4.3 熔化和凝固（课件）2025-2026学年八年级物理上册沪粤版（2024）

4.3 熔化和凝固一、生活中的熔化与凝固现象：四季更迭中的物态变化春天，冰雪消融汇成溪流；夏天，蜡烛受热变成蜡油；冬天，湖面结冰锁住碧波；冰箱冷冻室里，水变成坚硬的冰块…… 这些现象都涉及物质从固态变为液态或从液态变为固态的过程，这就是我们要学习的熔化和凝固现象。物质从固态变为液态的过程叫做熔化，从液态变为固态的过程叫做凝固。熔化和凝固是一对相反的物态变化，它们在自然界的水循环、物质加工等领域发挥着重要作用，与我们的生活息息相关。二、熔化：固态变为液态的过程（一）熔化的探究实验：冰与石蜡的熔化对比实验目的：探究不同物质熔化时的温度变化规律。实验器材：铁架台、酒精灯、烧杯、试管、温度计、石棉网、搅拌器、秒表、冰（晶体）、石蜡（非晶体）。实验步骤：分别在两个试管中装入适量的碎冰和碎石蜡，将温度计插入其中（玻璃泡不接触试管壁和底部）。将试管放入盛有温水的烧杯中（水浴加热），用酒精灯缓慢加热烧杯，同时用搅拌器不断搅拌试管内的物质。每隔 1 分钟记录一次温度计的示数，观察物质状态的变化，直到物质完全熔化后再加热几分钟。实验现象与数据记录：冰的熔化：加热初期，冰的温度不断升高；当温度达到 0℃时，冰开始熔化，在熔化过程中，温度保持不变，但冰的量逐渐减少，水的量逐渐增加；完全熔化后，继续加热，水的温度又开始升高。石蜡的熔化：加热过程中，石蜡的温度持续升高，同时由硬变软、逐渐变成液态，没有固定的熔化温度。（二）晶体与非晶体的熔化特点晶体：有固定熔化温度的固体叫做晶体，如冰、海波、石英、水晶、食盐、各种金属等。熔点：晶体熔化时的温度叫做熔点。在标准大气压下，冰的熔点是 0℃，海波的熔点是 48℃，铁的熔点是 1535℃。熔化条件：晶体熔化需要同时满足两个条件：一是达到熔点，二是持续吸热。熔化特点：晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变，固态逐渐变为液态。非晶体：没有固定熔化温度的固体叫做非晶体，如石蜡、松香、玻璃、沥青等。熔化特点：非晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不断升高，固态逐渐变软、变稀，最终变为液态，没有明确的固液分界状态。（三）熔化吸热无论是晶体还是非晶体，熔化过程都需要吸收热量。例如：夏天在饮料中加入冰块，冰块熔化时吸收饮料的热量，使饮料变得凉爽。焊接金属时，焊条（晶体）熔化需要吸收热量，冷却后才能凝固成坚固的接头。医学上，利用冰袋给受伤部位降温，就是利用冰熔化吸热的原理减轻肿胀和疼痛。三、凝固：液态变为固态的过程（一）凝固的探究实验：水与石蜡的凝固对比实验目的：探究不同物质凝固时的温度变化规律。实验器材：与熔化实验相同，增加保温容器（用于减缓冷却速度）。实验步骤：将熔化后的水（液态）和石蜡（液态）分别装入试管中，插入温度计。将试管放在保温容器中自然冷却，每隔 1 分钟记录一次温度，观察物质状态的变化，直到完全凝固。实验现象与数据记录：水的凝固（结冰）：冷却初期，水的温度不断降低；当温度达到 0℃时，水开始结冰，在凝固过程中，温度保持不变，水的量逐渐减少，冰的量逐渐增加；完全凝固后，继续冷却，冰的温度又开始降低。石蜡的凝固：冷却过程中，石蜡的温度持续降低，同时由液态逐渐变稠、变硬，最终成为固态，没有固定的凝固温度。（二）晶体与非晶体的凝固特点晶体的凝固：凝固点：晶体凝固时的温度叫做凝固点。同一种晶体的凝固点与其熔点相同，例如冰的凝固点和熔点都是 0℃，海波的凝固点和熔点都是 48℃。凝固条件：晶体凝固需要同时满足两个条件：一是达到凝固点，二是持续放热。凝固特点：晶体在凝固过程中，放出热量，但温度保持不变，液态逐渐变为固态。非晶体的凝固：非晶体没有固定的凝固点，在凝固过程中，放出热量，温度不断降低，液态逐渐变为固态，状态变化与熔化时相反。（三）凝固放热凝固是熔化的逆过程，凝固过程需要放出热量。例如：北方冬天，菜窖里放几桶水，利用水凝固成冰时放出的热量，使菜窖内温度不至于过低，防止蔬菜冻坏。动物在寒冷的冬天冬眠时，体内脂肪凝固放热，维持体温以度过严寒。铸造零件时，液态金属凝固成固态时放出热量，使零件成型并冷却硬化。四、晶体与非晶体的对比分类熔化特点熔点 / 凝固点凝固特点实例晶体吸热，温度保持不变有固定熔点（凝固点 = 熔点）放热，温度保持不变冰、海波、金属、食盐非晶体吸热，温度不断升高无固定熔点放热，温度不断降低石蜡、松香、玻璃、沥青本质区别：晶体内部的原子（或分子）按一定规律整齐排列，而非晶体内部原子（或分子）排列无规则，这导致晶体具有固定的熔点和凝固点，而非晶体没有。