课时1.2 熔化和凝固-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理同步学与练(北师大版2024)
2024-09-18
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二节 熔化和凝固 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.37 MB |
| 发布时间 | 2024-09-18 |
| 更新时间 | 2024-09-18 |
| 作者 | 傅七七 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-09-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47391161.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一章 物态及其变化
课时1.2 熔化和凝固
重、难点
学习目标
重点:探究海波和蜂蜡熔化过程中温度变化的特点,分析实验数据,得出实验结论。
难点:海波、蜂蜡熔化和凝固的实验操作。
1. 通过实验探究知道熔化、舜固的概念。知道熔化过程吸热,凝固过程放热。
2.会用图像描述海波和蜂蜡熔化过程中温度随加热时间变化的规律。通过比较海波与蜂蜡的熔化图像,知道晶体和非晶体熔化的区别,并能据此区分晶体、非晶体。
3.会查阅物质的熔点表。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来,并做出解释。
4.通过对海波和蜂蜡熔化过程中温度随加热时间变化的分析论证,体会对实验证据的分析概括方法,通过交流实验探究中记录的实验数据和实验现象,产生将自己的见解与他人交流的愿望,认识交流的重要性。
5.在实验探究过程中提高观察能力、实验技能、分析论证的能力和与他人协作的能力,养成实事求是的科学态度。
知识点一、熔化和凝固
1.熔化
(1)定义:物质从固态变为液态的过程叫做熔化
(2)举例:冰熔化成水,蜡烛点燃时熔化成蜡液,铁块高温下熔化成铁水等。
特别提醒
熔化、融化与溶化
物态变化只填熔化。语文中融化指物理熔化,例如冰融化成水属于的物态变化是熔化。溶化指化学中物质溶解在溶剂中,如盐溶于水中变成盐水。
2.凝固
(1)定义:物质从液态变为固态的过程叫做熔化。
(2)举例:水凝固成冰,铁水凝固成铁剑等。
知识点二、固体熔化时温度与时间的关系
1. 固体熔化时温度与时间的关系实验
(1) 不同物质熔化时,温度变化规律相同吗?
(2) 猜想:a.固体熔化过程中,温度不断升高。
b.固体熔化过程中,温度保持不变。
(3)按图所示的实验装置,分別在盛有海波和蜂蜡的试管中各插入一支温度计和一个搅拌勺,再将试管放在盛水的烧杯中。用酒精灯对烧杯缓慢持续加热,并用搅拌勺适时对海波和蜂蜡进行搅拌,使其受热均匀。观察温度计示数的变化及海波和蜂蜡的物态变化情况。
当被测物质的温度升至40°C左右时开始记录温度计的示数,每隔1min(分)记录一次,在被测物质完全熔化后再记录几次,之后停止加热。将测得的温度值和对应的时间及观察到的现象记录在表中。
特别提醒
1. 安装器材时应自下而上安装,用酒精灯外焰加热。根据酒精灯外焰高度调节石棉网高度,根据水的高度调节温度计高度,保证温度计的玻璃泡浸在固体中央。
2. 石棉网和水浴法加热的目的都是使物体受热均匀。石棉网是使烧杯底部受热均匀,水浴法的作用是使海波或蜂蜡受热均匀。在加热过程中使用搅拌勺的作用也是使物体受热均匀。
3. 实验时,海波和石蜡颗粒越小越好,受热越均匀。
4. 搅拌勺使用时注意轻碰温度计,以免损坏温度计。
5. 实验时海波和蜂蜡要适量,避免加热时间过长或过短影响实验准确性。
6. 记录温度的时间间隔不要太长,否则可能错过物体熔化时温度保持不变的过程。
7. 酒精灯的使用:酒精灯要有火柴点燃,严禁用一个酒精灯点燃另一个酒精灯;酒精灯加热时要用酒精灯外焰加热;用完酒精灯要用灯帽盖灭,不能用嘴吹灭。
2. 固体凝固时温度与时间的关系曲线
c
(1) 甲图:海波;乙图:蜂蜡
(2) 海波熔化过程中吸收热量但温度保持不变,为固液共存态。
蜂蜡熔化过程中吸收热量,温度不断升高,没有固液共存态。
特别提醒
oa段熔化前为固态,ab段熔化过程中为固液共存态,bc段熔化后为液态,实验时出现液态海波就说明海波开始熔化,当没有固态海波时说明海波熔化结束。
3.熔点和凝固点
(1)有些物质在熔化过程中持续吸热,但温度保持不变,这个温度叫做熔点。
(2)有些物质在凝固过程中持续放热,但温度保持不变,这个温度叫做凝固点。
特别提醒
物质的熔点不是一成不变的,改变外界的压强或掺杂其他物质等都会影响物质熔点。
例如合金的熔点比组成合金的每一种金属的熔点都低;冬天道路结冰,撒融雪剂课降低雪的熔点,更容易熔化;在水中加酒精可降低水的凝固点,作为汽车冷却剂使用。
4.晶体与非晶体
(1)有确定熔化温度的固体叫做晶体。没有确定熔化温度的固体叫做非晶体。
(2)晶体物质:海波、水晶、食盐、金属、萘、冰、明矾等;
非晶体物质:蜂蜡、石蜡、松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料等。
特别提醒
1.晶体与非晶体熔化
晶体
非晶体
有无熔点
有
无
熔化特点
吸收热量,但温度保持不变。
吸收热量,温度持续上升。
熔化条件
达到熔点,继续吸热
吸热
图像
D
C
A
B
熔化图像分析
AB段:熔化前,吸热升温,晶体为固态。
BC段:熔化过程,吸热但温度保持不变,为固液共存态。B点为固态,C点为液态。
CD段:熔化后,吸热升温,为液态。
吸热,温度不断升高,没有出现固液共存态。固体逐渐变粘,变稠,变稀最终变为液态。
2.晶体与非晶体凝固
晶体
非晶体
有无凝固点
有
无
凝固特点
放出热量,但温度保持不变。
放出热量,温度持续下降。
凝固条件
达到凝固点,继续放热
放热
图像
G
E
F
H
熔化图像分析
EF段:凝固前,放热降温,晶体为液态。
FG段:凝固过程,放热但温度保持不变,为固液共存态。F点为液态,G点为固态。
GH段:凝固后,放热降温,为固态。
放热,温度不断降低,没有出现固液共存态。液体逐渐变稀,变稠,变粘最终变为固态。
问题一:熔化和凝固
【角度1】熔化和凝固对应的现象
【典例1】第24届冬奥会在北京开幕!比赛期间,部分场馆采用人工造雪。人工造雪是将水注入一个专用的高压喷嘴或喷枪,使水接触到高压空气,高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中,在落到地面以前形成小冰晶,从而实现降雪,如图所示。人工造雪中的“雪”的形成是( )
A.凝固现象 B.熔化现象
C.从液态变成气态 D.从固态变成液态
解法通则
物态变化过程指物质在固态、液态、气态三种状态之间的变化过程。熔化指物质由固态转变成液态,熔化要吸热。物质从液态变为固态的过程叫做凝固
【变式1-1】如图所示自然现象是由熔化形成的是( )
A.树叶上的露 B.树叶上的霜
C.河面上的冰消融 D.群山间的雾
【变式1-2】下列优美的诗词中,加点字涉及的物态变化属于凝固的是( )
A.露似真珠月似弓 B.已是悬崖百丈冰
C.斜月沉沉藏海雾 D.月落乌啼霜满天
问题二:固体熔化时温度与时间的关系
1.【角度1】固体熔化时温度与时间的关系实验
【典例1】在探究石蜡和海波的熔化规律时,小梅根据实验目的,进行了认真规范的实验,获得的实验数据如下表所示。则下列四个选项中,判断不正确的是( )
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
石蜡的温度/℃
40
41
42
44
46
47
48
49
51
52
54
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
A.石蜡是非晶体
B.海波熔化时的温度是48℃
C.海波在熔化过程中不需要吸热
D.42℃时,海波的状态是固态
晶体在熔化过程中的特点:吸热但温度不变。晶体有一定的熔点而非晶体没有一定的熔点。
【变式1-1】小明猜想:水中加入别的物质后,将会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他把适量盐加入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像,如图所示。
(1)从图像中可以看出盐水从第 min开始凝固,该盐水的凝固点为 ℃;
(2)该实验验证了小明的猜想。下雪后,交警在路面上撒盐,就是为了 。
【变式1-2】用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
(1)下列措施不能使物质受热均匀的是 。
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
(2)加热到某一时刻温度计示数如图乙所示,其温度为 ,从B到C这段时间,该物质内能的变化是 (选填“变小”、“不变”或者“变大”)。
(3)根据实验数据绘出该物质的温度——时间图像如图丙所示,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度——时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是 (写出一种即可)。
3. 【角度2】固体凝固时温度与时间的关系曲线
【典例1】小明对甲、乙两种物质做凝固实验,得到温度﹣时间图象如图所示,下列分析中错误的是( )
A.甲在第2min时是液态 B.甲在ab段吸热
C.甲的凝固点是48℃ D.乙是非晶体
从图象上来看,晶体的熔化或凝固过程有一水平线段,表示晶体的熔化或凝固过程,此时对应的温度就是晶体的熔点或凝固点.
