初二物理温度熔化和凝固

教学过程：

一、复习预习

1.复习

（1）分度值是相邻两刻度线之间的长度。（2）量程是测量工具的测量范围。

2.预习

（1）温度及温度的测量。

（2）熔化和凝固的特点及应用。

（3）熔点和凝固点。

二、知识讲解

课程引入：

当我们看到外面的世界在一夜之间变白了的时候，我们知道冬天来了，代表了天气寒冷了。这是我们对冷热的一个感知。温度与我们的生活息息相关。今天我们来学习温度及与温度有关的一些现象。

考点/易错点1 温度及温度的测量

我们每天都会感知物体的冷热程度，那么到底物体有多热，天气冷的时候又有多冷呢？我们凭感觉感知的物体冷热可不可靠呢？

实验操作：把两只手分别放入热水和冷水中。过一会，再把双手同时放入温水中。两只手对“温水”的感觉相同吗？（回答：不相同，原先在冷水中的手感觉到是热的。原先在热水中的手感觉到是冷的。）

所以说，我们凭感觉去判断物体的冷热是不可靠的。我们为了能够更准确的描述物体的

冷热，我们引用了温度。在物理学中通常把物体的冷热程度叫做温度，热的物体温度高，冷的物体温度低。在生活与生产中常用摄氏度（℃）作为温度的单位。

要准确地判断温度的高低，就要用测量温度的工具----温度计进行测量。我们常见的温度计都有哪几种呢？（体温计，寒暑表和实验室用的温度计）如下图。它们都有共同的结构特点是装有液体的玻璃泡，内径很细的玻璃管，还有代表温度值的刻度线。当我们把温度计放入热水中后，会发现温度计的液柱上升，将它从热水中拿出后，又会发现液柱下降。这是为什么呢？（回答：液体受热体积膨胀）

总结：

温度计的工作原理：液体的热胀冷缩。

前面我们已经知道温度计上都标有刻度，你们知道温度计是怎样标刻度的吗？温度计上的摄氏温度是这样规定的：把在标准大气压下冰水混合物的温度定为0℃，沸水的温度定为100℃，0℃和100℃之间分成100个等份，每个等份代表1℃。现在知道温度计上面的1℃是怎么来的了吧。大家仔细看一看不同的温度计有什么不同呢？（回答：量程不同，分度值不同，里面的液体也不同）

常用温度计的测温物质应处于液态，才能正常使用。根据用途不同，实验室用的温度计、寒暑表、体温计的量程不同。参考值：实验室用的温度计：－20℃～110C；寒暑表：－20℃～

50℃；体温计：35℃～42℃；固态汞熔点：－39℃；液态汞沸点：357℃；固态煤油熔点：低于－30℃；液态煤油沸点：150℃；固态酒精熔点：－117℃；液态酒精沸点：78℃。）温度计在测量温度时要怎样使用才是正确的呢？（回答：看清分度值和量程。）是的，使用温度计前：①选择量程合格的温度计，若待测温度高于温度计的最高温度，温度计会胀破；若待测温度低于温度计的最低温度，则测不出温度值。②认清温度计的分度值，以便测量时能准确读数。③确定零刻线。

但是在使用温度计时也会像我们之前学习长度测量时一样，要有一个正确的使用方法才能测量准确。使用温度计时：①应将温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不能碰到容器底和容器壁。②温度计的玻璃泡浸入待测液体中要稍候一会儿，待示数稳定后再读数。③读数时玻璃泡不能离开被测液体，否则示数会降低。同时，视线要与温度计中液柱的上表面相平，若斜视会产生误差。

在温度计中体温计的结构与使用方法都与其他的温度计有不同之处。首先是结构上，在玻璃泡和直玻璃管之间的管做的很细，水银不会自动流回玻璃泡内，我们也管它叫缩口。

我们可以看到它的量程与其他的温度计与不同，它的量程是35—42℃，分度值为0.1℃。在测量体温时，因为要放在腋下或口中进行测量，所以我们就做了缩口，这样才能进行脱离

被测物体进行读数。要使已经上升上去的水银再回到玻璃泡里，可以拿着体温计用力向下甩，把水银甩下去，而其他的温度计是不能甩的。

考点/易错点2 熔化和凝固的特点及应用

固态、液态和气态是物质常见的三种状态。天气热的时候，从冰箱里拿出的冰，一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成了看不见的水蒸气，跑得无影无踪了。随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化，这种物质各状态间的变化叫做物态变化。

