資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
3.2 熔化和凝固 （導學案）
【學習目標】
1. 能區(qū)別物質的氣態(tài)、液體和固態(tài)三種形態(tài)，知道物質的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉化的。
2. 了解熔化和凝固。能用熔化和凝固的知識解釋生活中的現(xiàn)象。
3. 知道熔化曲線和凝固曲線的物理含義，并知道晶體和非晶體之間的區(qū)別。
4. 通過探究實驗使學生學會用圖像探究物理規(guī)律的方法。
【學習重點】
1．海波熔化實驗。 2. 熔化曲線的物理含義。
【學習難點】
1. 海波熔化實驗。2. 用圖像探究物理規(guī)律的方法。
【自主預習】閱讀教材第65頁第2節(jié)《熔化和凝固》，并完成以下內容：
1．固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)是物質常見的三種狀態(tài)。隨著溫度的變化，物質各種狀態(tài)間的變化叫作物態(tài)變化。
2．熔化與凝固
物質從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫作熔化，熔化時要吸熱（吸/放）。物質從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫凝固，凝固時要放熱（吸/放）。
3. 熔點和凝固點
（1）有固定熔化溫度的固體叫作晶體。晶體熔化時的溫度叫作熔點，晶體凝固時的溫度叫作凝固點。同種物質的凝固點和熔點相同。
（2）沒有固定熔化溫度的固體叫作非晶體。非晶體熔化過程中，隨著吸熱，溫度不斷地上升，沒有固定的熔化溫度。非晶體在凝固過程中，隨著放熱，溫度持續(xù)降低，也沒有一定的凝固溫度。
【合作探究】
探究一、物態(tài)變化
1. 物質的三態(tài)
【想一想】自然界中的物質，通常有哪幾種狀態(tài)？
【分析】自然界中的物質，通常以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種形式存在。例如各種金屬塊、冰塊等處于固態(tài)；水、油處于液態(tài)；空氣、水蒸氣處于氣態(tài)。
2. 物態(tài)變化
（1）探究物質的三態(tài)變化
【實驗器材】加熱器、水壺、鋼勺、水杯、冰等。
【實驗步驟】
①將適量碎冰放入水壺中；
②用加熱器給水壺加熱，待水沸騰后，戴上手套，拿著長柄鋼勺靠近壺嘴，鋼勺底部放一水杯，如圖所示，觀察鋼勺上及水杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象；
③把水放入冰箱的冷凍室中，過1小時，觀察水的變化。
【實驗現(xiàn)象】在加熱過程中，冰變成了水，水又變成了水蒸氣，從壺嘴冒出的水蒸氣遇到溫度較低的鋼勺又變成了水滴，將水放入冰箱的冷凍室中，水結成了冰。
【探究歸納】水有三種狀態(tài)，分別是固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，在一定條件下，水的這三種狀態(tài)可以相互轉化。如圖所示。
（2）物態(tài)變化：物質各種狀態(tài)間的變化叫作物態(tài)變化。
【例題1】水在自然界以不同形態(tài)存在。雨、露、霧、霜、雹、水蒸氣、“白氣”都是水的“化身”，屬于固態(tài)的有______，液態(tài)的有________，氣態(tài)的有____________。
【答案】霜、雹；雨、露、霧、“白氣”；水蒸氣。
【解析】根據(jù)物質三種狀態(tài)的特征可知：霜、雹有一定的體積和形狀，屬于固態(tài)；雨、露、霧、“白氣”有一定的體積，但沒有一定的形狀，屬于液態(tài)；水蒸氣沒有一定的體積和形狀，屬于氣態(tài)。
探究二、熔化和凝固
1. 熔化和凝固的概念
（1）探究固態(tài)和液態(tài)之間的轉化
【想想議議】分析以下事例，看看它們的狀態(tài)發(fā)生了怎樣的轉化？
①春天，冰雪消融。
②夏天，從冰箱中拿出的雪糕化了。
③加熱瀝青、石蠟時，瀝青、石蠟會慢慢變軟，最后變成液態(tài)。
④冬天，小河里的水結冰。
⑤把加熱熔化后的石蠟倒入玩具模子，冷卻后做出各種各樣的玩具。
⑥鐵水冷卻后變成鐵鍋。
【分析】①②③物質都是從固態(tài)變成了液態(tài)；④⑤⑥物質都是從液態(tài)變成了固態(tài)。
