4.3 探究熔化和凝固的特点(沪粤版2017)

9.如图两种物质在固态时温度随时间的变化曲线。请根据图 像回答下列问题。 （1）由图判断出 乙 图线是晶体，该晶 体的熔点是 210℃ ，熔化时间是 3 分钟， 另一图线的物质可能是 非晶体 。
t/℃
甲
（2）乙图线中温度升高的是 AB、CD 段， 温度不变的是 BC 段，AB段处于 固体状 240 态，BC段处于 固液共存 状态，CD段 处于 液体 状态，吸热的是 AB、BC、CD
练一练
1.如图为某物质凝固时的温度变化曲线。 图中EF、FG、GH各段表示温度怎样变化？ 物质处于什么状态？ （1）EF段温度 逐渐下降 ，物质处于 液态 （2）FG段温度 保持不变 ，物质处于固液共存态 （3）GH段温度 逐渐下降 ，物质处于 固态 2.黑龙江北部的漠河镇气温曾经达到过 -52.3℃,这时还能使用水银温度计吗？应 该使用什么样的温度计？ 答：不能使用水银温度计。因为水银的凝固 点是-39℃，水银早凝固了，测不出温度值。 从表中看出，应该使用甲苯或酒精做测温 物质的温度计。
（1）四个同学为一组，先探究海波熔化时温度的变 化规律，再探究海波凝固时温度的变化规律。 （2）进行实验，观察并记录证据。
实验数据记录：
t/min t/℃ 状态
0.5 42 1 44 1.5 45 2 46 2.5 47 3 48 3.5 48 4 48 4.5 48.5 5 49 5.5 52.5 6 54.5 6.5 56.5
二、探究熔化和凝固的特点 活动1：探究海波熔化和凝固的特点 提出问题： 不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的 变化规律相同吗？
猜想与假设：
熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量， 这时温度可能是不断上升的。 制定计划与设计实验： （1）认识实验装置： 实验器材: 带铁夹的铁架台、酒精灯、石棉网、 烧杯、水、海波、试管、温度计、搅拌 器、火柴、湿抹布。
晶体：像海波那样，熔化时具有一定的熔化温度的 固体叫做晶体 ； 非晶体：像石蜡那样，熔化时没有一定的熔化温度 的固体叫非晶体。 晶体熔化时的温度叫熔点；晶体凝固时的温度叫凝 固点；同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。 常见晶体：海波、冰、石英、水晶、食盐、萘、明 矾、各种金属等； 常见非晶体：石蜡、松香、沥青、玻璃、橡胶等。
一、
汽化（吸热） 液态 固态 气态 凝固（放热） 液化（放热）
非晶体
（吸热） 熔化 晶体
二、晶体熔化（或凝固）的条件： ①温度达到熔点（或凝固点）； ②继续吸热（或放热）。 三、晶体熔化（或凝固）的特点： 熔化（或凝固）时吸热（或放热），温度保持不变。 四、非晶体熔化（或凝固）的特点： 熔化（或凝固）时，吸热（或放热）温度不断上升（或 降低），没有固液共存状态，是个逐渐软化（或逐渐硬化） 的过程。
13.如图为某种晶体的熔化与凝固图像，在图像的AB、 BC、CD、DE、EF、FG段中。 晶体处于固态的是 AB和FG CD和DE 处于液态的是 处于固液共存的是 BC和EF AB和CD 温度升高的是
DE和FG 温度降低的是 BC和EF 温度不变的是 AD（AB、BC、CD） 吸热的是
B
t/℃
D
C E
3.下列现象中,不属于熔化的是: A.-40℃的水银变成0℃的水银； B.冰变成水； C.食盐放入水中化成盐水； D.玻璃在高温下变成液态玻璃。 4.给冰水混合物加热，则 A、冰的温度升高，水的温度不变； B、冰的温度不变，水的温度升高； C、冰水的温度一起升高； D、冰在熔化成水时，冰、水的温度都不变。 5、物体在吸收热后，它的温度将 A.一定上升 B.一定不变 C.有可能上升，也有可能不变 D.以上说法都不对
