内容正文:
第3节 熔化和凝固
目录
【学科素养】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:熔化和凝固的特点 2
知识点2:晶体和非晶体 4
【方法技巧】 5
方法技巧1 研究固体熔化时温度的变化规律 5
方法技巧2 晶体熔化和凝固图像分析 6
【巩固训练】 6
【学科素养】
【物理观念】
1.概念
(1)熔化:物质从固态变为液态的过程。
(2)凝固:物质从液态变为固态的过程。
2.规律
(1)晶体熔化条件:温度达到熔点,持续吸热。
(2)晶体凝固条件:温度达到凝固点,持续放热。
【科学思维】
1.为了更准确观察冰融化过程中的温度变化,在实验过程中采用“水浴法”加热。
2.在探究出物质的熔化特点后,用逆向思维得到物质凝固过程的放热规律。
【科学探究】
在探究物质熔化过程中的温度变化规律时,采用图像法处理实验数据,培养学生根据实验现象归纳出相关物理规律的能力。
【科学态度与责任】
激发学生对自然现象之间关系的兴趣,培养学生团队合作与交流的能力。
【教学重点】
探究海波的熔化实验,学会用图像法对探究结果进行分析论证。
【教学难点】
描绘晶体熔化的图像,根据图像分析晶体和非晶体的特点。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:熔化和凝固的特点
1.熔化和凝固的概念
(1)物质从固态变成液态的过程叫作熔化。如天气热的时候,从冰柜中拿出的冰,一会儿就变成了水。
(2)物质从液态变成固态的过程叫作凝固。如将半杯水放入冰箱冷冻室一段时间后,水结成冰。
2.研究固体熔化时温度的变化规律
实验器材
海波、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、大试管、温度计、搅拌器、水、火柴。
设计实验
探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。分别取适量的海波和石蜡(研碎),对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况,根据记录的数据绘制图像,比较二者熔化时温度的变化规律。
进行实验与收集证据
(1)在两个分别盛有海波和石蜡的的试管中各插入一个温度计,再将试管放入盛水的烧杯中,使试管均匀受热;
(2)用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热,观察海波和石蜡的变化情况,以及温度计示数的变化;
(3)待海波温度升至40℃、石蜡温度升至50℃,每隔1min记录一次温度计的示数,在海波和石蜡完全熔化后再记录3—4次。数据记录如表所示
表1 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
状态
固态
固液共存
液态
表2 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
石蜡的温度/℃
52
55
58
61
62
63
64
65
66.5
69
72
74
76
状态
固态
黏稠状态
液态
分析与论证
(1)以方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间,将表1、表2中的数据分别在两方格纸上描点,然后再将所有的点用平滑的曲线连起来,得到海波和石蜡温度随时间变化的图像,如图所示。
海波温度随时间变化图像 石蜡温度随时间变化图像
(2)分析图像
根据海波熔化图像的特征可知,海波吸收热量,温度逐渐上升,温度达到48℃时开始熔化。熔化过程中继续吸热,温度保持不变;熔化完,继续吸热升温。
结合石蜡的熔化图像可知石蜡的熔化情况与海波不同;随着加热时间的增加,石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀,逐渐熔化为液态,这个过程石蜡不断吸热,温度逐渐升高。
实验结论
(1)物质在熔化过程中都要吸收热量。
(2)不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。有的物质(如海波)在熔化过程中虽然继续吸热,但温度保持不变;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,且随着加热时间的延续温度逐渐升高。
【典例1】(2025·北京顺义·二模)图所示为某款3D打印机,打印过程中将固态材料加热变成液态材料,喷头按照3D图纸轨迹运动并将液态材料挤出,液态材料冷却后形成立体的固态实物。在打印过程中材料先后经历的物态变化是( )
A.熔化 液化 B.液化 凝固
C.熔化 凝固 D.液化 汽化
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】凝固的概念及现象、熔化的概念及现象、生活中的汽、液化现象
【详解】由题意可知,打印过程中将固态材料加热变成液态材料,发生了熔化现象;材料冷却后形成立体实物,是由液态变为了固态,是凝固现象,则在打印过程中材料先后经历了熔化和凝固,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式1】(2025·安徽阜阳·三模)2025年初,我国科学家在天宫空间站首次制出工业级铌合金,在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒,使其 (填物态变化名称)为液态。
【答案】熔化
【难度】0.94
【知识点】熔化的概念及现象
【详解】在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒,使其由固态变为液态,所以铌合金熔化为液态。
【变式2】(2025·山西朔州·三模)2025年亚洲冬季运动会雪场采用了人工造雪,即利用高压空气将水变成雾状喷出,雾滴在低温环境下快速形成冰晶。该过程中发生的物态变化及对应的吸、放热情况是( )
A.凝固,会吸收热量 B.凝固,会放出热量
C.液化,会吸收热量 D.液化,会放出热量
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】熔化与凝固的吸放热