【探究歸納】物質能夠從固態(tài)變成液態(tài)，也能夠從液態(tài)變成固態(tài)。
（2）熔化和凝固的概念
物質從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫作熔化。物質從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫作凝固。
2. 演示實驗——研究固體熔化時溫度的變化規(guī)律
【想一想】從冰箱冷凍室中取出一塊冰塊放入碗中，在室溫下不久冰塊就開始熔化，之后一段時間內碗里都是冰和水混合在一起的情況。如果用溫度計測量，就會發(fā)現(xiàn)盡管冰在逐漸熔化變少，但水的溫度并沒有升高。這是怎么回事 想一想：其他物質熔化時的溫度是否也不變
【實驗器材】海波、石蠟、鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、大試管、溫度計、攪拌器、水、火柴。
【實驗裝置】如圖所示，將海波放入內有溫度計的試管中，再把試管放入盛水的燒杯中。點燃酒精燈，經(jīng)過一段時間后海波就會慢慢熔化。
【進行實驗】
（1）當溫度計的示數(shù)升至40℃左右時開始計時，每隔1min記錄一次數(shù)據(jù)，填入下表。
（2）將海波換為石蠟，找出石蠟熔化時溫度的變化規(guī)律。
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
海波溫度/℃ 30 35 40 45 48 48 48 48 48 48 50 54
石蠟溫度/℃ 30 31 32 33 34 35 36 39 43 45 50 57
【分析與論證】
（1）畫出溫度—時間圖像
以方格紙上的縱軸表示溫度，橫軸表示時間，將表中的數(shù)據(jù)分別在兩方格紙上描點，然后再將所有的點用平滑的曲線連起來，得到海波和石蠟溫度隨時間變化的圖像。
（2）分析熔化過程
①海波的熔化過程：海波吸收熱量，溫度逐漸上升，溫度達到48℃時開始熔化。熔化過程中繼續(xù)吸熱，溫度保持不變；熔化完，繼續(xù)吸熱升溫。
②石蠟的熔化過程：吸收熱量溫度持續(xù)上升，在此過程中，石蠟由硬變軟變稀，最后熔化為液體。
海波的溫度-時間變化圖像 石蠟的溫度-時間變化圖像
（3）實驗結論
①物質在熔化過程中都要吸收熱量（選填“吸收”或“放出”）。
②不同的物質在熔化過程中溫度的變化規(guī)律不同。有的物質（如海波）在熔化過程中雖然繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變；有的物質（如石蠟）在熔化過程中先變軟，后變稀，最后熔化為液體，且隨著加熱時間的延續(xù)溫度逐漸升高。
【評估】
（1）安裝實驗器材要按照自下而上的順序進行
在組裝儀器時，應根據(jù)酒精燈火焰的高度確定燒杯的高低，確保用外焰部分加熱；再根據(jù)燒杯內水面的高低確定溫度計懸掛的位置，所以應按自下而上的順序安裝實驗裝置。
（2）水浴法
把盛海波的試管放入盛水燒杯中加熱，可使物體均勻、緩慢受熱。
（3）選用小顆粒固體的目的：可以使固體受熱均勻，便于與溫度計的玻璃泡充分接觸。
（4）燒杯中的水要適量，原因是：①水太多會延長實驗時間；②水太少不能使固體浸沒，會造成固體受熱不均勻。
（5）為了縮短實驗時間，可采取的方法：用溫水并適當減少水的質量。
3. 液體凝固時溫度的變化規(guī)律
對液態(tài)海波停止加熱后，溫度逐漸降低，當溫度降到48C時，液態(tài)海波開始凝固。在凝固過程中，海波的溫度保持不變，直至凝固完畢，溫度才會繼續(xù)下降；如甲圖所示。
石蠟的凝固過程則不同，停止加熱后，石蠟由稀變稠，又變成固態(tài)，溫度不斷降低。由于凝固是熔化的逆過程，當物質從液態(tài)變成固態(tài)時，會向外界放出熱量（選填“吸收”或“放出”）。如乙圖所示。
【例題2】小明利用圖甲所示器材探究海波熔化時溫度的變化規(guī)律，根據(jù)圖中信息回答：
（1）該實驗中先把海波放入試管再放在燒杯中加熱的原因是_______；
（2）由圖可知海波的熔點是_______℃，當加熱至第 3 min 時， 海波處于_______ 狀態(tài)（選填“固態(tài)”、“液態(tài)” 或“固液共存”）；
（3）圖中海波熔化過程共經(jīng)歷_______min ，若要延長海波的熔化過程，可以__________。
【答案】（1）受熱均勻；（2）48，固液共存；（3）2，增加海波的質量。
