3.2 熔化和凝固 导学案 2026-2027学年人教版八年级上册物理
2026-07-26
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 熔化和凝固 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.68 MB |
| 发布时间 | 2026-07-26 |
| 更新时间 | 2026-07-26 |
| 作者 | 沈书禾 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58970328.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理导学案围绕“熔化和凝固”展开,引导学生理解物质三态及转化,掌握熔化凝固定义、吸放热特点,通过冰化成水、蜡烛油凝固等实验现象建立概念,以前期物态变化知识为支架,构建完整认知体系。
资料以科学探究为核心,设计海波与石蜡熔化实验,含器材选择、数据记录及图像分析,培养科学思维与实验能力,结合冰袋降温、菜窖放水等生活应用渗透科学态度,自主预习与合作探究环节助力学生自主学习,提升知识应用与问题解决能力。
内容正文:
3.2 熔化和凝固
目录
3.2 熔化和凝固 1
【学习目标】 1
【学习重点】 1
【学习难点】 2
【自主预习】 2
2. 物质各种状态之间的变化叫做 物态变化 。 2
6. 熔化需要 吸 热,凝固需要 放 热。 2
【合作探究】 2
1. 熔化和凝固的定义 2
2. 熔化和凝固的吸放热 3
1. 实验探究 3
2. 晶体和非晶体 4
3. 熔化与凝固图像 6
1. 熔化吸热的应用 8
2. 凝固放热的应用 8
3. 熔化和凝固的条件 8
【精讲点拨】 9
3. 熔化和凝固的易错点 9
4. 实验中的注意事项 10
【课堂练习】 10
【归纳整理】 14
【课后反思】 14
【学习目标】
1. 能区别物质的气态、液态和固态三种状态,知道物质的固态和液态之间是可以相互转化的;了解熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别。
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,理解熔化曲线和凝固曲线的物理含义,学会用图像探究物理规律的方法。
3. 在探究固体熔化时温度变化规律的实验中,正确使用温度计和秒表等测量工具,学会设计实验表格、记录实验数据、分析实验图像,培养科学探究能力和数据处理能力。
4. 通过了解熔化和凝固在日常生活、生产和科技中的应用,增强将物理知识应用于实际的意识,激发对自然现象的好奇心和求知欲。
【学习重点】
理解熔化、凝固的含义;固体熔化时温度变化的规律;晶体和非晶体的区别。
【学习难点】
固体熔化时温度变化的规律;用图像表示固体的熔化过程;熔点和凝固点的理解与应用。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 自然界中物质常见的三种状态是 固态 、 液态 和 气态 。
2. 物质各种状态之间的变化叫做 物态变化 。
3. 物质从 固 态变成 液 态的过程叫做熔化;物质从 液 态变成 固 态的过程叫做凝固。
4. 晶体 有固定的熔化温度,这个温度叫做 熔点 ; 非晶体 没有固定的熔化温度。
5. 晶体凝固时的温度叫做 凝固点 ,同一种晶体的凝固点与它的熔点 相同 。
6. 熔化需要 吸 热,凝固需要 放 热。
【合作探究】
探究一、熔化和凝固现象
1. 熔化和凝固的定义
(1)现象探究
① 实验一:如图所示,将一块冰放在空烧杯中,过一会儿,你看到了什么现象?冰逐渐变成了 水 ,这是物质从 固 态变成 液 态的过程。
② 实验二:将一支蜡烛点燃,蜡烛燃烧流下的油滴,过一会儿烛油 凝固 变成了固态。这是物质从 液 态变成 固 态的过程。
(2)实验结论
① 熔化:物质从 固 态变成 液 态的过程叫做熔化。
② 凝固:物质从 液 态变成 固 态的过程叫做凝固。
(3)生活中的熔化和凝固现象
熔化现象举例:冰化成水、蜡烛燃烧时烛油滴落、铁块在高温下变成铁水。
凝固现象举例:水结成冰、钢水浇铸成钢件、蜡油冷却后变成固态。
2. 熔化和凝固的吸放热
【想一想】将冰块放入杯中,冰块逐渐熔化成水,这个过程中冰是吸收热量还是放出热量?将水放入冰箱冷冻室,水凝固成冰,这个过程中水是吸收热量还是放出热量?
(1)熔化需要 吸 热。
(2)凝固需要 放 热。
探究二、固体熔化时温度的变化规律
1. 实验探究
【实验思路】
(1)提出问题:不同物质在由固态变成液态的过程中,温度的变化规律相同吗?
