13.2 熔化与凝固（教学设计）物理新教材沪科版九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“熔化与凝固”核心知识，通过“熔化接力”活动让学生手握碎冰感受吸热变水，衔接温度及温度计知识，为后续物态变化学习搭建认知支架。 资料以对比实验（海波与石蜡熔化）为核心，学生设计表格、绘制图像，结合微观模型解释晶体熔化温度不变本质，融入撒盐融雪、冷藏盒等实例，培养科学探究、科学思维与科学态度，助力学生深化概念理解，提升教师教学效率。

13.2 熔化与凝固（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第2节 熔化与凝固 教学 目标 物理观念 从生活实物归纳固态、液态、气态基本特征；明确熔化（固态→液态、吸热）、凝固（液态→固态、放热）概念，能说出常见晶体、非晶体的代表，明确晶体、非晶体熔化凝固的特点及条件。从温度变化的角度理解物态变化的本质。 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。 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。 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。 教材 分析 本节以“冰雪消融”和“河水结冰”为切入点，通过“探究不同固体熔化的特点“实验，引导学生认识晶体与非晶体熔化与凝固的规律。本节构建了”现象→实验→图像→概念”的知识体系，是后续学习汽化、液化、升华、凝华的基础。从全章视角看，温度是驱动物态变化的核心因素——温度升高，分子运动加剧，分子间束缚减弱，物质趋于向更“松散”的状态（液态、气态）转变；温度降低，分子运动减弱，分子间束缚增强，物质趋于向更“紧密”的状态（固态）转变。六种物态变化的吸放热本质，正是温度变化在分子层面的体现。 学情分析 1. 知识储备分析：已学习温度概念和温度计使用方法，具备测量温度的基本技能；学生在日常生活中已接触过不同物质的不同状态，认为“温度升高了才会熔化”， 认为“所有固体熔化时温度都不断升高”，对“熔化时温度为何保持不变”感到困惑，对本章六种物态变化的整体框架缺乏认知。 2. 思维能力分析：具备实验观察和数据记录能力，但绘制和分析图像经验不足。 3. 学习兴趣与态度分析：对“冰变水”“水变冰”的现象充满好奇心，喜欢动手实验，但对温度不变条件下固体为何能持续熔化存在认知困惑，需要通过实验和微观模型突破。 教学重点 晶体与非晶体熔化的不同特点；掌握实验探究过程、方法等；熔化吸热、凝固放热规律及其应用。 教学难点 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；正确绘制和分析晶体、非晶体熔化、凝固图像。 教学 器材 烧杯3个、冷水、冰、热水、温度计 多媒体ppt，包含视频：《探究海波、石蜡熔化时温度变化的规律》、《探究海波、石蜡凝固时温度变化的规律》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 1、【提出问题】 熔化接力：教师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？“ 【回答】冰变成水了，因为冰接触了热的手；手感觉冷，因为手接触了冷的冰；过一会儿水变没了，变成看不见的水蒸气。 【分析】学生交流感受后，教师总结：手给冰加热——冰吸收了手的热量，变成了水，手失去了热量变”冷“了。在一定条件下，水的三种状态可以相互转化。 【追问】同学们，那水怎么变成冰呢？ 【回答】可以 把水放进冰箱里，液体冷却（放出热量），变成冰 【分析】冰遇”热“吸收热量变成水，水遇”冷“放出热量变成冰，水有三种不同的形态。我们发现这些变化都和温度有关，那么温度与这些变化之间究竟是什么关系？今天，我们正式开启物态变化的学习——熔化与凝固，通过实验探究来揭晓答案。 2. 出示本节课要点 教师展示本节课的学习目标，让学生明确要完成的任务。 创设认知冲突，激发探究欲望，自然引出课题并初步感知温度与物态变化的联系。 学习新课 一、熔化与凝固 1. 活动 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。 【分析与拓展】呈固态的物质，像冰这样有固定的形状和体积的，一般称之为固体，如常温下的钢铁、石块等；呈液态的物质，像水有体积，没有固定的形状，一般称之为液体，如常温下的煤油、香水；呈气态的物质，像水蒸气没有固定形状和体积，一般称之为气体。 2. 物态变化 水能在不同条件下分别呈现固态、液态或气态。与水类似，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。 3. 熔化与凝固 情境 春天冰雪熔化 流动的岩浆 冬天湖水结冰 冷冻室的水结冰 状态变化 固态→液态 液态→固态 归纳总结 固体被加热可以变成液体，液体冷却可以变成固体 物质从固态变为液态的过程称为熔化，熔化吸热。 