2024-2025学年人教版八年级物理上册同步讲义：熔化和凝固（学生版+解析版）

第三章物态变化(原卷版)

课时3.2熔化和凝固

学习目标

2022年课程标准物理素养

物理观念：物态变化，熔化和凝固，熔点和凝固点，晶体和非晶体，

1.1.3经历物态变化的实验探究过熔化吸热和凝固放热。

程，知道物质的熔点、凝固点和沸科学思维：通过探究实验使学生学会用图像探究物理规律的方法。

点，了解物态变化过程中的吸热和科学探究：研究固体熔化时温度的变化规律。

放热现象。能运用物态变化知识说科学态度与责任：通过观集、实验以及探究的过程激发学生的学习

明自然界和生活中的有关现象。兴趣和对科学的求知欲望，使学生体会到科学探究的乐趣，理解科

学与生活的紧密联系。

知识梳理

知识点一、物态变化

1.物态变化

问题

业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件。钢水在变成工件的过程中，它的状态发生了怎样的变化?

在状态变化的过程中，钢水吸热还是放热?

(1)物质的三态

自然界中的物质，通常以固态、液态、气态三种形式存在。例如各种金属块、冰块等处于固态：水、

油处于液态；空气、水蒸气处于气态。

(2)物态变化

随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。例如天气热的时候，从冰柜中拿出的冰,

一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。通常呈固态的铝、铜、

铁等金属，在温度很高时也会变成液态，气态；通常呈气态的氧气，氮气、氢气等，在温度很低时也会变

成液态、固态。

物质各种状态间的变化叫作物态变化。

知识点二、熔化和凝固

1.熔化和凝固的概念

（1）物质从固态变成液态的过程叫作熔化。如天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了

水,

（2）物质从液态变成固态的过程叫作凝固。如将半杯水放入冰箱冷冻室一段时间后，水结成冰。

2.研究固体熔化时温度的变化规律

从冰箱冷冻室中取出一块冰块放入碗中，在室温下不久冰块就开始熔化，之后一段时间内

提出问题碗里都是冰和水混合在一起的情况。如果用温度计测量，就会发现尽管冰在逐渐熔化变少,

但水的温度并有升高。这是怎么回事？想一想：其他物质熔化时的温度是否也不变？

海波、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、小试管、温度计、搅拌器、水、火柴。-

温度计

搅拌器

实验器材和

实验装置一水

J一副，石棉网

探究海波（硫代硫酸钠）和石蜡的熔化过程。分别取适量的海波和石蜡（研碎），对它们

设计实验进行加热，测出加热过程中的温度，观察熔化的情况，根据记录的数据绘制图像，比较二

者熔化时温度的变化规律。

（■在两个分别盛有海波和石蜡的的试管中各插入一个温度计，再将试管放入盛水的烧杯

中，使试管均匀受热；

（2）用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热，观察海波和石蜡的变化情况，以及温度计示数的变化;