(2)猜想与假设:不同物质在熔化过程中,温度变化规律 可能不同 ,可能与物质的 种类 有关。
(3)实验方法:采用 水浴 法进行加热,使被加热物体受热均匀。
【实验过程】
实验器材:铁架台(横杆、铁夹、铁圈)、酒精灯、石棉网、烧杯、 温度计 、试管、火柴、海波、石蜡、 秒表 、 玻璃棒 。
实验装置:如图所示,将海波和石蜡分别放入两个大试管中,再将试管放在盛有 水 的烧杯中,用酒精灯加热烧杯中的水,观察两试管中海波和石蜡的熔化情况。这种加热方法叫做 水浴 加热。
实验步骤:
① 取适量的海波和石蜡碾碎后放入试管中,插入 温度计 ;将试管放入装有热水的烧杯中,记下此时温度计的示数。
② 用酒精灯对烧杯加热,每隔 1 min记录一次温度计的示数,填入表格中,同时注意观察海波和石蜡的 状态 ,直到海波和石蜡全部熔化后再观察1 min停止实验。
③ 将实验数据用描点法在坐标纸上画出 温度-时间 图像。
实验数据记录表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
海波的温度/℃
海波的状态
石蜡的温度/℃
石蜡的状态
【分析论证】
① 海波在熔化前,温度 不断升高 ;在熔化过程中,虽然继续加热,但温度 保持不变 ;完全熔化后,温度继续 升高 。
② 石蜡在熔化过程中,温度 不断升高 ,由硬变软变稀,最后熔化为液体。
【实验结论】
① 晶体(如海波)熔化的特点: 吸收 热量,温度 保持不变 。
熔化条件:(1)温度达到 熔点 ;(2)继续 吸 热。
② 非晶体(如石蜡)熔化的特点: 吸收 热量,温度 不断升高 。
2. 晶体和非晶体
(1)晶体:有 固定 的熔化温度的固体。常见的晶体有 海波 、 水晶 、 食盐 、 各种金属 等。
海波
水晶
食盐
萘
(2)非晶体: 没有 固定的熔化温度的固体。常见的非晶体有 沥青 、 玻璃 、 松香 、 石蜡 等。
沥青
玻璃
松香
石蜡
(3)熔点和凝固点
① 熔点:晶体熔化时的温度叫做晶体的 熔点 。
② 凝固点:晶体凝固时的温度叫做晶体的 凝固点 。
③ 同一种晶体的熔点与凝固点 相同 。
【例题1】
小华用图甲所示装置探究冰熔化时温度的变化规律。
(1)实验开始前,在铁架台上安装实验器材合理的顺序是_________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)将试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对其加热,这样做的目的是_________(写出一个即可);
(3)实验装置组装完成后,点燃酒精灯开始加热并记录温度计的示数。某次读数时观察到温度计的示数如乙图,此时温度计的示数为_________,记录到第6分钟时,观察试管中物质的状态为_________(选填“固态”“液态”或“固液共存”),冰熔化前后温度随时间变化的图像如图丙所示,分析可知,冰为_________(选填“非晶体”或“晶体”)。
(4)同桌小红将正在熔化的碎冰从试管中取出放到桌面上,过了一段时间发现碎冰全部熔化了。因此,她认为:冰的熔化不需要吸收热量。请分析对错并说明理由_________。
【详解】(1)实验时需先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈的位置,再依次向上调整烧杯的高度,为了确保温度计的玻璃泡浸没在液体中,且不接触容器的底部和侧壁,最后再确定温度计的位置,因此安装顺序为自下而上。
(2)这种水浴加热法的优势是被加热的碎冰可以完全浸没在水中,各个部位同步受热,受热更均匀;同时冰升温速度变慢,方便及时记录不同时间的温度数据。
(3)观察乙图温度计,刻度值越往下越大,说明温度在0℃以下,分度值为1℃,温度计的液柱在0℃下5小格处,示数为-5℃。
从丙图可知,冰从第4min(B点)开始熔化,到第10min(C点)熔化结束,第6min处于熔化过程中,因此是固液共存状态。
冰在熔化过程中温度保持0℃不变,有固定的熔点,符合晶体的特征,属于晶体。
(4)冰的熔点是0℃,环境室温通常高于0℃,取出的碎冰虽然离开了酒精灯的加热,但可以从温度比自身温度高的周围空气中吸收热量而熔化,因此小红的结论是错误的,冰的熔化仍然需要吸热。
3. 熔化与凝固图像
(1)晶体熔化曲线
① AB段:物质处于 固 态, 吸 热,温度 升高 。
② BC段:物质处于 固液共存 状态, 吸 热,温度 保持不变 。
③ CD段:物质处于 液 态, 吸 热,温度 升高 。
(2)晶体凝固曲线
① 晶体在凝固过程中 放 热,温度 保持不变 。
② 凝固过程中物质处于 固液共存 状态。
(3)非晶体的熔化和凝固曲线
非晶体在熔化过程中 吸 热,温度 不断升高 ;在凝固过程中 放 热,温度 不断降低 。
【想一想】熔化图像中,若有一段与时间轴相平行的水平线段,则这种固体一定是 晶体 ,水平线段所对应的温度就是这种晶体的 熔点 。
【例题2】
如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像回答下列问题:
(1)该物质是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是 熔化过程中温度保持不变 。
(2)该物质的熔点是 48 ℃。
(3)该物质在 BC 段处于熔化过程,熔化过程持续了 5 min。
(4)该物质在AB段处于 固 态,在BC段处于 固液共存 状态,在CD段处于 液 态。
探究三、熔化吸热和凝固放热的应用
1. 熔化吸热的应用
(1)夏天吃冰棒,冰棒熔化吸热,嘴巴感觉冰凉;
(2)冰块放在室内融化,周围空气温度降低;
(3)发烧时用冰袋冷敷,冰熔化吸热,给人体降温;
(4)熔铸金属:高温熔炉熔化铁、铝,持续加热才能熔化;
(5)冰雪消融,春天积雪融化吸收空气热量,气温回升慢;
2. 凝固放热的应用
(1)北方冬天菜窖放几桶水:水凝固成冰放出热量,防止蔬菜冻坏;
(2)钢水浇筑成钢件,液态钢凝固放热,模具会发烫;
(3)蜡烛燃烧流下的蜡油冷却凝固,手靠近能感受到温热;
(4)冬天河水结冰,水凝固放热,水下温度不会过低;
(5)熔融沥青冷却变硬,过程向外散发热量;
3. 熔化和凝固的条件
(1)晶体熔化的条件:①温度达到 熔点 ;②继续 吸 热。
(2)晶体凝固的条件:①温度降到 凝固点 ;②继续 放 热。
(3)晶体在处于熔点和凝固点时,可能处于 固 态,可能处于 液 态,也可能处于 固液共存 状态。