【变式2-1】如图甲是小明用水浴法探究海波熔化特点的实验装置,根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图像,如图乙。下列说法正确的是( )
A.海波的沸点为48℃
B.海波的熔化时间为10min
C.10min时海波的状态一定是液态
D.海波在5~10min吸收热量,温度不变
【变式2-2】如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,下列说法正确的是( )
A.该物质的凝固点是60℃
B.在BC段,该物质处于固液共存状态
C.在DE段,该物质吸收热量,温度逐渐降低
D.在EF段,该物质温度保持不变,内能也不变
【角度3】熔点和凝固点
【典例1】金属镓在常温下是固态,把它放在手心,它很快就熔化了,镓的熔点可能是( )
A.﹣30℃ B.0℃ C.30℃ D.60℃
物质由固态变为液态的过程叫熔化。根据定义进行判断。
【变式3-1】如图所示,正在研究员手心中熔化的是地球上最稀有的金属——镓。它在铝土矿矿石中的锌化合物中被发现。镓在25℃的恒温容器存储时呈固态,它的熔点可能是( )
A.﹣117℃ B.30℃ C.100℃ D.1083℃
【变式3-2】小方和小雨在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?于是他们动手测量了盐水的凝固点。在测量过程中,他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL,小方加了1汤匙的盐,而小雨加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关。接着他们进行多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:
盐水的浓度(%)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
36
凝固点(℃)
0
﹣2
﹣4
﹣6
﹣8
﹣11
﹣15
﹣18
﹣17
﹣1.8
﹣1.4
0
在分析表格中数据后,他们得出以下结论,其中不正确的是( )
A.使用量程为“﹣20℃~120℃”的温度计可以完成该实验
B.当盐水浓度增大时,其凝固点先降低后升高
C.冷藏盒中给药品降温选用冰效果更好
D.实验后,他们联想到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪,因为撒盐降低了雪的凝固点
【角度4】晶体与非晶体
【典例1】固体分为晶体和非晶体的依据是( )
A.是否为金属 B.熔化时温度是否变化
C.软硬程度 D.是否会熔化
晶体和非晶体的区别:熔化过程中温度是否变化。有变化,则为非晶体,若不变,则为晶体,此时温度为熔点。
【变式4-1】关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高
B.晶体有熔点,非晶体没有熔点
C.晶体熔化时吸热,非晶体熔化时不吸热
D.当晶体处于熔点温度时,它的状态应该是固态或液态
【变式4-2】在下列温度T随时间t变化的图象中,能反映晶体物质凝固特点的是( )
A. B.
C. D.
【基础强化】
1.寒冷的冬季,在室外用湿手触摸金属管,手指皮肤会被“粘”在金属管上,下列能表示这种物态变化温度与时间关系图像的是( )
A. B.
C. D.
2.在“青少年科技创新大赛”中,小智同学发明了一种“神奇恒温杯”,他在双层玻璃杯的夹层中封入适量的熔点为48℃的海波晶体。开水倒入杯中后,水温会迅速降至适合人饮用的48℃左右,并能较长时间保持水温不变,这主要是利用海波( )
A.汽化吸热、液化放热 B.熔化吸热、凝固放热
C.升华吸热、凝华放热 D.熔化吸热、液化放热
3.冰是晶体、石蜡是非晶体,下列说法正确的是( )
A.冰和石蜡在熔化过程中温度都上升
B.冰有固定的熔点,石蜡没有固定的熔点
C.冰熔化时吸热,石蜡熔化时不吸热
D.天上飘落的雪花不是晶体
4.图甲是探究某种物质熔化时温度的变化规律的实验装置,在0~35min内对物质加热得到如图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法正确的是( )
A.该物质是晶体,熔点是80℃
B.该物质熔化过程持续了大约25min
C.该物质在15~20min内温度不变,说明没有吸收热量
D.采用“水浴法”对试管内物质加热,是为了缩短实验时间
5.如图甲所示,是小坤“探究物质熔化规律”的实验装置,下列说法错误的是( )
A.图甲采用水浴法加热是为了使物质受热均匀
B.图乙中温度计的示数为2℃
C.图丙中物质在AB段处于固态,该物质是晶体
D.图丙中物质在BC段吸收热量、温度和内能都不变
6.如图,塑料草莓是由3D打印机在高温下把塑料复合材料变成液浆,再由喷头喷出固化而成。此过程的物态变化是( )
A.先液化后凝固 B.先液化后汽化
C.先熔化后凝固 D.先熔化后汽化
7.如图是海波的熔化图象,从图象中获得的信息正确的是( )
A.海波的沸点是48℃
B.海波在BC段放出了热量
C.海波在温度为48℃时一定是液态
D.6min时海波开始熔化
8.下列物质中,均属于晶体的一组是( )
A.食盐、沥青、蜂蜡 B.冰、玻璃、石蜡
C.萘、铁、松香 D.冰、食盐、海波
9.打铁花(如图所示)是流传于豫晋地区的民间传统烟火,国家级非物质文化遗产之一。表演时打花艺人轮番用花棒将铁汁打击到棚上,铁汁迅速变成微小固态颗粒的过程中发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.液化 D.凝华
10.小宇同学在研学活动中,知道了中国古代青铜器的制作需要经过多个环节。其中“熔炼青铜”环节是将铜、锡等金属加热变为液态。“铸造”环节是将液态的青铜倒入模具中,使其冷却成型。下列说法正确的是( )
A.铜与锡的熔点相同
B.铜和锡从固态变为液态是液化现象
C.铜与锡都是非晶体
D.青铜从液态冷却成型是凝固现象
11.某实验小组用如图甲所示的实验装置探究固体熔化时温度的变化规律,得到如图乙所示的图像。下列说法正确的是( )
A.该固体是非晶体,熔点为80℃
B.该固体熔化时间持续了大约35min
C.第20min时,试管中的物质处于固液共存态
D.该固体在熔化过程中,不断吸热,温度不变,内能不变
12.为了探究物质熔化的规律,小明同学所在的学习小组选取了冰与海波两种物质,并利用图甲中的实验装置进行探究。
(1)在探究“冰的熔化规律”实验中,宜选用 (选填“碎冰块”或“整冰块”),目的是 ;
(2)根据实验记录的数据,小明他们作出了熔化图象,如图乙、丙,他们发现冰和海波在熔化过程中,虽然不断吸收热量,但温度不变,由此他们判断冰和海波都是 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)根据现象可知,海波的熔化图象是 (选填“乙”或“丙”);
(4)小红未对冰块进行加热,可是冰块仍然熔化了,于是小红认为冰的熔化不需要吸热。她的看法是 (选填“正确”或“错误”)的;原因是 。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/9/4 15:47:54;用户:傅七七;邮箱:tuziyouzi@163.com;学号:1302833
【素养提升】
13.某同学在做海波的熔化和凝固实验时,根据记录的数据,画出了如图所示的曲线,如果数据记录和作图都没有错误,则以下判断中正确的是( )
A.在t=0时刻显示的温度就是海波的熔点
B.在0~t1时间内海波在不断的放出热量
C.在t1∼t2时间内含有海波的放热过程
D.在t2时刻刚停止加热,t3时刻又开始加热
14.质量相等的甲、乙两种固态物质,在用相同热源加热时温度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两种物质,熔化过程中吸收的热量不相等
B.甲、乙两种物质熔化前比热容相同
C.甲物质的熔点和凝固点相同
D.甲、乙两种物质全部变为液态后,继续加热,温度不变
15.2024年2月20日,临沂迎来冻雨天气。当地面温度低于0℃时,下雨之后雨滴落在车上,轿车玻璃上披上了一层“冰甲”,如图所示。下列现象与冻雨涉及的物态变化相同的是( )
A.霜满枝头 B.露珠晶莹
C.树枝挂满冰凌 D.冰雪消融
16.小涛猜想水中加入别的物质后,一定会对液体的凝固点产生影响,为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小涛就观察盐水状态、测出温度,并记录其温度随时间的变化情况,如图甲所示,再将一个装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲图中,在t=25min时,该物质处于固液共存状态
B.甲图中,盐水的凝固过程用时20min
C.甲图中,10﹣20min时,该物质温度不变,所以没有放出热量
D.乙图中,烧杯中盐冰水混合物中固体会变少
17.小明利用如图甲所示的装置探究固体熔化时温度的变化规律,往烧杯中加适量的水,将温度计插入试管后,待温度升至50℃左右开始,每隔1min记录一次温度,温度随时间变化的图像如图乙所示,下列说法中错误的是( )
A.图甲中酒精燃烧时,将化学能转化为内能
B.该实验用水浴法加热,目的是让物质受热均匀
C.该物质是晶体,80℃时一定处于固液共存状态
D.BC段熔化过程与DE段沸腾过程中内能都增大
18.如图所示是《天工开物》中的铸釜场景,匠人将铁水倒入范(模具)中即可浇铸成形。选项中能正确描述这一过程温度T随时间t变化的图像是( )
