第二节 熔化与凝固（举一反三讲义）物理沪科版2024九年级全一册

第二节 熔化与凝固 目录 【学习目标】.........................................................................................................................................1 【思维导图】.........................................................................................................................................2 【知识梳理】.........................................................................................................................................2 知识点1. 熔化及其特点.......................................................................................................................2 知识点2. 凝固及其特点.......................................................................................................................8 【方法技巧】.......................................................................................................................................10 方法技巧1. 用熔化吸热、凝固放热特点解释自然界及生活中有关现象思维方法.....................10 方法技巧2.探究晶体与非晶体熔化时温度随时间的变化规律的实验常见的考向及解题要点....11 方法技巧3. 怎样解熔化和凝固的图像问题.....................................................................................11 【巩固训练】.......................................................................................................................................11 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念:知道熔化与凝固,知道物质的熔点与凝固点。会分析熔化、凝固图像的物理意义。能运用熔化与凝固过程中的吸热和放热特点说明自然界和生活中的有关现象。 科学思维:通过实验归纳概括熔化和凝固过程的特点及条件,以及晶体和非晶体熔化、凝固过程的异同,并能根据不同点对物质进行简单分类。 科学探究:通过对冰(或海波)和石蜡熔化的实验探究,熟悉科学探究的各个环节,提高观察现象、分析问题及概括总结的能力,能通过分析实验数据和图像,得出实验结论。 科学态度与责任:通过利用所学知识解释相关生活和自然现象的过程,养成学科学、用科学的习惯和探索真理的科学态度。 课节重点难点 重点：通过探究晶体与非晶体的熔化过程培养观察能力、实验能力和分析概括能力。 难点：分析概括晶体熔化及凝固的条件及特点;解释熔化、凝固图像的物理意义。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1. 熔化及其特点 1.物态变化：物质各种状态之间的变化叫做物态变化。 物质有三种基本形态，固态、液态和气态。 状态 形状（固定/不固定） 体积（固定/不固定） 固定 固定 固定 液态 不固定 固定 气态 不固定 不固定 温度是物态变化的决定因素，随着温度的变化，自然界中的物质一般都会发生物态变化。物体的温度发生变化时，三种状态之间能发生相互变化。 2. 熔化的概念：物质从固态变为液态的过程叫熔化。 比如：（1）如冰熔化成水。 （2）夏天，将小块雪糕放进盘子中，雪糕由固态变为液态 （3）将通电的电烙铁放到松香上加热松香，松香由固态变成液态。 3. 探究固体熔化时温度的变化规律（特点）（实验过程的基本思路） 【提出问题】在探究冰的熔化特点时，我们也许会提出这样一些问题：冰在什么情况下由固体变为液体？冰在熔化过程中与其他固体（如石蜡）在熔化过程中的温度变化情况相同吗？ 【猜想和假设】探究这些问题时，我们可能会猜测：当给冰和石蜡加热时，它们可能都会熔化，但其熔化过程可能相同，也可能不同，它们熔化时温度可能保持不变，也可能发生变化，等等。 【设计实验】这些猜想对吗？我们需要通过实验来检验。让我们分别加热碎冰（或海波）和石蜡，多次测量其加热过程中的温度，比较其温度变化规律。 【实验仪器及安装】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、冰、石蜡、温度计、停表、搅拌器、火柴。 （1）实验时用两套完全相同的实验装置，试管中分别加入适量碎冰和石蜡。 （2）安装实验装置的顺序是从下往上依次安装。 （3）烧杯中水以热传递的方式给试管中的物质加热的方法称为“水浴法”。 【进行实验与收集证据 】 （1）分别将碎冰和石蜡放入两支试管中，取两个相同的酒精灯，按如图所示的器材自下而上地把仪器组装好，并且把试管放入水中合适位置，然后分别加热碎冰和石蜡，实验过程中还需不断搅拌试管中的碎冰或石蜡，使其受热均匀，观察碎冰和石蜡在熔化过程中温度及状态的变化。 （2）当温度升到-10℃时开始计时，每隔1min记录一次温度，同时认真观察冰、石蜡的状态变化，直到全部熔化后再记录3~4次。数据记录如下表。 【分析论证】在方格纸上，纵轴表示温度，横轴表示时间，根据表格中各个时刻对应的温度在方格纸上描点，用平滑的曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图像。 （1）冰的温度随时间变化的图像 AB段：碎冰为固态，碎冰吸热温度升高。 BC段：碎冰处于固、液共存状态，碎冰吸热但温度不变。在B点时是固态，开始熔化，C点熔化完成，是液态。 CD段：碎冰全部熔化为液态后，温度继续升高。 （2）石蜡的温度随时间变化的图像。石蜡在吸收热量的过程中温度一直升高。 （3）由甲、乙两图可知：碎冰有固定的熔化温度，石蜡没有固定的熔化温度。 【实验结论】不同的物质在熔化过程中温度变化的规律不同。 （1）有的物质（如冰），在熔化过程中虽然继续对它加热，但温度保持不变； （2）有的物质（如石蜡），在熔化过程中先变软，后变稀，最后熔化为液体，且在加热过 程中温度一直升高。 【交流与评估】（1）酒精灯要用点火工具点燃，绝不能用一盏酒精灯去点燃另一盏酒精灯； （2）用完酒精灯必须用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭； （3）实验时为了使碎冰和石蜡受热均匀，试管应该选细一些的，且装入碎冰和石蜡的量不要太多； （4）实验时，温度计的玻璃泡要与碎冰或石蜡充分接触，但不能碰到试管壁或试管底； （5）0℃时，冰的状态不确定，有三种可能：固态、液态或固液共存态； （6）海波由固态变成液态的温度为48℃左右，因此。有时也可用海波替代碎冰做实验。 4.晶体和非晶体 （1）晶体熔化特点：在熔化过程中尽管外界不断加热，但其温度仍保持不变。这类固体有确定的熔化温度，称为晶体。在1个标准大气压下，冰在0℃时会熔化，而且在熔化过程中即使继续加热，其温度也保持不变。常见的晶体：金属、钻石、冰、食盐、石墨等。皇冠上的钻石、黄金等属于晶体。 （2）非晶体熔化特点： 在熔化过程中，外界不断加热，其温度持续上升。这类固体没有确定的熔化温度，称为非晶体。在1个标准大气压下，石蜡则不一样了，在熔化过程中只要外界不断加热，其温度便不断升高。常见的非晶体：石蜡、塑料、玻璃、松香、沥青等。 （3）熔点：物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。所以，晶体有熔点，而非晶体则没有熔点。不同晶体的熔点是不一样的。 （4）常见晶体的熔点 （1个标准大气压下） 注意：晶体的熔点也会由于外界压强的变化或杂质的存在等原因而变化。例如，往装有冰块的烧杯中放些盐并搅拌，这时烧杯中冰的熔点会低于 0 ℃。再如，下雪天，人们为了出行方便，常常向积雪的公路上撒盐，因为盐能尽快地融雪，而盐水在 -20 ℃以下才结冰。尽管盐融雪使交通畅通了，但却会腐蚀车辆、道路，污染地下水，破坏植被，甚至危害人体等，因此，应慎用盐融雪的方法。 （5）晶体熔化的条件 一是温度达到熔点；二是继续吸收热量。晶体熔化时虽然温度不变，但是必须加热，若停 止加热熔化也会马上停止，即熔化过程要吸热。 （6）拓展——熔化吸热的微观解释 探究冰的熔点可知，当晶体熔化时，温度不变 ；但若停止加热，熔化过程就会停止，这是为什么呢？ 当晶体被加热时，分子运动更加剧烈，分子间的束缚随之减弱，以致有的分子能较自由地“游动”，呈流动性，这时，晶体便处于熔化过程。