【詳解】（1）根據(jù)實驗目的，該實驗中先把海波放入試管再放在燒杯中采用水浴法加熱，可以使海波受熱均勻。
（2）從圖中可以看出，該物質在熔化過程中保持48℃不變，故48℃就是其熔點，根據(jù)圖像可知，
其熔化的時間段為2min-4min，所以加熱至第3min時，海波處于熔化過程中，是固液共存態(tài)。
（3）根據(jù)圖像可知，其熔化的時間段為2min-4min，則熔化過程經(jīng)歷了2min，要延長熔化的時間，可以增加海波的質量，使其需要吸收更多的熱量。
探究三、熔點和凝固點
【分析圖像】分析海波與石蠟熔化時的溫度變化曲線，兩種固體熔化過程的主要區(qū)別是：海波有固定的熔化溫度，石蠟沒有固定的熔化溫度（均選填“有”或“沒有”）。
1. 晶體和非晶體
（1）晶體：有固定熔化溫度的固體叫作晶體。例如，冰、海波、食鹽、石英、萘、各種金屬等。晶體熔化時溫度的變化曲線如圖甲所示。
（2）非晶體：沒有固定的熔化溫度的固體叫作非晶體。例如，石蠟、松香、玻璃、瀝青等。非晶體熔化時溫度的變化曲線如圖乙所示。
2. 熔點和凝固點
（1）熔點
①晶體熔化時的溫度叫作熔點。
②分析晶體的熔化圖象
AB段：物質處于固態(tài)，表示晶體吸熱升溫的過程。BC段：物質處于固液共存態(tài)，表示晶體熔化過程，吸收熱量，溫度不變。CD段：物質處于液態(tài)，表示液體吸熱升溫過程。
（2）凝固點
①晶體凝固時的溫度叫作凝固點。
②分析晶體的凝固圖象：
DE段：物質處于液態(tài)，物質放熱降溫的過程；EF段：物質處于固液共存態(tài)，晶體溶液的凝固過程，放出熱量，溫度不變；FG段：物質處于固態(tài)，晶體放熱降溫過程。
晶體熔化圖象 晶體凝固圖象
③同一種物質的凝固點和熔點相同。
例如：在1標準大氣壓下，水的凝固點是0℃，冰的熔點也是0℃。
【閱讀課本第68頁小資料—一些晶體的熔點】
3. 一些晶體的熔點 （標準大氣壓）
晶體 熔點/℃ 晶體 熔點/℃
鎢 3 410 海波 48
鐵 1 538 冰 0
銅 1 083 固態(tài)水銀 -39
金 1 064 固態(tài)酒精 －117
鉛 328 固態(tài)氮 －210
錫 232 固態(tài)氧 －218
固態(tài)碘 114 固態(tài)氫 －259
奈 80.5 固態(tài)氦 －272
不同晶體熔點不同，熔點是晶體的一種特性。記住冰的熔點是0℃，鎢的熔點最高。
（3）非晶體熔化、凝固時溫度的變化曲線
①非晶體熔化時的特點
非晶體熔化過程中，隨著吸熱，溫度不斷地上升，沒有固定的熔化溫度，逐漸變軟、變粘、變稀、變成液態(tài)。
②非晶體凝固時的特點
非晶體在凝固過程中，隨著放熱，溫度持續(xù)降低，也沒有一定的凝固溫度，狀態(tài)逐漸變粘、變稠、變硬，變成固態(tài)。
非晶體熔化曲線 非晶體凝固曲線
【例題3】下表列出了幾種晶體的熔點，判斷下列說法，錯誤的是（ ）
晶體 熔點/℃ 晶體 熔點/℃
固態(tài)氫 -259 固態(tài)酒精 -117
固態(tài)水銀 -39 金 1 064
鋼 1 515 鎢 3 410
A．在－268 ℃時，氫是固態(tài)
B．白熾燈的燈絲用鎢制成，不容易熔化
C．純金掉入鋼水中不會熔化
D．水銀溫度計在－40 ℃時不能使用　
【答案】C。
【詳解】A．固態(tài)氫的熔點是-259℃，-268℃低于-259℃，所以在-268℃時，氫是固態(tài)，故A正確；
B．燈絲用鎢制成，是因為鎢的熔點高，燈絲不容易熔化，故B正確；
C．鋼的熔點是1300℃，鋼水的溫度等于或高于1300℃，金的熔點是1064℃，金放在鋼水中，金能達到熔點，能從鋼水中吸收熱量，所以金在鋼水中一定熔化，故C錯誤；
D．水銀的凝固點和熔點相等，所以水銀的凝固點是-39℃，低于-39℃時水銀是固態(tài)，不能根據(jù)液體熱脹冷縮原理工作，故在-40℃時不能使用，故D正確。
故選C。
【例題4】小明同學在探究固體熔化的活動中，作出了如圖所示的圖象。
（1）從圖象可知，這種固體是_____（填“晶體”或“非晶體”），它的熔點是____。
（2）1min時物質是____態(tài)、10min時物質是_______狀態(tài)，18min時物質是____態(tài)。
【答案】（1）晶體，0℃。（2）固，固液共存；液。
【解析】（1）從圖象可知，在5～10min這段時間內，固體吸收熱量，溫度不變，屬于晶體，它的熔點是0℃。（2）1min時物質是固態(tài)，3min時物質是固液共存狀態(tài)，7min時物質是液態(tài)．
