熔化和凝固
课 题
熔化和凝固
教学目标
知道熔化曲线和凝固曲线的物理意义；并知道晶体和非晶体的区别；并能辨别熔化和凝固现象
重点、难点
熔化和凝固的意义；熔点和凝固点
教 学 内 容
一、知识点梳理复习
（一）物态变化
1、物态变化
通常情况下，物质存在的形态有固态、液态和气态。物质的三种状态在一定条件下可以相互转化，这样变化称为物态变化。
注：物态变化时，既要关注温度的变化，又要关注吸收或放出热量的情况。
2、固体的分类
（1）晶体：有确定的熔化温度（熔点）。如海波、冰、食盐、萘、石英各种金属等。
（2）非晶体：没有固定的熔化温度（无熔点）。如蜡、松香、玻璃、沥青等。
注：判断晶体和非晶体的关键是，看物体有没有固定的熔点，晶体有一定的熔点，而非晶体没有，初中考得最多的非晶体是：玻璃、蜡烛的蜡。
（二）熔化
（1）熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。熔化的过程需要吸热。
注：融化是一个持续的过程，而不是一个结果，比如冰化成水这个过程，我们说冰在融化，这个过程是吸热过程，好比冰需要吸收热量才能融化一样。
（2）熔化现象：春天“冰雪消融”，炼钢炉中将铁化成“铁水”。
（3）熔化规律：
① 晶体在熔化过程中，要不断地吸热，但温度保持在熔点不变。
② 非晶体在熔化过程中，要不断地吸热，且温度不断升高。
注：在遇到这种曲线图时我们要会从中读出信息。我们一起来看上面两个图，图1是晶体熔化的折线图，纵向表示温度，横向表示加热时间。我们的曲线起点并没有从0开始，因为物体本身在加热前就有一定的温度，当温度达到48℃时，呈水平直线，说明在这段时间物体的温度恒定，达到熔点，后来温度继续升高，说明开始汽化。图2是非晶体的融化，蜡的温度在不断的升高，却始终在慢慢融化。
例：晶体的熔化图像（ABCD段）和晶体的凝固图像（DEFG）
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分析：
AB：固态（吸热升温）
BC：固液共存（熔化过程，温度不变，继续吸热）
CD：液态（吸热升温）
DE：液态（放热降温）
EF：固液共存（凝固过程，温度不变，继续放热）
FG：固态（放热降温）
该图说明：① 该物质是晶体。② 晶体的熔点等于凝固点。③ 该物质熔化和凝固过程温度都不变。
（4）晶体熔化必要条件：温度达到熔点、不断吸热。
（5）有关晶体熔点（凝固点）知识：
① 萘的熔点为80.50C。当温度为790C时，萘为固态。当温度为810C时，萘为液态。当温度为80.50C时，萘是固态或液态或固、液共存状态都有可能。
② 下过雪后，为了加快雪熔化，常用洒水车在路上洒盐水（降低雪的熔点）。
③ 在北方，冬天温度常低于－390C，因此测气温采用酒精温度计而不用水银温度计。(水银凝固点是－390C，在北方冬天气温常低于－390C，此时水银已凝固；而酒精的凝固点是－1170C，此时保持液态，所以用酒精温度计)。
（6）熔化吸热的事例：
①夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊（冰熔化吸热，冷空气下沉）。
②化雪的天气有时比下雪时还冷（雪熔化吸热）。
③鲜鱼保鲜，用00C的冰比00C的水效果好（冰熔化吸热）。
④“温室效应”使极地冰川吸热熔化，引起海平面上升。
（三）凝固
（1）凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固，凝固的过程需要放热。
注：凝固也是一个过程，好别铁水变成铁块一样，需要慢慢的冷却，冷却过程是一个放热的过程，所以凝固是一个放热的过程。
（2）凝固现象：①“滴水成冰”②“铜水”浇入模子铸成铜件
（3）凝固规律
①晶体在凝固过程中，要不断地放热，但温度保持在熔点不变。
②非晶体在凝固过程中，要不断地放热，且温度不断降低。
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注意：在题目中如果看到上面两个图我们要迅速反应哪一种是晶体，哪一种是非晶体。
（4）晶体凝固必要条件：温度达到凝固点、不断放热。
（5）凝固放热
①北方冬天的菜窖里，通常要放几桶水。（利用水凝固时放热，防止菜冻坏）
②炼钢厂，“钢水”冷却变成钢，车间人员很易中暑。（钢水凝固放出大量的热）
二、经典例题
例1 下列物质中全都是晶体的是（ ）
A.铁、食盐、松香 B.萘、冰、石英
C.金、海波、石蜡 D.冰、石英、玻璃
思路解析：松香、石蜡、玻璃是非晶体。
答案：B