如果要使熔化过程继续，需对晶体继续加热，以便更多的分子能“游动”。所以，在熔化过程中外界所提供的热量，用于减小分子间的束缚，并不能使晶体的温度升高。这也说明熔化是吸热过程。 工作人员在撒盐融雪 晶体熔化时的分子运动模型 【例题1】（2024·内蒙古呼和浩特）小邵同学用图乙所示的实验装置，探究冰熔化时，温度的变化规律 (1)某一时刻温度计的示数如图甲所示，此时的温度为 °C； (2)下列措施中能使冰均匀受热的是__________（选填序号）； A．用酒精灯外焰加热 B．通过水浴法来加热试管中的物质 (3)根据实验数据绘出冰的温度一时间图像，老师发现小邵和小高两位同学的图像略有不同，如图丙所示，不可能造成这种情况的原因是__________（选填序号）。 A．冰的质量不同 B．酒精灯火焰不同 C．烧杯中水的质量不同 D．冰的初温不同 【答案】(1)-14 (2)B (3)D 【解析】（1）如图甲，温度计的分度值为1℃，液面在零刻线下，读数为-14℃。 （2）A． 用酒精灯外焰加热，是因为外焰温度高，不能使冰均匀受热，故A不符合题意； B．通过水浴法来加热试管中的物质，物质和热源的接触面较大，能均匀受热，故B符合题意。 故选B。 （3）ABC．由图像可知，冰的初温相同，开始熔化的时间、熔化时间不同，说明冰的质量可能不同，也可能是冰的质量相同，酒精灯火焰不同或烧杯中水的质量不同，故ABC不符合题意； D．由图像可知，冰的初温相同。假使冰的质量相同、初温不同，则冰开始熔化前的加热时间不同，熔化时间相同，而图中熔化时间也不同。故D符合题意。故选D。 【变式训练1】 （2025·湖南怀化一模）图甲是探究晶体海波熔化过程的实验装置，图乙是海波熔化时温度随时间变化的曲线图。由乙图可知海波熔化时需要 （选填“吸热”或“放热”）且温度 （选填“升高”或“保持不变”或“降低”）。BC段对应温度如图丙所示，则海波的熔点是 ，可选用 （选填“实验室温度计”或“体温计”）进行测量。    【变式训练2】（2025·山东枣庄一模）小刚同学在探究某种物质熔化特点的实验中，根据实验数据画出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图像。由图像可知，该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），其熔点是 ℃，在熔化过程中温度 ；在加热6min时，该物质处于 （选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。 【变式训练3】冰，在我们的生活中随处可见，它有多种用途。如： （1）夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中 ，从而使饮料的温度下降得更多。 （2）请再举出一个冰的应用实例 。 知识点2. 凝固及其特点 1. 凝固：物质从液态变成固态的过程叫凝固. 2. 凝固点：晶体形成时确定的温度. 3. 凝固规律：晶体在凝固时放热，温度保持不变. 非晶体在凝固时放热，温度持续下降. 4. 晶体凝固的条件：温度达到凝固点；不断放热. 【温馨提示】熔化吸热和凝固放热 1. 晶体熔化需要两个条件： （1）温度必须达到熔点；（2）让晶体继续吸热。 2.晶体凝固也需要两个条件：（1）温度必须降到凝固点；（2）让晶体继续放热。 3.晶体在处于熔点和凝固点时，可能处于液态，可能处于固态，也可能处于固液共存状态。 易错点. 熔化的条件理解易错 认为晶体达到熔点就会熔化，液体达到沸点就会沸腾。 冰的熔点是0℃，有些同学就认为冰达到0℃就会熔化。事实上，冰熔化的条件是： （1）达到熔点；（2）继续吸热，当冰块正在熔化时，如果撤掉热源，冰块吸不到热将不再熔化。 4. 凝固放热及其应用 （1）北方冬季贮菜，人们常在地窖放几桶水，以防止地窖的菜被冻坏。因为当气温下降至0℃以下时，桶里的水会凝固成冰，在凝固过程中，水会放出热量，该热量可使地窖的温度不至于降得太低，从而避免蔬菜被冻坏。 地窖里的水桶与蔬菜 聚乙烯材料 （2）现在人们研究出一种聚乙烯材料，将这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁。这种材料在15~40℃的范围内凝固或熔化，天气热时颗粒熔化从周围空气中吸热，天气冷时又凝固成颗粒向周围空气中放热，从而起到调节室内温度的作用。 注意：晶体和非晶体的区别 晶 体 非 晶 体 熔点和凝固点 有 没有 熔 化 过 程 吸收热量，温度不变，物质 处于固、液共存状态。 吸收热量，温度升高，物质先变稀，最后成为液体。 熔化条件 温度达到熔点，继续吸热。 吸收热量 凝固条件 温度达到凝固点，继续放热。 放出热量 熔化 图像 凝固 图像 举 例 海波、水晶、石英、食盐、各种金属 沥青、玻璃、松香、石蜡 【例题2】夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。这是为什么？在北方的冬天，为了很好地保存蔬菜，人们通常会在菜窖里放几桶水，这样有什么好处？ 【答案】见解析 【解析】加在饮料中的冰块化成水，是冰由固态变成液态的过程，故此物态变化为熔化，熔化吸热；因为北方的冬天气温低，在菜窖里放几桶水就是利用凝固时放热，使菜窖内温度不致太低，菜不致冻坏，所以就在菜窖里放几桶水。 【变式训练1】小明将一杯温水放入冰箱的冰冻室里，经过一段时间后，杯中的水发生了物态变化。如图所示中的四个图像中能正确反映这杯水的物态变化过程的是（　　） A．B．C．D． 【变式训练2】（2023·山西）西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品，是山西博物院的“镇院之宝”（如图所示）。制作鸟尊等青铜器时，先用泥土制成“内范”，在其外部涂适当厚度的蜡，将蜡雕刻成所需形状，称之为“模”，然后在“模”的外面用泥土制成“外范”。通过加热使蜡液流出形成空腔（模具），在空腔中倒入青铜液，待青铜液冷却后，打碎“外范”和“内范”，就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是（　　）    A．将蜡加热到液态是熔化过程，会放出热量 B．青铜液冷却到固态是凝固过程，会放出热量 C．青铜液冷却到固态是凝华过程，需吸收热量 D．青铜和蜡熔化过程中，温度均保持不变 【变式训练3】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图象。以下说法正确的是（　　） A．安装图甲所示的器材时，应按ABC的先后顺序进行安装 B．实验中，需要观察试管内物质的状态，并记录温度和加热时间 C．由图乙可知，该物质的熔点为90℃ D．该物质属于非晶体 【方法技巧】 方法技巧1.用熔化吸热、凝固放热特点解释自然界及生活中有关现象思维方法 基本思路：读题后，看物质在初始状态和结束状态是固态还是液态，如果物质初始状态处于固态，终了状态是液态，这个现象就是熔化，熔化时需要吸热的；如果物质初始状态处于液态，终了状态是固态，这个现象就是凝固，凝固时需要放热的。围绕这个思路解决自然界及生活中有关现象是解题的基本要领。 方法技巧2. 探究晶体与非晶体熔化时温度随时间的变化规律的实验常见的考向及解题要点 （1）使用适量的物质（海波、石蜡）的原因：避免加热时间过长； （2）器材安装顺序：自下而上； (3）实验中，石棉网的作用：使烧杯均匀受热； (4）采用水浴法的好处：是物质均匀受热； (5）记录时间间隔不能过长：否则可能记录不到温度不变的过程； (6）海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么：海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态；海波有明显的转折点，熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点，温度一直在发生变化。 (7）水浴法加热的优点：试管内的物质均匀受热，缓慢升温，从而能够有充分的时间观察现象、测量温度。 方法技巧3. 怎样解熔化和凝固的图像问题 种类 项目 晶体 非晶体 熔化 图像 性质 ①固态，吸热升温 ②固液共存，吸热，温度不变； ③液态，吸热升温 吸热，温度不断升高，不固定的熔点 凝固 图像 性质 ①液态，放热降温； ②固液共存，放热，温度不变； ③固态，放热降温 放热，温度不变，无固定的凝固点 【巩固训练】 一、熔化及其特点 1. 下列对应的物态变化中，属于熔化的是（　　） A. 冬天河水结冰 B. 铁丝网上的霜 C. 冰袋给病人降温 D. 冒出的“白气” 2．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℃ 3.根据下表中几种物质的熔点，下列说法中正确的是（　　） 名称 固态水银 金 铜 铁 固态氢 钨 熔点/℃ -38.8 1064 1083 1535 -259 3410 A．-200℃的氢为固态； B．铜球掉入铁水中会熔化； C．铁和钨相比，用铁制成的灯丝不易熔化； D．在气温为-50℃地方能选用水银温度计 二、凝固及其特点 4. 自然现象中蕴含着丰富的物理知识。图中属于凝固的是（　　） A. 冰雪消融 B. 露珠形成 C. 滴水成冰 D. 雾凇结枝 5. 同学们都玩过肥皂泡泡，如图所示是小梦同学在﹣9℃的室外玩肥皂泡泡时拍摄的照片。