五、熔化和凝固的应用（一）熔化吸热的应用制冷与降温：冰袋降温：利用冰熔化吸热，用于发烧降温、运动损伤冷敷等。冷链运输：在运输海鲜、疫苗等物品时，利用干冰（固态二氧化碳）升华吸热使周围温度降低，间接利用熔化吸热原理保持低温环境。材料加工：金属冶炼：将金属矿石加热熔化，去除杂质后铸造各种零件。玻璃制造：将石英砂等原料高温熔化，制成玻璃制品。（二）凝固放热的应用冬季保温：水凝固放热：北方菜窖储水防冻，利用水结冰放热维持窖内温度。混凝土养护：冬季浇筑混凝土时，加入防冻剂防止结冰，同时利用水泥凝固放热促进硬化。人工降雨与除冰：人工降雪：在低温条件下，向云层中播撒碘化银等物质，促进水蒸气凝华或水滴凝固，形成降雪。道路除冰：当气温略低于 0℃时，向路面撒盐，降低水的凝固点，使冰熔化；若气温过低，盐无法起作用时，可利用凝固放热原理，通过加热使冰熔化。（三）熔点与凝固点的实际应用选择材料：制作保险丝：选用熔点低的金属合金（如铅锑合金，熔点约 246℃），当电路中电流过大时，保险丝熔化切断电路，保护电器。制作高温容器：选用熔点高的材料，如实验室用的坩埚由耐高温陶瓷制成，熔点可达 1600℃以上。鉴别物质：不同晶体的熔点不同，可通过测量熔点鉴别物质种类，如通过测量未知金属的熔点判断其材质。六、课堂实验：探究海波的熔化规律（一）实验目的观察海波（晶体）熔化时的温度变化和状态变化，确定其熔点。（二）实验器材铁架台、酒精灯、烧杯、试管、温度计、石棉网、搅拌器、秒表、海波碎块。（三）实验步骤按装置图组装实验器材，将海波碎块装入试管中，插入温度计，确保温度计玻璃泡完全浸没在海波中且不接触试管壁。往烧杯中加入适量温水，将试管放入烧杯中（水浴加热），点燃酒精灯加热。用搅拌器不断搅拌试管内的海波，使海波受热均匀。从温度为 40℃开始，每隔 1 分钟记录一次温度计的示数和海波的状态（固态、固液共存、液态）。当海波完全熔化后，继续加热 2-3 分钟，记录温度变化。（四）实验数据与结论时间（min）12345678温度（℃）4244464848485052状态固态固态固态开始熔化（固液共存）固液共存固液共存完全液态完全液态实验结论：海波在熔化过程中吸收热量，温度保持在 48℃不变，说明海波是晶体，其熔点为 48℃。七、课堂小结熔化：固态变为液态的过程，需要吸热。晶体熔化：有固定熔点，熔化时吸热但温度不变（如冰、海波）。非晶体熔化：无固定熔点，熔化时吸热且温度升高（如石蜡、玻璃）。凝固：液态变为固态的过程，需要放热。晶体凝固：有固定凝固点（与熔点相等），凝固时放热但温度不变。非晶体凝固：无固定凝固点，凝固时放热且温度降低。实际应用：利用熔化吸热和凝固放热原理可实现制冷、保温、材料加工等，熔点和凝固点是选择材料的重要依据。八、课堂练习下列现象中，属于熔化现象的是（ ）A. 冬天，湖面结冰 B. 春天，冰雪消融 C. 夏天，露珠形成 D. 秋天，霜打枝头关于晶体和非晶体的熔化，下列说法正确的是（ ）A. 晶体熔化时温度不断升高 B. 非晶体熔化时需要吸热 C. 晶体和非晶体都有固定的熔点 D. 非晶体熔化时不吸热冰的熔点是______℃，水的凝固点是______℃，同一种晶体的熔点和凝固点______。为什么北方冬天菜窖里放几桶水可以防止蔬菜冻坏？请用物理知识解释。九、课后作业完成课本上的相关练习题。在家里观察冰的熔化过程，记录温度变化和状态变化，验证晶体熔化的特点。查阅资料，了解为什么在积雪的路面上撒盐可以加速积雪融化，解释其原理。2024沪粤版物理八年级上册4.3 熔化和凝固第四章 物质的形态及其变化授课教师： . 班 级： . 时 间： . 工业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件(如图)。钢水在变成工件的过程中，它的状态发生了怎样的变化?在状态变化的过程中，钢水吸热还是放热?物理学中把物质由固态变为液态的过程，叫做熔化把物质由液态变为固态的过程，叫做凝固。冰变成水水变成冰阅读与感悟我国古代先民早已掌握了金属熔化和凝固的规律，并将其用于越王剑、”后母戊青铜方鼎等金属器具的铸造过程。春秋时期的《考工记》和明朝时期的《天工开物》中都记载了我国冶炼金属的方法。阅读与感悟熔化凝固固态 液态 气态熔化和凝固现象铁“水”水结成冰蜡“泪”阅读与拓展熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。辨一辨 认一认下列图像涉及哪些物态变化？