【例题3】
根据下表中所列的几种物质的熔点,回答下列问题:
物质
固态水银
固态酒精
固态煤油
铜
钢
钨
熔点/℃
-39
-117
-30
1083
1300
3410
(1)在-40℃时,水银是 固 态,酒精是 液 态,煤油是 固 态。
(2)能用铜锅熔化钢吗? 不能 ,理由是 铜的熔点(1083℃)低于钢的熔点(1300℃),铜锅加热到1300℃时已经熔化 。
(3)在很冷的地区(-50℃)要使用酒精温度计而不使用水银温度计,这是因为 水银的熔点为-39℃,在-50℃时水银已经凝固,不能使用 。
【例题4】
夏天,小明从冰箱冷冻室中取出一块冰,放在室温下的盘子中。过一会儿,冰的表面出现了一些小水珠,冰也渐渐变小了。请回答:
(1)冰渐渐变小是因为冰发生了 熔化 现象,这个过程需要 吸 热。
(2)如果把冰放在温度更高的环境中,冰熔化的速度会 变快 (选填“变快”“变慢”或“不变”)。
【例题5】
如图所示是某同学探究“海波熔化时温度变化规律”的实验装置和实验数据,请回答:
(1)该实验采用水浴加热法的目的是 使海波受热均匀 。
(2)安装实验装置时应按照 自下至上 (选填“自上到下”或“自下至上”)的顺序。
(3)实验过程中,每隔1min记录一次温度,同时要观察海波的 状态 。
(4)由实验数据可知,海波的熔点是 48 ℃,海波在熔化过程中 吸 热,温度 保持不变 。
【精讲点拨】
1. 晶体与非晶体的区别
晶体
非晶体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量,温度 ,物质处于固、液共存状态
吸收热量,温度 ,物质先变稀,最后成为液体
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热
吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点,继续放热
放出热量
举例
海波、水晶、石英、食盐、各种金属
沥青、玻璃、松香、石蜡
2. 熔化和凝固图像的判断
(1)熔化图像中,若有一段与时间轴相平的水 平 线段,则这种固体一定是 晶体 ,水平线段所对应的温度就是这种晶体的 熔点 。
(2)凝固图像中,若有一段与时间轴相平的水 平 线段,则这种液体一定是 晶体 ,水平线段所对应的温度就是这种晶体的 凝固点 。
(3)图像中若没有与时间轴相平的水 平 线段,则该物质为 非晶体 。
3. 熔化和凝固的易错点
(1)“熔化”与“溶化”的区别:熔化是物质从固态变成液态的过程,是一种物态变化,需要加热,所以用“火”旁“熔”;溶化指固体溶解,是某固态物质在另一种液态物质中分散成单个分子或离子的扩散过程,不需要加热,但必须有液体,所以用三点水旁“溶”。
(2)晶体达到熔点不一定熔化:晶体熔化需要同时满足两个条件——温度达到 熔点 和继续 吸 热。
(3)同一种物质的熔点和凝固点相同:同一种晶体物质的凝固点和它的熔点 相同 。
(4)温度“保持不变”不等于“不吸热”:晶体在熔化过程中温度 保持不变 ,但需要不断 吸 热。
4. 实验中的注意事项
(1)采用 水浴 加热法,使被加热物体受热均匀。
(2)加热过程中要用 玻璃棒 不断地搅拌被加热物体。
(3)安装实验装置时应按照 自下至上 的顺序。
(4)温度计要完全 浸入 被测物体中。
【课堂练习】
一、单选题
1.(2026·吉林·中考真题)地球上的水,通过固、液、气三态的变化,不停地循环,水以液态形式存在的是( )
A.雨 B.雪 C.冰 D.霜
2.(25-26七年级上·山东日照·阶段检测)根据下表所提供的数据,以下判断正确的是( )
在1标准大气压下
物质
熔点℃
酒精
-117
水银
-39
铅
328
A.-117℃的酒精一定是液态
B.铅的凝固点是-328℃
C.-39℃的水银吸热,温度可能不变
D.气温接近-50℃时,应选用水银做温度计的测温液体
3.(26-27八年级·全国·暑假作业)关于标准大气压下冰的熔化过程,下列说法正确的是( )
A.温度保持 0℃不变,不需要吸热
B.温度不变,说明没有发生物态变化
C.持续吸热,温度保持不变,属于物态变化范畴
D.熔化结束后继续吸热,温度也不会升高
二、多选题
4.(25-26八年级上·广西钦州·期末)如图所示为某种物质在凝固时温度随时间变化的图像,下列从图像中获得的信息正确的是( )
A.这是晶体的凝固图像 B.在BC段物质处于固态
C.该物质的凝固过程经历了7.5min D.在BC段物质放热,但温度保持不变
5.(25-26八年级上·江西吉安·期中)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法正确的是( )
A.该物质是晶体 B.BC段是物质的熔化阶段
C.FG阶段物质是液态 D.该物质的凝固点是45℃
三、填空题
6.(25-26八年级上·河南平顶山·期末)在运输海鲜类食品时,人们常在食品周围放置一些冰块,这是因为冰熔化时会________(填“吸收”或“放出”)热量。在北方的冬天,人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水,防止蔬菜被冻坏,请用所学的知识解释此做法蕴含的道理:__________。
四、实验题
7.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·期中)图甲是小明“探究物质熔化时温度变化规律”的装置,请回答下列问题:
(1)除了如图甲的器材外,本实验还需要的测量器材是__________;
(2)图乙中温度计的示数为__________℃;
(3)根据实验数据做出两者温度随时间变化的图像(如图丙),其中石蜡熔化的图像是图________,石蜡属于________(选填“晶体”或“非晶体”);①图中ab段对应的时间内,试管里物质所处的状态是________,该物质熔化时的特点是_________
(4)别的小组同学发现还未用酒精灯加热,试管中的冰也熔化了,此时冰熔化_________(选填“需要”或“不需要”)吸收热量。
(5)小明在用冰箱制冰时发现,他将装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间如图丁所示。再把烧杯放在电冰箱的冷冻室内,过一段时间取出烧杯,发现烧杯中已经有一半的水结成了冰,此时小瓶中的水________。
A.上部一半的水结冰 B.都已结冰
