13.2 熔化与凝固（教学课件）——2026-2027学年初中物理沪科版（2024）九年级全一册

2. 熔化与凝固 沪科版(2024)九年级全一册 目录 目标与重难点 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 正确教育 教学目标 物理观念:1. 知道熔化、凝固的定义,清楚熔化吸热、凝固放热;认识熔点、凝固点,知道同种晶体熔点和凝固点相同。 2. 能区分晶体与非晶体,理解熔化、凝固图像中点、段对应的物态、温度变化与吸放热情况。 3. 能用熔化吸热、凝固放热解释生活和自然界中的相关现象。 科学思维:1. 通过对比晶体、非晶体熔化规律,归纳二者本质区别,学会从温度变化特征对物质分类。 2. 能根据熔化和凝固图像推理物态变化阶段、判断晶体熔点,建立图像表征物理过程的思维方式。 3. 能结合吸放热规律分析、解释相关现象,做到理论联系实际。 科学探究:1. 经历固体熔化的完整探究实验过程,熟悉实验装置、操作要点,观察记录温度和状态变化。 2. 根据实验数据绘制熔化图像,分析总结晶体熔化条件与温度变化特点,提升数据处理、证据分析能力。 科学态度与责任:1. 在实验中耐心观察、如实记录数据,尊重实验事实,养成严谨求实的探究习惯。 2. 了解熔化、凝固现象在生产、生活中的应用,体会物态变化知识的实用价值。 教学重难点 教学重点: 1. 晶体熔化、凝固的特点和条件;熔化吸热、凝固放热。 2. 晶体与非晶体的区别;熔化、凝固图像的物理意义。 3. 运用熔化和凝固的吸放热规律解释生活现象。 教学难点: 1. 理解晶体熔化时持续吸热、温度保持不变的特点。 2. 读懂熔化、凝固图像,区分晶体、非晶体图像差异。 3. 准确理解晶体熔化的两个条件:达到熔点、持续吸热。 杯中的热水泼出去后为何会瞬间变成雪?这节课,我们就一起来学习与这两种现象有关的物态变化——熔化和凝固。 01 物质常见的三种状态 物质常见的三种状态 固态、液态和气态是自然界中物质常见的三种状态。 一望无垠的冰川 朵朵雨花天上来 湿衣服晾干 冰——固态 水——液态 水蒸气——气态 物质各种状态间的变化叫作物态变化。 1.物质的种类不变,只是状态发生了变化。 2.仅形状的变化不是物态变化,如木块变成木屑。 3.物态变化通常与温度有关。 物态变化 02 熔化及其特点 情境探究:物质状态的变化 冰雪消融 蜡烛流泪 铁块熔融 固态(冰雪) 液态(水) 固态(蜡烛) 液态(蜡油) 固态(铁块) 液态(铁水) 熔化:物质从固态变为液态的过程称为熔化,如冰化成水。 特别提醒 熔化<m></m>溶化、融化 1.“熔化”是指物质吸热后从固态变成液态的过程,如冰雪吸热,熔化成水。 2.“溶化”表示一些物质溶解在溶剂中的过程,如盐溶于水中变成盐水,白糖溶于水中变成糖水。 3.“融化”特指冰、雪、霜受热后化成水,多用于文学作品中。 4.解释有关物理现象时,涉及填写物态变化的,只能用“熔化”。 实验:探究不同固体熔化的特点 猜想与假设 熔化过程中一定要加热,所以物质一定要吸收热量,这时温度可能是不断上升的。 实验器材 铁架台、酒精灯、温度计、秒表、陶土网(使烧杯受热均匀)、烧杯、大试管、海波、石蜡、水等 制订计划与设计实验: 探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。 ①分别取适量的海波和石蜡,对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况。根据记录的数据绘制图像,比较二者熔化时温度的变化规律。 ③实验装置如图所示. ②实验器材 海波(硫代硫酸钠Na2S2O3 )、石蜡、铁架台、 酒精灯、陶土网、烧杯、大试管、温度计 、搅拌器、水、火柴。 