【详解】由题意知,雾滴在低温环境下快速形成冰晶,雾滴是液态的小水珠,冰晶是固态的小冰晶,因此该过程中的物态变化是凝固,凝固过程中会放出热量。
故选B。
【变式3】(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图是我国古代劳动人民铸造青铜器的情景。铸造时,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。关于铸造过程中的物态变化及吸放热情况,说法正确的是( )
A.先液化放热,后凝固吸热
B.先熔化吸热,后凝固放热
C.先升华吸热,后凝华放热
D.先凝固放热,后熔化吸热
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】熔化与凝固的吸放热
【详解】将固体铜料加热化成铜液,是固态变成液态的过程,是熔化过程,需要吸热。铜液倒入模具中冷却成型,是液体变为固体的过程,是凝固过程,需要放热。故B正确,ACD错误。
故选B。
知识点2:晶体和非晶体
1.晶体和非晶体
两种固体熔化过程的主要区别是:海波有固定的熔化温度,石蜡没有固定的熔化温度。
(1)晶体:有固定熔化温度的固体叫作晶体。例如冰、海波、食盐、石墨、各种金属等。晶体熔化时温度的变化曲线如图甲所示。
(2)非晶体:没有固定的熔化温度的固体叫作非晶体。常见的一些非晶体:如石蜡、松香、玻璃、沥青等。
2.熔点和凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。晶体不同,熔点一般不同;非晶体没有熔点。
(2)凝固点:液体凝固成晶体时有确定的温度,这个温度叫凝固点。同一物质的凝固点和熔点相同。非晶体没有凝固点。
部分晶体的熔点
(3)晶体熔化的条件:温度达到熔点,持续吸热。
点拨 (1)如果在一种晶体中掺入其他物质,则该物质的熔点与凝固点会发生变化。例如,在水中加入食盐或酒精,可降低水的凝固点(冰的熔点),所以冬天在大量积雪的公路上撒盐可以降低冰雪的熔点,加速冰雪的熔化。
(2)水银和酒精作为测温物质时,需要注意气温与物质熔点的大小。例如北方某地冬天气温低于39℃,则不能选水银温度计,原因时水银在低于39℃时,是固态。
3.熔化吸热 凝固放热
【典例1】(2025·云南昆明·三模)完成探究“固体熔化时温度的变化规律”实验后,甲、乙、丙三个实验小组根据实验数据描出的温度随时间变化的图像如图所示。下列判断中正确的是( )
A.甲、乙两组实验使用的物质是晶体,丙组使用的物质是非晶体
B.同一晶体的凝固点与熔点不相同
C.甲和乙两个实验组使用的是相同的物质
D.丙组实验过程中,每段时间温度的变化相同
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律
【详解】A.甲、乙两组实验使用的物质有固定的熔点,是晶体,丙没有固定的熔点是非晶体,故A正确;
B.同种晶体熔点和凝固点相同,故B错误;
C.同种晶体熔点相同,由图可知,甲乙两组实验中使用的物质熔点明显不同,甲和乙两个实验组使用的晶体不同,故C错误;
D.由图丙可知,时间与温度图像不是正比例图 像,每段相同的时间温度的变化不相同,故D错误。
故选A。
【典例2】如图甲是探究不同固体熔化特点的实验装置。
(1)实验前应在两试管内分别装入适量的颗粒 (填“较大”“较小”)的海波和石蜡;
(2)实验中采用“水浴法”加热,除了可以减缓升温速度,还能使被加热的物质 ;
(3)图乙是根据实验数据绘制的海波和石蜡的温度随时间变化关系的图像,由图像可知: 是非晶体;第5min时海波处于 状态;
(4)实验中发现,海波熔化过程中撤去酒精灯,海波还会继续熔化,这是因为烧杯中水的温度 海波的熔化温度。
【答案】(1)较小
(2)受热均匀
(3) 石蜡 固液共存
(4)大于
【难度】0.65
【知识点】探究固体熔化时温度的变化规律
【详解】(1)为了便于搅拌使得受热均匀,实验前应在两试管内分别装入适量的颗粒较小的海波和石蜡。
(2)采用“水浴法”能使物质均匀受热,减缓升温的速度,测量温度更准确。
(3)[1][2]由图乙图像可知,图中的石蜡吸热,温度一直升高,没有固定的熔点,为非晶体,图中的海波在熔化时温度不变,第5min时海波处于固液共存状态。
(4)在晶体熔化过程中撤去酒精灯,晶体还会继续熔化,原因是烧杯内水的温度高于试管内晶体的熔点,两者存在温度差,晶体可以继续吸收热量。
【变式1】(24-25八年级上·安徽蚌埠·期末)图中是小明做物质熔化实验时,根据实验数据所做出的温度随时间变化的图像。根据图像下列判断正确的是( )
A.0~2min甲乙温度都上升,均为非晶体 B.2 ~3min乙物质已全部熔化为液态
C.2~4min乙温度保持不变,为晶体 D.2 ~4min乙温度保持不变,在放出热量
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像
【详解】ACD.由图像可知,甲在整个加热过程中,温度持续上升,没有固定的熔点,是非晶体;2~4min乙温度保持不变,有固定的熔点,为晶体;2 ~4min是乙的熔化阶段,持续吸收热量,温度不变。故C正确,AD错误;
B.2 ~4min是乙的熔化阶段,乙是晶体,所以2 ~3min乙物质还未熔化结束,处于固液共存态,故B错误。
故选C。
【变式2】(24-25八年级上·四川成都·期末)小乐选择海波和蜂蜡探究“固体熔化过程的规律”,他根据实验数据描绘出了物体在熔化过程中的“温度—时间”图像,如图所示。由图像可知,蜂蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”),海波在熔化过程中温度 。
【答案】 非晶体 不变
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像
【详解】[1]由图像可知,蜂蜡熔化过程中温度持续上升,没有固定的熔点,所以是非晶体。
[2]从图中可以看出,海波在熔化过程中温度保持48℃不变。
【变式3】(2025·湖北武汉·三模)不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同。某实验小组选用海波和石蜡进行实验,实验装置如图甲所示。
