《熔化和凝固》课件

《熔化和凝固》物质常见的三种状态自然界中物质通常以固态、液态、气态三种状态存在。（1）在常温下呈现固态的物质，如钢铁、石块等，一般称之为固体；（2）在常温下呈现液态的物质，如水、煤油等，一般称之为液体；（3）在常温下呈现气态的物质，如氧气、水蒸气等，一般称之为气体。知识点1物态变化浇铸通常呈气态的氧气、氦气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态。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；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。物质各种状态间的变化叫做物态变化。物体形状的改变和物质状态的变化不是一回事，物体形状的改变不是物态变化。例如,冰块熔化成水，水加热变成水蒸气，这都是水在三种状态间的变化，也就是物态变化。下列情景中，哪个过程属于物态变化（）A.铁棒放在火炉中被烧红了B.铁丝被折弯了C.窗户上的玻璃被打碎了D.阳光下，小雪人“流汗”了

D温度改变，状态未变形状改变，状态未变形状改变，状态未变水从固态变成了液态，发生了物态变化。蜡烛先由固态变成液态，然后又由液态变成固态。实验一：将蜡烛点燃，观察蜡烛的变化。知识点2熔化和凝固现象：不断有烛油往下流，烛油冷却后又变成了蜡块。实验二：夏天，将雪糕放室温下观察雪糕的变化。现象：雪糕逐渐变小、融化，并流了下来。雪糕由固态变成液态。实验三：将通电加热的电烙铁放到松香上，然后拿开，观察松香的变化。现象：部分松香变软熔化，拿走电烙铁后，又慢慢变硬。部分松香先由固态变成液态，然后又由液态变成固态。实验四：将半碗水放入冰箱冷冻室后过一段时间取出看一下这碗水的变化。通过观察上面四个实验我们可以发现：固体被加热可以变成_______，液体冷却可以变成_______。液体固体现象：碗中的水结成了冰。水由液态变成固态。物质从固态变成液态的过程叫做熔化，如冰融化成水。从液态变成固态的过程叫做凝固，如水结成冰。熔化凝固固态液态气态熔化、溶化和融化的区别见《教材帮》物理RJ八上第三章第2节知识点2提出问题：不同的物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗?猜想与假设：（1）不同的物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同；（2）不同的物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律不同。设计实验：探究固体熔化时温度的变化规律（1）设计想法：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。铁架台酒精灯石棉网烧杯温度计试管（2）实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、钟表、海波、蜂蜡、水等。（1）在两个分别盛有海波和蜂蜡的试管中各插入一支温度计，再将试管放在盛水的烧杯中，使试管均匀受热。（2）用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热，观察海波和蜂蜡的变化情况，以及温度计示数的变化。（3）待海波温度升至40℃，蜂蜡的温度升至50℃，每隔1min记录一次温度计的示数，全熔化后再记录3-4次，数据记录如下表所示。进行实验和收集证据记录表格时间/min

0123456789101112海波的温度/℃40424446484848484848505356状态固态固液共存态液态记录表格时间/min

0123456789101112蜂蜡的温度/℃52555861626364656770717274状态固态粘稠状态液态（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，得到海波和蜂蜡温度随时间变化的图像。分析与论证时间/min温度/℃海波温度随时间变化的图像ABCD蜂蜡温度随时间变化的图像温度/℃时间/min

（2）分析图像：

根据海波熔化图像的特征，可将整个过程分为3段：AB段、BC段和CD段。结合实验数据可以看出:①AB段——海波的状态是固态，这段时间海波吸热，温度不断升高；②BC段——海波的状态是固液共存态，这段时间海波吸热熔化，但温度保持为48℃

；③CD段——海波完全变为液态，这段时间海波吸热，温度不断升高。

根据蜂蜡熔化图像可知蜂蜡的情况与海波不同：随着加热时间的增加蜂蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀，逐渐熔化为液态，整个熔化过程蜂蜡不断吸热，温度也逐渐升高。得出结论：（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）在熔化过程中虽然继续吸热，但温度保持不变；有的物质（如蜂蜡）在熔化过程中变软，后变稀，最后变为液态，且随着加热时间的延续温度逐渐升高。