白天，融雪剂降低冰雪的熔点， 有利于冰雪的熔化；夜晚，融雪 剂降低雪水的凝固点，防止雪水 的凝固。
熔化与凝固的应用 1.熔化吸热，进行物理降温：
冷冻食品保鲜
高热病人利用冰袋降温
2.将固体工业原料制成生活、生产所需成品：
把塑料颗粒做成塑料盆
把原料二氧化硅颗粒作成玻璃板
课堂练习
1.要使食品冷却，用质量相等的0℃的冰比0℃的水效果好一 些，这是为什么？ 答：0℃冰变成0℃水的熔化过程要吸热，0℃冰和0℃水升高 相同的温度，0℃冰要吸收更多的热，制冷效果好。 0℃冰比0℃水多了一个熔化吸热的过程。 2.我国研制的一种聚乙烯材料，可以在15~40℃范围内熔化和 凝固,把这种材料制成小颗粒,掺在水泥中可制成地板或墙板来调 节室温。怎样用物态变化的知识说明其中的道理？ 由于熔化要吸热、凝固要放热，此种材料在15~40℃范围内熔 化和凝固，该温度正是室温变化的大致范围，因此，当温度升高 时，材料熔化吸热，当温度降低时，材料凝固放热，从而起到调 节室温的作用。
4.3 探究熔化和凝固的特点
六安市叶集区孙岗中学 董瑞明
温故知新
固态
液态
蒸发 （吸热） 汽化 沸腾
降温 （放热） 液化 加压
滴水成冰
气态
正在消融的冰凌
一、熔化和凝固： 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。 固态
熔化
凝固
液态
不同物质熔化和凝固的条件和特点一样吗？
F
放热的是
DG（DE、EF、FG）
A G
t/min
14.如图所示是－10℃的冰块受热后，冰块在熔化过 程中温度随时间变化的图像。 （1）开始加热的最初5分钟内冰块是 固 态； （2）5—15分钟内冰块逐渐 熔化 ，是 固态 与 液态共 存； （3）到20分钟时，冰全部变成 5 ℃的水了。
本节小结
部分晶体的熔点/℃（在1个标准大气压下）
（1）为什么用钨做灯丝？ （2）能否用铝锅炼铁？ （3）铁、铜、铝在常温下是 态，水银在-30℃时是 （4）酒精在－100℃时是 态，氢在 -260℃时是 （5）水在-2℃时是____态。
态； 态；
不同的晶体熔点一般不同,即熔点是晶体本身的一 种特性。因此，可以用它来鉴别物质。
放热， 温度达 到凝固 点
熔化过 凝固过 程吸热，程放热， 温度不 温度不 变。 变。
放热
熔化过 凝固过 程吸热，程放热， 温度不 温度不 断升高 断降低
STS
钨 纯铁 钢 灰铸铁 铜 金
阅读熔点表，回答问题：
3410 1535 1515 1177 1083 1064 铝 660 铅 328 锡 232 萘 80.5 硫代硫酸钠 48 冰 0 固态水银 固态甲苯 固态酒精 固态氮 固态氧 固态氢 -39 -95 -117 -210 -218 -259
80
70
60
50 40 t/min 15 t/min 15 20 25
分析论证、得出结论：
①石蜡熔化时，温度不断上升。没有固液共存状态（没有固定 的熔化温度），是个逐渐软化的过程； ②石蜡凝固时，温度不断降低。没有固液共存状态（没有固定 的凝固温度），是个逐渐硬化的过程。
海波、石蜡熔化和凝固的图像比较
220
D
乙
B
C
t/min
200 180
A 1 2 3 4 5 6 7
-20 ℃， 10.在气温-20℃的冬天，河面上冰的上表面温度是＿ 0 ℃ 冰的下表面温度是＿
11.如图所示是两种物质的 凝固现象，根据图像判断（ B ） 是晶体（填A或B），从图中的 凝固曲线可以看出凝固需要的 时间为 4 min，物质凝固过程 中，其状态处于 固液共存 ， 放 热，温度保持 它需要不断的___ 不变 ，图中可以看出其凝固点 _____ 为 50℃。 12.如图所示是海波的熔化图像， 根据该图像能够获得合理的信息有 信息一：海波的初温为25℃； 海波是晶体 信息二：________________ ； 海波的熔点是48℃ 信息三：___________________ .