C.下部一半的水结冰 D.都不结冰
8.(25-26八年级上·广东汕头·期中)春节前夕,华北、华中大部分地区迎来 2024 年的第一场雪,为了有效防止交通事故的发生,市政部门在路面上撒融雪剂,如图甲所示。晓月想探究水中加入融雪剂后,是否对水的凝固点产生影响,为此,他向水中加盐制成盐水,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程,并作出了温度一时间图像如图乙所示。
(1)将盐水放入冰箱,是因为盐水的凝固过程需要放出热量;实验中盐水的凝固点为___________℃;
(2)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图丙所示,试管中冰水混合物中的冰会___________ (选填“增多”“减少”或“不变”);
(3)市政部门在路面上撒融雪剂(工业盐),可加快积雪的熔化,原因是___________ 。
9.(25-26八年级上·湖北襄阳·阶段检测)晓轩同学利用图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”。
(1)要完成该实验,除了图甲所示仪器外,还需要一种测量工具是______。
(2)在组装图甲器材时,应以______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序。
(3)晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中,加热到某一时刻温度计示数如图丙所示,其温度为______℃;他记录的数据如下表所示。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
蜡的温度T/℃
42
44
46
48
49
50
51
52
晓轩根据表中数据判断:蜡属于______(选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)晓轩向另一个试管中放入碎冰,继续探究冰熔化时温度变化的规律。他利用记录的数据画出如图乙所示的温度一时间图像,由图像可知:冰熔化持续了______min。他还观察到:当时间为3min时,该物质处于______态。
【归纳整理】
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
收获:
(1)我了解了物质存在的三种状态: 固态 、 液态 、 气态 。
(2)我掌握了熔化和凝固的定义:熔化是物质从 固态 变成 液态 ,凝固是物质从 液态 变成 固态 。
(3)我知道了晶体和非晶体的区别:晶体有 固定的熔点 ,非晶体没有 固定的熔点 。
(4)我学会了熔化和凝固图像的判断方法: 看图像中是否有水平线段 。
问题:
(1)晶体在熔化过程中温度保持不变,但为什么要继续加热?
(2)同一种物质的熔点和凝固点相同,但为什么在实际生活中冰的熔点和水的凝固点有时会有所不同?
(3)在探究固体熔化时温度变化规律的实验中,为什么要采用水浴加热法?
(4)我还想进一步了解: 。
第 1 页 共 8 页
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3.2 熔化和凝固
目录
3.2 熔化和凝固 1
【学习目标】 1
【学习重点】 1
【学习难点】 2
【自主预习】 2
2. 物质各种状态之间的变化叫做 物态变化 。 2
6. 熔化需要 吸 热,凝固需要 放 热。 2
【合作探究】 2
1. 熔化和凝固的定义 2
2. 熔化和凝固的吸放热 3
1. 实验探究 3
2. 晶体和非晶体 4
3. 熔化与凝固图像 6
1. 熔化吸热的应用 8
2. 凝固放热的应用 8
3. 熔化和凝固的条件 8
【精讲点拨】 9
3. 熔化和凝固的易错点 9
4. 实验中的注意事项 10
【课堂练习】 10
【归纳整理】 16
【课后反思】 17
【学习目标】
1. 能区别物质的气态、液态和固态三种状态,知道物质的固态和液态之间是可以相互转化的;了解熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别。
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,理解熔化曲线和凝固曲线的物理含义,学会用图像探究物理规律的方法。
3. 在探究固体熔化时温度变化规律的实验中,正确使用温度计和秒表等测量工具,学会设计实验表格、记录实验数据、分析实验图像,培养科学探究能力和数据处理能力。
4. 通过了解熔化和凝固在日常生活、生产和科技中的应用,增强将物理知识应用于实际的意识,激发对自然现象的好奇心和求知欲。
【学习重点】
理解熔化、凝固的含义;固体熔化时温度变化的规律;晶体和非晶体的区别。
【学习难点】
固体熔化时温度变化的规律;用图像表示固体的熔化过程;熔点和凝固点的理解与应用。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 自然界中物质常见的三种状态是 固态 、 液态 和 气态 。
2. 物质各种状态之间的变化叫做 物态变化 。
3. 物质从 固 态变成 液 态的过程叫做熔化;物质从 液 态变成 固 态的过程叫做凝固。
4. 晶体 有固定的熔化温度,这个温度叫做 熔点 ; 非晶体 没有固定的熔化温度。
5. 晶体凝固时的温度叫做 凝固点 ,同一种晶体的凝固点与它的熔点 相同 。
6. 熔化需要 吸 热,凝固需要 放 热。
【合作探究】
探究一、熔化和凝固现象
1. 熔化和凝固的定义
(1)现象探究
① 实验一:如图所示,将一块冰放在空烧杯中,过一会儿,你看到了什么现象?冰逐渐变成了 水 ,这是物质从 固 态变成 液 态的过程。
② 实验二:将一支蜡烛点燃,蜡烛燃烧流下的油滴,过一会儿烛油 凝固 变成了固态。这是物质从 液 态变成 固 态的过程。
(2)实验结论
① 熔化:物质从 固 态变成 液 态的过程叫做熔化。
② 凝固:物质从 液 态变成 固 态的过程叫做凝固。
(3)生活中的熔化和凝固现象
熔化现象举例:冰化成水、蜡烛燃烧时烛油滴落、铁块在高温下变成铁水。
凝固现象举例:水结成冰、钢水浇铸成钢件、蜡油冷却后变成固态。
2. 熔化和凝固的吸放热
【想一想】将冰块放入杯中,冰块逐渐熔化成水,这个过程中冰是吸收热量还是放出热量?将水放入冰箱冷冻室,水凝固成冰,这个过程中水是吸收热量还是放出热量?
