13.2 熔化与凝固（教学课件）物理新教材沪科版九年级全一册

该初中物理课件聚焦“熔化与凝固”，从学生握冰块体验入手，引导观察固液气态特征，通过实验探究晶体与非晶体的熔化凝固规律，构建从生活现象到概念原理再到实际应用的知识支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过播放海波、石蜡熔化凝固实验视频，组织学生分组设计实验、分析数据及图像，培养模型建构与推理能力。结合“祝融号”材料等实例强化物理观念，拓展加盐融雪环保问题渗透科学态度。课堂小结对比清晰，助力学生系统掌握知识，教师可直接应用提升教学效率。

物理九年级上册 •沪科版 第十三章 温度与物态变化 第2节 熔化与凝固 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 生活实物归纳固态、液态、气态基本特征；明确晶体、非晶体熔化凝固的特点及条件。能说出常见晶体、非晶体的代表，从温度变化的角度理解物态变化的本质。 02 科学思维 能通过对比实验数据分析，归纳晶体与非晶体熔化的不同规律；能运用熔化与凝固过程中的吸热和放热特点说明自然界和生活中的有关现象；能建立物态变化与温度变化之间的因果联系。 03 科学探究 能完成“海波与石蜡熔化特点”的实验探究，能设计记录表格、绘制图像并得出结论。 04 科学态度与责任 如实记录原始实验数据，养成定量测量严谨习惯；结合防冻、冶金、保鲜实例，理解熔化凝固在生活、工业中的实用价值，增强环保、安全责任意识。 教学重难点 教学难点 教学重点 1、晶体与非晶体熔化的不同特点，掌握实验探究过程、方法等；2、熔化吸热、凝固放热规律及其应用。 1、理解晶体熔化过程中“温度不变但仍需持续吸热”的微观本质；2、正确绘制和分析晶体、非晶体熔化、凝固图像。 课堂引入 从泡沫箱里取出碎冰，分组传递让学生用手心握住感受，“冰在你手里变成了什么？你的手感觉怎么样？为什么会出现这样的现象呢？过一会儿水还在吗？“ 思考： （1）冰变成水的过程，需要什么条件，手的温度为什么降低？（2）水可以变成冰吗？（3）水可以有几种不同的形态？ 知识点1 熔化与凝固 活动1 固液气三态的基本特征 归纳总结 教师用烧杯展示冰、凉水、热水，让学生观察水的三种形态，总结生活中物质的三种常见状态的基本特征。 固定 固定 不固定 固定 不固定 不固定 知识点1 凝固与熔化 物态变化 凝固：物质从液态变为固态的过程称为凝固 物质在一定条件下能从一种状态向另一种状态变化，人们将此称为物态变化。 熔化：物质从固态变为液态的过程称为熔化。 条件：吸热 条件：放热 春天，冰雪消融 冬天，湖水结冰 烧水，水慢慢变少 流动的岩浆 典例分析 例1 以下四种物态变化的实例中，属于熔化的是（　　） A．春暖花开，冰河化冻 B．夏季海风，吹干了湿润的脸庞 C．深秋的早晨，露水晶莹 D．寒冬腊月，漫天飞舞的雪花 A 固态→液态 液态→气态 气态→固态 气态→液态 典例分析 例2 以下事例中，属于凝固现象的是（ ） A．春天，冰封的河面消融 B．夏天，剥开包装纸后冰棒会冒“白气” C．秋天，清晨的雾在太阳出来后散去 D．冬天，湖水结冰 D 固态→液态 液态→气态 液态→固态 气态→液态 实验探究：物体熔化过程温度随时间的变化 将海波（即硫代硫酸钠）放入试管中，用图 13—13 所示装置加热海波，观察海波在熔化过程中温度及状态的变化。每隔相同的时间，将测得的温度值及对应状态填入自己设计的表格中。用同样的方法探究石蜡熔化时温度随时间变化的特点。 通过数据（或作图）分析，看看海波和石蜡在熔化过程中温度的变化分别有什么特点。 分小组进行，写出实验目的、实验器材、实验设计、实验步骤，得出结论。 【播放视频】——《海波的熔化实验》《石蜡的熔化实验》 实验探究：物体熔化过程温度随时间的变化 【实验数据收集】实验数据记录表格 ①AB段——海波处于固态，吸热温度不断升高； ②BC段——海波处于固液共存态，吸热熔化，但温度保持为48℃; ③CD段——海波完全变为液态，吸热温度不断升高. 石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀，逐渐熔化为液态， 整个熔化过程石蜡不断吸热，温度持续升高 实验探究：物体熔化过程温度随时间的变化 【实验结论】 海波 石蜡：整个加热过程，熔化过程温度不断升高 整个加热过程，海波熔化前温度不断升高，熔化时温度保持不变，熔化后温度继续升高； 海波熔化的特点：持续吸热，温度不变 石蜡熔化的特点：持续吸热，温度升高 典例分析 例3 小明选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”，设计的实验装置如图甲所示。 (1)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，而不是直接用酒精灯加热，目的是为了使试管内的物质________；（选填“熔化更快”或“受热均匀”） (2)组装实验器材（甲图）时，应________（选填“自下而上或自上而下”）组装，并用火焰的________加热。 (3)将温度计正确插入蜂蜡和海波中，某时刻温度如图乙所示，示数为________℃； (4)丙图是小明绘制的海波的熔化图像，图中________（选填“AB”或“BC”或“CD”）段表示海波的熔化过程，此过程海波处于________（选填“固”或“液”或“固液共存”）状态。海波在熔化过程中的特点是________。 (5)丁图是小明绘制的蜂蜡的熔化图像，蜂蜡在熔化过程中温度________（选填“升高”或“降低”或“不变”）。 受热均匀 自下而上 外焰 42 BC 固液共存 吸收热量，温度保持不变 升高 实验探究：物体凝固过程温度随时间的变化 【播放视频】——《海波的凝固实验》《石蜡的凝固实验》 海波凝固的特点：持续放热，温度不变 石蜡凝固的特点：持续放热，温度降低 凝固是熔化的相反过程 知识点2 熔点与凝固点 知识点2：熔点与凝固点 1、晶体和非晶体 自然界中有些固体（类似冰），在熔化过程中尽管外界不断加热，其温度仍保持不变，这类固体有确定的熔化温度，称为晶体。 冰 海波 金属 食盐 石墨 晶 体 钻石 知识点2：熔点与凝固点 1、晶体和非晶体 有些固体（类似石蜡），在熔化过程中只要外界不断加热，其温度就能不断上升，这类固体没有确定的熔化温度，称为非晶体。 石蜡 塑料 玻璃 沥青 松香 非晶体 知识点2：熔点与凝固点 2、熔点与凝固点 物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。 液体凝固形成晶体时有确定的温度，这个温度叫凝固点。 同一种晶体的熔点和凝固点是相同的。 非晶体既没有熔点，也没有凝固点。 熔点 凝固点 知识点3：晶体和非晶体熔化、凝固现象的比较 晶体 非晶体 熔化图像   熔化特点 熔化条件 凝固图像   凝固过程中 凝固条件 熔点、凝固点 持续吸热，温度不变 持续吸热，温度升高 温度达到熔点，不断吸热 不断地吸热 持续放热，温度不变 持续放热，温度降低 温度达到凝固点，不断放热 不断地放热 有，同种晶体的熔点、凝固点相同 没有 典例分析 例4 在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 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 C 典例分析 例5 如图所示为萘的熔化和凝固图像，试根据图像说法正确的是（　　） A．萘是非晶体 B．BC段萘为固态 C．萘的凝固点是80°C D．萘的凝固过程需要吸热 C 典例分析 例6 一标准大气压下M物质的熔化图像如图甲所示；装有冰水混合物的试管浸在正在熔化的M物质中（如图乙所示，不考虑它们与空气的热传递）。以下判断正确的是（　　） A．M物质是非晶体 B．M物质的熔点是-5℃ C．M物质的熔化过程持续了约10min D．图乙中，试管内水的质量会逐渐增加 C 典例分析 例7 在0℃的环境中，把一块0℃的冰投入0℃的水中，将会发生的现象是（ ） A．冰全部熔化 B．冰有少部分熔化 C．水有少部分凝固 D．冰一点也不熔化 D 解析：晶体熔化需温度达到熔点且持续吸热，晶体凝固需温度达到凝固点且持续放热。环境、冰、水温度均为0℃，不存在温度差，无法发生热传递，冰无法吸热故不会熔化，水无法放热故不会凝固。 典例分析 例8 在图甲是小李探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置图，将碎冰块装入试管中，试管放入水中加热，图乙是根据实验数据画出的冰熔化过程中温度随时间变化的图像。 (1)实验中采用甲图中方法给试管中的冰块加热，目的是 使冰块______； (2)从图乙可知，冰在熔化过程中的特点是______； (3)冰熔化过程持续了______min； (4)图丙是盐冰（浓盐水冻成的冰块）熔化时温度的变化规律。由此可知，盐冰属于______（选填“晶体”或“非晶体”）。 (5)通过上述实验可知，在严寒的冬天，地面上的结冰不能及时熔化，会影响交通安全。人们采取在冰上撒盐的方法，可使冰在较低气温下熔化。原因是；在冰上撒盐可以______（选填“升高”或“降低”）冰的熔点。 使冰块受热均匀 吸收热量，温度保持不变 6 晶体 降低 由于外界压强的变化或杂质的存在等，晶体的熔点会发生变化。例如，往装有冰块的烧杯中放些盐并搅拌，这时烧杯中冰的熔点会降低。下雪天，人们为了出行方便，常常向积雪的公路上撒盐（图 13—16）。 