探究四、熔化吸熱 凝固放熱
1. 熔化吸熱
根據(jù)上述實驗，經(jīng)分析可以得出：晶體在熔化過程中盡管溫度保持不變，但必須不斷吸熱，才能進行。非晶體熔化也需要吸熱，但溫度一直上升。
（1）晶體熔化的條件：一是溫度達到熔點；二是繼續(xù)吸收熱量。
（2）非晶體熔化的條件：吸收熱量。物質在固態(tài)時能量低，在液態(tài)時能量高，熔化時，是從低能量狀態(tài)到高能量狀態(tài)，所以要吸熱。
（3）熔化吸熱的應用：
①要喝冰涼的飲料，往往會在飲料中加上一些冰塊，并不是直接加冷水。這是因為冰塊的溫度更低，冰塊熔化成水的過程中要吸收熱量，從而使飲料的溫度下降的更多。
②夏天，在飯菜的上面放冰塊可防止飯菜變餿，因為冰塊熔化吸熱，使冷空氣下沉。
③鮮魚保鮮，用0℃的冰比0℃的水效果好（冰熔化吸熱）。
2. 凝固放熱
【進行推理】根據(jù)上述實驗，進行推理得出：因為冰熔化成水的過程中要吸熱，水結冰時（凝固）是熔化的逆過程，所以無論晶體還是非晶體，在凝固時都要放熱。
（1）晶體凝固的條件：一是溫度達到凝固點；二是繼續(xù)放出熱量。
（2）非晶體凝固條件：放出熱量。
晶體凝固時放出熱量，但溫度不變；非晶體凝固時放出熱量，溫度降低。
（3）凝固放熱的應用：
①北方在冬天時在菜窖里放幾桶水，利用水結冰凝固時放出的熱量來使窖內溫度不至于降太低，以免菜被凍壞。
②現(xiàn)在人們研制出一種聚乙烯材料，在15 ℃~40 ℃熔化或凝固，而熔化或凝固時，溫度保持不變。把這種材料制成顆粒狀，摻在水泥中制成儲熱地板或墻壁，天氣熱時（溫度超過40 ℃）顆粒熔化吸熱，天氣冷時（溫度低于15 ℃）又凝固放熱成顆粒，能有效調節(jié)室內的溫度。
【例題5】有一種聚乙烯材料可以在15℃～40℃范圍內熔化和凝固，則這種材料屬于______（選填“晶體”或“非晶體”）。把它摻在水泥里，制作儲熱地板和墻壁，可以起到調節(jié)室溫的作用，這是因為它在室溫高時 _____吸熱，室溫低時 _____放熱。（兩空均填寫物態(tài)變化名稱）
【答案】非晶體，熔化，凝固。
【解析】聚乙烯材料可以在15-40℃范圍內熔化和凝固，說明聚乙烯材料沒有一定的熔化和凝固溫度，即沒有固定熔點，所以聚乙烯材料是非晶體。
聚乙烯材料凝固時放出熱量，使室溫升高；聚乙烯材料熔化時吸收熱量，使室溫降低。
【精講點撥】
1. 物質吸熱溫度不一定升高，放熱溫度不一定降低。如晶體熔化時溫度達到熔點，繼續(xù)吸熱，溫度不變，直到晶體熔化完畢，溫度才會繼續(xù)升高；晶體溶液在凝固時，放出熱量，溫度不變，直到完全凝固后，溫度才會降低。
2. 會根據(jù)溫度隨時間變化的圖像分析物質熔化、凝固過程的規(guī)律，判斷晶體和非晶體。
【歸納整理】
【課堂練習】
1．如圖所示，小鵬在收到的快遞海鮮包裝中發(fā)現(xiàn)有冰袋，冰袋在海鮮運輸中所起的作用是（ ）
A．熔化吸熱 B．凝固放熱 C．汽化吸熱 D．升華吸熱
【答案】A.
【解析】為了給海鮮降溫，常在海鮮包裝中放入冰袋，利用的是冰在熔化過程中會吸收熱量。
故選A。
2．萘的熔點為80℃，那么80℃的萘處于（　　）
A．固態(tài) B．液態(tài) C．固液共存 D．以上三種都有可能
【答案】D
【詳解】萘是晶體，晶體的溫度到達熔點或凝固點時，剛開始熔化或凝固時，處于固態(tài)或液態(tài)；中間可能是固液共存狀態(tài)；最后完全熔化或凝固，是液態(tài)或固態(tài)。因此三種狀態(tài)都有可能。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。
3. 如圖所示是物質在熔化時溫度隨時間變化的圖像。下列從圖像中獲得的信息不正確的是（　　）
A．這種物質是晶體，其熔點為48℃
B．在BC段物質處于固液共存狀態(tài)
C．在BC段物質不吸收熱量，溫度不變
D．第10min后物質處于液態(tài)
【答案】C。
【解析】ABC．由圖可知，BC段時這種物質吸熱，但溫度不再升高，說明此時物質達到了熔點，正在熔化，BC段物質處于固液共存狀態(tài)，因此這種物質屬于晶體，而且其熔點為48℃，故AB正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；
D．從圖象可以看出，從第5min開始熔化，到第10min結束，第10min后物質處于液態(tài)，故D正確，不符合題意。
故選C.
