熔化和凝固：晶体与非晶体的熔化、凝固图像
物质从固态变成液态叫熔化，从液态变成固态叫凝固；熔化吸热，凝固放热。固体分为晶体和非晶体：晶体有确定的熔化温度——熔点，熔化时吸热但温度保持不变，图像上有一段水平线；非晶体没有熔点，熔化时吸热、温度不断升高，图像上没有水平线。同一种晶体的凝固点与熔点相同，例如海波都是 48 °C，冰（水）都是 0 °C。
探究固体熔化时温度的变化规律
课本用海波（晶体）和石蜡（非晶体）做对比实验：把装有碎固体的试管放在盛水的烧杯中，用酒精灯隔着陶土网加热烧杯（水浴法），温度计的玻璃泡插入固体中，每隔 1 min 记录一次温度，同时观察物质的状态；最后以时间为横轴、温度为纵轴，描点连线画出温度—时间图像。
- 水浴法使物质受热均匀，并使温度上升较慢，便于记录；试管中物质的高度要低于烧杯中的水面。
- 温度计的玻璃泡要全部插入物质中，不要碰到试管底和试管壁；读数时视线与液柱的液面相平。
- 固体要尽量碎一些，可用搅拌器不断搅拌，使各处温度一致。
晶体的熔化和凝固图像
以海波为例，从固态开始加热，图像分为三段：
| 图像段 | 状态 | 吸热 / 放热 | 温度 |
|---|---|---|---|
| AB（熔化前） | 固态 | 吸热 | 升高 |
| BC（熔化过程） | 固液共存 | 吸热 | 保持熔点 48 °C 不变 |
| CD（熔化后） | 液态 | 吸热 | 升高 |
| DE（凝固前） | 液态 | 放热 | 降低 |
| EF（凝固过程） | 固液共存 | 放热 | 保持凝固点 48 °C 不变 |
| FG（凝固后） | 固态 | 放热 | 降低 |
水平段对应的温度就是熔点（凝固点），水平段的长短是熔化（凝固）所用的时间。B 点、C 点的温度都等于熔点，但 B 点还是固态、C 点已是液态。
晶体熔化的条件：① 温度达到熔点；② 继续吸热
晶体凝固的条件：① 温度达到凝固点；② 继续放热
在模型中熔化进行到一半时撤去酒精灯：水温还高于 48 °C 时海波继续熔化；水温降到 48 °C 以下后，海波不能再吸热，熔化就停止了，反而开始放热凝固——这说明熔化必须吸热。把"水温"曲线和海波的曲线对照看：熔化过程中水温一直比海波高，热量不断从水传给海波。
晶体与非晶体
| 晶体 | 非晶体 | |
|---|---|---|
| 熔点和凝固点 | 有，且同种晶体的熔点与凝固点相同 | 没有 |
| 熔化过程 | 吸热，温度不变，固液共存 | 吸热，温度升高，先变软、变稀，再变成液体 |
| 凝固过程 | 放热，温度不变 | 放热，温度降低，逐渐变稠、变硬 |
| 图像 | 有一段水平线 | 一直上升（或下降），没有水平线 |
| 微观结构 | 粒子排列有规则 | 粒子排列无规则 |
| 举例 | 海波、冰、萘、食盐、明矾、石英、各种金属 | 石蜡、松香、玻璃、沥青、塑料 |
几种晶体的熔点（标准大气压下）
| 物质 | 熔点 / °C | 物质 | 熔点 / °C |
|---|---|---|---|
| 钨 | 3410 | 锡 | 232 |
| 铁 | 1535 | 萘 | 80.5 |
| 铜 | 1083 | 海波 | 48 |
| 金 | 1064 | 冰 | 0 |
| 铝 | 660 | 固态水银 | −39 |
| 铅 | 328 | 固态酒精 | −117 |
灯丝用钨制成，是因为钨的熔点很高；寒冷的北方测气温要用酒精温度计而不用水银温度计，是因为水银在 −39 °C 就会凝固。
