内容正文:
3.2 熔化和凝固(解析版)
本节学习目标
1.理解物质的熔化现象;
2.理解物质的凝固现象;
3.了解熔化与凝固时吸放热规律;
4.认识晶体和非晶体及其物态变化规律;
5.通过实验认识物质熔化规律。
要点一 熔化和凝固
1.熔化:物质由固态变为液态的过程,称为熔化;熔化要吸热。
2.凝固:物质由液态变为固态的过程,称为凝固;凝固要放热。
要点诠释:
3.晶体与非晶体:
(1)晶体:有确定熔化温度的固体称为晶体。如:冰、海波、各种金属。
(2)非晶体:没有确定熔化温度的固体称为非晶体。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)有无熔点是晶体和非晶体的主要区别,同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。
(2)晶体熔化的条件是:①达到熔点;②继续吸热。
(3)晶体和非晶体的区别:
物理过程
晶体
非晶体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量,温度不变
吸收热量,温度升高
凝固过程
放出热量,温度不变
放出热量,温度降低
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热
吸收热量
熔化图象
凝固图象
(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。
【例】下列自然现象中,通过熔化形成的是( )。
A.春天河里的冰雪化成了水 B.夏天清晨,花叶上的露水
C.秋天,笼罩大地的雾 D.冬天空中纷飞的雪花
【答案】A。
【解析】冰化成水是固态变化为液态,属于熔化现象,符合题意;露水是空气中的水蒸气遇冷所致,气态到液态不符合题意;雾是空气中的水蒸气遇冷所致,气态到液态不符合题意;雪是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,气态到固态不符合题意。
【点睛】辨别物态变化,首先确定物体开始的状态(固、液、气),物体最后的状态(固、液、气),然后根据物体变化的名称来判断。
【考点分析】此类问题是考查对物态变化过程中的熔化现象的理解,辨别物态变化,要搞清楚物质的初态和末态,如:熔化初态固态,末态是液态。
【变式1】温度为0℃时,下列说法中正确的是( )。
A. 水已不存在,全部结成冰;
B. 冰已不存在,全部化成水;
C. 冰和水都可能存在,没有水蒸气;
D. 冰、水、水蒸气都可能存在
【答案】D。
【解析】0℃既是冰的熔点,也是水的凝固点,当温度为0℃时,冰可能处于固态或者液态,或者冰水混合物状态;蒸发可以在任何温度下进行,因此存在0℃的水蒸气。
【点睛】(1)晶体物质处于熔点温度时,可能处于固态、可能处于液态,也可能是固液共存状态;(2)蒸发是发生在液体表面的缓慢的汽化现象,蒸发在任何温度下都可以进行。
【考点分析】理解熔点和凝固点是解题的关键,属于基础知识的考查。
【变式2】已知酒精、煤油、水银的熔点分别为-117℃、-30℃、-38.5℃。南极的最低气温可达-89.2℃,要测量南极的气温,应该选用( )。
A.酒精温度计 B.煤油温度计
C.水银温度计 D.煤油温度计和水银温度计
【答案】A。
【解析】同种晶体熔点和凝固点相同,由此可知酒精、煤油、水银的凝固点分别为-117℃、-30℃、-38.5℃。-89.2℃低于煤油、水银的凝固点-30℃、-38.5℃,此时煤油和水银都变为固态,无法完成温度的测量,而-89.2℃高于-117℃,此时酒精还是液体,能完成温度的测量。
【点睛】同种晶体的熔点和凝固点相同,由熔点来确定凝固点。液体温度计是利用了液体的热胀冷缩原理制成的,如果当地气温低于温度计中液体的凝固点,温度计中的液体就会凝固,温度计就不能在该地区使用。
【考点分析】题目联系实际应用考察了同种晶体熔点和凝固点相同,有熔点来确定凝固点并且正确比较零下温度的高低。
【变式3】如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象,根据图象中的信息,判断下列说法正确的是( )。
A.该物质为非晶体 B.该物质的熔点是80℃
C.在第5min时物质已全部熔化 D.第10min时物质处于液态
【答案】B。
【解析】(1)从图象可以看出,此物质在熔化过程中保持80℃不变,所以此物质是晶体,且熔点为80℃,故A错误,B正确;(2)根据图象可知,该物质从5min是开始熔化,到15min时熔化结束,整个熔