（3）待海波温度升至40℃、石蜡温度升至5（）℃,每隔Imin记录一次温度计的示数，在海

波和石蜡完全熔化后再记录3—4次。数据记录如表所示

进行实验与表1海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表

收集证据时间/min0123456789101112

海波的温40424446484848484848505356

度/℃

状态固态固液共存液态

表2石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表

时间/min0123456789101112

石蜡的温525558616263646566.69727476

度/℃5

状态固态黏稠状态液态

（1）以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表1、表2中的数据分别在两方格纸

上描点，然后再将所有的点用平滑的曲线连起来，得到海波和石蜡温度随时间变化的图像,

如图所示。

分析与论证

海波温度随时间变化图像石蜡温度随时间变化图像

（2）分析图像

根据海波熔化图像的特征可知，海波吸收热量，温度逐渐上升，温度达到48℃时开始

熔化。熔化过程中继续吸热，温度保持不变；熔化完，继续吸热升温。

结合石蜡的熔化图像可知石蜡的熔化情况与海波不同；随着加热时间的增加，石蜡由

固态慢慢地变软、变稠、变稀，逐渐熔化为液态，这个过程石蜡不断吸热，温度逐渐升高。

（1）物质在熔化过程中都要吸收热量。

（2）不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。有的物质（如海波）在熔化过程中虽

实的结论

然继续吸热，但温度保持不变；有的物质（如石蜡）在熔化过程中先变软，后变稀，最后

熔化为液体，且随着加热时间的延续温度逐渐升高。

（1）安装实验器材要按照自下而上的顺序进行，目的使用酒精灯外焰加热。

⑵让海波、石蜡均匀受热的三种措施：①采用水浴法加热：②在加热过程中用搅拌器不

断搅拌；③将物质研碎。

（3）选用小颗粒固体的目的：可以使固体受热均匀，便于与温度计的玻璃泡充分接触。

交流与反思

（4）烧杯中的水要适量，原因是：①水太多会延长实验时间；②水太少不能使固体浸没，

会造成固体受热不均匀。

⑸撤掠酒精灯后，固体停止熔化；继续加热又开始熔化，这样操作说明：固体熔化需要

吸热。

3.液体凝固时温度的变化规律

对液态海波停止加热后，温度逐渐降低，当温度降到48c时，液态海波开始凝固。在凝固过程中，海

波的温度保持不变，直至凝固完毕，温度才会继续下降；如甲图所示。

甲乙

石蜡的凝固过程则不同，停止加热后，石蜡由稀变稠，又变成固态，温度不断降低。由于凝固是熔化

的逆过程，当物质从液态变成固态时,会向外界放出热量,如乙图所示。

在探究海波和石蜡的熔化规律时，记录的实验数据如下表所示。请根据表中的实验数据

回答下列问题；

时间/min0123456789101112

海波的温度/℃40424446484848484848505356

石蜡的温度/℃40414244464748495152545659

(I)在海波和石蜡这两种物质中，属于晶体的是；该物质在熔化时，持续吸热，温度

<2)当该晶体的温度为46℃时，它处于态；(选填“固”、"液”或“固液共存”)

(3)该晶体的熔点是℃o

知识点三、熔点和凝固点

1.晶体和非晶体

两种固体熔化过程的主要区别是：海波有固定的熔化温度，石蜡有固定的熔化温度。

(1)晶体：有固定熔化温度的固体叫作晶体。例如冰、海波、食盐、石英、禁、各种金属等。晶体

熔化时温度的变化曲线如图中所示。

(2)非晶体：有固定的熔化温度的固体叫作非晶体。常见的一些非晶体：如石蜡、松香、玻璃、沥

青等。

非晶体熔化时温度的变化曲线如图乙所示。

甲晶体乙非晶体

图3.2-5物质熔化图像

2.熔点和凝固点

(1)熔点：晶体熔化时的温度叫熔点。晶体不同，熔点一般不同；非晶体有熔点。

(2)凝固点：液体凝固成晶体时有确定的温度，这个温度叫凝固点。同一物质的凝固点和熔点相同。

非晶体有凝固点。

3.一些晶体的熔点

晶体熔点/℃晶体熔点厂C

铐3410海波48

铁1538冰0

铜1083固态水银-39

金1064固态酒精-117

铅328固态氮-210

锡232固态氧-218

固态碘114固态氢-259

奈80.5固态氮-272

特别提醒

(1)如果在一种晶体中掺入其他物质，则该物质的熔点与凝固点会发生变化。例如，在水中加入食

盐或酒精，可降低水的凝固点(冰的熔点)，所以冬天在小量积雪的公路上撒盐可以降低冰雪的熔点，加

速冰雪的熔化。

(2)水银和酒精作为测温物质时，需要注意气温与物质熔点的小小。例如北方某地冬天气温低于39℃,

则不能选水银温度计，原因时水银在低于39c时，是固态。

4.熔化和凝固图像

(1)熔化图像

温度

乙非晶体

晶体熔化图像中，AB段所对应的时间内物质是固态，吸热升温；在B点时，物质开始熔化，到C点熔

化结束；BC段表示熔化过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；CD段所对应的时间内物质是液态，

吸热升温。

(2)凝固图像

°°"网

甲晶体乙非晶体

晶体的凝固图像中，EF段所对应的时间内物质是液态，放热降温；在F点物质开始凝固，到G点凝固

结束；FG段表示凝固过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；GH段所对应的时间内物质是固态，放

热降温。

(3)晶体熔化条件：①温度达到熔点；②继续吸热。

(4)晶体凝固条件：①温度达到凝固点；②继续放热。

如图是某物质的熔化图像，该物质是(填“晶体”或“非晶体”)；该物质在熔化过

程中，温度;第4min时，物质处于状态。

知识点四、熔化吸热凝固放热

熔化吸热凝固放热

①要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上一些①北方在冬天时在菜窖里放几桶水，利用水结

应用

冰块，并不是直接加冷水。这是因为冰块的温冰凝固时放出的热量来使窖内温度不至于降太

度更低，冰块熔化成水的过程中要吸收热量，低，以免菜被冻坏。

从而使饮料的温度下降的更多。②现在人们研制出一种聚乙烯材粒，在

②夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馒，15℃~40℃熔化或凝固，而熔化或凝固时，温

因为冰熔化吸热，使冷空气下沉。度俣持不变。把这种材料制成颗粒状，掺在水

③鲜鱼保鲜，用的冰比0℃的水效果好（冰泥中制成储热地板或墙壁，天气热时（温度超

熔化吸热）。过40°C）颗粒熔化吸热，天气冷时（温度低于

15℃）又凝固放热成颗粒，能有效调节室内的

温度。

＞典例二，原始社会末期，我国已出现青铜器。古人制作青铜器时，先制作“模具”，将青铜

（填物态变化名称）成青铜液后倒入模具，冷却后就得到与“模''一样的青铜器。我国的铁器时代出现比青

铜时代要晚一些，主要是由于铁比青铜的高，难以冶炼。

问题探究

问题一：研究固体熔化时温度的变化规律

实验常考考向

（1）使用适量的物质（海波、石蜡）的原因：避免加热时间过长;

（2）器材安装顺序：自下而上；

（3）实验中，石棉网的作用：使烧杯均匀受热；

（4）采用水浴法的好处：是物质均匀受热；

（5）记录时间间隔不能过长：否则可能记录不到温度不变的过程;

（6）海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么：

海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态；海波有明显的转折点，熔化时温度保持不变。

石蜡有明显转折点，温度一直在发生变化。

（7）晶体熔化图像的分析和实验结论。

【典例1】（2024•黑龙江绥化•模拟预测）小明和小华在学习熔化和凝固时，分别采用如图甲、乙所示

的实验装置探究烛蜡、冰的熔化特点。

（I）组装甲装置时，A、B两部，牛中应先固定（填“A”或"B”）部件；探究时采用“水浴法”而不直接

用酒精灯给试管加热，除了能减缓升温速度，还能使烛蜡和冰:

（2）实验中某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数为°C；

（3）根据实验数据做出烛蜡和冰温度随时间变化的图像（如图丙所示），图（填“①''或"②"）是

蜡烛熔化的图像。图①中次段对应的时间内，试管里物质所处的状态是（填“固态”"液态''或"固液

共存态”），该物质熔化时的特点是o

【变式1-1］（2024.湖北荆州.模拟预测）2024年1月荆州突降小雪，路面结冰，环卫工人在马路上

撤盐，使路面的冰及时融化，确保了行人和车辆的出行安全。如图中所示，为了弄清其中缘由，小美同学

做了一组关于冰熔化的实验。

（I）如图乙，在组装实验器材时，为确定烧杯支架的位置_____（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。

实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，则示数是℃：

（2）加热一段时间后，小美根捱记录的实验数据在丁图中绘制了A图象，由此可知冰是（选填“晶

体”或“非晶体”），其在熔化过程中内能（选填“增小”、“减小”或“不变。

（3）完成卜.述实验后，小美又取了适量淡盐水制成的碎冰，用相同的热源再次加热，得到丁图中4图象:

再次取适量浓度更小一些的盐水制成的碎冰，用相同的热源加热，得到「图中C图象；由以上实验可知，

加入盐后冰的熔点将会_____（选填“升高”、“降低”或“不变”）。

【变式『2】（2024•广东潮州•三模）在研究“固体熔化时温度的变化规律”实验中，同学们选用不同物

质进行实验。甲同学选择的实验物质是石蜡，实验装置如图（a）所示。

（I）除了图（a）中实验器材外，还需要的测量工具是

（2）实验时，要把石蜡块研磨成颗粒状，石蜡颗粒（选填“小”或“小”）一些好;

<3）实验中，为了使温度计所测温度能够反映试管中所有石蜡颗粒的温度，应该进行下列哪个操作？—

（将正确选项前的字母填写在横线I.）

A.用搅拌器不断搅拌烧杯中的水B.用温度计不断搅拌石蜡颗粒

C.用搅拌器不断搅拌石蜡颗粒D.用酒精灯直接加热试管

（4）甲同学进行了正确操作，当温度升到42c开始计时，第2min发现试管中出现少许液体，第7min时

石蜡已经全部变成液态。他根据实验数据画出的图像如图（b）所示；

①根据图像可以得出的探究结论是：石蜡熔化时，温度;