(1)除了甲图中的实验器材,本实验还需要的测量工具是 。
(2)实验小组根据实验数据画出了海波和石蜡大致的熔化图象分别如图乙、丙所示,分析可知,海波是 (选填“晶体”或“非晶体”),其在熔化过程中的特点是:持续吸热, 。
(3)实验小组提出了新的想法:在环境温度恒为的实验室中,把盛有冰块的大试管插入装满冰块的烧杯中,如图丁所示,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的冰块只剩下一小块时,试管中的冰( )(填标号)。
A.全部熔化
B.熔化一部分
C.一点也不熔化
【答案】(1)秒表
(2) 晶体 温度不变
(3)C
【难度】0.85
【知识点】探究固体熔化时温度的变化规律
【详解】(1)探究不同物质熔化时,温度的变化规律时需要测量温度和时间,所以本实验还需要的测量工具是秒表。
(2)[1][2]晶体有固定的熔化温度,海波大致的熔化图像如图乙所示,由图乙可知,熔化过程中持续吸热 ,温度不变,所以海波是晶体。
(3)晶体熔化需要吸热,而熔化时保持熔点不变,故大烧杯中的温度为0℃,试管中的冰也是0℃,温度相同,不能吸热,故不会熔化,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【方法技巧】
方法技巧1 研究固体熔化时温度的变化规律
【方法点拨】(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)晶体熔化图像的分析和实验结论。
方法技巧2 晶体熔化和凝固图像分析
【方法点拨】晶体熔化和凝固图像和特点
晶体熔化图象 晶体凝固图象
(1)分析晶体的熔化图象:AB段:物质处于固态,表示晶体吸热升温的过程。BC段:物质处于固液共存态,表示晶体熔化过程,吸收热量,温度不变。CD段:物质处于液态,表示液体吸热升温过程。
(2)分析晶体的凝固图象:DE段:物质处于液态,物质放热降温的过程;EF段:物质处于固液共存态,晶体溶液的凝固过程,放出热量,温度不变;FG段:物质处于固态,晶体放热降温过程。
【巩固训练】
1.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)关于3D打印,其过程是:将固态材料在高温下 变成液态材料,喷头按照3D图纸设计轨迹运动,将液态材料喷出,材料迅速冷却后 形成立体实物。(均填物态变化名称)
【答案】 熔化 凝固
【难度】0.85
【知识点】凝固的概念及现象、熔化的概念及现象
【详解】[1][2]3D打印过程中,先将固态材料中高温下变成液态,发生熔化现象,然后液态材料冷却后变成固态,发生凝固现象,可以形成立体实物。
2.(24-25八年级上·陕西宝鸡·期末)工厂里铸造金属零件,先把金属加热变成液态,该过程称为 ;在该过程中要 (选填“吸热”或“放热”);然后把液态金属浇入模具中,待冷却后便制成了所需要的零件,这一过程称为 ,在该过程中要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 熔化 吸热 凝固 放热
【难度】0.85
【知识点】凝固的概念及现象、熔化与凝固的吸放热、熔化的概念及现象
【详解】[1][2]物体由固态变为液态的过程叫做熔化,熔化过程要吸热;工厂里铸造金属零件,先把金属加热变成液态,该过程称为熔化,熔化过程要吸热。
[3][4]物体由液态变为固态的过程叫做凝固,凝固过程要放热;把液态金属浇入模具中,待冷却后便制成了所需要的零件,这一过程称为凝固,凝固过程要放热。
3.(24-25八年级上·甘肃定西·期末)早在公元前21世纪,我国就掌握了青铜冶铸技术,如图所示,这是古人铸造青铜钟的场景。青铜钟是让经过冶炼的液态铜在泥模内发生 (填物态变化名称)制成的,此过程中要 热量。
【答案】 凝固 放出
【难度】0.85
【知识点】熔化与凝固的吸放热、熔化的概念及现象
【详解】[1][2]青铜钟是将铜块熔化成液态铜后,将液态铜倒入泥模内,液态铜再凝固成固态,从而制成青铜钟。凝固过程需要放出热量。
4.(24-25九年级下·江西赣州·期中)夏天吃冰棒解暑,是因为冰棒在口中 (填写物态变化),此过程会 (选填“吸热”或“放热”),从而降低口腔和身体的温度,让人感觉凉爽。
【答案】
熔化
吸热
【难度】0.85
【知识点】熔化与凝固的吸放热、熔化的概念及现象
【详解】[1]物质由固态变为液态的过程叫作熔化。
[2]冰棍在口中由固态变为液态,发生了熔化,且熔化吸热,降低口腔的温度,所以使人感觉凉快。
5.我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“钟”和“鼎”的方法,先用泥土制作“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上图案,然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,即让油蜡 ,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却 后,“钟鼎成矣”。(以上两空均选填物态变化名称)
【答案】 熔化 凝固
【难度】0.85
【知识点】熔化与凝固的吸放热、熔化的概念及现象
【详解】[1]在“外施火力炙化其中油蜡”的过程中,油蜡从固态变为液态,这个物态变化是熔化。
[2]“在空腔中倒入铜液,待铜液冷却后”,铜液从液态变成固态,这个过程是凝固。
6.下列关于固体的熔化时温度的变化规律的说法正确的是
A.固体都有一定的熔点
B.固体在熔化时都要吸热,但温度保持不变
C.固体在凝固时都要放热,温度降低
D.晶体熔化时吸热,温度保持不变
E.晶体凝固时放热,温度保持不变
F.同种物质的熔点和凝固点相同
G.冰在熔化过程中,持续吸热,温度保持不变
H.晶体和非晶体熔化时都要吸热
【答案】DEFGH
【难度】0.85
【知识点】熔化与凝固的吸放热、熔点和凝固点
【详解】ABC.根据物质有没有固定的熔点,把固体物质分为两类,有固定熔点的为晶体,没有固定熔点的为非晶体;固体在熔化时都需要吸热,但只有晶体在熔化时温度保持不变;固体在凝固时都需要放热,但晶体在凝固过程中温度保持不变,故ABC错误;