4．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（　　）
熔點/℃ （標準大氣壓）
固態(tài)酒精 -117 鉛 328
固態(tài)水銀 -39 銅 1083
冰 0 鐵 1535
A．-110℃的酒精是固態(tài)
B．不可以將銅塊放到鐵制容器中熔化
C．放在0℃的房間中的水會凝固結冰
D．在-20℃的地區(qū)，能用水銀溫度計測氣溫
【答案】D
【詳解】A．酒精的熔點是-114℃，-110℃的酒精高于熔點，是液態(tài)，故A錯誤；
B．鐵的熔點是1535℃，銅的熔點是1083℃，銅在1083℃時吸收熱量，開始熔化，可以將銅塊放到鐵制容器中熔化，故B錯誤；
C．同種晶體的熔點和凝固點相等，水的凝固點是0℃，放在0℃房間中的水能達到水的凝固點，但是水不能繼續(xù)放出熱量，不能凝固，故C錯誤；
D．水銀的熔點是-39℃，在-20℃的地區(qū)，水銀是液態(tài)，所以能使用水銀溫度計，故D正確。
故選D。
5．小明發(fā)現(xiàn)冬季水缸里的水結冰了，但腌菜缸里的鹽水卻沒有結冰，于是猜想，水中加入鹽后，會對水的凝固點產生影響。為了驗證這一猜想，他配置了一定濃度的鹽水放入冰箱，研究鹽水的凝固過程，定時觀察鹽水的溫度變化，繪制圖象如圖所示。
（1）鹽水的凝固點為_____℃，凝固過程用了_____min；
（2）實驗中發(fā)現(xiàn)鹽水凝固時間較長。若保持冰箱內溫度不變，請寫出一種縮短凝固時間的方法：
___________；
【答案】0，10；減少鹽水的質量；撒鹽降低了雪的熔點。
【詳解】（1）從圖象上看，鹽水溫度達到 2℃時，其溫度不再變化，說明鹽水在凝固過程中，不斷放出熱量，但溫度保持不變，這個不變的溫度是鹽水的凝固點，所以鹽水的凝固點是 2℃。凝固過程用了20min-10min=10min
（2）鹽水凝固時間較長，可能是因為鹽水的質量較多，因此可以通過減少鹽水的質量來縮短鹽水凝固時間。
（3）在雪上撒鹽可以降低雪的熔點，使雪在溫度較低的情況下也能盡快熔化。
6．如圖所示，甲是“探究海波熔化時溫度的變化規(guī)律”的實驗裝置。
（1）甲圖中的器材安裝順序是________（選填“自上而下”或“自下而上”）；
（2）圖乙溫度計的示數(shù)為________℃；
（3）圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的海波溫度隨時間變化的圖像。海波熔化過程對應圖線中的________（填“AB”或“BC”）段；
（4）由圖像丙可知，海波熔化過程的特點是：繼續(xù)吸熱，溫度______（選填“升高”“降低”或“保持不變”），因此海波是_____（選填“晶體”或“非晶體”）。
【答案】（1）自下而上；（2）46；（3）BC；（4）保持不變，晶體。
【詳解】（1）為了用酒精燈的外焰進行加熱，在組裝器材時應自下而上進行安裝。
（2）由圖乙可知，溫度計上的數(shù)字自下而上依次變大，故是零上；溫度計的分度值為1℃，示數(shù)為46℃。
（3）晶體在熔化過程中溫度不變，由圖丙可知，溫度到達48℃后就不再變化，故BC段是海波的熔化過程。
（4）海波在熔化過程中仍需要用酒精燈進行加熱，故海波熔化的特點是吸收熱量，但溫度保持不變，由圖丙知，海波的熔點是48℃，故海波是晶體。
【課后反思】
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3.2 熔化和凝固 （導學案）
【學習目標】
1. 能區(qū)別物質的氣態(tài)、液體和固態(tài)三種形態(tài)，知道物質的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉化的。
2. 了解熔化和凝固。能用熔化和凝固的知識解釋生活中的現(xiàn)象。
3. 知道熔化曲線和凝固曲線的物理含義，并知道晶體和非晶體之間的區(qū)別。
4. 通過探究實驗使學生學會用圖像探究物理規(guī)律的方法。
【學習重點】
1．海波熔化實驗。 2. 熔化曲線的物理含義。
【學習難點】
1. 海波熔化實驗。2. 用圖像探究物理規(guī)律的方法。
【自主預習】閱讀教材第65頁第2節(jié)《熔化和凝固》，并完成以下內容：
1． 態(tài)、 態(tài)和 態(tài)是物質常見的三種狀態(tài)。隨著 的變化，物質各種狀態(tài)間的變化叫作 。
2．熔化與凝固
物質從 態(tài)變成 態(tài)的過程叫作熔化，熔化時要 熱（吸/放）。物質從 態(tài)變成 態(tài)的過程叫凝固，凝固時要 熱（吸/放）。
3. 熔點和凝固點
（1）有固定熔化溫度的固體叫作 。晶體熔化時的溫度叫作 ，晶體凝固時的溫度叫作 。同種物質的凝固點和熔點 。
