第三节《探究熔化和凝固的条件》学案(北师大版初二上)

学科：物理

教学内容：熔化和凝固

第三节《探究熔化和凝固的条件》学案（北师大

版初二上）

1.知识与技能明白物质的固态和液态之间是能够相互转化的；明白晶体、非晶体熔化与凝固规律.

2.过程与方法明白区分晶体、非晶体的一样方法；了解图像是表示物理过程的一种方法.

3.情感、态度与价值观能乐于探究自然现象；善于观看、实验与交流.

探究指导

物理宫殿

1.熔化〔melting〕与凝固〔solidification〕

物质由固态变为液态的过程，称为熔化；物质由液态变为固态的过程，称为凝固.

讲明熔化与溶化不同，前者表示物质从固态到液态，后者表示物质溶化在溶剂中的过程.

2.物质的熔化、凝固规律

固体物质分类晶体非晶体

吸热与放热熔化吸热凝固放热熔化吸热凝固放热

温度变化规律熔化、凝固的过程温度不

变

熔化、凝固时温度也在变

化

熔化图像

凝固图像

3.常见的晶体有金属、海波、冰、固态酒精、固态氧、固态氢、固态氮等，常见的非晶体有蜂蜡、沥青、松香、玻璃等

【例1】 (2004·江西南昌市)如图1.3-1所示是海波的熔化图像，依照该图像能够获得的合理信息有：

图1.3-1

信息一：海波的初温为25℃；

信息二：；

信息三：.

思路与技巧此题考查熔化图像的知识.分析图像可知，海波的熔化有一定的熔化温度〔有一段平行于时刻轴的线段〕，因此海波是晶体，其熔化时的温度即熔点是48℃.

答案海波是晶体海波的熔点是48℃.

讲明〔1〕图像法是处理实验数据的一种方法；

〔2〕画图像应明白横坐标、纵坐标表示什么物理量；

〔3〕图像中每一点代表的物理意义.

【例2】冬天穿棉衣能够有效阻止人体热量向外散发，使人感到温顺，而棉衣自身并不发热.据讲法国预备生产一种夹克，其衣料纤维中添加了一种微胶囊，这种胶囊所含物质在常温下呈液态，温度降低时会结晶，人们穿上它，气温较高时感到凉快，气温降低时感到温顺.这种服装能够调剂温度的缘故是什么？

思路与技巧在环境温度变化时，胶囊内的材料经历了熔化吸热和凝固放热两个过程，从而使人体的温度没有发生较大变化.

答案衣服内胶囊中的物质，在温度升高时熔化吸热，使人的温度不致升得太高；在温度降低时凝固放热，使人的温度不致降得太多，从而起到调剂人体温度的作用.

【例 3】固体熔化什么缘故要吸热？

思路与技巧在固体中，分子间的联系专门紧密，整块固体的分子就像一个整体，每个分子只能在自己的固有位置邻近振动，如图1.3-2.加热时，晶体吸取热量，使分子振动得越来越快.当能量足够大时，有些分子运动剧烈，以致脱离开它的固有位置，而在整体中运动.这时，熔化就开始了.

答案固体分子吸热后，分子运动加快，以致脱离开它的固有位置，运动到其他分子间，从而使固体熔化成液体.

图1.3-2

4.熔点〔melting point〕与凝固点

晶体物质熔化不变的温度叫熔点.晶体溶液凝固不变的温度叫凝固点.

讲明〔1〕同种晶体其熔点与凝固点相同；

〔2〕熔点是区分晶体与非晶体的重要参数；

〔3〕晶体的熔点跟晶体的纯度、加在晶体上的压强有关；

〔4〕晶体能否熔化决定两个要素：一是吸热；二是温度应上升到熔点.