物质从液态变为固态的过程称为凝固，凝固放热。 【例题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 答案：A 解析： A．冰河化冻，是固态的冰变为液态水的过程，属于熔化现象，故A符合题意； B．吹干了湿润的脸庞，是脸上的汗液变成水蒸气的过程，故B不符合题意； C．露水是液态的小水滴，是水蒸气遇冷变成小水滴，故C不符合题意； D．雪花是固态的，是水蒸气遇冷直接变成固态，故D不符合题意。 故选A。 【例题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 答案：D 解析：A．冰封的河面消融是固态的冰变成液态的水，故A不符合题意； B．剥开包装纸后冰棒会冒“白气”是空气中热的水蒸气遇到冰棒附近冷空气后液化形成的，故B不符合题意； C．清晨的雾是小水珠形成的，在太阳出来后散去即变成了水蒸气，属于汽化现象，故C不符合题意； D．湖水结冰是液态的水变成了固态的冰，属于凝固现象，故D符合题意。 故选D。 学习新课 二、实验探究 1.实验探究：熔化及其特点 【提问1】同学们，通过刚才的探索，在什么条件下固体可变为液体？固体在熔化过程中的温度是怎样变化的？下面，我们通过实验进行探究。 【回答】接触高温物体，给固体加热，温度升高。 【探究活动】 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。教师在学生实验过程中进行巡回指导：①温度计使用规范；②记录及时、准确；③适时点拨。 注意：轻拿温度计，高温石蜡、试管避免烫伤；不能用一盏酒精灯去引燃另一盏酒精灯；用完酒精灯后必须用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭；酒精灯失火用湿抹布覆盖 【实验数据收集】 实验数据记录表格 以纵轴表示温度，横轴表示时间，将表格数据绘制成图像： 海波： 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： 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 【实验结论】 海波：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； 石蜡：整个加热过程，熔化过程温度不断升高 【交流反思】 （1） 实验所需要的测量工具：秒表、温度计 （2） 组装器材：自下而上，先固定酒精灯，在安装石棉网时，酒精灯需要点燃，目的：确保用酒精灯外焰加热；最后固定温度计的目的：确保温度计的玻璃泡完全浸没在待测物体中且不能接触到容器； （3） 搅拌器的目的：使物质受热均匀； （4） 石棉网的作用：使烧杯底部受热均匀； （5） 水浴法加热的目的：①使物质受热均匀；②使固体的温度上升速度较慢，便于记录数据； （6） 烧杯中水量的要求：试管不能接触烧杯底且试管中的物质可以浸没在水中； （7） 实验时用碎的（或较小）固体颗粒，原因：使固体受热更均匀；或温度计液泡能与小颗粒更充分接触，测得得温度更准确； （8） 缩短加热时间的方法：适当减少被测物体质量；换火力更大的酒精灯； （9） 记录多组数据的目的：寻找普遍规律 【例题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”）。 【答案】(1)受热均匀 (2) 自下而上 外焰 (3)42 (4) BC 固液共存 吸收热量，温度保持不变 (5)升高 【详解】（1）“水浴法”加热，可以利用水的比热容大、传热均匀的特点，使试管内的物质受热更加均匀。 （2）[1][2]加热时应使用酒精灯的外焰，因为酒精灯的外焰温度最高，加热效率最好；故组装实验器材需要先确定酒精灯的位置，接着根据酒精灯的高度固定铁圈，再放置烧杯，最后安装温度计，因此，组装顺序应为“自下而上”。 （3）观察图乙，温度计的分度值为1℃。液柱上表面在40℃以上第2个小格处，因此示数为42℃。 （4）[1][2][3]图丙中，BC段海波吸收热量但温度保持不变（48℃），因此，BC段表示熔化过程，此过程海波处于固液共存状态，特点是“吸收热量，温度保持不变”。 （5）其熔化图像（图丁）中，温度随时间持续上升，没有固定的熔点。这说明蜂蜡在熔化过程中不断吸热，温度持续升高。 2.实验探究：凝固及其特点 （1） 在海波熔化结束一段时间后，停止加热，可以看到海波的温度逐渐降低，但并不会凝固，只有当温度降到48℃时，海波才开始凝固，且在凝固的过程中，海波的温度保持不变，直到全部凝固后，温度才继续下降。 （2） 对液态的石蜡停止加热后，石蜡逐渐由稀变黏稠最后变成固态，在这一过程中，石蜡的温度不断降低。 （3） 凝固是熔化的相反过程。 学习新课 三、熔点与凝固点 由进一步的探究可知，在 1 个标准大气压下，冰在 0℃时会熔化，并且在熔化过程中即使继续加热，其温度也保持不变。而石蜡在熔化过程中只要外界不断加热，其温度便不断升高。 