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3.2 熔化和凝固
第三章 物態變化
鋼水在變成工件的過程中，它的狀態發生了怎樣的變化？
在狀態變化的過程中，鋼水吸熱還是放熱？
目錄
contents
物態變化
01
02
熔化和凝固
03
熔點和凝固點
04
熔化吸熱 凝固放熱
學習目標
1、能區別物質的氣態、液態和固態三種狀態，知道物質的固態和液態之間可以轉化
2、了解熔化和凝固的概念，知道熔化和凝固的吸放熱情況。能用熔化和凝固解釋生活現象
3.知道熔化曲線和凝固曲線的物理含義，知道晶體和非晶體的區別
4.通過實驗探究，學會用圖象探究物理規律的方法
物態變化
01
固態、液態和氣態是物質常見的三種狀態
隨著溫度的變化，物質會在固、液、氣三種狀態之間變化。這種變化我們稱之為物態變化。
冰——固態
水——液態
水蒸氣——氣態
1.物質的三種狀態
民間藝術——打鐵花中，生鐵是怎樣變成鐵水？
杯中的熱水潑出去后為何會瞬間變成雪？這節課，我們就一起來學習與這兩種現象有關的物態變化——熔化和凝固。
熔化和凝固
02
物質從固態變成液態的過程叫做熔化
物質從液態變成固態的過程叫做凝固
固態
液態
熔 化
凝 固
想一想生活中還有哪些熔化和凝固的現象？
固→液：熔化
固→液→固：先熔化后凝固
想一想生活中還有哪些熔化和凝固的現象？
蜂蜜結晶
液→固：凝固
液→固：凝固
①熔化和凝固是在什么條件下發生的？
②熔化和凝固的過程有什么特點？
③不同物質熔化和凝固的規律一樣嗎？
猜想與假設：熔化過程中一定要加熱，所以物質一定要吸收熱量，這時溫度可能是不斷上升的。
制定計劃與設計實驗：探究海波（硫代硫酸鈉）和石蠟的熔化過程。
①分別取適量的海波和石蠟，對它們進行加熱，測出加熱過程中的溫度，觀察熔化的情況。根據記錄的數據繪制圖像，比較二者熔化時溫度的變化規律。
提出問題：
實驗：探究固體熔化時溫度的變化規律
③實驗裝置如圖所示.
②實驗器材
海波（硫代硫酸鈉Na2S2O3 ）、石蠟、鐵架臺、 酒精燈、石棉網、燒杯、大試管、溫度計 、攪拌器、水、火柴。
鐵架臺
酒精燈
石棉網
燒杯
溫度計
試管
海波
石蠟
石蠟熔化時溫度的變化規律
海波熔化時溫度的變化規律
實驗過程
溫度才會繼續上升
開始熔化
海波：
溫度達到48℃
海波開始熔化
熔化結束
雖然繼續吸熱
但溫度保持不變
一直到熔化結束
實驗過程
最后熔化為液體
開始熔化 熔化結束
石蠟：
溫度逐漸上升，
溫度上升的過程中，
石蠟由硬變軟，
經過緩慢加熱，
海波熔化時溫度
隨時間變化的圖像
48℃
石蠟熔化時溫度
隨時間變化的圖像
溫度/℃
時間/分
0
2
4
6
8
10
12
14
40
45
50
55
溫度/℃
時間/分
0
2
4
6
8
10
12
14
60
65
70
75
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。熔化過程中繼續吸熱，溫度保持不變；熔化完，繼續吸熱升溫。
石蠟的熔化過程：吸收熱量溫度持續上升，在此過程中，石蠟由硬變軟變稀，最后熔化為液體。
熔化前 熔化中 熔化后
海波 吸收熱量，溫度升高 吸收熱量，溫度不變 吸收熱量，溫度升高
海波和石蠟在熔化前、熔化中和熔化后三個階段溫度變化的特點
實驗現象
石蠟 吸收熱量，溫度升高 吸收熱量，溫度升高 吸收熱量，溫度升高
得出結論：
（1）物質在熔化過程中都要吸收熱量。海波熔化需要達到一定的溫度（達到48℃），熔化過程中需吸收熱量，但溫度保持不變，是固液共存態。石蠟沒有固定的熔化溫度，熔化時溫度不斷上升。沒有固液共存狀態
（2）不同的物質在熔化過程中溫度的變化規律不同，有的物質（如海波）在熔化過程中雖然繼續吸熱，但溫度保持不變；有的物質（如蜂蠟）在熔化過程中變軟，后變稀，最后變為液態，且隨著加熱時間的延續溫度逐漸升高。
熔點和凝固點
03
晶體：
如：海波、冰、食鹽、萘、各種金屬等。
海波（硫代硫酸鈉）
海波熔化圖象
有一定的熔化溫度的固體。
1.晶體和非晶體
冰
萘（衛生球）
食鹽
金
松香
非晶體:沒有熔點的固體。
瀝青
玻璃
石蠟熔化圖象
蠟
液體凝固形成晶體時也有確定的溫度，這個溫度叫做凝固點。同一物質的凝固點和它的熔點相同。非晶體沒有確定的凝固點。
晶體熔化時的溫度叫做熔點。晶體不同，熔點一般也不同；非晶體沒有確定的熔點。
晶體熔化的條件：①達到熔點 ②繼續吸熱
晶體凝固條件：①達到凝固點 ②繼續放熱
物質凝固過程中的變化規律：
凝固過程中處于固液共存狀態；晶體只有達到一定溫度時才開始凝固；凝固過程放熱。
2.熔點和凝固點
溫度/℃