他发现肥皂泡泡在很冷的室外会迅速结冰，掉落在地面如同散落的玻璃球，神奇极了。对这一现象包含的物态变化及吸放热情况判断正确的是（　　） A．这是凝固现象，需要放热 B．这是凝固现象，需要吸热 C．这是熔化现象，需要吸热 D．这是熔化现象，需要放热 6. 我国古代科技著作《天工开物》中， 对釜的铸造有 “铁化如水， 以泥固针铁柄勺从嘴受注”（如图） 这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是　　 。 7. 今年春运，湖北冻雨，大雪封路，高铁停运，内燃机车助力春运牵引复兴号回家感动无数人。冻雨：高空中的冰晶下落经温度高于0℃的暖气层 成水滴；水滴继续下落，接触到温度低于0℃的物体迅速 成冰并覆盖在其表面上，形成冻雨。 8. 火星的昼夜温差有时可达到一百多摄氏度。如图，早上，“祝融号”火星车在集热窗中的“正十一烷”固态材料吸热从而发生了 现象，变成液态。晚上，该液态材料凝固， 热量。 9．先进战机机身会采用一种为微胶囊自修复材料。其原理是在金属内部埋植固态合金，当机身出现裂纹，系统会控制加热装置工作，使微胶囊内的合金 　　（填物态变化名称）成液态流出并填充裂纹，然后 　　（选填“吸热”或“放热”）形成固态合金从而实现损伤修复。 10.环卫工人往结冰的桥面撒盐加快冰的熔化，激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里，当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度，温度计的示数如图所示（每支温度计的单位都是摄氏度），图乙中温度计的示数为_____℃，从实验现象可知，盐水的浓度越高，其凝固点越______。 三、晶体和非晶体 11. 下列各物质中，全部都是晶体的一组是（　　） A．食盐、玻璃、铜 B．冰、海波、钨 C．铜、松香、铁 D．金、沥青、石蜡 12.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．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热； C．晶体有熔点，非晶体没有熔点； D．天上飘落的雪花是非晶体 13. 将某物块放入25℃的水中，其没有熔化；将其放入45℃的水中，发现其逐渐熔化，下列说法中正确的是（　　） A．该物块在25℃的水中一定没有吸热 B．该物质的熔点是45℃ C．该物块在熔化时一定先变软 D．不能判断该物质是否是晶体 14. 超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块，这是因为冰块 时（填物态变化名称），虽然温度 （选填“升高”“降低”或“不变”），但要 （选填“放”或“吸”）热，所以能起到保鲜的作用。 15．（2025·湖北宜昌一模）如图为关于“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。 16. （2025无锡一模）用如图所示的装置探究冰的熔化特点，将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，冰_______热量，温度升高。当冰开始熔化时，温度计的示数如图所示为_______，冰在熔化过程中温度计的示数_________，由此可知，冰属于晶体。 四、探究固体熔化与凝固时温度变化规律的实验 17. 如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可知该物质是　　（选填“晶体”或“非晶体”）；该物质的熔点是　　℃，在第10min时，该物质处于　　（选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”），其熔化过程的特点是吸收热量，但温度　　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 18. （2025辽宁沈阳一模）在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中，小雨所用实验装置如图甲所示。 （1）为了使冰受热均匀，试管中应加入______（选填“碎冰块”或“大冰块”）； （2）小雨绘制出冰熔化时温度随时间变化的图像，如图乙所示，由图像可知冰是______（选填“晶体”或“非晶体”）； （3）小雨还想利用这套实验装置探究水沸腾时温度变化的特点，他先把试管和搅拌棒取出，再把温度计插入烧杯的水中。为了缩短给水加热的时间，烧杯中的水应该______（选填“增加”或“减少”）一些。记录测量数据后，小雨又绘制出了水沸腾时温度随时间变化的图像，如图丙所示； （4）小雨通过对比图乙和图丙，发现冰的熔化过程和水的沸腾过程有着相同的特点：都需要吸收热量，温度都______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 19. 在探究冰熔化时温度随时间变化规律的实验中，将装有少量碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中，实验装置如图甲所示。 （1）为了达到较好的效果，实验中应该用酒精灯火焰中的 　　加热，选用 　　（选填“碎冰块”或“大冰块”）进行实验。 （2）观察图乙，此时温度计的示数为 　 　℃。 （3）某同学根据记录的数据绘制了温度随时间变化的图像（如图丙所示）。由图像可知：第10min时，该物质处于 　 　状态。 20. 严在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示。 （1）实验时应将__________（选填：“碎冰”或“整块冰”）放入图甲装置试管中，将试管放入装有水的烧杯中加热的优点是使冰__________，便于观察试管中冰的状态变化； （2）观察图乙，温度计的示数为__________℃； （3）某同学根据记录的数据绘制了冰熔化时温度随时间变化的图像（如图丙所示），由图像可知：冰属于__________（选填：“晶体”或“非品体”）。 21. 如图甲是小桂“探究海波熔化的特点”的实验装置。 （1）（4分）小桂安装器材时应该______（选填“由上往下”或“由下往上”）安装。 （2）（4分）图乙是小桂根据实验数据绘制温度时间图像，由图像可知，海波熔化时温度保持不变，此温度为____，可以判断海波是_______体。 22．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； （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 ； （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） 23. （2024河南许昌一模）小艺用图甲所示的装置对冰加热，探究冰熔化时温度的变化规律。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ -4 -2 0 0 0 0 1 2 3 4 （1）该实验装置应按 （选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序组装； （2）实验中，应始终注意观察试管中冰的状态变化，由图乙可读出某时刻温度计的示数是 ℃。请根据表中数据，在图丙的坐标系上画出冰熔化过程中的温度-时间图像 ； （3）由表格分析可知冰熔化时的特点是 ； （4）实验时，小红对小艺说，该实验可以不用酒精灯，直接把试管（含冰）放在空气中观察即可。对此，你的看法是 。 五、图像问题分析 24. 如图中表示晶体凝固图像的是（　　） A． B．C． D． 25. 如图为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图象，下列说法正确的是（　　） A．甲物质是晶体，乙物质是非晶体 B．甲物质的熔点为210℃ C．乙物质在BC段时处于固液共存状态 D．乙物质在BC段温度不变，不吸热 26．如图所示，由冰的熔化曲线可知（ ） A．冰是非晶体。 B．冰的熔点为0℃。 C．冰的熔化过程经历了5min。 D．冰在熔化过程中，吸收热量，温度持续升高 27.（2023·湖北恩施）如图所示，是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）    A．该图是某晶体的熔化图像 B．该物质在第4min时是固态 C．在第12min时不吸热不放热 D．该物质的凝固点为80℃ 28. 如图甲所示为某物质熔化时温度随加热时间变化的图象，将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中，如图乙所示。根据图象可知（　　） A．15min时该物质处于固态 B．该物质是晶体，它的熔点是0℃ C．图乙中试管内冰的质量会增加 D．图乙中冰水混合物的温度会立刻降低 29. 如图是某种物质熔化时温度随加热时间变化的图像（假设在加热过程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相同）。由图像可看出该物质是 　　（选填“晶体”或“非晶体”），该物质熔化过程的特点是 　 　。 30.如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像。在BC段该物质吸收热量，温度 ，此时物质是 态；在第15min，该物质是 态；该物质的熔点 °C，凝固点是 °C；该物质熔化过程持续了 min。 31. （2023淄博）如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象，由图象可以判断该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），在第6min时该物质处于 状态。    32.在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时，持续加热该物质，记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图线，如图所示。根据图象可知该物质是　 　（选填“晶体”或“非晶体”），判断依据是　 　。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节 熔化与凝固 目录 【学习目标】.........................................................................................................................................1 【思维导图】.........................................................................................................................................2 【知识梳理】.........................................................................................................................................2 知识点1. 熔化及其特点.......................................................................................................................2 知识点2. 凝固及其特点.......................................................................................................................8 【方法技巧】.......................................................................................................................................11 方法技巧1. 用熔化吸热、凝固放热特点解释自然界及生活中有关现象思维方法.....................11 方法技巧2.探究晶体与非晶体熔化时温度随时间的变化规律的实验常见的考向及解题要点....11 方法技巧3. 怎样解熔化和凝固的图像问题.....................................................................................12 【巩固训练】.......................................................................................................................................12 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念:知道熔化与凝固,知道物质的熔点与凝固点。会分析熔化、凝固图像的物理意义。能运用熔化与凝固过程中的吸热和放热特点说明自然界和生活中的有关现象。 科学思维:通过实验归纳概括熔化和凝固过程的特点及条件,以及晶体和非晶体熔化、凝固过程的异同,并能根据不同点对物质进行简单分类。 科学探究:通过对冰(或海波)和石蜡熔化的实验探究,熟悉科学探究的各个环节,提高观察现象、分析问题及概括总结的能力,能通过分析实验数据和图像,得出实验结论。 科学态度与责任:通过利用所学知识解释相关生活和自然现象的过程,养成学科学、用科学的习惯和探索真理的科学态度。 课节重点难点 重点：通过探究晶体与非晶体的熔化过程培养观察能力、实验能力和分析概括能力。 难点：分析概括晶体熔化及凝固的条件及特点;解释熔化、凝固图像的物理意义。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1. 熔化及其特点 1.物态变化：物质各种状态之间的变化叫做物态变化。 物质有三种基本形态，固态、液态和气态。 状态 形状（固定/不固定） 体积（固定/不固定） 固定 固定 固定 液态 不固定 固定 气态 不固定 不固定 温度是物态变化的决定因素，随着温度的变化，自然界中的物质一般都会发生物态变化。物体的温度发生变化时，三种状态之间能发生相互变化。 2. 熔化的概念：物质从固态变为液态的过程叫熔化。 比如：（1）如冰熔化成水。 （2）夏天，将小块雪糕放进盘子中，雪糕由固态变为液态 （3）将通电的电烙铁放到松香上加热松香，松香由固态变成液态。 3. 探究固体熔化时温度的变化规律（特点）（实验过程的基本思路） 【提出问题】在探究冰的熔化特点时，我们也许会提出这样一些问题：冰在什么情况下由固体变为液体？冰在熔化过程中与其他固体（如石蜡）在熔化过程中的温度变化情况相同吗？ 【猜想和假设】探究这些问题时，我们可能会猜测：当给冰和石蜡加热时，它们可能都会熔化，但其熔化过程可能相同，也可能不同，它们熔化时温度可能保持不变，也可能发生变化，等等。 【设计实验】这些猜想对吗？我们需要通过实验来检验。让我们分别加热碎冰（或海波）和石蜡，多次测量其加热过程中的温度，比较其温度变化规律。 【实验仪器及安装】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、冰、石蜡、温度计、停表、搅拌器、火柴。 （1）实验时用两套完全相同的实验装置，试管中分别加入适量碎冰和石蜡。 （2）安装实验装置的顺序是从下往上依次安装。 （3）烧杯中水以热传递的方式给试管中的物质加热的方法称为“水浴法”。 【进行实验与收集证据 】 （1）分别将碎冰和石蜡放入两支试管中，取两个相同的酒精灯，按如图所示的器材自下而上地把仪器组装好，并且把试管放入水中合适位置，然后分别加热碎冰和石蜡，实验过程中还需不断搅拌试管中的碎冰或石蜡，使其受热均匀，观察碎冰和石蜡在熔化过程中温度及状态的变化。 （2）当温度升到-10℃时开始计时，每隔1min记录一次温度，同时认真观察冰、石蜡的状态变化，直到全部熔化后再记录3~4次。数据记录如下表。 【分析论证】在方格纸上，纵轴表示温度，横轴表示时间，根据表格中各个时刻对应的温度在方格纸上描点，用平滑的曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图像。 （1）冰的温度随时间变化的图像 AB段：碎冰为固态，碎冰吸热温度升高。 BC段：碎冰处于固、液共存状态，碎冰吸热但温度不变。在B点时是固态，开始熔化，C点熔化完成，是液态。 CD段：碎冰全部熔化为液态后，温度继续升高。 （2）石蜡的温度随时间变化的图像。石蜡在吸收热量的过程中温度一直升高。 （3）由甲、乙两图可知：碎冰有固定的熔化温度，石蜡没有固定的熔化温度。 【实验结论】不同的物质在熔化过程中温度变化的规律不同。 （1）有的物质（如冰），在熔化过程中虽然继续对它加热，但温度保持不变； （2）有的物质（如石蜡），在熔化过程中先变软，后变稀，最后熔化为液体，且在加热过 程中温度一直升高。 【交流与评估】（1）酒精灯要用点火工具点燃，绝不能用一盏酒精灯去点燃另一盏酒精灯； （2）用完酒精灯必须用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭； （3）实验时为了使碎冰和石蜡受热均匀，试管应该选细一些的，且装入碎冰和石蜡的量不要太多； （4）实验时，温度计的玻璃泡要与碎冰或石蜡充分接触，但不能碰到试管壁或试管底； （5）0℃时，冰的状态不确定，有三种可能：固态、液态或固液共存态； （6）海波由固态变成液态的温度为48℃左右，因此。有时也可用海波替代碎冰做实验。 4.晶体和非晶体 （1）晶体熔化特点：在熔化过程中尽管外界不断加热，但其温度仍保持不变。这类固体有确定的熔化温度，称为晶体。在1个标准大气压下，冰在0℃时会熔化，而且在熔化过程中即使继续加热，其温度也保持不变。常见的晶体：金属、钻石、冰、食盐、石墨等。皇冠上的钻石、黄金等属于晶体。 （2）非晶体熔化特点： 在熔化过程中，外界不断加热，其温度持续上升。这类固体没有确定的熔化温度，称为非晶体。在1个标准大气压下，石蜡则不一样了，在熔化过程中只要外界不断加热，其温度便不断升高。常见的非晶体：石蜡、塑料、玻璃、松香、沥青等。 （3）熔点：物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。所以，晶体有熔点，而非晶体则没有熔点。不同晶体的熔点是不一样的。 （4）常见晶体的熔点 （1个标准大气压下） 注意：晶体的熔点也会由于外界压强的变化或杂质的存在等原因而变化。例如，往装有冰块的烧杯中放些盐并搅拌，这时烧杯中冰的熔点会低于 0 ℃。再如，下雪天，人们为了出行方便，常常向积雪的公路上撒盐，因为盐能尽快地融雪，而盐水在 -20 ℃以下才结冰。尽管盐融雪使交通畅通了，但却会腐蚀车辆、道路，污染地下水，破坏植被，甚至危害人体等，因此，应慎用盐融雪的方法。 （5）晶体熔化的条件 一是温度达到熔点；二是继续吸收热量。晶体熔化时虽然温度不变，但是必须加热，若停 止加热熔化也会马上停止，即熔化过程要吸热。 （6）拓展——熔化吸热的微观解释 探究冰的熔点可知，当晶体熔化时，温度不变 ；但若停止加热，熔化过程就会停止，这是为什么呢？ 当晶体被加热时，分子运动更加剧烈，分子间的束缚随之减弱，以致有的分子能较自由地“游动”，呈流动性，这时，晶体便处于熔化过程。如果要使熔化过程继续，需对晶体继续加热，以便更多的分子能“游动”。所以，在熔化过程中外界所提供的热量，用于减小分子间的束缚，并不能使晶体的温度升高。这也说明熔化是吸热过程。 工作人员在撒盐融雪 晶体熔化时的分子运动模型 【例题1】（2024·内蒙古呼和浩特）小邵同学用图乙所示的实验装置，探究冰熔化时，温度的变化规律 (1)某一时刻温度计的示数如图甲所示，此时的温度为 °C； (2)下列措施中能使冰均匀受热的是__________（选填序号）； A．用酒精灯外焰加热 B．通过水浴法来加热试管中的物质 (3)根据实验数据绘出冰的温度一时间图像，老师发现小邵和小高两位同学的图像略有不同，如图丙所示，不可能造成这种情况的原因是__________（选填序号）。 A．冰的质量不同 B．酒精灯火焰不同 C．烧杯中水的质量不同 D．冰的初温不同 【答案】(1)-14 (2)B (3)D 【解析】（1）如图甲，温度计的分度值为1℃，液面在零刻线下，读数为-14℃。 （2）A． 用酒精灯外焰加热，是因为外焰温度高，不能使冰均匀受热，故A不符合题意； B．通过水浴法来加热试管中的物质，物质和热源的接触面较大，能均匀受热，故B符合题意。 故选B。 （3）ABC．由图像可知，冰的初温相同，开始熔化的时间、熔化时间不同，说明冰的质量可能不同，也可能是冰的质量相同，酒精灯火焰不同或烧杯中水的质量不同，故ABC不符合题意； D．由图像可知，冰的初温相同。假使冰的质量相同、初温不同，则冰开始熔化前的加热时间不同，熔化时间相同，而图中熔化时间也不同。故D符合题意。故选D。 【变式训练1】 （2025·湖南怀化一模）图甲是探究晶体海波熔化过程的实验装置，图乙是海波熔化时温度随时间变化的曲线图。由乙图可知海波熔化时需要 （选填“吸热”或“放热”）且温度 （选填“升高”或“保持不变”或“降低”）。BC段对应温度如图丙所示，则海波的熔点是 ，可选用 （选填“实验室温度计”或“体温计”）进行测量。    【答案】 吸热 保持不变 48 实验室温度计 【解析】由乙图可知海波熔化时一直在加热，需要吸热，且温度保持不变。 BC段对应温度如图丙所示，温度计的分度值为1℃，刻度值上大下小，为零上温度，则海波的熔点是48℃。体温计的测量范围为35~42℃，低于海波的熔点，不能用体温计测量，可选用实验室温度计进行测量。 【变式训练2】（2025·山东枣庄一模）小刚同学在探究某种物质熔化特点的实验中，根据实验数据画出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图像。由图像可知，该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），其熔点是 ℃，在熔化过程中温度 ；在加热6min时，该物质处于 （选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。 【答案】 晶体 80 不变 固液共存态 【解析】由图像可知，BC段吸收热量温度保持不变，所以该物质是晶体。熔化过程中保持不变的温度即为该物质的熔点，由图可知，BC段为熔化过程，保持的温度为80℃，故该物质的熔点为80℃。 在加热6min时，该物质处于熔化过程，一部分已经熔化为液体，一部分还没来得及熔化，处于固态，所以在加热6min时，物质处于固液共存态。 【变式训练3】冰，在我们的生活中随处可见，它有多种用途。如： （1）夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中 ，从而使饮料的温度下降得更多。 （2）请再举出一个冰的应用实例 。 【答案】 吸收热量 保鲜食物 【解析】（1）冰块放入饮料后由固态变为液态，会熔化吸热，使饮料的温度降低。 （2）用来保鲜食物或者防暑降温。 知识点2. 凝固及其特点 1. 凝固：物质从液态变成固态的过程叫凝固. 2. 凝固点：晶体形成时确定的温度. 3. 凝固规律：晶体在凝固时放热，温度保持不变. 非晶体在凝固时放热，温度持续下降. 4. 晶体凝固的条件：温度达到凝固点；不断放热. 【温馨提示】熔化吸热和凝固放热 1. 晶体熔化需要两个条件： （1）温度必须达到熔点；（2）让晶体继续吸热。 2.晶体凝固也需要两个条件：（1）温度必须降到凝固点；（2）让晶体继续放热。 3.晶体在处于熔点和凝固点时，可能处于液态，可能处于固态，也可能处于固液共存状态。 易错点. 熔化的条件理解易错 认为晶体达到熔点就会熔化，液体达到沸点就会沸腾。 冰的熔点是0℃，有些同学就认为冰达到0℃就会熔化。事实上，冰熔化的条件是： （1）达到熔点；（2）继续吸热，当冰块正在熔化时，如果撤掉热源，冰块吸不到热将不再熔化。 4. 凝固放热及其应用 （1）北方冬季贮菜，人们常在地窖放几桶水，以防止地窖的菜被冻坏。因为当气温下降至0℃以下时，桶里的水会凝固成冰，在凝固过程中，水会放出热量，该热量可使地窖的温度不至于降得太低，从而避免蔬菜被冻坏。 地窖里的水桶与蔬菜 聚乙烯材料 （2）现在人们研究出一种聚乙烯材料，将这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁。这种材料在15~40℃的范围内凝固或熔化，天气热时颗粒熔化从周围空气中吸热，天气冷时又凝固成颗粒向周围空气中放热，从而起到调节室内温度的作用。 注意：晶体和非晶体的区别 晶 体 非 晶 体 熔点和凝固点 有 没有 熔 化 过 程 吸收热量，温度不变，物质 处于固、液共存状态。 吸收热量，温度升高，物质先变稀，最后成为液体。 熔化条件 温度达到熔点，继续吸热。 吸收热量 凝固条件 温度达到凝固点，继续放热。 放出热量 熔化 图像 凝固 图像 举 例 海波、水晶、石英、食盐、各种金属 沥青、玻璃、松香、石蜡 【例题2】夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。这是为什么？在北方的冬天，为了很好地保存蔬菜，人们通常会在菜窖里放几桶水，这样有什么好处？ 【答案】见解析 【解析】加在饮料中的冰块化成水，是冰由固态变成液态的过程，故此物态变化为熔化，熔化吸热；因为北方的冬天气温低，在菜窖里放几桶水就是利用凝固时放热，使菜窖内温度不致太低，菜不致冻坏，所以就在菜窖里放几桶水。 【变式训练1】小明将一杯温水放入冰箱的冰冻室里，经过一段时间后，杯中的水发生了物态变化。如图所示中的四个图像中能正确反映这杯水的物态变化过程的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【解析】AD．温度都有上升的趋势，都是熔化图像，故AD不符合题意。 BC．常温下的水放入正常工作的冰箱冷冻室中，水变成冰块是凝固过程，温度都有下降的趋势，C的凝固点是0℃，B的凝固点不是0℃，故B不符合题意，C符合题意。故选C。 【变式训练2】（2023·山西）西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品，是山西博物院的“镇院之宝”（如图所示）。制作鸟尊等青铜器时，先用泥土制成“内范”，在其外部涂适当厚度的蜡，将蜡雕刻成所需形状，称之为“模”，然后在“模”的外面用泥土制成“外范”。通过加热使蜡液流出形成空腔（模具），在空腔中倒入青铜液，待青铜液冷却后，打碎“外范”和“内范”，就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是（　　）    A．将蜡加热到液态是熔化过程，会放出热量 B．青铜液冷却到固态是凝固过程，会放出热量 C．青铜液冷却到固态是凝华过程，需吸收热量 D．青铜和蜡熔化过程中，温度均保持不变 【答案】B 【解析】A．蜡从固态到液态是熔化过程，此过程吸热，故A错误； BC．青铜液体变成固体的过程是凝固，此过程放热，故B正确，C错误； D．青铜是晶体，熔化过程温度保持不变，蜡是非晶体，熔化过程温度升高，故D错误。故选B。 【变式训练3】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图象。以下说法正确的是（　　） A．安装图甲所示的器材时，应按ABC的先后顺序进行安装 B．实验中，需要观察试管内物质的状态，并记录温度和加热时间 C．由图乙可知，该物质的熔点为90℃ D．该物质属于非晶体 【答案】B 【解析】A.需要用酒精灯的外焰加热，组装仪器的顺序为自下而上，故A错误； B.实验中，需要观察试管内物质的状态，记录温度和加热时间，故B正确； CD.由图像可知，该物质从第10min～20min之间一直吸收热量，温度不变，所以该物质的熔点（凝固点）是80℃，故该物质是晶体，故CD错误。故选B。 【方法技巧】 方法技巧1.用熔化吸热、凝固放热特点解释自然界及生活中有关现象思维方法 基本思路：读题后，看物质在初始状态和结束状态是固态还是液态，如果物质初始状态处于固态，终了状态是液态，这个现象就是熔化，熔化时需要吸热的；如果物质初始状态处于液态，终了状态是固态，这个现象就是凝固，凝固时需要放热的。围绕这个思路解决自然界及生活中有关现象是解题的基本要领。 方法技巧2. 探究晶体与非晶体熔化时温度随时间的变化规律的实验常见的考向及解题要点 （1）使用适量的物质（海波、石蜡）的原因：避免加热时间过长； （2）器材安装顺序：自下而上； (3）实验中，石棉网的作用：使烧杯均匀受热； (4）采用水浴法的好处：是物质均匀受热； (5）记录时间间隔不能过长：否则可能记录不到温度不变的过程； (6）海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么：海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态；海波有明显的转折点，熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点，温度一直在发生变化。 (7）水浴法加热的优点：试管内的物质均匀受热，缓慢升温，从而能够有充分的时间观察现象、测量温度。 方法技巧3. 怎样解熔化和凝固的图像问题 种类 项目 晶体 非晶体 熔化 图像 性质 ①固态，吸热升温 ②固液共存，吸热，温度不变； ③液态，吸热升温 吸热，温度不断升高，不固定的熔点 凝固 图像 性质 ①液态，放热降温； ②固液共存，放热，温度不变； ③固态，放热降温 放热，温度不变，无固定的凝固点 【巩固训练】 一、熔化及其特点 1. 下列对应的物态变化中，属于熔化的是（　　） A. 冬天河水结冰 B. 铁丝网上的霜 C. 冰袋给病人降温 D. 冒出的“白气” 【答案】C 【解析】A．冰的形成是水由液态变为固态的凝固现象，故A不符合题意； B．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故B不符合题意； C．用冰袋能给病人降温，是因为固态冰熔化过程中吸热，故C符合题意； D．“白气”是水蒸气液化形成的，故D不符合题意。 2．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℃ 【答案】B 【解析】晶体熔化的条件：达到熔点，继续吸收热量。 将某种金属制成的勺放入15℃的水中，金属勺没有熔化，说明金属勺的熔点大于15℃；将该金属勺放入45℃的水中，发现金属勺逐渐熔化，说明金属勺的熔点小于45℃；所以，金属勺的熔点在15℃到45℃之间。 故选：B。 3.根据下表中几种物质的熔点，下列说法中正确的是（　　） 名称 固态水银 金 铜 铁 固态氢 钨 熔点/℃ -38.8 1064 1083 1535 -259 3410 A．-200℃的氢为固态； B．铜球掉入铁水中会熔化； C．铁和钨相比，用铁制成的灯丝不易熔化； D．在气温为-50℃地方能选用水银温度计 【答案】B 【解析】A．氢的熔点为-259℃，而-200℃的氢的温度高于-259℃，所以-200℃的氢不可能处于固态，故A错误； B．铁的熔点为1535℃，铜的熔点为1083℃，则铁水的温度一定高于铜的熔点，所以铜球掉入铁水中，将吸热熔化，故B正确； C．铁的熔点为1535℃，钨的熔点为3410℃，灯发光时，灯丝的温度高于2000℃，在这种情况下，铁将吸热熔化，而钨不会熔化，故C错误； D．水银的熔点为-38.8℃，即凝固点为-38.8℃，处于-50℃的环境中时，温度计中的水银会凝固为固体，这种温度计是根据液态水银热胀冷缩的性质制成的，水银凝固后，温度计将无法使用，故D不正确。故选B。 二、凝固及其特点 4. 自然现象中蕴含着丰富的物理知识。图中属于凝固的是（　　） A. 冰雪消融 B. 露珠形成 C. 滴水成冰 D. 雾凇结枝 【答案】C 【解析】A．冰雪消融是固态的冰雪变成液态的水，是熔化现象，故A不符合题意； B．露珠是水蒸气遇冷变成液体的水，是液化现象，故B不符合题意； C．滴水成冰是液态的水变成固态的冰，是凝固现象，故C符合题意； D．雾凇是固态的小冰晶，是水蒸气遇冷直接变成的，是凝华现象，故D不符合题意。 故选C。 5. 同学们都玩过肥皂泡泡，如图所示是小梦同学在﹣9℃的室外玩肥皂泡泡时拍摄的照片。他发现肥皂泡泡在很冷的室外会迅速结冰，掉落在地面如同散落的玻璃球，神奇极了。对这一现象包含的物态变化及吸放热情况判断正确的是（　　） A．这是凝固现象，需要放热 B．这是凝固现象，需要吸热 C．这是熔化现象，需要吸热 D．这是熔化现象，需要放热 【答案】A 【解析】物态变化最重要的一点就是找到物体的起始状态和最终状态，然后根据相应的概念就能确定此时发生的物态变化。 A.题上给的信息是肥皂泡泡在很冷的室外会迅速结冰，所以是凝固，而凝固现象就是要吸热的，故A正确。 B.凝固现象是要吸热的，而它却说凝固需要吸热，这是知识性的错误，故B错误。 C.题上给的信息是肥皂泡泡在很冷的室外会迅速结冰，最终状态是冰，不可能是熔化，故C错误。 D.首先结成冰不是熔化现象，且熔化是需要吸热而不是放热。故D错误。故选：A。 6. 我国古代科技著作《天工开物》中， 对釜的铸造有 “铁化如水， 以泥固针铁柄勺从嘴受注”（如图） 这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是　　 。 【答案】熔化 【解析】“铁化如水”的意思是把固态的铁通过加热变成液体的“铁水”，这个过程是熔化。 7. 今年春运，湖北冻雨，大雪封路，高铁停运，内燃机车助力春运牵引复兴号回家感动无数人。冻雨：高空中的冰晶下落经温度高于0℃的暖气层 成水滴；水滴继续下落，接触到温度低于0℃的物体迅速 成冰并覆盖在其表面上，形成冻雨。 【答案】 熔化 凝固 【解析】固态的冰晶进入湿暖气层后，会吸收热量熔化成水滴，当这些水滴继续下落，进入近地面温度低于0℃的冷气层时，它们会迅速放热并凝固成冰，形成冻雨。 8. 火星的昼夜温差有时可达到一百多摄氏度。如图，早上，“祝融号”火星车在集热窗中的“正十一烷”固态材料吸热从而发生了 现象，变成液态。晚上，该液态材料凝固， 热量。 【答案】 熔化 放出 【解析】白天，“正十一烷”从固态变为液态，属于熔化现象，要吸收热量；晚上，该材料从液态变成固态，属于凝固现象，要放出热量。 9．先进战机机身会采用一种为微胶囊自修复材料。其原理是在金属内部埋植固态合金，当机身出现裂纹，系统会控制加热装置工作，使微胶囊内的合金 　　（填物态变化名称）成液态流出并填充裂纹，然后 　　（选填“吸热”或“放热”）形成固态合金从而实现损伤修复。 【答案】熔化；放热。 【解析】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；熔化吸热、凝固放热。 由题意可知，当机身出现裂纹，系统会控制加热装置工作，使微胶囊内的合金从固态熔化成液态流出并填充裂纹，然后凝固放热形成固态合金从而实现损伤修复。 10.环卫工人往结冰的桥面撒盐加快冰的熔化，激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里，当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度，温度计的示数如图所示（每支温度计的单位都是摄氏度），图乙中温度计的示数为_____℃，从实验现象可知，盐水的浓度越高，其凝固点越______。 【答案】-5； 低。 【解析】由图可知，温度计的分度值为1℃，且温度在零刻度以下，因此甲中温度计读数为-2℃，乙中温度计读数为-5℃。 由甲乙两图的实验现象，浓度较高的盐水在更低的温度下还未凝固，证明盐水的浓度越高，其凝固点越低。 三、晶体和非晶体 11. 下列各物质中，全部都是晶体的一组是（　　） A．食盐、玻璃、铜 B．冰、海波、钨 C．铜、松香、铁 D．金、沥青、石蜡 【答案】B 【解析】A．食盐、玻璃、铜这三种固体中玻璃是非晶体，故A不符合题意； B．冰、海波、钨这三种固体都有固定的熔化温度是晶体，故B符合题意； C．铜、松香、铁这三种固体中松香是非晶体，故C不符合题意； D．金、沥青、石蜡这三种固体中沥青、石蜡是非晶体，故D不符合题意。 故选B。 12.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．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热； C．晶体有熔点，非晶体没有熔点； D．天上飘落的雪花是非晶体 【答案】C 【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不正确； B．晶体和非晶体在熔化时都需要吸收热量，故B不正确； C．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故C正确； D．天上飘落的雪花是晶体，故D不正确。 故选C。 13. 将某物块放入25℃的水中，其没有熔化；将其放入45℃的水中，发现其逐渐熔化，下列说法中正确的是（　　） A．该物块在25℃的水中一定没有吸热 B．该物质的熔点是45℃ C．该物块在熔化时一定先变软 D．不能判断该物质是否是晶体 【答案】D 【解析】A．25°C没有熔化，只能说明熔点大于等于25°C。无法确定物质的初温是否低于25°C，该物质在25°C水中不一定没有吸热，故A错误； B．晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变。若该物块为晶体，物块其放入45°C的水中时，其从水中吸收热量，其逐渐熔化，此时物块的熔点可能低于45°C，故B错误； CD．晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升；结合题意信息无法得知，该物块开始熔化时温度是变化还是保持不变，因此无法判断该物块是晶体还是非晶体；非晶体熔化时要先变软，然后变成粘稠体，最后变成液体，晶体熔化时吸热直接变成液体，因此该物块熔化不一定先变软，故C错误，D正确。 故选D。 14. 超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块，这是因为冰块 时（填物态变化名称），虽然温度 （选填“升高”“降低”或“不变”），但要 （选填“放”或“吸”）热，所以能起到保鲜的作用。 【答案】 熔化 不变 吸 【解析】晶体有固定的熔点，熔化时要继续吸热，温度保持不变。因此超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块，是因为冰块熔化时，要吸收热量但温度保持不变，所以能起到保鲜的作用。 15．（2025·湖北宜昌一模）如图为关于“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。 【答案】 晶体 熔化吸热 【解析】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，说明这种颗粒吸收了热水的热量但温度保持不变，即有固定的熔点，所以这种颗粒是晶体。 晶体在熔化过程中吸收热水的热量，使热水的温度降低。 16. （2025无锡一模）用如图所示的装置探究冰的熔化特点，将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，冰_______热量，温度升高。当冰开始熔化时，温度计的示数如图所示为_______，冰在熔化过程中温度计的示数_________，由此可知，冰属于晶体。 【答案】吸收； 0； 保持不变。 【解析】将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，由于温水的温度高于碎冰，所以温水不断失去热量，碎冰不断吸收热量，温度不断升高。 观察图中温度计发现，分度值为1℃，温度计中液柱面指示在0℃刻度线，所以温度计的示数为0℃。 冰在熔化过程中，不断吸热，但温度不变，温度计的示数保持不变，由于冰有固定熔点，所以冰属于晶体。 四、探究固体熔化与凝固时温度变化规律的实验 17. 如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可知该物质是　　（选填“晶体”或“非晶体”）；该物质的熔点是　　℃，在第10min时，该物质处于　　（选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”），其熔化过程的特点是吸收热量，但温度　　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 【答案】晶体；80；固液共存状态；不变。 【解析】晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，这是晶体和非晶体的区别；分析图象发现物质从第5min开始熔化，到第15min熔化结束，熔化之前是固态，熔化过程中是固液共存状态，熔化结束后变成液态。 由图象可知，该物质的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80℃不变，因此该物质为晶体，且有固定的熔点，为80℃。 该物质的熔化过程是从第5min开始熔化，到第15min熔化结束，则在第10min时晶体处于熔化过程，该物质处于固液共存态；晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变。 18. （2025辽宁沈阳一模）在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中，小雨所用实验装置如图甲所示。 （1）为了使冰受热均匀，试管中应加入______（选填“碎冰块”或“大冰块”）； （2）小雨绘制出冰熔化时温度随时间变化的图像，如图乙所示，由图像可知冰是______（选填“晶体”或“非晶体”）； （3）小雨还想利用这套实验装置探究水沸腾时温度变化的特点，他先把试管和搅拌棒取出，再把温度计插入烧杯的水中。为了缩短给水加热的时间，烧杯中的水应该______（选填“增加”或“减少”）一些。记录测量数据后，小雨又绘制出了水沸腾时温度随时间变化的图像，如图丙所示； （4）小雨通过对比图乙和图丙，发现冰的熔化过程和水的沸腾过程有着相同的特点：都需要吸收热量，温度都______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。 【答案】（1）碎冰块 （2）晶体 （3）减少 （4）不变 【解析】（1）为了使冰受热均匀，试管中应加入碎冰块，更容易搅拌。 （2）由冰熔化图像发现，冰熔化时温度有一段保持不变，说明持续吸热温度不变，即为晶体的熔点，所以冰是晶体。 （3）为了缩短给水加热的时间，烧杯中的水应该减少，质量越少，吸收同样多的热量，升温更快。 （4）由冰的熔化图像和水的沸腾图像发现，冰熔化过程持续吸热温度不变，水沸腾时达到沸点后温度不变，持续吸热。 19. 在探究冰熔化时温度随时间变化规律的实验中，将装有少量碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中，实验装置如图甲所示。 （1）为了达到较好的效果，实验中应该用酒精灯火焰中的 　　加热，选用 　　（选填“碎冰块”或“大冰块”）进行实验。 （2）观察图乙，此时温度计的示数为 　 　℃。 （3）某同学根据记录的数据绘制了温度随时间变化的图像（如图丙所示）。由图像可知：第10min时，该物质处于 　 　状态。 【答案】（1）外焰；碎冰块；（2）﹣3；（3）固态共存； 【解析】（1）酒精灯燃烧过程中，火焰不同位置的温度不同，外焰的温度最高，应该用外焰去加热；较大的冰块受热不均匀，较小的冰块受热均匀； （2）使用温度计测量温度时，首先要明确温度计的量程和分度值，读数时视线与液柱最末端所对刻线相垂直； （3）晶体在熔化过程是处于固液共存状态； 【解答】（1）酒精灯燃烧过程中，火焰不同位置的温度不同，外焰的温度最高，为了加快实验速度，应该用外焰去加热；为了使冰受热均匀，实验过程中宜选用碎冰块； （2）图乙中温度计10℃又分成10个小刻度，故分度值为1℃，温度计的示数在零刻度以下，表示零下，所以读数为﹣3℃； （3）由图丙可知冰从第5分钟开始熔化，到第15分钟完全熔化完，所以熔化过程经历了10分钟，第10min时熔化还没完成处于固液共存状态. 20. 严在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示。 （1）实验时应将__________（选填：“碎冰”或“整块冰”）放入图甲装置试管中，将试管放入装有水的烧杯中加热的优点是使冰__________，便于观察试管中冰的状态变化； （2）观察图乙，温度计的示数为__________℃； （3）某同学根据记录的数据绘制了冰熔化时温度随时间变化的图像（如图丙所示），由图像可知：冰属于__________（选填：“晶体”或“非品体”）。 【答案】 （1）碎冰 均匀受热 （2）-3 （3）晶体 【解析】（1）为了减小熔化时间，实验时应将碎冰放入图甲装置试管中；将试管放入装有水的烧杯中加热是水浴法加热，冰块受热更均匀，便于观察试管中冰的状态变化和记录冰熔化过程中的温度变化。 (2)由图乙可知，温度计的分度值为1℃，且液柱液面在零摄氏度以下，故此时温度计的示数为 -3℃。 (3)由图丙可知，时，吸收热量，冰的温度不变，处于熔化过程，因此冰有固定的熔点，属干晶体。 21. 如图甲是小桂“探究海波熔化的特点”的实验装置。 （1）（4分）小桂安装器材时应该______（选填“由上往下”或“由下往上”）安装。 （2）（4分）图乙是小桂根据实验数据绘制温度时间图像，由图像可知，海波熔化时温度保持不变，此温度为____，可以判断海波是_______体。 【答案】 （1）由下往上 （2）48 晶 【解析】（1）如图甲所示，本实验中，需控制用外焰加热，因此安装器材时，应由下往上安装。 （2）如图乙所示，海波在熔化过程中，有一段固定不变的温度，这个温度叫熔点，是48℃，晶体为有固定熔点的物质，因此海波为晶体。 22．