； ；
3.人们常说“下雪不冷化雪冷”，这句话是什么道理？ 下雪是水蒸气凝华为雪花的过程，这个过程是放热过程， 所以空气温度不降低；而化雪是熔化过程，需要从空气中吸热， 使空气温度降低。 4.北方的冬天，菜窖里放几桶水可以防止菜被冻坏，为什么? 菜窖里的水凝固时放热，使菜窖里的温度不至于降低而冻 坏蔬菜。 5.冬天，道路结冰影响交通， 养路工人常往路上撒些融雪剂，以 清除道路结冰。其中应用了哪些物 理原理?
加热方式：
水浴法——使海波受热均匀，减缓物态变化的过程， 便于观察。
（2）设计实验步骤： ①组装实验装置； ②点燃酒精灯加热，观察海波的变化 情况，并仔细观察温度计的示数变化； ③待被测物体的温度升至40℃时，每 隔0.5min记录温度填于表格中； ④根据海波的熔化实验数据，在教材的表格中绘出 海波的熔化图像； ⑤分析作出的图像，得出结论。 进行实验与收集证据：
固态
固液共存 t/℃ 吸热温度不变 (固液共存)
液态
仿照实验“探 55 究水沸腾时温度变 化的特点”，以时 熔点 间为横轴,温度为 50 纵轴,根据记录的 数据作出海波熔化 45 时的图像。
吸热升温 (液态)
吸热升温 (固态) t/min 1 2 3 4 5 6 7
在液态海波的基础上， 让它慢慢冷却，每隔0.5min 记下海波的温度，画出海波 凝固时的图像。
活动2：探究石蜡熔化和凝固的特点
在试管中改装入石蜡碎屑，重复活动1的实验。
t/min
t/℃
0
40
1
46
2
52
3
58
4
60
5
63
6
67
7
72
8
78
9
82
10
100
状态 固态 固态 固态 粘稠 粘稠 稀 t/℃ 90 80 70 60 50 40 30 5 10 90 t/℃
稀 很稀 很稀 液态 液态
熔化图像 海 波
AB段:固态 BC段:固液共存 CD段:液态 B点: 固态 C点: 液态 先变软， 后变稀， 最后变为液体
凝固图像
DE段:液态 EF段:固液共存 FG段:固态 E点: 液态 F点: 固态 先变稠， 后变硬， 最后变为固体
石 蜡
三、晶体和非晶体
根据各种固体熔化特点的不同，可以将固体分为两 类：晶体和非晶体。
晶体和非晶体的比较
固 体 相同点 不同点 熔化 条件 凝固 条件 熔化 特点 凝固 特点
晶 熔化过 有熔点和 吸热， 体 程都是 凝固点， 由固态 同种晶体 温度达 变为液 的熔点和 到熔点 态，都 凝固点相 要吸热； 同。 凝固过 非 程都是 晶 由液态 没有熔点 吸热 体 变为固 和凝固点。 态，都 要放热。
t/℃
55
放热降温 (液态) 放热温度不变 (固液共存)
凝固点 50
45
分析论证、得出结论：
①固态海波吸热温度升高； ②海波温度升高到一定的温度 时开始熔化，熔化过程中，继 续加热，温度保持不变；
放热降温 (固态)
6 7
t/min
10 11
12
8
ห้องสมุดไป่ตู้
9
③海波全部熔化为液体时，继续加热，温度上升； ④液态海波放热降温，温度降低到一定的温度时开始凝固，凝固 过程中，继续放热，温度保持不变。
(
C )
（ D）
( C )
6.上科学复习课时，老师写下了一副对联，上联是“杯中冰水， 水结冰冰温未降”；下联是“盘内水冰，冰化水水温不升”。 对联包含的物质变化是 凝固与熔化，反映一个共性是 温度不变。 7.下列说法中不正确的是 ( C ) A.任何固态物质熔化时，都要吸热; B.晶体在熔化时，温度不变; C.任何固态物质都有一定的熔化温度，这个温度叫做该物质 的熔点; D.晶体在熔化过程中，温度虽不变，但仍然要吸收热。 8.如图所示，把装有碎冰块的试管插入烧杯里的 碎冰块中，然后对烧杯底部缓缓加热，当烧杯内 的冰块熔化一半时，试管里的冰块将 （ Ｂ） Ａ．全部熔化； Ｂ．不熔化； Ｃ．熔化一半； Ｄ．开始熔化。