3.2 熔化和凝固(6大题型)-2024-2025学年八年级上册物理同步题型分类讲与练(人教版2024)
2024-10-11
|
2份
|
42页
|
787人阅读
|
42人下载
精品
内容正文:
3.2 熔化和凝固
知识点 1 物态变化
1、物质的三种状态
自然界中的物质,通常有固态、液态、气态三种状态。
2、物态变化
(1)概念:物质各种状态间的变化叫作物态变化。
(2)理解:
①物质的种类没有发生变化,只是状态发生了变化。
②物质仅形状发生变化的不是物态变化。如铁块变成铁屑,状态没变,因此不属于物态变化。
③物态变化有条件,通常与温度有关。
知识点2 熔化和凝固
1、熔化和凝固
熔化
凝固
概念
物质从固态变成液态的过程叫作熔化
物质从液态变成固态的过程叫作凝固
解读
熔化和凝固是两个互逆的物态变化过程。
【注意】熔化不是融化、溶化。物理学中,在解释有关物理现象,涉及填写物态变化时,只能用熔化。
①熔化是指物质从固态变成液态的过程。熔化时要吸收热量,所以用火字旁“熔”。
②溶化是指固态物质在液体中分散开来,例如蔗糖溶于水。
③融化特指冰、雪、霜等受热后化成水,多用于文学作品中。
2、实验:探究固体熔化时温度的变化规律
(1)实验目的:探究固体熔化时温度的变化规律。
(2)实验器材:酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、水、试管、温度计、秒表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、火柴、搅拌棒。
(3)实验过程:实验时用两套完全相同的实验装置,试管中分别加入适量海波和石蜡,并用酒精灯加热。
将温度计插入试管后,待温度升至40℃左右开始,每隔大约1 min 记录一次温度,观察不同温度下它们的状态变化。在海波或石蜡完全熔化后再记录4~5 次。把数据填入表格。
(4)实验图像
图像分析:根据海波熔化图像的特征,可将整个过程分为三段:AB 段、BC 段和 CD段。
①AB 段——海波是固态,这段时间海波吸热,温度不断升高;
②BC 段——海波是固液共存态,这段时间海波吸热熔化,但温度保持为48 ℃;
③CD段——海波完全变为液态,这段时间海波吸热,温度不断升高。
(5)实验结论:不同物质的熔化特点不一样,有些物质(如海波)具有固定的熔化温度,即在熔化过程中吸热但温度保持不变;有些物质(如石蜡)没有固定的熔化温度,在熔化过程中吸收热量,温度不断上升。
(6)实验常考的作用及注意事项
①取适量的海波和石蜡,“适量”的原因:避免加热时间过长或过短。
②组装器材应该按照“自下而上”的顺序。
③石棉网的作用:使烧杯底部受热均匀。
③酒精灯的使用:酒精灯不能相互引燃;使用酒精灯时要用“外焰”加热;用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
④将试管放在盛水的烧杯中加热,采用的是水浴法。水浴法可使物质均匀、缓慢受热。
⑤为了使海波、石蜡受热均匀,可将物质研碎,或在加热过程中要用搅拌器不断搅拌(切勿将温度计当搅拌器使用)。
3、液体凝固时的特点
①对液态海波停止加热后,海波的温度逐渐下降。当温度降低到48℃时,液态海波开始凝固,凝固过程温度不变,直到海波全部变为固态后温度又开始下降。
②对液态石蜡停止加热后,石蜡由稀变软后逐渐变为固态,整个过程温度一直下降。
知识点3 熔点和凝固点
1、晶体和非晶体
(1)晶体:有固定的熔化温度的固体叫作晶体。常见的晶体有海波、冰、萘、食盐、各种金属等。
(2)非晶体:没有固定的熔化温度的固体。常见的非晶体有玻璃、松香、石蜡、沥青等。
2、熔点与凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同,熔点一般也不同;非晶体没有确定的熔点。
(2)凝固点:液体凝固形成晶体时有确定的温度,这个温度叫做凝固点。同一物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
3、晶体熔化与凝固的条件
(1)晶体熔化的条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
(2)晶体凝固的条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
4、晶体和非晶体在熔化或凝固时的比较
晶体
非晶体
相同点
熔化过程吸热、凝固过程放热
不同点
熔点(凝固点)
有
没有确定的熔点和凝固点
温度变化
熔化或凝固过程中温度不变
熔化过程中温度一直上升,凝固过程中温度一直下降
图像
知识点4 熔化吸热 凝固放热
1、熔化吸热
晶体在熔化过程中虽然温度不变,但是必须继续加热,熔化过程才能完成,所以晶体的熔化过程是一个吸热过程。非晶体熔化也吸热。
2、凝固放热
凝固是熔化的相反过程,所以凝固过程是放热的过程。
3、应用
用冰冷却食品保鲜利用了熔化吸热;北方的冬天,菜窖里放几桶水,这是因为水结冰时放热使菜窖内的温度不会太低。
1、熔化、凝固图像的应用
①判断熔化、凝固:温度随时间总体呈上升趋势的是熔化,反之是凝固。
②判断晶体、非晶体:图像中有一段水平线段的是晶体,没有的是非晶体。
③图像中水平线段所对应的温度值是熔点(凝固点)。
2、对熔化、凝固的条件的理解
晶体熔化(凝固)有两个条件:达到熔点(凝固点)、继续吸热(放热)。两个条件缺一不可。若晶体温度达到熔点(凝固点),但无法继续吸热(放热),是不会熔化(凝固)的。
例如,烧杯和小试管中都放有一定量的冰和水,对烧杯进行加热,烧杯中的冰没完全熔化时,试管内的冰不会熔化。因为烧杯中仍为冰水混合物,温度仍为0℃,试管中冰与水的温度和烧杯中冰水混合物的温度一样,没有温差,不能吸热,所以试管中的冰不会熔化,
题型1 晶体和非晶体的判断
【例1】(2024·新疆伊犁·三模)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
【变式1-1】(多选)(23-24八年级上·河南平顶山·期中)关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )
A.晶体和非晶体在熔化过程中温度都上升 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.天上飘落的雪花是晶体
【变式1-2】(23-24八年级上·湖北十堰·月考)固体分晶体和非晶体两种,它们的根本区别是是否有固定的 ;在①冰、②石蜡、③松香、④铁、⑤海波、⑥沥青这些物中,属于晶体的有 。(填序号)
【变式1-3】(24-25八年级上·黑龙江齐齐哈尔·月考)固体分晶体和非晶体两种,在①冰、②石蜡、③松香、④铁、⑤海波、⑥沥青,这些物体中,属于晶体的有 (填序号)。它们跟其他物体的根本区别是 。
【变式1-4】(2024·山东济南·二模)我国古代科技著作《天工开物》中,对钱的铸造有“一罐约载铜、铅十斤,铜先入化,然后投铅,洪沪扇合,倾入模内”的记载。其中“铜先入化”描述的物态变化是 ,“倾入模内”后铜铅合金液体将发生凝固,此过程中若液体的温度不断改变,说明合金是 (选填“晶体”或:“非晶体”)。
题型2 实验探究物质熔化和凝固的特点
【例2】(24-25八年级上·吉林长春·月考)小明用如图甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。
(1)实验时,用“水浴法”加热,这是为了 。试管里应装有适量的较 (选填“大”或“小”)的冰块。
(2)加热到某一时刻,温度计示数如图乙所示,此时物质的温度是 ℃,如果俯视读数,测量结果会偏 。
(3)根据实验数据画出了图丙中折线ABCD图像,由图像可以推知冰是 体。第8min时,物质处于 态;冰熔化经历了 min。
(4)制冷时,用0℃的冰比用0℃的水效果好,是因为 。
【变式2-1】(23-24八年级上·湖南衡阳·月考)小红同学用如图甲所示的装置对冰加热,记录绘制了冰熔化时温度随时间变化的图象,如图乙所示。
(1)在探究冰的熔化时,除了如图甲的装置以外,还缺少一个仪器是 ;
(2)安装图甲所示的器材时,先确定 (选填“铁棒A”或“铁圈B”)的位置;
(3)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度﹣时间”图象可知,冰熔化时吸热但温度 ,冰的熔点为 ℃;
(4)由图乙可知:冰属于 (晶体/非晶体)。图乙中第10min时,物质处于 态。
【变式2-2】(24-25九年级上·云南昆明·月考)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”)
(5)如图是某物质凝固时的图象,由图象可知:
(a)固体分为晶体和非晶体,图中的这种物质是 ;
(b)物质在BC段这个过程中要 热。
【变式2-3】(23-24九年级上·福建厦门·月考)如图所示是“探究海波熔化时温度的变化及状态变化的规律”的实验装置。
(1)安装实验器材时,应按照 (填“自上而下”或“下而上”)的顺序进行。先点燃酒精灯再安装石棉网的目的是 ,最后才安装温度计的目的是 ;
(2)将装海波的试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌,而不是用酒精等直接加热,目的是使试管内的海波 ;
(3)为了使试管中的海波受热均匀,应选择 的海波进行实验(选填“大颗粒”或“小颗粒”);
(4)下表是实验中记录的数据。海波在第6分钟时处于 状态。一共熔化 分钟;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
49
50
51
(5)图乙是某时刻温度计的示数,温度是 ℃;
(6)另一实验小组的同学上述小组设计的表格认为不完整,缺少一个物理量,你认为上述表格应加入的合理栏目是 。
【变式2-4】(23-24八年级上·湖北武汉·月考)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象。
(1)安装图甲所示的器材时,先确定 (选填“铁棒A”“铁夹B”或“铁圈C”)的位置,实验中,需要观察试管内物质的 ,并记录温度和加热时间。
(2)分析图乙可知,该固体熔化过程中的温度变化规律是 。该物质在第时处于 态。
(3)在探究固体熔化过程温度的变化规律时,如果记录温度的时间间隔过长,可能会带来什么问题是: 。
(4)夏天,我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加入适量冰块,而不是直接加入与冰块质量相等的冷水。是因为冰块熔化成水的过程中 热量,从而使饮料的温度下降得更多。
【变式2-5】(23-24八年级上·江苏泰州·月考)小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有,小明猜想,盐一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,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,并绘制出如图甲的图象。
(1)从图象中可以看出盐水的凝固过程用了 分钟。
(2)从图象中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验中盐水的凝固点为 ℃。在15min时物质处于 状态。实验验证了小明的猜想,因为与水相比,凝固点变 (选填“高”或“低”)了。
(4)实验中小明同学发现盐水凝固时间较长,在不改变原来实验装置的情况下,请你告诉他一种缩短盐水凝固时间的方法: 。
(5)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会 (选填“变多”“变少”或“不变”)。
【变式2-6】(2024·山东青岛·二模)2024年春节前夕,青岛连降大雪,为保障人民群众出行安全,环卫工人常通过在路面撒盐的方式来融冰,从而保障路面不打滑。小明猜想,这是因为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,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,小明就观察盐水的物态和记录盐水温度,并根据实验数据,画出了图像如甲所示:
(1)在图甲中的第5min时,物质的状态是 态,凝固过程用了 min;
(2)从图甲中可知此盐水凝固点为 ℃,由此证明了在雪上撒盐可以 (选填“提高”或“降低”)雪的熔点;
(3)如果将一个装有纯净冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中如图乙所示(假设不与外界发生热交换),烧杯中含盐的冰未完全熔化前,试管中纯冰水混合物中的冰会 (选填“变多”、“变少”或“不变”)。
题型3 熔化和凝固的图像
【例3】(24-25八年级上·陕西咸阳·月考)如图所示是甲、乙两种固体熔化时温度随时间变化的图象,以下说法正确的是( )
A.甲的熔点和凝固点都是48℃
B.c点处甲、乙两物质的状态一定相同
C.甲属于非晶体,乙属于晶体
D.甲在ab段温度不变是因为没有吸热
【变式3-1】(24-25八年级上·河南周口·月考)小明对甲、乙两种物质做凝固实验,得到的温度一时间图像如图所示,下列分析中正确的是( )
A.甲在第时是固态 B.甲在段吸热
C.甲的熔点是 D.甲、乙都是晶体
【变式3-2】(24-25九年级上·河南南阳·月考)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法不正确的是( )
A.该物质的熔化过程持续了3min
B.在BC段,该物质不吸热
C.在t时=14min时,该物质处于固液共存状态
D.该物质的凝固点是45℃
【变式3-3】(23-24八年级上·安徽淮南·月考)如图,是某一物质熔化时的线型图,观察图片( )
A.在5min前,这个物质均为固态 B.在5min后,这个物质均为液态
C.这个物质的沸点为127℃ D.这个物质的凝固点为0℃
【变式3-4】(24-25九年级上·河南南阳·月考)下列四个图像中表示非晶体材料熔化的图像是( )
A. B. C. D.
【变式3-5】(24-25九年级上·贵州黔东南·开学考试)铺设柏油马路时,需要把沥青由固态熔化成液态。下列图像能正确表示这一过程的是( )
A. B. C. D.
【变式3-6】(23-24八年级上·山东威海·月考)如图所示为甲。乙两种物质熔化时温度T随加热时间t变化的图像,下列说法正确的是( )
A.甲物质是晶体,乙物质是非晶体 B.乙物质在BC段温度不变,不吸热
C.甲物质的熔点为210℃ D.乙物质在BC段时处于固液共存状态
【变式3-7】(23-24八年级上·河北张家口·期末)如图所示,是某种物质凝固过程中温度随时间变化的关系图像。下列说法正确的是( )
A.该物质属于非晶体
B.该物质的熔点是190℃
C.该物质凝固过程用时8min
D.第6min时这种物质处于固液共存状态
题型4 熔点和凝固点
【例4】(24-25八年级上·陕西咸阳·月考)根据下表中所列物质的熔点,以下判断错误的是( )
物质名称
固态水银
金
铜
钢
钨
固态氢
固态氦
熔点/℃
1064
1083
1300
3410
A.电灯泡的灯丝用钨做不易熔化 B.纯金掉入铜水里将会熔化
C.液态钢的凝固点为1300℃ D.在的氢是固态
【变式4-1】(多选)(24-25八年级上·河南新乡·月考)如表列出了几种晶体在1.01×105Pa大气压强下的熔点,在该大气压强下,下列说法正确的是( )
固态氢
-259℃
固态酒精
-117℃
固态水银
-38.8℃
金
1064℃
铝
660℃
钨
3414℃
A.可用铝制容器熔化金
B.在-300℃时,氢是固态的
C.3414℃的钨可能是液态的
D.普通体温计在-30℃时不能使用
【变式4-2】(24-25八年级上·陕西咸阳·月考)若干种常见物质的熔点如下表,请阅读并回答问题。
一些物质的熔点/℃(在标准大气压下)
钨
3414
铅
327
固态水银
-38.8
铁
1538
锡
232
固态甲苯
-95
银
962
钠
98
固态酒精
-117
铜
1083
萘
80.5
固态氮
-210
金
1064
硫代硫酸钠(海波)
48.5
固态氧
-218.8
铝
660
冰
0
固态氢
-259
(1)表中熔点最高的物质是 ,它熔化时温度是 ℃,它的凝固点是 ℃;
(2)温度是70℃的萘是 态;
(3)铜球掉入铁水中 (选填“会”或“不会”)熔化;
(4)酒精在-100℃时是 态,氢在-260℃时是 态。
【变式4-3】(24-25八年级上·吉林·月考)当加油机在空中给中国第五代战斗机“歼-20”加油时,以加油机为参照物,战斗机是 的。航天器在穿过大气层返回地球的过程中,外壳温度高达几千摄氏度,着有新型陶瓷“外衣”的航天器却安然无恙,据此推测新型陶瓷具有熔点 (选填“高”或“低”)的特性。
【变式4-4】(24-25八年级上·吉林·月考)制造白炽灯泡选用钨丝作为灯丝的材料,这是因为钨有较高的 ,测寒冷气温的温度计用酒精作测温物质,这是因为酒精的凝固点较 。
【变式4-5】(23-24八年级上·江苏盐城·月考)生产和生活中使用的某些合金,是不同种金属经过先 再 (以上两空均填物态变化名称)得到的。下面表格中难以与其他金属形成合金的金属是 。
金属
铁
铜
银
金
钨
铝
熔点/
1525
1083
962
1064
3410
660
沸点/
2750
2596
2212
2707
5627
2327
题型5 熔化和凝固的条件
【例5】(23-24八年级上·山东威海·月考)如图所示,将装有碎冰的试管插入有冰粒的烧杯中间,然后用酒精灯给烧杯加热,当烧杯中的冰熔化一半时,试管中的冰( )
A.没有熔化 B.熔化一半
C.熔化小于一半 D.熔化超过一半
【变式5-1】(23-24八年级上·贵州铜仁·月考)从冰箱里取出一条冻鱼,把它放在装有0℃水的盆中,可能出现的现象是( )
A.盆中有一部分水结冰,鱼的温度升高
B.盆中有一部分水结冰,鱼的温度不变
C.盆中的水都结成冰,鱼的温度降低
D.盆中的水都结成冰,鱼的温度不变
【变式5-2】(23-24八年级上·江苏南通·月考)在一个室温为0℃的房间内,将-12℃的一块较大的冰块从冰箱的冷冻室取出,放在一杯0℃的盛水容器中,则容器中的( )
A.冰和水的温度都保持不变
B.水的温度降低,冰的温度升高
C.水和冰的量都不变
D.水的量变少,冰的量变多
【变式5-3】(多选)(24-25八年级上·吉林长春·月考)在保温杯中装适量0℃的水,从冰箱的冷冻室里取出一小块冻了很长时间的冰,放到保温杯中,保温杯是绝热的。过一段时间,冰和水的温度相同。在这个过程中( )
A.水的温度降低 B.冰的温度不变
C.水变少了 D.冰变多了
【变式5-4】(多选)(22-23八年级上·广西柳州·开学考试)在保温杯中装适量0℃的水,从冰箱的冷冻室里取出一小块冻了很长时间的冰,放到保温杯中,设保温杯是绝热的。过一段时间,冰和水的温度相同。在这个过程中( )
A.冰的质量增大 B.水的质量增大 C.水的温度降低 D.冰的体积增大
题型6 熔化和凝固的实际应用
【例6】(2024·山西忻州·二模)国家级非物质文化遗产“打铁花”是流传在豫晋地区的民间传统烟火。“打铁花”是在高温下将生铁化成铁水,然后用力将铁水泼洒出去,铁水最后形成铁屑。在“打铁花”的过程中,下列分析正确的是( )
A.“打铁花”时,铁水温度一直上升
B.“将铁水泼洒出去”时,铁水在持续吸热
C.“打铁花”表演伴随着液化物态变化过程
D.“打铁花”表演伴随着凝固物态变化过程
【变式6-1】(24-25八年级上·甘肃张掖·月考)为了获得较理想的冷却效果,应该用质量相等的0℃的水还是0℃的冰?下列判断正确的是( )
A.用0℃的冰 B.用0℃的水 C.两者效果相同 D.无法确定
【变式6-2】(23-24八年级上·湖北武汉·月考)早在公元前21世纪左右,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。下列分析错误的是( )
A.铜料化为铜液,属于熔化现象 B.铜液冷却成型,属于凝固现象
C.铜料化为铜液过程中温度不变 D.铜液冷却成型过程中需要吸热
【变式6-3】(24-25九年级上·河南周口·月考)如图所示,3D打印过程一般是将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物的过程。在打印过程中,所用材料先后经历了 和 两种物态变化。
【变式6-4】(22-23八年级上·四川绵阳·期末)高速发展的物流让人们足不出户就可以买到新鲜的蔬菜、水果等。蔬菜、水果等生鲜在运输过程中需要低温环境,往往会向包裹中放入适当的冰块,这是因为运输过程中,冰块会 (选填“熔化”或“凝固”),此过程中冰块要 (选填“吸热”或“放热”)。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$
3.2 熔化和凝固
知识点 1 物态变化
1、物质的三种状态
自然界中的物质,通常有固态、液态、气态三种状态。
2、物态变化
(1)概念:物质各种状态间的变化叫作物态变化。
(2)理解:
①物质的种类没有发生变化,只是状态发生了变化。
②物质仅形状发生变化的不是物态变化。如铁块变成铁屑,状态没变,因此不属于物态变化。
③物态变化有条件,通常与温度有关。
知识点2 熔化和凝固
1、熔化和凝固
熔化
凝固
概念
物质从固态变成液态的过程叫作熔化
物质从液态变成固态的过程叫作凝固
解读
熔化和凝固是两个互逆的物态变化过程。
【注意】熔化不是融化、溶化。物理学中,在解释有关物理现象,涉及填写物态变化时,只能用熔化。
①熔化是指物质从固态变成液态的过程。熔化时要吸收热量,所以用火字旁“熔”。
②溶化是指固态物质在液体中分散开来,例如蔗糖溶于水。
③融化特指冰、雪、霜等受热后化成水,多用于文学作品中。
2、实验:探究固体熔化时温度的变化规律
(1)实验目的:探究固体熔化时温度的变化规律。
(2)实验器材:酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、水、试管、温度计、秒表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、火柴、搅拌棒。
(3)实验过程:实验时用两套完全相同的实验装置,试管中分别加入适量海波和石蜡,并用酒精灯加热。
将温度计插入试管后,待温度升至40℃左右开始,每隔大约1 min 记录一次温度,观察不同温度下它们的状态变化。在海波或石蜡完全熔化后再记录4~5 次。把数据填入表格。
(4)实验图像
图像分析:根据海波熔化图像的特征,可将整个过程分为三段:AB 段、BC 段和 CD段。
①AB 段——海波是固态,这段时间海波吸热,温度不断升高;
②BC 段——海波是固液共存态,这段时间海波吸热熔化,但温度保持为48 ℃;
③CD段——海波完全变为液态,这段时间海波吸热,温度不断升高。
(5)实验结论:不同物质的熔化特点不一样,有些物质(如海波)具有固定的熔化温度,即在熔化过程中吸热但温度保持不变;有些物质(如石蜡)没有固定的熔化温度,在熔化过程中吸收热量,温度不断上升。
(6)实验常考的作用及注意事项
①取适量的海波和石蜡,“适量”的原因:避免加热时间过长或过短。
②组装器材应该按照“自下而上”的顺序。
③石棉网的作用:使烧杯底部受热均匀。
③酒精灯的使用:酒精灯不能相互引燃;使用酒精灯时要用“外焰”加热;用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
④将试管放在盛水的烧杯中加热,采用的是水浴法。水浴法可使物质均匀、缓慢受热。
⑤为了使海波、石蜡受热均匀,可将物质研碎,或在加热过程中要用搅拌器不断搅拌(切勿将温度计当搅拌器使用)。
3、液体凝固时的特点
①对液态海波停止加热后,海波的温度逐渐下降。当温度降低到48℃时,液态海波开始凝固,凝固过程温度不变,直到海波全部变为固态后温度又开始下降。
②对液态石蜡停止加热后,石蜡由稀变软后逐渐变为固态,整个过程温度一直下降。
知识点3 熔点和凝固点
1、晶体和非晶体
(1)晶体:有固定的熔化温度的固体叫作晶体。常见的晶体有海波、冰、萘、食盐、各种金属等。
(2)非晶体:没有固定的熔化温度的固体。常见的非晶体有玻璃、松香、石蜡、沥青等。
2、熔点与凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体不同,熔点一般也不同;非晶体没有确定的熔点。
(2)凝固点:液体凝固形成晶体时有确定的温度,这个温度叫做凝固点。同一物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
3、晶体熔化与凝固的条件
(1)晶体熔化的条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
(2)晶体凝固的条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
4、晶体和非晶体在熔化或凝固时的比较
晶体
非晶体
相同点
熔化过程吸热、凝固过程放热
不同点
熔点(凝固点)
有
没有确定的熔点和凝固点
温度变化
熔化或凝固过程中温度不变
熔化过程中温度一直上升,凝固过程中温度一直下降
图像
知识点4 熔化吸热 凝固放热
1、熔化吸热
晶体在熔化过程中虽然温度不变,但是必须继续加热,熔化过程才能完成,所以晶体的熔化过程是一个吸热过程。非晶体熔化也吸热。
2、凝固放热
凝固是熔化的相反过程,所以凝固过程是放热的过程。
3、应用
用冰冷却食品保鲜利用了熔化吸热;北方的冬天,菜窖里放几桶水,这是因为水结冰时放热使菜窖内的温度不会太低。
1、熔化、凝固图像的应用
①判断熔化、凝固:温度随时间总体呈上升趋势的是熔化,反之是凝固。
②判断晶体、非晶体:图像中有一段水平线段的是晶体,没有的是非晶体。
③图像中水平线段所对应的温度值是熔点(凝固点)。
2、对熔化、凝固的条件的理解
晶体熔化(凝固)有两个条件:达到熔点(凝固点)、继续吸热(放热)。两个条件缺一不可。若晶体温度达到熔点(凝固点),但无法继续吸热(放热),是不会熔化(凝固)的。
例如,烧杯和小试管中都放有一定量的冰和水,对烧杯进行加热,烧杯中的冰没完全熔化时,试管内的冰不会熔化。因为烧杯中仍为冰水混合物,温度仍为0℃,试管中冰与水的温度和烧杯中冰水混合物的温度一样,没有温差,不能吸热,所以试管中的冰不会熔化,
题型1 晶体和非晶体的判断
【例1】(2024·新疆伊犁·三模)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
【答案】B
【解析】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不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-1】(多选)(23-24八年级上·河南平顶山·期中)关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )
A.晶体和非晶体在熔化过程中温度都上升 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.天上飘落的雪花是晶体
【答案】BD
【解析】A.晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变,故A错误;
B.根据晶体和非晶体的知识可知,晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故B正确;
C.晶体和非晶体在熔化时都需要吸收热量,故C错误;
D.天上飘落的雪花,有固定的熔化的温度,是晶体,故D错误。
故选BD。
【变式1-2】(23-24八年级上·湖北十堰·月考)固体分晶体和非晶体两种,它们的根本区别是是否有固定的 ;在①冰、②石蜡、③松香、④铁、⑤海波、⑥沥青这些物中,属于晶体的有 。(填序号)
【答案】熔点 ①④⑤
【解析】[1][2]晶体和非晶体的根本区别是有没有固定的熔点;冰、铁、海波都有固定的熔点,属于晶体。
【变式1-3】(24-25八年级上·黑龙江齐齐哈尔·月考)固体分晶体和非晶体两种,在①冰、②石蜡、③松香、④铁、⑤海波、⑥沥青,这些物体中,属于晶体的有 (填序号)。它们跟其他物体的根本区别是 。
【答案】①④⑤ 晶体有熔点,非晶体没有熔点
【解析】[1][2]题中的物质中,冰、铁、海波有固定的熔化温度,即有熔点,属于晶体,所以,属于晶体的有①④⑤;非晶体没有固定的熔化温度,即没有熔点,所以,它们跟其他物体的根本区别是晶体有熔点,非晶体没有熔点。
【变式1-4】(2024·山东济南·二模)我国古代科技著作《天工开物》中,对钱的铸造有“一罐约载铜、铅十斤,铜先入化,然后投铅,洪沪扇合,倾入模内”的记载。其中“铜先入化”描述的物态变化是 ,“倾入模内”后铜铅合金液体将发生凝固,此过程中若液体的温度不断改变,说明合金是 (选填“晶体”或:“非晶体”)。
【答案】 熔化 非晶体
【解析】[1] 铜先入化,是说铜先于铅由固态变为液态,铜先熔化了。
[2]铜是晶体,晶体凝固时的特点是放出热量温度不变,因此此过程中铜水的温度不变。
题型2 实验探究物质熔化和凝固的特点
【例2】(24-25八年级上·吉林长春·月考)小明用如图甲所示的装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。
(1)实验时,用“水浴法”加热,这是为了 。试管里应装有适量的较 (选填“大”或“小”)的冰块。
(2)加热到某一时刻,温度计示数如图乙所示,此时物质的温度是 ℃,如果俯视读数,测量结果会偏 。
(3)根据实验数据画出了图丙中折线ABCD图像,由图像可以推知冰是 体。第8min时,物质处于 态;冰熔化经历了 min。
(4)制冷时,用0℃的冰比用0℃的水效果好,是因为 。
【答案】(1)使冰均匀受热 小 (2)22 大
(3)晶 液 4 (4)0℃的冰熔化为0℃的水时要吸热
【解析】(1)[1][2]探究冰熔化时温度的变化规律时,用“水浴法”,是为了使冰受热均匀,便于记录实验温度,试管里应装有适量的较小的冰块,使其受热更加均匀,温度上升更快。
(2)[1][2]由图乙可知,温度计的分度值为1℃,且液面在零上,因此读数为22℃,则此时物质的温度是22℃。如果俯视读数,测量结果与真实值相比,测量结果会偏大。
(3)[1]图丙中BC段表示熔化过程,冰在熔化过程中温度不变,由此可知冰是晶体。
[2][3]由丙图可知,冰第2min时开始熔化,第6min时熔化完毕,熔化经历了6min-2min=4min,因此第8min时,物质处于液态。
(4)0℃的水和0℃的冰温度相同,冷热程度相同,用0℃的冰冷却比用0℃的水效果好,是因为0℃的冰熔化成0℃的水,还要吸收大量的热。
【变式2-1】(23-24八年级上·湖南衡阳·月考)小红同学用如图甲所示的装置对冰加热,记录绘制了冰熔化时温度随时间变化的图象,如图乙所示。
(1)在探究冰的熔化时,除了如图甲的装置以外,还缺少一个仪器是 ;
(2)安装图甲所示的器材时,先确定 (选填“铁棒A”或“铁圈B”)的位置;
(3)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度﹣时间”图象可知,冰熔化时吸热但温度 ,冰的熔点为 ℃;
(4)由图乙可知:冰属于 (晶体/非晶体)。图乙中第10min时,物质处于 态。
【答案】(1)秒表 (2)铁圈B
(3)不变 0 (4)晶体 固液共存
【解析】(1)实验中要记录温度随加热时间的变化关系,故除了图中所示的器材外,还需要一个重要的测量工具是秒表。
(2)实验时要用酒精灯外焰加热,温度计玻璃泡浸没在被测物质中,但不能碰触容器底和壁,故组装仪器按照自下而上的顺序,安装图甲所示的器材时,先确定铁圈B的位置。
(3)[1][2]由图象中的数据可知,冰在熔化的过程中,吸收热量,但温度不变,不变的温度即为熔点,是0℃。
(4)[1][2]由图乙可知,冰熔化时有固定的熔化温度,所以是晶体,冰从5min开始熔化,到15min熔化完成,在第10min冰处于熔化过程,处于固液共存状态。
【变式2-2】(24-25九年级上·云南昆明·月考)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”)
(5)如图是某物质凝固时的图象,由图象可知:
(a)固体分为晶体和非晶体,图中的这种物质是 ;
(b)物质在BC段这个过程中要 热。
【答案】(1)受热均匀 (2)B (3)吸收 不变 固液共存
(4)升高 非晶体 (5)晶体 放
【解析】(1)试管受热不均匀容易破碎,所以在做实验时把装有蜂蜡、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,为了使试管及试管内物质受热均匀。
(2)读数时视线应与液柱的上表面相平,B正确;A是俯视、C是仰视都会使读数不正确。
(3)[1][2]海波是晶体,因为BC段是海波的熔化过程,所以吸收热量温度保持不变。
[3]由图丙可知第10min时海波处于熔化过程,熔化过程中海波处于固液共存状态。
(4)[1][2]丁图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象,由图像可以看出蜂蜡在熔化过程中温度逐渐升高,没有固定的熔化温度,所以蜂蜡是非晶体。
(5)[1]如图,物质凝固时温度保持不变,该物质是晶体。
[2]BC过程是凝固过程,此过程放热温度不变。
【变式2-3】(23-24九年级上·福建厦门·月考)如图所示是“探究海波熔化时温度的变化及状态变化的规律”的实验装置。
(1)安装实验器材时,应按照 (填“自上而下”或“下而上”)的顺序进行。先点燃酒精灯再安装石棉网的目的是 ,最后才安装温度计的目的是 ;
(2)将装海波的试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌,而不是用酒精等直接加热,目的是使试管内的海波 ;
(3)为了使试管中的海波受热均匀,应选择 的海波进行实验(选填“大颗粒”或“小颗粒”);
(4)下表是实验中记录的数据。海波在第6分钟时处于 状态。一共熔化 分钟;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
49
50
51
(5)图乙是某时刻温度计的示数,温度是 ℃;
(6)另一实验小组的同学上述小组设计的表格认为不完整,缺少一个物理量,你认为上述表格应加入的合理栏目是 。
【答案】(1)自下而上 使用酒精灯的外焰加热 使温度计的玻璃泡与被测液体充分接触
(2)受热均匀 (3)小颗粒 (4)固液共存 3 (5)42 (6)海波的状态
【解析】(1)[1][3]安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行,使酒精灯用外焰加热,使温度计的玻璃泡与被测液体充分接触,且玻璃泡不碰到杯壁与杯底。
[2]石棉网可以使物质受热均匀。
(2)[4]利用烧杯中的水给试管里的物质加热的目的是使试管中的物质受热均匀。
(3)[5]为了使试管中的海波受热均匀,应选择小颗粒的海波进行实验;
(4)[6][7]由表格中数据可知,从4~7min过程中,温度保持48℃不变,故该物质为晶体,物质处于熔化过程中,则在第6分钟时处于固液共存态。
(5)[8]温度计的分度值是1℃,读数为42℃。
(6)[9]该实验探究海波熔化时温度的变化及状态变化的规律,应记录温度及海波的状态。
【变式2-4】(23-24八年级上·湖北武汉·月考)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象。
(1)安装图甲所示的器材时,先确定 (选填“铁棒A”“铁夹B”或“铁圈C”)的位置,实验中,需要观察试管内物质的 ,并记录温度和加热时间。
(2)分析图乙可知,该固体熔化过程中的温度变化规律是 。该物质在第时处于 态。
(3)在探究固体熔化过程温度的变化规律时,如果记录温度的时间间隔过长,可能会带来什么问题是: 。
(4)夏天,我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加入适量冰块,而不是直接加入与冰块质量相等的冷水。是因为冰块熔化成水的过程中 热量,从而使饮料的温度下降得更多。
【答案】(1)铁圈C 状态 (2)固体熔化过程中,温度不变。 固液共存
(3)见解析 (4) 吸收
【解析】(1)[1]安装图甲所示的器材时,要按照从下到上的进行安装,酒精灯需要用外焰进行加热,所以先放好酒精灯,然后先确定铁圈C的高度,最后调整温度计的高度,使其不要碰到容器壁和容器底。
[2]实验中,需要观察物质的状态并记录加热时间、温度。
(2)[1]由图乙可知,固体熔化过程中,温度不变。
[2]由图乙可知,该物质在第时处于固液共存。
(3)[1] 如果记录温度的时间间隔过长,而固体熔化较快,可能不同的温度对应物质的状态不同,而无法判断该物体是不是晶体。
(4)冰由固体熔化变为冷水,要吸收热量,比直接加冷水降温效果好。
【变式2-5】(23-24八年级上·江苏泰州·月考)小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有,小明猜想,盐一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,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,并绘制出如图甲的图象。
(1)从图象中可以看出盐水的凝固过程用了 分钟。
(2)从图象中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验中盐水的凝固点为 ℃。在15min时物质处于 状态。实验验证了小明的猜想,因为与水相比,凝固点变 (选填“高”或“低”)了。
(4)实验中小明同学发现盐水凝固时间较长,在不改变原来实验装置的情况下,请你告诉他一种缩短盐水凝固时间的方法: 。
(5)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会 (选填“变多”“变少”或“不变”)。
【答案】(1)10 (2)不变 (3)﹣2 固液共存 低
(4)减少盐水的质量 (5)变多
【解析】(1)图甲中水平的这一段表示盐水的凝固过程,则可知盐水从第10分钟开始凝固,第20min凝固结束,所以凝固过程用了10分钟。
(2)由图甲可知,晶体的液态物质在凝固时的温度是保持不变的,这一温度即为凝固点。
(3)[1]从图甲可知,保持不变的温度是﹣2℃,因此该盐水的凝固点为-2℃。
[2]在15min时,物质在凝固过程中,即处于固液共存状态。
[3]水的凝固点是0℃,因此该盐水和水相比,凝固点变低了。
(4)盐水凝固时间较长,可能是因为盐水的质量较多,可以减少盐水的质量。
(5)冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度是﹣2℃,试管外界温度更低,试管中的冰水混合物中的水达到凝固结冰的条件,因此试管中的冰水混合物中的冰会变多。
【变式2-6】(2024·山东青岛·二模)2024年春节前夕,青岛连降大雪,为保障人民群众出行安全,环卫工人常通过在路面撒盐的方式来融冰,从而保障路面不打滑。小明猜想,这是因为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,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,小明就观察盐水的物态和记录盐水温度,并根据实验数据,画出了图像如甲所示:
(1)在图甲中的第5min时,物质的状态是 态,凝固过程用了 min;
(2)从图甲中可知此盐水凝固点为 ℃,由此证明了在雪上撒盐可以 (选填“提高”或“降低”)雪的熔点;
(3)如果将一个装有纯净冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中如图乙所示(假设不与外界发生热交换),烧杯中含盐的冰未完全熔化前,试管中纯冰水混合物中的冰会 (选填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1) 液 10 (2) -2 降低 (3)变多
【解析】(1)[1][2]由图甲可知,第5min时,物质的状态是液态,物质在10~20分钟凝固,凝固过程用了10min。
(2)[1][2]从图甲可知,温度保持不变时的温度是-2℃,故该盐水的凝固点是-2℃,水的凝固点是0℃,与水相比,盐水的凝固点变低,即在雪上撒盐可以降低雪的熔点。
(3)冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度低于0℃,所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热,冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,故冰水混合物中的冰会变多。
题型3 熔化和凝固的图像
【例3】(24-25八年级上·陕西咸阳·月考)如图所示是甲、乙两种固体熔化时温度随时间变化的图象,以下说法正确的是( )
A.甲的熔点和凝固点都是48℃
B.c点处甲、乙两物质的状态一定相同
C.甲属于非晶体,乙属于晶体
D.甲在ab段温度不变是因为没有吸热
【答案】A
【解析】A.由图可知,甲熔化时温度保持在48℃,甲的熔点是48℃,甲是晶体,同一晶体的熔点和凝固点相同,所以,甲的熔点和凝固点都是48℃,故A正确;
B.c点处甲为液态,无法判断乙是否已经熔化完,甲、乙两物质的状态不一定相同,故B错误;
C.甲属于晶体,乙熔化时温度不断升高,没有熔点,乙属于非晶体,故C错误;
D.甲在ab段持续吸热,温度不变是因为正在熔化,故D错误。
故选A。
【变式3-1】(24-25八年级上·河南周口·月考)小明对甲、乙两种物质做凝固实验,得到的温度一时间图像如图所示,下列分析中正确的是( )
A.甲在第时是固态 B.甲在段吸热
C.甲的熔点是 D.甲、乙都是晶体
【答案】C
【解析】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C正确,符合题意;A错误,不符合题意;
B.图象中,随着时间的增长,温度总体呈现一个下降的趋势,该图象反映了晶体凝固时的温度变化规律。故这是凝固图象;ab段为凝固过程,晶体凝固过程中不断放热,故B错误,不符合题意;
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错误,不符合题意。
故选C。
【变式3-2】(24-25九年级上·河南南阳·月考)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法不正确的是( )
A.该物质的熔化过程持续了3min
B.在BC段,该物质不吸热
C.在t时=14min时,该物质处于固液共存状态
D.该物质的凝固点是45℃
【答案】B
【解析】A.由图象可知,BC段物质吸热但温度不变,所以该物质是晶体;该物质从第3min开始熔化,到第6min结束,为物质的熔化过程,该物质熔化过程持续了3min;故A正确,不符合题意;
B.在BC段为物质的熔化过程,该物质不断吸热,但温度不变,故B错误,符合题意;
C.由图象可知,该物质从第12min开始凝固,到第15min结束,为物质的凝固过程,所以在t时=14min时,该物质处于固液共存状态,故C正确,不符合题意;
D.该物质凝固时对应的温度是45℃,所以其凝固点为45℃,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式3-3】(23-24八年级上·安徽淮南·月考)如图,是某一物质熔化时的线型图,观察图片( )
A.在5min前,这个物质均为固态 B.在5min后,这个物质均为液态
C.这个物质的沸点为127℃ D.这个物质的凝固点为0℃
【答案】A
【解析】ACD.由图可知,物质持续吸收热量,温度保持127℃不变,所以这个物质的熔点和凝固点为127℃,该物质的沸点未知;在5min前,该物质没有达到熔点,没有熔化,所以是固态,故A符合题意,CD不符合题意;
B.在5min后,该物质开始熔化,在熔化完成前,该物质处于固液共存态,熔化完成后,该物质为液态,故B不符合题意。
故选A。
【变式3-4】(24-25九年级上·河南南阳·月考)下列四个图像中表示非晶体材料熔化的图像是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.整个过程温度呈上升趋势,且有一段时间温度保持不变,属于晶体的熔化图像,故A不符合题意;
B.整个过程温度呈下降趋势,且有一段时间温度保持不变,属于晶体的凝固图像,故B不符合题意;
C.整个过程中温度不断上升,所以是非晶体的熔化图像,故C符合题意;
D.整个过程中温度不断下降,所以是非晶体的凝固图像,故D不符合题意。
故选C。
【变式3-5】(24-25九年级上·贵州黔东南·开学考试)铺设柏油马路时,需要把沥青由固态熔化成液态。下列图像能正确表示这一过程的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】沥青是非晶体,在熔化时,吸收热量,温度升高,没有固定的温度,图B正确,A、C图是晶体的熔化和凝固图像,D是非晶体的凝固图像,故ACD错误,B正确。
故选B。
【变式3-6】(23-24八年级上·山东威海·月考)如图所示为甲。乙两种物质熔化时温度T随加热时间t变化的图像,下列说法正确的是( )
A.甲物质是晶体,乙物质是非晶体 B.乙物质在BC段温度不变,不吸热
C.甲物质的熔点为210℃ D.乙物质在BC段时处于固液共存状态
【答案】D
【解析】A.甲从一开始就熔化,且在熔化过程中没有温度不变的阶段,即甲没有熔点,所以甲是非晶体;乙物质在熔化过程中有温度不变的过程,所以乙是晶体,故A错误;
B.乙物质在BC段是晶体的熔化过程,虽然温度不变,但需要继续吸热,故B错误;
C.分析图像可知,甲属于非晶体,没有熔点,故C错误;
D.因为晶体有一定的熔点,且晶体在熔化时温度保持不变,由图可知乙物质在BC段时温度不变,说明正在熔化,处于固液共存状态,故D正确。
故选D。
【变式3-7】(23-24八年级上·河北张家口·期末)如图所示,是某种物质凝固过程中温度随时间变化的关系图像。下列说法正确的是( )
A.该物质属于非晶体
B.该物质的熔点是190℃
C.该物质凝固过程用时8min
D.第6min时这种物质处于固液共存状态
【答案】D
【解析】A.由图像知,该物质有固定的凝固点,属于晶体,故A错误;
B.由图像知,该物质在凝固过程中温度保持在210°C不变,所以,该物质的凝固点为210°C,故B错误;
C.由图像知,该物质的从2min开始凝固,8min凝固结束,该物质的凝固过程用时
8min-2min=6min
故C错误;
D.由图像知,该物质从2min开始凝固,8min凝固结束,所以,该物质在第6min时处于凝固过程中,处于固液共存态,故D正确。
故选D。
题型4 熔点和凝固点
【例4】(24-25八年级上·陕西咸阳·月考)根据下表中所列物质的熔点,以下判断错误的是( )
物质名称
固态水银
金
铜
钢
钨
固态氢
固态氦
熔点/℃
1064
1083
1300
3410
A.电灯泡的灯丝用钨做不易熔化 B.纯金掉入铜水里将会熔化
C.液态钢的凝固点为1300℃ D.在的氢是固态
【答案】D
【解析】A.钨的熔点是3410℃,熔点很高,所以电灯泡的灯丝用钨制成,不易熔化,故A正确,不符合题意;
B.铜的熔点是1083℃,高于金的熔点,所以纯金掉入铜水中会熔化,故B正确,不符合题意;
C.同一种晶体的熔点和凝固点温度相同,钢的熔点为1300℃,则液态钢的凝固点为1300℃,故C正确,不符合题意;
D.固态氢的熔点是-259℃,所以在-256℃时,氢气是液态,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式4-1】(多选)(24-25八年级上·河南新乡·月考)如表列出了几种晶体在1.01×105Pa大气压强下的熔点,在该大气压强下,下列说法正确的是( )
固态氢
-259℃
固态酒精
-117℃
固态水银
-38.8℃
金
1064℃
铝
660℃
钨
3414℃
A.可用铝制容器熔化金
B.在-300℃时,氢是固态的
C.3414℃的钨可能是液态的
D.普通体温计在-30℃时不能使用
【答案】BC
【解析】A.铝的熔点远低于金的熔点,不能用铝制容器熔化金,金尚未熔化时,铝制容器已经熔化,故A错误;
B.-300℃低于固态氢的熔点,在-300℃时,氢是固态的,故B正确;
C.钨的熔点是3414℃,在此温度下的钨可能是液态、固态或固态共存态,故C正确;
D.-30℃高于固态水银的熔点,在此温度下,普通体温计可以使用,故D错误。
故选BC。
【变式4-2】(24-25八年级上·陕西咸阳·月考)若干种常见物质的熔点如下表,请阅读并回答问题。
一些物质的熔点/℃(在标准大气压下)
钨
3414
铅
327
固态水银
-38.8
铁
1538
锡
232
固态甲苯
-95
银
962
钠
98
固态酒精
-117
铜
1083
萘
80.5
固态氮
-210
金
1064
硫代硫酸钠(海波)
48.5
固态氧
-218.8
铝
660
冰
0
固态氢
-259
(1)表中熔点最高的物质是 ,它熔化时温度是 ℃,它的凝固点是 ℃;
(2)温度是70℃的萘是 态;
(3)铜球掉入铁水中 (选填“会”或“不会”)熔化;
(4)酒精在-100℃时是 态,氢在-260℃时是 态。
【答案】(1) 钨 3414 3414 (2)固 (3)会 (4)液 固
【解析】(1)[1][2][3]从表中数据可以得出钨的熔点最高,且为3414℃,对于同一种晶体其熔点也是凝固点,故钨的凝固点也为3414℃。
(2)从表中可知,萘的熔点是80℃,70℃还没达到萘的熔点,所以萘还是固态。
(3)从表中可知,铜的熔点是1083℃,铁的熔点是1535℃,当把铜球放入铁水中,说明此时铁球已经熔化,温度必定达到了甚至高于铁的熔点,所以铜球必然熔化。
(4)[1]酒精的凝固点是-117℃,当温度是-100℃时,还没达到凝固点,故酒精处于液态。
[2]氢的凝固点是-259℃,当温度是-260°C时,已经低于凝固点,故氢处于固态。
【变式4-3】(24-25八年级上·吉林·月考)当加油机在空中给中国第五代战斗机“歼-20”加油时,以加油机为参照物,战斗机是 的。航天器在穿过大气层返回地球的过程中,外壳温度高达几千摄氏度,着有新型陶瓷“外衣”的航天器却安然无恙,据此推测新型陶瓷具有熔点 (选填“高”或“低”)的特性。
【答案】 静止 高
【解析】[1]当加油机在空中给中国第五代战斗机“歼-20”加油时,以加油机为参照物,战斗机与加油机之间的相对位置没有发生变化,因此战斗机是静止的。
[2]航天器在穿过大气层返回地球的过程中,外壳与空气剧烈摩擦,温度高达几千摄氏度,着有新型陶瓷“外衣”的航天器却安然无恙,表明没有熔化,说明新型陶瓷具有熔点高的特性。
【变式4-4】(24-25八年级上·吉林·月考)制造白炽灯泡选用钨丝作为灯丝的材料,这是因为钨有较高的 ,测寒冷气温的温度计用酒精作测温物质,这是因为酒精的凝固点较 。
【答案】熔点 低
【解析】[1]灯丝正常工作时它的温度大约是2000℃左右,用钨做灯丝,是利用它的熔点高,发光时灯丝温度较高也不会熔化。
[2]酒精的凝固点很低,是﹣117.3℃,我国北方气温很低,最低气温可达﹣50℃,酒精的凝固点低于最低气温,可以在最低气温时也不会凝固,因此酒精温度计可以在寒冷的地区使用。
【变式4-5】(23-24八年级上·江苏盐城·月考)生产和生活中使用的某些合金,是不同种金属经过先 再 (以上两空均填物态变化名称)得到的。下面表格中难以与其他金属形成合金的金属是 。
金属
铁
铜
银
金
钨
铝
熔点/
1525
1083
962
1064
3410
660
沸点/
2750
2596
2212
2707
5627
2327
【答案】熔化 凝固 钨
【解析】[1][2]生产和生活中使用的某些合金,是不同金属经过熔化混合在一起,然后再凝固形成的。
[3]由于钨的熔点太高,不容易熔化,不容易和其它金属混合一起,不容易和其它金属形成合金。
题型5 熔化和凝固的条件
【例5】(23-24八年级上·山东威海·月考)如图所示,将装有碎冰的试管插入有冰粒的烧杯中间,然后用酒精灯给烧杯加热,当烧杯中的冰熔化一半时,试管中的冰( )
A.没有熔化 B.熔化一半
C.熔化小于一半 D.熔化超过一半
【答案】A
【解析】晶体在熔化过程中温度保持不变,当烧杯中的冰熔化一半时,试管内的冰虽达到熔点0℃,由于不能吸热,所以试管内的冰不能熔化。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式5-1】(23-24八年级上·贵州铜仁·月考)从冰箱里取出一条冻鱼,把它放在装有0℃水的盆中,可能出现的现象是( )
A.盆中有一部分水结冰,鱼的温度升高
B.盆中有一部分水结冰,鱼的温度不变
C.盆中的水都结成冰,鱼的温度降低
D.盆中的水都结成冰,鱼的温度不变
【答案】A
【解析】一条冻鱼把它放在装有0℃水的盆中,因为冻鱼的温度还没有达到0℃,故此时冰和鱼会从水中吸收热量,鱼的温度升高,水放出热量而结冰。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【变式5-2】(23-24八年级上·江苏南通·月考)在一个室温为0℃的房间内,将-12℃的一块较大的冰块从冰箱的冷冻室取出,放在一杯0℃的盛水容器中,则容器中的( )
A.冰和水的温度都保持不变
B.水的温度降低,冰的温度升高
C.水和冰的量都不变
D.水的量变少,冰的量变多
【答案】D
【解析】当-12℃的冰和0℃的水接触后,由于二者之间存在温度差,将发生热传递,热量将从高温的水传给低温的冰,0℃水放出热量后将发生凝固变成冰,而-12℃的冰吸热后温度升高,但到达熔点后由于无法继续吸热也不会熔化。所以容器中的水逐渐变成冰,水逐渐减少,冰逐渐增多。
故选D。
【变式5-3】(多选)(24-25八年级上·吉林长春·月考)在保温杯中装适量0℃的水,从冰箱的冷冻室里取出一小块冻了很长时间的冰,放到保温杯中,保温杯是绝热的。过一段时间,冰和水的温度相同。在这个过程中( )
A.水的温度降低 B.冰的温度不变
C.水变少了 D.冰变多了
【答案】CD
【解析】题目中明确提到,保温杯是绝热的,即保温杯内的水与外界没有热交换。同时,冰的温度远低于0℃,而水的初始温度为0℃。因此,当冰放入水中后,热量会从水传递给冰,使冰的温度升高而水由于放出了热量,会有一部分水凝固成冰,使水变少而冰变多。过一段时间,冰和水的温度相同,即为冰水混合物,因此水的温度将保持在0℃而不再降低。故AB不符合题意,CD符合题意。
故选CD。
【变式5-4】(多选)(22-23八年级上·广西柳州·开学考试)在保温杯中装适量0℃的水,从冰箱的冷冻室里取出一小块冻了很长时间的冰,放到保温杯中,设保温杯是绝热的。过一段时间,冰和水的温度相同。在这个过程中( )
A.冰的质量增大 B.水的质量增大 C.水的温度降低 D.冰的体积增大
【答案】AD
【解析】ABD.从冰箱的冷冻室里取出一小块冻了很长时间的冰,冰的温度很低,低于0℃,放到装适量0°C的水的保温杯中,冰块从保温杯水中吸热,保温杯是绝热的,与外界没有热交换;通过热传递杯内水肯定放热,因此会有水结成冰,而冰不能熔化成水,使冰的质量增大,体积增大,水的质量减小,故A D符合题意,B不符合题意;
C.过一段时间,冰和水的温度相同,冰水混合物的温度仍为0℃,水的温度不变,故C不符合题意。
故选AD。
题型6 熔化和凝固的实际应用
【例6】(2024·山西忻州·二模)国家级非物质文化遗产“打铁花”是流传在豫晋地区的民间传统烟火。“打铁花”是在高温下将生铁化成铁水,然后用力将铁水泼洒出去,铁水最后形成铁屑。在“打铁花”的过程中,下列分析正确的是( )
A.“打铁花”时,铁水温度一直上升
B.“将铁水泼洒出去”时,铁水在持续吸热
C.“打铁花”表演伴随着液化物态变化过程
D.“打铁花”表演伴随着凝固物态变化过程
【答案】D
【解析】“打铁花”时,将铁水泼洒出去,铁水遇冷放出热量,铁水最后形成铁屑,由液态变成固态,是凝固现象,由于晶体凝固过程中,温度不变,所以铁水温度保持不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
【变式6-1】(24-25八年级上·甘肃张掖·月考)为了获得较理想的冷却效果,应该用质量相等的0℃的水还是0℃的冰?下列判断正确的是( )
A.用0℃的冰 B.用0℃的水 C.两者效果相同 D.无法确定
【答案】A
【解析】冰熔化时吸收热量,所以0℃的冰比0℃的水冷却效果更好,故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式6-2】(23-24八年级上·湖北武汉·月考)早在公元前21世纪左右,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。下列分析错误的是( )
A.铜料化为铜液,属于熔化现象 B.铜液冷却成型,属于凝固现象
C.铜料化为铜液过程中温度不变 D.铜液冷却成型过程中需要吸热
【答案】D
【解析】AC.铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,在这一过程中,固态的铜料变为液态的铜液,发生的物态变化是熔化,铜料化为铜液过程中,属于晶体熔化,熔化过程温度不变,故AC正确,不符合题意;
BD.铜液在模具中冷却成型,在这一过程中,液态的铜液变为固态的铜器,发生的物态变化是凝固,凝固放热,故B正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
【变式6-3】(24-25九年级上·河南周口·月考)如图所示,3D打印过程一般是将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物的过程。在打印过程中,所用材料先后经历了 和 两种物态变化。
【答案】熔化 凝固
【解析】[1][2]物质由固态变为液态的过程叫熔化,物质由液态变为固态的过程叫凝固,所以,在打印过程中,所用材料先后经历了熔化和凝固两种物态变化。
【变式6-4】(22-23八年级上·四川绵阳·期末)高速发展的物流让人们足不出户就可以买到新鲜的蔬菜、水果等。蔬菜、水果等生鲜在运输过程中需要低温环境,往往会向包裹中放入适当的冰块,这是因为运输过程中,冰块会 (选填“熔化”或“凝固”),此过程中冰块要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】熔化 吸热
【解析】[1][2]运输过程中,冰块会熔化,由固态变为液态,熔化过程中要吸收热量,使蔬菜、水果温度降低。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。