DE.晶体有固定的熔点,所以晶体在熔化时吸热,温度保持不变;晶体在凝固时放热,温度也保持不变,故DE正确;
F.同种物质在熔化时和凝固时的温度是相同的,即同种物质的熔点和凝固点相同,故F正确;
G.晶体在熔化过程中吸收热量,温度保持不变;冰是晶体,所以冰在熔化过程中继续吸热,温度保持不变,故G正确;
H.物质从固态变为液体的过程叫熔化,物质在熔化的过程中都需要吸收热量,所以无论是晶体还是非晶体,在熔化时都需要吸收热量,故H正确。
故选DEFGH。
7.下图是金属锡的熔化和凝固图像,下列对此图像分析正确的是
A.锡的熔化时间是4min,凝固时间是2min
B.第5min时的锡处于固液共存态
C.固态锡达到232℃时一定会熔化
D.AB段锡处于固态,吸收热量,温度升高
E.BC段锡处于固液并存,吸收热量,温度升高
F.EF段锡处于固液并存,放出热量,温度降低
G.FG段锡处于液态,放出热量,温度降低
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、熔化与凝固的吸放热、熔点和凝固点
【详解】AB.由图像可知,锡在BC段是熔化过程,EF段是凝固过程,熔化时间为
凝固时间为
第5min时的锡处于熔化过程中,则锡是固液共存态,故AB正确;
C.晶体在熔化过程中需要持续吸收热量,若固态锡达到232℃时不能吸收热量,则锡不会熔化,故C错误;
DEFG.由图像可知,锡在熔化过程中和凝固过程中温度保持不变,所以锡是晶体;AB段锡还没有熔化,处于固态,此过程吸收热量,温度升高;BC段锡是熔化过程,处于固液并存,吸收热量,温度不变;EF段锡处于凝固过程,是固液并存,放出热量,温度不变;FG段锡凝固完成,处于固态,放出热量,温度降低,故D正确;EFG错误。
故选ABD。
8.(24-25八年级上·河南郑州·期中)每临近春季,气温升高,黄河开始解冻。黄河解冻时冰水相融,携气吞山河之势奔流而下,场面十分壮美。该解冻过程是一个 (填物态变化名称)过程,这个过程中冰水温度 (选填“升高”、“不变”、“降低”),持续 (选填“吸热”、“放热)。
【答案】 熔化 不变 吸热
【难度】0.85
【知识点】熔化与凝固的吸放热、熔化的概念及现象
【详解】[1][2][3]冰凌消融的过程,从固态变成液态,是熔化过程,熔化过程需要吸热,由于冰是晶体,因此在熔化过程中冰水温度不变。
9.如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时融化,确保出行安全。为了弄清其中缘由,小蜀做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙为实验装置图,在安装时,如图标注的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置放置非常重要,应当先调整固定 的位置(选填“铁圈”或“铁夹”),在确定铁圈的高度位置时,是根据 来调整的;
(2)实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是 ℃,在实验中要尽量使烧杯和冰块均匀受热,以下做法中 能使烧杯和冰块均匀受热;
A.取掉烧杯与灯焰之间铁圈上的石棉网
B.将冰块敲碎后再放进试管里
C.将装有冰块的试管直接用酒精灯外焰加热
(3)小蜀每隔1min记录一下温度,他根据记录的实验数据在如图丁中绘制了A图像;接着,小蜀又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像,再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
【答案】(1) 铁圈 酒精灯外焰的高度
(2) -3 B
(3)降低
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时实验装置的组装顺序、探究固体熔化时温度的变化规律
【详解】(1)[1][2]实验时,需用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡需全部浸没在被测物体中,不能碰到时试管壁和试管底;组装实验装置时,应先根据外焰的高度来调整烧杯的位置,即应先固定铁圈的位置。
(2)[1]由图丙知,温度计的分度值为1℃,则温度计的示数为-3℃,所以此时冰的温度是-3℃。
[2]A.取掉烧杯与灯焰之间铁圈上的石棉网,烧杯局部加热,烧杯中的水受热不均匀,故A不符合题意;
B.将冰块敲碎后再放进试管里,碎冰块受热均匀,故B符合题意;
C.将装有冰块的试管直接用酒精灯外焰加热,冰块受热不均匀,故C不符合题意;
故选B。
(3)分析图丁可知,图线C中的制成碎冰的盐水浓度最大,熔点最低;由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会降低。
10.(2025·福建福州·二模)如图所示,图甲、图乙分别是“观察水的沸腾”和探究“冰的熔化特点”的实验装置,小明将这两个实验进行对比研究,图丙、图丁是实验后画出的图像。
(1)两个实验装置用到的共同的测量工具有温度计和 ;器材安装的顺序都是 。
(2)甲实验中,按规范要求调节铁圈2的高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(3)通过实验并结合图丙、图丁的图像可知:冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是 ;
(4)细心的小明发现硬纸板上带有一个小孔,其目的除了减少热量损失外,小孔还可以保持烧杯内外 ;
(5)小明在实验后查阅资料得知水的沸点还会随气压的增大而升高。如图戊所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下。按入槽内水中,并固定位置,在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时___________。
A.槽内甲、乙瓶内水温都不能达到
B.甲、乙瓶中水都不沸腾
C.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
