1、学科：物理教学内容：熔化和凝固探究目标1.知识与技能 知道物质的固态和液态之间是可以相互转化的；知道晶体、非晶体熔化与凝固 规律.2.过程与方法 知道区分晶体、非晶体的一般方法；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 能乐于探索自然现象；善于观察、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.说明 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
2、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来源:数理化网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，根据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（有一段平行于时间轴的线段） ，所以海波是晶体，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.说明 （1）图像法是
3、处理实验数据的一种方法；来源:（2）画图像应知道横坐标、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】 冬天穿棉衣可以有效阻止人体热量向外散发，使人感到暖和，而棉衣自身并不发热.据说法国准备生产一种夹克，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，气温较高时感到凉爽，气温降低时感到温暖.这种服装能够调节温度的原因是什么？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
4、的温度不致降得太多，从而起到调节人体温度的作用.【例 3】 固体熔化为什么要吸热？思路与技巧 在固体中，分子间的联系非常紧密，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附近振动，如图 1.3-2.加热时，晶体吸收热量，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 1.3-24.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.说明 （1）同种晶体其熔点与凝
5、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，在烧杯内冰块逐渐熔化成水的过程中（ ）图 1.3-3A.试管内冰块不会熔化 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，烧杯中出现冰水混合状态，但其温度仍保持 0.因试管中冰块
6、温度也为 0，它们之间不存在温度差，无热传递发生.所以试管中冰块不会熔化.答案 A、C.说明 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，是不会出现相互吸热、放热现象的.【例 5】 根据下表中所列出的几种物质的熔点，判断下列说法是否正确.物质名称 固态水银 金 铜 钢 钨 固态氢 固态氦来源:熔点() -39 1064 1083 1300 3410 -259 -272（1）电灯泡的灯丝用钨制成，不会熔化；（2）纯金掉在钢水中不会熔化；（3）水银温度计在-40时已无法使用；（4）在-265
7、时氢气是固态.思路与技巧 当物体温度达到熔点，并能继续吸热，就能熔化.如金的熔点是 1064，常温下金处于固态，温度升至 1064，且继续吸热就熔化了.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，故灯丝工作时不会熔化（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
8、（4）正 确.固态氢的熔点是-259，-265低于熔点，这时氢呈固态.说明 进行材料选择时，熔点、凝固点是重要的参考要素之一.来源:【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：时间(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 温度（） 74 76 78 79 80 80 80 80 81 82 84 时间(min) 13 14 15 16 17 18 19 20 21来源:学科网22 23 温度（） 86 83 81 80 80 80 80 79 78 76 74 由上表数据得出的初步结论是（
9、写两种即可）：（1） ；（2） .思路与技巧 由实验记录数据可以看出，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、降温六个阶段，根据题中条件在 013min 是熔化现象，1323min 是凝固现象，在熔化过程中体现出吸热、温度不变的特征；在凝固过程中体现出放热、温度不变的特征.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：提出问题.其实就是探究什么；第二：猜想与假设.实质是根据生活经验对提出的问题进行猜想；第三：制定计划与设计实验.实质就是怎样探究；第四：进行实
10、验与收集数据.实质就是实验过程；第五：分析与论证.就是对现象、数据归纳总结；第六：结论与评估.就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.探究体验问题情景 小玉漫步在雪后的海边，发现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：主要器材和装置：箱门透明的冰箱，三只烧杯，足量水，一些 盐，三支温度计.实验步聚：在杯中装相同质量的水，分别加质量 的盐；将烧杯置于 ；观察温度计，记录 的温度.下表是某组同学记录的数据.含盐量 5% 10% 15%凝固点/ -1 -3 -
11、6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.注意发现新问题，吸取教训改进探究方案.聊天室话题：人在冰面上为什么容易滑动？胖胖：老师，运动员为什么在冰面上比在地面上运动更轻松流畅？老师：同学们在生活中有这样的体会，人在刚拖的地板砖上容易滑倒，是因为地板有水；运动员在冰面上能轻松滑动也是因冰 面上有水.胖胖：温度低于 0时，冰面上的水是怎样产生的呢？老师：你看滑冰运动员脚下穿的是带冰刀的鞋（如图 1.3-4）冰刀作用在冰面上，产生很大压强，使冰的熔点降低很多，冰刀接触的冰熔化成水， 水有利于冰鞋的滑动.雪地上滚雪球越滚越大也是这个道理.当挤压雪时，因压强增大冰的熔点降低，部分雪熔化；当松开后熔化成的水迅速凝固，这样循环下去所以雪球越滚越大.胖胖：这个议论使我明白熔点跟压强有关，增大压强可降低熔点.同时我也知道了钢丝穿过冰块而不留痕迹的原因（如图 1.3-5）.图 1.3-4 冰刀鞋 图 1.3-5 无缝的冰砖