②由图像可知，石蜡是（选填“晶体”或"非晶体。

（5）乙同学是在家中做实验，他选择的实验物质是冰，从冰箱冷冻室取出碎冰装在试管中，发现还有加

热就有一部分冰熔化了，如图（c）所示。因此，他认为：冰熔化不需要吸收热量。请简要分析他的观点

是否正确，（选填“正确”或“不正确”）理由是

问题二：熔化和凝固

【角度1】晶体熔化和凝固的特点

晶体熔化和凝固图像和特点

晶体熔化图象

（1）分析晶体的熔化图象：A8段：物质处于固态，表示晶体吸热升温的过程。段：物质处于固

液共存态.表示晶体熔化过程.吸收热量,温度不变.段：物质处干液态.表示液体吸热升温过程c

（2）分析晶体的凝固图象：DE段：物质处于液态，物质放热降温的过程；E尸段：物质处于固液共

存态，晶体溶液的凝固过程，放出热量，温度不变；尸G段：物质处于固态，晶体放热降温过程。

【典例2】（2024.天津南开•三模）如图是甲、乙两种固态物质在加热过程中温度随时间变化关系的图

像，由图像可以判断（）

80

60

512时间/min

A.甲物质是晶体

B.8（）℃的乙物质可能是液态

C.甲物质在第5min时开始熔化

D.0~12min为乙物质的熔化过程

【变式2-1］（22-23八年级下•山东日照・期末）用图像来描述物理现象，是物理中常用的方法之一,

它笥单明了。从图中读出的物理信息错误的有（）

A.甲是非晶体，熔化过程中吸热，温度逐渐升高

B.乙是晶体，熔化过程中吸热，但温度不变

C.乙物质在8时刻是固态，C时刻是固液共存状态

D.乙物质的熔点是210c

【变式2-2］（2024•江苏南通•二模）用如图甲的两套相同装置，分别对相等质量的固体M、N加热。

温度随加热时间变化的曲线如图乙，在Ymin内M物质从固体熔化成了液体，N物质始终是固体.关

于则下列说法错误的是（）

«—

#温度FC

士

1/

时间/min

30

A.水浴法让被加热物体受热均匀B.N的部分数据可能是捏造的

C.M的沸点是80℃D.N可能是晶体

【角度2】熔化吸热和凝固放热的现象和应用

化吸热和凝固放热的现象和应用

首先判断物质变化前后的状态，再根据熔化和凝固的概念进行判断。如从冰箱里拿出来的冰,过--会

冰变小了，水增多了，可以判断是冰变成水即涉及的物态变化为熔化。

【典例3］（23-24八年级下.广东汕尾•期末）炎炎夏季，小明将一杯水放入冰箱的冷冻室里，经过一

段时间后，杯中的水变成了冰块，这个过程发生的物态变化是；小明在可乐里加入冰块后能降低可

乐的温度，这主要是因为冰块（填物态变化名称）时会_______（选填“吸收”或“放出“）热量。

【变式3-1］（2024・湖北•模拟预测）2024年2月，湖北部分地区出现了严重的“冻雨“冻雨”是高空

中的冰晶、雪花下降到2~3千米时，周围温度升高成低于0℃的过冷却水滴，当它接触到低于"C的

地面和物体时，就会足速成外表光滑、晶莹透明的冰壳，又称为“雨淞”。（两空均填物态变化名称）

【变式3-2］（2024.安徽淮北.二模）如图所示，冰糖葫芦是中国传统小吃，最早可以追溯到南宋时期,

吃起来乂酸乂甜，卜分美味。其制作方法也很简单，它是将山楂用竹答串成串后蘸上熬制好的糖浆水，待

糖浆水冷却变硬后就做成了冰糖葫芦。在这个过程中出现的物态变化是。

【变式3-3］（2024.安徽六安•一模）如图所示是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将-196℃

的液态氮和酸奶倒入容器中，液态氮迅速吸收小量热量，使酸奶瞬间（选填物态变化名称）成块。

强化训练

【基础强化】

1.（2024・广西・中考真题）在探究晶体熔化时温度的变化规律的实验中，如图所示，此时温度计的读数

为观察到晶体在熔化过程中温度不变，说明晶体在熔化过程中（选填"有’或"有”）固

定的熔化温度。

匚

2.（2024•吉林•二模）小杜同学进仃“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验，图中所不，此时温度计的不