D.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾
【答案】(1) 秒表 自下而上
(2)需要
(3)持续吸热,温度不变
(4)烧杯内外大气压相等
(5)B
【难度】0.4
【知识点】沸腾的条件、沸点、探究固体熔化时实验装置的组装顺序、探究固体熔化时温度的变化规律、沸腾的现象及特征
【详解】(1)[1]两个实验中均需要测量温度和时间,故需要的测量工具有温度计和秒表。
[2]加热时要用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体,且玻璃泡不能碰到容器底部和容器壁,故要用酒精灯外焰的位置确定铁圈与与烧杯的位置,再根据烧杯中物体的位置确定温度计的位置,故需要自下而上的组装器材。
(2)加热时要用酒精灯的外焰加热,故调节铁圈2的高度时需要点燃酒精灯,以便于找到外焰的位置。
(3)由实验可知,图丙中1~4min分钟处于熔化过程,此时继续吸热,温度保持0℃不变;图丁中3min以后处于沸腾过程,此时也继续吸热,温度保持98℃时不变。故它们的共同特点是“持续吸热,温度不变”。
(4)纸板上有一个小孔时,小孔允许水蒸气逸出,可以防止杯内气压因水蒸气积聚而升高,因此有小孔时,会使烧杯内外大气压相等。
(5)图戊中,水槽的水加热到沸腾过程中,敞口玻璃瓶甲、乙中的水的都会从水槽的水中吸收热量,温度上升,当水槽内的水沸腾后,其温度保持不变,此时敞口玻璃瓶甲、乙中的水的温度会上升到与水槽中水的温度相等,即达到水槽中水的沸点时,将不能继续从水槽中吸收热量。由于敞口玻璃瓶甲气压与水槽中大气压一致,则其沸点也与水槽中的水的沸点一致,则敞口玻璃瓶甲中的水能达到沸点,但是不能继续吸热,故敞口玻璃瓶甲中的水不能沸腾;由于敞口玻璃瓶乙倒置在水槽中,里面的水蒸气会越积越多,导致敞口玻璃瓶乙中气压比外界大,导致其沸点比水槽中的水的沸点高,故敞口玻璃瓶乙中的水没有达到沸点,也不会沸腾。故选B。
11.在探究固态熔化实验得出的甲乙两种固体的熔化—时间图像,如图所示:
(1)固体甲是 (填“晶体”或“非晶体”);
(2)观察图的信息发现:晶体的熔化时间是 min,熔点是 °C。
【答案】(1)非晶体
(2) 3 210
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、熔点和凝固点、熔化的概念及现象
【详解】(1)晶体在熔化过程中温度保持不变,有固定的熔点;非晶体在熔化过程中温度会持续升高,没有固定的熔点。从图像中可以看出,固体甲在熔化过程中,温度随时间不断上升,没有固定的熔化温度,所以固体甲是非晶体。
(2)[1]晶体的熔化时间是从开始熔化到熔化结束所经历的时间。由图可知,晶体从第2min开始熔化,到第5min熔化结束,所以熔化时间为t=5min - 2min=3min
[2]晶体在熔化过程中温度保持不变,这个不变的温度就是该晶体的熔点。从图中可以看出,晶体在熔化过程中温度保持在210°C不变,因此其熔点是210°C。
12.(24-25八年级上·河南三门峡·期中)物理兴趣小组在做“探究固体熔化时的特点”时,实验装置如图甲所示。
(1)要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的测量工具是 ;
(2)实验时将装有海波和蜂蜡的试管浸没在水中加热,并用搅拌勺进行搅拌,是为了让海波和蜂蜡 ;
(3)图乙是根据实验数据作出的海波和蜂蜡的温度随时间变化的图像,其中 (选填“a”或“b”)是蜂蜡的熔化图像,你判断的依据是 。第时海波处于 (选填“固态”“液态”或“固液共存态”);
(4)有同学发现海波熔化时的温度与课本中列出的海波熔点略有不同,原因可能是 。
【答案】(1)秒表
(2)受热均匀
(3) b 蜂蜡是非晶体,熔化过程中温度持续升高 固液共存态
(4)海波中存在杂质
【难度】0.65
【知识点】探究固体熔化时实验装置的组装顺序、探究固体熔化时温度的变化规律
【详解】(1)实验须记录时间,所以还需要的测量工具是秒表。
(2)该实验采用水浴法加热,且加热过程中用搅拌勺搅拌都是为了使海波和蜂蜡受热均匀。
(3)[1][2]蜂蜡是非晶体,熔化过程中温度持续升高,所以b是蜂蜡熔化的温度随时间变化图象。
[3]海波是晶体,熔化时温度随时间变化的图像为a,由图可知,5min时海波处于熔化过程中,状态为固液共存态。
(4)若海波中含有其他杂质,则其熔化时的温度会与课本中的熔点略有不同。
13.(23-24八年级上·湖北宜昌·期末)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)实验过程中,小明需要每隔一段时间记录一次温度,同时观察并记录 。根据实验数据在方格纸上描点如图乙所示,对于第8分钟记录的温度,你认为正确的做法是 ;
A.不符合熔化规律,直接舍去
B.是真实数据,必须要用
C.应重做实验再次验证
(3)小刚也用该固体和相同的实验装置完成了实验,他将得出的数据点用平滑的曲线连接如图丙所示。则小刚实验中存在的问题可能是 。(写出一条即可)
【答案】(1)秒表
(2) 见解析 C
(3)见解析
【难度】0.65
【知识点】探究固体熔化时实验装置的组装顺序、探究固体熔化时温度的变化规律
【详解】(1)探究“某固体熔化时温度的变化规律”时,需要用温度计测量固体在每个时刻的温度,因此还需要秒表。
(2)[1][2]实验过程中需要记录的不仅是温度,还要观察物质的状态(固态、液态或固液共存状态)的变化,以确定固体的熔化过程。对第8分钟的异常温度记录,不能直接舍弃或盲目采用,应通过重做实验验证其真实性,排除可能的操作误差或设备问题。
故选C。
(3)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。
14.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)乙图是小丽绘制的海波的熔化图象,图中 段(用字母表示)表示海波的熔化过程,此过程中海波 (选填“吸收”或“放出”)热量,温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。第10min海波处于 态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(3)丙图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象,蜂蜡在熔化过程中温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1)受热均匀
