【課件】熔化和凝固-人教版初中物理八年級上冊

1.通過實驗探究知道物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)換的；2.通過實驗探究知道熔化、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】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】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。學習目標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)課開始來學習物質(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）將蠟燭點燃。知識點熔化和凝固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)別實驗：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)計實驗（1）實驗過程：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）實驗器材：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.進行實驗和收集證據(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，然后再將所有的點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)合實驗數(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.實驗結(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）安裝實驗器材時應按照自下而上的順序進行。（2）實驗時，海波和蜂蠟應適量，目的是避免加熱時間過短或過長，影響實驗效果。（3）實驗時，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，如在上面的實驗中海波的熔化溫度是48°C，而酒精燈火焰的溫度高達幾百攝氏度，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)象和實驗數(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”的實驗裝置。（1）安裝實驗器材時，應按照__________________（填“自上而下”或“自下而上”）的順序進行。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）下表是實驗中記錄的數(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，便于記錄實驗溫度；（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知識點熔點和凝固點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:液體凝固形成晶體時有確定的溫度，這個溫度叫做凝固點。同一物質(zhì)的凝固點和它的熔點相同。非晶體沒有確定的凝固點。2.熔點和凝固點（1）熔點：晶體熔化時的溫度叫做熔點。晶體不同，熔點一般也不同；非晶體沒有確定的熔點。如果在一種晶體中摻入其他物質(zhì)，則該晶體的熔點和凝固點會發(fā)生變化。例如，在水中加入鹽或酒精，可降低水的凝固點，所以冬天在大量積雪的公路上撒鹽可以降低雪的熔點，加速雪的熔化。3.熔化與凝固圖像溫度/℃時間/min熔點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點時，物質(zhì)開始熔化，到C點熔化結(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點物質(zhì)開始凝固，到G點凝固結(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（標準大氣壓）（1）晶體熔化的條件:①溫度達到熔點；②繼續(xù)吸熱。（2）晶體凝固的條件:①溫度達到凝固點；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)達到-52.3℃，這時還能使用水銀溫度計嗎？為什么？應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，因為水銀的凝固點為-39℃，此時該地區(qū)的溫度低于水銀的凝固點，水銀已經(jīng)處于固態(tài)，所以無法使用。應該使用酒精溫度計，因為酒精的凝固點為-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。知識點熔化吸熱凝固放熱4（2）非晶體在熔化或凝固時也要相應地吸熱或放熱，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？因為北方的冬天氣溫低，在菜窖里放幾桶水就是利用水凝固時放熱，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)晶體有凝固點非晶體無凝固點晶體有熔點非晶體無熔點放熱吸熱課堂總結(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，熔點是