数为℃o图乙是根据实验数据画出的图像，图像中（选填或“CD”）段表示冰的熔化过

程,

3.（2024•山东荷泽•一模）2024年2月20日，荷泽市普降一场非雪非雹的小冰粒。根据气象部门介绍小

冰粒学名为锻（xian）,是一种白色不透明的球形的颗粒固态降水。霰的形成是过冷云中的小水珠接触到

降落的冰晶时.，迅速_______（境物态变化名称）并粘黏附着在其上形成的固态颗粒，此过程要热

量,

4.（2024♦江西景德镇•三模）如图是“泼水成冰”的游戏，游戏时在零下30℃以下的极寒环境下将滚烫的开

水泼出，将看到成片的冰晶徐徐飘落。“泼水成冰''是水形成的（填物态变化的名称），此过程需

要（选填“吸热”或“放热。

【素养提升】

5.（2024.湖南长沙.模拟预测）几种金属物质的熔点（标准小气压下）如下表所示。下列说法正确的是（）

物质名称固态水银金铜铁锯

熔点/℃-391064108315353410

A.铜球掉入铁水匚」不会熔化

B.金在1064c时一定处于固液共存状态

C.水银温度计可测量零下40C的气温

D.用鸨丝作白炽灯的灯丝，是因为鸨的熔点高

6.（2024•广东惠州.模拟预测）盐溶液浓度与其凝固点关系如图所示。如果现气温为-12℃,则浓度为多

少的盐溶液不可能发生凝固（）

盐溶液浓度5%10%16%20%

凝司点-3℃一6℃-9℃-16℃

A.5%B.10%C.16%D.20%

7.（2024・河南周口♦模拟预测）如图甲所示，在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中，绘制出了如图乙所

A.实验时，不直接将装有晶体的试管放在酒精灯上加热，而是放入盛有水的烧杯中加热，这样做的好

处是晶体受热均匀

B.图乙中，晶体的熔化过程是8C段，处于固液共存状态，此过程中晶体放热

C.图乙中，晶体在。点时是液态，在G点时是固态

D.由图像可知该晶体的熔点和凝固点相等，均为50C

8.（2024・湖北荆门•模拟预测）2023年春节前夕，湖北遭遇了空见的小规模冻雨侵袭，导致交通小面积的

瘫痪，下列关于“冻雨”的说法正确的是（）

A.冻雨是雪熔化后凝固形成的

B.冻雨是雨水凝固形成的

C.当出现冻雨情景时，我们可以在路面上撒盐来提高冰的熔点，防止路面结冰

D.冻雨在环境温度达到OC时就会熔化

9.（2024・江苏盐城•二模）小明通过实验寻找冰熔化时需要吸热的证据。用图示两个相同的保温容器，在

两个容器中放入同样的适量的温水，然后向甲容器中加冰块，向乙容器中加水，待冰熔化完，比较甲、乙

容器中的水温。实验在标准小气压下进行，对于后加入的冰块和水，应满足（）

A.质量相同，冰块的温度低于OCB.质量相同，冰块和水的温度均为0C

C.冰块的质量比水的小，两者温度相同D.冰块的质量比水的小，两者温度相同

10.（2024.湖南常德.模拟预测）把一个装有碎冰块的试管插入装有适量碎冰块的烧杯中，在烧杯底部用

酒精灯加热，下列说法正确的是（）

A.试管和烧杯中的冰同时熔化

B.试管中的冰先熔化

C.烧杯中的冰完全熔化后试管中的冰才开始熔化

D.试管中的冰始终不能熔化

【能力培优】

11.（23-24八年级上•江苏无锡•阶段练习）小明猜想水中加入别的物质后一定会对水的凝固点产生影响,

为了验证，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,

小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像，如图1所示。

（I）从图像中可以看出盐水从第10分钟开始凝固，凝固过程用了分钟。15分钟物体处于—

（选填“固态”“液态”“固液共存态”）

（2）从图像中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将:（选填“变小”“变小”或“不变”）

（3）凝固点为实验验证了小明的猜想，因为与水相比，凝固点变了（选填“高”

或“低”）;

（4）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，如图2所示，试管中的冰水混

合物中的冰会（选填“变多”、“变少”或“不变。

12.（23-24八年级上•江苏南京•阶段练习）小兵用图1中的实验装置来探究某物质的熔化特点。

=『

4体

2C

1012时间/min

10时间/min

时间/inin

（I）实验中采用“水浴法”加热的好处有：①能减缓物体升温速度，便于实验现象观测和数据记录；②能

使;