铁架台 酒精灯 陶土网 烧杯 温度计 试管 海波 石蜡 石蜡熔化时温度的变化规律 海波熔化时温度的变化规律 实验数据记录 温度才会继续上升 开始熔化 海波: 温度达到48 海波开始熔化 熔化结束 虽然继续吸热 但温度保持不变 一直到熔化结束 最后熔化为液体 石蜡: 温度上升的过程中, 石蜡由硬变软, 温度逐渐上升, 经过缓慢加热, 实验数据记录 海波熔化时温度 随时间变化的图像 48 石蜡熔化时温度 随时间变化的图像 温度/ 时间/分 0 2 4 6 8 10 12 14 40 45 50 55 温度/ 时间/分 0 2 4 6 8 10 12 14 40 45 50 55 海波的熔化过程:海波吸收热量,温度逐渐上升,温度达到48 时开始熔化。熔化过程中继续吸热,温度保持不变;熔化完成,继续吸热升温。 石蜡的熔化过程:吸收热量温度持续上升,在此过程中,石蜡由硬变软变稀,最后熔化为液体。 熔化前 熔化中 熔化后 海波 吸收热量,温度升高 吸收热量,温度不变 吸收热量,温度升高 海波和石蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段温度变化的特点 实验现象分析 石蜡 吸收热量,温度升高 吸收热量,温度升高 吸收热量,温度升高 得出结论: (1)物质在熔化过程中都要吸收热量。海波熔化需要达到一定的温度(达到48 ),熔化过程中需吸收热量,但温度保持不变,是固液共存态。石蜡没有固定的熔化温度,熔化时温度不断上升。没有固液共存状态 (2)不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同,有的物质(如海波)在熔化过程中虽然继续吸热,但温度保持不变;有的物质(如蜂蜡)在熔化过程中变软,后变稀,最后变为液态,且随着加热时间的延续温度逐渐升高。 晶体: 有一定的熔化温度的固体。 晶体和非晶体 冰 食盐 水晶 各种金属 非晶体:没有熔点的固体。 松香 沥青 玻璃 蜡 非晶体熔化过程中,随着吸热,温度不断地上升,没有固定的熔化温度,逐渐变软、变粘、变稀、变成液态。 AB段:物质处于固态,表示晶体吸热升温的过程。 BC段:物质处于固液共存态,表示晶体熔化过程,吸收热量,温度不变。 CD段:物质处于液态,表示液体吸热升温过程。 晶体 非晶体 熔点 熔点:晶体熔化时的温度。 晶体 温度 时间 O 熔点 温度 时间 O 非晶体 没有熔点 晶体种类不同,熔点一般也不同; 非晶体没有确定的熔化温度,即没有熔点。 晶体熔化时虽然温度不变,但是必须加热,若停止加热熔化也会马上停止,即熔化过程要吸热。 ②非晶体熔化的条件:吸收热量。 物质在固态时能量低,在液态时能量高,物质熔化时,是从低能量状态到高能量状态,所以要吸收热量。 ①晶体熔化的条件: 一是温度达到熔点;二是继续吸收热量。 小资料 能否用铝制的容器炼制铜或锡? 铝制容器可以熔化锡,不能熔化铜。 一些晶体的熔点(标准大气压) 晶体 熔点/ 晶体 熔点/ 晶体 熔点/ 铁 1 538 铝 660 固态水银 -39 钢 1 515 锡 232 固态酒精 -117 铜 1 083 海波 48 固态氮 -210 金 1 064 冰 0 固态氧 -218 晶体 熔点/ 晶体 熔点/ 晶体 熔点/ 铁 1 538 铝 660 固态水银 -39 钢 1 515 锡 232 固态酒精 -117 铜 1 083 海波 48 固态氮 -210 金 1 064 冰 0 固态氧 -218 小资料 一些晶体的熔点(标准大气压) 南极最低气温可达-94.2 ,在南极考察站能使用水银温度计测量气温吗?如果不能,该用什么液体制成的温度计? 