13.2.2凝固及其特点（课件）2025-2026学年九年级物理全册沪科版（2024）

13.2.2 凝固及其特点一、凝固的概念与生活实例物质从液态变为固态的过程叫做凝固。凝固是熔化的逆过程，在生活中同样十分常见：冬天湖面结冰，液态的水变成固态的冰；炼钢炉中熔化的铁水冷却后变成固态的钢铁；蜡烛燃烧后流下的蜡油冷却后又变回固态的蜡。这些现象都体现了液态物质在一定条件下向固态的转变。凝固过程需要放出热量。例如，北方冬天在菜窖里放几桶水，当气温降低时，水凝固成冰释放热量，可使菜窖内温度不会降得太低，从而保护蔬菜不被冻坏；动物在寒冷的冬天冬眠时，体内脂肪凝固放热，有助于维持体温。理解凝固的特点，能帮助我们更好地解释自然现象和利用物态变化规律改善生活。二、晶体与非晶体的凝固特点和熔化过程类似，晶体和非晶体的凝固过程也存在明显差异，这同样与它们的微观结构有关。（一）晶体的凝固特点晶体在凝固过程中具有以下特点：有固定的凝固温度：晶体开始凝固时的温度叫做凝固点。同一种晶体的凝固点与它的熔点相同，例如冰的凝固点是 0℃（与熔点相同），海波的凝固点是 48℃（与熔点相同）。凝固过程放热但温度不变：晶体在达到凝固点后，继续放出热量，液态逐渐减少，固态逐渐增加，但温度保持在凝固点不变，直到液体完全凝固变为固态后，继续放热温度才会降低。例如，水在 0℃时凝固成冰，在凝固过程中，虽然不断放出热量，但温度始终保持 0℃，直到水完全变成冰后，冰的温度才会随放热而降低。（二）非晶体的凝固特点非晶体在凝固过程中具有以下特点：没有固定的凝固温度：非晶体没有明确的凝固点，在冷却过程中，随着温度的降低，非晶体逐渐由液态变稠、变硬，最后变成固态，整个过程中温度持续下降。例如，熔化的石蜡在冷却时，先变得粘稠，然后逐渐变硬，温度不断降低，没有固定的凝固温度。凝固过程持续放热且温度不断降低：非晶体在凝固过程中始终需要放出热量，并且温度随放热不断降低，液态物质逐渐向固态转变，没有明显的固液共存阶段。三、探究晶体和非晶体的凝固特点实验（一）实验目的观察海波（晶体）和石蜡（非晶体）在凝固过程中的温度变化情况。比较晶体和非晶体的凝固特点，理解凝固点的概念。（二）实验器材铁架台、烧杯、试管、温度计、秒表、海波、石蜡、保温容器（或大烧杯装冷水）、搅拌器。（三）实验步骤准备实验材料：将海波和石蜡分别加热至完全熔化状态（海波加热到 50℃以上，石蜡加热到完全液态）。测量晶体（海波）的凝固温度：将盛有熔化海波的试管放入保温容器的冷水中（或室温环境中），温度计的玻璃泡插入海波中（不接触试管底和壁），用搅拌器不断搅拌，使海波冷却均匀。每隔 1 分钟记录一次温度计的示数，直到海波完全凝固后再继续观察 2-3 分钟，记录温度变化。测量非晶体（石蜡）的凝固温度：用同样的方法处理熔化的石蜡，将试管放入冷水中冷却，每隔 1 分钟记录一次温度计的示数，直到石蜡完全凝固后再继续观察 2-3 分钟，记录温度变化。整理数据：根据记录的数据，分别绘制出海波和石蜡的温度 - 时间图像。（四）实验数据记录时间 /min海波温度 /℃石蜡温度 /℃海波状态石蜡状态0液态液态12...完全凝固后固态固态（五）实验现象与结论海波（晶体）的凝固现象：冷却初期，海波温度逐渐降低，处于液态；当温度降至 48℃时，海波开始凝固，在凝固过程中，继续冷却，温度保持 48℃不变，液态海波逐渐减少，固态海波逐渐增多，处于固液共存状态；当海波完全凝固后，继续冷却，温度逐渐降低，处于固态。石蜡（非晶体）的凝固现象：冷却过程中，石蜡温度不断降低，状态从液态逐渐变稠，然后变成固态，整个过程中没有固定的凝固温度，也没有明显的固液共存阶段。实验结论：晶体凝固时有固定的凝固点，凝固过程放热但温度不变；非晶体凝固时没有固定的凝固点，凝固过程放热且温度不断降低。同一种晶体的凝固点与熔点相同。四、凝固点的应用凝固点作为晶体的重要特性，在生产生活中有着广泛的应用：防止结冰：在寒冷的冬天，人们会在汽车水箱中加入防冻液，防冻液能降低水的凝固点，使水箱中的水在低温下不易凝固，避免水箱冻裂；在道路上撒盐，可以降低冰雪的凝固点，使冰雪在更低的温度下熔化，便于道路通行。材料加工：金属铸造利用了金属的凝固特性，将熔化的金属倒入模具中，冷却凝固后形成各种形状的零件；巧克力制作过程中，将熔化的巧克力倒入模具，冷却凝固后形成各种造型的巧克力。