（2）实验表格如表所示，则表格中（a）、（b）两处应填写和；

（3）实验中，他所测得的温度值比真实值要高，则他可能是按图2中的（选填"A"、或"C”）

方法进行读数的；

（4）他改正了错误的读数方法后，又正确地进行了实验，并根据所记录的实验数据描绘该物质的温度随

时间变化的关系图像，如图3所示，第8min时，该物质处于态，在第7min时，若将试管从温

水中取出，并立即放入熔点为的盐冰水混合物中，此时试管中该物质的温度（选填“升高”“降

低”或“不变”），其原因是。

（5）小红也组装了图I中的器材来探究该物质的熔化特点。实验时，她观察水中的试管底部和周围，发

现试管最底部的物质最先发生熔化，这是由她在实验时的一处操作错误引起的，则：该错误可能

是o

（6）图4是将装有液态海波的小试管放入室温的水中。根据温度计A和B的示数，绘制了海波和水的温

度随时间变化的图像（如图5）。由图像可知，在第2min时，小试管内的海波处于态（选填“固''、

“液”或“固液共存。在第lOmin时，海波（能/不能）继续凝固，其原因是。

13.（23-24八年级上•四川绵阳•期末）小聪在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中，分别在烧杯和试

管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计，组成如图甲所示的实验装置，完成下面的探究实验。

（I）实验中需要的测量工具是温度计和O安装实验器材时，小聪应按照（选填“自卜.而上”

或“自上而下”）的顺序进行；

（2）实验中应用（选填“颗粒较小''或"颗粒较小”）的碎冰，用“水浴法”加热的目的是；

（3）实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示，通过分析图像可知，（选

填"实''或"虚”）线是试管内碎冰的温度随时间变化的图像。第7min时烧杯内的碎冰处于态，此时

试管内的碎冰（选填"能”或“不能”）熔化；

<4）通过实验可以得出晶体熔化的条件：温度达到熔点,

第三章物态变化（解析版）

课时3.2熔化和凝固

学习目标

2022年课程标准物理素养

物理观念：物态变化，熔化和凝固，熔点和凝固点，晶体和非晶体，

1.1.3经历物态变化的实验探究过熔化吸热和凝固放热。

程，知道物质的熔点、凝固点和沸科学思维：通过探究实验使学生学会用图像探究物理规律的方法。

点，了解物态变化过程中的吸热和科学探究：研究固体熔化时温度的变化规律。

放热现象。能运用物态变化知识说科学态度与责任：通过观察、实验以及探究的过程激发学生的学习

明自然界和生活中的有关现象。兴趣和对科学的求知欲望，使学生体会到科学探究的乐趣，理解科

学与生活的紧密联系。

知识梳理

知识点一、物态变化

1.物态变化

问题

业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件。钢水在变成工件的过程中，它的状态发生了怎样的变化?

在状态变化的过程中，钢水吸热汪是放热？

（1）物质的三态

自然界中的物质，通常以固态、液态、气态三种形式存在。例如各种金属块、冰块等处「固态；水、

油处于液态；空气、水蒸气处于气态。

（2）物态变化

随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。例如天气热的时候，从冰柜中拿出的冰,

一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪.通常呈固态的铝，铜、

铁等金属，在温度很高时也会变成液态、气态;通常呈气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变

成液态、固态。

物质各种状态间的变化叫作物态变化。

知识点二、熔化和凝固

1.熔化和凝固的概念

（1）物质从固态变成液态的过程叫作熔化。如天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了

水，

（2）物质从液态变成固态的过程叫作凝固。如将半杯水放入冰箱冷冻室一段时间后，水结成冰。

2.研究固体熔化时温度的变化规律

从冰箱冷冻室中取出一块冰块放入碗中，在室温下不久冰块就开始熔化，之后一段时间内

提出问题碗里都是冰和水混合在一起的情况。如果用温度计测量，就会发现尽管冰在逐渐熔化变少，

但水的温度并有升高。这是怎么回事？想一想：其他物质熔化时的温度是否也不变？

海波、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉［网、烧杯、小试管、温度计、搅拌器、水、火柴。

:

温度计

搅拌器

实验器材和

实验装置j一水

）叫丁“石棉网

三

探究海波（硫代硫酸钠）和石蜡的熔化过程。分别取适审的海波和石蜡（研碎），对它们

设计实验进行加热，测出加热过程中的温度，观察熔化的情况，根据记录的数据绘制图像，比较二

者熔化时温度的变化规律。

（1）在两个分别盛有海波和石蜡的的试管中各插入一个温度计，再将试管放入盛水的烧杯

中，使试管均匀受热；

（2）用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热，观察海波和石蜡的变化情况，以及温度计示数的变化；