A. B. C. D.
19.利用图甲所示的装置探究固体物质熔化时温度的变化规律,在0~35min内对物质加热,得到图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法正确的是( )
A.该物质在10~15min内没有吸收热量
B.该物质是晶体,在熔化过程中内能增大
C.该物质熔点为80℃,当地气压低于1标准气压
D.在20min时撤去酒精灯,该物质的熔化过程马上停止
20.如图甲所示是小明同学“探究晶体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度计示数/℃
46
47
48
△
48
48
48.5
49
(1)为了完成“晶体熔化时温度的变化规律”探究小明还应找到的测量工具是 。
(2)使用“水浴法”对试管内物质进行加热的好处是 。
A.缩短实验时间
B.使试管内物质均匀受热
(3)当温度计示数上升到20℃时,每隔1min记录一次温度计的示数如表所示。当观察到 时表示晶体开始熔化。表中第3min温度计的示数应为 ℃。
(4)第4min时试管中的物质处于 态,从第2min至第5min试管中物质的内能有什么变化? 。
【能力培优】
21.小李在做热学探究实验时。
(1)如图甲所示是组装实验器材时的一个情形,接下来的操作应该是调节 铁圈上移。
(2)如图乙所示是他在一个标准大气压下,科学规范进行实验探究某物质熔化实验后描绘的“温度﹣时间”图象。
①由图象分析可知:该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”);
②整个熔化过程是指图中的哪一段 (用A、B、C、D点表述起止点);
③图象中的AB段和CD段的倾斜角度不同,其主要原因是它们的 (选填“质量”“比热容”或“温度”)不同。
(3)实验中,把某物质装在试管内放在水中加热,是可以让物体均匀受热,同时还可以让物质温度上升的较 (选填“快”或“慢”)。
22.在研究“固体熔化时温度的变化规律”实验中,同学们选用不同物质进行实验。甲同学选择的实验物质是石蜡,实验装置如图(a)所示。
(1)除了图(a)中实验器材外,还需要的测量工具是 。
(2)实验时,要把石蜡块研磨成颗粒状,石蜡颗粒 (选填“大”或“小”)一些好。
(3)实验中,为了使温度计所测温度能够反映试管中所有石蜡颗粒的温度,应该进行下列哪个操作 (将正确选项前的字母填写在横线上)。
A.用搅拌器不断搅拌烧杯中的水
B.用温度计不断搅拌石蜡颗粒
C.用搅拌器不断搅拌石蜡颗粒
D.用酒精灯直接加热试管
(4)甲同学进行了正确操作,当温度升到42℃开始计时,第2min发现试管中出现少许液体,第7min时石蜡已经全部变成液态。他根据实验数据画出的图象如图(b)所示。
①根据图象可以得出的探究结论是:石蜡熔化时,温度 。
②由图象可知,石蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(5)乙同学是在家中做实验,他选择的实验物质是冰,从冰箱冷冻室取出碎冰装在试管中,发现还没有加热就有一部分冰熔化了,如图(c)所示。因此,他认为:冰熔化不需要吸收热量。请简要分析他的观点是否正确, (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
23.小明发现冬季水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有结冰,于是猜想,水中加入盐后,会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他配置了一定浓度的盐水放入冰箱,研究盐水的凝固过程,定时观察盐水的温度变化,绘制图象如图所示。
(1)盐水的凝固点为 ℃,凝固过程用了 min。
(2)实验中发现盐水凝固时间较长。若保持冰箱内温度不变,请写出一种缩短凝固时间的方法: 。
(3)冬天,路上的积雪不能及时熔化,会影响交通安全。人们在雪上撒盐使雪在较低气温下熔化,原因是 。
24.小丽选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”,设计的实验装置如图甲所示.
(1)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热,而不是直接用酒精灯加热,目的是为了使试管内的物质 ;
(2)将温度计正确插入蜂蜡和海波中,观察温度计示数时视线A、B、C如图乙所示,其中正确的是 ;
(3)丙图是小丽绘制的海波的熔化图象,图中BC段表示海波的熔化过程,此过程中海波 (填“吸收”或“放出”)热量,温度 (填“升高”、“降低”或“不变”).第10min海波处于 态(填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)丁图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象,蜂蜡在熔化过程中温度 (填“升高”、“降低”或“不变”),蜡是 .(填“晶体”或“非晶体”)
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第一章 物态及其变化
课时1.2 熔化和凝固
重、难点
学习目标
重点:探究海波和蜂蜡熔化过程中温度变化的特点,分析实验数据,得出实验结论。
难点:海波、蜂蜡熔化和凝固的实验操作。
1. 通过实验探究知道熔化、舜固的概念。知道熔化过程吸热,凝固过程放热。
2.会用图像描述海波和蜂蜡熔化过程中温度随加热时间变化的规律。通过比较海波与蜂蜡的熔化图像,知道晶体和非晶体熔化的区别,并能据此区分晶体、非晶体。
3.会查阅物质的熔点表。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来,并做出解释。
4.通过对海波和蜂蜡熔化过程中温度随加热时间变化的分析论证,体会对实验证据的分析概括方法,通过交流实验探究中记录的实验数据和实验现象,产生将自己的见解与他人交流的愿望,认识交流的重要性。
5.在实验探究过程中提高观察能力、实验技能、分析论证的能力和与他人协作的能力,养成实事求是的科学态度。
知识点一、熔化和凝固
1.熔化
(1)定义:物质从固态变为液态的过程叫做熔化
(2)举例:冰熔化成水,蜡烛点燃时熔化成蜡液,铁块高温下熔化成铁水等。
特别提醒
熔化、融化与溶化
物态变化只填熔化。语文中融化指物理熔化,例如冰融化成水属于的物态变化是熔化。溶化指化学中物质溶解在溶剂中,如盐溶于水中变成盐水。
2.凝固
(1)定义:物质从液态变为固态的过程叫做熔化。
(2)举例:水凝固成冰,铁水凝固成铁剑等。
知识点二、固体熔化时温度与时间的关系
1. 固体熔化时温度与时间的关系实验
(1) 不同物质熔化时,温度变化规律相同吗?
(2) 猜想:a.固体熔化过程中,温度不断升高。
b.固体熔化过程中,温度保持不变。
(3)按图所示的实验装置,分別在盛有海波和蜂蜡的试管中各插入一支温度计和一个搅拌勺,再将试管放在盛水的烧杯中。用酒精灯对烧杯缓慢持续加热,并用搅拌勺适时对海波和蜂蜡进行搅拌,使其受热均匀。观察温度计示数的变化及海波和蜂蜡的物态变化情况。
当被测物质的温度升至40°C左右时开始记录温度计的示数,每隔1min(分)记录一次,在被测物质完全熔化后再记录几次,之后停止加热。将测得的温度值和对应的时间及观察到的现象记录在表中。
特别提醒
1. 安装器材时应自下而上安装,用酒精灯外焰加热。根据酒精灯外焰高度调节石棉网高度,根据水的高度调节温度计高度,保证温度计的玻璃泡浸在固体中央。
2. 石棉网和水浴法加热的目的都是使物体受热均匀。石棉网是使烧杯底部受热均匀,水浴法的作用是使海波或蜂蜡受热均匀。在加热过程中使用搅拌勺的作用也是使物体受热均匀。
3. 实验时,海波和石蜡颗粒越小越好,受热越均匀。
4. 搅拌勺使用时注意轻碰温度计,以免损坏温度计。
5. 实验时海波和蜂蜡要适量,避免加热时间过长或过短影响实验准确性。
6. 记录温度的时间间隔不要太长,否则可能错过物体熔化时温度保持不变的过程。
7. 酒精灯的使用:酒精灯要有火柴点燃,严禁用一个酒精灯点燃另一个酒精灯;酒精灯加热时要用酒精灯外焰加热;用完酒精灯要用灯帽盖灭,不能用嘴吹灭。
2. 固体凝固时温度与时间的关系曲线
c
(1) 甲图:海波;乙图:蜂蜡
(2) 海波熔化过程中吸收热量但温度保持不变,为固液共存态。
蜂蜡熔化过程中吸收热量,温度不断升高,没有固液共存态。
特别提醒
oa段熔化前为固态,ab段熔化过程中为固液共存态,bc段熔化后为液态,实验时出现液态海波就说明海波开始熔化,当没有固态海波时说明海波熔化结束。
3.熔点和凝固点
(1)有些物质在熔化过程中持续吸热,但温度保持不变,这个温度叫做熔点。
(2)有些物质在凝固过程中持续放热,但温度保持不变,这个温度叫做凝固点。
特别提醒
物质的熔点不是一成不变的,改变外界的压强或掺杂其他物质等都会影响物质熔点。
例如合金的熔点比组成合金的每一种金属的熔点都低;冬天道路结冰,撒融雪剂课降低雪的熔点,更容易熔化;在水中加酒精可降低水的凝固点,作为汽车冷却剂使用。
4.晶体与非晶体
(1)有确定熔化温度的固体叫做晶体。没有确定熔化温度的固体叫做非晶体。
(2)晶体物质:海波、水晶、食盐、金属、萘、冰、明矾等;
非晶体物质:蜂蜡、石蜡、松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料等。
特别提醒
1.晶体与非晶体熔化
