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2. 熔化和凝固

温度与物态变化 · 初二
讲清楚它是什么

定义 物质从固态变为液态叫熔化,从液态变为固态叫凝固;晶体熔化吸热温度不变,非晶体熔化吸热温度升高。

从哪来 本节为初二物理热学起点,无前置知识点,直接基于生活经验(如冰化成水、水结成冰)引入。

为什么 从微观角度解释:熔化是分子热运动加剧,克服分子间引力束缚的过程,需要吸收能量(热量);凝固则是分子热运动减弱,分子间引力占主导,排列变得有序,释放能量。晶体有固定熔点是因为其内部粒子排列规则,需达到特定能量才能打破晶格结构;非晶体粒子排列无序,软化过程是渐进的,故无固定熔点。

讲法
适合:形象思维强、喜欢直观演示的学生 利用“冰-水-冰”的循环实验。先展示冰块放入烧杯,加热至完全融化,记录温度变化曲线;再冷却至结冰。重点对比“冰水混合物”阶段温度始终保持在0℃不变的现象,强调“吸热但温度不变”这一反直觉点,通过视觉冲击建立晶体熔化的核心概念。
讲法
适合:逻辑推理能力强、喜欢探究规律的学生 采用对比分析法。将石蜡(非晶体)和冰(晶体)同时加热,绘制温度-时间图像。引导学生观察两条曲线的差异:冰的图像有一段水平线段(平台期),石蜡没有。提问:“为什么冰在熔化时温度‘卡住’了?”引导学生推导:吸收的热量没有用于升高温度,而是用于改变物质状态(破坏晶格结构),从而理解“熔点”的物理意义。
讲法
适合:抽象思维较弱、需要生活类比的学生 使用“排队”类比。把晶体分子比作整齐排队站军姿的学生,非晶体分子比作散漫坐着的观众。熔化就像“解散队列”:整齐的队伍(晶体)需要听到特定口令(达到熔点)才能开始解散,解散过程中大家还在原地动(温度不变),直到完全散开(全变液态);散漫的观众(非晶体)是慢慢站起来走开的,没有统一的解散时刻(无熔点)。
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练一道
基础题
某晶体在熔化过程中,温度保持在80℃不变,持续了5分钟。问: 1. 该晶体的熔点是多少? 2. 在第3分钟时,该物质处于什么状态? 3. 此过程中物质是吸热还是放热?
变式
将一支温度计插入冰水混合物中,当冰全部熔化成水后,温度计示数会如何变化?若继续加热至水沸腾,温度计示数又如何变化?(假设标准大气压)
试试手自己判
检测题
如图所示,是某物质熔化时温度随时间变化的图像。请回答: 1. 该物质是晶体还是非晶体? 2. 该物质的熔点是多少? 3. 从第5分钟到第10分钟,该物质处于什么状态?
看答案和判分标准
答案:1. 晶体 2. 80℃ 3. 固液共存态
判对标准:
- 第1问答“晶体”得1分;
- 第2问答“80℃”得1分;
- 第3问答“固液共存”或“固液混合”得1分;
- 若第1问答错,后续两问即使数值正确也不得分(逻辑依赖)。
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