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、钻石（图 13—14）等都是晶体，它们都有确定的熔化温度。 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、松香、玻璃、沥青、塑料（图 13—15）等都是非晶体，它们没有固定的熔化温度。 2.熔点与凝固点 （1）熔点：物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。所以，晶体有熔点，而非晶体则没有熔点。 不同晶体的熔点是不一样的。表 13—1 给出了在 1 个标准大气压下常见晶体的熔点。 在 1 个标准大气压下，冰的熔点是 0℃。当温度为 0℃时，冰、水可以共存；当温度高于 0℃时，冰熔化成水；当温度低于 0℃时，水就凝固成冰。 （2） 凝固点：液体凝固形成晶体时有确定的温度，这个温度叫凝固点。 （3） 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。 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 熔化过程中 吸热，温度不变 吸热，温度升高 熔化条件 温度达到熔点，不断吸热 不断地吸热 凝固图像 凝固过程中 放热，温度不变 放热，温度降低 凝固条件 温度达到凝固点，不断放热 不断地放热 熔点、凝固点 有熔点、凝固点，同种晶体的熔点、凝固点相同 没有固定的熔化温度和凝固温度 通过实物直观感受三种状态的区别，建立概念，明确”熔化“写法。 【例题1】通过题目识别物质状态的变化，巩固熔化、凝固的概念 提高学生的动手能力，自主探究、归纳总结能力 【例题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 答案： C 解析： 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。 【例题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 【答案】C 解析： A．由图可知，萘有固定的熔点和凝固点，因此萘是晶体，故A错误； B．由图可知，BC段温度不变，是萘的熔化过程，此过程中萘处于固液共存状态，故B错误； C．图中EF段温度不变，是萘的凝固过程，萘在凝固过程中温度保持80°C不变，故其凝固点为80°C，故C正确； D．萘的凝固过程需要放热，故D错误。 故选C。 【例题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 【答案】C 【详解】A．由图甲可知，M物质在熔化过程中温度保持不变，说明该物质是晶体，故A错误； B．由图甲可知，该物质在熔化过程中温度高于-5℃，所以M物质的熔点不是-5℃，故B错误； C．由图甲可知，该物质从第10min开始熔化，到第20min时全部熔化，所以M物质的熔化过程持续了约10min，故C正确； D．冰水混合物的温度是0℃，正在熔化的M物质的温度低于0℃；将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中时，冰水混合物会向该物质放热，冰水混合物中的水会凝固结冰，所以冰水混合物中的冰会变多，水会变少，故D错误。 故选C。 【例题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 【答案】D 【详解】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。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【例题8】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。 【答案】(1)使冰块受热均匀 (2)吸收热量，温度保持不变 (3)6 (4)晶体 (5)降低 【详解】（1）通过水浴法加热，能够使物体受热均匀，故采用甲图中方法给试管中的冰块加热，目的是使冰块受热均匀。 （2）由实验可知冰在熔化过程中需要吸收热量，但温度保持不变。 （3）从乙图可以看出，从第2min开始熔化，到第8min结束，该物质熔化过程持续了6min。 （4）盐冰的熔化图像中，第4~8分钟内吸热的同时温度保持不变，说明盐冰有固定的熔化温度，即盐冰属于晶体。 （5）由于加盐可以降低冰的熔点，因此严寒的冬天，地面上的积雪不能及时熔化，人们采取在雪地上撒盐的方法，降低了雪的熔点，可使雪在较低气温下熔化。 知识拓展一 影响熔点的因素 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。 【例题9】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： 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 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。 