晶体
非晶体
有无熔点
有
无
熔化特点
吸收热量,但温度保持不变。
吸收热量,温度持续上升。
熔化条件
达到熔点,继续吸热
吸热
图像
D
C
A
B
熔化图像分析
AB段:熔化前,吸热升温,晶体为固态。
BC段:熔化过程,吸热但温度保持不变,为固液共存态。B点为固态,C点为液态。
CD段:熔化后,吸热升温,为液态。
吸热,温度不断升高,没有出现固液共存态。固体逐渐变粘,变稠,变稀最终变为液态。
2.晶体与非晶体凝固
晶体
非晶体
有无凝固点
有
无
凝固特点
放出热量,但温度保持不变。
放出热量,温度持续下降。
凝固条件
达到凝固点,继续放热
放热
图像
G
E
F
H
熔化图像分析
EF段:凝固前,放热降温,晶体为液态。
FG段:凝固过程,放热但温度保持不变,为固液共存态。F点为液态,G点为固态。
GH段:凝固后,放热降温,为固态。
放热,温度不断降低,没有出现固液共存态。液体逐渐变稀,变稠,变粘最终变为固态。
问题一:熔化和凝固
【角度1】熔化和凝固对应的现象
【典例1】第24届冬奥会在北京开幕!比赛期间,部分场馆采用人工造雪。人工造雪是将水注入一个专用的高压喷嘴或喷枪,使水接触到高压空气,高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中,在落到地面以前形成小冰晶,从而实现降雪,如图所示。人工造雪中的“雪”的形成是( )
A.凝固现象 B.熔化现象
C.从液态变成气态 D.从固态变成液态
【分析】凝固是物质从液体变为固态的过程,凝固放热。
【解答】解:由题知“高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中,在落到地面以前形成小冰晶”,是水从液体变为固态的过程,是凝固现象。
故选:A。
解法通则
物态变化过程指物质在固态、液态、气态三种状态之间的变化过程。熔化指物质由固态转变成液态,熔化要吸热。物质从液态变为固态的过程叫做凝固
【变式1-1】如图所示自然现象是由熔化形成的是( )
A.树叶上的露 B.树叶上的霜
C.河面上的冰消融 D.群山间的雾
【分析】熔化指物质由固态转变成液态,熔化要吸热。
【解答】解:A、树叶上的露是液化现象,故A错误;
B、树叶上的霜是水蒸气遇冷凝华形成的,故B正确;
C、河面上的冰消融是熔化现象,故C正确;
D、群山间的雾是液化现象,故D错误。
故选:C。
【变式1-2】下列优美的诗词中,加点字涉及的物态变化属于凝固的是( )
A.露似真珠月似弓 B.已是悬崖百丈冰
C.斜月沉沉藏海雾 D.月落乌啼霜满天
【分析】物质从固态变为液态的过程叫做熔化,物质从液态变为固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,物质从气态变为液态的过程叫做液化;物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
【解答】解:AC、露、雾的形成是液化现象,故AC错误。
B、水结成冰,属于凝固现象,故B正确;
D、霜是空气中的水蒸气直接变成的小冰晶,属于凝华现象,故D错误。
故选:B。
问题二:固体熔化时温度与时间的关系
1.【角度1】固体熔化时温度与时间的关系实验
【典例1】在探究石蜡和海波的熔化规律时,小梅根据实验目的,进行了认真规范的实验,获得的实验数据如下表所示。则下列四个选项中,判断不正确的是( )
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
石蜡的温度/℃
40
41
42
44
46
47
48
49
51
52
54
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
A.石蜡是非晶体
B.海波熔化时的温度是48℃
C.海波在熔化过程中不需要吸热
D.42℃时,海波的状态是固态
【分析】(1)要解决此题,需要知道晶体和非晶体的区别:晶体有一定的熔点而非晶体没有一定的熔点。
(2)要判断晶体的熔点,首先要了解晶体在熔化过程中的特点:吸热但温度不变。并且要了解熔点的概念;晶体熔化时的温度。
(3)要解决此题需要搞清温度低于熔点则晶体处于固态;若温度高于熔点则晶体处于液态;若温度等于熔点,则晶体可能处于液态、固态或固液共存态。
【解答】解:A、由表格中数据可知,海波从第4到9分钟,经历了5分钟,在此过程中温度保持不变,所以海波是晶体;而石蜡在整个过程中吸收热量,温度不断升高,所以石蜡是非晶体,故A正确。
B、在4﹣9min时,海波吸收热量,在熔化过程温度保持48℃不变,故海波熔化时的温度是48℃,故B正确。
C、海波是晶体,在熔化过程中的特点:吸热但温度不变,故C错误。
D、海波的熔点是48℃时,42℃低于海波的熔点,是固态,故D正确。
故选:C。
晶体在熔化过程中的特点:吸热但温度不变。晶体有一定的熔点而非晶体没有一定的熔点。
【变式1-1】小明猜想:水中加入别的物质后,将会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他把适量盐加入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像,如图所示。
(1)从图像中可以看出盐水从第 min开始凝固,该盐水的凝固点为 ℃;
(2)该实验验证了小明的猜想。下雪后,交警在路面上撒盐,就是为了 。
【分析】(1)晶体凝固时温度保持不变,凝固时保持不变的温度即凝固点;
(2)盐水的熔点比较低,在下雪的马路上撒盐是为了降低雪的熔点,使雪熔化的更快。
【解答】解:(1)由图像可知,图像中有一段温度保持不变,可见盐水是晶体;盐水从第10分钟开始凝固,到第20分钟凝固完成,凝固过程用了10分钟;在此过程中盐水放出热量,温度不变;
从图像可知:保持不变的温度是﹣2℃,故该盐水的凝固点是﹣2℃;
(2)盐水的熔点比较低,在下雪的马路上撒盐是为了降低雪的熔点,使雪熔化的更快。
故答案为:(1)10;﹣2;(2)降低熔点,加快熔化。
【变式1-2】用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
(1)下列措施不能使物质受热均匀的是 。
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
(2)加热到某一时刻温度计示数如图乙所示,其温度为 ,从B到C这段时间,该物质内能的变化是 (选填“变小”、“不变”或者“变大”)。
(3)根据实验数据绘出该物质的温度——时间图像如图丙所示,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度——时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是 (写出一种即可)。
【分析】(1)实验中,使用水浴加热法,对物质不断搅拌,都可以保证使物质均匀受热;
(2)温度计读数时要明确温度计的分度值,视线与液柱的液面相平,还要注意是零上还是零下;物质在熔化过程中吸热,温度保持不变;
(3)晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点;
(4)晶体熔化过程中温度保持不变,从温度测量不准确角度、熔化过程时间短、操作错误等方面分析。
【解答】解:(1)实验时,为了使物质均匀受热,可以对物质不断进行搅拌,使用水浴加热法,而C中的操作是温度计使用的常规操作,目的是准确测量物质的温度,不能使物质受热均匀,故选C;
(2)该温度计的分度值为1℃,液柱的液面在0刻度线以上,是零上,故示数为38℃;从B到C这段时间,该物质处于熔化过程中,需要吸收热量,故该物质的内能变大;
(3)由图丙可知,该物质在熔化过程中吸热,温度保持不变,有固定的熔点,所以该物质是晶体;
(4)晶体熔化过程中温度保持不变,另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是:物质受热不均匀,导致温度测量不准确(或物质的质量较小,熔化过程较快;或温度计的玻璃泡接触试管底或试管壁;或间隔的时间过长来记录温度的变化情况)。
故答案为:(1)C;(2)38℃;变大;(3)晶体;(4)物质受热不均匀,导致温度测量不准确(或物质的质量较小,熔化过程较快;或温度计的玻璃泡接触试管底或试管壁;或间隔的时间过长来记录温度的变化情况)。
3. 【角度2】固体凝固时温度与时间的关系曲线
【典例1】小明对甲、乙两种物质做凝固实验,得到温度﹣时间图象如图所示,下列分析中错误的是( )
A.甲在第2min时是液态 B.甲在ab段吸热
C.甲的凝固点是48℃ D.乙是非晶体
【分析】(1)晶体与非晶体的主要区别是:晶体有一定的熔点(凝固点),非晶体没有熔点(凝固点)。从图象上来看,晶体的凝固过程有一水平线段,表示晶体的凝固过程,此时对应的温度就是晶体的凝固点;
(2)晶体在凝固过程中,放热但温度不变。
【解答】解:
AC、由图知,甲在凝固过程温度保持不变,所以甲是晶体,凝固过程中温度保持48℃不变,所以甲的凝固点为48℃,第2min时,还没有开始凝固,所以为液态,故A、C正确;
B、该图象为凝固图象,所以甲在ab段放热,故B错误;
D、在上述两个图象中,甲在凝固时有一段温度不变的过程,故该过程为晶体的凝固过程,所以甲是晶体,乙的温度不断下降,所以乙为非晶体,故D正确。
故选:B。
从图象上来看,晶体的熔化或凝固过程有一水平线段,表示晶体的熔化或凝固过程,此时对应的温度就是晶体的熔点或凝固点.
【变式2-1】如图甲是小明用水浴法探究海波熔化特点的实验装置,根据温度计A和B的示数,绘制了海波和热水的温度随时间变化的图像,如图乙。下列说法正确的是( )
A.海波的沸点为48℃
B.海波的熔化时间为10min
C.10min时海波的状态一定是液态
D.海波在5~10min吸收热量,温度不变
【分析】(1)晶体和非晶体的区别:晶体有一定的熔点,而非晶体没有一定的熔点;表现在图像上,晶体熔化时有一段图像是水平的,而非晶体熔化时一直上升的;
(2)熔化结束时间减去开始熔化时间即为晶体海波的熔化时间;到第10分钟,海波的熔化将停止。
【解答】解:
ABD、由图像可知,在5~10min海波的温度保持48℃不变(这是海波的熔化过程),吸收热量,温度不变,说明海波有一定的熔点,则海波是晶体,且它的熔点是48℃,海波的熔化时间为5min,故AB错误,D正确;
C、由图像可知,第10min时,海波与水的温度相同,无法继续吸收热量,所以它的熔化将停止,不能确定是否熔化结束,海波的状态不一定是液态,故C错误。
故选:D。
【变式2-2】如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,下列说法正确的是( )
A.该物质的凝固点是60℃
B.在BC段,该物质处于固液共存状态
C.在DE段,该物质吸收热量,温度逐渐降低
D.在EF段,该物质温度保持不变,内能也不变
【分析】(1)物质凝固过程温度不变,这个不变的温度即为该物质的凝固点;
(2)晶体在熔化过程中温度不变,处于固液共存态;
(3)DE段为液态,放出热量,温度降低;
(4)晶体在凝固时,放出热量,但温度不变。
【解答】解:A、EF为该物质的凝固过程,对应的温度是45℃,因此凝固点为45℃,故A错误;
B、在BC段,该物质处于熔化过程中,不断吸热,但温度不变,处于固液共存状态,故B正确;
C、在DE段,该物质放出热量,温度逐渐降低,故C错误;
D、EF段是该物质的凝固过程,温度保持不变,此过程放出热量,内能减小,故D错误。
故选:B。
【角度3】熔点和凝固点
【典例1】金属镓在常温下是固态,把它放在手心,它很快就熔化了,镓的熔点可能是( )
A.﹣30℃ B.0℃ C.30℃ D.60℃
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化,熔化吸热;晶体在熔化时温度保持不变,这温度就叫晶体的熔点。
【解答】解:金属镓在常温下是固态,说明它的熔点高于20℃,人体的正常体温约37℃,把它放在手心,它很快就熔化了,说明它的熔点低于37℃,镓的熔点可能是30℃,故C正确。
故选:C。
物质由固态变为液态的过程叫熔化。根据定义进行判断。
【变式3-1】如图所示,正在研究员手心中熔化的是地球上最稀有的金属——镓。它在铝土矿矿石中的锌化合物中被发现。镓在25℃的恒温容器存储时呈固态,它的熔点可能是( )
A.﹣117℃ B.30℃ C.100℃ D.1083℃
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化,依据图片进行解答。
【解答】解:镓在25℃的恒温容器存储时呈固态,人的正常体温约37℃,由图可知,镓在手心里就熔化了,说明镓的熔点低于手的温度37℃,高于25℃,故ACD错误、B正确。
故选:B。
【变式3-2】小方和小雨在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?于是他们动手测量了盐水的凝固点。在测量过程中,他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL,小方加了1汤匙的盐,而小雨加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关。接着他们进行多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:
盐水的浓度(%)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
36
凝固点(℃)
0
﹣2
﹣4
﹣6
﹣8
﹣11
﹣15
﹣18
﹣17
﹣1.8
﹣1.4
0
在分析表格中数据后,他们得出以下结论,其中不正确的是( )
A.使用量程为“﹣20℃~120℃”的温度计可以完成该实验
B.当盐水浓度增大时,其凝固点先降低后升高
C.冷藏盒中给药品降温选用冰效果更好
D.实验后,他们联想到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪,因为撒盐降低了雪的凝固点
【分析】(1)使用温度计测量温度时要注意温度计的量程;(2)根据表中盐水浓度从0~36%,凝固点从0℃降低然后上升到0℃可得出结论;(3)根据盐冰的熔点低于0℃分析;(4)在雪上撒盐后,雪的熔点会降低,使雪在低于0℃的温度下熔化,因此冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪。
【解答】解:A.由表中数据可知,盐水的凝固点最低为﹣18℃,最高为0℃,使用量程为“﹣20℃~120℃”的温度计可以完成该实验,故A正确;
B.从表格中的数据可看出,盐水的浓度一直在变大,而盐水的凝固点是先降低后又升高,故B正确;
C.药品要求在0℃以下存放,要求所选物质的熔点在0℃以下,冰的熔点是0℃,盐冰的熔点低于0℃,所以冷藏盒中应使用盐水冰块,故C错误;
D.寒冷的冬季,向积雪撒盐,在其它条件相同时,积雪上洒盐水是掺有杂质,积雪的熔点降低,使积雪熔化,故D正确。
故选:C。
【角度4】晶体与非晶体
【典例1】固体分为晶体和非晶体的依据是( )
A.是否为金属 B.熔化时温度是否变化
C.软硬程度 D.是否会熔化
【分析】注意晶体和非晶体的区别:熔化过程中温度是否变化。若变化,则为非晶体,若不变,则为晶体。
【解答】解:晶体在熔化过程中,吸收热量,但温度保持不变;非晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不断升高。
因此固体分为晶体和非晶体的依据是熔化时温度是否变化,故ACD错误,B正确。
故选:B。
晶体和非晶体的区别:熔化过程中温度是否变化。有变化,则为非晶体,若不变,则为晶体,此时温度为熔点。
【变式4-1】关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高
B.晶体有熔点,非晶体没有熔点
C.晶体熔化时吸热,非晶体熔化时不吸热
D.当晶体处于熔点温度时,它的状态应该是固态或液态
【分析】(1)晶体在熔化过程中有固定的熔化温度,叫熔点,晶体熔化时吸收热量,温度保持不变;非晶体没有熔点,非晶体熔化时,吸收热量,温度升高。
(2)当晶体处于熔点温度时,它的状态可能是固态、液态或固液共存态。
【解答】解:ABC、晶体在熔化过程中有固定的熔化温度,即有熔点,晶体熔化时吸收热量,温度保持不变,物质处于固液共存态;非晶体在熔化过程中没有固定的熔化温度,即没有熔点,吸收热量,温度升高。故AC错误、B正确;
D.当晶体处于熔点温度时,它的状态可能是固态、液态或固液共存态,故D错误。
故选B。
【变式4-2】在下列温度T随时间t变化的图象中,能反映晶体物质凝固特点的是( )
A. B.
C. D.
【分析】(1)晶体和非晶体的重要区别,晶体和非晶体有没有一定的熔点和凝固点。
(2)通过图象中是否有不变的温度,首先可判断出是晶体还是非晶体,然后再根据物态变化之前温度逐渐上升还是逐渐下降判断是熔化还是凝固。
【解答】解:根据图象可知,C、D选项没有温度保持不变的直线,所以将CD不是晶体,因此排除;
图象A不断吸收热量,在某段过程中温度保持不变,是晶体熔化图象。
图象B不断放出热量,在某段过程中温度保持不变,是晶体的凝固图象。
综上分析,只有选项B符合题意。
故选:B。
【基础强化】
1.寒冷的冬季,在室外用湿手触摸金属管,手指皮肤会被“粘”在金属管上,下列能表示这种物态变化温度与时间关系图像的是( )
A. B.
C. D.
【分析】首先明确在室外用潮湿的手去触摸金属管,手指皮肤会被“粘”在金属管上,是手指皮肤上的水分遇到比较冷的金属管凝固形成的,其次要明确晶体和非晶体的重要区别:晶体熔化过程中,不断吸收热量,温度保持不变。凝固过程中,不断放出热量,温度保持不变;非晶体熔化过程中,不断吸收热量,温度不断上升。凝固过程中,不断放出热量,温度不断下降。
【解答】解:
在室外用潮湿的手去触摸金属管,手指皮肤会被“粘”在金属管上,是手指皮肤上的水分遇到比较冷的金属管凝固成冰;因为冰是晶体,所以从图中找出晶体的凝固图象即可;由图知,液体温度降低到0℃时,不断放热,温度保持不变,符合水的凝固特点,故B符合题意。
故选:B。
2.在“青少年科技创新大赛”中,小智同学发明了一种“神奇恒温杯”,他在双层玻璃杯的夹层中封入适量的熔点为48℃的海波晶体。开水倒入杯中后,水温会迅速降至适合人饮用的48℃左右,并能较长时间保持水温不变,这主要是利用海波( )
A.汽化吸热、液化放热 B.熔化吸热、凝固放热
C.升华吸热、凝华放热 D.熔化吸热、液化放热
【分析】物质由固态变为液态的过程是熔化,熔化需要吸热。物质由液态变为气态的过程是汽化,汽化需要吸热。物质由液态变为固态叫凝固,凝固过程要放出热量。
【解答】解:海波的熔点和凝固点为48℃,开水倒入杯中后,此时海波晶体被熔化,此时过程海波会吸收热量,当水的温度下降到48℃以下时,此时海波会凝固,会放出热量,在此过程中水能较长时间保持水温不变。
故选:B。
3.冰是晶体、石蜡是非晶体,下列说法正确的是( )
A.冰和石蜡在熔化过程中温度都上升
B.冰有固定的熔点,石蜡没有固定的熔点
C.冰熔化时吸热,石蜡熔化时不吸热
D.天上飘落的雪花不是晶体
【分析】晶体和非晶体在熔化过程都要吸热,晶体熔化时温度不变,有固定的熔点,非晶体熔化时温度升高,没有固定的熔点。
【解答】解:A、冰是晶体,熔化过程中温度不变,石蜡是非晶体,熔化过程中温度升高,故A错误;
B、冰有固定的熔点,石蜡没有固定的熔点,故B正确;
C、冰和石蜡熔化时都吸热,故C错误;
D、雪花是小冰晶组成的,是晶体,故D错误。
故选:B。
4.图甲是探究某种物质熔化时温度的变化规律的实验装置,在0~35min内对物质加热得到如图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法正确的是( )
A.该物质是晶体,熔点是80℃
B.该物质熔化过程持续了大约25min
C.该物质在15~20min内温度不变,说明没有吸收热量
D.采用“水浴法”对试管内物质加热,是为了缩短实验时间
【分析】(1)晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点;晶体熔化过程中不变的温度即为晶体的熔点;
(2)由图可知该物质从第10min开始熔化到第25min完全熔化,由此可知熔化时间;
(3)晶体熔化过程中吸热,温度不变;
(4)水浴法的好处是:使物质受热均匀。
【解答】解:A、由图乙可知,该物质熔化过程中温度保持80℃不变,因此该物质是晶体,熔点是80℃,故A正确;
B、由图可知,该物质熔化时间为25min﹣10min=15min,故B错误;
C、由图可知,该物质在15~20min内处于熔化过程中,晶体在熔化过程中吸热,温度不变,故C错误;
D、“水浴法”加热,可使物质受热均匀,温度变化较慢,便于记录熔化时间以及观察物质的状态,故D错误。
故选:A。
5.如图甲所示,是小坤“探究物质熔化规律”的实验装置,下列说法错误的是( )
A.图甲采用水浴法加热是为了使物质受热均匀
B.图乙中温度计的示数为2℃
C.图丙中物质在AB段处于固态,该物质是晶体
D.图丙中物质在BC段吸收热量、温度和内能都不变
【分析】(1)探究晶体和非晶体的熔化和凝固实验时,一般都采用水浴法,物体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)先明确温度计的分度值,再根据液面位置读数;
(3)根据晶体熔化的特点分析;
(4)物体吸收热量,内能变大。
【解答】解:
A、将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法。采用水浴法,固体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度,故A正确;
B、由图可知,温度在0℃以上,分度值为1℃,示数为2℃,故B正确;
C、由图可知,该物质在熔化过程中,吸收热量,温度不变,该物质是晶体,故C正确;
D、图丙中物质在BC段吸收热量,温度不变,但内能变大,故D错误。
故选:D。
6.如图,塑料草莓是由3D打印机在高温下把塑料复合材料变成液浆,再由喷头喷出固化而成。此过程的物态变化是( )
A.先液化后凝固 B.先液化后汽化
C.先熔化后凝固 D.先熔化后汽化
【分析】(1)物质从固态变成液态的过程叫熔化;
(2)物质从液态变成固态的过程叫凝固。
【解答】解:塑料草莓是由3D打印机在高温下把塑料复合材料由固态变成液浆,是熔化过程;再由喷头喷出使液浆由液态变成固态,是凝固过程,故塑料草莓的制成过程是先熔化后凝固的过程。
故选:C。
7.如图是海波的熔化图象,从图象中获得的信息正确的是( )
A.海波的沸点是48℃
B.海波在BC段放出了热量
C.海波在温度为48℃时一定是液态
D.6min时海波开始熔化
【分析】这是海波的温度随时间变化的图象,因为海波属于晶体,而晶体具有一定的熔点,因此这一曲线主要分为三段,AB段是固态,BC段是熔化的过程,为固液共存状态,CD段为液态。
【解答】解:A、48℃时,海波正在熔化,此时是固液共存状态,这一温度是海波的熔点。不合题意;
B、BC段正是熔化过程,而熔化是要吸热的。不合题意;
C、海波在48℃的熔点温度时,可能处于固态、液态或固液共存状态,并不一定是液态。不合题意;
D、第6min时,海波达到熔点温度,所以开始熔化。符合题意。
故选:D。
8.下列物质中,均属于晶体的一组是( )
A.食盐、沥青、蜂蜡 B.冰、玻璃、石蜡
C.萘、铁、松香 D.冰、食盐、海波
【分析】常见的晶体有各种金属,海波,冰、食盐、水晶、固态的酒精等;常见的非晶体有石蜡、玻璃、沥青、松香。
【解答】解:A、食盐是晶体,沥青和蜂蜡是非晶体,故A不符合题意;
B、冰是晶体,玻璃和石蜡是非晶体,故B不符合题意;
C、萘和铁是晶体,松香是非晶体,故C不符合题意;
D、冰、食盐、海波都是晶体,故D符合题意。
故选:D。
9.打铁花(如图所示)是流传于豫晋地区的民间传统烟火,国家级非物质文化遗产之一。表演时打花艺人轮番用花棒将铁汁打击到棚上,铁汁迅速变成微小固态颗粒的过程中发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.液化 D.凝华
【分析】凝固指物质由液态转变成固态,凝固要放热。
【解答】解:铁汁是液态,铁是固态,故此过程是凝固现象,故B正确。
故选:B。
10.小宇同学在研学活动中,知道了中国古代青铜器的制作需要经过多个环节。其中“熔炼青铜”环节是将铜、锡等金属加热变为液态。“铸造”环节是将液态的青铜倒入模具中,使其冷却成型。下列说法正确的是( )
A.铜与锡的熔点相同
B.铜和锡从固态变为液态是液化现象
C.铜与锡都是非晶体
D.青铜从液态冷却成型是凝固现象
【分析】(1)固态变为液态的过程叫做熔化;
(2)液态变为固态的过程叫做凝固;
(3)晶体和非晶体的主要区别是:晶体有一定的熔点,非晶体没有熔点。
【解答】解:A、铜与锡的熔点不同,故A错误;
B、固态青铜原料加热化为液体的过程是熔化,故B错误;
C、铜与锡有固定的熔点,都是晶体,故C错误;
D、青铜液体倒入模具中冷却成青铜器的过程是凝固,故D正确。
故选:D。
11.某实验小组用如图甲所示的实验装置探究固体熔化时温度的变化规律,得到如图乙所示的图像。下列说法正确的是( )
A.该固体是非晶体,熔点为80℃
B.该固体熔化时间持续了大约35min
C.第20min时,试管中的物质处于固液共存态
D.该固体在熔化过程中,不断吸热,温度不变,内能不变
【分析】(1)晶体有一定的熔点,晶体熔化时的温度是熔点,熔化过程中吸收热量温度不变,内能增加;