（2）沒有固定熔化溫度的固體叫作 。非晶體熔化過程中，隨著吸熱，溫度不斷地 ，沒有固定的熔化溫度。非晶體在凝固過程中，隨著放熱，溫度持續(xù) ，也沒有一定的凝固溫度。
【合作探究】
探究一、物態(tài)變化
1. 物質的三態(tài)
【想一想】自然界中的物質，通常有哪幾種狀態(tài)？
【分析】自然界中的物質，通常以 態(tài)、 態(tài)、 態(tài)三種形式存在。例如各種金屬塊、冰塊等處于 態(tài)；水、油處于 態(tài)；空氣、水蒸氣處于 態(tài)。
2. 物態(tài)變化
（1）探究物質的三態(tài)變化
【實驗器材】加熱器、水壺、鋼勺、水杯、冰等。
【實驗步驟】
①將適量碎冰放入水壺中；
②用加熱器給水壺加熱，待水沸騰后，戴上手套，拿著長柄鋼勺靠近壺嘴，鋼勺底部放一水杯，如圖所示，觀察鋼勺上及水杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象；
③把水放入冰箱的冷凍室中，過1小時，觀察水的變化。
【實驗現(xiàn)象】在加熱過程中，冰變成了 ，水又變成了 ，從壺嘴冒出的水蒸氣遇到溫度較低的鋼勺又變成了 ，將水放入冰箱的冷凍室中，水結成了 。
【探究歸納】水有三種狀態(tài)，分別是固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，在一定條件下，水的這三種狀態(tài)可以相互轉化。如圖所示。
（2）物態(tài)變化：物質各種狀態(tài)間的 叫作物態(tài)變化。
【例題1】水在自然界以不同形態(tài)存在。雨、露、霧、霜、雹、水蒸氣、“白氣”都是水的“化身”，屬于固態(tài)的有______，液態(tài)的有________，氣態(tài)的有____________。
探究二、熔化和凝固
1. 熔化和凝固的概念
（1）探究固態(tài)和液態(tài)之間的轉化
【想想議議】分析以下事例，看看它們的狀態(tài)發(fā)生了怎樣的轉化？
①春天，冰雪消融； ②夏天，從冰箱中拿出的雪糕化了；
③加熱瀝青、石蠟時，瀝青、石蠟會慢慢變軟，最后變成液態(tài)；
④冬天，小河里的水結冰；
⑤把加熱熔化后的石蠟倒入玩具模子，冷卻后做出各種各樣的玩具；
⑥鐵水冷卻后變成鐵鍋。
【分析】 物質都是從固態(tài)變成了液態(tài)； 物質都是從液態(tài)變成了固態(tài)。
【探究歸納】物質能夠從固態(tài)變成 態(tài)，也能夠從液態(tài)變成 態(tài)。
（2）熔化和凝固的概念
物質從 態(tài)變成 態(tài)的過程叫作熔化。物質從 態(tài)變成 態(tài)的過程叫作凝固。
2. 演示實驗——研究固體熔化時溫度的變化規(guī)律
【想一想】從冰箱冷凍室中取出一塊冰塊放入碗中，在室溫下不久冰塊就開始熔化，之后一段時間內碗里都是冰和水混合在一起的情況。如果用溫度計測量，就會發(fā)現(xiàn)盡管冰在逐漸熔化變少，但水的溫度并沒有升高。這是怎么回事 想一想：其他物質熔化時的溫度是否也不變
【實驗器材】海波、石蠟、鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、大試管、溫度計、攪拌器、水、火柴。
【實驗裝置】如圖所示，將海波放入內有溫度計的試管中，再把試管放入盛水的燒杯中。點燃酒精燈，經(jīng)過一段時間后海波就會慢慢熔化。
【進行實驗】
（1）當溫度計的示數(shù)升至40℃左右時開始計時，每隔1min記錄一次數(shù)據(jù)，填入下表。
（2）將海波換為石蠟，找出石蠟熔化時溫度的變化規(guī)律。
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
海波溫度/℃ 30 35 40 45 48 48 48 48 48 48 50 54
石蠟溫度/℃ 30 31 32 33 34 35 36 39 43 45 50 57
【分析與論證】
（1）畫出溫度—時間圖像
以方格紙上的縱軸表示溫度，橫軸表示時間，將表中的數(shù)據(jù)分別在兩方格紙上描點，然后再將所有的點用平滑的曲線連起來，得到海波和石蠟溫度隨時間變化的圖像。
海波的溫度-時間變化圖像 石蠟的溫度-時間變化圖像
（2）分析熔化過程
①海波的熔化過程：海波吸收熱量，溫度逐漸上升，溫度達到 時開始熔化。熔化過程中繼續(xù)吸熱，溫度 ；熔化完，繼續(xù)吸熱升溫。
②石蠟的熔化過程：吸收熱量溫度 ，在此過程中，石蠟由硬變軟變稀，最后熔化為液體。
（3）實驗結論
①物質在熔化過程中都要 熱量（選填“吸收”或“放出”）。
②不同的物質在熔化過程中溫度的變化規(guī)律不同。有的物質（如海波）在熔化過程中雖然繼續(xù)吸熱，但溫度 ；有的物質（如石蠟）在熔化過程中先變軟，后變稀，最后熔化為液體，且隨著加熱時間的延續(xù)溫度 。
【評估】
