4.3 熔化和凝固 教案 2026-2027学年物理沪粤版八年级上册

该教案聚焦熔化和凝固概念、晶体与非晶体区别、熔点凝固点及熔化曲线分析，通过冰雪消融等生活现象导入概念，以冰熔化时温度不变的反直觉现象制造认知冲突，搭建从生活到实验探究的学习支架。 以海波和石蜡对比实验为核心，完整呈现科学探究流程，通过图像法分析熔化曲线，结合0℃冰在0℃房间不熔化等练习突破难点，培养科学探究能力与科学思维，助力学生掌握实验操作与图像分析技能，为教师提供清晰教学路径与重难点解决方案。

4.3 熔化和凝固 课题 §4.3 熔化和凝固 课型 新授课 年级 八年级 课时 1课时（45分钟） 教材 沪粤版八年级上册 第四章 教师 一、核心素养目标 物理观念 知道固体和液体可以相互转化，认识熔化和凝固的概念；通过实验探究，知道固体熔化时温度的变化规律，理解熔化曲线的含义，学会用图像探究物理规律的方法；知道晶体和非晶体的区别，认识熔点和凝固点，知道同种物质的凝固点与熔点相同。 科学思维 通过海波和石蜡的对比实验，经历"实验观察→数据记录→图像绘制→分析归纳"的科学思维过程，训练用图像法分析物理规律的能力；通过对熔化曲线AB/BC/CD各段的分析，训练分段读图、逐段推理的思维方法；通过晶体与非晶体的分类对比，培养分类思维和归纳概括能力。 科学探究 经历"提出问题→猜想假设→设计实验→进行实验→分析论证→得出结论"的完整科学探究过程；通过"水浴加热""自下而上组装"等实验细节的设计和讨论，体会科学实验中控制条件和规范操作的重要性。 科学态度与责任 通过观察冰熔化时温度不变的实验事实激发探究兴趣；通过对比海波和石蜡的不同熔化行为，理解"不同物质性质不同"的物质观；通过熔点表了解不同物质熔点的巨大差异（从-259℃到3414℃），感受物质世界的多样性。 二、教学重难点 教学重点 1. 晶体熔化时温度的变化规律——熔化曲线的绘制与分析（AB/BC/CD各段的状态、吸放热、温度变化）。 2. 晶体和非晶体的区别——有无固定的熔化温度（熔点）。 3. 熔点和凝固点的概念，同种晶体熔点=凝固点。 教学难点 1. 熔化曲线的分段分析——BC段（固液共存、吸热但温度不变）的理解。 2. 晶体熔化两个条件（达到熔点+持续吸热）的综合运用——例如0℃的冰在0℃的房间中不熔化。 3. 用图像法探究物理规律——从描点→连线→分析的基本方法。 三、教学器材 海波（硫代硫酸钠）、石蜡、试管、烧杯、铁架台、酒精灯、温度计、秒表、石棉网、多媒体课件（PPT）。 四、教学过程 环节1：情境导入（约4分钟） 【教师活动-1】 同学们，第四章我们学了物质的几种形态——固态、液态、气态。物质可以在这些状态之间转化。今天我们来学习固态和液态之间的转化。 看这些图片：春天冰雪消融——固态冰变成液态水；蜡烛燃烧流下烛油——固态蜡变成液态蜡；火山岩浆——固态岩石变成液态。这些都是什么过程？——固态变成液态，叫"熔化"。 反过来：冬天房檐下的冰凌、糖画师傅用糖水勾勒图案冷却成形、岩浆遇冷凝固成岩石——液态变成固态，叫"凝固"。 （板书：熔化——固→液；凝固——液→固） 来看一个现象：取一块冰放入杯中，冰开始熔化，冰水混合。用温度计测量——你会发现什么？冰在熔化过程中，水的温度始终是0℃，不变！奇怪吗？冰在吸热，为什么温度不升高？是不是所有物质熔化时温度都不变？这就是我们今天要探究的问题。 【学生活动-1】 观察PPT图片，在学案上记录熔化（固→液）和凝固（液→固）的定义。 思考冰熔化温度不变的现象——热量去哪儿了？做出自己的猜想。 【知识总结】 ①熔化：物质从固态变成液态的过程。②凝固：物质从液态变成固态的过程。③熔化和凝固是互逆过程。④提出问题：冰在熔化过程中吸热但温度不变——其他物质熔化时温度变化规律是否也相同？引出实验探究。 【设计意图】 从直观的生活图片引入熔化和凝固概念，降低认知门槛。用"冰熔化时吸热但温度不变"这一反直觉现象制造认知冲突，激发探究兴趣，自然过渡到实验。 环节2：实验设计——研究固体熔化时温度的变化规律（约5分钟） 【教师活动-1】 知识点一：研究固体熔化时温度的变化规律。 