【答案】(1)盐水的凝固点低于-2℃ (2)-4 (3)先降低后升高 (4) 不准确 没有进一步探究21%附近浓度的盐水凝固点 (5)适当浓度盐水结成的冰 (6)6~9% 【详解】（1）由于盐水的凝固点低于-2℃，则要使用量程为-20~102℃的温度计，便于测量盐水的凝固点。 （2）盐水凝固过程中的温度为盐水的凝固点，由图像得，小明所测盐水的凝固点是-4℃。 （3）由表中数据可得，当盐水浓度增大时，其凝固点先降低后升高。 （4）[1][2]由于小明没有进一步探究21%附近浓度的盐水凝固点，无法得知盐水浓度为21%时凝固点是否最低。 （5）适当浓度盐水结成的冰的凝固点低于冰的凝固点，则给冷藏盒中药品降温最好选用适当浓度盐水结成的冰。 （6）由图像得，小明选用的盐水的凝固点为-4℃、小红选用的盐水的凝固点为-6℃，由表格中数据得，小明选用的盐水浓度为6%、小红选用的盐水浓度为9%。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6~9%之间。 【例题10】关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 答案：D 知识拓展二 晶体熔化的实质 1、了解固体、液体、气体的微观图解 固态：固定形状、固定体积｜分子紧密束缚 液态：有体积，无固定形状｜分子束缚较弱 气态：无固定形状、体积｜分子极度分散 2、通过探究冰的熔点可知，当晶体熔化时，温度不变；若停止加热，熔化过程就会停止。这是为什么呢？ 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（图 13—17）。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”。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。 3、总结：温度是驱动物态变化的核心因素——温度升高，分子运动加剧，分子间束缚减弱，物质趋于向更“松散”的状态（液态、气态）转变；温度降低，分子运动减弱，分子间束缚增强，物质趋于向更“紧密”的状态（固态）转变。 六种物态变化的吸放热本质，正是温度变化在分子层面的体现。 【例题11】0℃冰块放在0℃室内，不会熔化是什么道理？ 答案：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。 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。 (1)用冰块保鲜比用冷水效果好，是因为一方面冰块的温度更低，另一方面冰块在熔化成水的过程中要吸热，可以使物体的温度下降得更多。 (2)中国古代的铸造技术是利用高温熔解金属，将其均匀地流入到特定的模具中，形成特定的形状，冷却后取出就得到了想要的物件。 熔解金属时是一种物态变化，从固体（金属）变化为液体，随后将其冷却回到固态，完成了铸造过程。(3)北方冬季贮菜，人们把装有水的容器放进地窖（图 13—19），以防储藏在地窖内的蔬菜被冻坏。这是因为当气温下降至 0℃以下时，桶里的水会凝固成冰。在凝固过程中，水会放出热量。这些热量使地窖的温度不至于降得太低，从而避免蔬菜冻坏。 【例题】加强对熔化、凝固的知识理解及运用能力；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。 例题总结：熔化吸热 ← 保鲜、降温；凝固放热 ← 防冻；熔点变化 ← 撒盐融雪 从章首高度建立全景认知，让学生在第一节就明确本章六种物态变化的整体框架及其与温度的关系，为后续各节学习埋下伏笔。 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 【答案】D 【详解】A．云中的冰晶由小变大是水蒸气遇冷凝华形成的，不符合题意； B．草尖上带着露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，不符合题意； C．河面结了一层冰是河水凝固形成的，不符合题意； D．温暖的房间冰变成水是熔化过程中，符合题意． 【点睛】熟练掌握物态变化的过程，能够分辨日常生活中常见的物态变化现象． 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 【答案】C 【详解】A．将冰块含在嘴里，冰块慢慢变小，属于熔化现象，故A不符合题意； B．在高温下，固体蜡烛熔化成了液体，属于熔化现象，故B不符合题意； C．舌头上的水在冰冷的冰棒下变成了固体，把舌头黏在了冰棒上，属于凝固现象，故C符合题意； D．酷夏阳光照射刚铺设的沥青路面，沥青会熔化，脚会被黏住，故D不符合题意。 故选C。 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（     ） 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 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 【答案】D 【详解】A．