(2) BC 吸收 不变 固液共存
(3)升高
【难度】0.65
【知识点】探究固体熔化时实验装置的组装顺序、探究固体熔化时温度的变化规律、熔点和凝固点
【详解】(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,可以使试管以及被加热物质受热均匀。
(2)[1][2]海波是晶体,BC段是海波的熔化过程,晶体在熔化时吸热,但温度不变,直到全部熔化;
[3]海波在6~9min,处于熔化过程,故第10min海波处于固液共存态。
(3)蜂蜡是非晶体,非晶体没有固定的熔化温度,在熔化时温度上升。
15.(2024·江苏宿迁·一模)小明发现严冬时路面会结冰,道路工人常通过在路而撒盐的方式来融冰,从而保障路而不打滑。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,并根据凝固过程中记录的温度数据。
(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”),试管中纯冰水混合物的内能会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 液 10 -2 降低 变多 减小
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、熔化和凝固的应用
【详解】(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
(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,凝固放热,内能减小。
16.(24-25九年级下·山东滨州·期中)大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,如图甲所示,使路面的冰及时融化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)实验采用温度计测量温度,它是根据液体的 原理制成的。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是 ℃。
(3)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图像,由此可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”)。通过实验可知,冰熔化的特点是 。
(4)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成碎盐冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像;取适量浓度更大一些的盐水制成碎盐冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点会 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1) 自下而上 需要
(2) 热胀冷缩
(3) 晶体 见解析
(4)降低
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时实验装置的组装顺序、探究固体熔化时温度的变化规律
【详解】(1)[1][2]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,点燃酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,则应先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序。
(2)[1][2]一般液体具有热胀冷缩的性质,液体温度计是根据液体热胀冷缩的原理工作的;图丙中温度计的分度值为1℃,则温度计的示数为-3℃。
(3)[1][2]由图丁可知,冰有固定的熔化温度,故冰为晶体,熔化过程中吸收热量,但温度保持不变。
(4)由图丁可知,A、B、C三个熔化图像,盐水的浓度越大,熔点越低,所以加入盐后冰的熔点会降低。
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第3节 熔化和凝固
目录
【学科素养】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:熔化和凝固的特点 2
知识点2:晶体和非晶体 4
【方法技巧】 5
方法技巧1 研究固体熔化时温度的变化规律 5
方法技巧2 晶体熔化和凝固图像分析 6
【巩固训练】 6
【学科素养】
【物理观念】
1.概念
(1)熔化:物质从固态变为液态的过程。
(2)凝固:物质从液态变为固态的过程。
2.规律
(1)晶体熔化条件:温度达到熔点,持续吸热。
(2)晶体凝固条件:温度达到凝固点,持续放热。
【科学思维】
1.为了更准确观察冰融化过程中的温度变化,在实验过程中采用“水浴法”加热。
2.在探究出物质的熔化特点后,用逆向思维得到物质凝固过程的放热规律。
【科学探究】
在探究物质熔化过程中的温度变化规律时,采用图像法处理实验数据,培养学生根据实验现象归纳出相关物理规律的能力。
【科学态度与责任】
激发学生对自然现象之间关系的兴趣,培养学生团队合作与交流的能力。
【教学重点】
探究海波的熔化实验,学会用图像法对探究结果进行分析论证。
【教学难点】
描绘晶体熔化的图像,根据图像分析晶体和非晶体的特点。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:熔化和凝固的特点
1.熔化和凝固的概念
(1)物质从固态变成液态的过程叫作熔化。如天气热的时候,从冰柜中拿出的冰,一会儿就变成了水。
(2)物质从液态变成固态的过程叫作凝固。如将半杯水放入冰箱冷冻室一段时间后,水结成冰。
