3 第2节 熔化和凝固-【教材笔记】2026-2027学年八年级上册物理课前预习笔记（人教版·新教材）

第2节 熔化和凝固 学习目标 1.能区分物质的固态、液态和气态，知道物质的各种状态之间是可以相互转化的。 2.通过实验探究，了解固体熔化和液体凝固时温度随时间变化的规律，知道晶体和非 晶体的区别，能识别常见的晶体和非晶体。 3.知道物质的熔点和凝固点，知道熔化图线和凝固图线的物理含义。 问题 工业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件（图 3.2-1)。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？ 图3.2-1浇铸工件 +在变成工件的过程中，钢水由液态变为固态。在状态变化的过程中，钢水放热 知识点1>物态变化 温馨提示 固态、液态和气态是物质常见的三种状态。天气热 1.物态变化是物质状 态之间发生的改变，而物 的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水，再过 质的种类并没有发生玫变。 一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无 2.物质的状态变化 踪。随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之 是温度变化等条件引起 的。发生物态变化时，总间变化。通常呈固态的铝、铜、铁等金属，在温度很高 是伴随着吸热或放热，若时也会变成液态、气态；通常呈气态的氧气、氮气、氢 没有发热氯放热的过强 就不会有物态变化（但物 气等，在温度很低时也会变成液态、固态。物质各种状 体吸热或放热时却不一定态间的变化叫作物态变化。 发生物态变化)。 知识点2>熔化和凝固 物质从固态变成液态的过程叫作熔化(melting),从 液态变成固态的过程叫作凝固（solidification)。 从冰箱冷冻室中取出一块冰块放人碗中，在室温下 不久冰块就开始熔化，之后一段时间内碗里都是冰和水 62 教材笔记物理八年级上册RJ 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，但水的温度并没有升高。 这是怎么回事？想一想：其他物质熔化时的温度是 否也不变？ 演示 研究固体熔化时温度的变化规律 注意避免烫伤。 选择一些不同的物质进行实验研究，例如海 波（疏代疏酸钠)和石蜡。如图3.2-2所示，将海 波放入内有温度计的试管中，再把试管放入盛水 的烧杯中。点燃酒精灯，经过一段时间后海波就 会慢慢熔化。当温度计的温度升至40℃左右时开 始计时，每隔1min记录一次数据，填入下表。分 析温度的变化，就可以找出海波熔化时温度的变 化规律。 用水浴法加热有使物质受热均匀、温度变化平稳、 便于观察和记录的好处 将海波换为石蜡，找出石蜡熔化时温度的变 化规律。 图3.2-2观察熔化现象 的实验装置 时间/min 0 1 2 3 本实验注意 海波的温度/℃ 1.安装实验器材时应 按照“自下而上”的顺序 石蜡的温度/℃ 进行。 2.要用酒精灯的外焰 加热。 3.记录温度的时间间 实验表明：随着酒精灯的不断加热，海波在 隔不要太长，否则可能记 录不到物质熔化时温度不 熔化前温度不断升高，但熔化时温度保持不变， 变的过程。 熔化后温度继续升高；石蜡在熔化过程中温度不 4.温度计的玻璃泡要 全部浸入被测物质中，不 断升高。 要碰到试管壁和底。 第三章物态变化 63 ®想想做做 除了通过表格，我们还可以采用图像分析的方法总结海波和石蜡 熔化时的温度变化规律。图像可以很直观地表现出一个物理量（如温 度)随另一个物理量（如时间）变化的情况。图3.2-3和图3.2-4中 的纵轴表示温度，温度的数值已经标出：横轴表示时间，请你自己将 数值写上。根据上表中各个时刻的温度在坐标纸上描点，然后将这些 ,点用平滑曲线连接起来，就能得到熔化时温度随时间变化的图像。 个温度℃ 个温度℃ 60 50 50 40 30 30 20 0 时间/min 时间/min 图3.2-3海波实验图像 图3.2-4石蜡实验图像 图像法 知识点3》 熔点和凝固点 知识拓展 有些固体在熔化时尽管被不断加热，温度却保持不 如果某一种晶体 变，有固定的熔化温度，例如冰、海波、各种金属。这 中棒入了一些杂质， 其本身的熔点和凝固 类固体叫作晶体(crystal)。晶体熔化时的温度叫作熔 点会发生变化。如冬 点(melting point)。