【例 4】如图 1.3-3所示，烧杯与试管中均放有冰块，用酒精灯加热烧杯底部，在烧杯内冰块逐步熔化成水的过程中〔〕

图1.3-3

A.试管内冰块可不能熔化

B.试管内冰块会熔化一部分

C.烧杯内水温保持0℃

D.烧杯内水温高于0℃

思路与技巧冰块熔化要同时满足两个条件：吸热且温度达到0℃，这两个条件缺一不可.当烧杯底被加热后，其温度高于冰块温度，杯底部冰块将吸热并

开始熔化，烧杯中显现冰水混合状态，但其温度仍保持0℃.因试管中冰块温度也为0℃，它们之间不存在温度差，无热传递发生.因此试管中冰块可不能熔化.

答案A、C.

讲明晶体只在熔点熔化，且在熔化时是由固态变成液态，但温度不变.只有当相接触的两个物体存在温度差时，才会有由高温物体向低温物体的热传递，温度相同的两个物体间，是可不能显现相互吸热、放热现象的.

【例5】依照下表中所列出的几种物质的熔点，判定以下讲法是否正确.

〔1〕电灯泡的灯丝用钨制成，可不能熔化；

〔2〕纯金掉在钢水中可不能熔化；

〔3〕水银温度计在-40℃时已无法使用；

〔4〕在-265℃时氢气是固态.

思路与技巧当物体温度达到熔点，并能连续吸热，就能熔化.如金的熔点是1064℃，常温下金处于固态，温度升至1064℃，且连续吸热就熔化了.物体温度高于熔点处于液态，低于熔点处于固态，等于熔点时可能处于固态、液态或固液共存.

答案〔1〕正确.白炽灯丝正常发光时的温度约为2000℃左右，而钨的熔点是3410℃，故灯丝工作时可不能熔化

〔2〕错误.钢的熔点是1300℃，钢水的温度高于1300℃，而固态金的最高温度〔即熔点〕为1064℃，故纯金掉入钢水中会熔化

〔3〕正确.水银的凝固点是-39℃，在-40℃时水银呈固态，而水银温度计是利用液体热胀冷缩的性质工作的，故在-40℃时水银温度计不能工作〔4〕正确.固态氢的熔点是-259℃，-265℃低于熔点，这时氢呈固态.

讲明进行材料选择时，熔点、凝固点是重要的参考要素之一.

【例6】为了研究熔化、凝固现象，小明给某种物质加热，然后再让该物质在空气中冷却，每1分钟记录一次温度.下表列出了他的记录数据：

由上表数据得出的初步结论是〔写两种即可〕：

〔1〕；

〔2〕.

思路与技巧由实验记录数据能够看出，该物质的温度变化先后经历了升温、温度不变、升温、降温、温度不变、降温六个时期，依照题中条件在0～13min 是熔化现象，13～23min是凝固现象，在熔化过程中表达出吸热、温度不变的特点；在凝固过程中表达出放热、温度不变的特点.

答案〔1〕该物质是晶体〔2〕熔点是80℃〔3〕该物质的熔点和凝固点相同〔4〕熔化时吸热温度不变〔5〕凝固时放热温度不变.

5.科学探究的几个要素

第一：提出咨询题.事实上确实是探究什么；第二：猜想与假设.实质是依照生活体会对提出的咨询题进行猜想；第三：制定打算与设计实验.实质确实是如何样探究；第四：进行实验与收集数据.实质确实是实验过程；第五：分析与论证.确实是对现象、数据归纳总结；第六：结论与评估.确实是得出结论以及对该探究进行反思.第七：交流与合作.实质是对探究做出简单的报告.

探究体验

咨询题情形小玉闲逛在雪后的海边，发觉道路上的水都结了冰，但海水却没有结冰.她想到水的凝固点是否与水中含盐量的多少有关呢？

猜一猜含盐越多凝固点越〔高/低〕；

做一做设计实验：

要紧器材和装置：箱门透亮的冰箱，三只烧杯，足量水，一些盐，三支温度计.

实验步聚：①在杯中装相同质量的水，分不加质量的盐；

②将烧杯置于；

③观看温度计，记录的温度.

下表是某组同学记录的数据.

议一议通过分析上述数据，你可初步得出的结论是：.

探究点拨想一想，自己的探究过程和探究结果是否合理，猜想与所得的结果间是否有差异.注意发觉新咨询题，吸取教训改进探究方案.