(1)熔化需要 吸 热。
(2)凝固需要 放 热。
探究二、固体熔化时温度的变化规律
1. 实验探究
【实验思路】
(1)提出问题:不同物质在由固态变成液态的过程中,温度的变化规律相同吗?
(2)猜想与假设:不同物质在熔化过程中,温度变化规律 可能不同 ,可能与物质的 种类 有关。
(3)实验方法:采用 水浴 法进行加热,使被加热物体受热均匀。
【实验过程】
实验器材:铁架台(横杆、铁夹、铁圈)、酒精灯、石棉网、烧杯、 温度计 、试管、火柴、海波、石蜡、 秒表 、 玻璃棒 。
实验装置:如图所示,将海波和石蜡分别放入两个大试管中,再将试管放在盛有 水 的烧杯中,用酒精灯加热烧杯中的水,观察两试管中海波和石蜡的熔化情况。这种加热方法叫做 水浴 加热。
实验步骤:
① 取适量的海波和石蜡碾碎后放入试管中,插入 温度计 ;将试管放入装有热水的烧杯中,记下此时温度计的示数。
② 用酒精灯对烧杯加热,每隔 1 min记录一次温度计的示数,填入表格中,同时注意观察海波和石蜡的 状态 ,直到海波和石蜡全部熔化后再观察1 min停止实验。
③ 将实验数据用描点法在坐标纸上画出 温度-时间 图像。
实验数据记录表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
海波的温度/℃
海波的状态
石蜡的温度/℃
石蜡的状态
【分析论证】
① 海波在熔化前,温度 不断升高 ;在熔化过程中,虽然继续加热,但温度 保持不变 ;完全熔化后,温度继续 升高 。
② 石蜡在熔化过程中,温度 不断升高 ,由硬变软变稀,最后熔化为液体。
【实验结论】
① 晶体(如海波)熔化的特点: 吸收 热量,温度 保持不变 。
熔化条件:(1)温度达到 熔点 ;(2)继续 吸 热。
② 非晶体(如石蜡)熔化的特点: 吸收 热量,温度 不断升高 。
2. 晶体和非晶体
(1)晶体:有 固定 的熔化温度的固体。常见的晶体有 海波 、 水晶 、 食盐 、 各种金属 等。
海波
水晶
食盐
萘
(2)非晶体: 没有 固定的熔化温度的固体。常见的非晶体有 沥青 、 玻璃 、 松香 、 石蜡 等。
沥青
玻璃
松香
石蜡
(3)熔点和凝固点
① 熔点:晶体熔化时的温度叫做晶体的 熔点 。
② 凝固点:晶体凝固时的温度叫做晶体的 凝固点 。
③ 同一种晶体的熔点与凝固点 相同 。
【例题1】
小华用图甲所示装置探究冰熔化时温度的变化规律。
(1)实验开始前,在铁架台上安装实验器材合理的顺序是_____自下而上____(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)将试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对其加热,这样做的目的是___使碎冰受热均匀______(写出一个即可);
(3)实验装置组装完成后,点燃酒精灯开始加热并记录温度计的示数。某次读数时观察到温度计的示数如乙图,此时温度计的示数为_____ -5℃____,记录到第6分钟时,观察试管中物质的状态为_____ 固液共存____(选填“固态”“液态”或“固液共存”),冰熔化前后温度随时间变化的图像如图丙所示,分析可知,冰为____晶体_____(选填“非晶体”或“晶体”)。
(4)同桌小红将正在熔化的碎冰从试管中取出放到桌面上,过了一段时间发现碎冰全部熔化了。因此,她认为:冰的熔化不需要吸收热量。请分析对错并说明理由_____错误;碎冰从周围空气中吸收热量熔化____。
【详解】(1)实验时需先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈的位置,再依次向上调整烧杯的高度,为了确保温度计的玻璃泡浸没在液体中,且不接触容器的底部和侧壁,最后再确定温度计的位置,因此安装顺序为自下而上。
(2)这种水浴加热法的优势是被加热的碎冰可以完全浸没在水中,各个部位同步受热,受热更均匀;同时冰升温速度变慢,方便及时记录不同时间的温度数据。
(3)观察乙图温度计,刻度值越往下越大,说明温度在0℃以下,分度值为1℃,温度计的液柱在0℃下5小格处,示数为-5℃。
从丙图可知,冰从第4min(B点)开始熔化,到第10min(C点)熔化结束,第6min处于熔化过程中,因此是固液共存状态。
冰在熔化过程中温度保持0℃不变,有固定的熔点,符合晶体的特征,属于晶体。
(4)冰的熔点是0℃,环境室温通常高于0℃,取出的碎冰虽然离开了酒精灯的加热,但可以从温度比自身温度高的周围空气中吸收热量而熔化,因此小红的结论是错误的,冰的熔化仍然需要吸热。
3. 熔化与凝固图像
(1)晶体熔化曲线
① AB段:物质处于 固 态, 吸 热,温度 升高 。
② BC段:物质处于 固液共存 状态, 吸 热,温度 保持不变 。
③ CD段:物质处于 液 态, 吸 热,温度 升高 。
(2)晶体凝固曲线
① 晶体在凝固过程中 放 热,温度 保持不变 。
② 凝固过程中物质处于 固液共存 状态。
(3)非晶体的熔化和凝固曲线
非晶体在熔化过程中 吸 热,温度 不断升高 ;在凝固过程中 放 热,温度 不断降低 。
【想一想】熔化图像中,若有一段与时间轴相平行的水平线段,则这种固体一定是 晶体 ,水平线段所对应的温度就是这种晶体的 熔点 。