例2 钢在熔化成钢水的过程中（ ）
A.吸热，温度升高 B.吸热，温度不变
C.放热，温度降低 D.放热，温度不变
思路解析：钢是金属晶体，熔化时虽吸热但温度不变。
答案：B
例3 在寒冷的雪山高原上，边防战士生活得非常艰苦，常从野外取雪化成水，再加热饮用。如图4-2-1，其中能正确反映雪化成水这个过程的图象是（ ）
图4-2-1
思路解析：雪就是冰，冰是晶体，熔点是0 ℃，并且冰熔化时温度保持不变，表现在图象上，有一段接近水平的线段。0 ℃的位置在原点上，故这段水平的线段与时间轴重合。
答案：B
例4 (2010四川达川模拟)甲、乙两盆水里都有冰块，甲盆中的冰多些，乙盆中的冰少些；甲盆放在阳光下，乙盆放在背阴处，在两盆里冰块都还未完全熔化时，那么（ ）
A.甲盆水的温度比乙盆水的温度高
B.乙盆水的温度比甲盆水的温度高
C.两盆水的温度相同
D.不用温度计测量无法比较两盆水的温度
思路解析：只要两盆里的冰块未熔化完，那就是冰水混合物，而冰水混合物的温度一定是0℃，所以选C。
答案：C
例5 把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，用酒精灯在烧杯底部慢慢加热，如图4-2-4所示。当烧杯中的冰块大部分熔化时，试管中的冰（ ）
图4-2-4
A.也熔化一部分 B.全部熔化
C.一点儿都没熔化 D.下边的熔化，上边的没熔化
9
思路解析：冰是晶体，冰熔化时须满足两个条件：(1)温度达到熔点0 ℃；(2)持续吸热。本题中，烧杯里的冰块虽然大部分已熔化，但熔化过程尚未结束，温度仍保持在熔点0 ℃，试管中的碎冰块通过热传递，温度也达到了冰的熔点0 ℃，但由于此时烧杯和试管间没有温度差，故它们之间不发生热传递，所以试管内的冰块无法继续吸热，也就不能熔化。
答案：C
例6 下雪天，路面上积有厚厚的一层白雪，为了使雪很快熔化，常看到洒水车往路面上喷洒盐水， 这是因为（ ）
A.盐水使冰的熔点降低
B.盐水使冰的熔点升高
C.盐水使冰的温度升高到0 ℃而熔化
D.洒上盐水后，雪变成了冰水混合物，温度为0 ℃，而使冰熔化
思路解析：通过理解题意可知，“为了使雪很快熔化”，可以理解为在温度较低的环境下，雪可以在低于0 ℃的时候熔化。若选C或D，雪的熔点本来就是0 ℃，谈不上“很快”；若选B，使冰的熔点升高，而环境温度迟迟达不到熔点，雪不仅不能很快熔化，反而比正常情况熔化得慢了。
答案：A
四、课堂练习
1．下列自然现象中，属于熔化现象的是 ( )
A．夏天清晨，植物上常有露水 B．深秋的早晨，有时在面上会有一层霜
C．春天河里的冰化成水 D．冬天有时没有见雪化成水，雪却不见了
3．固体熔化时，其温度 （ ）
A．一定上升 B．一定不变 C．可能上升也可能不变 D．以上说法都不对
第5题图
5．如图是物质在熔化时温度随时间变化的图象，下列从图象中获得的信息不正确的是 （ ）
A．这种物质是晶体，其熔点为48℃
B．在BC段物质处于固液共存状态
C．在BC段物质不吸收热量，温度不变
D．第10分钟后物质处于液态
7．在北方的冬天，汽车的驾驶员常把水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液体，这是因为这种混合液具有 ( )
A．较低的熔点 B．较低的凝固点 C．较低的沸点 D．更容易蒸发
9.根据右表所提供的数据，在标准大气压下，以下判断正确的是 （ ）
A. 80℃的酒精是液态
B. 气温接近－50℃时，应选用水银温度计
C. 铅的凝固点是－328℃
D. －39℃的水银吸热，温度可能不变
11. 晶体熔化时温度 （填“升高”、“不变”或“降低”），晶体熔化时的温度叫做 ．非晶体熔化时，温度 （填“升高”、“不变”或“降低”）．
13. 夏天，柏油路面随着气温的升高而变得越来越软，由此可以判断柏油是 （填“晶体”或“非晶体”）．
15.水银温度计玻璃泡中的液体是水银，酒精温度计玻璃泡中的液体是酒精.已知在标准大气压下，水银的凝固点和沸点分别为-39℃和357℃，酒精的凝固点和沸点分别为-117℃和78℃.在做“观察水的沸腾现象”的实验时，应选用 温度计.在寒冷的东北地区，冬天应该选用 温度计.(选填“水银”或“酒精”)
17. 如图乙所示，是探究某液态物质凝固过程中温度随时间变化的实验装置，依据实验数据描绘出了该液态物质在凝固过程中温度随时间变化的图像，如图甲所示,由图像可知该物质是 （填“晶体”或“非晶体”
9
），该液态物质从开始凝固到完全凝固所用的时间是 min，8min末温度计的示数如图乙所示，温度计的示数是 ℃.