实验注意事项：（1）安装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。（2）实验时，海波和蜂蜡应适量，目的是避免加热时间过短或过长，影响实验效果。（3）实验时，温度计的玻璃泡要与被测物质充分接触，但不能触碰试管壁或试管底。（4）记录温度的时间间隔不要太长，否则可能记录不到物质熔化时温度不变的过程。（5）酒精灯的使用：①不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯；②用外焰加热；③用完酒精灯后必须用灯冒盖灭(不能用嘴吹灭)。酒精灯火焰分为外焰、内焰和焰心，加热时要用外焰加热酒精灯不能相互引燃（6）让海波、石蜡均匀缓慢受热的三种措施：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。（7）切勿将温度计当搅拌器使用。（8）烧杯下面放石棉网的目的是使烧杯受热均匀。水浴法水浴法是一种能给物体均匀、间接地加热，并能控制温度上升速度的好方法，如在上面的实验中海波的熔化温度是48℃，而酒精灯火焰的温度高达几百摄氏度，如果用酒精灯直接给海波加热，由于海波不能均匀受热，将难以观察和记录其熔化过程的现象和实验数据、而把试管放入盛水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，通过烧杯中的水缓慢、均匀加热试管，使试管内的海波均匀受热，缓慢升温，从而能够有充分的时间测量温度和观察现象。加热并搅拌，而不是用酒精灯直接加热，目的是使试管内的海波______________________。(2)将装海波的试管放在盛水的烧杯内如图所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。(1)安装实验器材时，应按照

__________________（填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。自下而上均匀受热酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，按照从下而上的顺序进行。水浴法使海波均匀受热，便于记录实验温度海波在第6分钟时处于___________状态时间/min

012345678910海波的温度/℃4042444648484848495051

固液共存(3)下表是实验中记录的数据由表格知，第6min时，物体处于熔化过程中，所以为固液共存状态。晶体和非晶体有些固体在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变，有固定的熔化温度，例如冰、海波、各种金属等，这类固体叫做晶体。知识点3熔点和凝固点玻璃塑料蜂蜡橡胶

有些固体在熔化过程中只要不断的吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，例如蜡、松香、玻璃、沥青等，这类固体叫做非晶体。液体凝固形成晶体时也有确定的温度，这个温度叫做凝固点。同一物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。熔点和凝固点晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同，熔点一般也不同；非晶体没有确定的熔点。如果在一种晶体中掺入其他物质，则该晶体的熔点和凝固点会发生变化。例如，在水中加入盐或酒精，可降低水的凝固点，所以冬天在大量积雪的公路上撒盐可以降低雪的熔点，加速雪的熔化。熔化与凝固图像温度/℃时间/min熔点CD固液共存液态晶体的熔化图像0AB1.熔化图像AB段内物质是固态，吸热升温；固态BC段表示熔化过程（在B点时，物质开始熔化，到C点熔化结束），物质处于固液共存态，吸热温度保持不变；CD段内物质是液态，吸热升温。时间/min硬软稀液态非晶体的熔化图像温度/℃0如图所示为非晶体的熔化图像。由图像可知：非晶体在熔化过程中不断吸热，温度不断上升。2.凝固图像EF段时间内物质是液态，放热降温；温度/℃时间/min凝固点HG固液共存液态晶体的凝固图像0EF固态FG段表示凝固过程（在F点物质开始凝固，到G点凝固结束），物质处于固液共存态，放热温度保持不变；GH段时间内物质是固态，放热降温。时间/min温度/℃0非晶体的凝固图像硬软稀液态如图所示为非晶体的凝固图像。由图像可知：非晶体在凝固过程中不断放热，温度不断降低。晶体熔化与凝固的条件钨3410℃银962℃萘

80℃固态酒精

-117℃钢1515℃铝660℃海波

48℃固态氧

-218℃铜1083℃铅328℃冰0℃固态氮

-210℃金1064℃锡232℃固态水银-38.8℃固态氢-259℃几种晶体的熔点（标准大气压）晶体熔化的条件:①温度达到熔点；②继续吸热。晶体凝固的条件:①温度达到凝固点；②继续放热。想一想：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？为什么？应该使用什么样的液体温度计？

不能使用水银温度计。常见的温度计是根据液体的热胀冷缩原理工作的，因为水银的凝固点为-38.8℃，此时该地区的温度低于水银的凝固点，水银已经处于固态，所以无法使用。应该使用酒精温度计，因为酒精的凝固点为-117℃，气温即使下降到-52.3℃,酒精也不会凝固。如图所示是某物质在熔化时温度随加热时间变化的图像。由图可知：该物质是

（选填“晶体”或“非晶体”），其中BC段物质处于

（选填“固态”“液态”或“固液共存态”）。该物质的熔点为

℃。温度/℃时间/minCDAB25480

510该物质在BC这段时间内，吸热但温度保持48℃不变，表明该物质是晶体，熔点为48℃。BC段是熔化过程，物质处于固液共存态。晶体固液共存态481.晶体在熔化或凝固过程中虽然温度保持不变，但必须继续吸热或放热，才能保证熔化或凝固过程的完成。晶体在熔化或凝固过程中吸收或放出的热量，不是用来升高或降低温度的，而是用来完成熔化或凝固。2.非晶体在熔化或凝固时也要相应地吸热或放热，边升温边熔化或边降温边凝固。知识