【例题2】
如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像回答下列问题:
(1)该物质是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是 熔化过程中温度保持不变 。
(2)该物质的熔点是 48 ℃。
(3)该物质在 BC 段处于熔化过程,熔化过程持续了 5 min。
(4)该物质在AB段处于 固 态,在BC段处于 固液共存 状态,在CD段处于 液 态。
探究三、熔化吸热和凝固放热的应用
1. 熔化吸热的应用
(1)夏天吃冰棒,冰棒熔化吸热,嘴巴感觉冰凉;
(2)冰块放在室内融化,周围空气温度降低;
(3)发烧时用冰袋冷敷,冰熔化吸热,给人体降温;
(4)熔铸金属:高温熔炉熔化铁、铝,持续加热才能熔化;
(5)冰雪消融,春天积雪融化吸收空气热量,气温回升慢;
2. 凝固放热的应用
(1)北方冬天菜窖放几桶水:水凝固成冰放出热量,防止蔬菜冻坏;
(2)钢水浇筑成钢件,液态钢凝固放热,模具会发烫;
(3)蜡烛燃烧流下的蜡油冷却凝固,手靠近能感受到温热;
(4)冬天河水结冰,水凝固放热,水下温度不会过低;
(5)熔融沥青冷却变硬,过程向外散发热量;
3. 熔化和凝固的条件
(1)晶体熔化的条件:①温度达到 熔点 ;②继续 吸 热。
(2)晶体凝固的条件:①温度降到 凝固点 ;②继续 放 热。
(3)晶体在处于熔点和凝固点时,可能处于 固 态,可能处于 液 态,也可能处于 固液共存 状态。
【例题3】
根据下表中所列的几种物质的熔点,回答下列问题:
物质
固态水银
固态酒精
固态煤油
铜
钢
钨
熔点/℃
-39
-117
-30
1083
1300
3410
(1)在-40℃时,水银是 固 态,酒精是 液 态,煤油是 固 态。
(2)能用铜锅熔化钢吗? 不能 ,理由是 铜的熔点(1083℃)低于钢的熔点(1300℃),铜锅加热到1300℃时已经熔化 。
(3)在很冷的地区(-50℃)要使用酒精温度计而不使用水银温度计,这是因为 水银的熔点为-39℃,在-50℃时水银已经凝固,不能使用 。
【例题4】
夏天,小明从冰箱冷冻室中取出一块冰,放在室温下的盘子中。过一会儿,冰的表面出现了一些小水珠,冰也渐渐变小了。请回答:
(1)冰渐渐变小是因为冰发生了 熔化 现象,这个过程需要 吸 热。
(2)如果把冰放在温度更高的环境中,冰熔化的速度会 变快 (选填“变快”“变慢”或“不变”)。
【例题5】
如图所示是某同学探究“海波熔化时温度变化规律”的实验装置和实验数据,请回答:
(1)该实验采用水浴加热法的目的是 使海波受热均匀 。
(2)安装实验装置时应按照 自下至上 (选填“自上到下”或“自下至上”)的顺序。
(3)实验过程中,每隔1min记录一次温度,同时要观察海波的 状态 。
(4)由实验数据可知,海波的熔点是 48 ℃,海波在熔化过程中 吸 热,温度 保持不变 。
【精讲点拨】
1. 晶体与非晶体的区别
晶体
非晶体
熔点和凝固点
有 固定
没有 固定
熔化过程
吸收热量,温度 保持不变 ,物质处于固、液共存状态
吸收热量,温度 不断升高 ,物质先变稀,最后成为液体
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热
吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点,继续放热
放出热量
举例
海波、水晶、石英、食盐、各种金属
沥青、玻璃、松香、石蜡
2. 熔化和凝固图像的判断
(1)熔化图像中,若有一段与时间轴相平的水 平 线段,则这种固体一定是 晶体 ,水平线段所对应的温度就是这种晶体的 熔点 。
(2)凝固图像中,若有一段与时间轴相平的水 平 线段,则这种液体一定是 晶体 ,水平线段所对应的温度就是这种晶体的 凝固点 。
(3)图像中若没有与时间轴相平的水 平 线段,则该物质为 非晶体 。
3. 熔化和凝固的易错点
(1)“熔化”与“溶化”的区别:熔化是物质从固态变成液态的过程,是一种物态变化,需要加热,所以用“火”旁“熔”;溶化指固体溶解,是某固态物质在另一种液态物质中分散成单个分子或离子的扩散过程,不需要加热,但必须有液体,所以用三点水旁“溶”。
(2)晶体达到熔点不一定熔化:晶体熔化需要同时满足两个条件——温度达到 熔点 和继续 吸 热。
(3)同一种物质的熔点和凝固点相同:同一种晶体物质的凝固点和它的熔点 相同 。
(4)温度“保持不变”不等于“不吸热”:晶体在熔化过程中温度 保持不变 ,但需要不断 吸 热。
4. 实验中的注意事项
(1)采用 水浴 加热法,使被加热物体受热均匀。
(2)加热过程中要用 玻璃棒 不断地搅拌被加热物体。
(3)安装实验装置时应按照 自下至上 的顺序。
(4)温度计要完全 浸入 被测物体中。
【课堂练习】
一、单选题
1.(2026·吉林·中考真题)地球上的水,通过固、液、气三态的变化,不停地循环,水以液态形式存在的是( )
A.雨 B.雪 C.冰 D.霜
【答案】A
【详解】A.雨是液态的水,故A符合题意;
B.雪是固态的水,故B不符合题意;
C.冰是固态的水,故C不符合题意;
D.霜是固态的水,故D不符合题意。