因为盐能尽快地融雪，而盐水不容易结冰。尽管盐融雪使交通畅通了，但会腐蚀车辆、道路，污染地下水，破坏植被，甚至危害人体等。因此，应慎用盐融雪的方法。 拓展—影响熔点的因素 例9 双某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时，不知道给药品降温用冰好，还是盐水结成的冰好？他们动手测量了盐水的凝固点。 (1)在选择器材时，小明提出不要使用量程为-2~102℃的温度计，要使用量程为-20~102℃的温度计，这样的考虑主要是基于什么假设？ ________； (2)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示，则小明所测盐水的凝固点是________℃； (3)他们同时发现所测的盐水凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是20mL，小明加了1汤匙的盐，而小红加了3汤匙的盐，由此作出猜想：盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如表： 典例分析 盐水浓度/% 0 3 6 9 12 15 凝固点/℃ 0 -2 -4 -6 -8 -11 盐水浓度/% 18 21 24 27 30 36 凝固点/℃ -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0 盐水的凝固点低于-2℃ -4 例9 分析表中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点 ________； (4)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为-18℃，你认为他的判断准确吗？________（准确/不准确），你判断的理由是 ________； (5)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用 ________（冰/适当浓度盐水结成的冰）； (6)综合分析图表数据可推断：若将实验中小明和小红的盐水混合在一起，则混合后的盐水的浓度范围大约在________之间。 典例分析 盐水浓度/% 0 3 6 9 12 15 凝固点/℃ 0 -2 -4 -6 -8 -11 盐水浓度/% 18 21 24 27 30 36 凝固点/℃ -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0 先降低后升高 不准确 没有进一步探究21%附近浓度的盐水凝固点 适当浓度盐水结成的冰 6~9% 典例分析 例10 2021年5月15日，我国“祝融号”火星车成功着陆于火星北半球的乌托邦平原，使我国成为首个首次火星探测就完成“绕、落、巡”三大任务的国家。“祝融号”火星车顶部安装有集热窗，内部填装的正十一烷材料，其熔点为－26℃、沸点为196℃，可帮助火星车应对火星白天－3℃至夜晚－103℃的温度变化。关于正十一烷材料，下列分析正确的是（ ） A．正十一烷材料熔化时温度升高 B．正十一烷材料在白天处于固态 C．正十一烷材料一定是非晶体 D．利用正十一烷凝固放热对抗夜间低温 D 拓展— 晶体熔化的实质 所以，在熔化过程中，外界所提供的热量用于减小分子间的束缚，并不能使晶体的温度升高。这也说明熔化是吸热过程。 当晶体被加热时，分子运动更加剧烈，分子间的束缚随之减弱，使得有的分子能较自由地“游动”，呈流动性。这时，晶体便处于熔化过程 要使熔化过程继续，需对晶体继续加热，以便更多的分子能“游动” 拓展— 晶体熔化的实质 吸热 吸热 吸热 放热 放热 放热 典例分析 例10 0℃冰块放在0℃室内，不会熔化是什么道理？ 宏观：缺少持续吸热条件。 微观：环境与冰块温度相同，无热量传递，分子引力无法被破坏，物态无法改变。 知识点4：熔化、凝固的应用 人们常将物态变化过程中的放热、吸热现象应用于生产、生活实践。 冰块保鲜 铸造 北方冬季贮菜 课堂小结 课堂小结 课堂小结 吸热 吸热 吸热 放热 放热 放热 课堂练习 课堂练习 1．物质由固态变为液态的现象称为熔化，以下现象属于熔化的是（ ） A．云中的冰晶由小变大 B．草尖上带着露珠 C．河面结了一层冰 D．温暖的房间冰变成水 D 课堂练习 2．以下描述的物理现象中，属于凝固过程的是（　　） A．将冰块含在嘴里，冰块慢慢变小 B．点燃蜡烛，烛焰下方的蜡烛变成无色透明的液体 C．用舌头舔冰棒，舌头被黏住了 D．酷夏阳光照射刚铺设的沥青路面，脚会被黏住 C 课堂练习 3．根据下表中所列出的几种物质的熔点，判断下列说法中正确的是（     ） A．在-265℃时氢气是液态的 B．纯金掉在钢水里不会熔化 C．