3.熔化和凝固（大单元教学课件）物理人教版2024八年级上册

3. 熔化和凝固 第三单元 物态变化 主讲：XXX 1.掌握物质在熔化和凝固过程中的温度变化规律，特别是晶体和非晶体的区别。 2.了解晶体在熔化过程中温度保持不变（即存在固定熔点），而非晶体在熔化过程中温度持续升高（无固定熔点）。 3.能够识别并列举常见的晶体和非晶体物质，如晶体包括海波、冰、各种金属；非晶体包括石蜡、松香、玻璃、沥青等。 4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义，能够分析图像以理解物质在熔化和凝固过程中的状态变化。 5.鼓励学生将所学知识应用于解决实际问题中，如解释日常生活中的熔化凝固现象。 6.培养学生将理论知识与实践相结合的能力，提高解决实际问题的能力。 7.引导学生关注身边的物理现象，培养探索自然现象的热情。 引 入 通过上节课的实验探究，我们发现不同物质在熔化和凝固过程中，温度变化规律不同，为什么存在这样的差异呢？ 一、熔点和凝固点 1.晶体和非晶体： （1）固体可分为 和 。 （2）晶体：有 的固体叫做晶体。如冰、萘、石英、明矾、海波、食盐、各种金属等。 （3）非晶体：没有 的固体叫非晶体。如松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料、石蜡、蜂蜡等。 晶体 固定熔化温度 非晶体 固定熔化温度 2.熔点和凝固点： （1）熔点：晶体 时的温度叫熔点（如晶体熔化图像中，BC段的温度），非晶体 确定的熔点。 （2）凝固点：液体 时的温度叫做凝固点（如晶体凝固图像中，FG段的温度），非晶体 固定的凝固点。 （3）同一种晶体的 和 相同。 熔化 没有 没有 凝固成晶体 熔点 凝固点 一、熔点和凝固点 典例精析 典例1、（2023·湖北恩施·中考真题）如图所示，是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．该图是某晶体的熔化图像 B．该物质在第4min时是固态 C．在第12min时不吸热不放热 D．该物质的凝固点为80℃ 【解析】A．由图可知，随着时间的增长，温度降低，从第8min到第18min温度不变，是晶体的凝固图像，故A错误； B．第8min到第18min是该物质的凝固过程，在第4min时是液态，故B错误； C．第12min是该物质的凝固过程，凝固放热，故C错误； D．从第8min到第18min温度保持80℃，该物质的凝固点为80℃，故D正确。 故选D。 D 典例精析 典例2、（2023·北京·中考真题）将某种金属制成的勺放入15℃的水中，金属勺没有熔化；将该金属勺放入45℃的水中，发现金属勺逐渐熔化。该金属的熔点可能是（　　） A．10℃ B．30℃ C．50℃ D．60℃ 【解析】金属属于晶体，其温度达到熔点并且继续吸热时，金属就会熔化。根据题目表述此金属的熔点在15℃到45℃之间，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 B 典例精析 典例3、（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“没有”）固定的熔化温度。 【解析】[1]由图可知，温度计的分度值为1℃，此时温度计的读数为45℃。 [2]晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变，说明说明晶体在熔化过程中有固定的熔化温度。 45 有 典例精析 典例4、（2023·湖南长沙·中考真题）环卫工人往结冰的桥面撒盐加快冰的熔化，激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里，当杯内的盐水中出现冰块时测量 它们的温度，温度计的示数如图所示 （每支温度计的单位都是摄氏度）， 图乙中温度计的示数为 ℃，从 实验现象可知，盐水的浓度越高，其凝固点越 。 【解析】[1]由图可知，温度计的分度值为1℃，且温度在零刻度以下，因此甲中温度计读数为-2℃，乙中温度计读数为-5℃。 [2]由甲乙两图的实验现象，浓度较高的盐水在更低的温度下还未凝固，证明盐水的浓度越高，其凝固点越低。 -5 低 知识点二、熔化吸热 凝固放热 1.熔化吸热 （1）概述：固体在熔化过程中都要 热量，常用于 。 （2）实例：夏天吃雪糕感觉凉快，是因为雪糕熔化时要吸收热量。 2.凝固放热 （1）概述：液体凝固时都要 热量，常用于 。 （2）实例：冬天，北方地窖口放几桶水，目的是水凝固放热，使地窖中的蔬菜保存较长时间；人们研制一种颗粒状聚乙烯，掺进墙或地板的水泥中，通过材料的熔化和凝固，使房间温度保持在15-40℃。 制冷 吸收 放出 保温 3.晶体熔化和液体凝固成晶体的条件： 4.晶体和非晶体在熔化（凝固）时的比较 有 不变 知识点二、熔化吸热 凝固放热 项目名称 晶体 非晶体 熔化 凝固 熔化 凝固 相同点 熔化都要 吸 热；凝固都要 放 热。 不同点 图像 熔点（凝固点） 。 。 。 。 温度变化 吸热，温度 ； 放热，温度 ； 吸热，温度 ； 放热，温度 ； 特征 吸（放）热， ；，温度 ； 先变软再变稀 先变稠，再变硬 有 无 无 不变 升高 下降 固液共存 不变 典例精析 典例5、（2023·山西·中考真题）西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品， 是山西博物院的“镇院之宝”（如图所示）。制作鸟尊等青铜器时，先用 泥土制成“内范”，在其外部涂适当厚度的蜡，将蜡雕刻成所需形状，称 之为“模”，然后在“模”的外面用泥土制成“外范”。通过加热使蜡液 流出形成空腔（模具），在空腔中倒入青铜液，待青铜液冷却后，打碎“外范”和“内范”，就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是（　　） A．