（1）安裝實驗器材要按照 的順序進行
在組裝儀器時，應根據(jù)酒精燈火焰的高度確定燒杯的高低，確保用外焰部分加熱；再根據(jù)燒杯內水面的高低確定溫度計懸掛的位置，所以應按自下而上的順序安裝實驗裝置。
（2）水浴法
把盛海波的試管放入盛水燒杯中加熱，可使物體均勻、緩慢受熱。
（3）選用小顆粒固體的目的：可以使固體受熱均勻，便于與溫度計的玻璃泡充分接觸。
（4）燒杯中的水要適量，原因是：①水太多會延長實驗時間；②水太少不能使固體浸沒，會造成固體受熱不均勻。
（5）為了縮短實驗時間，可采取的方法：用 水并適當減少水的 。
3. 液體凝固時溫度的變化規(guī)律
對液態(tài)海波停止加熱后，溫度逐漸降低，當溫度降到 時，液態(tài)海波開始凝固。在凝固過程中，海波的溫度 ，直至凝固完畢，溫度才會繼續(xù)下降；如甲圖所示。
石蠟的凝固過程則不同，停止加熱后，石蠟由稀變稠，又變成固態(tài)，溫度 。由于凝固是熔化的逆過程，當物質從液態(tài)變成固態(tài)時，會向外界 熱量（選填“吸收”或“放出”）。如乙圖所示。
【例題2】小明利用圖甲所示器材探究海波熔化時溫度的變化規(guī)律，根據(jù)圖中信息回答：
（1）該實驗中先把海波放入試管再放在燒杯中加熱的原因是_______；
（2）由圖可知海波的熔點是_______℃，當加熱至第 3 min 時， 海波處于_______ 狀態(tài)（選填“固態(tài)”、“液態(tài)” 或“固液共存”）；
（3）圖中海波熔化過程共經(jīng)歷_______min ，若要延長海波的熔化過程，可以__________。
探究三、熔點和凝固點
【分析圖像】分析海波與石蠟熔化時的溫度變化曲線，兩種固體熔化過程的主要區(qū)別是：海波 固定的熔化溫度，石蠟 固定的熔化溫度（均選填“有”或“沒有”）。
1. 晶體和非晶體
（1）晶體：有 熔化溫度的固體叫作晶體。例如， 等。晶體熔化時溫度的變化曲線如圖甲所示。
（2）非晶體：沒有固定的 的固體叫作非晶體。例如， 等。非晶體熔化時溫度的變化曲線如圖乙所示。
2. 熔點和凝固點
（1）熔點
①晶體 時的溫度叫作熔點。
②分析晶體的熔化圖象
AB段：物質處于 態(tài)，表示晶體吸熱升溫的過程。BC段：物質處于 態(tài)，表示晶體 過程，吸收熱量，溫度不變。CD段：物質處于 態(tài)，表示液體吸熱升溫過程。
（2）凝固點
①晶體 時的溫度叫作凝固點。
②分析晶體的凝固圖象：
DE段：物質處于 態(tài)，物質放熱降溫的過程；EF段：物質處于 態(tài)，晶體溶液的凝固過程，放出熱量，溫度不變；FG段：物質處于 態(tài)，晶體放熱降溫過程。
晶體熔化圖象 晶體凝固圖象
③同一種物質的凝固點和熔點 。
例如：在1標準大氣壓下，水的凝固點是0℃，冰的熔點也是 ℃。
【閱讀課本第68頁小資料—一些晶體的熔點】
3. 一些晶體的熔點 （標準大氣壓）
晶體 熔點/℃ 晶體 熔點/℃
鎢 3 410 海波 48
鐵 1 538 冰 0
銅 1 083 固態(tài)水銀 -39
金 1 064 固態(tài)酒精 －117
鉛 328 固態(tài)氮 －210
錫 232 固態(tài)氧 －218
固態(tài)碘 114 固態(tài)氫 －259
奈 80.5 固態(tài)氦 －272
不同晶體熔點不同，熔點是晶體的一種______。記住冰的熔點是______℃，_____的熔點最高。
（3）非晶體熔化、凝固時溫度的變化曲線
非晶體熔化曲線 非晶體凝固曲線
①非晶體熔化時的特點
非晶體熔化過程中，隨著吸熱，溫度不斷地上升，沒有固定的熔化溫度，逐漸變軟、變粘、變稀、變成液態(tài)。
②非晶體凝固時的特點
非晶體在凝固過程中，隨著放熱，溫度持續(xù)降低，也沒有一定的凝固溫度，狀態(tài)逐漸變粘、變稠、變硬，變成固態(tài)。
【例題3】下表列出了幾種晶體的熔點，判斷下列說法，錯誤的是（ ）
晶體 熔點/℃ 晶體 熔點/℃
固態(tài)氫 -259 固態(tài)酒精 -117
固態(tài)水銀 -39 金 1 064
鋼 1 515 鎢 3 410
A．在－268 ℃時，氫是固態(tài)
B．白熾燈的燈絲用鎢制成，不容易熔化
C．純金掉入鋼水中不會熔化
D．水銀溫度計在－40 ℃時不能使用　
【例題4】小明同學在探究固體熔化的活動中，作出了如圖所示的圖象。
（1）從圖象可知，這種固體是_____（填“晶體”或“非晶體”），它的熔點是____。
（2）1min時物質是____態(tài)、10min時物質是_______狀態(tài)，18min時物質是____態(tài)。
探究四、熔化吸熱 凝固放熱
1. 熔化吸熱
根據(jù)上述實驗，經(jīng)分析可以得出：晶體在熔化過程中盡管溫度保持不變，但必須不斷 ，才能進行。非晶體熔化也需要 ，但溫度一直上升。