第17题图
19. 给发烧的病人降温时，可采取物理疗法．即将冰或水袋放在病人的额头上．利用这两种物质吸热来降低人体的温度，问：质量相等的0℃的冰比0℃的水冷却效果更好．为什么?
21. （1）0℃的冰放在-1℃的房间内，冰会熔化吗？ 为什么？
（2）-2℃的冰放在1℃的房间内，冰会立即熔化吗？ 为什么？
（3）0℃的冰放在0℃的房间内，冰会熔化吗？ 为什么？
23.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，掺在水泥中制成储热地板或墙板，来调节室温，其道理是什么?
25．黑龙江省漠河镇中学的师生们水的凝固实验，现在请你也来参与，他们将开水瓶内的热水倒在烧杯中，拿到室外，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表所示，请你根据表中数据，回答下列问题．
（1）水凝固成冰时温度 ，需要 热，水的凝固点是 ℃．
（2）在水凝固过程中，瓶内水的温度随时间的变化特点是
．
（3）当时的室外温度是 ℃．
（4）在右边坐标中画出水凝固成冰的图象.
五、课后作业
2．下述物态变化过程中，都需要吸热条件的是 ( )
A．液化 熔化 B．汽化 熔化 C．液化 凝固 D．汽化 凝固
4．在严寒的雪山高原上，边防战士生活非常艰苦，经常从野外取雪加热成开水供饮水，图中能正确描述这个过程的图像是 ( )
第4题图
9
6．冻豆腐做菜味道鲜美，原因在于内部有许多小孔，这些小孔的成因是 ( )
A．豆腐自身冻缩而成
B．外界的冰雪扎进豆腐里而成
C．豆腐自身膨胀而成
D．豆腐里的水先凝固成冰，再熔化成水形成的
8．下列描述液体凝固为晶体的图象应为 （ ）
第8题图
第10题图
＊10．把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，如图所示用酒精灯对烧杯底部慢慢加热，当烧杯中的冰块有大半熔化时．试管中的冰 ( )
A．熔化一部分
B．全部熔化
C．一点也不熔化
D．无法判断
12. 晶体熔化的条件：(1) ；(2) ．两个条件缺一不可．
14. 上物理课复习时，老师写下一副热学对联，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”．对联中包含的物态变化是 和 .
“水结冰冰温未降”和“冰化水水温不升”说明 .
16. 水是生命之源，它在生活中的用途非常广泛．我国北方地区冬季贮菜时，人们常在地窖里放几桶水，这是利用水在 (填物态变化名称)时能 热，以防止地窖里的菜被冻坏；在空调房间里，人们也常会放盆水，这是利用水的 (填物态变化名称)来提高房间里的空气湿度．
18．如下图所示，小李同学用此装置探究冰熔化过程中温度变化情况．
t/℃
o
t/min
第18题图
t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
t/℃
-4
-3
-2
-1
0
0
0
1
3
5
（1）他将观察到的温度计示数变化情况记录在表中.请根据表中数据，在右上图的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度—时间图象．
（2）某时刻温度计的读数如上图所示，此时的温度是 ℃；
9
（3）为减小误差，实验过程中宜选用较大的冰块还是较小的冰块？ ；
（4）如果将冰块换成石蜡碎块做同样的实验，石蜡熔化过程中所得到的温度—时间图象是否与冰的相同？为什么？ .
20．（1）0℃的水放在1℃的房间内，水会凝固吗？为什么？
（2）2℃的水放在-2℃的房间内，水会立即凝固吗？为什么？
（3）0℃的水放在0℃的房间内，水会凝固吗？为什么？
22.（1）为什么要选用钨丝做灯丝?