（3）待海波温度升至40℃、石蜡温度升至50C,每隔Imin记录一次温度计的示数，在海

波和石蜡完全熔化后再记录3-4次。数据记录如表所示

进行实验与

表1海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表

收集证据

时间/min01234567891()1112

海波的温40424446484848484848505356

度/9

状态固态固液共存液态

表2石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表

时间/min0123456789101112

石蜡的温525558616263646566.69727476

度/℃5

状态固态黏稠状态液态

（1）以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表1、表2中的数据分别在两方格纸

上描点，然后再将所有的点用平滑的曲线连起来，得到海波和石蜡温度随时间变化的图像,

如图所示。

分析与论证

海波温度随时间变化图像石蜡温度随时间变化图像

（2）分析图像

根据海波熔化图像的特征可知，海波吸收热量，温度逐渐上升，温度达到48c时开始

熔化。熔化过程中继续吸热，温度保持不变；熔化完，继续吸热升温。

结合石蜡的熔化图像可知石蜡的熔化情况与海波不同：随着加热时间的增加，石蜡由

固态慢慢地变软、变稠、变稀，逐渐熔化为液态，这个过程石蜡不断吸热，温度逐渐升高。

（1）物质在熔化过程中都要吸收热量。

（2）不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。有的物质（如海波）在熔化过程中虽

实验结论

然继续吸热，但温度保持不变；有的物质（如石蜡）在熔化过程中先变软，后变稀，最后

熔化为液体，且随着加热时间的延续温度逐渐升高。

（1）安装实验器材要按照自下而上的顺序进行，目的使用酒精灯外焰加热。

（2）让海波、石蜡均匀受热的三种措施：①采用水浴法加热：②在加热过程中用搅拌器不

断搅拌；③将物质研碎。

（3）选用小颗粒固体的目的：可以使固体受热均匀，便于与温度计的玻璃泡充分接触。

交流与反思

（4）烧杯中的水要适量，原因是：①水太多会延长实验时间；②水太少不能使固体浸没，

会造成固体受热不均匀。

（5）撤抻酒精灯后，固体停止熔化；继续加热又开始熔化，这样操作说明：固体熔化需要

吸热。

3.液体凝固时温度的变化规律

对液态海波停止加热后，温度逐渐降低，当温度降到48c时，液态海波开始凝固。在凝固过程中，海

波的温度保持不变，直至凝固完毕，温度才会继续下降；如甲图所示。

甲乙

石蜡的凝固过程则不同，停止加热后，石蜡由稀变稠，又变成固态，温度不断降低。由于凝固是熔化

的逆过程，当物质从液态变成固态时,会向外界放出热量,如乙图所示。

在探究海波和石蜡的熔化规律时，记录的实验数据如下表所示。请根据表中的实验数据

回答下列问题；

时间/min0123456789101112

海波的温度/℃40424446484848484848505356

石蜡的温度/℃40414244464748495152545659

（I）在海波和石蜡这两种物质中，属于晶体的是；该物质在熔化时，持续吸热，温度；

<2）当该晶体的温度为46℃时，它处于态；（选填“固”、"液”或“固液共存”）

（3）该晶体的熔点是℃o

【答案】海波不变固48

【详解】（1）UH2］晶体有熔点，非晶体有熔点。由表格数据知，石蜡熔化时，不断吸收热量，温度不断

升高，有熔点，所以石蜡是非晶体；海波熔化时，不断吸收热量，从第4至第9分钟温度保持48℃不变，

有熔点，所以海波是晶体。

（2）［引由表格数据知，当该晶体的温度为46℃时，属于熔化前，即晶体有熔化，它处于固态。

（3）［4］从第4至第9分钟温度保持不变，是晶体的熔化阶段，温度保持48c不变，故熔点为48℃。

知识点三、熔点和凝固点

1.晶体和非晶体

两种固体熔化过程的主要区别是：海波有固定的熔化温度，石蜡有固定的熔化温度。

（1）晶体：有固定熔化温度的固体叫作晶体。例如冰、海波、食盐、石英、蔡、各种金属等。晶体

熔化时温度的变化曲线如图中所示。

（2）非晶体：有固定的熔化温度的固体叫作非晶体。常见的一些非品体：如石蜡、松香、玻璃、沥

青等。

非晶体熔化时温度的变化曲线如图乙所示。

甲晶体乙非晶体

图3.2-5物质熔化图像

2.熔点和凝固点

(1)熔点：晶体熔化时的温度叫熔点。晶体不同，熔点一般不同；非晶体有熔点。

(2)凝固点：液体凝固成晶体时有确定的温度，这个温度叫凝固点。同一物质的凝固点和熔点相同。

非晶体有凝固点。