春天来了，湖面上的冰化成水；固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等等，这些都是物质由固态变成液态的现象。你见过哪些物质由液态变成固态的现象？（答：冬天到了，气温下降，湖面上的水结成冰；工厂的铸造车间里，工人将铁水浇在模子里，冷却后，铁水变成了固态的铸件。）我们把物质由固态变成液态的过程叫熔化。物质由液态变成固态的过程叫做凝固。刚才我们提到的冰化成水是熔化，水结冰是凝固。铁、铝等金属块在高温下变成液态是熔化，铁水铸成工件是凝固。

结合生活中冰的熔化过程，想一想，冰的熔化需要什么条件？（答：加热）所以说固体在熔化时需要吸收热量，反过来，液体在凝固成固体时要放出热量。夏天，如果我们要喝凉一些的饮料，会在饮料中加上几个冰块，而不是加冷水，一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中吸热，从而使饮料的温度下降得更多。在寒冷的冬天，为了很好地保存蔬菜，人们通常会在菜窖里放几桶水，这样可以利用水结冰时放出的热使窖内的温度不会太低。想一想，在生活中我们还有哪些实例是应用了熔化吸热和凝固放热的？考点/易错点3 熔点和凝固点

提出问题：不同的物质在熔化时温度会如何变化？是不是每种物质在熔化时的温度都相同？

猜想：1．在熔化过程中温度应该不断上升。

2．在熔化过程中温度应该不变。

实验：研究海波（硫代硫酸钠）和石蜡的熔化过程。将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右开始，每隔一分钟记录一次温度；在海波或者石蜡完全熔化后再记录四到五次数据。

根据实验数据我们绘制了海波与石蜡的熔化图像。如图

海波的熔化图像石蜡的熔化图像

讨论下列问题。

①AB段。在这段曲线对应的一段时间内海波是什么状态？（固态）

温度怎样变化？（一直在升高）

②在曲线上的哪一点海波开始熔化？（48℃）

③在BC段对应的时间内，海波的状态如何？（固态和液态混合）

温度是否变化？（不变）

这段时间是否对海波加热？（继续加热）

④在CD段对应的时间内海波是什么状态？（液态）

温度如何变化？（继续升高）

⑤石蜡在整个过程中温度怎样变化？（一直在升高）

结论：不同种物质熔化的温度不同。有的物质熔化时温度不变，有的物质在熔化时温度是变化的。

有些固体在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变，有固定的熔化温度，例如冰、海波、各种金属。这类固体叫做晶体；有些固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，例如蜡、松香、玻璃、沥青。这类固体叫做非晶体。晶体熔化时的温度叫做熔点。非晶体没有确定的熔点。

液体在凝固形成晶体时也有确定的温度，这个温度叫做凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。它们的凝固图像如下图。

晶体非晶体

下面我们来了解一些晶体的熔点。

思考：在南极考查站能用水银温度计进行测量气温吗？为什么？（南极最低气温大约为-94℃）

回答：不能。因为水银的凝固点为-38.3℃，而南极最低气温大约为-94℃，水银会发生凝固，变为固态，温度计的测温物质应处于液态，才能正常使用。所以不能。

三、例题精析

考点1.温度及温度的测量

【基础巩固】

【例题1】0℃的水与0℃的冰相比较（）

A.0℃的水的温度低

B.0℃的冰的温度低

C.二者温度相同

D.二者状态不同，无法比较温度

【答案】C

【解析】物体的冷热程度叫温度，0℃的水与0℃的冰冷热程度相同，故温度相同。【中等强化】

【例题2】严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动。为了测出冰下水的温度，李刚同学在冰上打了一个洞，拿来一只实验室用的温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是（）

A. 用线将温度计温度计栓牢，从洞中放入水里，较长时间后从水中提出，读出示数

B. 取一个塑料饮水瓶，将瓶拴住后从洞中放入水里，水灌满后取出，再用温度计测出瓶中水的温度

C. 取一个塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住，从洞中放入水里，水灌满后待较长时间，然后将瓶提出立即从瓶外观察温度计的示数

D. 手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，较长时间后取出，立即读出示数

【答案】C

【解析】读数时温度计的玻璃泡要继续留在待测液体中，而选项A和D均将温度计从水中取出后再读数，所以是错误的。选项B中，由于测量水温需一定的时间，这时瓶中水的

温度受周围环境的影响可能发生变化，因此测量结果不准确。综上所述，只有选项C的做法是正确的。

【培优拔高】

【例题3】一支刻度均匀，但读数不准的温度计，它中冰水混合物中的读数是4℃，在沸水中的读数是96℃。则用这支温度计测得烧杯中水的温度是29℃，则这杯水的实际温度是____℃

【答案】27.2

【解析】此温度计第4格对应的温度是0℃，第96格对应的温度是100℃．所以1格代表的温度=100℃/(96-4)=25/23℃。用这支温度计测得烧杯中水的温度是29℃，相对与0℃上升29-4=25格，则这杯水的实际温度是=25×（25/23℃）=27.2℃

考点2. 熔化和凝固的特点及应用

【基础巩固】

【例题4】北国的冬天，真的很美。一代伟人毛泽东曾有诗词“北国风光，千里冰封，万里雪飘，望长城内外，惟余莽莽……”的描述，其中冰的形成属于物态变化中的（）

A.熔化

B.凝固

C.液化

D.凝华

【答案】B

【解析】河面上的冰是河里的水凝固而成的。

【中等强化】

【例题5】冰豆腐里面有小孔的成因是（）

A.豆腐自身冻缩而成

B.豆腐身身膨胀而成

C.外界的冰雪扎进豆腐里而成

D.豆腐里面的水受冻先结冰，再熔化成水而成

【答案】D

【解析】豆腐里面的水受冻凝固成冰，与豆腐分开，遇热再熔化成水时豆腐里面就出现了许多小孔。

【培优拔高】

【例题6】炎热的夏天，要将汽水冷却，用质量相等的0 ℃的水或者0 ℃的冰，哪种效果好?为什么?

【答案】用0℃的冰效果好。因为0℃的冰熔化为0℃的水时要吸收大量的热，而温度保持0℃不变，当冰全部熔化后，再吸热，水才能升温；而0℃的水吸热后直接升温，故相同质量的0℃的冰冷却汽水时，比0℃的水冷却汽水时吸的热多，汽水的温度相应地降低得也多，故用0℃的冰效果好。

【解析】汽水要冷却，应向外放出热量，放出的热量多，汽水温度降低得就快。用0 ℃的水冷却汽水，0℃的水吸热水温慢慢升高；用0 ℃的冰冷却汽水时，由于冰是晶体，吸收了汽水放出的热量后先熔化为0℃的水，当全部的冰都熔化为0℃的水后，再吸热，0℃的水温度开始升高。比较可知：用质量相同的0℃的水和0℃的冰来冷却汽水，0℃的冰

比0℃的水多了一个熔化吸热的过程，故0℃的冰冷却效果好。

考点3. 熔点和凝固点

【基础巩固】

【例题7】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

【答案】B

【解析】：因为松香、石蜡、玻璃是非晶体。故A、C、D没有全都是晶体。故B是正确的。

【中等强化】

【例题8】把一块正在熔化的冰放入一大桶0℃的水中，则（）

A．有少量的冰熔化成水

B．冰全部熔化成水

C．有少量水凝固成冰

D．冰和水的质量都保持不变

【答案】D

【解析】冰正在熔化说明满足了晶体熔化的两个条件，一冰达到了熔点0℃，二冰在继续吸热，由于冰的熔化过程温度保持不变，故冰的温度一直为0℃；投入0℃的水中后，冰与水的温度相等，没有温度差，冰不能继续吸热，因此冰不再熔化，答案为D。

【培优拔高】

【例题9】把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，用酒精灯对烧

杯底部慢慢加热，如图所示．当烧杯里的冰块大部分熔化时，试管中的

冰（）

A．也熔化一部分

B．一点都没熔化

C．全部熔化

D．下边的熔化，上边的没熔化

【答案】B

【解析】冰是晶体，若给烧杯中的冰加热时，烧杯中的冰会熔化，但在冰的熔化过程中温度为0℃，保持不变，所以试管中的冰能达到熔点0℃，但试管中的冰和烧杯中的冰的温度相同，试管中的冰不能从烧杯中继续吸热，所以不能熔化．故选B．

四、课堂运用

【基础巩固】

1.某种物质的物态变化过程图象如图所示，该图象可以反映（）

A.玻璃的熔化过程

B.玻璃的凝固过程

C.海波的熔化过程

D.海波的凝固过程

【答案】D

【解析】根据图线中有一段平行于横轴的线确定出该物质是晶体，海波是晶体。再根据图线在第一个阶段是放热降温的特点判断出是凝固图线。

2.温度计是实验室常用的工具，它是根据液体的_______________原理制成的。根据下图所示测量液体温度的操作情况，提出使用温度计注意事项中的两项：

①；

②。

【答案】热胀冷缩，①使用温度计时，液泡要浸没在被测液体中。②视线要与液柱的上表面保持相平。

【解析】液体温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成。使用温度计测液体温度时，要使温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或侧壁，待温度计示数稳定后再读数，读数时温度计的玻璃泡要保留在待测液体中，视线要与温度计液柱的一表面相平。