2.研究固体熔化时温度的变化规律
实验器材
海波、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、大试管、温度计、搅拌器、水、火柴。
设计实验
探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。分别取适量的海波和石蜡(研碎),对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况,根据记录的数据绘制图像,比较二者熔化时温度的变化规律。
进行实验与收集证据
(1)在两个分别盛有海波和石蜡的的试管中各插入一个温度计,再将试管放入盛水的烧杯中,使试管均匀受热;
(2)用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热,观察海波和石蜡的变化情况,以及温度计示数的变化;
(3)待海波温度升至40℃、石蜡温度升至50℃,每隔1min记录一次温度计的示数,在海波和石蜡完全熔化后再记录3—4次。数据记录如表所示
表1 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
状态
固态
固液共存
液态
表2 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
石蜡的温度/℃
52
55
58
61
62
63
64
65
66.5
69
72
74
76
状态
固态
黏稠状态
液态
分析与论证
(1)以方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间,将表1、表2中的数据分别在两方格纸上描点,然后再将所有的点用平滑的曲线连起来,得到海波和石蜡温度随时间变化的图像,如图所示。
海波温度随时间变化图像 石蜡温度随时间变化图像
(2)分析图像
根据海波熔化图像的特征可知,海波吸收热量,温度逐渐上升,温度达到48℃时开始熔化。熔化过程中继续吸热,温度保持不变;熔化完,继续吸热升温。
结合石蜡的熔化图像可知石蜡的熔化情况与海波不同;随着加热时间的增加,石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀,逐渐熔化为液态,这个过程石蜡不断吸热,温度逐渐升高。
实验结论
(1)物质在熔化过程中都要吸收热量。
(2)不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。有的物质(如海波)在熔化过程中虽然继续吸热,但温度保持不变;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,且随着加热时间的延续温度逐渐升高。
【典例1】(2025·北京顺义·二模)图所示为某款3D打印机,打印过程中将固态材料加热变成液态材料,喷头按照3D图纸轨迹运动并将液态材料挤出,液态材料冷却后形成立体的固态实物。在打印过程中材料先后经历的物态变化是( )
A.熔化 液化 B.液化 凝固
C.熔化 凝固 D.液化 汽化
【变式1】(2025·安徽阜阳·三模)2025年初,我国科学家在天宫空间站首次制出工业级铌合金,在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒,使其 (填物态变化名称)为液态。
【变式2】(2025·山西朔州·三模)2025年亚洲冬季运动会雪场采用了人工造雪,即利用高压空气将水变成雾状喷出,雾滴在低温环境下快速形成冰晶。该过程中发生的物态变化及对应的吸、放热情况是( )
A.凝固,会吸收热量 B.凝固,会放出热量
C.液化,会吸收热量 D.液化,会放出热量
【变式3】(24-25九年级上·福建泉州·期末)如图是我国古代劳动人民铸造青铜器的情景。铸造时,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。关于铸造过程中的物态变化及吸放热情况,说法正确的是( )
A.先液化放热,后凝固吸热
B.先熔化吸热,后凝固放热
C.先升华吸热,后凝华放热
D.先凝固放热,后熔化吸热
知识点2:晶体和非晶体
1.晶体和非晶体
两种固体熔化过程的主要区别是:海波有固定的熔化温度,石蜡没有固定的熔化温度。
(1)晶体:有固定熔化温度的固体叫作晶体。例如冰、海波、食盐、石墨、各种金属等。晶体熔化时温度的变化曲线如图甲所示。
(2)非晶体:没有固定的熔化温度的固体叫作非晶体。常见的一些非晶体:如石蜡、松香、玻璃、沥青等。
2.熔点和凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。晶体不同,熔点一般不同;非晶体没有熔点。
(2)凝固点:液体凝固成晶体时有确定的温度,这个温度叫凝固点。同一物质的凝固点和熔点相同。非晶体没有凝固点。
部分晶体的熔点
(3)晶体熔化的条件:温度达到熔点,持续吸热。
点拨 (1)如果在一种晶体中掺入其他物质,则该物质的熔点与凝固点会发生变化。例如,在水中加入食盐或酒精,可降低水的凝固点(冰的熔点),所以冬天在大量积雪的公路上撒盐可以降低冰雪的熔点,加速冰雪的熔化。
(2)水银和酒精作为测温物质时,需要注意气温与物质熔点的大小。例如北方某地冬天气温低于39℃,则不能选水银温度计,原因时水银在低于39℃时,是固态。
3.熔化吸热 凝固放热
【典例1】(2025·云南昆明·三模)完成探究“固体熔化时温度的变化规律”实验后,甲、乙、丙三个实验小组根据实验数据描出的温度随时间变化的图像如图所示。下列判断中正确的是( )
A.甲、乙两组实验使用的物质是晶体,丙组使用的物质是非晶体
B.同一晶体的凝固点与熔点不相同
C.甲和乙两个实验组使用的是相同的物质
D.丙组实验过程中,每段时间温度的变化相同
【典例2】如图甲是探究不同固体熔化特点的实验装置。
(1)实验前应在两试管内分别装入适量的颗粒 (填“较大”“较小”)的海波和石蜡;
(2)实验中采用“水浴法”加热,除了可以减缓升温速度,还能使被加热的物质 ;
(3)图乙是根据实验数据绘制的海波和石蜡的温度随时间变化关系的图像,由图像可知: 是非晶体;第5min时海波处于 状态;