(2)铝锅能化铁吗? 那铁锅能化铝吗? 为什么？
24.在炎热的夏天，当我们用手去摸冰箱冷冻室的内壁时，有时会有粘手的感觉，你能解释其中的原因吗？
＊26．阅读下文，回答问题
冰封莱州湾
2010年1月下旬，莱州湾出现了近30年来同期最为严重的海冰灾害，港口封冻、航道阻塞，近海养殖区全部被冰封，单目远望，昔日波涛汹涌的大海几乎全部被冰覆盖．
通常情况下，海水结冰比陆地上的淡水结冰困难得多．淡水的凝固点是0℃，而海水的凝固点是不确定的．10‰盐度水的凝固点是—0.5℃，24.7‰.盐度水的凝固点是—1.33℃，35‰盐度水的凝固点是—1.9℃．今年海冰灾害发生早于往年，而且发展又如此迅速，主要是因为今年的气象条件与往年有较大的不同．
进入2009年11月以后，我国北方地区经历了几次大的寒流天气，由于莱州湾相对封闭，海水的交换能力和流动性较差，寒流天气使海面气温下降，海水向外散热，海水冷却，温度降低，这是海水结冰的重要因素．伴随着寒流天气，与往年相比，提前到来的连续不断地几场大雪更是造成冰封莱州湾的罪魁祸首！
(1)通常情况下，海水比淡水结冰困难得原因是什么?
(2)为什么“雪”成了冰封莱州湾的罪魁祸首?
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《熔化和凝固》测试答案
一、选择题（本题共10小题，每小题3分共30分）
1．C
2．B
3．C
4．B
5．C
6．D
7．B
8．A
9．D
10．C
二、填空题（本题共8小题，每空1分共22 分）
11.不变 熔点 升高
12.温度达到晶体的熔点 继续从外界吸收热量
13.非晶体
14.凝固 熔化 晶体在熔化和凝固过程中温度保持不变
15.水银 水银
16.凝固 放 蒸发（汽化）
17.晶体 5 73
18.（1）（2）4 （3）较小的冰块 （4）不相同 冰是晶体，冰熔化时有固定的熔化温度；而石蜡是非晶体，熔化时温度在不断上升.
三、简答题（本题共8小题，每小题6分，共48分）
19. 质量相等的0℃的冰比0℃的水冷却效果更好是因为0℃的冰在熔化过程中需要吸收热量.
20．（1）不会，水凝固的条件是温度达到凝固点0℃并且能不断对外放热，0℃的水放在1℃的房间内虽然水的温度达到了凝固点0℃，但不能对外放热，所以不能凝固.
（2）不会，水凝固的条件是温度达到凝固点0℃并且能不断对外放热，2℃的水放在-2℃的房间内温度还没有达到凝固点，故不能.
（3）不会，水凝固的条件是温度达到凝固点0℃并且能不断对外放热，0℃的水放在0℃的房间内虽然水的温度达到了凝固点0℃，但不能对外放热，所以不能凝固.
21. （1）不会，冰熔化的条件是温度达到熔点0℃，并且能不断吸热，0℃的冰放在-1℃的房间内，虽然冰的温度达到了熔点0℃，但不能吸热，所以不能熔化.
（2）不会，冰熔化的条件是温度达到熔点0℃，并且能不断吸热，-2℃的冰放在1℃的房间内，虽然冰的温度还没有达到了熔点0℃，所以不能熔化.
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（3）不会，冰熔化的条件是温度达到熔点0℃，并且能不断吸热，0℃的冰放在0℃的房间内，虽然冰的温度达到了熔点0℃，但不能吸热，所以不能熔化.
22.（1）钨丝的熔点高 （2）铁的熔点比铝高，所以只能用铁锅能化铝.
23.当外界温度较高时，聚乙烯材料熔化吸热降温，当外界温度较低时，聚乙烯材料凝固放热升温，
24.沾有少量水的手遇到冰冷的冰块放热凝固，使得手和内壁连在一起.所以会有粘手的感觉.
25.（1）不变 放热 0 （2）水在凝固过程中，温度保持不变. （3）-30 （4）略
26.（1） 淡水的凝固点是0℃，而海水的凝固点随着盐度的增加而降低.
（2）由上述材料可知，海水的凝固点随盐度的降低而升高．雪熔化后，海水盐度降低，凝固点升高，海水容易凝固，所以大雪是造成冰封莱州湾的罪魁祸首．
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