有些固体在熔化时，只要不断地吸 天雨雪天气路上结水 时，撒盐可使水的熔 热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，例如 点降低。 石蜡、松香、玻璃。这类固体叫作非晶体(amorphous matter)o 晶体和非晶体熔化时的温度变化曲线分别如图3.2-5 甲和乙所示。 64 教材笔记物理八年级上册RJ 液体凝固形成晶体时也有固定的凝固温度（图 3.2-6甲)，这个温度叫作凝固点(solidifying point)。 同一种物质的凝固点和它的熔点相同。液体凝固形成 非晶体时没有固定的凝固温度（图3.2-6乙）。 温度 温度 个温度 ◆温度 、E 时间 时间 时间 时间 甲晶体 乙非晶体 甲晶体 乙非晶体 图3.2-5物质熔化图像 图3.2-6物质凝固图像 O小资料 表3.2-1一些晶体的熔点（标准大气压) 晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃ 钨 3410 茶 80.5 铁 1538 海波 48 铜 1083 冰 0 金 1064 固态水银 -39 铝 660 固态酒精 -117 铅 328 固态氨 -210 锡 232 固态氧 -218 固态碘 114 固态氢 -259 温馨提示 物体的温度等于熔点时，其物态无法确定。如标准大气压下水熔化时，低温的 水温度升高到0℃时，停止加热，此时的冰为0℃的冰；继续加热，水开始熔化， 容化过程中，物质状态为冰水混合物，且温度保持0℃不变；当冰全部刚熔化成水 时，立即停止加热，此时的水为0℃的水。 ○想想议议 1.在图3.2-6甲中，EF、FG、GH各段分别表示温度怎样变化？物 质是在吸热还是在放热？物质处于什么状态？ 2.内蒙古自治区东北部气温曾经达到-58℃，这时应该使用什么 样的液体温度计？为什么？ 应孩使用酒精温度计。因为酒精的凝固点是-117℃，低于内蒙古自治区东北 部的最低气温 第三章物态变化 65 知识点4》熔化吸热 凝固放热 晶体在熔化时虽然温度不变，但是必须对它继续加 热，熔化过程才能完成，这表明晶体在熔化时吸热。反 过来，液体在凝固成晶体时放热，但是温度不变。非晶 体在熔化或凝固过程中也吸热或放热，但是温度改变。 夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中 加上几块冰，而不是直接加冷水（图3.2-7)。一方面 是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块在熔化成 水的过程中吸热，从而可以使饮料的温度下降得更多。 在北方的冬天，为了很好地保存蔬菜，人们通常会 在菜窖里放几桶水，这样可以利用水凝固成冰时放出的 图3.2-7冰饮 热使菜窖内的温度不会太低。 练习与应用 1.用实验探究固体熔化过程温度的变化规律时，如果记录相邻两次温度的时间间隔过 长，可能会带来什么问题？ 记录相外两次温度的时间间隔过长，若是非晶体熔化，可能会使图像有偏差；若是 晶体熔化，则可能记储熔化开始或熔化结束的时间点，且可能储过温度不变的过程。 2.图3.2-8是加热某种物质使其熔化的过程中温度随时间变化的图像。根据图像的什 么特征可以判断这种物质是一种晶体？它的熔，点是多少？从晶体开始熔化到所有晶 体完全熔化，大约持续了多长时间？ 个温度/℃ 100 90 80 60 50 10 20 30时间/min 图3.2-8 图像中有一段时间温度不变；从图像中可知它的熔点是80℃；熔化过程大约持 续了15min。 66 教材笔记物理八年级上册RJ 3.图3.2-9甲、乙分别是某物质的熔化和凝固图像。你能从中获得哪些信息？ 个温度C ◆温度/°C D 114 B 114 0 0 时间/min 时间/min 甲 乙 图3.2-9 该物质是晶体，该物质的熔点和嶷固点为114℃。 4.日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子？ 利用溶化吸热的例子：在长途运输海鲜时放些冰块，利用冰块熔化吸热，降低箱 内的温度，从而使海鲜不容易变质。 利用凝固放热的例子：北方的冬天，在菜窖里放几桶水，利用水凝固时放出热 量，使菜不易被冻坏。 5.冬天，室外已结冰。某同学把酒精和水的混合液体放到室外（温度大约为-5℃）， 经过相当长时间后，从室外取回混合液体时，却发现混合液体没有凝固。就这个现 象你能提出什么猜想？根据这个猜想举出一个可能应用的例子。 猜想：加入酒精的水凝固点变低了。 应用：可以做防冻液。 第三章物态变化67