（1）晶體熔化的條件：一是溫度達到 ；二是繼續(xù)吸收 。
（2）非晶體熔化的條件：吸收 。物質在固態(tài)時能量低，在液態(tài)時能量高，熔化時，是從低能量狀態(tài)到高能量狀態(tài)，所以要吸熱。
（3）熔化吸熱的應用：
①要喝冰涼的飲料，往往會在飲料中加上一些冰塊，并不是直接加冷水。這是因為冰塊的溫度更低，冰塊熔化成水的過程中要吸收 ，從而使飲料的溫度下降的更多。
②夏天，在飯菜的上面放冰塊可防止飯菜變餿，因為冰塊熔化吸熱，使冷空氣下沉。
③鮮魚保鮮，用0℃的冰比0℃的水效果好（冰熔化吸熱）。
2. 凝固放熱
【進行推理】根據(jù)上述實驗，進行推理得出：因為冰熔化成水的過程中要吸熱，水結冰時（凝固）是熔化的逆過程，所以無論晶體還是非晶體，在凝固時都要放熱。
（1）晶體凝固的條件：一是溫度達到 點；二是繼續(xù)放出 。
（2）非晶體凝固條件：放出 。
晶體凝固時放出熱量，但溫度 ；非晶體凝固時放出熱量，溫度 。
（3）凝固放熱的應用：
①北方在冬天時在菜窖里放幾桶水，利用水結冰凝固時放出的熱量來使窖內溫度不至于降太低，以免菜被凍壞。
②現(xiàn)在人們研制出一種聚乙烯材料，在15 ℃~40 ℃熔化或凝固，而熔化或凝固時，溫度保持不變。把這種材料制成顆粒狀，摻在水泥中制成儲熱地板或墻壁，天氣熱時（溫度超過40 ℃）顆粒熔化吸熱，天氣冷時（溫度低于15 ℃）又凝固放熱成顆粒，能有效調節(jié)室內的溫度。
【例題5】有一種聚乙烯材料可以在15℃～40℃范圍內熔化和凝固，則這種材料屬于______（選填“晶體”或“非晶體”）。把它摻在水泥里，制作儲熱地板和墻壁，可以起到調節(jié)室溫的作用，這是因為它在室溫高時 _____吸熱，室溫低時 _____放熱。（兩空均填寫物態(tài)變化名稱）
【精講點撥】
1. 物質吸熱溫度不一定升高，放熱溫度不一定降低。如晶體熔化時溫度達到熔點，繼續(xù)吸熱，溫度不變，直到晶體熔化完畢，溫度才會繼續(xù)升高；晶體溶液在凝固時，放出熱量，溫度不變，直到完全凝固后，溫度才會降低。
2. 會根據(jù)溫度隨時間變化的圖像分析物質熔化、凝固過程的規(guī)律，判斷晶體和非晶體。
【歸納整理】
【課堂練習】
1．如圖所示，小鵬在收到的快遞海鮮包裝中發(fā)現(xiàn)有冰袋，冰袋在海鮮運輸中所起的作用是（ ）
A．熔化吸熱 B．凝固放熱 C．汽化吸熱 D．升華吸熱
2．萘的熔點為80℃，那么80℃的萘處于（　　）
A．固態(tài) B．液態(tài) C．固液共存 D．以上三種都有可能
3. 如圖所示是物質在熔化時溫度隨時間變化的圖像。下列從圖像中獲得的信息不正確的是（　　）
A．這種物質是晶體，其熔點為48℃
B．在BC段物質處于固液共存狀態(tài)
C．在BC段物質不吸收熱量，溫度不變
D．第10min后物質處于液態(tài)
4．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（　　）
熔點/℃ （標準大氣壓）
固態(tài)酒精 -117 鉛 328
固態(tài)水銀 -39 銅 1083
冰 0 鐵 1535
A．-110℃的酒精是固態(tài)
B．不可以將銅塊放到鐵制容器中熔化
C．放在0℃的房間中的水會凝固結冰
D．在-20℃的地區(qū)，能用水銀溫度計測氣溫
5．小明發(fā)現(xiàn)冬季水缸里的水結冰了，但腌菜缸里的鹽水卻沒有結冰，于是猜想，水中加入鹽后，會對水的凝固點產生影響。為了驗證這一猜想，他配置了一定濃度的鹽水放入冰箱，研究鹽水的凝固過程，定時觀察鹽水的溫度變化，繪制圖象如圖所示。
（1）鹽水的凝固點為_____℃，凝固過程用了_____min；
（2）實驗中發(fā)現(xiàn)鹽水凝固時間較長。若保持冰箱內溫度不變，請寫出一種縮短凝固時間的方法：
___________；
6．如圖所示，甲是“探究海波熔化時溫度的變化規(guī)律”的實驗裝置。
（1）甲圖中的器材安裝順序是________（選填“自上而下”或“自下而上”）；
（2）圖乙溫度計的示數(shù)為________℃；
（3）圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的海波溫度隨時間變化的圖像。海波熔化過程對應圖線中的________（填“AB”或“BC”）段；
（4）由圖像丙可知，海波熔化過程的特點是：繼續(xù)吸熱，溫度______（選填“升高”“降低”或“保持不變”），因此海波是_____（選填“晶體”或“非晶體”）。
【課后反思】
本節(jié)課學習中，你有哪些收獲，還有哪些問題？
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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