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； （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 ； （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） 【答案】（1）停表；（2）靠下；（3）见下图；（4）该物质在熔化时，有一个吸热且温度不变的水平段，所以这种物质是晶体；（5）记录温度时相隔的时间太长 【解析】（1）探究“某固体熔化时温度的变化规律”时，还需要一个记录时间的工具即停表。 （2）由于本实验探究的是固体熔化，固体熔化后体积可能变大也可能变小，如果体积变小，温度计放在靠上的位置，玻璃泡可能露出来，如果体积变大，则不会受到影响，因此要放在中间位置靠下。 （3）见下图。 （4）图乙中图像可以判断出该固体是晶体，因为图像中该物质在熔化时，有一个吸热且温度不变的水平段，所以这种物质是晶体。 （5）小刚也用该固体和相同的实验装置完成了实验，但是他根据数据画出的图像如图丙所示，即不具有晶体熔化的特征，很有可能是小刚在实验记录温度数据的时候相隔的时间太长了，最终导致画出的图像不像晶体熔化的图像。 23. （2024河南许昌一模）小艺用图甲所示的装置对冰加热，探究冰熔化时温度的变化规律。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ -4 -2 0 0 0 0 1 2 3 4 （1）该实验装置应按 （选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序组装； （2）实验中，应始终注意观察试管中冰的状态变化，由图乙可读出某时刻温度计的示数是 ℃。请根据表中数据，在图丙的坐标系上画出冰熔化过程中的温度-时间图像 ； （3）由表格分析可知冰熔化时的特点是 ； （4）实验时，小红对小艺说，该实验可以不用酒精灯，直接把试管（含冰）放在空气中观察即可。对此，你的看法是 。 【答案】 （1）由下到上（2） 4 （3）持续吸热，温度不变 （4）见解析 【详解】（1）在实验中，要使用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡需完全浸没在被测液体中，且不能碰到容器壁或容器底，为了方便安装，需按照由下到上的顺序。 （2）如图乙所示，温度计的分度值是1°C，其温度示数为4℃。 根据表格中数据进行描点，并将各点用平滑的曲线连接起来，如图所示 （3）从表格数据和图像可知，2min~5min表示冰在熔化，熔化过程中，要持续吸热，但是温度不变。 （4）冰的熔点为0℃，所以装有碎冰的试管直接放置在空气中，不但能使试管均匀受热，而且冰的温度升高较慢，便于记录各个时刻的温度。但如果实验需要精确控制温度或观察特定温度下的现象，那么使用酒精灯是必要的。 五、图像问题分析 24. 如图中表示晶体凝固图像的是（　　） A． B．C． D． 【答案】A 【解析】A．如图，温度先降低后不变再降低，是凝固图像，凝固时温度不变，是晶体凝固的图像，故A符合题意； B．如图，温度先升高后不变再升高，是熔化图像，熔化时温度不变，是晶体熔化的图像，故B不符合题意； C．如图，温度不断降低，是凝固图像，凝固时温度也不断降低，是非晶体凝固图像，故C不符合题意； D．如图，温度不断升高，是熔化图像，熔化时温度也不断升高，是非晶体熔化图像，故D不符合题意。 故选A。 25. 如图为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图象，下列说法正确的是（　　） A．甲物质是晶体，乙物质是非晶体 B．甲物质的熔点为210℃ C．乙物质在BC段时处于固液共存状态 D．乙物质在BC段温度不变，不吸热 【答案】C 【解析】A.甲从一开始就熔化，没有固定的熔化温度，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，即乙有一定的熔点，所以乙是晶体；故A错误； B.分析图象可知，乙有一定的熔点，熔点为210℃，甲没有熔点，故B错误； C.因为晶体有一定的熔点，在熔化过程中是固液共存状态的，故乙物质在BC段时处于固液共存状态，故C正确； D.乙物质在BC段是晶体的熔化过程，此时吸收热量，但温度不变，故D错误。 26．如图所示，由冰的熔化曲线可知（ ） A．冰是非晶体。 B．冰的熔点为0℃。 C．冰的熔化过程经历了5min。 D．冰在熔化过程中，吸收热量，温度持续升高 【答案】B 【解析】A．冰是非晶体。错误，冰是晶体；B．冰的熔点为0℃。正确；C．冰的熔化过程经历了5min。错误，冰熔化过程是指2-5min，过程是3min ；D．冰在熔化过程中，吸收热量，温度持续升高。错误，熔化过程，吸收热量，温度不变；故选B。 27.（2023·湖北恩施）如图所示，是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）    A．该图是某晶体的熔化图像 B．该物质在第4min时是固态 C．在第12min时不吸热不放热 D．该物质的凝固点为80℃ 【答案】D 【解析】A．由图可知，随着时间的增长，温度降低，从第8min到第18min温度不变，是晶体的凝固图像，故A错误； B．第8min到第18min是该物质的凝固过程，在第4min时是液态，故B错误； C．第12min是该物质的凝固过程，凝固放热，故C错误； D．从第8min到第18min温度保持80℃，该物质的凝固点为80℃，故D正确。故选D。 28. 如图甲所示为某物质熔化时温度随加热时间变化的图象，将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中，如图乙所示。根据图象可知（　　） A．15min时该物质处于固态 B．该物质是晶体，它的熔点是0℃ C．图乙中试管内冰的质量会增加 D．图乙中冰水混合物的温度会立刻降低 【答案】C 【解析】A．由图甲可知，该物质从第10min开始熔化，到第20min时全部熔化，则第15min时该物质还在熔化过程中，处于固液共存状态，故A不符合题意； B．由图象可知，整个过程中温度有上升的趋势，所以是熔化图象；又因为该物质在熔化过程中温度保持不变，所以该物质是晶体，物质熔化时的温度是-2℃，故B不符合题意； CD．由图象可知，该物质熔化时的温度是-2℃，而冰水混合物的温度是0℃，将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中时，冰水混合物会向该物质放热，但冰水混合物的温度不变，冰水混合物中的水符合凝固成冰的条件，所以冰水混合物中的冰会变多，即冰的质量将变大，故C符合题意，D不符合题意。 29. 如图是某种物质熔化时温度随加热时间变化的图像（假设在加热过程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相同）。由图像可看出该物质是 　　（选填“晶体”或“非晶体”），该物质熔化过程的特点是 　 　。 【答案】晶体；继续吸热，温度不变。 【解析】（1）晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升，晶体熔化时的温度为熔点。 （2）晶体熔化过程中，继续吸热，但温度不变，内能增加。 【解答】（1）由图知，该物质在熔化过程中，温度保持0℃不变，所以该物质为晶体。并且熔点为0℃。 （2）该物质熔化过程的特点是继续吸热，但温度不变。 30.如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像。在BC段该物质吸收热量，温度 ，此时物质是 态；在第15min，该物质是 态；该物质的熔点 °C，凝固点是 °C；该物质熔化过程持续了 min。 【答案】不变；固液共存；固态；45；45；3。 【解析】由图可知，在BC段该物质处于熔化过程中，此时吸收热量，温度不变，物质处于固液共存状态。 由图可知，在第15min，该物质恰好全部凝固完成，所以此时物质处于固态。 同种晶体的熔点和凝固点相同，由图可知，物质有固定的熔化温度和凝固温度，属于晶体，则该物质的熔点、凝固点都是45°C。 由图可知，该物质在3min时开始熔化，6min时熔化完成，所以该物质熔化过程持续了3min。 31. （2023淄博）如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象，由图象可以判断该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），在第6min时该物质处于 状态。    【答案】 晶体 固液共存 【解析】从图象可以看出，此物质在熔化过程中保持50℃不变，所以此物质是晶体。该物质从4min是开始熔化，到8min时熔化结束，则该物质的熔化过程用了4min，第6min物质处于固液共存。 32.在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时，持续加热该物质，记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图线，如图所示。根据图象可知该物质是　 　（选填“晶体”或“非晶体”），判断依据是　 　。 【答案】晶体；有熔点。 【解析】晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升，晶体熔化时的温度为熔点。由图知，该物质在熔化过程中，温度保持80℃不变，所以该物质为晶体。并且熔点为80℃。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$