凝固需要的条件

专题3.2 熔化和凝固【四大题型】【人教版】【题型1 熔化和凝固的概念和现象】....................................................................................................................... 【题型2 晶体熔化和凝固的特点】........................................................................................................................... 【题型3 实验探究】................................................................................................................................................... 【题型4 熔化和凝固在生活中的应用】...................................................................................................................【知识点1 熔化和凝固的概念和现象】1定义：物质从固态转变为液态的过程称为熔化，在熔化过程中需要吸收热量；凝固是熔化的逆过程。

凝固是熔化的相反过程，凝固是放热的。

水形成冰，由液态变为固态，属于凝固现象。

2熔点：晶体熔化的温度称为熔点。

3凝固点：液体凝固成固体的温度称为凝固点；同一物质的凝固点等于熔点。

4用途：超市采用冰融法保鲜荔枝和虾仁。

5凝固条件：（1）温度达到凝固点。

（2）它在散发热量。

6压力对熔点的影响如下晶体的熔点不是固定的，压力的变化会对物质的熔点产生一定的影响。

熔化和凝固1、熔化：物质从固态变成液态叫熔化。

（吸热）2、凝固：物质从液态变成固态叫凝固。

（放热）3、晶体与非晶体：（1）晶体：有些固体在熔化过程中不断吸热，温度却保持不变，这类固体有固定的熔化温度。

如：冰、海波、各种金属。

（2）非晶体：有些固体在熔化过程中，不断吸热，温度不断上升，没有固定的熔化温度。

如：蜡、松香、玻璃、沥青。

4、熔点和凝固点：（1）熔点：晶体熔化时的温度叫熔点。

（2）凝固点：晶体凝固时的温度，叫凝固点。

要点诠释：1、晶体熔化的条件是：（1）温度达到熔点（2）继续吸热2、晶体凝固的条件是：（1）达到凝固点（3）继续放热3、晶体和非晶体的区别：（有无熔点）（1）相同点：都是从固态变成液态的过程；在熔化过程中都需要吸热。

（2）不同点：晶体有熔点，非晶体没有熔点；晶体和非晶体的熔化图象不同。

4、晶体熔化凝固图象：图中AD是晶体熔化曲线图，晶体在AB段处于固态,吸收热量温度升高，在BC段是熔化过程，吸热，但温度不变，处于固液共存状态，CD段处于液态,吸热温度升高，熔化时间t1～t2；而DG是晶体凝固曲线图，DE段于液态，EF段是凝固过程，放热，温度不变，处于固液共存状态。

FG为固态放热温度降低，凝固时间t3～t4。

5、凝固放热的考例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。

（钢水凝固放热）6、熔化吸热的考例①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 冷空气下沉 ）。

②化雪的天气有时比下雪时还冷 （因为雪熔化吸热） 。

③鲜鱼保鲜用0℃的冰比0℃的水效果好 （冰熔化吸热 ）。

7、熔点与凝固点的考例①萘的熔点为80.℃当温度为79℃时萘为固态。

当温度为81℃时萘为液态。

当温度为80.℃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。

（因为降低雪的熔点）③在北方冬天温度常低于39℃，因此测气温采用酒精温度计而不用水银温度计。

学科：物理教学内容：探究熔化和凝固的条件探究目标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.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）图像法是处理实验数据的一种方法；（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.（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℃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（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.【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（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0～13min是熔化现象，13～23min 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：①在杯中装相同质量的水，分别加质量的盐；②将烧杯置于；③观察温度计，记录的温度.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 无缝的冰砖快乐套餐1.用钢浇铸铜像的过程，发生的物态变化是（）A.一个凝固过程B.一个熔化过程C.先熔化后凝固D.先凝固后熔化2.在图 1.3-6四个图像中，表示海波熔化的图像是（）图1.3-63.水的“自白”：我是水，我现在的体温如图1.3-7所示，并且我还在放热.请你告诉我，我现在的体温是℃，我正在（填“熔化”或“凝固”）.图1.3-74.在日常生活中熔化吸热、凝固放热给我们带来不利影响的事例有、.5.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，反映的一个共性是.6.甲、乙两个试管中装有白色粉末状的物质，要判断哪个试管中装的是晶体，哪个试管中装的是非晶体，张海采用如图1.3-8装置，对两试管分别加热，并绘制出图像.（1）图1.3-9中，是晶体，是非晶体（填“甲”或“乙”）；图1.3-8 图1.3-9（2）实验中将试管放人水中加热，它的好处是，为达到这个目的还应采取的措施有：.7.冬季，菜农贮菜时，常在菜窖里放几桶水如图 1.3-10甲，这利用了.高烧的病人常用冰袋降温（如图1.3-10乙），这利用了.图1.3-108.根据最新的天气预报，晚上气温将继续下降，这可急坏了橘子场主，因为严寒的天气可能毁掉一年的收获.怎么办？农场主只好吩咐他的工人给橘子树喷水，随着气温降低，水结成了冰（如图1.3-11），橘子保住了.请你说说农场主这样做的物理原理.图1.3-119.当我们买来冻鱼、冻鸡、冻肉等食品时，为了化开冰把它放在凉水中浸泡.泡到相当长时间，就会发现冻鱼外面结了一层冰.当这层冰的厚度不再增加时，揭掉鱼身的冰层可见到鱼已化冻，有人把这种现象说成是“冷水拔冰”.请你解释为什么要用冷水而不用热水？10.在一标准大气压下冰水混合物的温度一定为0℃吗？请设计实验用温度计测一测，并说明理由.11.随看生活水平的提高，热疗已走进我们的生活，如家里的“热敷”（如图1.3-12）.市面上的“足疗”、体育场上的“蜡浴”.其中“蜡浴”就是将熔化的蜡用刷子刷在肿胀部位，一段时间后，肿胀消失，疼痛减轻.请问“蜡浴”运用了什么物理原理？图1.3-1212.为了从酒精和水的混合溶液中分离水和酒精，张明同学依据已学过的知识，提出了一种方案.依据水和酒精凝固点不同可将水和酒精分开.为此，他利用家中电冰箱的冷冻室做了如下实验：他将配有不同比例的水和酒精的混合物放入冷冻室中，并用温度计监测混合液的温度，定时观察，他所测的数据和观察到的现象如下表：（1）请你仔细看一看表中的数据和记录的现象，张明同学是否能将水和酒精从混合液中分开？（2）在水中添加酒精对水的凝固点有何影响？（3）这个结论在实际中有何应用？13.（海口实验区中考题）关于“纯水和盐水哪一个结冰更快”这一问题，小红作出了如下猜想：纯水可能比盐水结冰更快.利用家中冰箱和其他器材，请你设计实验对小红的猜想加以验证.14.在做研究某物质熔化时的规律的实验时得出如下数据：则由上表可知：（1）此物质一定属于体（填“非晶体”或“晶体”）；（2）此物质的熔点是，开始加热8分钟时，物质处于态；（3）在图1.3-13中用笔线画出温度随时间变化的图线：图 1.3-1315.阅读材料冰冻豆腐寒冷的冬天，吃上一碗热乎乎的“冻豆腐”，那真算得上是一种别具风味的美菜.豆腐本来是光滑细嫩的，冰冻之后，它的模样为什么会变得像泡沫塑料呢？豆腐的内部有无数的小孔，这些小孔大小不一，有的互相连通，有的闭合成一个个小的容器，这些小孔里面充满了水分，我们知道，水有一种奇异的性质：在4℃时，它的密度最大，体积最小；到0℃时，结成冰，这时体积不是缩小而是胀大了，比常温水的体积要大10％左右.当豆腐的温度降到0℃以下时，里面的水分结成冰，原来的小孔便被冰撑大了，整块豆腐就被挤压成网络形状.等到冰融化成水从豆腐里跑掉以后，就留下数不清的孔洞，使豆腐变得像泡沫塑料一样，冻豆腐经过烹饪，这些孔洞里都灌进了汤汁，吃起来不但富有弹性，而且味道也格外鲜美可。

水泥快干凝固的方法
水泥凝固是指水泥浆体在一定条件下发生化学反应，形成坚硬的固体结构。

以下是常见的水泥快速凝固的方法：
1.控制水泥与水的比例：水泥与适量的水混合后会产生化学反应，
形成胶凝体。

在混凝土施工中，控制好水泥与水的比例可以加
快凝固时间。

2.加入加速剂：加速剂是一种能够促进水泥凝固反应的添加剂。

常见的加速剂包括氯化钙、硫酸钠等，可以在一定程度上缩短
凝固时间。

3.提高温度：温度是水泥凝固的重要因素之一。

较高的温度可以
促进水泥中化学反应的进行，从而加快凝固速度。

但需要注意
控制温度，避免过高导致质量问题。

4.使用快硬水泥：市场上有一些专门用于需要快速凝固的施工工
程的快硬水泥，这种水泥中添加了特殊的成分，使其具有较快
的凝固速度。