固态氢熔点为-259℃，-265℃低于其熔点，此时氢为固态，故A错误； B．钢的熔点为1300℃，钢水温度不低于1300℃，金的熔点1064℃<1300℃，纯金掉入会熔化，故B错误； C．固态水银熔点为-36℃，-40℃低于其熔点，水银为固态，温度计无法正常使用，故C错误； D．钨的熔点为3410℃，熔点高，可防止灯丝在高温工作时熔化，故D正确。 故选 D。 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 【详解】（1）[1]组装装置时，应先根据酒精灯外焰高度固定铁圈高度，所以应该按照自下而上的顺序安装。 [2]由于冰在熔化过程中要不断吸热，A图将试管放入温水，B图用酒精灯直接加热，由于火焰温度较高，会使冰熔化时间短，受热不均匀，因此最佳方案是A；这种方案的优点是：物质受热均匀，温度变化慢，容易记录实验数据。 （2）[1][2]根据曲线图可知，温度随时间变化时，有一段时间吸热但是温度不变，所以盐水制成的冰是晶体，不变的温度就是其熔点，实验中浓盐冰的熔点是-2℃。 [3]由图乙可知，冰在4min到8min熔化温度不变，第6min时，晶体处于熔化过程中，为固液共存态。 （3）实验时，烧杯外壁的水蒸气遇冷液化为水珠。 （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后，会降低水的凝固点，所以试管中冰的质量将会增加。 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 【详解】（1）[1][2]由图可知，图乙是水浴加热，可以使物质受热均匀，有利于控制固体熔化的速度，使实验现象更明显，故选择乙装置。 （2）[1]海波为晶体，则在熔化过程中吸收热量，温度保持不变，由丙图可知海波熔化过程图像为BC段，所以熔化过程持续了3min。 [2]BC段和EF段分别表示物质的熔化过程和凝固过程，这两个阶段温度相同，是因为同种晶体的熔点和凝固点相同。 （3）由表中数据可知，当盐水浓度在0~21%之间，其凝固点变低，盐水浓度在21%之后，其凝固点变高，所以当盐水浓度增大时，其凝固点先变低后变高。冷藏盒中药品要求在0℃以下存放，要求所选物质的熔点在0℃以下，冰的熔点是0℃，盐水冰的熔点低于0℃，所以冷藏盒中应使用适当浓度盐水冰块。 故选B。 （4）冬天市政部门在冰雪覆盖的路面上撒盐，在其它条件相同时，积雪上洒盐水是掺有杂质，积雪的熔点降低，使积雪在低温的时候也会熔化。 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 【详解】（1）从小明所作的图像中可以发现，盐水凝固过程中的温度为-4℃，则盐水的凝固点为-4℃。 （2）由表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点的变化情况是先降低后升高。 （3）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，冰水的温度高于盐冰的温度，则水会放出热量，发生凝固，则试管中冰水混合物中的冰会变多。 （4）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降低雪的熔点，加快雪的熔化。 板 书 设 计 13.2 熔化与凝固 一、熔化与凝固 （1）熔化：物质从固态变为液态的过程称为熔化。（——熔化吸热） （2）凝固：物质从液态变为固态的过程称为凝固。（——凝固放热） 二、晶体与非晶体 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、钻石等都是晶体，它们都有确定的熔化温度。 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、松香、玻璃、沥青、塑料等都是非晶体，它们没有固定的熔化温度。 三、熔点与凝固点 熔点：物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体有熔点，而非晶体则没有熔点。 凝固点：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。不同晶体的熔点是不一样的，非晶体既没有熔点，也没有凝固点。 四、晶体和非晶体熔化、凝固现象的比较 晶体 非晶体 熔化图像 熔化过程中 吸热，温度不变 吸热，温度升高 熔化条件 温度达到熔点，不断吸热 不断地吸热 凝固图像 凝固过程中 放热，温度不变 放热，温度降低 凝固条件 温度达到凝固点，不断放热 不断地放热 熔点、凝固点 有熔点、凝固点，同种晶体的熔点、凝固点相同 没有固定的熔化温度和凝固温度 课 堂 小 结 13.2 熔化与凝固 作 业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $