初中物理人教版（2024）八年级上册熔化和凝固教案

这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册熔化和凝固教案，共19页。教案主要包含了引入新课，给出概念，启发学生列举，设计实验，教师讲解，分析图像，引出晶体、非晶体概念，指导阅读等内容，欢迎下载使用。

变速直线运动：速度变化的直线运动
年级
八年级
授课时间
课题
第2节 熔化和凝固
教学
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。
教材
分析
1. 物态变化、熔化和凝固的概念
教材首先指出物质常见的三种状态，然后以学生熟悉的冰可以变成水及水可以变成蒸气等现象为例，让学生认识物质的三种状态，进而给出物态变化的概念和熔化、凝固定义。
教学中，对于物质的三种状态的认识，可通过一些具体的事例并结合多媒体，让学生尝试对它们进行分类。再结合生活中冰的熔化过程，通过“冰的熔化需要什么条件，不同物质熔化时温度将会如何变化?”的问题，进入实验“探究固体熔化时温度的变化规律”环节。
2. 探究固体熔化时温度的变化规律
教材将探究海波熔化特点和蜡的熔化实验放在一起进行，让学生在实验活动中，自然地将两者进行对比，可以较为方便地发现它们之间的差异，从而降低引入晶体和非晶体概念的难度。这一探究活动体现了探究实验的几个要素。在“分析与论证”中增加了图象的绘制，目的在于帮助学生通过图象直观地观察到熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点。在“评估”和“交流与合作”中提出了明确的要求，如“有没有可能在什么地方出现错误?”“你们的探究结果和别的小组的结果是不是相同?”等，目的在于引起学生积极地深入思考。最后在交流的基础上让学生写出实验报告。教材安排了这一较为完整的探究活动，可以有意识地培养学生的设计和规划能力、观察和动手能力、分析问题和解决问颗的能力，并有助于培养学生严谨的科学态度。
在探究过程中应引导学生对固体熔化时温度的变化规律进行猜想，初步设计方案，用实验探究的方法，得出固体熔化时温度的变化规律。海波熔化实验既是教学中的重点，又是难点，教师对其应特别重视。
教学
器材
铁架台、酒精灯、石棉网、大烧杯、温水、大试管、粉末海波、石蜡、温度计、搅拌器、火柴。
多媒体ppt，包含视频：《探究固体熔化时温度的变化规律》、《熔化和凝固的条件》
教学过程
教学
内容
教师活动
学生活动
引入
新课
【引入新课】以水的三种状态及其转化为例引入课题。
用PPt播放水的三种状态图片：气态（水蒸气）、液态（水）、固态（冰）；进一步播放这三态的转化实例，水结冰、冰熔化水、水沸腾变为水蒸气等，引出物态变化的概念。
我们把物质由一种状态变成另一种状态叫做物态变化。
这一章，我们来学习几种物态变化的特点。今天学习固态和液态之间的变化。
《3.2熔化和凝固》。
欣赏图片，知道物质的三种状态及其转化。
新课
教学
一、
熔化和凝固
1. 熔化和凝固
【给出概念】
①熔化：物质从固态变成液态的过程叫熔化。
②凝固：物质从液态变成固态的过程叫凝固。
【启发学生列举】生活中熔化、凝固的实例。
熔化的实例：冰化成水、点燃的蜡烛熔化、雪糕熔化等。
凝固的实例：水结冰、蜡烛油凝固、食品放入冰柜中冷冻等。
【提问】同学们经常看到冰熔化成水、蜡烛点燃熔化为液态的现象，那么蜡烛的熔化和冰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。
【设计实验】
由于本次实验所需器材之多，需要记录的数据之多，都是学生以前没有遇到过的。可以提前布置学生预习、制订计划、写出部分实验报告，要求学生在设计实验的过程中着重解决以下几个问题:
◇实验如何做?使用什么器材?
◇实验的操作步骤是什么?
◇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?
【教师讲解】根据学生准备情况，进行讲解归纳。
（1）实验器材及装置如图所示。加热方法用“水浴法”：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。

（2）组员进行分工：每个实验小组为4人，分工进行报时和报温度值、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：
①实验装置应该按照从下到上的顺序组装：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。
②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，要不断地进行搅拌。
③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。
（4）进行实验与收集证据：
①分别将蜡和海波放入试管中，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；在海波和蜡完全熔化后再记录4～5次。把数据填入表格。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
海波温度
/℃
状态
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
石蜡温度
/℃
状态
③表格设计（供参考）：
（5）分析与论证：
用图像进行分析，图像可以很直观的表示一个物理量（如温度）随另一个物理量（如时间）的变化情况。用纵轴表示温度，横轴表示时间，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。
教师带领学生一起，结合数据表格对图象进行细致地分析。
【分析图像】①首先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：海波的状态是固态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高;
BC段：海波的状态是固液共存状态，随着加热时间的增加，海波吸热，但温度不变;
CD段：海波的状态是液态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高。
②再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，石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀为液态，整个过程一直在吸热，温度一直在升高。
（6）实验结论：
海波在熔化的过程中，温度不变，需要继续吸热，石蜡在熔化的过程中，温度升高，需要继续吸热。
（7）交流合作。
让小组间进行交流。看看自己的实验结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同，分析其原因。
【例题1】用如图甲所示装置探究奈熔化时温度的变化规律。请回答下列问题：

（1）将装有奈的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热______，而且奈的温度上升速度较___（选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度；
（2）除了图示实验器材外，还需要的实验器材有火柴和____。
（3）图乙是奈熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知，奈的熔化温度为______，萘熔化过程的特点是_______________。
【答案】（1）均匀，慢。（2）停表；（3）80℃，吸收热量，温度不变。
列举生活中的实例，回答。
学生展示实验报告，交流实验方案。
小组交流讨论6个问题，思考回答。
进行分工，合作进行。
动手实验，把数据及观察到的现象记入表格中。
做出温度随时间变化的图像，进行展示。
分析图像，说出图像中三段AB、BC、CD的意义
学习如何看物理图象，如何分析物理图象，如何从图象中找到规律，体会图象直观、形象的特点。
与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同，分析其原因。
做例题且进行解析。
新课
教学
二、
熔点和凝固点
【引出晶体、非晶体概念】对比分析海波与石蜡熔化时的温度变化曲线，引出晶体、非晶体的概念。
两种固体熔化过程的主要区别是：海波有固定的熔化温度，石蜡没有固定的熔化温度。
1.晶体与熔点：有固定熔化温度的一类固体叫做晶体，晶体熔化时的温度叫做熔点。
2.非晶体：没有固定熔化温度的一类固体叫做非品体。非晶体没有固定的熔点。

物质熔化时的温度变化曲线
【展示】一些常见的晶体、非晶体的图片。
①自然界中的金属、冰、海波、食盐、萘等物质都是晶体。
②石蜡、松香、玻璃、橡胶等物质属于非晶体。
非晶体
【指导阅读】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/℃
钨 3 410
铁 1 535
钢 1 515
灰铸铁 1 177
铜 1 083
金 1 064
铝 660
铅 328
锡 232
萘 80.5
海波 48
冰 0
固态水银 -39
固态甲苯 -95
固态酒精 -117
固态氮 -210
固态氧 -218
固态氢 -259
= 1 \* GB3 ①不同晶体熔点不同，熔点是晶体的一种特性。
②记住冰的熔点是0℃，钨的熔点最高。
3. 凝固点
甲图与乙图分别是海波与石蜡凝固时温度随时间变化的图像。
物质凝固时的温度变化曲线
【分析图像】（1）晶体的凝固图象（甲图）
①EF段：物质处于液态，物质放热降温的过程。
②FG段：物质处于固液共存态，晶体溶液的凝固过程，放出热量，温度不变（凝固点）。
③GH段：物质处于固态，晶体放热降温过程。
（2）非晶体的凝固图像（乙图）
非晶体在凝固过程中，也是没有一定的温度，随着放热，温度持续降低，状态逐渐变粘、变稠、变硬，变成固态。
同一种物质的凝固点和熔点相同，非晶体没有确定的凝固点。
【播放视频】——《探究固体熔化时温度的变化规律》
【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．
【答案】（1）晶体，0℃；（2）固，固液共存，液。
【解析】（1）从图象可知，在5～10min这段时间内，固体吸收热量，温度不变，属于晶体，它的熔点是0℃。
（2）1min时物质是固态、3min时物质是固液共存状态，7min时物质是液态．
分析对比海波与石蜡熔化时的温度变化曲线，找出不同点。

阅知道常见的一些晶体、非晶体。
阅读小资料 —几种晶体的熔点，记住冰的熔点。
分析晶体与非晶体的凝固图像，找出不同之处，理解凝固点的意义。
观看视频，进一步理解掌握固体熔化时温度的变化规律
解析例题。
新课
教学
三、
熔化吸热 凝固放热
1. 熔化吸热
【讲解】根据上述实验，引导学生分析得出：晶体在熔化过程中尽管温度保持不变，但必须不断吸热，才能进行熔化。非晶体熔化也需要吸热，但温度一直上升。
2. 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热量，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）。
3. 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。
晶体凝固时放出热量，但温度不变；非晶体凝固时放出热量，温度降低。
4. 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。
【播放视频】——《熔化和凝固的条件》
举出熔化吸热的实例。
举出凝固放热的实例。
观看视频，掌握熔化和凝固的条件。
课堂
练习
1．如图1所示是某种晶体的熔化与凝固图像，在图像的 AB、BC、CD、DE、EF、FG段中。
①晶体处于固态的是 AB和FG段，处于液态的是CD和DE 段，处于固液共存的是BC和EF 段；
②温度升高的是 AB和CD 段，温度降低的是 DE和FG 段；温度不变的是BC和EF段。
③吸热的是AD段，放热的是 DG段
图1
2. 用铜块浇铸铜像的过程，发生的物态变化是（ ）
A. 只有凝固过程。 B. 只有熔化过程。
C. 先熔化，后凝固。 D. 先凝固，后熔化。
【答案】C.
【解析】用铜块浇铸铜像的过程，铜块先熔化为液体，再凝固为固体（铜像），所以选C。
3. 如图2所示，_____图是晶体的熔化图像，____图是非晶体的熔化图像。____图是晶体的凝固图像，_____图是非晶体的凝固图像。
图2
【答案】乙，丁，丙，甲。
【解析】晶体在熔化、凝固过程中温度保持不变，故乙图是晶体的熔化图像，丙图是晶体的凝固图像；
非晶体在熔化、凝固过程中温度一直变化，故甲图是非晶体凝固图像，丁图是非晶体的熔化图像。
4. 下列说法正确的是（ ）
A.物体吸收热量时温度一定升高
B.物体放出热量时温度一定降低
C.物体放出热量温度不一定降低
D.晶体熔化时温度不变，不吸热
【答案】C。
【解析】晶体在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，在凝固过程中，放出热量，温度不变；所以C正确。
5．某种物质凝固时的温度变化曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）