食品保存：利用低温使食物中的水分凝固成冰，减缓食物变质速度。例如，冰箱冷冻室的温度低于 0℃，使食物中的水分凝固，抑制细菌生长繁殖。科学研究：通过测量物质的凝固点可以判断物质的纯度，纯物质的凝固点是固定的，含有杂质时凝固点会降低。例如，纯水中加入盐后，凝固点会低于 0℃。五、凝固条件晶体凝固需要同时满足两个条件：达到凝固点：晶体必须冷却到自身的凝固点，才能开始凝固。例如，水必须冷却到 0℃才能凝固成冰，如果温度高于 0℃，水不会凝固。继续放热：晶体达到凝固点后，还需要继续放出热量，才能完成凝固过程。如果停止放热，即使温度达到凝固点，凝固也会停止。例如，将正在凝固的水放入 0℃的环境中，由于水不能继续放热，凝固会停止。非晶体没有固定的凝固点，只要持续放热，温度降低到一定程度就会逐渐凝固。六、熔化与凝固的对比过程定义吸放热情况晶体特点非晶体特点实例熔化固态→液态吸热有熔点，吸热温度不变无熔点，吸热温度升高冰化成水、铁变成铁水凝固液态→固态放热有凝固点（与熔点相同），放热温度不变无凝固点，放热温度降低水结成冰、铁水变成钢铁七、课堂小结凝固是物质从液态变为固态的过程，凝固过程需要放出热量。晶体凝固时有固定的凝固点，凝固过程放热但温度不变；非晶体凝固时没有固定的凝固点，凝固过程放热且温度不断降低。同一种晶体的凝固点与它的熔点相同。晶体凝固需要同时满足达到凝固点和继续放热两个条件。凝固点在生产生活中有广泛的应用，如防止结冰、材料加工、食品保存等。八、课后练习下列关于凝固的说法中，正确的是（ ）A. 所有物质凝固时都有固定的温度 B. 凝固过程都需要吸收热量C. 晶体凝固时温度保持不变 D. 非晶体凝固时温度保持不变冰的熔点是 0℃，则冰的凝固点是（ ）A. 高于 0℃ B. 等于 0℃ C. 低于 0℃ D. 无法确定把一杯 0℃的水放在 0℃的环境中，水会凝固成冰吗？为什么？为什么北方冬天在道路上撒盐可以防止路面结冰？设计一个实验，比较水和海波的凝固速度（提示：控制冷却条件相同，记录完全凝固所需时间）。2024沪科版物理九年级全册13.2.2凝固及其特点第十三章 温度与物态变化授课教师： . 班 级： . 时 间： . 思考：如图所示，你知道冰山是怎样形成的吗？屋檐下的冰柱又是怎样形成的呢？它们都是水从液态变成固态而形成的。上述过程中，水又是如何从液态变成固态的呢？凝固像水结成冰那样，物质从液态变为固态的过程称为凝固。通常情况下，冰的熔点是0℃，当环境温度高于0℃时，冰变成水，当环境温度低于0℃时，水变成冰。凝固是熔化的相反过程。凝固1.晶体：海波凝固数据记录固态固液共存液态探究不同液体凝固的特点探究不同液体凝固的特点2.非晶体：松香凝固固态液态粘稠状态数据记录探究不同液体凝固的特点探究不同液体凝固的特点◆ 凝固是熔化的相反过程。◆ 物质凝固时都要放热。◆ 晶体形成有确定的温度，这个温度叫凝固点。◆ 同一种晶体的熔点和凝固点是相同的。非晶体既没有熔点， 也没有凝固点。晶体和非晶体的凝固特点比较和条件凝固形成晶体的条件：1.温度达到凝固点 2.能继续放热冬季贮菜，人们常在地窖里放几桶水，以防止地窖的菜被冻坏。你知道这是为什么吗？因为当气温下降时，桶里的水会凝固成冰，在凝固过程中，水会放出热量，该热量可使地窖的温度不至于太低，可避免蔬菜冻坏。凝固的应用熔化和凝固在生产生活中的应用知识点11．下列现象不属于凝固的是(　　)A．冬天，湖面结冰 B．用钢水浇铸钢轨C．用冰块解暑 D．屋檐上结冰凌[补充设问]凝固时，物质从______态变成______态。C凝固与凝固点液固2．科技推动社会发展，科研人员发明一种新型材料，发现它在200 ℃时开始熔化，当温度升到300 ℃时还没有熔化完，该材料凝固时，下列选项能反映这种材料凝固特点的是(　　)D思路点睛：新型材料熔化时温度不断上升，没有固定的熔点，所以新型材料是非晶体。3．[2025·襄阳模拟]有一种风味食品叫温泉蛋，当你把蛋壳敲开时，会惊奇地发现蛋清还是液体，可蛋黄已经凝固了，味道很独特。这是根据蛋黄和蛋清的凝固温度不同而煮成的，蛋清的凝固温度是70 ℃，而蛋黄的凝固温度是60 ℃。煮温泉蛋时水的温度应控制在(　　)A．60 ℃以下 B．70 ℃以上C．60～70 ℃之间 D．60 ℃C4．如图所示的是某种液态物质凝固过程中温度随时间的变化图像。