水银温度计在-40℃时可正常使用 D．电灯的灯丝用钨制成因为熔点高 D 物质名称 固态水银 金 铜 钢 钨 固态氢 固态氮 熔点（℃） -36 1064 1083 1300 3410 -259 -272 课堂练习 4．冬天给道路撒盐，可以有效地防止事故发生，为了解其原因，小明用如图甲所示实验装置，探究盐冰（浓盐水冻成的冰块）熔化时温度的变化规律。 (1)如图甲所示，组装实验装置时，应该按照___________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材；在选择给盐冰块的加热方式时，你认为最佳的选择是___________（选填“A”或“B”）； (2)通过实验记录实验数据，其温度随时间变化图像如图乙所示，由图可知盐冰属于___________（选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点为___________℃；第6 min时，盐冰处于___________（选填“固态”、“液态”或“固液共存”）态； (3)开始实验时烧杯外壁出现水珠，这是空气中的___________遇冷液化形成的； (4)若将装有0℃的冰水混合物的试管放到正在熔化过程中的盐冰水混合物中，试管中冰的质量将会___________（选填“增加”“减小”或“不变”）。 【答案】(1) 自下而上 A(2) 晶体 -2 固液共存 (3)水蒸气 (4)增加 课堂练习 5．小滨实验小组在“探究晶体熔化和凝固规律”时，所用实验装置和实验图像如下： (1)图中甲、乙是他们设计的两种实验装置，你认为应选用_______（选填“甲”或“乙”）装置进行实验，其优点是_______； (2)小滨选取了正确的实验装置，探究了海波这种物质的熔化和凝固规律，根据实验数据绘制了如图丙所示的图像。海波的熔化过程持续了______min，由图像可以看出BC段和EF段的纵坐标是相同的，原因是________； (3)他们还想利用所学的凝固知识制作一个医用冷藏盒，于是测量了不同浓度时盐水的凝固点，数据记录如表： 盐水浓度 0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 21% 24% 27% 30% 凝固点/℃ 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.41 通过分析表格中数据，你认为给冷藏盒中药品降温最好选用___________； A．冰 B．适当浓度盐水结成的冰 (4)实验后，他们想到冬天市政部门在冰雪覆盖的路面上撒盐就是为了降低_______，从而有利于除去积雪。 【答案】(1)     乙     物质受热均匀 (2)     3     同种晶体的熔点和凝固点相同 (3)B (4)熔点 课堂练习 6．严冬季节，小明发现水缸里的水结冰了，但腌菜缸里的盐水却没有。他猜想：水中加入盐后，会对其凝固点产生影响。为了验证这一猜想，他将盐水放入冰箱探究盐水的凝固过程。并根据实验记录的数据，在图甲所示的坐标系中作出了盐水温度随时间变化的图像。小红也做了该实验，并在同一坐标系中绘制了另一组图像。   (1)从小明所作的图像中可以发现，盐水的凝固点为___________ (2)观察图像发现盐水凝固点并不相同，对比双方实验过程，他们猜想：盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关。接着他们又通过多次实验测出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表： 盐水浓度/% 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 凝固点/℃ 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 分析表中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点的变化情况是___________； (3)根据他们的实验结论可知，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，如图乙所示，试管中冰水混合物中的冰会___________（选填“变多”、“变少”或“不变”）； (4)北方寒冷的冬天，地面上的积雪不能及时熔化，会影响交通安全。人们采取在雪上撒盐的方法，可使雪在较低气温下熔化，是因为在雪上撒盐可以___________雪的熔点。 【答案】(1)-4 (2)先降低后升高(3)变多(4)降低 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 $