用这个模型做实验
- 选海波，点燃酒精灯，看温度计示数升高；到 48 °C 时试管底部出现液体，温度停在 48 °C 不再上升，图像出现水平段。
- 等海波全部熔化、温度升到 60 °C 左右，撤去酒精灯，画出凝固图像，比较熔点和凝固点。
- 勾选"同时加热一支石蜡"，两条曲线画在同一张图上：海波有水平段，石蜡没有。
- 打开"微观粒子"，看晶体熔化时粒子怎样挣脱固定位置，非晶体的粒子排列为什么一开始就是乱的。
- 熔化进行到一半时撤去酒精灯，看熔化是否还能继续；再重新点燃。
- 取消"水浴加热"，直接用酒精灯加热试管，比较温度上升的快慢和水平段的长短。
- 换成冰（熔点 0 °C）和萘（熔点 80.5 °C），比较不同晶体的熔点。
常见问题
晶体和非晶体有什么区别？
晶体有确定的熔化温度（熔点），熔化时吸热但温度保持不变，熔化过程中处于固液共存状态，如海波、冰、萘、食盐、各种金属；非晶体没有确定的熔化温度，熔化时吸热、温度不断升高，先变软、变稀，再变成液体，如石蜡、松香、玻璃、沥青。从微观上看，晶体内部的粒子排列有规则，非晶体内部的粒子排列没有规则。
晶体熔化需要满足什么条件？
两个条件缺一不可：一是温度达到熔点，二是能继续吸热。例如把 0 °C 的冰放进 0 °C 的水里，冰的温度虽然达到了熔点，但没有温度差、不能吸热，所以冰不会熔化。同样，晶体凝固的条件是温度达到凝固点并继续放热。
海波的熔化图像中各段分别表示什么？
以从固态开始加热为例：AB 段海波是固态，吸热、温度升高；BC 段是熔化过程，海波处于固液共存状态，继续吸热但温度保持在熔点 48 °C 不变，水平段对应的温度就是熔点，水平段的长短就是熔化所用的时间；CD 段海波已全部熔化成液态，吸热、温度升高。凝固图像正好相反：液态放热降温，在凝固点 48 °C 处出现水平段（固液共存，放热，温度不变），全部凝固后固态放热降温。
晶体在熔点时处于什么状态？
可能是固态（刚到熔点还没开始熔化），可能是固液共存态（正在熔化），也可能是液态（刚好全部熔化）。所以“温度等于熔点”不能确定物质的状态，要看它是在熔化之前、之中还是之后。
做熔化实验为什么要用水浴法加热？
把装有固体的试管放在盛水的烧杯中加热，一是能使固体受热均匀，二是使温度上升得比较慢，便于观察状态变化、记录温度。如果直接用酒精灯加热试管，温度上升太快，熔化过程很短，来不及记录，而且试管底部的物质先熔化甚至过热。实验中试管里物质的高度要低于烧杯里的水面，温度计的玻璃泡要全部插入物质中，不要碰到试管底和试管壁。
晶体熔化时温度不变，吸收的热量到哪里去了？
晶体内部的粒子排列有规则，在固定的位置附近振动。熔化时吸收的热量用来使粒子挣脱固定的位置、变得可以自由移动（物质的内能增加），而不是让粒子振动得更剧烈，所以温度不变。凝固时粒子重新回到有规则的位置，放出同样多的热量。
为什么说“下雪不冷化雪冷”？
化雪是熔化过程，雪熔化时要从周围空气中吸收大量的热，使气温降低，所以化雪时感觉更冷。类似的，北方冬天在菜窖里放几桶水，是利用水凝固时放热，防止菜被冻坏；吃冰棒解热、用冰块给食物保鲜，利用的是冰熔化吸热。
适用课程
人教版初中物理八年级上册第三章《物态变化》第 2 节"熔化和凝固"（探究固体熔化时温度的变化规律、晶体和非晶体、熔点和凝固点、熔化吸热和凝固放热），以及其他版本教材中"熔化和凝固"的相关内容。常见题型有"根据熔化图像判断晶体或非晶体、读熔点""判断某段时间内物质的状态""晶体熔化的条件""水浴法的作用"等。