第2节 熔化和凝固（教学课件）初中物理人教版（2024）八年级上册 第三章 物态变化

第三章物态变化第2节熔化和凝固学习目标——物理学科素养01物理观念理解物质熔化和凝固的基本概念，掌握融点和凝固点的物理意义02科学思维能够运用热力学原理分析物质在融化和凝固过程中的能量变化，培养科学思维能力03科学探究通过实验观察不同物质的融化和凝固现象，学习科学探究的基本方法，提高实验操作技能04科学态度与责任培养对物理现象的好奇心和探索精神，树立尊重科学、实事求是的科学态度与责任感教学重难点教学难点教学重点1.晶体熔化和凝固规律，温度变化、状态变化及吸放热。2.晶体与非晶体区别，熔化和凝固特点、有无固定熔点。3.用熔化和凝固知识解释现象，如冰雪消融。1.探究固体熔化温度随时间变化的实验，含器材使用、数据测量与因素控制。2.理解晶体熔化吸热温度不变的原因。3.分析温度-时间图像，判断物质状态、吸放热及熔、凝固点。观看以下视频，并回答问题：（1）钢水在变成工件的过程中，它的状态发生了怎样的变化？（2）在状态变化的过程中，钢水吸热还是放热？课堂引入视频：铁水铸造成型01知识点1物态变化知识点1：物态变化探究新知1.物质常见的三种状态杯子中的水气球中的空气冰块像冰块这样有一定_____和

_____的物质，其状态称为_______像水这样有一定体积，但_____固定形状的物质，其状态称为_____;像空气这样既没有一定的体积，也没有固定形状的物质，其状态称为_____。自然界中的物质通常是以这___状态存在的。三种体积形状固态没有液态气态半杯水冰（固）变水（液体）冰（固）一杯水水（液体）变成水蒸气知识点1：物态变化探究新知2.探究物质的三态变化

夏天，从冰箱中拿出的冰，一会儿就变成了水，再过一段时间水变少了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。结论：在一定条件下，水的三种状态可以相互转化。知识点1：物态变化探究新知3.物态变化（1）概念：物质各种状态间的变化叫作物态变化。（2）对物态变化的理解

①物质的种类没有发生变化，只是状态发生了改变。

②物质的形状发生变化的不是物态变化。如：铁块变成铁屑，状态没有变化，不属于物态变化。

③物态变化是有条件的，通常与温度有关。如：铁块加热至538℃时，铁块变成液态的铁，加热至2750℃时，又会变成气态的铁。D．一瓶水，越喝越少，质量发生改变，但状态没有改变，仍然是液态，故D不符合题意。C．玻璃杯被打碎了，玻璃杯发生了形状改变，但状态没变，仍然是固态，故C不符合题意；B．阳光下，小雪人“流汗”了，物质由固态变成液态，属于熔化现象，故B符合题意；知识点1：物态变化探究新知【典例1】下列情景中属于物态变化的是（）A．一块铁放在炉子上烧红了 B．阳光下，小雪人“流汗”了C．玻璃杯被打碎 D．一瓶水，越喝越少【详解】A．一块铁放在火炉中烧红了，温度改变了，但状态没变，仍然是固态，故A不符合题意；B02知识点2熔化和凝固知识点2：熔化和凝固探究新知1.固体和液体的转化春天冰雪消融夏天，从冰箱中拿出的冰棒化了物质从固态变成了液态冬天，河水结冰了铁水变成了铁锅物质从液态变成了固态结论：固态和液态可以相互转化（1）物质从固态变成液态的过程叫做熔化。（2）物质从液态变成固态的过程叫做凝固。熔化凝固固态液态知识点2：熔化和凝固探究新知2.熔化和凝固的概念冰（固）水（液体）冰熔化成水水凝固成冰知识点2：熔化和凝固探究新知熔化、溶化和融化的区别1.熔化是指物质从固态变成液态的过程，熔化时要吸热，所以用火字旁“熔”。例如，给糖块加热，糖块熔化成糖浆。2.溶化是指固态物质在液体中分散开来，最后变成液态的混合物的现象，要发生溶化必须有液体，所以用三点水旁“溶”。例如，食盐溶于水，形成盐水。3.融化特指冰、雪、霜等受热后化成水，多用于文学作品中。4.物理学中，在解释有关物理现象，涉及填写物态变化时，只能用熔化。不同物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗？（1）在熔化过程中物质温度应该不断上升（或不变）。（2）每一种物质熔化时温度应该不同（或相同）。【提出问题】【猜想和假设】知识点2：熔化和凝固探究新知3.探究固体熔化时温度的变化规律知识点2：熔化和凝固探究新知（1）分别取适量的海波和石蜡，对它们进行加热，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。【设计实验】探究海波（硫代硫酸钠）和石蜡的熔化过程（3）实验装置如图所示.海波石蜡温度计盛水烧杯搅拌器海波石棉网搅拌器（2）实验器材

