内容正文:
第十三章 温度与物态变化
第二节 熔化与凝固
第1课时 熔 化
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1. 跨学科实践·传统文化 白居易笔下的春天是“雪消冰又释,景和风复暄”,随着春天到来,万物复苏,冰雪消融,该景象中固态冰变成了 态的水,属于 (选填物态变化名称)现象。
液
熔化
2. 如图甲是用海波和石蜡“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装
置。
(1) 组装实验器材时,应先固定图甲中的 (选填“A”“B”或“C”)。
(2) 开始实验后,某一时刻温度计的示数如图甲所示,温度为 ℃。
C
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(3) 根据实验数据绘制的两种物质熔化时温度随时间的变化图像如图乙所示,由图像可知石蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”),海波熔化持续了 min。
(4) 由实验可得到晶体的熔化特点: 。
(5) 由实验可知,晶体的温度是熔点时,可能处于 态。(选填字母)
A. 固 B. 液 C. 固液共存
非晶体
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吸收热量,温度不变
ABC
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3. 在① 冰、② 石蜡、③ 松香、④ 铁、⑤ 海波、⑥ 沥青这些物质中,属于晶体的有 ,属于非晶体的有 。(选填序号)
①④⑤
②③⑥
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4. 如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。实验时将装有海波的试管放到水中加热,而不用酒精灯直接给试管加热,这样做既可以使海波受热 ,又可以使海波的温度上升较慢,便于记录数据。根据实验数据绘制的图像如图乙所示,由图像可知海波是 ,第9min时海波处于 (选填物质的状态)。
均匀
液态
晶体
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解析:将装有海波的试管放入水中加热,这是水浴法。采用水浴法,可以使海波受热比较均匀,并且温度变化比较慢,便于记录实验温度。由图乙可知,海波在熔化过程中,温度保持48℃不变,所以海波为晶体。由图乙可知,第9min时海波已经熔化结束,处于液态。
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5. (2023·北京)将某种金属制成的勺放入15℃的水中,金属勺没有熔化;将该金属勺放入45℃的水中,发现金属勺逐渐熔化。该金属的熔点可能是 ( )
A. 10℃ B. 30℃ C. 50℃ D. 60℃
B
解析:将金属勺放入15℃的水中没有熔化,说明该金属的熔点高于15℃;将金属勺放入45℃的水中发现金属勺逐渐熔化,说明该金属的熔点低于或者等于45℃,所以该金属的熔点应该高于15℃而低于或等于45℃,故B符合题意。
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6. 新情境·社会热点 中国中央电视台“3·15”晚会曾曝光黄金造假:个别不法商贩为牟取暴利,在黄金中掺入少量金属铱颗粒。已知黄金的熔点是1064.43℃,铱的熔点是2450.0℃,可以有效检测黄金制品中有无铱颗粒的手段是 ( )
A. 加热至1064.0℃并观察有无铱颗粒
B. 加热至1065.0℃并观察有无铱颗粒
C. 加热至2451.0℃并观察有无铱颗粒
D. 加热至3514.43℃并观察有无铱颗粒
B
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解析:黄金的熔点是1064.43℃,铱的熔点是2450.0℃,将黄金制品加热至1065.0℃,黄金全部熔化为液体,但铱仍然是固体,所以可用来检测黄金制品中有无铱颗粒,正确答案是B。加热至1064.0℃,黄金和铱都不熔化,仍是固体,无法区分,A错误;加热至2451.0℃和3514.43℃,黄金和铱都处于液态,也无法区分,C、D错误。
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7. 小明在探究“某固体熔化时温度的变化规律”时,所用实验装置如图甲所示。
(1) 除了实验装置中的器材外,还需要的测量工具是 。
(2) 放置温度计时,考虑到固体熔化前后体积的变化,温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略 (选填“靠上”或“靠下”)的位置。
秒表
靠下
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(3) 实验过程中,小明每隔一段时间记录一次温度,观察到第5min时试管内出现液体,第10min时试管内固体全部变成液体。根据实验数据在方格纸上描点,如图乙所示,请用笔画线,将图像补充完整。
(3) 如图所示
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(4) 由图乙中图像可以判断出该固体是晶体,依据是
。
(5) 小刚也用该固体和相同的实验装置完成了实验,他根据数据画出的图像如图丙所示。则小刚实验中存在的问题可能是
(写出一条即可)。
该固体在熔化过程
物质的质量较小,熔化
中,吸收热量,温度保持不变
过程较快(答案不唯一)
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解析:(1) 探究“某固体熔化时温度的变化规律”时,需要用温度计测量物质在每个时刻的温度,所以还需要用到秒表。(2) 固体颗粒间有间隙,固体熔化前后体积会发生变化,为了精确测量温度,避免玻璃泡无法完全浸没在液体中,温度计的玻璃泡应该置于固体颗粒中间靠下的位置。(3) 根据图像描点连线,忽略错误数据,如图所示。(4) 由答案图可知,该固体在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变,所以该固体为晶体。(5) 由图丙可知,该固体在熔化的过程中温度一直上升,其原因可能是固体的质量较小,熔化过程较快,或温度计放置位置偏下,接触了试管底部等。
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8. 在1个标准大气压下,把正在熔化的冰拿到温度为0℃的房间里,冰能不能继续熔化,为什么?
解析:冰不能继续熔化;因为冰熔化要吸收热量,而0℃的房间与正在熔化的冰的温度相同,冰无法吸热也就不会熔化。
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9. 新情境·科技民生 如图所示为关于“55℃”水杯的图片。将沸水倒入这种杯中摇一摇,便可使水温快速变为55℃,并在一定时间内保持温度不变,这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒,这种颗粒是 (选填“晶体”或“非晶体”),使沸水降温利用了它 的特点。
晶体
熔化吸热
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解析:由题意可知,将沸水倒入“55℃”水杯后摇一摇,便可使水温快速变为55℃,并在一定时间内保持温度不变,说明这种颗粒由固体变为液体时吸热但温度保持不变,故这种颗粒是晶体,使沸水降温利用了它熔化吸热的特点。
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10. 小明在做探究物质熔化的实验时,把质量相等的甲、乙两物质加热,通过实验记录,将温度随加热时间的变化情况绘制成如图所示的图像,根据图像得出的信息有 ; 。(写出两条信息)
甲、乙两物质都是晶体
甲的熔点比乙的低
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解析:甲、乙两物质的熔化图像中都有一段平行于横轴的线段,表明两物质熔化时吸热,温度保持不变,两物质都是晶体;晶体熔化时的温度叫熔点,由图像可知:甲的熔点比乙的低。
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11. 如图甲所示为探究海波熔化时温度变化规律的实验装置,如图乙所示为根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像。
(1) 该物质熔点是 ℃。
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(2) 从图像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 (选填序号)。
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 热量,从而使饮料的温度下降得更多。
③
温度
吸收
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解析:(1) 晶体在熔化的过程中温度保持不变,由图乙可知,当海波在48℃时,吸收热量,温度不变,所以熔点为48℃。(2) ① 增加试管中海波的质量,在吸收相同热量时,海波的升温较慢,能延长熔化时间,故①不合题意;② 增加烧杯中水的质量,水的升温变慢,则海波的升温较慢,能延长熔化时间,故②不合题意;③ 降低烧杯中水的初温,不会改变熔化时吸收热量的快慢,不会改变熔化时间,故③符合题意;④ 撤掉酒精灯或用“小火”加热,相同时间内,海波吸收的热量减少,能延长熔化时间,故④不合题意。(3) 在饮料中加入适量冰块,冰块的温度较低;当冰由固态变成液态的过程,熔化吸热,从而使饮料的温度下降得更多。
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$$第十三章 温度与物态变化
第二节 熔化与凝固
第2课时 凝 固
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1. 新情境·传统文化 我国古代对物态变化有所认识和应用,很早就掌握了青铜冶铸技术。如图所示,铸造青铜钟时,经过冶炼的液态铜在泥模内
(选填“吸收”或“放出”)热量发生 (选填物态变化名称)。
放出
凝固
2. 小明利用如图所示的实验装置探究“水在凝固过程中温度的变化规
律”。将盛有适量水的试管放入装有含盐冰的烧杯中,温度计测试管中水的温度。小明发现水在凝固过程中温度 (选填“逐渐升高”“逐渐降低”或“保持不变”);烧杯内含盐冰的温度必须远低于试管中水凝固时的温度,这说明水在凝固过程中需要 (选填“吸热”或“放热”)。
保持不变
放热
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3. 新情境·科技民生 国外研制出一种面料,其纤维中添加了微胶囊,这种微胶囊中所含的物质在常温下呈液态,在温度降低时会凝固。人们穿上这种面料做成的衣服,在气温降低时感觉很温暖,其中的原因是
。
微胶囊中的
物质凝固时放热
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4. 火山爆发时,炽热的熔岩喷出地表,像炼钢炉流出的钢水一
样流淌,如图所示。岩浆是由多种成分组成的液体,流淌过程中,
在火山口周围向外依次形成一系列的矿石:橄榄石→辉石→角
闪石→黑云母→正长石→白云母→石英。上述矿石的形成过程中所发生的物态变化是 ,火山周围形成的这些矿石的熔点
(选填“依次由高到低”“依次由低到高”或“相同”)。
凝固
依次由高到低
(第4题)
解析:多种成分组成的液体,在流淌过程中,逐渐形成各种矿石,发生的物态变化是凝固。在岩浆流动的过程中,岩浆的温度是逐渐降低的。先凝固的凝固点高,熔点高;后凝固的凝固点低,熔点低。
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5. 跨学科实践·日常生活 小明发热时妈妈在小明的额头上放了一个冰袋为小明降温。冰袋的形成是水 (选填物态变化名称)成冰,冰袋放在小明的额头上后,发生熔化 (选填“吸收”或“放出”)热量,从而可以对小明进行物理降温。
凝固
吸收
解析:水由液态变为固态的过程称为凝固,伴随着放热;冰由固态变为液态的过程称为熔化,伴随着吸热。
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6. 小王正在洗手时,妈妈叫他把冰箱冷冻室里的冻肉拿出来。当他拿着冻肉送到厨房里时发现手和冻肉粘在一起了,发生的物态变化是 ;小王正要用力把手与冻肉撕开,有经验的妈妈说,赶紧放到水里,一会就会自动分开了,发生的物态变化是 。
凝固
熔化
解析:小王洗手时,手上有水,沾水的手拿着冻肉,冻肉温度低于0℃,手上的水变成了冰,把手和冻肉粘在一起,这是凝固过程;当把手和冻肉一起放在水中,手上的冰吸收热量变成水,这是熔化过程。
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7. 在1个标准大气压下,冰熔化过程中冰水混合物的温度 水凝固过程中冰水混合物的温度,冰熔化过程中所需环境温度 水凝固过程中所需环境温度。(选填“大于”“小于”或“等于”)
等于
解析:1个标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,冰熔化过程中和水凝固过程中,冰水混合物的温度均为0℃。冰熔化时需要从周围环境中吸热,故周围环境温度高于0℃;水凝固时会向周围环境放热,故周围环境温度低于0℃。
大于
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8. 如图所示为某种物质温度随时间变化的图像,下列分析正确的是 ( )
A. 在t=3min时该物质处于固液共存状态
B. 该物质的凝固点是100℃
C. 该物质的凝固点和熔点相同
D. 该物质是非晶体
C
解析:由题图可知该物质在第4min时开始熔化,第12min时熔化结束,第20min时开始凝固,第24min时凝固结束,所以第3min时该物质处于固体状态,A错误;由图知,该物质凝固点与熔点相同,均为80℃,B错误,C正确;在BC段,该物质不断吸热,但温度不变,所以该物质是晶体,D错误。
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9. 将装水的密闭小瓶放在大烧杯里水的中间,把烧杯放在电冰箱的冷冻室内,过一段时间取出烧杯,发现烧杯中有一大半的水结成了冰,此时小瓶中的水 ( )
A. 只有表面的水结冰
B. 都没结冰
C. 都已结冰
D. 有一半的水结成冰
B
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解析:取出烧杯后,烧杯里是冰水混合物,温度为零摄氏度,要让小瓶里的水结冰,小瓶里的水在达到零摄氏度后还需要继续放热,但是烧杯中的冰水混合物和小瓶中的水没有温度差,则小瓶中的水无法继续放热,所以不结冰。故选B。
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10. 炎热的夏天,课桌上一个杯子中有一把金属勺,把热水瓶中的开水(略低于100℃)倒入杯中,一会儿金属勺熔化了。当杯中的水温降为室温(26℃)后,杯中凝固出一金属块。关于这种金属,下列判断正确的是 ( )
A. 该金属熔点高于100℃ B. 该金属熔点低于26℃
C. 该金属凝固点高于100℃ D. 该金属凝固点低于100℃
D
解析:晶体温度高于熔点时处于液态,低于凝固点时处于固态。金属勺熔化了,说明热水瓶中开水的温度高于金属的熔点,当杯中的水温降为室温(26℃)后,杯中凝固出一金属块,说明室温(26℃)低于金属的凝固点,故金属勺的熔点和凝固点一定高于26℃,低于100℃。
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11. 下雪天,小明在放学回家的路上,看到环卫工人向雪中撒盐,引发了他的思考:雪的熔点可能与所含杂质的多少有关。小明知道,同种物质的凝固点和它的熔点相同。于是,他回家拿盐水做了实验,并得到如表所示的实验数据。
盐水
浓度/% 0 4 8 12 16 20 24 28
凝固点/
℃ 0 -5 -11 -14 -18 -22 -25 -22
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(1) 请你根据表中的数据,在图中绘制出盐水凝固点随浓度变化的图像。
(2) 分析实验数据可获取的信息有
(写出一条即可)。
(3) 为了减少因路面积雪造成的交通事故,请你再列举一条具体措施:
。
(1) 如图所示
盐水凝固点随浓度的增大先降低后升
高(答案合理即可)
在
车轮上安装防滑链(答案合理即可)
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解析:(1) 根据表格中盐水浓度与其对应的凝固点在图像中描点,然后将各点连接起来就得到盐水凝固点随浓度变化的图线。(2) 分析实验数据可知,盐水凝固点随浓度的增大先降低后升高。(3) 为了减少因路面积雪造成的交通事故,可采取在车轮上安装防滑链、在积雪路面上撒沙子等措施。
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12. 学习物态变化时,老师写了一副对联,上联是“杯中冰水,水结冰冰温未降”,下联是“盘内水冰,冰化水水温不升”。两句对联中对应的物态变化分别是 和 ,反映的一个共性是
。
凝固
熔化
晶体熔化和凝固时,温度
保持不变
解析:水结冰,属于凝固;冰化水,属于熔化。冰是晶体,冰熔化时温度不变,水凝固时温度也不变。
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13. 塑料制品厂使用注塑机生产塑料盆,塑料颗粒从固态变成液态的过程中发生的物态变化是 ,此过程需要 热,之后在由液态变成固态的过程中,塑料制品的温度随时间变化的图像应该是图中的
(选填“甲”或“乙”)。
熔化
吸
乙
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解析:塑料颗粒从固态变为液态是熔化,熔化吸热。塑料由液态变为固态的过程是凝固,由于塑料是非晶体,在凝固时要不断放热,且没有固定的凝固点,则温度随时间变化的图像应该是图中的乙。
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14. 在大闸蟹运输前,会先将水放在密封的袋子里将其冷冻成冰和大闸蟹一起放在泡沫塑料箱中,在运输中降低箱内温度,达到保鲜的目的,则 ( )
A. 运输前水吸热凝固,运输后冰吸热熔化
B. 运输前水放热凝固,运输后冰吸热凝固
C. 运输前水放热凝固,运输后冰吸热熔化
D. 运输前水放热熔化,运输后冰吸热凝固
C
解析:运输前水放在密封的袋子里将其冷冻成冰的过程中,水放热凝固,
A、D错误;在运输过程中,冰从泡沫塑料箱中吸热,发生熔化现象,从而降低泡沫塑料箱内的温度,达到保鲜的目的,B错误,C正确。
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15. 夏天,莉莉从冰箱冷冻室中取出几个冰块,放入装有常温矿泉水的杯中。过一会儿,她用吸管搅动冰块,发现这几个冰块“粘”到一起了。如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. 冰块周围的水发生了熔化现象,使冰块“粘”到一起
B. 从放入冰块到冰块完全熔化过程中,杯内水温始终
没有改变
C. 低温的冰块从周围的水中吸收热量,使周围的水凝
固,所以“粘”在一起
D. 冰块使水快速降温,是因为水从冰块中吸收了热量
C
(第15题)
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解析:低温的冰块从周围的水中吸收热量,使周围的水凝固,故A错误,C正确;冰从冰箱冷冻室拿出时,温度较低,会从水中吸热,水温会降低,故B错误;冰块使水快速降温,是因为低温的冰块从周围的水中吸收热量,故D错误。
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