通常會在菜窖里放幾桶水，這是為什么？因?yàn)楸狈降亩鞖鉁氐停诓私牙锓艓淄八褪抢盟虝r放熱，使菜窖內(nèi)溫度不致于太低，菜不致于凍壞。如圖甲所示為某物質(zhì)的熔化圖像，根據(jù)圖像可知（

）C．若將裝有冰水混合物的試管放入正在熔化的該物質(zhì)中（如圖乙所示），則試管內(nèi)冰的質(zhì)量會逐漸增加D．圖乙中，冰水混合物中的冰、水質(zhì)量都不會變化A．該物質(zhì)是非晶體B．第15min該物質(zhì)處于液態(tài)典型例題4C解析:由圖像知，該物質(zhì)從第10min開始熔化，到第20min結(jié)束，熔化過程中溫度保持不變，所以是晶體；在第15min時，該物質(zhì)處于固液共存態(tài)；冰水混合物的溫度是0℃，由圖像知，該物質(zhì)熔化時的溫度是-1.5℃，將裝有冰水混合物的試管放入正在熔化的該物質(zhì)中時，冰水混合物會向該物質(zhì)放熱，冰水混合物中的水會凝固結(jié)冰，所以冰會變多，即冰的質(zhì)量增加。凝固熔化液態(tài)固態(tài)晶體有凝固點(diǎn)非晶體無凝固點(diǎn)晶體有熔點(diǎn)非晶體無熔點(diǎn)放熱吸熱課堂總結(jié)1．有利：冰鎮(zhèn)保鮮防止飯菜變餿；菜窖放幾桶水防菜凍。不利：初春冰雪消融人易感冒；水管里水放熱凝固凍裂水管。2．有可能錯過晶體熔化過程中溫度不變的過程，無法看出晶體、非晶體之間的差異。3．該物質(zhì)在熔化過程中溫度保持不變，是晶體，熔點(diǎn)是