海波（硫代硫酸钠Na2S2O3）、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、大试管、温度计、搅拌器、水、火柴。试管知识点2：熔化和凝固探究新知（4）知道一些器材的作用

石棉网：使烧杯均匀受热。

水浴法：把盛海波的试管放入盛水烧杯

中加热，可使物体均匀、缓慢受热。

搅拌器：使物体均匀受热。

实验结束时，用灯帽盖灭酒精灯。

（5）注意事项安装实验器材按照自下而上的顺序进行。

知识点2：熔化和凝固探究新知【进行实验与收集数据】（1）将石蜡和海波分别放入试管中，并用酒精灯加热。（2）温度计插入试管后，待温度升至40℃左右开始，每隔大约1min记录一次温度；观察不同温度下它们的状态变化，在海波和石蜡完全熔化后再记录4～5次。把数据填入表格。时间/min0123456789海波温度/℃40444648484848505256石蜡温度/℃28354145474852566166知识点2：熔化和凝固探究新知（1）画出温度—时间图像以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表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。【分析与论证】海波（石蜡）熔化时温度随时间变化的图像知识点2：熔化和凝固探究新知012345678012345678海波熔化时温度随时间变化的图像时间/min0123456789海波温度/℃40424548484848515656石蜡温度/℃石蜡熔化时温度随时间变化的图像时间/min0123456789海波温度/℃40424548484848515656石蜡温度/℃4042444547505255586148℃知识点2：熔化和凝固探究新知（2）实验现象①海波的熔化过程：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。②石蜡的熔化过程：吸收热量温度持续上升，在此过程中，石蜡由硬变软变稀，最后熔化为液体。

熔化前熔化中熔化后海波吸收热量，温度升高吸收热量，温度不变吸收热量，温度升高海波和石蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段温度变化的特点石蜡吸收热量，温度升高吸收热量，温度升高吸收热量，温度升高知识点2：熔化和凝固探究新知海波熔化需要达到一定的温度（48℃），熔化过程中需吸收热量，但温度保持不变，是固液共存态。石蜡熔化没有一定的熔化温度，熔化过程吸收热量，温度一直升高。（3）实验结论所以不同物质熔化过程中，温度的变化规律不同。知识点2：熔化和凝固探究新知回想实验过程，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？【评估】【交流与合作】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？（1）选用小颗粒固体的原因：使固体受热均匀；便于与温度计的玻璃泡充分接触.（2）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.（3）为了缩短实验时间，可采取的方法：①用温水；②适当减少水的质量.知识点2：熔化和凝固探究新知演示实验——《探究固体熔化时温度的变化规律》知识点2：熔化和凝固探究新知知识点2：熔化和凝固探究新知【典例2】在探究冰熔化时温度随时间变化规律的实验中，将装有少量碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中，实验装置如图甲所示。(1)组装下列实验器材时，其合理的先、后顺序是（填序号）

；①试管、温度计

②石棉网

③装水的烧杯

④酒精灯(2)将装有碎冰的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且碎冰的温度上升速度较

（选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度；④②③①慢知识点2：熔化和凝固探究新知(4)某同学根据记录的数据绘制了温度随时间变化的图像（如图丙所示），由图像可知：凝固点是