時間/min
熔點
C
D
固液共存
液態
晶體的熔化圖像
0
A
B
AB段物質是固態，吸熱升溫；
固態
BC段表示熔化過程，物質處于固液共存態，吸熱溫度保持不變；
CD段內物質是液態，吸熱升溫。
時間/min
硬
軟
稀
液態
非晶體的熔化圖像
溫度/℃
0
非晶體在熔化過程中不斷吸熱，溫度不斷上升。
熔化圖像
EF段時間內物質是液態，放熱降溫；
溫度/℃
時間/min
凝固點
H
G
固液共存
液態
晶體的凝固圖像
0
E
F
固態
FG段表示凝固過程，物質處于固液共存態，放熱溫度保持不變；
GH段時間內物質是固態，放熱降溫。
時間/min
溫度/℃
0
非晶體的凝固圖像
硬
軟
稀
液態
非晶體在凝固過程中不斷放熱，溫度不斷降低。
凝固圖像
熔化吸熱 凝固放熱
04
晶體熔化時雖然溫度不變，但是必須加熱，若停止加熱熔化也會馬上停止，即熔化過程要吸熱。
②非晶體熔化的條件：吸收熱量。
物質在固態時能量低，在液態時能量高，物質熔化時，是從低能量狀態到高能量狀態，所以要吸收熱量。
①晶體熔化的條件：
一是溫度達到熔點；二是繼續吸收熱量。
固態
液態
能量
熔化（吸熱）
凝固（放熱）
凝固是熔化的逆過程，液體在凝固時要放熱。
③晶體凝固的條件：
一是溫度達到凝固點；二是繼續放出熱量。
④非晶體凝固條件：放熱。
物質在液態時能量高，在固態時能量低，物質凝固時，是從高能量狀態到低能量狀態，所以要放出熱量。
固態
液態
能量
熔化（吸熱）
凝固（放熱）
熔化和凝固
熔化
凝固
物質從固態變成液態
熔點
晶體：有熔點
非晶體：沒有熔點
熔化過程吸熱
物質從液態變成固態
凝固點：
晶體：有凝固點
非晶體：沒有凝固點
凝固過程放熱
課堂小練
05
1.如圖是冬天屋檐下的冰錐，關于冰錐中的冰的形成，發生的物態變化是( )
A.升華
B.凝固
C.汽化
D.液化
B
答案：B
解析：冰錐的形成是水從液體變成固態的過程，屬于凝固現象，故ACD不符合題意，B符合題意。
2.炎炎夏季，小明將一杯水放入冰箱的冷凍室里，經過一段時間后，杯中的水變成了冰塊，這個過程發生的物態變化是_________；小明在可樂里加入冰塊后能降低可樂的溫度，這主要是因為冰塊_________（填物態變化名稱）時會_________（選填“吸收”或“放出”） 熱量。
凝固
熔化
吸收
答案：凝固；熔化；吸收
解析：水變成了冰塊，物質由液態變成固態，發生的物態變化為凝固。
炎熱的夏天，由冰箱的冷凍室中取出一些冰塊，放進可樂杯中，由于冰塊的溫度比可樂的溫度低，所以冰塊從可樂中吸收熱量，由固態的冰熔化成液態的水，熔化過程吸收熱量。
3.如圖所示是某物質熔化時溫度隨時間變化的圖像，由圖像可以判斷該物質是_________（選填“晶體”或“非晶體”），第5min時物質處于_________狀態。
晶體
固液共存
答案：晶體；固液共存
解析：由圖像可知第4至8min時物質正在熔化，晶體熔化時溫度保持不變，故該物質是晶體；第5min時該晶體正在熔化，處于固液共存狀態。
4.早春季節小丹去雪鄉游玩，發現迎著陽光的屋頂上積雪開始熔化，屋頂積雪熔化的速度可能與什么因素有關。小丹還想知道雪是晶體還是非晶體，設計了如圖所示的裝置進行探究。
（1）為了完成實驗還需要的測量工具是___________；
（2）實驗中要觀察的現象是_________________，要記錄的數據有___________和___________；
（3）判斷雪是晶體還是非晶體的方法是
_________________________________
____________________________________
停表
雪的狀態變化
時間
溫度
若雪熔化過程中溫度不變（有熔點），則是晶體，若雪熔化過程中溫度一直改變（沒有熔點），則是非晶體
解析：早春季節小丹去雪鄉游玩，發現迎著陽光的屋頂上積雪開始
熔化，此時有太陽，溫度升高，另外還有可能與其它外部因素有關，因此填寫環境溫度、屋頂材料、日照強度、日照時間、積雪厚度、屋頂形狀等合理即可。
（2）實驗時需要記錄不同時刻的溫度值，因此，需要測量時間的停表。由于實驗室探究雪熔化時溫度變化規律，因此實驗中要時刻觀察雪的狀態變化。實驗過程中要分析雪熔化時溫度隨時間的變化關系，需要測量溫度和時間，因此需要記錄時間和溫度。
（3）晶體在熔化過程中溫度保持不變，因此判斷雪是晶體還是非晶體的方法是若雪熔化過程中溫度不變（有熔點），則是晶體，若雪熔化過程中溫度一直改變（沒有熔點），則是非晶體。
謝謝觀看！

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