文档内容
3.2 熔化和凝固 （导学案）
【学习目标】
1. 能区别物质的气态、液体和固态三种形态，知道物质的固态和液态之间是可以转化的。
2. 了解熔化和凝固。能用熔化和凝固的知识解释生活中的现象。
3. 知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义，并知道晶体和非晶体之间的区别。
4. 通过探究实验使学生学会用图像探究物理规律的方法。
【学习重点】
1．海波熔化实验。 2. 熔化曲线的物理含义。
【学习难点】
用图像探究物理规律的方法。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1．大多数物质有 态、 态、 态三种状态。随着 的变化，物质由一种状态变成另一
种状态，这种现象叫做 。
2．熔化与凝固：物质由 变成 的过程叫熔化，熔化时要 热（吸/放）。物质从 态变成
_____态的过程叫凝固，凝固时要 热（吸/放）。
3．固体可分为 和 。 有固定的熔化温度，这个温度叫 ，这类物质熔化时
不断吸热，但是温度 。 没有固定的熔化温度，这类物质熔化时不断吸热，温度 。
【合作探究】
探究一、物态变化
【想一想】水有几种状态？水有三种状态：固态的是 、液态的是 、气态的是 。
水结冰时，是从 态变为 态；冰熔化为水时，是从 态变为 态；杯中的水慢慢
减少，是水变为水蒸气，即从 态变为 态。可见，水的三种状态在一定条件下是 相互转
化的（选填“可以”或“不可以”）。
1. 物态变化： 物质在固态、液态、气态之间发生变化的过程叫做 。
【做一做】把一支蜡烛点燃，竖直固定在桌子上，观察到火焰下方蜡的状态是液态；把蜡烛油滴
在桌子上，蜡烛油又凝固成了固态。
实验表明，蜡烛可以在 态与 态之间发生相互转化。【例题1】下列属于物态变化的是（ ）
A. 尘土飞扬 B. 冰雪消融
C. 铁块变形 D. 花开花落
探究二、熔化和凝固
1. 熔化和凝固
（1）熔化和凝固：物质从固态变成液态的过程叫 。物质从液态变成固态的过程叫 。
（2）生活中熔化、凝固的实例：
①熔化的实例： 、点燃的蜡烛熔化、雪糕熔化等。
②凝固的实例： 、蜡烛油凝固、食品放入冰柜中冷冻等。
【想一想】我们经常看到冰熔化成水、蜡烛点燃熔化为液态的现象，那么冰的熔化和蜡烛的熔化过
程中温度的变化规律相同吗？
我们通过实验来探究，进行设计实验。
2. 探究固体熔化时温度的变化规律
【设计实验】
（1）小组讨论：
◇实验使用什么器材? 怎样装置？
◇实验的操作步骤有哪些?
◇实验中要观察的现象和记录的数据有哪些?
◇记录数据的表格如何设计?
◇组员该如何分工?
◇实验中需要注意哪些问题? 实验装置图
（2）对讨论结果进行归纳：
①实验器材及装置如图所示。加热方法：把盛海波的试管放入盛水烧杯中加热，可使物体均匀、
缓慢受热。这种方法叫做“ 法”。
②组员进行分工：每个小组为4人，分工进行报时和报 值、报物质状态（固态、液态、还是
固液混合）、记录和照顾仪器等。
③实验注意事项：a. 实验装置应该按照 （从下到上/从上到下）的顺序组装：先按照酒精灯火焰的高度固
定好放置石棉网的铁圈，在石棉网上放好装水的烧杯后，再根据装固体的试管浸入水中的深度固定试
管，最后再调整温度计的悬挂高度。
b. 将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉(或蜡）中，温度计的玻璃泡不要接触试管壁和
底，要埋在海波粉中，实验时为使物体受热均匀，要不断地进行 。
c. 为了缩短实验时间，水要尽量少（但要浸没试管中的固体部分，且试管不要碰触杯底），可用
40℃左右的水。
【进行实验与收集证据】
（1）分别将海波和蜡分别放入试管中，并用酒精灯加热。
（2）将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始每隔大约1min记录一次温度，观察海波的
状态；在海波和蜡完全熔化后再记录4～5次。把数据填入表格。
（3）表格设计（供参考）：
时间/min 0 1 2 3 4 5 ……
海波温度/℃
海波状态
石蜡温度/℃
石蜡状态
【分析与论证】
（1）画出温度—时间图像（见下图）
用纵轴表示 ，横轴表示 ，根据表中记录的各个时刻的温度，在方格纸上描点，然后将
这些点连接起来，就得到海波与石蜡熔化时温度随时间变化的图像。
（2）分析图像
①根据海波图象的特征，可分为三段：AB段、BC段和CD段，结合实验数据可以看出：
AB段：海波的状态是 态（固/液），随加热时间的增加，海波吸热，温度 （升高/不变）；
BC段：海波的状态是 状态，随加热时间的增加，海波吸热，但温度 （升高/不变）；