我们要探究的问题：不同物质在熔化过程中，温度的变化规律相同吗？ （引导猜想）有两种可能：①不同物质熔化时温度变化规律不同；②规律相同。你们猜哪种对？——实验之前我们不下结论，用实验说话。 实验对象：海波（硫代硫酸钠）和石蜡。分别加热，记录温度，比较温度变化规律。 实验设计要点： ①需要哪些器材？（试管、烧杯、铁架台、酒精灯、温度计、秒表、石棉网） ②怎么加热？——水浴加热！为什么？让海波/石蜡受热均匀，温度缓慢上升，便于观察。 ③装置从下往上装还是从上往下装？——自下而上。先放酒精灯，调整铁圈高度，再放石棉网和烧杯，最后固定温度计。为什么？酒精灯火焰高度决定一切。 ④记录什么？——时间和对应的温度，以及物质的状态（固态/固液共存/液态）。每隔1分钟记录一次，从40℃左右开始，完全熔化后再记录4~5次。 【学生活动-1】 讨论并回答：①为什么要水浴加热？（均匀受热，温度变化缓慢）②为什么要"自下而上"组装？（酒精灯高度决定其他装置位置）③实验要记录哪些物理量？（时间、温度、物质状态）④如何设计实验数据记录表格？ 【知识总结】 实验设计关键：①水浴加热——均匀受热+缓慢升温；②自下而上组装——酒精灯定高；③记录三要素——时间、温度、状态；④选海波和石蜡作对比——前者代表有固定熔点的固体，后者代表没有固定熔点的固体。 【设计意图】 让学生参与实验设计过程，不能只当"实验操作说明书"。水浴加热和自下而上的组装方法不是为了考试而背的，要让学生理解背后的科学道理——控制变量、均匀加热、安全操作。 环节3：实验探究一——海波熔化时温度的变化规律（约8分钟） 【教师活动-1】 活动1：海波熔化时温度的变化规律。 （演示实验，展示数据记录表） 海波从40℃开始加热，每隔1分钟记录一次温度，数据如下： 时间/min：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 温度/℃ ：40 42 44 46 48 48 48 48 51 54 57 状态：固态（0-3min）→ 固液共存（4-7min）→ 液态（8-10min） 大家注意到没有？从第4分钟到第7分钟，温度卡的死死的不动——48℃。这4分钟里，海波在不停地吸热，但温度不变！热去哪儿了？——热量全部用来"破坏"海波的晶体结构，使固态变成液态，没有用来升温。这叫"熔化热"。 （画图像）横轴时间，纵轴温度，把这些点描出来连成线——就是海波的熔化图像。 （PPT第11页）分段分析AB/BC/CD： AB段（0-3min）：固态，吸热，温度升高。海波处于固态，吸热后分子振动加剧，温度上升。 BC段（4-7min）：固液共存，吸热，温度不变（48℃）。这是海波的熔化过程！温度停止上升，吸收的热量全部用于熔化——破坏晶体结构。 CD段（8-10min）：液态，吸热，温度升高。海波全部变成液体，继续吸热，温度再次上升。 特殊点：B点——海波刚开始熔化，仍为固态（温度刚到48℃）；C点——海波刚好完全熔化，全为液态（温度仍在48℃）。 实验结论（PPT第12页）：海波开始熔化时温度是48℃；熔化过程中继续加热、温度保持不变；全部熔化后继续加热、温度上升。 【学生活动-1】 在学案上：①完成海波熔化数据记录表的状态栏；②根据数据在坐标系上描点、连线，画出海波熔化图像；③用横线标出AB、BC、CD三段，标注每段的状态（固态/固液共存/液态）和吸放热情况。 思考：BC段海波吸热但温度不变，吸收的热量做什么用了？（用于熔化——破坏晶体结构） ⚠️ 易错提醒：①BC段是"吸热但温度不变"，不是"温度不变所以不吸热"——吸热和温度不变同时发生，热用于熔化而不是升温。②B点物质是固态（刚好到熔点、还没开始熔化），C点物质是液态（刚好全部熔化完）。③图像是折线（不是曲线）——温度变化是线性的。 【知识总结】 海波熔化规律：①开始熔化温度=48℃（熔点）；②熔化过程（BC段）：固液共存，持续吸热，温度不变；③熔化前（AB）：固态升温；熔化后（CD）：液态升温。海波有固定的熔化温度。 【设计意图】 海波熔化是本节课最核心的实验。教学分三步走：先给数据→再画图像→最后分段分析。BC段"吸热但温度不变"是最大难点，必须用"热量用于破坏晶体结构而不是升温"这个类比讲透。AB→BC→CD的逐段分析和B/C点的判断是中考常考点。 环节4：海波凝固的特点（约5分钟） 【教师活动-1】 熔化是固→液，凝固是液→固。海波凝固时温度怎么变？ 让全部熔化的海波慢慢冷却，每隔1分钟记录温度，画凝固图像。 （ 展示凝固图像——与熔化图像关于时间轴对称） 凝固图像也分为三段： DE段：液态，放热，温度降低。 EF段：固液共存，放热，温度不变（48℃）。和海波熔化一样，凝固时温度也卡在48℃不动——放出的热量来自物质从液态变为固态释放的"凝固热"。 FG段：固态，放热，温度降低。 实验结论 ：①海波凝固时温度变化特点与熔化时相反；②海波只有温度降到48℃时才开始凝固，凝固过程中温度保持不变（48℃）。 【学生活动-1】 在学案上画出海波凝固图像的DE、EF、FG三段，标注各段状态。 对比思考：熔化图像和凝固图像有什么相同点和不同点？相同：①都有一段水平段（温度不变）；②水平段的温度相同，都是48℃。不同：熔化吸热、凝固放热。 【知识总结】 海波凝固规律：①凝固过程（EF段）：固液共存，放热，温度不变（48℃）；②同种物质凝固时的温度（凝固点）=熔化时的温度（熔点）=48℃；③凝固是熔化的逆过程。 【设计意图】 海波凝固与熔化对比讲解，既巩固了图像分析法，又为后面"同种晶体熔点=凝固点"打下实验基础。DE→EF→FG的分段与AB→BC→CD一一对应，学生容易建立熔化/凝固对称的概念。 环节5：实验探究二——石蜡熔化时温度的变化规律（约6分钟） 【教师活动-1】 活动2：石蜡熔化时温度的变化规律。 换石蜡做同样的实验，数据如下： 时间/min：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 温度/℃ ：40 41 42 43 44 45 46 47 49 51 54 状态：固态→慢慢变软、变稠、变稀→完全熔化。 石蜡的熔化图像是什么形状？——一条不断上升的斜线，没有水平段！ 石蜡熔化特征：固态慢慢变软→变稠→变稀→液态。整个过程一直吸热，温度一直在升高。没有固定的熔化温度。 有水平段吗？没有。有BC段吗？没有。石蜡从固态变成液态是"渐变"，不是"突变"。 石蜡凝固：蜡液冷却→慢慢由软变硬→固态。温度不断降低。也没有固定的凝固温度。 【学生活动-1】 在学案上：①完成石蜡熔化数据记录；②描点画出石蜡熔化图像（注意：没有水平段！）；③与海波图像对比——找出最核心的区别（有无水平段=有无固定熔化温度）。 【知识总结】 石蜡熔化规律：①固态→软→稀→液态（渐变过程）；②整个过程持续吸热，温度不断升高；③没有固定的熔化温度——没有所谓的"熔点"。石蜡凝固：温度不断降低，没有固定的凝固温度。 【设计意图】 石蜡与海波的对比是本课设计核心——两组实验，同一方法，不同结果。让学生在对比中自己发现"有固定熔化温度"和"没有固定熔化温度"的本质区别，为后面晶体/非晶体概念做铺垫。 环节6：晶体和非晶体（约7分钟） 【教师活动-1】 两类固体的对比，引出知识点二：晶体和非晶体。 像海波这样，熔化时有固定温度的固体，叫晶体。晶体有熔点。 像石蜡这样，熔化时没有固定温度的固体，叫非晶体。非晶体没有熔点。 常见晶体：冰、海波、各种金属、钻石、食盐、石墨、水晶——记住：金属都是晶体！ 常见非晶体：石蜡、松香、玻璃、塑料、沥青、蜂蜡。 晶体熔化需要两个条件：①达到熔点（温度条件）；②持续吸热（热量条件）。两个条件缺一不可！ 提问：把海波加热到48℃就停止加热，海波会继续熔化吗？——不会！到了熔点但没有持续吸热，不熔化。两个条件都要满足。 看这张熔点表——不同晶体熔点差别巨大：固态氢-259℃，钨3414℃。这说明不同物质性质不同。 冰的熔点是0℃——这就是为什么冰水混合物的温度总是0℃。 凝固点：晶体凝固时的温度。 注意两个结论：①凝固是熔化的逆过程；②同一种物质的凝固点和熔点相同！海波熔点48℃=凝固点48℃；冰熔点0℃=凝固点0℃。 分析凝固图像：DE段液态放热降温→EF段固液共存放热温度不变（凝固点）→FG段固态放热降温。与熔化图像完全对称。 【学生活动-1】 在学案上完成：①晶体/非晶体对比归纳表（定义、有无熔点、熔化图像特征、凝固图像特征、实例）；②写出晶体熔化两个条件（达到熔点+持续吸热）；③判断："同一种物质的熔点一定等于凝固点"对吗？（对——但仅限晶体，非晶体没有固定熔点/凝固点）④查阅熔点表，找出熔点最高的金属和熔点最低的金属。（钨3414℃最高，汞-39℃最低——汞常温下是液态！） ⚠️ 易错提醒：①"晶体有熔点，非晶体没有"——对，但更准确地说是"晶体有固定的熔化温度，非晶体没有"。②晶体熔化两个条件必须同时满足——到达熔点但不继续加热=不熔化（0℃的冰放入0℃的房间不会熔化，因为虽然温度到了但无法吸热）。③"同种物质熔点=凝固点"——这是晶体特有的性质，不能用于非晶体。④海波是非晶体吗？不！海波是晶体——它有固定的熔点48℃。⑤石蜡、玻璃、塑料、沥青都是非晶体——考试经常挑这些考。 【知识总结】 ①晶体：有固定熔化温度（熔点），熔化图像有水平段（BC段）。如：冰(0℃)、海波(48℃)、金属、食盐、钻石。②非晶体：无固定熔化温度，熔化图像无水平段。如：石蜡、玻璃、塑料、沥青。③晶体熔化条件：a.达到熔点；b.持续吸热（缺一不可）。④同种晶体：熔点=凝固点。⑤晶体熔化/凝固图像中，水平段为固液共存态。 【设计意图】 在两组实验对比之后水到渠成地引出晶体/非晶体概念——概念不是空降的，是实验归纳的结果。晶体熔化两个条件是高频考点，必须在课堂上用"停火实验"讲透。熔点表让学生在查阅中感受数据差异，培养从表格获取信息的能力。 环节7：课堂练习（约7分钟） 【练习1】 在0℃的房间里，把一块0℃的冰放入一大盆0℃的水中，过一会儿（ ） A. 一部分冰熔化成水使水增多 B. 一部分水凝固成冰使冰增多 C. 冰不熔化，水也不凝固，两者不变 D. 以上三种情况都有可能 【教师活动-1】 分析：0℃的冰放入0℃的水——冰的温度=熔点，水的温度=凝固点。 冰能不能吸热？——不能！冰（0℃）和水（0℃）温度相同，没有温度差，就不会发生热传递。 冰不能吸热→不满足熔化条件②→冰不熔化。 水不能放热→不满足凝固条件②→水不凝固。 结果：两者都不变。 答案：C。 【学生活动-1】 独立完成练习1。答案：C。分析要点：热传递条件——有温度差；无温度差→无热传递→无熔化/凝固。 【练习2】 如图是某液态物质放在室温下凝固时温度随时间变化的图象。由图象可知该物质的熔点是______℃，凝固过程所经历的时间是______min，第13min该物质处于______态。此时的室温是______℃。 【教师活动-2】 读图分析： ①图像是凝固图像——温度随时间下降。EF段温度不变（48℃）→该物质是晶体，凝固点=48℃。同种物质熔点=凝固点=48℃。 ②EF段对应时间：从第4min到第8min→凝固过程经历4min。 ③第13min：已过FG段→固态。 ④室温：图像最后稳定在24℃→室温24℃（物质温度最终等于室温）。 答案：48，4，固，24。 【学生活动-2】 独立完成练习2。答案：48℃，4min，固态，24℃。 方法总结：凝固图像读图——找水平段（EF）→确定凝固点→利用对称性得熔点（同种物质熔点=凝固点）→水平段时间差=凝固时间→最终温度=室温。 【练习3】 如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象，根据图象可以判断（ ） A. 该物质是非晶体 B. 该物质的熔点是80℃ C. 第10min时，该物质已完全熔化 D. 该物质在10~25min内没有吸收热量 【教师活动-3】 读图分析： 图像有水平段→该物质是晶体，A错误。 水平段温度=80℃→熔点=80℃，B正确。 第10min处于水平段中间→固液共存，尚未完全熔化（要等水平段结束才是完全熔化），C错误。 10~25min是水平段（对应BC段）→固液共存，持续吸热但温度不变，D错误（不是"没有吸热"，是"吸热但温度不变"）。 答案：B。 【学生活动-3】 独立完成练习3。答案：B。 A错：有水平段→晶体。C错：第10min在水平段中→固液共存。D错：水平段吸热但温度不变——这是晶体熔化的核心特征。 ⚠️ 易错提醒：练习3的D选项是经典陷阱——"水平段=温度不变=不吸热"是错误认知！晶体熔化时水平段吸热但温度不变，吸收的热用于熔化而不是升温。练习1也是经典题型——"温度相同→无热传递→不熔化也不凝固"，考的是晶体熔化条件（达到熔点+持续吸热）的综合运用。 【知识总结】 三道练习覆盖：①晶体熔化条件的综合运用（0℃冰+0℃水→不变——温度相同无热传递）；②凝固图像读图（找水平段→确定凝固点→利用对称性得熔点→读时间差→读最终温度）；③熔化图像读图（有水平段→晶体→水平段温度=熔点；水平段中→固液共存，吸热但温度不变）。 【设计意图】 练习1考熔化条件的综合运用（温度差和热传递），练习2考凝固图像读图全流程，练习3考熔化图像辨析（晶体/非晶体判断+水平段含义）。三道题从"概念运用"到"图像读图"到"辨析推理"，层层递进。 环节8：课堂小结（约3分钟） 【教师活动-1】 我们来梳理今天的内容。 一、熔化和凝固：熔化（固→液），凝固（液→固），互逆过程。 二、晶体和非晶体：晶体有固定熔化温度（熔点），熔化图像有水平段——代表固液共存、吸热温度不变。非晶体没有固定熔化温度，熔化图像没有水平段——渐变。 三、晶体熔化两个条件（缺一不可）：①达到熔点；②持续吸热。 四、同种晶体：熔点=凝固点。 五、图像分析口诀：水平段=固液共存=吸热但温度不变（熔化时）或放热但温度不变（凝固时）。 （引导学生画六种物态变化的三角关系图——但今天重点总结固←→液这对互逆变化，下节课继续学气态参与的变化。） 【学生活动-1】 完成学案"课堂小结"填空和"自我评价"。同桌互查：①能说出海波和石蜡熔化的核心区别吗？②能画出晶体和非晶体的熔化图像并标注各段吗？③能完整写出晶体熔化两个条件吗？ 【知识总结】 本节知识体系：①熔化（固→液）和凝固（液→固）是一对互逆过程；②晶体（有熔点/凝固点）与非晶体（无固定熔化温度）的本质区别在于是否有水平段；③晶体熔化二条件（达到熔点+持续吸热）；④同种晶体熔点=凝固点；⑤熔化/凝固图像读图三步：看有无水平段→判断晶体/非晶体→逐段分析状态和吸放热。 【设计意图】 本节是"固←→液转化"专题。课堂小结先收束本节，再放眼第四章——后续还要学"液←→气"（汽化/液化）和"固←→气"（升华/凝华）。给学生一个知识地图：今天建好"固←→液"这座桥，后面两座桥等我们去建。 五、板书设计 §4.3 熔化和凝固 一、熔化（固→液） 凝固（液→固） 互逆过程 二、晶体：有固定熔化温度（熔点），图像有水平段 如：冰(0℃)、海波(48℃)、金属、食盐、钻石 熔化条件：①达到熔点 ②持续吸热（缺一不可） 非晶体：无固定熔化温度，图像无水平段 如：石蜡、玻璃、塑料、沥青 三、同种晶体：熔点 = 凝固点 四、熔化图像读图 AB段：固态，吸热，升温 DE段：液态，放热，降温 BC段：固液共存，吸热，恒温 EF段：固液共存，放热，恒温 CD段：液态，吸热，升温 FG段：固态，放热，降温 口诀：水平段=固液共存=吸/放热但温度不变 六、教学反思 本节是第四章的中间节点——承上启下。教学内容以实验探究为主，海波和石蜡的对比实验是核心。BC段"吸热但温度不变"是最大难点，课堂上要用"热量用于破坏晶体结构而不是升温"这个直观比喻讲透，光说"熔化需要吸热"不够——学生需要理解"热量去哪了"才能真正接受"温度不变"这个事实。晶体熔化两个条件的综合运用（如0℃冰在0℃水中不熔化）是中考经典题型，课堂练习1已经体现，建议追加一个变式：把0℃的冰放入高于0℃的水中→冰会熔化吗？（会——有温度差，能持续吸热）。图像读图是后续所有物态变化章节的通用技能，本节打好基础非常关键——AB/BC/CD三分法要在黑板上反复画、反复讲，让学生形成条件反射。 学科网（北京）股份有限公司 $