故选A。
2.(25-26七年级上·山东日照·阶段检测)根据下表所提供的数据,以下判断正确的是( )
在1标准大气压下
物质
熔点℃
酒精
-117
水银
-39
铅
328
A.-117℃的酒精一定是液态
B.铅的凝固点是-328℃
C.-39℃的水银吸热,温度可能不变
D.气温接近-50℃时,应选用水银做温度计的测温液体
【答案】C
【详解】A.酒精的熔点是,处于该温度的酒精可能是固态、固液共存状态或液态,并非一定是液态,故A错误;
B.晶体的凝固点与熔点相等,铅的熔点是,所以铅的凝固点是,故B错误;
C.水银的熔点是,的水银可能处于熔化过程中,熔化过程吸热但温度不变,因此其吸热时温度可能不变,故C正确;
D.水银的凝固点是,气温接近时,温度低于水银的凝固点,水银会凝固成固态,无法作为温度计的测温液体,故D错误。
故选C。
3.(26-27八年级·全国·暑假作业)关于标准大气压下冰的熔化过程,下列说法正确的是( )
A.温度保持 0℃不变,不需要吸热
B.温度不变,说明没有发生物态变化
C.持续吸热,温度保持不变,属于物态变化范畴
D.熔化结束后继续吸热,温度也不会升高
【答案】C
【详解】冰是晶体,在标准大气压下,其熔点为0℃,在熔化过程中持续吸热,其从固态冰变为液态水,但温度保持熔点不变,是典型的吸热类物态变化过程。熔化结束后继续吸热,液态水温度会升高,故ABD错误,C正确。
故选 C。
二、多选题
4.(25-26八年级上·广西钦州·期末)如图所示为某种物质在凝固时温度随时间变化的图像,下列从图像中获得的信息正确的是( )
A.这是晶体的凝固图像 B.在BC段物质处于固态
C.该物质的凝固过程经历了7.5min D.在BC段物质放热,但温度保持不变
【答案】AD
【详解】A.图像中BC段温度保持不变,说明该物质有固定的凝固点,是晶体的凝固图像,故A正确;
B.BC段为凝固过程,物质处于固液共存态,故B错误;
C.由图可知,凝固开始时刻,凝固结束时刻,凝固过程经历的时间
故C错误;
D.BC段为晶体凝固过程,物质不断放热,但温度保持不变,故D正确。
故选AD。
5.(25-26八年级上·江西吉安·期中)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法正确的是( )
A.该物质是晶体 B.BC段是物质的熔化阶段
C.FG阶段物质是液态 D.该物质的凝固点是45℃
【答案】ABD
【详解】A.从图像中可以看到,BC段温度保持不变,说明该物质有固定的熔点,所以该物质是晶体,故A正确;
B.BC段温度不变,是晶体的熔化阶段,熔化过程需要持续吸热,故B正确;
C.FG阶段是物质的凝固阶段,凝固过程中物质是固液共存态,凝固完成后是固态,不是液态,故C错误;
D.该物质熔化时温度保持在45℃不变,说明熔点是45℃,同一晶体的凝固点和熔点相同,所以凝固点也是45℃,故D正确。
故选ABD。
三、填空题
6.(25-26八年级上·河南平顶山·期末)在运输海鲜类食品时,人们常在食品周围放置一些冰块,这是因为冰熔化时会________(填“吸收”或“放出”)热量。在北方的冬天,人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水,防止蔬菜被冻坏,请用所学的知识解释此做法蕴含的道理:__________。
【答案】 吸收 水在凝固时放出热量,使地窖里的气温不会降得太低
【详解】[1]冰是晶体,熔化是从固态变为液态的过程,这个过程需要吸收热量,从而降低周围环境的温度,起到保鲜海鲜的作用。
[2]北方冬天地窖温度低,桶里的水会发生凝固现象,凝固过程会放出热量,这些热量能提升地窖内的温度,避免蔬菜因温度过低被冻坏。
四、实验题
7.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·期中)图甲是小明“探究物质熔化时温度变化规律”的装置,请回答下列问题:
(1)除了如图甲的器材外,本实验还需要的测量器材是__________;
(2)图乙中温度计的示数为__________℃;
(3)根据实验数据做出两者温度随时间变化的图像(如图丙),其中石蜡熔化的图像是图________,石蜡属于________(选填“晶体”或“非晶体”);①图中ab段对应的时间内,试管里物质所处的状态是________,该物质熔化时的特点是_________
(4)别的小组同学发现还未用酒精灯加热,试管中的冰也熔化了,此时冰熔化_________(选填“需要”或“不需要”)吸收热量。
(5)小明在用冰箱制冰时发现,他将装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间如图丁所示。再把烧杯放在电冰箱的冷冻室内,过一段时间取出烧杯,发现烧杯中已经有一半的水结成了冰,此时小瓶中的水________。
A.上部一半的水结冰 B.都已结冰
C.下部一半的水结冰 D.都不结冰
【答案】(1)秒表
(2)-4
(3) ② 非晶体 固态 持续吸热,温度不变
(4)需要
(5)D
【详解】(1)实验需要记录不同时间的温度,已有温度计测量温度,还需要测量时间的器材,即秒表(停表)。