CD段：海波的状态是 态（固/液），随加热时间的增加，海波吸热，温度 （升高/不变）。
②根据石蜡熔化图象的特征，通过分析知道，随着加热时间的增加，石蜡由 态慢慢地变软、变
稠、变稀为 态，整个过程一直在吸热，温度一直在 （升高/不变）。（3）实验结论：
海波在熔化过程中，温度 ，需要继续吸热，石蜡在熔化过程中，温度 ，需要继续吸热。
【交流合作】
与其他小组进行交流。你们的结论和别的小组的结论是不是相同？如果不同，找找原因。
【例题2】小明利用图甲所示器材探究海波熔化时温度的变化规律，根据图中信息回答：
（1）该实验中先把海波放入试管再放在烧杯中加热的原因是_______；
（2）由图可知海波的熔点是_______℃，当加热至第 3 min 时， 海波处于_______ 状态（选填
“固态”、“液态” 或“固液共存”）；
（3）图中海波熔化过程共经历_______min ，若要延长海波的熔化过程，可以__________。
探究三、熔点和凝固点
【分析图像】分析海波与石蜡熔化时的温度变化曲线，发现两种固体熔化过程的主要区别是：海
波 _ __ _（有/没有）固定的熔化温度，石蜡 （有/没有）固定的熔化温度。
1. 晶体和非晶体
（1）晶体：有固定熔化温度的一类固体叫做 。例如 、 、萘、各种金属等。
（2）非晶体：没有固定熔化温度的一类固体叫做 。常见的一些非晶体：如 、 、玻
璃、沥青等。晶体熔化时的温度变化曲线 非晶体熔化时的温度变化曲线
2. 熔点和凝固点
（1）熔点：晶体 时的温度叫熔点。
（2）凝固点：晶体溶液 时的温度叫凝固点。同种物质（晶体）的凝固点和熔点 。非
晶体 （有/没有）确定的熔点。
（3）分析晶体的凝固图象（甲图）
甲图是海波凝固时温度随时间变化的图像。
晶体凝固时的温度变化曲线 非晶体凝固时的温度变化曲线
①EF段：物质处于 态、放热降温的过程。
②FG段：物质处于 态、晶体溶液的 过程，放出热量，温度 （变化/不变）。
③GH段：物质处于 态、放热降温过程。
（4）分析非晶体的凝固图像（乙图）
乙图是石蜡凝固时温度随时间变化的图像。非晶体在凝固过程中， （有/没有）确定的温度，
随着放热，温度持续 ，状态逐渐变粘、变稠、变硬，变成固态。
同种物质的凝固点和熔点 ，非晶体 （有/没有）确定的凝固点。
【阅读】小资料—几种晶体的熔点 （标准大气压）晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃
①不同晶体熔点 ，熔点是晶体的一种 。
钨 3 410 铝 660 固态水银 -39
②记住冰的熔点是 ， 的熔点最高。
铁 1 535 铅 328 固态甲苯 -95
【例题3】如表列出了几种晶体的熔点，下列说法错误的是（ ）
钢 1 515 锡 232 固态酒精 -117
灰铸铁 1 177 萘 80.5 固态氮 -210
固态氢 -259℃ 固态酒精 -117℃
铜 1 083 海波 48 固态氧 -218
固态水银 -39℃ 金 1064℃
金 1 064 冰 0 固态氢 -259
钢 1300℃ 钨 3410℃
A．在-268℃时，氢是固态 B．灯的灯丝用钨制成，不容易熔化
C．纯金掉入钢水中不会熔化 D．水银温度计在-40℃时不能使用
【例题4】小明同学在探究固体熔化的活动中，作出了如图所示的图象。
（1）从图象可知，这种固体是_____（填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是____。
（2）1min时物质是____态、10min时物质是_______状态，18min时物质是____态．
探究四、熔化吸热 凝固放热
1. 熔化吸热
根据上述实验，经分析可以得出：晶体在熔化过程中尽管温度保持不变，但必须不断 ，才能
进行。非晶体熔化也需要 ，但温度一直上升。
（1）晶体熔化的条件：一是温度达到 ；二是继续吸收 。
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 。物质在固态时能量低，在液态时能量高，熔化时，是从低能量状态到高能量状态，所以要吸热。
（3）熔化吸热的应用：
①要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上一些冰块，并不是直接加冷水。这是因为冰块的温度更
低，冰块熔化成水的过程中要吸收 ，从而使饮料的温度下降的更多。
②夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊，因为冰熔化吸热，使冷空气下沉。
③鲜鱼保鲜，用0℃的冰比0℃的水效果好（冰熔化吸热）。
2. 凝固放热