不能。可以使用酒精温度计。 03 凝固及其特点 情境探究:物质状态的变化 河水结冰 蜡油成块 铁水铸件 液态(水) 固态(冰) 液态(蜡油) 固态(蜡块) 液态(铁水) 固态(铁件) 凝固:物质从液态变为固态的过程称为凝固,如水结成冰。 凝固点 晶体的形成(凝固)也有确定的温度,这个温度叫作凝固点。 (1)凝固是熔化的相反过程。同一种晶体的熔点和凝固点相同。 例如,1个标准大气压下,冰的熔点是<m></m>,水的凝固点也是<m></m>。 (2)非晶体既没有熔点,也没有凝固点。 凝固是熔化的逆过程,液体在凝固时要放热。 ③晶体凝固的条件: 一是温度达到凝固点;二是继续放出热量。 ④非晶体凝固条件:放热。 物质在液态时能量高,在固态时能量低,物质凝固时,是从高能量状态到低能量状态,所以要放出热量。 根据海波的熔化图像,你能大致画出它的凝固图像吗? 海波熔化图像 48 海波凝固图像 温度/ 时间/min O 温度/ 时间/min O 48 同一物质的熔点和凝固点相同。 A B C D E F G H 液体凝固成晶体的图像各个时间段、点的含义: 温度/ 时间/min O E F G H 段、点 状态 温度变化 吸热/放热 EF F - FG G - GH 液态 开始凝固 固液共存 凝固结束 固态 降低 不变 降低 放热 温度 时间 O 非晶体 温度 时间 O 非晶体 温度 时间 O 晶体 温度 时间 O 晶体 熔化 凝固 吸热 放热 晶体和非晶体在熔化、凝固时的异同 晶体和非晶体在熔化、凝固时的异同 不 同 点 有无熔点 (凝固点) 有熔点 有凝固点 没有熔点 没有凝固点 温度变化 温度不变 温度不变 温度升高 温度降低 条件 温度达到熔点,继续吸热 温度达到凝固点,继续放热 不断吸热 不断放热 状态 固态 固液共存状态 液态 液态 固液共存状态 固态 固态 变软 液态 液态 变稠 固态 相同点 熔化吸热,凝固放热 用熔化吸热、凝固放热解释生活现象 饮料加冰:用冰块冷却饮料效果好,一方面是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块熔化吸热,会使饮料的温度下降得更多 碎冰保鲜:超市里出售的海鲜周围通常会铺一层碎冰块,因为冰块熔化时吸收热量但温度保持不变,从而起到保鲜的作用 冬季贮菜:北方地窖里放几桶水,当气温下降至0 以下时,桶里的水会凝固成冰,放出的热量使地窖的温度不至于降得太低,从而避免蔬菜被冻坏 04 总结+练习 下列对物质的状态描述正确的是( ) A.农家厨房烟囱冒出的“炊烟”是气态 B.碳酸饮料里冒的气泡为液态 C.烧开水时冒出的“白气”是气态 D.山间空中弥漫的雾气是液态 √ 答案:D 解析:A.厨房烟囱冒出的“炊烟”是固态的小颗粒,故A错误; B.碳酸饮料里冒的气泡内含的是二氧化碳等气体,故B错误; C.烧开水时冒出的“白气”是壶内逸出的高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴聚合而成,是液态,故C错误; D.空中弥漫的“雾气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴聚合而成,是液态,故D正确。故选D。 图示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图像.根据图像,下列判断正确的是( ) A.该物质熔化过程持续了25min B.该物质是晶体,熔点为80 C.在第30min,该物质处于固液共存状态 D.