图3
A．EF线段对应的时间内，物质处于固态
B．GH线段显示温度降低，说明该物质凝固点在降低
C．FG线段平行于时间轴，对应的是该物质的凝固过程
D．FG线段对应的时间内，物质既不放热也不吸热
【答案】C.
【解析】这是晶体的凝固图像，FG线段平行于时间轴，吸收热量，温度不变化，是该物质的凝固过程；EF段处于液体状态； GH线段温度降低，是凝固过程，凝固点并不变。所以选C。
6. 把一块0℃的冰投入0℃的水里（周围气温也是0℃），过了一段时间，下面说法哪个正确?（ ）
A.有些冰熔化成水使水增多 B.有些水凝固成冰使冰增多
C.冰和水的多少都没变 D.以上三种情况都可能发生
【答案】C。
【解析】晶体熔化必须具备两个条件：一是温度达到熔点，二是继续吸热。而冰、水及周围环境的温度均为0℃，所以水不能放出热量而凝固，冰也不能吸收热量而熔化．选项C正确。
7．在标准大气压下，固态水银熔点为–38.8℃，固态酒精的熔点–117℃，在我国北方寒冷地区，不使用水银温度计，而用酒精温度计，这是由于（ ）
A、固态酒精比固态水银熔点高
B、固态水银比固态酒精的熔点低
C、液态酒精比液态水银凝固点低
D、液态水银比液态酒精凝固点低
【答案】C。
【解析】（我国北方寒冷地区，最低气温低于水银的凝固点（与熔点–38.8℃相同），不可能达到酒精的凝固点–117℃，这样水银会凝固，所以不使用水银温度计，而用酒精温度计。选项C正确。
8. 小娜在探究海波和石蜡的熔化规律时，用酒精灯持续给海波和石蜡加热，每隔1 min记录海波和石蜡的温度，记录的实验数据如下表所示。

请根据表中的实验数据回答下列问题。
(1)在组装图甲中的实验器材时，需要按照________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。
（2）如图所示的甲、乙两套实验方案中，应该选择的最佳方案是 ______(选填“甲”或“乙”)，理由是_____________。
（3）根据表中的实验数据，在图丙中描点画出海波的熔化图象。
（4）分析实验数据可知：海波熔化过程经历了____min，在此过程中，海波的温度_____，而石蜡熔化过程中的温度是 ________的（以上两空均选填“不变”或“变化”）。
（5）在5～7 min时，海波处于____（选填“固”、“液”或“固液共存”）态。
加热时间
/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
海波温度
/℃
42
44
46
48
48
48
48
48
51
54
石蜡温度
/℃
42
43
44
46
47
48
49
51
52
54


【答案】（1）自下而上；（2）乙，图乙是利用水浴法加热，试管中固态物质受热均匀，且熔化过程较慢，便于记录熔化过程中温度的变化；（3）见图；（4）4，不变，变化；（5）固液共存。
板书
设计
第3节 熔化和凝固
一、熔化和凝固
1．熔化：物质由固态变成液态的过程。
2．凝固：物质由液态变成固态的过程。
二、探究固体熔化时温度的变化规律
1．海波在熔化过程中持续吸收热量，温度保持不变。
2．石蜡在熔化过程中持续吸收热量，温度逐渐上升。
三、熔点和凝固点
1．晶体：有一定熔化温度的固体。
2．熔点：晶体熔化时的温度。
3．非晶体：没有一定熔化温度的固体。
4．凝固点：晶体凝固时的温度。
5．同种物质的熔点和凝固点相同，不同物质的熔点不同。
四、熔化吸热、凝固放热
任何物质熔化都要吸收热量，凝固都要放出热量。
课堂
小结

物态变化：随着温度的变化，固体、液态和气体间可以相互发生转化
①熔化：物质由固态变成液态叫熔化。
②海波熔化规律：海波熔化时必须达到一定温度（熔点），
熔化过程吸热，温度保持不变，为固液共存状态。
熔点与
凝固点
熔化
规律
③石蜡熔化规律：石蜡在熔化时，吸收热量，
温度持续升高，没有固定的温度。
①晶体与熔点：晶体熔化时的温度不变，叫做熔点。
④非晶体凝固规律：非晶体在凝固时放热，温度持续下降，
不存在固液共存状态。
②凝固点：液体凝固形成晶体时也有确定的温度，
这个温度叫做凝固点。
③晶体凝固规律：晶体在凝固过程中放热，温度保持
不变，为固液共存状态。
熔化和凝固
作业