3.下列说法中错误的是（）

A.所有固体都有一定的熔点

B.同一种晶体的熔点和凝固点相同

C.晶体熔化时吸热，温度保持不变

D.晶体的温度达到熔点时，可能处于固态、液态或固液共存态

【答案】A

【解析】固体分晶体和非晶体两类。晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故A 不对。而对于同一种晶体，其熔点和凝固点相同；晶体熔化时吸热，温度保持不变；晶体的温度达到熔点时，可能处于固态、液态或固液共存态，故B、C、D都是正确的。

4.如图2所示是温度计的一部分，它的读数是（）

A．16℃B．4℃

C．-4℃D．-16℃

【答案】C

【解析】该温度计看不清楚“0”在哪里，根据数字从上往下越来越大，所以应该是零下4℃，故选C。

【中等强化】

5.水银温度计中封闭着一定量的水银，在用这种温度计测量温度的过程中，水银发生热胀冷缩，下列说法正确的是（）

A.温度计中水银的状态不变

B.温度计中水银的体积不变

C.温度计中水银的高度不变

D.温度计中水银的温度不变

【答案】A

【解析】本题考察温度计的测温原理：外界温度的变化，引起测温液体（水银）体积相应地变化，体积的变化放大为毛细管内液柱高度的变化。在这些变化过程中，水银一直是液体，状态不变。

6.小明要自制一支温度计，需要刻上刻度。在一个大气压下，他把温度计先后放入冰水混合物和沸水中，分别标出温度计中液柱达到的位置A和B．将该温度计放在刻度尺旁，如图1

所示，此时温度计显示的温度应该是：。

【答案】25℃

【解析】根据温度计的刻度方法，位置A应标0℃，B应标100℃。即刻度尺上“7cm”刻线处应是0℃，“3cm”刻线处应是100℃，从“3cm”刻线到“7cm”刻线分成100等分，每一份是1℃。即每cm对应的温度是100℃/（7cm-3cm）=25℃/cm。图中温度计中液柱恰好在“6cm”刻线处，据A正好1cm，所以对应的温度应该是25℃.

7.如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象，由图象所给的信息，下列判断不正确的是（）

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

【答案】C

【解析】由图象可以看出，该物质是晶体，在BC段物质正处于熔化过程，晶体的熔化过程吸收热量，但温度不变。故C不正确。

8.一位年轻护士在忙碌中用同一支体温计连续测了甲﹑乙﹑丙三人的体温，中途没有将水银甩回玻璃泡内，结果三人的体温都是39．5℃，有关三人的真实体温，下列说法中正确的是（）

A．三人的体温都是39．5℃

B．甲的体温一定是39．5℃

C．乙﹑丙两人的体温都低于39．5℃

D．三人的体温都不是39．5℃

【答案】B

【解析】本题是有关体温计使用方法的延伸：对于体温计结构的探索﹑对于体温计使用方法的创新。体温计的水银泡上方有一个非常细且弯曲的缩口。水银受热膨胀可以通过缩口上升

到上方的玻璃管里，当水银遇冷收缩时水银柱就会在缩口处断开，停留在玻璃管里无法自动回到水银泡里，这样方便读数（可以简单记忆为“热升冷不降”）。再测另一个人的体温时，必须用力往下甩使水银柱下降到35℃以下并用酒精消毒方可测量。根据体温计“热升冷不降”的特点，可知甲的体温应该是等于39．5℃，然后再用这个没有甩过的体温计去测量乙和丙两人的体温时，示数为39．5℃，说明乙和丙两个人的体温应该是等于或小于39．5℃，即不高于39．5℃．

【培优拔高】

9.如图，a、b、c三条图线表示三种质量相等的固体同时同等条件下加热时的熔化图像，由图可知（）

A．a、b、c肯定都是晶体B．a、b、c的熔点相同

C．c比a熔化的快D．a比b的熔点高

【答案】C

【解析】：由图可知，因为a和c中都有一段平行于横轴的线确定出该物质是晶体，而b中没有，故是非晶体。晶体有固定的熔点，而非晶体没有，所以A、B、D都不正确。看图可知a的熔点比c的高，所以说同时加热的话，当c熔化完a才熔化，故C是正确的。