将蜡加热到液态是熔化过程，会放出热量 B．青铜液冷却到固态是凝固过程，会放出热量 C．青铜液冷却到固态是凝华过程，需吸收热量 D．青铜和蜡熔化过程中，温度均保持不变 【解析】A．蜡从固态到液态是熔化过程，此过程吸热，故A错误； BC．青铜液体变成固体的过程是凝固，此过程放热，故B正确，C错误； D．青铜是晶体，熔化过程温度保持不变，蜡是非晶体，熔化过程温度升高，故D错误。 故选B。 B 典例精析 典例6、（2023·江苏无锡·中考真题）用如图所示的装置探究冰的熔化特点，将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中， 冰 热量，温度升高。当冰开始熔化时，温度 计的示数如图所示为 ，冰在熔化过程中温度 计的示数 ，由此可知，冰属于晶体。 【解析】[1]将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，由于温水的温度高于碎冰，所以温水不断失去热量，碎冰不断吸收热量，温度不断升高。 [2]观察图中温度计发现，分度值为1℃，温度计中液柱面指示在0℃刻度线，所以温度计的示数为0℃。 [3]冰在熔化过程中，不断吸热，但温度不变，所以温度计的示数保持不变，由于冰有固定熔点，所以冰属于晶体。 吸收 0 保持不变 典例精析 典例7、（2023·湖南怀化·中考真题）图甲是探究 晶体海波熔化过程的实验装置，图乙是海波熔化 时温度随时间变化的曲线图。由乙图可知海波熔 化时需要 （选填“吸热”或“放热”） 且温度 （选填“升高”或“保持不变”或“降低”）。BC段对应温度如图丙所示，则海波的熔点是 ，可选用 （选填“实验室温度计”或“体温计”）进行测量。 【解析】[1][2]由乙图可知海波熔化时一直在加热，需要吸热，且温度保持不变。 [3][4]BC段对应温度如图丙所示，温度计的分度值为1℃，刻度值上大下小，为零上温度，则海波的熔点是48℃。体温计的测量范围为35~42℃，低于海波的熔点，不能用体温计测量，可选用实验室温度计进行测量。 吸热 保持不变 48 实验室温度计 典例精析 典例8、（2024·湖南岳阳·二模）如图是某物质的“熔化和凝固”图象，以下选项正确的是（　　） A．该物质的熔点是45℃而凝固点低于45℃ B．在BC段，该物质的温度不变没有吸热 C．在t＝2min时，该物质处于固态 D．EF段物质吸收了热量 【解析】A．该物质在E点达到凝固点，因此凝固点等于45℃，熔点和凝固点对应的温度相同，故A错误；B．由图像可知，该物质是晶体，晶体熔化时吸热温度不变，在BC段该物质正在熔化，温度不变，但要持续吸热，故B错误；C．t＝2min时，该物质还没有达到熔点，因此处于固态，故C正确；D．EF段是该物质的凝固过程，晶体凝固时，放热温度不变，故D错误。 故选C。 C 课堂反馈 1．（2024·江苏宿迁·三模）夏季，我们吃雪糕感到凉爽，其中蕴含的物理知识是（    ） A．凝固放热 B．熔化吸热 C．汽化吸热 D．升华吸热 2．（2024·甘肃天水·模拟预测）某实验小组利用如图所示装置探究某物质熔化时温度的变化规律。装置中采用“水浴”加热的好处是 。由图可知， 该物质是 （填“晶体”或“非晶体”）。 3．（2024·新疆乌鲁木齐·三模）小索同学在做“探究冰熔化时 温度的变化规律”实验时，实验装置如图甲所示。 （1）某时刻试管中温度计的示数如图乙所示是 ℃； （2）根据实验数据画出了温度随时间变化的图像（如图丙）， 由图丙可知冰是 （选填‘晶体’或“非晶体”），其熔点 是 ℃；在BC段，该物质 （选填“需要”或“不需要”）吸热。 B 均匀受热 晶体 晶体 0 -4 需要 课堂反馈 4．（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，绘制出了如图乙所示的图像。下列说法错误的是（　　） 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BC段，处于固液共存状态，此过程中晶体放热 C．图乙中，晶体在D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50℃ B 课堂反馈 5．（23-24八年级下·四川甘孜·期末）如图所示，在天宫课堂上，王亚平老师触碰乙酸钠溶液球后，液体球迅速“结冰”，成为一个白色固体小球，这属于 （填 写物态变化名称）现象；此过程要 （选填“吸热”或“放热”）。 6．（23-24九年级下·山东威海·期中）小兵用图1中的实验装置来探究 某物质的熔化特点。 （1）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”、“B”或“C”）方法进行读数的； （2）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-4℃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 ； 凝固 放热 A 固液共存 不变 冰水混合物放热，一部分水凝固，凝固过程温度不变 课堂反馈 6．（23-24九年级下·山东威海·期中）小兵用图1中的实验装置来探究某物质的熔化特点。 （3）小红也组装了图1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 ； （4）图4是将装有液态海波的大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）。在第10min时，海波 （能/不能）继续凝固，其原因是 。 实验时将试管碰到烧杯底部 不能 第10min时海波的温度和水的温度相等，不会发生热传递 课堂小结 作业 1.P70《练习与应用》第2-5题。 2.完成分层练习。 $$