为什么？活动1探究海波熔化的特点参照图，把装有一些海波的试管放到盛水的烧杯里，用酒精灯加热烧杯，并用搅拌棒不断轻轻搅动烧杯里的水，观察温度计的示数和海波的状态变化。从约35℃开始，每隔lmin读一次温度，直到海波全部熔化后再观察3min，把测得的数据记录在表中。活动1探究海波熔化的特点仿照实验“探究水在沸腾前后温度变化的特点” ，以横坐标表示时间，纵坐标表示测得的温度，在图所示的坐标系中画出海波熔化时的温度－时间图像。实验结论观察如图所示海波的温度—时间图像，海波熔化时有固定的温度吗?海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到48 ℃，海波开始熔化。在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度不变，直到完全熔化后，温度才继续上升。海波熔化时有固定的熔化温度。[思考]正在熔化的海波，熄灭酒精灯，还会继续熔化吗?停止加热，海波停止熔化。海波熔化时需要吸热。凝固　　（1）DE 段表示海波是_____态，_____热（填“吸”或“放”），温度________。　　（2）EF 段表示海波的物态是__________，_____热，温度________。　　（3）FG 段表示海波的状态是______，_____热，温度________。 液放降低固液共存态放不变固态放降低分析海波的凝固曲线凝固ABCDABCD海波熔化与凝固图像液体凝固形成晶体时也有确定的温度，这个温度叫做凝固点。同一种晶体的凝固点与熔点相同熔化吸热、凝固放热1．晶体熔化条件： (1)温度达到熔点； (2)继续吸热。2．晶体凝固条件： (1)温度达到凝固点； (2)继续放热。活动2探究石蜡熔化的特点参照图所示的装置，在试管中放入石蜡碎屑，重复活动 ”探究海波熔化的特点” 的步骤。 从 40 ℃开始， 观察石蜡的状态变化， 每隔1min 读一次温度， 做好记录， 并在图 中画出石蜡熔化时的温度—时间图像。比较海波与石蜡熔化时的温度—时间图像，你能得到什么结论？活动2探究石蜡熔化的特点活动2探究石蜡熔化的特点石蜡的熔化条件：(1)没有固定的熔化温度。(2)继续吸热。 归纳总结海波与蜡的熔化曲线分析① AB 段曲线对应的一段时间内，海波是什么状态？温度怎样变化？② 在曲线上的哪一点海波开始熔化？③ BC 段对应的时间内，海波的状态如何？温度是否变化？这段时间是否对海波加热？④ CD 段对应的时间段内海波是什么状态？温度如何变化？⑤ 蜡在整个过程中温度怎样变化？归纳总结海波与石蜡的凝固规律是怎样的?从冰吸热可熔化成水，水在一定的条件下可变成冰的道理，知道凝固是熔化的逆过程。根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律：无论是海波还是石蜡，在凝固时都要放热；海波凝固时放出热量，但温度不变，石蜡凝固时放出热量，温度降低。阅读感悟晶体认识晶体熔化曲线：晶体熔化特点：继续吸收热量，熔化时温度保持不变。表示晶体有一个固定的熔化温度，熔化过程中吸收热量，但温度保持不变。如海波、冰，食盐，金属都是晶体。 阅读感悟晶体像海波、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。熔点：晶体熔化的温度。 阅读感悟非晶体石英像松香、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。非晶体在熔化过程中温度始终在升高。非晶体熔化是一个软化的过程。非晶体熔化时持续吸热。结论固体物质分类晶体和非晶体熔化规律熔点—— 晶体熔化时的温度1．夏天，人们常吃雪糕解暑，雪糕在口中所发生的物态变化是________(填物态变化名称)。熔化知识点1熔化和凝固现象2. [立德树人·传统文化　2025·合肥模拟]早在数千年以前，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。用石杓舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态，如图所示。液态铜倒入陶范冷却成青铜器是________(填物态变化名称)现象。凝固3．[2025·芜湖模拟改编]如图所示的自制玩具是先用泥土做一个玩具模子，然后加热石蜡使其变为液体，并将液体石蜡倒入模子中，待冷却后便可得到设计的玩具，在此过程中发生的物态变化是(　　)A．只有凝固过程B．只有熔化过程C．先凝固后熔化的过程D．