3.一些晶体的熔点

晶体熔点/C晶体熔点/C

铛3410海波48

铁1538冰0

铜1083固态水银-39

金1064固态酒精-117

铅328固态氮-210

锡232固态氧-218

固态碘114固态氢-259

奈80.5固态氮-272

特别提醒

<1)如果在一种晶体中掺入其他物质，则该物质的熔点与凝固点会发生变化。例如，在水中加入食

盐或酒精，可降低水的凝固点(冰的熔点)，所以冬天在小量积雪的公路上撤盐可以降低冰雪的熔点，加

速冰雪的熔化。

(2)水银和酒精作为测温物质时，需要注意气温与物质熔点的小小。例如北方某地冬天气温低于39℃,

则不能选水银温度计，原因时水银在低于39c时，是固态。

4.熔化和凝固图像

(1)熔化图像

温度

乙非晶体

晶体熔化图像中，AB段所对应的时间内物质是固态，吸热升温；在B点时，物质开始熔化，到C点熔

化结束；BC段表示熔化过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；CD段所对应的时间内物质是液态，

吸热升温。

(2)凝固图像

晶体的凝固图像中，EF段所对应的时间内物质是液态，放热降温；在F点物质开始凝固，到G点凝固

结束；FG段表示凝固过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；GH段所对应的时间内物质是固态，放

热降温。

(3)晶体熔化条件：①温度达到熔点；②继续吸热。

(4)晶体凝固条件：①温度达到凝固点；②继续放热。

如图是某物质的熔化图像，该物质是(填“晶体”或“非晶体”)；该物质在熔化过

程中，温度;第4min时，物质处于状态。

I2343$789I。时网

【答案】晶体不变固液共存

【详解】口］由图可知，物质有固定的熔点，故该物质是晶体。

⑵晶体物质在熔化过程中需要吸热，但温度保持不变。

⑶从图像可以看出，在第4min,此晶体物质处于熔化过程中，所以处于固液共存状态。

知识点四、熔化吸热凝固放热

熔化吸热凝固放热

①北方在冬天时在菜窖里放几桶水，利用水结

①要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上一些冰凝固时放出的热量来使窖内温度不至于降太

冰块，并不是直接加冷水。这是因为冰块的温低,以免菜被冻坏。

度更低，冰块熔化成水的过程中要吸收热量，②现在人们研制出一种聚乙烯材淤，在

从而使饮料的温度下降的更多。15℃〜40℃熔化或凝固，而熔化或凝固时，温

应用

②夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馍，度俣持不变。把这种材料制成颗粒状，掺在水

因为冰熔化吸热，使冷空气下沉。泥中制成储热地板或墙壁，天气热时（温度超

③鲜鱼保鲜，用0℃的冰比0C的水效果好（冰过40°C）颗粒熔化吸热，天气冷时（温度低于

熔化吸热）。15℃）又凝固放热成颗粒，能有效调节室内的

温度。

，原始社会末期，我国已出现青铜器。古人制作青铜器时，先制作“模具”，将青铜

（填物态变化名称）成青铜液后倒入模具，冷却后就得到与“模”一样的青铜器。我国的铁器时代出现比青

铜时代要晚一些，主要是由于铁比青铜的高，难以冶炼。

【答案】熔化熔点

【详解】I“固态青铜原料加热化为液体，是固态变液态的熔化过程.

⑵由于铁比青铜的熔点高，铁比青铜难以熔化，所以铁比青铜更加难以冶炼。

问题探究

问题一：研究固体熔化时温度的变化规律

版》实验常考考向

h

（1）使用适量的物质（海波、石蜡）的原因：避免加热时间过长;

（2）器材安装顺序：自下而上；

（3）实验中，石棉网的作隹：使烧杯均匀受热：

（4）采用水浴法的好处：是物质均匀受热；

（5）记录时间间隔不能过长：否则可能记录不到温度不变的过程;

（6）海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么：

海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态；海波有明显的转折点，熔化时温度保持不变。

石蜡有明显转折点，温度一直在发生变化。

（7）晶体熔化图像的分析和实验结论。

【典例1】（2024•黑龙江绥化•模拟预测）小明和小华在学习熔化和凝固时，分别采用如图甲、乙所示

的实验装置探究烛蜡、冰的熔化特点。

（I）组装甲装置时，A、B两部件中应先固定（填“A”或部件：探究时采用“水浴法”而不直接

用酒精灯给试管加热，除了能减缓升温速度，还能使烛蜡和冰;

（2）实验中某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数为