(2)温度计分度值为1℃,液柱顶端在0℃以下第4格,因此示数为−4℃。
(3)晶体熔化有固定熔点,过程中温度保持不变;非晶体无固定熔点,熔化时温度持续上升。冰是晶体,对应有恒温段的图①,石蜡是非晶体,对应温度持续上升的图②。
图①中ab段物质温度还未达到熔点,没有开始熔化,因此状态为固态;晶体熔化的特点是持续吸热,温度不变。
(4)熔化的过程都需要吸收热量,冰未用酒精灯加热也熔化,是因为它从周围环境吸收了热量,熔化需要吸热。
(5)烧杯中一半水结冰,属于冰水混合物,温度保持0℃。小瓶中的水温度可以降低到0℃,但此时小瓶水和外界温度相同,没有温度差,无法继续放热,因此不会结冰,故选D。
8.(25-26八年级上·广东汕头·期中)春节前夕,华北、华中大部分地区迎来 2024 年的第一场雪,为了有效防止交通事故的发生,市政部门在路面上撒融雪剂,如图甲所示。晓月想探究水中加入融雪剂后,是否对水的凝固点产生影响,为此,他向水中加盐制成盐水,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程,并作出了温度一时间图像如图乙所示。
(1)将盐水放入冰箱,是因为盐水的凝固过程需要放出热量;实验中盐水的凝固点为___________℃;
(2)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图丙所示,试管中冰水混合物中的冰会___________ (选填“增多”“减少”或“不变”);
(3)市政部门在路面上撒融雪剂(工业盐),可加快积雪的熔化,原因是___________ 。
【答案】(1)-2
(2)增多
(3)降低冰的熔点,使雪在较低温度下熔化
【详解】(1)由乙图可知,盐水在凝固过程中持续放热且温度保持不变,此时对应的温度即为盐水的凝固点为-2℃。
(2)盐冰水混合物的温度为-2℃,冰水混合物的温度为0℃,盐冰水混合物的温度低于冰水混合物的温度,因此丙图中试管内的冰水混合物会继续放热凝固,所以冰会增多。
(3)盐水的凝固点比水的凝固点低,同一种晶体的熔点和凝固点相同,因此在不能及时熔化的积雪地面上撒融雪剂(工业盐),可以降低雪的熔点,使雪在较低温度下熔化。
9.(25-26八年级上·湖北襄阳·阶段检测)晓轩同学利用图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”。
(1)要完成该实验,除了图甲所示仪器外,还需要一种测量工具是______。
(2)在组装图甲器材时,应以______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序。
(3)晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中,加热到某一时刻温度计示数如图丙所示,其温度为______℃;他记录的数据如下表所示。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
蜡的温度T/℃
42
44
46
48
49
50
51
52
晓轩根据表中数据判断:蜡属于______(选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)晓轩向另一个试管中放入碎冰,继续探究冰熔化时温度变化的规律。他利用记录的数据画出如图乙所示的温度一时间图像,由图像可知:冰熔化持续了______min。他还观察到:当时间为3min时,该物质处于______态。
【答案】(1)秒表
(2)自下而上
(3) 38 非晶体
(4) 3 固液共存
【详解】(1)本实验需要记录不同时间下物质的温度,已有温度计测量温度,还缺少测量时间的工具,因此需要秒表(或停表)。
(2)酒精灯加热需使用外焰,组装器材时需要先根据酒精灯外焰高度确定下方铁圈的位置,因此要按照自下而上的顺序组装。
(3)图丙温度计的分度值为1℃,液柱对应读数为38℃;晶体有固定的熔点,熔化时温度不变,非晶体熔化时温度持续上升,由表格数据可知蜡熔化时温度不断升高,无固定熔点,因此蜡属于非晶体。
(4)冰是晶体,熔化时温度保持不变,由题图乙可知,冰从第2min开始熔化,到第5min完全熔化,因此熔化持续时间为
第3min时冰正处于熔化过程中,因此状态为固液共存态。
【归纳整理】
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
收获:
(1)我了解了物质存在的三种状态: 固态 、 液态 、 气态 。
(2)我掌握了熔化和凝固的定义:熔化是物质从 固态 变成 液态 ,凝固是物质从 液态 变成 固态 。
(3)我知道了晶体和非晶体的区别:晶体有 固定的熔点 ,非晶体没有 固定的熔点 。
(4)我学会了熔化和凝固图像的判断方法: 看图像中是否有水平线段 。
问题:
(1)晶体在熔化过程中温度保持不变,但为什么要继续加热?
(2)同一种物质的熔点和凝固点相同,但为什么在实际生活中冰的熔点和水的凝固点有时会有所不同?
(3)在探究固体熔化时温度变化规律的实验中,为什么要采用水浴加热法?
(4)我还想进一步了解: 。
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