内容正文:
12.2 熔化与凝固
熔化和凝固
知识精讲
一.固体的分类
1.晶体:有确定的熔化温度(熔点)。如海波、冰、食盐、萘、石英各种金属等。
2.非晶体:没有固定的熔化温度(无熔点)。如蜡、松香、玻璃、沥青、橡胶等。
二.熔化
1.熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。熔化的过程需要吸热。
2.熔化现象:
(1)春天“冰雪消融”,炼钢炉中将铁化成“铁水”。
(2)夏天,在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊(冰熔化吸热,冷空气下沉)。
(3)化雪的天气有时比下雪时还冷(雪熔化吸热)。
(4)鲜鱼保鲜,用0°C的冰比0°C的水效果好(冰熔化吸热)。
(5)“温室效应”使极地冰川吸热熔化,引起海平面上升。
3.熔化规律:
(1)晶体在熔化过程中,要不断地吸热,但温度保持在熔点不变。
(2)非晶体在熔化过程中,要不断地吸热,且温度不断升高。
4.晶体熔化必要条件:温度达到熔点、不断吸热。
5.从晶体和非晶的熔化曲线中读出信息:
(1)乙图是晶体熔化的折线图,纵向表示温度,横向表示加热时间。曲线起点并没有从0开始,因为物体本身在加热前就有一定的温度;当温度达到48°C时,呈水平直线,说明在这段时间物体的温度恒定,达到熔点。
(2)右图是非晶体的熔化,蜡的温度在不断的升高,却始终在慢慢熔化。
三.凝固
1.凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固,凝固的过程需要放热。
2.凝固现象:①“滴水成冰”②“铜水”浇入模子铸成铜件。
3.凝固规律:
(1)晶体在凝固过程中,要不断地放热,但温度保持在熔点不变。
(2)非晶体在凝固过程中,要不断地放热,且温度不断降低。
4.晶体凝固必要条件:温度达到凝固点、不断放热。
5.凝固放热现象:
(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。(钢水凝固放出大量的热)。
四.晶体的熔化图像(ABCD段)和晶体的凝固图像(DEFG段)
时间t/min
温度t/°C
1.分段分析:
(1)AB:固态(吸热升温)
(2)BC:固液共存(熔化过程,温度不变,继续吸热)
(3)CD:液态(吸热升温)
(4)DE:液态(放热降温)
(5)EF:固液共存(凝固过程,温度不变,继续放热)
(6)FG:固态(放热降温)
2.该图说明:①该物质是晶体。②晶体的熔点等于凝固点。③该物质熔化和凝固过程温度都不变。
3.有关晶体熔点(凝固点)知识:
(1)萘的熔点为80.5°C。当温度为79°C时,萘为固态。当温度为81°C时,萘为液态。当温度为80.5°C时,萘是固态或液态或固、液共存状态都有可能。
固态
0°C
100°C
液态
气态
(以水为例,找寻温度段)段
(2)下过雪后,为了加快雪熔化,常用洒水车在路上洒盐水(降低雪的熔点)。
(3)在北方,冬天温度常低于-39°C,因此测气温采用酒精温度计而不用水银温度计。(水银凝固点是-39°C,在北方冬天气温常低于-39°C,此时水银已凝固;而酒精的凝固点是-117°C,此时保持液态,所以用酒精温度计)。
熔化现象及吸放热特点
例题1、 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
例题2、 如图是一款新型水杯,在杯的夹层中封入适量的固态物质,实现了“快速降温”和“快速升温”的功能,使用时,将水杯上下晃动几分钟,可以将100℃的开水降温至55℃左右的温水,也可以将冷水升温到55℃左右的温水,这款水杯被广泛成称为“55°杯”.“55°杯”的工作原理是( )
A.首次使用时,必须加注热水;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热
B.首次使用时,必须加注冷水;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热
C.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质熔化吸热;升温时利用凝固放热
D.首次使用时,加注冷热水均可;降温时利用物质凝固放热;升温时利用熔化吸热
随练1、 放在温水中的冰块逐渐变小,冰块发生的物态变化( )
A.凝固
B.液化
C.汽化
D.熔化
随练2、 我国在研制舰载机时用到了先进的3D激光打印技术,包括打印钛合金机身骨架及高强钢起落架等.其中的关键技术是在高能激光的作用下,钛合金、高强钢等金属材料________热量,________成液态(填物态变化名称),然后按构件形状重新结晶.
凝固现象及吸放热特点
例题1、 数九寒天,湿手去摸户外的铁块,发现手和铁块“粘到一起了”,其主要成因是( )
A.凝固,其过程放出热量
B.汽化,其过程吸收