在第10min到第25min之间,由于物质温度不变,所以不吸收热量 √ 答案:B 解析:分析图像可知,图像中呈水平的一段所对应的温度80 就是该物质的熔点,该物质有固定的熔化温度,是晶体,该物质从第10分钟开始熔化,到第25分钟左右结束,约进行了15分钟,熔化过程吸热温度不变,故AD错误,B正确; C、在第30min熔化完成,该物质处于液态,故C错误。 故选B。 根据下表中所列物质的熔点,以下判断错误的是( ) A.电灯泡的灯丝用钨做不易熔化 B.纯金掉入铜水里将会熔化 C.液态钢的凝固点为1300 C D.在-256 C的氢是固态 √ 物质名称 固态水银 金 铜 钢 钨 固态氢 固态氦 熔点/ -38.8 1064 1083 1300 3410 -259 -272 答案:D 解析:A.钨的熔点是3410 ,熔点很高,所以电灯泡的灯丝用钨制成,不易熔化,故A正确,不符合题意; B.铜的熔点是1083 ,高于金的熔点,所以纯金掉入铜水中会熔化,故B正确,不符合题意; C.同一种晶体的熔点和凝固点温度相同,钢的熔点为1300 ,则液态钢的凝固点为1300 ,故C正确,不符合题意; D.固态氢的熔点是-259 ,所以在-256 时,氢气是液态,故D错误,符合题意。故选D。 用图像来描述物理现象是物理学中常用的方法之一,下列从如图所示的熔化图像中读出的物理信息错误的是( ) A.甲是非晶体,熔化过程中吸热,温度逐渐升高 B.乙是晶体,熔化过程中吸热,但温度不变 C.乙物质在B点时是固态,C点时是固液共存状态 D.乙物质的熔点是210 √ 答案:C 解析:甲对应的图线,物质在熔化过程中温度不断升高,没有固定的熔化温度,是非晶体的熔化图像,故A正确,不符合题意;乙对应的图线,物质在熔化过程中吸热,温度保持不变,有固定的熔化温度,是晶体的熔化图像,乙物质在熔化过程中温度保持210 不变,所以乙物质的熔点为210 ,故B、D正确,不符合题意;乙物质在B点时是固态,在C点时是液态,故C错误,符合题意。故选C。 下列物质中,均属于晶体的一组是( ) A.玻璃、食盐 B.铁、松香 C.塑料、蜂蜡 D.冰、石英 √ 答案::D 解析:A.玻璃属于非晶体,故A不符合题意; B.松香属于非晶体,故B不符合题意; C.塑料和蜂蜡都属于非晶体,故C不符合题意; D.冰和石英都属于晶体,故D符合题意。故选D。 下列物态变化属于凝固的是( ) A.春天,冰雪消融 B.初夏,林中白雾弥漫 C.深秋,草叶上挂满了露珠 D.严冬,河面上结冰 √ 答案:D 解析:A.冰雪消融,是由固态变为液态,发生的是熔化,不符合题意; B.雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,不符合题意; C.露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,不符合题意; D.冰是固体,是由液态的水遇冷形成的,是凝固现象,符合题意。故选D。 如图是某物质凝固时温度随时间变化的图像,下列说法中正确的是( ) A.AB段表示该物质温度逐渐降低,它在逐渐凝固 B.BC段表示该物质有一定的凝固点,因此它可能是玻璃 C.该物质在D点是液态 D.在BC段物质放热,温度保持不变 √ 答案:D 解析:A.AB段表示该物质的温度在逐渐降低,还没有开始凝固,故A错误; B.BC段温度保持不变,说明该物质是晶体,有固定的凝固点。而玻璃是非晶体,没有固定的凝固点,故B错误; C.D点位于CD段,此时物质已经完全凝固,处于固态,故C错误; D.BC段是晶体的凝固过程,虽然温度保持不变,但物质需要不断放出热量,故D正确。故选D。 THE END 谢谢观看 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $