内容正文:
3.2熔化和凝固
【新知梳理】
(1)物态变化:物质从 变成 的变化叫做物态变化。
(2)物质的三态: 、 、 。
(3)熔化和凝固的定义:物质从 变成 的过程叫做熔化,从 变 成 的过程叫做凝固。
(4)固体分为两类:晶体和非晶体。
① 晶体:晶体在熔化过程中尽管 ,但是温度 ,这类固体有确定的熔化温度叫做熔点。晶体形成时也有确定的温度,这个温度叫做 。
、 、 、 、盐等物质是晶体。
② 非晶体:非晶体在熔化过程中只要 ,温度就 ,这类固体没有确定的熔化温度。非晶体没有确定的 和 。
、 、 、 等物质是非晶体。
晶体和非晶体的区别:是否有确定的熔点。
(5)晶体熔化的特点:不断 ,但 。
晶体熔化的条件:① ;② 。
(6)非晶体熔化的特点: , 。
(7)利用和防止熔化吸热、凝固放热的实例:
① 利用熔化吸热: 。
② 防止熔化吸热: 。
③ 利用凝固放热: 。
④ 凝固放热的坏处: 。
一、单选题
1. 关于物质的熔化和凝固,下面哪句话是正确的( )
A. 各种固体都有一定的熔点
B. 晶体在熔化时要吸收热量,但温度不变
C. 各种晶体的熔点都相同
D. 非晶体在凝固时要吸收热量,温度不断上升
2. 铝的熔点是 ,那么在 时,铝的状态是( )
A. 固态 B. 液态 C. 固液共存态 D. 以上三种情况都有可能
3. 小明利用电冰箱制一些冰块,他在制冰盒里倒入一些冷水,然后放入电冰箱冷冻室,过段时间冰块就制好了,如图的几幅图中,哪个图可以表示制冰过程中水的温度变化曲线( )
A. B. C. D.
4. 在 的环境中,把一块 的冰投入 的水中,将会发生的现象是( )
A. 冰全部熔化 B. 冰有少部分熔化 C. 水有少部分凝固 D. 冰和水的原有量不变
5. 如图所示是海波熔化时温度随时间变化的图象。由此可判断( )
A. 海波是非晶体 B. 海波的熔化时间是
C. 海波的熔点是 D. 海波在熔化过程中吸收热量,温度升高
6. 的水在凝固过程中,则( )
A. 温度降低,同时放热 B. 温度升髙,同时吸热
C. 温度不变,同时放热 D. 温度不变,不吸热也不放热
7. 将新鲜的豆腐放入冰箱里冷冻,第二天取出,解冻后切开,发现里面存在许多小孔.在小孔形成的过程中,发生的主要物态变化是( )
A. 液化和汽化 B. 凝固和熔化 C. 凝固和汽化 D. 凝华和熔化
8. 如图所示,为铜质铸造雕塑作品“带翅膀的狮子”。下列能正确描述铜质铸造雕塑作品在铸造过程中温度变化的是( )
A. B. C. D.
9. 小明根据下列表中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是 ( )
A. 在标准大气压下,酒精在 时是固态,水银在 时是液态
B. 南极冬季气温一般在 以下,在南极测量气温能选择水银温度计
C. 可以用酒精温度计测沸水的温度
D. 质量相同的水和酒精吸收相同的热量,酒精升高的温度少
10. 当某晶体物质的温度正好是熔点或凝固点时,它的状态为( )
A. 一定是固态 B. 一定是液态 C. 可能是液态 D. 一定是固态、液态共存
11. 下列说法正确的是( )
A. 一般物质在熔化和凝固的过程中,温度均保持不变
B. 物体吸收热量后,温度一定升高
C. 同一物质的熔点和凝固点相同
D. 的冰比 的水冷一些
12. 在探究某种物质的熔化规律时,小刚记录的实验数据如下表所示,下列说法正确的是( )
A. 该物质属于非晶体
B. 该物质的温度达到 时,其状态是液态
C. 将 的该物质放在教室里,它会逐渐凝固
D. 将装有该物质的试管放在 的温水中,该物质会逐渐熔化
13. 如图所示为海波的熔化图象,从图象中获得的信息说法正确的是( )
A. 海波是非晶体 B. 海波的凝固点是
C. 点时海波内能为 D. 时海波是固液共存状态
14. 如图所示为海波的熔化图象,从图象中获得的信息说法正确的是( )
A. 海波的沸点是 B. 海波在 段吸收了热量
C. 海波在 段是气态 D. 时海波已全部熔化
15. 将正在熔化的冰拿到 的房间里,则( )
A. 冰将继续熔化 B. 冰的温度开始逐渐升高
C. 水将逐渐凝固 D. 冰不能继续熔化,水也不能凝固
16. 下图所示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图象。根据图象,下列判断正确的是( )
A. 该物质熔化过程持续了
B. 该物质是晶体,熔点为
C. 在第 ,该物质处于固液共存状态
D. 在第 到第 之间,由于物质温度不变,所以不吸收热量
17. 将一块 的冰放在一杯 的冰水混合物中,置于 的环境中,下列情况可能出现的是 ( )
A. 冰将全部熔化成水 B. 只有部分冰熔化成水
C. 将有部分水结成冰 D. 冰和水的质量都不会变
二、填空题
18. 同种物质的凝固点和它的熔点 。
19. 晶体熔化的必要条件: , 。
晶体凝固的必要条件: , 。
20. 张老师写了一副对联。上联是“杯中冰水,水放热结冰温度不降”,下联是“盘内水冰,冰吸热化水温度未升”。该对联先后包含的两种物态变化分别是 和 。对联还说明了冰是一种 (选填“晶体”或“非晶体”)。
21. 固体分为晶体和非晶体两类,有确定熔点的是 (填“晶体”或“非晶体”)。在冰、玻璃、铁中,没有确定熔点的是 。水银的熔点是 ,则它在 时一定是 态(填“固”、“液”或“固液共存”)。
22. 物质从 变成 的过程叫凝固。晶体在熔化的过程中温度 ,但需要 热量。
23. 将冰块放到 的房间内,冰块达到熔点,冰块 (选填“能”或“不能”)熔化。
24. 我国在研制舰载机时用到了先进的 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 (选填“吸收”或“放出”)热量变成液态,然后按构件形状重新结晶塑造,在此过程中金属材料的温度 (选填“升高”、“降低”或“保持不变“)。
25. 固体熔化时的温度叫做 ,在标准气压下,冰的熔点是 。按熔化时温度的变化规律,固体可划分成 和 两大类。晶体 一定的熔点,非晶体 一定的熔点。(最后两空均选填“有”或“没有”)
26. 物质由 态变成 态的现象叫做凝固,凝固过程是一个 (选填“吸热”或“放热”)过程,晶体熔化后再凝固的过程中,温度 。实验表明,同种物质的凝固点和熔点 (选填“相同”或“不同”)。
27. 如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图象。根据图象特征可判断该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”);加热到第 时,该物质的状态为 (选填“液态”“固态”或“固液共存”)
28. 小红同学在做“探究物质的熔化规律”的实验时,观察到试管内的物质在熔化过程中温度保持不变,此时温度计示数如图所示,则该物质的熔点是 。如果让该物质凝固,乙图中四个图象能正确反映该物质凝固过程的是 。
29. 下表所示是三种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点,由此查得 时,水银处在 态、氮处在 态,萘处在 态。
30. 如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象,根据图象可知该物质是 (填“晶体”或“非晶体”),该物质第 时处于 (填“固”“液”或“固液共存”)态。
31. 有一种乳白色的固体物质在 时就开始熔化,直到温度升高到 时,熔化才结束,这种物质一定是 (选填“晶体”或“非晶体”)。一般来说,冰水混合物的温度总保持在 ,用质量相等的 的水和 的冰来冷却物体, (选填“水”或“冰”)的冷却效果较好。这是因为 。
32. 超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块,这是因为冰块 (填物态变化名称)时要 (选填“放出”或“吸收”)热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),所以能起到保鲜的作用。
三、实验题
33. 如图所示为一固体熔化、凝固曲线,回答下列问题.
(1)此固体在熔化过程中不断 (吸热 放热),温度 ,所以它是晶体。
(2)此晶体从 点开始熔化,熔化时间为 ,熔点为 ,凝固点为 。
(3) 段物质为 态, 点为 态, 段为 态, 段为 态。
(4) 段为 过程,在这个过程中不断 热。
34. 图甲是探究海波熔化时温度变化规律的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象。
(1)该物质熔点是 。
(2)从图象中发现海波熔化时间过短,下列措施中,一定不能延长海波熔化时间的是 (填序号)。
①增加试管中海波的质量 ②增加烧杯中水的质量
③降低烧杯中水的初温 ④撤掉酒精灯或用“小火”加热
(3)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。一方面是因为冰块的 更低,另一方面是因为冰块熔化成水的过程中 (填“吸收”或“放出”)热量,从而使饮料的温度下降得更多。
(4)分析图乙可知,海波是 (填“晶体”或“非晶体”),熔化过程经历了 ,第 试管中物质所处的是 态。
(5)实验结束后,将试管中的液体静置于空气中,液体逐渐凝固,该组同学记录海波的温度变化图象如图丙所示,由图象可知,海波的凝固点是 ,当时的室温是 。
35. 探究固体熔化过程的规律
(1)【基础练】如图甲所示是探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。
① 如图乙所示是冰在加热过程中温度随时间变化的图象。根据图象特征可判断冰是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
② 冰在熔化过程中 (选填“吸收”或“放出”)热量,温度保持不变,冰熔化大约持续了 。
③ 加热到第 时,物质的状态为 (选填“液态”“固态”或“固液共存态”)。
④ 在加热过程中,杯口上方出现“白气”,“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)而成的。
⑤ 在实验过程中,不是用酒精灯直接对试管加热,而是把装有冰的试管放在水中加热,这样做不但能使试管受热均匀,而且冰的温度上升得较 (选填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度。
(2)【补充练】结合上例探究以下问题:
① 在该实验中,安装实验器材时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
② 由图乙可知,在第 、第 、第 时物质分别处于 、 、 。(均选填“固态”“液态”或“固液共存态”)
③ 实验时,应选用颗粒 (选填“较大”或“较小”)的冰做实验。
④ 实验中收集多组数据的目的是 。
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
⑤ 在探究实验中,若发现冰熔化过快,则应该采取的实验操作是 。
(3)【拓展练】林红同学在完成了“探究固体熔化规律”的实验后,对液体的凝固规律产生了浓厚的兴趣,于是在老师的帮助下对水的凝固进行了探究。
① 如图甲所示,将装有 纯净水的试管放入大烧杯中,向大烧杯中加入适量的 的“制冷剂”,用于给水降温。在试管中插入温度计,使温度计的感温泡 在水中,每隔 观察并记录一次水的温度,直到水全部结冰。
② 如图乙所示是根据记录的数据,画出的水凝固时温度随时间变化的图象,由现象和图象可知,水有一定的 ,在凝固的过程中 (选填”吸收”或”放出”)热量,但温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
③ “制冷剂”到底是什么物质呢?老师告诉同学们,它是低温的浓盐水,温度降到 时也不会凝固。根据这个信息,请提出一个值得探究的问题: ?
答案
【新知梳理】
(1) 一种状态;另一种状态
(2) 固态;液态;气态
(3) 固态;液态;液态;固态
(4) ① 吸热;保持不变;晶体熔化时的温度;凝固点;海波;冰;金属;萘
② 吸热;不断地上升;熔点;凝固点;松香;玻璃;沥青;蜡
(5) 吸热;温度不变;温度达到熔点;能够继续吸热
(6) 吸热;温度不断升高
(7) ① 用冰保鲜,冷敷给病人降温,吃雪糕解暑
② 雪熔化吸热,多穿衣服,防止感冒
③ 冬天在菜窖中放几桶水
④ 浇注钢铁时(或马路上刚铺的沥青),凝固放热,产生的高温伤人
一 单选题
1. B
【解析】晶体熔化时,需在一定温度下进行,即晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点。A选项错误,不符合题意;
晶体在熔化过程中需要吸收热量,但温度保持不变。B选项正确,符合题意。
同种晶体熔点和凝固点相同。不同晶体熔点不同,晶体达到熔点才能熔化。C选项错误,不符合题意。
非晶体在凝固时要放出热量,温度不断下降。D不合题意。
2. D
【解析】铝是晶体,温度为 时,铝可能处于固态、固液共存态或液态。
3. B
【解析】根据图象可知,A中物体的温度一直在下降,说明这是非晶体凝固的图象;故A不符合题意;
物体的温度在下降,说明物体在放热,且有一段时间放热温度不变,说明这是晶体凝固的图象,故B符合题意;
物体的温度一直在升高,说明这是非晶体熔化的图象;故C不符合题意;
物体的温度在升高,说明物体在吸热,且有一段时间吸热温度不变,说明这是晶体熔化的图象,故D不符合题意。
4. D
5. C
【解析】()由图象可知,海波从第 分钟开始温度保持 不变,所以海波是晶体,其熔点为 ,约到第 时熔化完成,则熔化过程持续了约 ,故AB错误,C正确;
()海波是晶体,在熔化过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误。
6. C
【解析】冰是晶体,熔点为 ,水的凝固点也是 ,所以水在凝固时温度不变,同时凝固的过程需要放热。
7. B
【解析】新鲜的豆腐中含有大量的水分,放入冰箱的冷冻室,水分会凝固成很多小冰晶;第二天取出在常温下,小冰晶又会熔化为水。
故选B.
8. D
【解析】金属铜是晶体,有固定的熔化温度,同时液态铜也有固定的凝固温度,D选项的图象反映了这个温度变化规律。
9. A
【解析】由于酒精的凝固点是 ,因此酒精在 时是固态,水银的凝固点是 ,因此水银在 时是液态,故A正确;
南极的冬季气温在 以下,在南极测量气温可选择酒精温度计,故B错误;
标准大气压下沸水的温度是 ,酒精的沸点是 ,低于沸水的沸点,所以不能用酒精温度计测沸水的温度,故C错误;
水和酒精的质量相同,吸收相等的热量,根据 ,由于酒精的比热容小,所以酒精温度升高多,故D错误。
10. C
【解析】晶体的温度到达熔点或凝固点时,刚开始熔化或凝固时,处于固态或液态;中间可能是固液共存状态;最后完全熔化或凝固,是液态或固态,因此三种状态都有可能。
11. C
【解析】只有晶体在熔化和凝固过程中温度保持不变,非晶体在这一过程中温度要变化,故A错误;物体吸热后可能温度升高,也可能用于发生物态变化而保持温度不变,如 的冰吸热用于熔化而温度不升高,故B错误;同种物质的熔点和凝固点是相同的,故C正确;温度是表示物体冷热程度的物理量, 的冰与 的水温度相同,则说明冷热程度相同,故D错误。
12. C
13. B
【解析】由图可知,因为海波在熔化过程中,温度保持不变为 ,因此可知海波为晶体,且熔点和凝固点为 ,故A错误,B正确;
任何物体都具有内能,故C错误;
时海波可能为固态,可能也液态,也可能处于固液共存状态,故D错误。
故选B。
14. B
【解析】海波熔化过程中,温度保持不变,这个不变的温度是海波的熔点,熔点是 ,故A错误。海波在 段吸收了热量,但温度不变,故B正确;海波在 段是固态;在 段是固液共存; 点是液态;在 段是液态。海波 时开始熔化,到 已全部熔化完毕,故D错误。
15. D
【解析】晶体熔化的条件是:达到熔点,继续吸热。把冰拿到 的房间里,虽然达到了熔点,但是冰与周围环境的温度都是 ,所以没有温度差,不会有热传递现象发生,冰不能吸热,所以冰不会熔化。
16. B
17. C
【解析】在 的环境中,当把 的冰投入 的冰水混合物中,热量会从 的冰水混合物传递给 的冰, 的水放出热量会凝固成冰块, 的冰温度升高不会超过 ,所以不会熔化,冰的质量会增加。
二 填空题
18. 相同
19. 达到熔点;能继续吸热;达到凝固点;能继续放热
20. 凝固;熔化;晶体
21. 晶体;玻璃;固
【解析】有确定熔点的是晶体,没有确定熔点的是非晶体,在冰、玻璃、铁中,没有确定熔点的是玻璃;
水银是晶体,熔点是 ,而温度为 ,低于海水银的熔点,所以水银是固态。
22. 液态;固态;不变;吸收
【解析】物质从液态变为固态叫做凝固。晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体在熔化过程中尽管不断吸热,但温度不变。
23. 不能
24. 吸收;保持不变
【解析】钛合金、高强钢等金属材料在高温下由固态变成液态,是熔化现象,需要吸热;
液态材料按构件形状重新结晶塑造,由液态变成固态,凝固过程。由于钛合金、高强钢都是晶体,所以凝固过程中放出热量,温度保持不变。
25. 熔点;;晶体;非晶体;有;没有
26. 液;固;放热;不变;相同
27. 晶体;固液共存
【解析】由图可见,该物质图象上有一段与时间轴平行的直线,表示该物质在熔化过程中不断吸热,温度保持不变,因此该物质为晶体;物质的熔化过程是从第 到第 ,因此在第 时物质处于固液共存态。
28. ;
【解析】()物质在熔化过程中不断吸收热量,温度保持不变。该物质是晶体。温度计每一个大格代表 ,每一个小格代表 ,示数是 。
() 、固体吸收热量,温度升高到达一定温度,不断吸收热量,温度不变,符合晶体熔化特点,这是晶体的熔化图象,不符合题意;
、固体不断吸收热量,温度不变升高,符合非晶体的熔化特点,是非晶体的熔化图象,不符合题意;
、液体温度降低到一定温度,不断放热,温度保持不变,符合晶体凝固特点,是晶体凝固的图象,符合题意;
、液体不断放出热量,温度不断降低,符合非晶体的凝固特点,是非晶体的凝固图象,不符合题意。
29. 液;气;固
30. 晶体;固液共存
31. 非晶体;;冰;冰在熔化过程中吸收热量但温度不变,在冰全部熔化为水之前,冰水混合物的温度始终是 ,所以冰的冷却效果更好
32. 熔化;吸收;不变
三 实验题
33. (1) 吸热;不变
【解析】由图象可知,此固体在熔化过程中不断吸热,温度不变,所以它是晶体。
(2) ;;;
【解析】由图象可知,晶体从 点开始熔化,物质在 段温度不断升高,在 段物体不断吸热,但物体温度不变,熔化时间 ,它的熔点是 ;
该晶体在 段温度不断降低,在 温度不变,故该晶体在 凝固,由图象可知凝固点是 。
(3) 固;固液共存;固液共存;固
【解析】由图象可知, 段物质为固态, 点刚开始熔化,为固液共存态, 段为固液共存态, 段为液态, 段为固液共存态, 段为固态。
(4) 凝固;放
【解析】由图象可知, 段为凝固过程,在这个过程中不断放热。
34. (1)
(2) ③
(3) 温度;吸收
(4) 晶体;;固液共存
(5) ;
35. (1) ① 晶体
② 吸收;
③ 固液共存态
④ 液化
⑤ 慢
(2) ① 自下而上
② 固态;固液共存态;液态
③ 较小
④ A
⑤ 停止加热(或减小酒精灯的火焰或增加烧杯中水的质量)
(3) ① 浸没
② 凝固点;放出;不变
③ 盐水的凝固点与盐水的浓度有什么关系
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