℃，冰的融化过程经历了

分钟，第4min时，该物质处于

状态；(3)观察图乙，温度计的示数为

℃；(5)通过实验探究，可得出的探究结论是：冰熔化时，继续吸热，

保持不变。-203固液共存温度知识点3熔点和凝固点知识点3：熔点和凝固点探究新知分类定义常见物质晶体非晶体1.晶体与非晶体有的固体在熔化不断吸热，温度却保持不变，有固定的熔化温度，这类固体是晶体有的固体在熔化时，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，这类固体叫作非晶体海波、明矾、冰、萘、食盐、各种金属等石蜡、松香、玻璃、沥青、塑料、橡胶等（1）熔点：

①晶体熔化时的温度叫熔点。②晶体的熔化图象。

CD段：物质处于液态，表示液体吸热升温过程。

AB段：物质处于固态，表示晶体吸热升温的过程。

BC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。

熔点BACD固态固液共存态液态知识点3：熔点和凝固点探究新知2.熔点和凝固点②晶体的凝固图象：

（2）凝固点

①晶体凝固时的温度叫凝固点。分析图像上每一段的温度和状态特点：凝固点液态固液共存固态DE段：物质处于液态，物质放热降温的过程。

FG段：物质处于固态，晶体放热降温过程。

EF段：物质处于固液共存态，晶体的凝固过程，放出热量，温度不变。

知识点3：熔点和凝固点探究新知③同一种物质的凝固点和熔点相同。例如：在1标准大气压下，水的凝固点是0℃，冰的熔点也是0℃。BC是冰熔化过程，熔点是0℃.EF是水凝固过程，凝固点是0℃.知识点3：熔点和凝固点探究新知（3）非晶体熔化、凝固时温度的变化曲线①非晶体熔化时的特点：非晶体熔化过程中，随着吸热，温度不断地上升，没有固定的熔化温度，逐渐变软、变粘、变稀、变成液态。②非晶体凝固时的特点：非晶体在凝固过程中，随着放热，温度持续降低，也没有一定的凝固温度，状态逐渐变粘、变稠、变硬，变成固态。知识点3：熔点和凝固点探究新知小资料几种晶体的熔点（标准大气压）由表看出：①不同晶体熔点不同，熔点是晶体的一种特性。

②记住冰的熔点是0℃，钨的熔点最高。晶体熔点/℃晶体熔点/℃晶体熔点/℃钨3410银962冰0铁1535铝660固态水银－39钢1515铅328固态酒精－117灰铸铁1177锡232固态氮－210铜1083萘80.5固态氧－218金1064海波48固态氢－259知识点3：熔点和凝固点探究新知黑龙江省北部最低气温曾经达到-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？

因为水银的凝固点是-39℃，气温达到-52.3℃时，水银已经凝固了，所以不可能再根据液体的热胀冷缩来测温度。查熔点表可知，这时可利用酒精温度计（酒精凝固点是-117℃）。水银凝固点-39℃酒精凝固点-117℃知识点3：熔点和凝固点探究新知知识点3：熔点和凝固点探究新知【典例3】根据表中数据判断，下列说法中正确的是（）物质水银金铜钢纯铁钨熔点/℃-3910641083151515353410沸点/℃3572807256727502750—A．金块掉入钢水中不会熔化B．电灯泡里的灯丝常用钨制成，是因为钨的沸点高C．在-40℃的环境里，水银温度计不能使用D．表中几种金属的沸点都可用水银温度计测得【详解】A．由题表中数据可知，钢水的温度高于金的熔点，所以金块掉入钢水中会熔化，故A错误；B．电灯泡里的灯丝常用钨制成，是因为钨的熔点高，灯泡通电时间较长灯丝也不会熔化，故B错误；

D．水银的沸点是357℃，表中各种金属的沸点都高于水银的沸点，所以不能使用水银温度计来测量表中金属的沸点，故D错误。C知识点4熔化吸热

凝固放热（2）非晶体熔化的条件：吸收热量。物质在固态时能量低，在液态时能量高，物质熔化时，是从低能量状态到高能量状态，所以要吸收热量。（1）晶体熔化的条件：一是温度达到熔点；二是继续吸收热量。晶体熔化时虽然温度不变，但是必须加热，若停止加热熔化也会马上停止，即熔化过程要吸热。1.熔化吸热固态知识点4：熔化吸热