先熔化后凝固的过程D4. [原创题]小点同学通过实验探究“海波和石蜡的熔化规律”。【实验思路】【实验过程】(1)安装仪器：如图甲所示，安装实验器材时，应按照__________(填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。知识点2探究熔化与凝固的特点温度温度计时间秒表自下而上(2)将装有固体的试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌，而不是用酒精灯直接加热，目的是使试管内的固体__________，而且升温较慢，便于记录各个时刻的温度。(3)选择材料：为了使试管中的固体受热均匀，应选择________(填“大颗粒”或“小颗粒”)的固体进行实验。(4)读数：实验中每隔1 min记录一次温度，开始记录时，测得石蜡的温度如图乙所示，此时石蜡的温度为________℃。受热均匀小颗粒39(5)下表是实验中记录的数据。海波在第6分钟时处于________状态，熔化过程共经历了________分钟。固液共存5【实验结论】(6)分析数据可知，海波在熔化过程中________(填“吸收”或“放出”)热量，温度________；石蜡在熔化时逐渐变软变稀，温度________。(后两空均填“升高”“降低”或“不变”)吸收不变升高5．[2025·天津模拟]在用水浴法做“探究海波熔化和凝固规律”的实验中，绘制了如图所示的图像。(1)海波的熔化过程是________(用图中字母表示)段，此过程中海波______(填“吸”或“放”)热；海波的凝固过程是________(用图中字母表示)段，此过程中海波______(填“吸”或“放”)热。(2)海波在D点处于________态，在G点处于________态。(均填“固”或“液”)BC吸EF放液固6. [跨学科·语文　2025·合肥月考]北宋理学家邵雍在《大寒吟》中写道：“阶前冻银床，檐头冰钟乳。”如图所示，“冰钟乳”是房檐上的水发生________(填物态变化名称)形成的。凝固7．黄河解冻时冰水相融，携气吞山河之势奔流而下，场面十分壮美。该解冻过程是一个________(填物态变化名称)过程，在这个过程中冰水温度________(填“升高”“不变”或“降低”)，持续______(填“吸热”或“放热”)。熔化不变吸热8．[2025·扬州模拟]如图所示，在“天宫课堂”第二课中，王亚平老师用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球，液体球迅速变成“冰球”。下列判断正确的是(　　)A．这一“液体球”变“冰球”的过程需要吸热B．冬季“滴水成冰”现象与上述物态变化相同C．秋天草木上露珠的形成与上述物态变化相同D．夏天从游泳池刚上岸的人被风一吹感觉很冷与上述物态变化相同B9. [新情境题　2025·成都模拟改编]如图甲所示，为“成都熊猫国际灯会2024”中民间艺人制作的“糖画”。制作糖画时，先将糖熬成糖浆，然后将糖浆绘制成各种图案，最后糖浆慢慢变硬。如图乙所示是小点通过红外温度计测量了糖浆的温度随时间的变化图像。关于“糖画”的制作过程，下列说法正确的是(　　)A．整个制作过程糖的物态变化是先凝固后熔化B．在图像中BC段，糖的状态是液态C．如图乙所示，糖浆发生的物态变化是凝固，需要放热D．在制作过程中糖先放热，后既不吸热，也不放热，最后继续放热C10．[2024·亳州期中改编]小萌得知镓是一种金属，放在手中就可熔化，于是她想探究“镓熔化时温度的变化规律”。(1)实验前小萌组装了如图甲所示的装置，其中有一处操作错误是________________________________________；(2)镓熔化时温度保持________℃不变；温度计的玻璃泡接触到试管底部30(3)正确完成实验并绘制了时间与温度图像，如图乙所示，0～3 min镓温度不变的原因是__________________________________________________；(4)小萌认为镓的沸点一定为98 ℃。小萌的判断________(填“正确”或“错误”)，理由是___________________________________________________________。冰熔化时温度保持不变，镓无法从冰水混合物中吸收热量错误可能烧杯中的水沸腾，温度保持不变，镓不能继续吸热11．加热一定质量的冰，其温度与时间关系如图中实线a所示，若其他条件不变，只增加冰的质量，则温度与时间关系图像是________。c谢谢观看！