3.2 熔化和凝固（课件）-2026-2027学年人教版八年级物理上册

第2节 熔化和凝固 1.了解物质存在的三种状态，知道物质的固态和液态之间是可以相互转化的。 2.通过探究实验，了解固体熔化和液体凝固时温度随时间变化的规律，能用熔化和凝固的知识解释生活中的现象，知道晶体和非晶体的区别。 3.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义，初步会用图像表示物理规律。 自然界中常见的物质形态有固态、液态和气态。 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 随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。这种变化我们称之为物态变化。 民间艺术——打铁花中，生铁是怎样变成铁水？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。 物质的三态 物态变化 固态、液态和气态是物质常见的三种状态。天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。通常呈固态的铝、铜、铁等金属，在温度很高时也会变成液态、气态；通常呈气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态。物质各种状态间的变化叫作物态变化。 熔化和凝固 物质从固态变成液态的过程叫作熔化（melting），从液态变成固态的过程叫作凝固（solidification）。 从冰箱冷冻室中取出一块冰块放入碗中，在室温下不久冰块就开始熔化，之后一段时间内碗里都是冰和水混合在一起的情况。如果用温度计测量，就会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？想一想：其他物质熔化时的温度是否也不变？ 1.提出问题：不同物质的熔化与凝固的规律是一样的吗？ 2.假设和猜想： 不同物质的熔化规律相同。 不同物质的熔化规律不相同。 实验：探究固体熔化时温度的变化规律 主要是探究熔化与凝固时的温度变化、状态变化规律。 选择比较容易熔化的，且在熔化过程中不会产生有毒有害物质的。我们选用海波和石蜡这两种物质来做固体的熔化实验。 海波（硫代硫酸钠），又名大苏打，无色透明固体，临床上常用作氰化物的解毒剂。 石蜡，从矿物油中提炼，常用于包装及保鲜。 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 开始熔化 熔化结束 石蜡： 温度逐渐上升， 温度上升的过程中， 石蜡由硬变软， 经过缓慢加热， 搅拌器的作用： 酒精灯使用注意： 通过水给试管加热 水浴法 受热均匀且缓慢 使烧杯底受热均匀 使药品受热均匀 药品粉末状： 使药品受热均匀 石棉网的作用： 只用打火机点燃、外焰加热 盖灭 组装时点燃 实验过程中观察什么现象？记录什么？ 药品的物态变化 温度变化 注意事项 熔化 （1）将海波放入内有温度计的试管中，用酒精灯对烧杯加热，待温度升至40℃左右开始，每隔大 约1min记录一次海波的状态和温度；直至海波完全熔化后继续加热一段时间。 （2）将海波换成石蜡重复上面的实验。 实验过程 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 海波温度/℃ 石蜡温度/℃ 熔点和凝固点 （1）熔点 ①晶体熔化时的温度叫作熔点。 ②晶体的熔化图象。 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。 熔化和凝固 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 石蜡的温度/℃ 40 43 47 49 52 56 59 62 64 67 70 状态 固态 软稀 完全熔化 石蜡熔化过程记录： 实验表明： 石蜡在熔化过程中先变软，后变稀，温度不断升高。没有固定的熔点 熔点和凝固点 （2）凝固点 凝固点 液态 固液共存 固态 ①晶体凝固时的温度叫作凝固点。 ②晶体的凝固图象： DE段：物质处于液态，物质放热降温的过程。 EF段：物质处于固液共存态，液态晶体的凝固过程，放出热量，温度不变。 FG段：物质处于固态，晶体放热降温过程。 熔化和凝固 除了通过表格，我们还可以采用图像分析的方法总结海波和石蜡熔化时的温度变化规律。图像可以很直观地表现出一个物理量(如温度)随另一个物理量(如时间)变化的情况。图3.2-3 和图3.2-4中的纵轴表示温度，温度的数值已经标出;横轴表示时间，请你自己将数值写上。根据上表中各个时刻的温度在坐标纸上描点，然后将这些点用平滑曲线连接起来，就能得到熔化时温度随时间变化的图像。 1.从固态变成了液态。 2.在熔化过程中都需要吸热。 1.海波达到一定的熔化温度开始熔化，熔化时温度保持不变。处于固液共存状态。 2.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。 相同点： 不同点： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.像海波、冰、各种金属、萘那样，熔化时具有一定的熔化温度的这类固体叫做晶体。 2.像松香、玻璃、石蜡、沥青那样，熔化时没有一定的熔化温度的这类固体叫非晶体。 根据各种固体这种熔化特点的不同，可以将固体分为两类：晶体和非晶体。 熔点：晶体熔化的温度。 晶体熔化的条件：一是达到熔点，二是继续吸热。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 【交流与评估】 (3)选用小颗粒固体的目的 可以使固体受热均匀，便于与温度计的玻璃泡充分接触。 【交流与评估】 (4)烧杯中的水要适量，原因是： ①水太多会延长实验时间； ②水太少不能使固体浸没，会造成固体受热不均匀。 晶体的凝固 非晶体的凝固 有确定的凝固温度 没有确定的凝固温度 凝固过程中放热，但温度保持不变 凝固过程中放热，温度降低 非晶体没有一定的凝固点。 0 2 4 6 8 10 12 14 36 40 44 48 52 56 60 62 A B C D 0 2 4 6 8 10 12 14 36 40 44 48 52 56 60 62 硫代硫酸钠的熔化图像 时间/分 比较两幅图像，你们能发现些什么？ 比一比 温度℃ 硫代硫酸钠的凝固图像 画一画 A B C D 练习与应用 1．图甲、乙分别是某物 质的熔化和凝固图像。你 能从中获得哪些信息? 由图甲可知，该物质在熔化过程中，存在温度不变的阶段，说明该物质是晶体，熔点是114℃； 由图乙可知，该物质在凝固过程中，存在温度不变的阶段，说明该物质是晶体，凝固点是114℃； 同种物质的熔点和凝固点相同。 练习与应用 2. 如图是加热某种物质使其熔化的过程中温度随时间变化的图像。根据图像的什么特征可以判断这种物质是一种晶体?它的熔点是多少?从晶体开始熔化到所有晶体完全熔化，大约持续了多长时间? 由图知，这种物质熔化时温度保持在80℃不变，所以它是晶体，熔点是80℃； 这种晶体从第10min开始熔化，第25min熔化结束，完全熔化大约持续了15min。 $