第2节 熔化和凝固（培优教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦熔化和凝固，涵盖定义、吸放热规律、晶体与非晶体特点及熔点凝固点。通过春雪、冰挂等自然场景导入，从生活现象提问过渡到物理原理，搭建认知支架。 亮点在于以科学探究为主线，设计海波与石蜡对比实验，引导学生绘制温度-时间图像分析规律，培养科学思维。结合冰袋降温、金属铸造等实例，强化物理观念，助力学生理解知识应用，教师可高效开展实验教学与知识巩固。

物理八年级上册 • 人教版 第三章 　物态变化 第2节 　熔化和凝固 新课导入 这些我们早已习以为常的自然与生活场景，日复一日在我们身边上演。 春日 · 冰雪消融 炎夏 · 冰棍融化 寒冬 · 河水结冰 这些现象背后，究竟隐藏着怎样的物理奥秘？ 学习目标 物理观念 1. 掌握熔化、凝固现象及其吸、放热规律。 2. 掌握晶体、非晶体熔化与凝固的特点和发生条件。 3. 认识晶体与非晶体，理解熔点和凝固点。 科学思维 1. 通过探究固体熔化温度变化规律，体会归纳推理的思维方法。 2. 认识晶体与非晶体，学会运用运用比较、分类的研究方法。 实验探究 探究固体熔化温度变化规律，亲历完整科学探究过程， 发展探究能力，掌握运用图像表述物理规律的方法。 科学态度与责任 探究固体熔化规律，树立严谨求实的科学态度，认识物理和生活社会的联系。结合熔化、凝固的生活实例激发学习兴趣。 重点难点 教学重点 1. 研究晶体在熔化和凝固过程中温度随时间变化的规律。 2. 学习利用图像分析数据寻找规律方法。 科学难点 根据实验数据描点作图，并根据图像总结熔化时温度变化规律。 学习内容 01 02 物态变化 熔化和凝固 03 熔点和凝固点 04 熔化吸热 凝固放热 第2节 熔化和凝固 一、物态变化 一、物态变化 思 考 　　工业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件。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？ 一、物态变化 1. 物态变化 （1）物质的三态：　 固态 液态 气态 有固定形状和体积 有固定体积无固定形状 无固定形状和体积 一、物态变化 （2）物态变化的定义： 　　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。 　　例如：冰变成水、水变成水蒸气、铁水铸成工件等。　　 水沸腾时变为水蒸气 神奇的干冰 铁水铸成工件 第2节 熔化和凝固 二、熔化和凝固 二、熔化和凝固 1. 熔化和凝固 （1）熔化　　 （2）凝固 　　 ①定义：物质从液态变成固态的过程。 ①定义：物质从固态变成液态的过程。 ②特点：熔化过程需要吸收热量。 ②特点：凝固过程需要放出热量。 固态 液态 熔化 ➔ ← 凝固 吸收 热量 放出 热量 二、长度的测量 【典例1】（2026•湖北）冰层热水钻探技术是我国极地科考的一种重要手段，是用高温高压热水在冰层中“烫”出一条通道。由此，冰层发生的物态变化是（　　） A．熔化 B．凝固 C．液化 D．凝华 A 二、长度的测量 【典例2】（2025•河北）下列物态变化属于熔化的是（　　） A．露珠的形成 B．饮料中的冰块体积变小 C．铁水浇铸成工件 D．空气中的干冰迅速消失 B 二、长度的测量 【典例3】（2026•青海）如图所示，3D打印过程中将固态材料在高温下变成液态材料的物态变化是 ；喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出，材料凝固形成立体实物的过程中需要_______ （选填“吸热”或“放热”）。 放热 熔化 二、熔化和凝固 从冰箱冷冻室取出冰块放入碗中，我们发现： 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？ 什么情况下，物质会融化呢？ 接下来，让我们通过实验，揭开固体熔化的温度秘密！ 二、熔化和凝固 2. 实验：探究固体熔化时温度的变化规律 提出问题：不同物质在熔化过程中，温度的变化规律相同吗? 猜想假设： 猜想一：所有固体熔化时，温度都不断升高 猜想二：固体熔化时温度保特不变 二、熔化和凝固 实验目的： 　　利用两种典型固体熔化对比实验，采集关键数据，总结固体熔化时温度变化规律。 实验装置： 　　酒精灯、铁架台、试管、温度计、石棉网、搅拌器、烧杯、火柴、计时器、石蜡、海波(硫代硫酸钠） 二、熔化和凝固 （1）研究海波在熔化过程中温度随加热时间变化的规律是什么? ①实验中应观察什么?记录什么?实验数据记录表格如何设计? 思考问题： 观察并记录加热时间、海波的温度和海波的状态。 海波开始熔化和完全熔化的时间。 加热时间t/min 1 2 3 4 5 ... 温度T/°C 海波的状态 二、熔化和凝固 ②实验中如何判断海波开始熔化和海波完全熔化? 开始熔化——出现液态海波 完全熔化——固态海波全部消失 观察海波从开始加热到完全熔化，以及熔化后液体阶段的状态变化细节（是否变软、是否有固液共存态等）。 二、熔化和凝固 ③如何让海波均匀受热? · 采用水浴法加热 　　采用水浴法加热海波试管，依靠水的对流使受热均匀，规避直接酒精灯加热造成的局部过热问题。 · 物理预处理 + 动态搅拌 　　预先把海波研碎，扩大受热接触面积；加热过程中不断轻轻搅拌，消除局部温差，使海波整体温度均匀。 二、熔化和凝固 进行实验与收集证据： ①组装实验装置，在试管中加入适量海波，插入温度计。 ②点燃酒精灯加热，待温度升至40°C左右时开始计时。 ③每隔1min记录一次温度值，同时观察物质状态变化。 ④完全熔化后再记录3-4次数据，熄灭酒精灯，整理器材;根据数据绘制温度-时间图像。 二、熔化和凝固 二、熔化和凝固 加热时间t/min 1 2 3 4 5 ... 8 ... 14 15 16 17 温度T/°C 42 44 46 47 48 48 48 48 48 50 52 54 海波的状态 固 固 固 固 固液共存 固液共存 固液共存 固液共存 液 液 液 液 实验数据记录表 海波在熔化前，随着加热时间的增加，温度不断升高。 海波在熔化时，随着加热时间的增加，温度保持不变（48°C）。 海波在熔化后，随着加热时间的增加，温度继续升高。 二、熔化和凝固 海波时间图像 　　以方格纸纵轴代表温度、横轴代表时间，根据表格实验数据依次描点，再用平滑曲线连接各坐标点，绘制出海波温度随时间变化的图像。 A B C D 第一段(AB)： 海波在熔化前，吸收热量，温度不断升高。 第二段(BC)： 海波在熔化时，吸收热量，温度保持不变。 第三段(CD)： 海波在熔化后，吸收热量，温度继续升高。 加热时间越长， 物体吸收热量越多 48℃ 二、熔化和凝固 （2）把海波替换成石蜡放入试管中，利用相同的方法进行试验，　　　　　　　 并记录数据。 二、熔化和凝固 加热时间t/min 1 2 3 4 5 ... 8 ... 14 15 16 17 温度T/°C 41 43 44 46 48 56 60 72 78 81 石蜡的状态 固 固 固 固 固 固液共存 固液共存 固液共存 固液共存 固液共存 液 液 实验数据记录表 石蜡在熔化时，随着加热间的增加，温度不断升高。 二、熔化和凝固 石蜡时间图像 　　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，得到石蜡温度随时间变化的图像。 二、熔化和凝固 实验结论： 所以不同物质熔化过程中，温度的变化规律不同。 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。 石蜡熔化没有固定的熔化温度，熔化过程吸收热量，温度一直升高。 二、熔化和凝固 分析论证： 相同点 ①从固态变成了液态。 ②在熔化过程中都需要吸热。 不同点 ①海波熔化时温度会保持不变。 ②石蜡熔化时，温度持续上升。 海波与石蜡在加热过程中的异同 二、长度的测量 【典例4】（2024•牡丹江）早春季节小丹去雪乡游玩，发现迎着阳光的屋顶上积雪开始熔化，屋顶积雪熔化的速度可能与 __________________________________________________________有关。小丹还想知道雪是晶体还是非晶体，设计了如 图所示的装置进行探究。 （1）为了完成实验还需要的测量工具是______。 （2）实验中要观察的现象是______________，要记录的数据有_____和_____。 （3）判断雪是晶体还是非晶体的方法是_________________________________________________________________ _______________________________ 停表 环境温度（或屋顶材料，日照强度、日照时间，积雪厚度，屋顶形状） 雪的状态变化 温度 时间 若雪熔化过程中温度不变（有熔点），则是晶体。或雪熔化过程中温度一直改变（没有熔点），则是非晶体。 第2节 熔化和凝固 三、熔点和凝固点 三、熔点和凝固点 1. 晶体和非晶体 （1）晶体 ①晶体熔化特点：不断吸热，温度保持不变。 ②常见物质：冰、海波、各种金属等。 晶体的熔化图像 三、熔点和凝固点 （2）非晶体 ①晶体熔化特点：不断吸热，温度持续上升。 ②常见物质：石蜡、松香、玻璃、沥青等。 非晶体的熔化图像 三、熔点和凝固点 2. 熔点和凝固点 （1）熔点：晶体熔化时持续吸热，温度却保持恒定，这一恒定温度即为晶体的熔点。 （2）凝固点：与熔化过程相反，晶体凝固时持续放热，温度保持不变，该恒定温度为晶体的凝固点； 非晶体没有固定的凝固点。 冰（晶体）的熔点是0℃； 水在标准大气压下凝固成冰时，温度也保持0℃不变。 三、熔点和凝固点 3. 熔化和凝固的条件 （1）熔化：晶体熔化时有一段温度没有改变，此时物体是否在吸热? 水的温度高于海波的 温度，说明海波在吸热。 晶体熔化的条件 达到熔点 持续吸热 三、熔点和凝固点 （2）晶体凝固的条件： EF(凝固前)、FG(凝过程中)、GH(凝固后)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? 晶体的凝固图像 第一段(EF)：物质为液态，放出热量，温度不断降低。 第二段(FG)：物质处于固液共存状态，放出热量，但温度保持不变——这是晶体凝固的特点，对应温度即为凝固点。 第三段(GH)：物质为固态，放出热量，温度持续降低。 晶体凝固的条件 达到凝固点 持续放热 三、熔点和凝固点 同一种晶体，熔点 = 凝固点 这是物质本身的固有属性，对于确定的晶体来说，二者数值永远相等，不会随外界条件发生改变。 BC是冰熔化过程，熔点是0℃ EF是水凝固过程，凝固点是0℃. 三、熔点和凝固点 非晶体凝固时没有固定温度，温度持续下降，没有水平段。 非晶体的凝固图像 几种晶体的熔点（标准大气压） 高熔点物质 晶体 焙点/℃ 晶体 焙点/℃ 钨 3410 海波 48 铁 1538 冰 0 铜 1083 固态水银 -39 金 1064 固态酒精 -117 低熔点物质 晶体 焙点/℃ 晶体 焙点/℃ 铅 328 固态氮 -210 锡 232 固态氧 -218 固态碘 114 固态氢 -259 萘 80.5 固态氮 -272 三、熔点和凝固点 三、熔点和凝固点 　　内蒙古自治区东北部气温曾经达到-58°C，这时应该使用什么样的液体温度计?　为什么？ 水银温度计 酒精温度计 水银的熔点为-39°C。-58°C低于熔点，水银处于固态。 酒精的熔点为-117°C。-58°C高于熔点，酒精处于液态。 二、长度的测量 【典例5】（2021•长春）下列物质属于晶体的是（　　） A．蜡 B．海波 C．松香 D．沥青 B 【典例6】如图所示，是小强同学用相同的加热器，给质量相同的甲、乙两种物质加热时，根据测量结果描绘的图象。由图 可知_____是晶体，熔点80℃；晶体熔化过 程_____（填“吸热”或“放热”）。 吸热 甲 二、长度的测量 【典例7】（2021•柳州）如图所示，在1个标准大气压下， 冰熔化成水的过程中，其温度保持在（　　） A．100℃ B．37℃ C．20℃ D．0℃ D 二、长度的测量 【典例8】（2022•浙江）为探究固体熔化的规律，小舟观察海波受热时状态的变化过程，并将记录的温度与时间绘制成图像 （如图），图中表示熔化过程的是（　　） A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．ad段 B 第2节 熔化和凝固 四、熔化吸热 凝固放热 四、熔化吸热　凝固放热 ①晶体在熔化时虽然温度不变， 但须继续加热，熔化过程才能完成，表明晶体熔化时吸热。 ②非晶体熔化时也吸热，温度改变。 ①液体在凝固成晶体时放热， 但是温度不变。 ②非晶体凝固时也放热，温度改变。 熔化过程吸热 凝固过程放热 规律总结 晶体： 熔化吸热，温度不变(熔点)； 凝固放热，温度不变(凝固点＝熔点)。 非晶体： 熔化吸热，温度持续升高；凝固放热，温度持续降低。无固定熔点和凝固点。 四、熔化吸热　凝固放热 　　在夏天里，为了喝到冰凉的饮料，我们经常在饮料中加上几块冰块，而不直接加入冷水，原因是什么呢？ 思 考 冰块温度更低 冰块熔化吸热 温度下降更多 四、熔化吸热　凝固放热 熔化吸热，凝固放热的应用 凝固放热 熔化吸热 熔化吸热 冰袋降温 冷冻保鲜 北方寒冷的冬天，菜窖里放几桶水，菜就不容易被冻坏。 四、熔化吸热　凝固放热 归纳：晶体和非晶体的熔化和凝固图像 晶体的熔化图像 晶体的凝固图像 非晶体的熔化图像 非晶体的凝固图像 五、课堂总结 熔化和凝固 熔化 凝固 物质从固态变成液态的过程 熔点 熔化过程吸热 晶体：有熔点 非晶体：没有熔点 物质从液态变成固态的过程 凝固点 晶体：有凝固点 非晶体：没有凝固点 凝固过程放热 1. 下表为几种物质的熔点表，下列说法正确的是（　　） A．由表可知冰的熔点在任何条件下都一定是0℃ B．铁的熔点比铝的熔点高 C．用铝锅不可以熔化锡块 D．南极的冬季气温一般都 在-45℃，测量南极冬季气 温应选择水银温度计 B 六、练习与应用 【解析】A.由表格上方文字：“在标准大气压下”可知，该表中物质的熔点是在标准大气压下测量的，这也就说明当物质所处环境的气压不等于标准大气压时，熔点就会与表中数据不符，所以A错误。 B.由表可知，铁的熔点为1535℃，铝的熔点为660℃，比较可知铁的熔点比铝的熔点高，所以B正确。 C.由表可知，锡的熔点为232℃，铝的熔点为660℃，比较可知锡的熔点比铝的熔点低，则当锡的温度达到其熔点并开始熔化后，铝锅并不会熔化，即可以用铝锅熔化锡块，所以C错误。 D.同一种物质的熔点与凝固点相同，由表可知水银的熔点为-38.8℃，则其凝固点也为-38.8℃。当气温低于-38.8℃时，温度计中的水银将凝固为固体，无法用来测温，所以D错误。故选：B。 六、练习与应用 2. 通常情况下，物质存在的三种状态是________、________、________；工 厂里铸造金属零件时，先把金属加热至液态， 这是物态变化中的________过程；然后将液态金属铸入模具中，冷却后便制成所需要的零件，这是物态变化中的________过程。 固态 液态 气态 熔化 凝固 六、练习与应用 【解析】物质通常有三种状态：固态、液态、气态。 固态金属受热变为液态，是熔化（固态→液态，吸热）。 液态金属冷却变成固态零件，是凝固（液态→固态，放热）。 故答案为：固态、液态、气态；熔化；凝固。 六、练习与应用 3. 物态变化既藏在我们熟悉的日常体验里，也闪耀在航天科技的突破中： （1）我们常说的“下雪不冷，化雪冷”，是因为化雪过程中会_______热量，使周围环境的温度_______（选填“升高”或“降低”）。 （2）2025年初，我国科学家在天宫空间站首次制出工业级铌合金， 在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒，使其_______ （填物态变化名称）为液态。 吸收 降低 熔化 六、练习与应用 【解析】（1）化雪过程是固态的雪融化成液态水的过程，这是一个吸热过程。当雪融化时，它会从周围环境中吸收热量，导致环境温度下降，因此，人们会感觉到“化雪冷”。 （2）在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒，使其由固态变为液态，所以铌合金熔化为液态。 故答案为：（1）吸收；降低；（2）熔化。 六、练习与应用 4. 如图是我国古代劳动人民铸造青铜器的情景。铸造时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，铜液在模具中冷却成型，青铜器铸造初步完成。关于铸造过程中的物态变化及吸放热情况，说法正确的是（　　） A．先液化放热，后凝固吸热 B．先熔化吸热，后凝固放热 C．先升华吸热，后凝华放热 D．先凝固放热，后熔化吸热 B 六、练习与应用 【解析】工匠将铜料加热化为铜液是熔化过程，熔化吸热，铜液在模具中冷却成型凝固放热，故B正确，ACD错误。 故选：B。 六、练习与应用 1．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（　　） A．晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高 B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 C．石蜡、冰、玻璃都是晶体 D．铁的熔点是1535℃，用铁锅不能熔化铝（铝的熔点为660℃） 七、提升训练 B 【解析】AB、晶体拥有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变，非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中温度都升高，故A错误，B正确； C、石蜡、玻璃是非晶体，冰是晶体，故C错误； D、铁的熔点是1535℃，高于铝的熔点660℃，因此用铁锅可以熔化铝，故D错误。 故选：B。 七、提升训练 2．一尊“纪念第16届世界大会”巨型AIMS（国际马拉松和公路跑协会）标志雕塑，落户厦门环岛路会展中心旁。该雕塑用铜铸成，雕像上除马拉松运动模型，还书写了AIMS相关简介和历届AIMS国际赛事等。再用铜块浇铸雕塑的过程中，铜块发生的物态变化是（　　） A．先升华，后凝华 B．先熔化，后凝固 C．先凝华，后升华 D．先凝固，后熔化 B 七、提升训练 【解析】用铜块浇铸铜像的过程中，应该是先将铜块化为铜水，这是熔化过程；然后将铜水凝结为铜像，这是凝固过程； 所以物态变化是先熔化后凝固。 故选：B。 七、提升训练 3．小李探究水凝固前后温度的变化，步骤如下：①在烧杯中倒入低温食盐水，用温度计测其温度（图丙）。②在试管中加入少量水，将其下端浸入食盐水中（图甲）。③用温度计测量试管中物质的温度，绘制温度时间图象（图乙）。则（　　） A．食盐水的初温是12℃ B．水凝固过程需要的时间是10min C．7min时试管中物质的状态是固态 D．水在凝固过程中内能减少 D 八、提升训练 八、提升训练 【解析】A．图丙温度计测食盐水，低温环境下液柱在0℃以下，读数应为-12℃，故A错误。 B．图乙中，水从第3min开始凝固、第10min凝固结束，凝固过程用时7min,故B错误。 C．3～10min为凝固过程，物质处于固液共存态；7min在此区间，不是固态，故C错误。 D．水在凝固过程中内能减少凝固放热，虽温度不变，但内能减少，故D正确。 故选：D。 4．图甲是观察某物质熔化和凝固的实验装置，图乙是根据实验绘制的温度随时间变化的图像，下列说法不正确的是（　　） A．实验中用到的测量仪器有温度计和秒表 B．该物质5-10min时是固液共存状态 C．通过水浴法加热，有助于更好观察 实验现象 D．该物质是晶体，它的凝固点是45℃ B 七、提升训练 【解析】A、该实验需要用温度计测量该物质在不同时间的温度，所以要用到温度计和秒表，故A正确； B、由乙图可知，BC段为该物质的熔化过程，所以5-6min为固液共存态，6-10min已经熔化完毕，所以为液态，故B错误； C、研究晶体熔化特点时，为了使固体物质受热均匀，减慢熔化，便于观察实验现象，需要采用“水浴法”加热；故C正确； D、该物质在熔化和凝固过程中温度保持45℃不变，所以该物质是晶体，熔点和凝固点是45℃，故D正确。 故选：B。 七、提升训练 $