【进行推理】根据上述实验，引导学生推理得出：因为冰熔化成水的过程中要吸热，水结冰时
（凝固）是熔化的逆过程，所以无论晶体还是非晶体，在凝固时都要放热。
（1）晶体凝固的条件：一是温度达到 点；二是继续放出 。
（2）非晶体凝固条件：放出 。
晶体凝固时放出热量，但温度 ；非晶体凝固时放出热量，温度 。
（3）凝固放热的应用：
①北方在冬天时在菜窖里放几桶水，利用水结冰凝固时放出的热量来使窖内温度不至于降太低，
以免菜被冻坏。
②现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15 ℃~40 ℃熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。
把这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时（温度超过40 ℃）颗粒熔化吸热，
天气冷时（温度低于15 ℃）又凝固放热成颗粒，能有效调节室内的温度。
【例题5】有一种聚乙烯材料可以在15℃～40℃范围内熔化和凝固，则这种材料属于______（选
填“晶体”或“非晶体”）。把它掺在水泥里，制作储热地板和墙壁，可以起到调节室温的作用，这
是因为它在室温高时 _____吸热，室温低时 _____放热。（两空均填写物态变化名称）
【精讲点拨】
1. 物质吸热温度不一定升高，放热温度不一定降低。如晶体熔化时温度达到熔点，继续吸热，温
度不变，直到晶体熔化完毕，温度才会继续升高；晶体溶液在凝固时，放出热量，温度不变，直到完
全凝固后，温度才会降低。
2. 会根据温度随时间变化的图像分析物质熔化、凝固过程的规律，判断晶体和非晶体。
【归纳整理】【课堂练习】
1．萘的熔点为80℃，那么80℃的萘处于（ ）
A．固态 B．液态 C．固液共存 D．以上三种都有可能
2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A．晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高
B．晶体有熔点，非晶体没有熔点
C．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热
D．当晶体处于熔点温度时，它的状态应该是固态或液态
3．小华用蜡块做原料，将其熔化后倒在筷子里浇铸了一个小蜡人，整个过程中，随着物态变化，
蜡的温度随时间的变化围线应该是图中的（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示是海波温度随时间变化的图象，则则下列说法错误的是（ ）A．海波的熔化温度是48℃ B．海波凝固过程经历了10分钟
C．海波在CD段吸收热量 D．海波在BC段放出热量
5．如图所示是甲、乙两种固体的熔化图像，则______是晶体，______是非晶体。图中晶体的熔点
是______℃，图中C处是______态，E处是______态。
6．根据表中的数据，下列说法正确的是（ ）
熔点/℃ （标准大气压）
固态酒精 -117 铅 328
固态水银 -39 铜 1083
冰 0 铁 1535
A．-110℃的酒精是固态
B．不可以将铜块放到铁制容器中熔化
C．放在0℃的房间中的水会凝固结冰
D．在-20℃的地区，能用水银温度计测气温
7．如图所示，甲是观察冰熔化现象的实验装置，乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图像，
下列说法正确的是（ ）
A．图甲中的实验装置，安装时应按照“由上到下”的顺序
B．实验中，需要观察试管内物质的状态，并记录温度和加热时间
C．由图乙可知，冰的熔点为0℃，熔化过程持续了5min
D．由图乙可知，冰熔化时需要吸收热量，且温度不断升高8．如图所示，甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）甲图中的器材安装顺序是________（选填“自上而下”或“自下而上”）；
（2）图乙温度计的示数为________℃；
（3）图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像。海波熔化过程对应图线中的
________（填“AB”或“BC”）段；
（4）由图像丙可知，海波熔化过程的特点是：继续吸热，温度______（选填“升高”“降低”或
“保持不变”），因此海波是_____（选填“晶体”或“非晶体”）。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