(1)凝固过程中该物质________(填“吸热”或“放热”)，温度________(填“升高”“降低”或“不变”)。该物质在第5 min时是________态。(2)该物质是________(填“晶体”或“非晶体”)，凝固过程持续了________min，凝固点是________℃。放热不变液晶体10－25．[2025年1月宿州期末]为保持蔬菜新鲜，常会在蔬菜里放些冰块，如图所示，这是利用了冰________(填物态变化名称)________(填“吸”或“放”)热的原理。熔化知识点2熔化吸热、凝固放热的应用吸6．如图所示，寒冷的冬天，人们在地窖里放几桶水，就能防止地窖内存放的蔬菜被冻坏，这是因为水__________(填物态变化名称)时要________(填“吸热”或“放热”)，从而使地窖内的温度不会降得过低。凝固放热7．要使食品冷却，用等质量的0 ℃的水和0 ℃的冰，效果较好的是(　　)A．0 ℃的冰B．0 ℃的水C．效果一样好 D．各取一半混合在一起A8.[立德树人·传统文化　2024·安徽中考改编]我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法，先用泥土制作“模骨”，“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油蜡上刻上各种图案(如图所示)，然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。“炙化其中油蜡”是________过程；铜液冷却成钟鼎是________过程。熔化凝固9.[跨学科·地理]火山爆发时，炽热的熔岩喷出地表，像炼钢炉流出的钢水一样流淌(如图所示)。岩浆是由多种成分组成的液体，在流淌过程中，在火山口周围向外依次形成一系列的矿物：橄榄石→浑石→角闪石→黑云母→正长石→白云母→石英。上述矿石的形成过程所发生的物态变化是________，火山周围形成的这些矿石的熔点依次为____________(填“由高到低”或“由低到高”)。凝固由高到低思路点睛：在岩浆流动的过程中，岩浆的温度是逐渐降低的。先凝固的说明凝固点高，熔点高；后凝固的说明凝固点低，熔点低。10. [中考趋势题]据网上报道，在我国北方严寒的冬季，有一个小女孩用舌头舔铁门，随后小女孩的舌头被粘在了铁门上，如图所示。该现象是________(填“真的”或“假的”)，理由是___________________________________________________________________________________________。(温馨提醒：该行为危险，请勿尝试)真的冬天室外的铁门温度低，用舌头舔铁门，舌头表面的水遇冷凝固，所以舌头被粘在了铁门上11. [立德树人·传统文化]在黄山某景区，传统非物质文化遗产项目“打铁花”表演(如图所示)吸引了全国各地众多游客前来观看。“打铁花”是在高温下将生铁化成铁水，然后用力将铁水泼洒出去，铁水最后形成铁屑。在“打铁花”的过程中，下列分析正确的是(　　)A．“打铁花”时，铁水温度一直上升B．“将铁水泼洒出去”时，铁水在持续吸热C．铁水最后形成铁屑是熔化现象D．“打铁花”表演伴随着物质的熔化和凝固变化过程D12.[新情境题]我国建设的第五个南极科考站秦岭站开站，它采用可再生能源和传统能源相结合的能源微网管理系统，使科考更加环保。南极大部分地区年平均气温低于－25 ℃，最低气温可达－88.3 ℃。所以在那里测气温应用(　　)A.酒精温度计 B．水银温度计C．煤油温度计 D．以上三种都可以A13．[2025年1月池州期末]如图所示的是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像，下列说法正确的是(　　)A．ABCD段表示凝固过程B．在BC段，该物质不吸热C．在t时＝14 min时，该物质处于固液共存状态D．该物质的凝固点比熔点低C14. [高阶思维　2024·合肥期中]盐冰水的凝固点比冰水的凝固点低。如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，如图所示，试管中的冰水混合物中的冰________(填“变多”“变少”或“不变”)。试管中的温度________(填“升高”“降低”或“不变”)。变多不变谢谢观看！