(2)晶体从开始熔化到全部变成液态经历的时间差为晶体熔化的时间;
(3)熔化过程中处于固液共存状态,吸收热量,内能增加。
【解答】解:A、该物质在10~25min内一直在吸收热量,温度保持80℃不变,故该固体是晶体,熔点为80℃,故A错误;
B、该固体熔化过程持续了大约25min﹣10min=15min,故B错误;
C、第20min时,试管中的物质处于熔化过程,晶体在熔化过程中处于固液共存态,故C正确;
D、该固体在熔化过程中,不断吸热,温度不变,内能增加,故D错误。
故选:C。
12.为了探究物质熔化的规律,小明同学所在的学习小组选取了冰与海波两种物质,并利用图甲中的实验装置进行探究。
(1)在探究“冰的熔化规律”实验中,宜选用 (选填“碎冰块”或“整冰块”),目的是 ;
(2)根据实验记录的数据,小明他们作出了熔化图象,如图乙、丙,他们发现冰和海波在熔化过程中,虽然不断吸收热量,但温度不变,由此他们判断冰和海波都是 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)根据现象可知,海波的熔化图象是 (选填“乙”或“丙”);
(4)小红未对冰块进行加热,可是冰块仍然熔化了,于是小红认为冰的熔化不需要吸热。她的看法是 (选填“正确”或“错误”)的;原因是 。
【分析】(1)体积较大的冰块温度计的玻璃泡不能很好的与冰块接触,而碎冰块能很好的包裹住温度计玻璃泡,并且受热均匀;
(2)区别晶体与非晶体的方法:有无固定的熔点;
(3)在标准大气压下,冰的熔点是0℃,海波的熔点是48℃;
(4)冰会从室温环境中吸收热量熔化。
【解答】解:(1)体积较大的冰块温度计的玻璃泡不能很好的与冰块接触,而碎冰块能很好的包裹住温度计玻璃泡,并且受热均匀故选择碎冰块;
(2)区别晶体与非晶体的方法:有无固定的熔点,从图中来看,冰跟海波熔化时都有固定的熔点,所以冰跟海波都是晶体;
(3)在标准大气压下,冰的熔点是0℃,海波的熔点是48℃;故海波的熔化图像是丙;
(4)冰的熔点较低,会从室温中吸收热量而熔化,所以小红的看法是错误的。
故答案是:(1)碎冰块;冰块受热均匀;(2)晶体;(3)丙;(4)错误;冰会从室温环境中吸收热量熔化。
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【素养提升】
13.某同学在做海波的熔化和凝固实验时,根据记录的数据,画出了如图所示的曲线,如果数据记录和作图都没有错误,则以下判断中正确的是( )
A.在t=0时刻显示的温度就是海波的熔点
B.在0~t1时间内海波在不断的放出热量
C.在t1∼t2时间内含有海波的放热过程
D.在t2时刻刚停止加热,t3时刻又开始加热
【分析】(1)从曲线的变化可判断温度的高低;温度不变的那段时间对应的温度是该物质的熔点;熔点是晶体熔化时的温度,晶体在熔化时保持熔点温度不变,处于固液共存状态;
(2)晶体熔化吸热,凝固放热;
(3)晶体温度不断降低,不断地放出热量。
【解答】解:A、海波是晶体,其在熔化过程中温度保持不变,这一温度是它的熔点,则图像中水平线段对应的温度为海波的熔点;在t=0时刻显示的温度是海波的初始温度,低于海波的熔点,故A错误;
B、图中0~t1时间内海波的温度持续上升,不断吸收热量,此时海波为固态,故B错误;
CD、t1~t2时间内海波的温度保持不变,此时显示的温度为海波的熔点或凝固点,为固液共存状态;t2~t3时间内海波的温度降低,放出热量,此时为固态;t3时刻后海波的温度又升高,说明t3时刻又开始加热(或吸热);
由以上分析可知,t1时刻海波为固态,t1~t2时间内海波为固液共存状态,t2时刻海波为固态,则t1~t2时间内海波一定是先熔化,后凝固,所以在t1∼t2时间内既有海波的吸热过程,又有海波的放热过程,且在t2时刻之前就停止了加热,故C正确,D错误。
故选:C。
14.质量相等的甲、乙两种固态物质,在用相同热源加热时温度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两种物质,熔化过程中吸收的热量不相等
B.甲、乙两种物质熔化前比热容相同
C.甲物质的熔点和凝固点相同
D.甲、乙两种物质全部变为液态后,继续加热,温度不变
【分析】(1)在对物质进行加热时,其吸热的多少是通过加热的时间反映出来的;(2)晶体有一定的熔点,即图象中水平线所对应的温度值;(3)根据公式Q=cmΔt在质量、吸收的热量一定时,温度变化值大的比热容小。
【解答】解:A、吸热多少看加热时间,甲、乙两种物质,熔化时间都是10分钟,熔化过程中吸收的热量相等,故A错误;
B、质量相等的甲、乙两种固态物质吸热升温速度不同,甲、乙两种物质熔化前比热容不相同,故B错误;
C、同一晶体物质的熔点和凝固点相同,故C正确;
D、物质全部变为液态后,继续加热,温度升高,故D错误。
故选:C。
15.2024年2月20日,临沂迎来冻雨天气。当地面温度低于0℃时,下雨之后雨滴落在车上,轿车玻璃上披上了一层“冰甲”,如图所示。下列现象与冻雨涉及的物态变化相同的是( )
A.霜满枝头 B.露珠晶莹
C.树枝挂满冰凌 D.冰雪消融
【分析】雨滴变成冰的过程叫做凝固,即液态变成固态的过程。
【解答】解:A.霜的形成是凝华,故A错误;
B.露珠的形成是液化,故B错误;
C.冰凌的形成是凝固,故C正确;
D.冰雪消融是熔化,故D错误。
故选:C。
16.小涛猜想水中加入别的物质后,一定会对液体的凝固点产生影响,为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小涛就观察盐水状态、测出温度,并记录其温度随时间的变化情况,如图甲所示,再将一个装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲图中,在t=25min时,该物质处于固液共存状态
B.甲图中,盐水的凝固过程用时20min
C.甲图中,10﹣20min时,该物质温度不变,所以没有放出热量
D.乙图中,烧杯中盐冰水混合物中固体会变少
【分析】晶体和非晶体的区别:晶体熔化时温度不变,晶体熔化时的温度叫熔点;而非晶体熔化时温度逐渐升高,没有熔点;晶体熔化时吸热温度不变,处于固液共存状态。
【解答】解:AB.盐水从第10分钟开始凝固,到第20分钟凝固完成,熔化过程持续了t′=20min﹣10min=10min,在t=25min时,该物质处于固态,故AB不符合题意;
C.甲图中,10—20min时,盐水处于凝固过程,凝固过程具有温度不变、放出热量的特点,故C不符合题意;
D.冰水混合物的温度高于盐冰水混合物,盐冰水混合物吸收热量,盐冰会化成水,盐冰会减少,故D符合题意。
故选:D。
17.小明利用如图甲所示的装置探究固体熔化时温度的变化规律,往烧杯中加适量的水,将温度计插入试管后,待温度升至50℃左右开始,每隔1min记录一次温度,温度随时间变化的图像如图乙所示,下列说法中错误的是( )
A.图甲中酒精燃烧时,将化学能转化为内能
B.该实验用水浴法加热,目的是让物质受热均匀
C.该物质是晶体,80℃时一定处于固液共存状态
D.BC段熔化过程与DE段沸腾过程中内能都增大
【分析】(1)酒精燃烧时,将化学能转化为内能;
(2)采用水浴法加热能使物体受热均匀;
(3)晶体和非晶体的重要区别:晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点;晶体熔化时不变的温度就是熔点,熔化从第10分钟到25分钟,用时15分钟;
(4)晶体熔化时吸收热量,内能增加,温度不变。
【解答】解:A.酒精燃烧时,消耗化学能,产生内能,将化学能转化为内能,故A正确;
B.采用水浴法加热能使物体受热均匀,且温度上升较慢,便于记录温度,故B正确;
C.由图可知,该物质熔化过程中温度保持80℃,说明该物质是晶体,熔点是80℃,80℃时可能是固态,可能是液态,可能是固液共存状态,故C错误;
D.BC段熔化过程,吸收热量,内能增大,DE段沸腾过程中,吸收热量,内能增大,故D正确。
故选:C。
18.如图所示是《天工开物》中的铸釜场景,匠人将铁水倒入范(模具)中即可浇铸成形。选项中能正确描述这一过程温度T随时间t变化的图像是( )
A. B. C. D.
【分析】晶体和非晶体的主要区别是:晶体有一定的熔点,非晶体没有熔点;在图象上表现为一条水平线段,此时对应的温度就是晶体的熔点;
熔化过程吸收热量,图象表现为随时间的增加温度呈上升趋势;凝固过程放出热量,图象表现为随时间的增加温度呈下降趋势。
【解答】解:铁是晶体,铁水的浇铸成模过程属于晶体的凝固过程;
A、温度逐渐升高,有水平线段,是晶体的熔化图象,故A不符合题意;
B、温度逐渐降低,有水平线段,是晶体的凝固图象,故B符合题意;
C、温度逐渐升高,没有水平线段,是非晶体的熔化图象,故C不符合题意;
D、由于温度逐渐降低,且没有水平线段,故是非晶体的凝固图象,D不符合题意。
故选:B。
19.利用图甲所示的装置探究固体物质熔化时温度的变化规律,在0~35min内对物质加热,得到图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法正确的是( )
A.该物质在10~15min内没有吸收热量
B.该物质是晶体,在熔化过程中内能增大
C.该物质熔点为80℃,当地气压低于1标准气压
D.在20min时撤去酒精灯,该物质的熔化过程马上停止
【分析】(1)晶体与非晶体的区别:晶体有固定的熔化温度,即熔点,非晶体没有熔点;
晶体在熔化时吸收热量,温度保持不变,但内能增加。
(2)晶体熔化的条件是温度达到熔点继续吸热,发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解:AB、由图象可看出,该物质升高到80℃时,继续吸热,但温度不再升高,此时间段内该物质在熔化,有一定的熔化温度,故是晶体;
该物质在10~15min内一直在吸收热量,但是温度保持不变,因为该晶体正在熔化;
晶体在熔化时吸收热量,温度保持不变,但内能增加,故A错误,B正确;
C、该物质熔化时的温度是熔点,为80℃,但不能确定当地气压低于1标准气压,故C错误;
D、在20min时撤去酒精灯,该物质的熔化过程不会马上停止,是因为烧杯内水的温度高于晶体的熔点,物质可以继续吸收热量,故D错误。
故选:B。
20.如图甲所示是小明同学“探究晶体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度计示数/℃
46
47
48
△
48
48
48.5
49
(1)为了完成“晶体熔化时温度的变化规律”探究小明还应找到的测量工具是 。
(2)使用“水浴法”对试管内物质进行加热的好处是 。
A.缩短实验时间
B.使试管内物质均匀受热
(3)当温度计示数上升到20℃时,每隔1min记录一次温度计的示数如表所示。当观察到 时表示晶体开始熔化。表中第3min温度计的示数应为 ℃。
(4)第4min时试管中的物质处于 态,从第2min至第5min试管中物质的内能有什么变化? 。
【分析】(1)实验需要记录温度随时间的变化规律,需要用到测量温度和时间的工具;
(2)水浴法可以使物质受热均匀,温度上升缓慢,便于记录;
(3)当观察到有液态物质出现时表示晶体开始熔化;晶体在熔化过程,吸热温度不变;
(4)熔化过程中,物质处于固液共存态;晶体熔化的过程中吸收热量且温度不变,内能增加。
【解答】解:(1)本实验需要记录温度随时间变化规律,因此需要测量时间的工具:秒表或停表;
(2)将装有适量碎冰的试管放入温水中加热,这种方法叫水浴法,这种方法不仅可以使试管受热均匀,而且物质的温度上升的更慢,便于记录各时刻温度;故A错误、B正确;故选:B;
(3)当观察到有液态物质出现时表示晶体开始熔化;表中第3min处于熔化过程,温度保持在熔点48℃不变;
(4)第4min时冰处于熔化过程中,属于固液共存态。分析表中数据可知,第2min至第5min物质处于熔化过程,吸收热量而温度保持不变,内能增加。
故答案为:(1)秒表;(2)B;(3)有液态物质出现;48;(5)固液共存;增加。
【能力培优】
21.小李在做热学探究实验时。
(1)如图甲所示是组装实验器材时的一个情形,接下来的操作应该是调节 铁圈上移。
(2)如图乙所示是他在一个标准大气压下,科学规范进行实验探究某物质熔化实验后描绘的“温度﹣时间”图象。
①由图象分析可知:该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”);
②整个熔化过程是指图中的哪一段 (用A、B、C、D点表述起止点);
③图象中的AB段和CD段的倾斜角度不同,其主要原因是它们的 (选填“质量”“比热容”或“温度”)不同。
(3)实验中,把某物质装在试管内放在水中加热,是可以让物体均匀受热,同时还可以让物质温度上升的较 (选填“快”或“慢”)。
【分析】(1)酒精灯用外焰加热;
(2)①②晶体有固定的熔点和凝固点,晶体在熔化过程中吸热但温度不变;
③相同质量的固态和液态物质,吸收相同的热量,其温度变化不同;
(3)水浴法加热可以使物体均匀受热,减慢熔化速度,发现熔化过程中的规律。
【解答】解:(1)酒精灯用外焰加热,应将C铁圈上移;
(2)①如图乙所示是物质的温度随加热时间变化的图象,由图象可知:该物质属于晶体,这样判断的依据晶体熔化时吸热温度不变;
②BC段是熔化过程,吸热但温度保持不变;
③在图乙所示中,AB段与CD段的倾斜程度不同,这是因为水和冰的比热容不同,相同质量的固态和液态物质,吸收相同的热量,其温度变化不同;
(3)水浴法加热不但能使试管均匀受热,而且晶体的温度上升较慢,便于记录各个时刻的温度。
故答案为:(1)C;(2)①晶体;②BC;③比热容;(3)慢。
22.在研究“固体熔化时温度的变化规律”实验中,同学们选用不同物质进行实验。甲同学选择的实验物质是石蜡,实验装置如图(a)所示。
(1)除了图(a)中实验器材外,还需要的测量工具是 。
(2)实验时,要把石蜡块研磨成颗粒状,石蜡颗粒 (选填“大”或“小”)一些好。
(3)实验中,为了使温度计所测温度能够反映试管中所有石蜡颗粒的温度,应该进行下列哪个操作 (将正确选项前的字母填写在横线上)。
A.用搅拌器不断搅拌烧杯中的水
B.用温度计不断搅拌石蜡颗粒
C.用搅拌器不断搅拌石蜡颗粒
D.用酒精灯直接加热试管
(4)甲同学进行了正确操作,当温度升到42℃开始计时,第2min发现试管中出现少许液体,第7min时石蜡已经全部变成液态。他根据实验数据画出的图象如图(b)所示。
①根据图象可以得出的探究结论是:石蜡熔化时,温度 。
②由图象可知,石蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(5)乙同学是在家中做实验,他选择的实验物质是冰,从冰箱冷冻室取出碎冰装在试管中,发现还没有加热就有一部分冰熔化了,如图(c)所示。因此,他认为:冰熔化不需要吸收热量。请简要分析他的观点是否正确, (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
【分析】(1)测量加热时间需要用到停表;
(2)为了使石蜡在加热时受热均匀,应该使石蜡颗粒细小一些;
(3)实验过程为了受热均匀,应该搅拌加热的固体;
(4)石蜡是非晶体,熔化吸热温度升高;
(5)冰块可以从空气中吸热而熔化。
【解答】解:(1)实验中需要测量温度和时间,因而需要测量时间的秒表;
(2)实验时,要把石蜡块研磨成颗粒状,石蜡颗粒小,便于插入温度计和受热均匀;
(3)加热时液体可以对流不需要搅拌,应该搅拌固体颗粒,温度计的玻璃瓶很薄,不能搅拌,必须用搅拌器搅拌,利用水浴法加热可以受热均匀,不能直接用酒精灯加热,熔化过快,不易观察,故选C。
(4)①根据图像可以看出,石蜡熔化过程,吸热温度不断升高,得出的探究结论是:石蜡熔化时,温度升高。
②由图像可知,石蜡没有固定的熔点,是非晶体;
(5)冰箱冷冻室取出碎冰装在试管中,发现还没有加热就有一部分冰熔化了,是因为冰块比空气温度低,从空气中吸热熔化,不是不需要吸热。
故答案为:(1)秒表;(2)小;(3)C;(4)①不断升高;②非晶体;(5)不正确;碎冰从空气中吸收了热量。
23.小明发现冬季水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有结冰,于是猜想,水中加入盐后,会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他配置了一定浓度的盐水放入冰箱,研究盐水的凝固过程,定时观察盐水的温度变化,绘制图象如图所示。
(1)盐水的凝固点为 ℃,凝固过程用了 min。
(2)实验中发现盐水凝固时间较长。若保持冰箱内温度不变,请写出一种缩短凝固时间的方法: 。
(3)冬天,路上的积雪不能及时熔化,会影响交通安全。人们在雪上撒盐使雪在较低气温下熔化,原因是 。
【分析】(1)盐水凝固的温度为盐水的凝固点,与水凝固的图象对比即可求解分析图象特点,结合晶体凝固的特点,分析答题;凝固结束时间减去开始凝固时间即为凝固过程需要的时间,晶体凝固过程中的温度不变;
(2)从盐水的质量角度分析凝固时间较长;
(3)在雪上撒盐可以降低雪的熔点。
【解答】解:(1)从图象可知:温度保持不变的温度是﹣2℃,故该盐水的凝固点是﹣2℃;由图象甲可知,物质在10~20分钟凝固,凝固过程用了20min﹣10min=10min;
(2)盐水凝固时间较长,可能是因为盐水的质量较多,因此可以通过减少盐水的质量来缩短盐水凝固时间;
(3)在雪上撒盐可以降低雪的熔点,使雪在温度较低的情况下也能尽快熔化。
故答案为:(1)﹣2;10;(2)减少盐水的质量;(3)撒盐降低了雪的熔点。
24.小丽选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”,设计的实验装置如图甲所示.
(1)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热,而不是直接用酒精灯加热,目的是为了使试管内的物质 ;
(2)将温度计正确插入蜂蜡和海波中,观察温度计示数时视线A、B、C如图乙所示,其中正确的是 ;
(3)丙图是小丽绘制的海波的熔化图象,图中BC段表示海波的熔化过程,此过程中海波 (填“吸收”或“放出”)热量,温度 (填“升高”、“降低”或“不变”).第10min海波处于 态(填“固”、“液”或“固液共存”);
(4)丁图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象,蜂蜡在熔化过程中温度 (填“升高”、“降低”或“不变”),蜡是 .(填“晶体”或“非晶体”)
【分析】(1)用水浴法加热固态物质,可以使其均匀受热;
(2)在观察温度计进行读数时,视线应与液柱的上表面相平;
(3)海波是晶体,在熔化过程中不断吸热,但温度保持不变,根据这个特点进行分析;
(4)蜂蜡是非晶体,熔化过程中温度一直升高.
【解答】解:
(1)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热,这样可以使蜂蜡、海波受热均匀;
(2)读数时视线应与液柱的上表面相平,所以B正确;
(3)海波是晶体,在熔化过程中不断吸热,但温度保持不变,图丙从第6至第12分钟温度保持不变,所以是晶体的熔化图象,第10min处于固液共存状态;
(4)图丁温度不断升高,是非晶体的熔化图象.
故答案为:(1)受热均匀;(2)B;(3)吸收;不变; 固液共存;(4)升高;非晶体.
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