凝固放热探究新知（3）熔化吸热的现象及应用

夏天我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上一些冰块，并不是直接加冷水。这是因为冰块的温度更低，冰块熔化成水的过程中要吸收热量，从而使饮料的温度下降的更多。

俗话讲“下雪不冷化雪冷”中的“化雪冷”就包含了熔化吸热的道理。化雪是熔化过程，熔化是吸热过程，从周围的空气吸热，导致空气温度降低，人们感到寒冷．知识点4：熔化吸热

凝固放热探究新知凝固是熔化的逆过程，液体在凝固时要放热。（1）晶体凝固的条件

一是温度达到凝固点；二是继续放出热量。（2）非晶体凝固条件：

放出热量。物质在液态时能量高，在固态时能量低，物质凝固时，是从高能量状态到低能量状态，所以要放出热量。2.凝固放热知识点4：熔化吸热

凝固放热探究新知（3）凝固放热的应用

北方的冬天气温低，在菜窖里放几桶水利用水凝固时放热，使菜窖内温度不致于太低，菜不致于冻坏。

北方的秋季，夜间气温会比较低，果农夜间会给果树洒水、农民夜间会给秧苗周围灌水，就是利用水凝固时放热使果实秧苗不至于被冻坏。知识点4：熔化吸热

凝固放热探究新知知识点4：熔化吸热

凝固放热探究新知【典例4】如图所示，图甲是萘的熔化图像，图乙是塑料的凝固图像。由图像可知：

非晶体需要5固液共存知识点4：熔化吸热

凝固放热探究新知

小结课堂小结课堂小结探究新知随着温度的变化，固体、液态和气体间可以相互发生转化.①熔化：物质由固态变成液态的过程叫熔化.②晶体与非晶体：有固定熔化温度的固体叫做晶体.

没有固定熔化温度的固体叫做非晶体.③熔点：晶体熔化时的温度叫做熔点.④熔化规律：晶体熔化过程不断吸热，温度保持不变；非晶体熔化过程中不断吸热，温度持续升高.⑤晶体熔化条件：温度达到熔点；不断吸热.①凝固：物质由液态变成固态的过程叫凝固.②凝固点：液体凝固形成晶体时的温度，叫凝固点.③凝固规律：晶体在凝固时放热，温度保持不变.

非晶体在凝固时放热，温度持续下降.④晶体凝固的条件：温度达到凝固点；不断放热.

熔化和凝固凝固熔化物态变化练习课堂练习课堂练习探究新知1．常温下酒精的特征是（）A．有固定的体积和形状

B．有固定体积，没有固定形状C．没有固定体积和形状

D．没有固定体积，有固定形状B课堂练习探究新知2．如图甲，用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态，当其达到某一温度时，就会熔化。图乙是其放在人手中熔化时的情景，由此可判断（

）A．镓的熔点与手的温度相同

B．金属镓可以用来制作戒指C．镓熔化过程中，吸收热量

D．镓的熔点有可能是48℃CBD．手的温度约37℃，但镓放在手中却能熔化，所以金属镓不可以用来制作戒指，且它的熔点低于手的温度，不可能为48℃，故BD不符合题意；C．熔化吸热，镓熔化过程中，吸收热量，故C符合题意。【详解】A．镓的熔点低于手的温度才能从手吸收热量，镓才能熔化，所以镓的熔点与手的温度不可能相同，故A不符合题意；课堂练习探究新知3．下列能反映晶体凝固时温度随时间变化的图象是（）C课堂练习探究新知

D课堂练习探究新知5．图甲是标准大气压下某物质的凝固图像，可知其凝固过程经历了

min，第25min时该物质处于

态。若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中（如图乙

），则试管内冰的质量将

。10固变大课堂练习探究新知6．冰，在我们的生活中随处可见，它有多种用途。如：（1）夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。一方面是