(4)实验中发现,海波熔化过程中撤去酒精灯,海波还会继续熔化,这是因为烧杯中水的温度 海波的熔化温度。
【变式1】(24-25八年级上·安徽蚌埠·期末)图中是小明做物质熔化实验时,根据实验数据所做出的温度随时间变化的图像。根据图像下列判断正确的是( )
A.0~2min甲乙温度都上升,均为非晶体 B.2 ~3min乙物质已全部熔化为液态
C.2~4min乙温度保持不变,为晶体 D.2 ~4min乙温度保持不变,在放出热量
【变式2】(24-25八年级上·四川成都·期末)小乐选择海波和蜂蜡探究“固体熔化过程的规律”,他根据实验数据描绘出了物体在熔化过程中的“温度—时间”图像,如图所示。由图像可知,蜂蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”),海波在熔化过程中温度 。
【变式3】(2025·湖北武汉·三模)不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同。某实验小组选用海波和石蜡进行实验,实验装置如图甲所示。
(1)除了甲图中的实验器材,本实验还需要的测量工具是 。
(2)实验小组根据实验数据画出了海波和石蜡大致的熔化图象分别如图乙、丙所示,分析可知,海波是 (选填“晶体”或“非晶体”),其在熔化过程中的特点是:持续吸热, 。
(3)实验小组提出了新的想法:在环境温度恒为的实验室中,把盛有冰块的大试管插入装满冰块的烧杯中,如图丁所示,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的冰块只剩下一小块时,试管中的冰( )(填标号)。
A.全部熔化
B.熔化一部分
C.一点也不熔化
【方法技巧】
方法技巧1 研究固体熔化时温度的变化规律
【方法点拨】(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)晶体熔化图像的分析和实验结论。
方法技巧2 晶体熔化和凝固图像分析
【方法点拨】晶体熔化和凝固图像和特点
晶体熔化图象 晶体凝固图象
(1)分析晶体的熔化图象:AB段:物质处于固态,表示晶体吸热升温的过程。BC段:物质处于固液共存态,表示晶体熔化过程,吸收热量,温度不变。CD段:物质处于液态,表示液体吸热升温过程。
(2)分析晶体的凝固图象:DE段:物质处于液态,物质放热降温的过程;EF段:物质处于固液共存态,晶体溶液的凝固过程,放出热量,温度不变;FG段:物质处于固态,晶体放热降温过程。
【巩固训练】
1.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)关于3D打印,其过程是:将固态材料在高温下 变成液态材料,喷头按照3D图纸设计轨迹运动,将液态材料喷出,材料迅速冷却后 形成立体实物。(均填物态变化名称)
2.(24-25八年级上·陕西宝鸡·期末)工厂里铸造金属零件,先把金属加热变成液态,该过程称为 ;在该过程中要 (选填“吸热”或“放热”);然后把液态金属浇入模具中,待冷却后便制成了所需要的零件,这一过程称为 ,在该过程中要 (选填“吸热”或“放热”)。
3.(24-25八年级上·甘肃定西·期末)早在公元前21世纪,我国就掌握了青铜冶铸技术,如图所示,这是古人铸造青铜钟的场景。青铜钟是让经过冶炼的液态铜在泥模内发生 (填物态变化名称)制成的,此过程中要 热量。
4.(24-25九年级下·江西赣州·期中)夏天吃冰棒解暑,是因为冰棒在口中 (填写物态变化),此过程会 (选填“吸热”或“放热”),从而降低口腔和身体的温度,让人感觉凉爽。
5.我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“钟”和“鼎”的方法,先用泥土制作“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上图案,然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,即让油蜡 ,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却 后,“钟鼎成矣”。(以上两空均选填物态变化名称)
6.下列关于固体的熔化时温度的变化规律的说法正确的是
A.固体都有一定的熔点
B.固体在熔化时都要吸热,但温度保持不变
C.固体在凝固时都要放热,温度降低
D.晶体熔化时吸热,温度保持不变
E.晶体凝固时放热,温度保持不变
F.同种物质的熔点和凝固点相同
G.冰在熔化过程中,持续吸热,温度保持不变
H.晶体和非晶体熔化时都要吸热
7.下图是金属锡的熔化和凝固图像,下列对此图像分析正确的是
A.锡的熔化时间是4min,凝固时间是2min
B.第5min时的锡处于固液共存态
C.固态锡达到232℃时一定会熔化
D.AB段锡处于固态,吸收热量,温度升高
E.BC段锡处于固液并存,吸收热量,温度升高
F.EF段锡处于固液并存,放出热量,温度降低
G.FG段锡处于液态,放出热量,温度降低
8.(24-25八年级上·河南郑州·期中)每临近春季,气温升高,黄河开始解冻。黄河解冻时冰水相融,携气吞山河之势奔流而下,场面十分壮美。该解冻过程是一个 (填物态变化名称)过程,这个过程中冰水温度 (选填“升高”、“不变”、“降低”),持续 (选填“吸热”、“放热)。
9.如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时融化,确保出行安全。为了弄清其中缘由,小蜀做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙为实验装置图,在安装时,如图标注的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置放置非常重要,应当先调整固定 的位置(选填“铁圈”或“铁夹”),在确定铁圈的高度位置时,是根据 来调整的;
(2)实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是 ℃,在实验中要尽量使烧杯和冰块均匀受热,以下做法中 能使烧杯和冰块均匀受热;
A.取掉烧杯与灯焰之间铁圈上的石棉网
B.将冰块敲碎后再放进试管里
C.将装有冰块的试管直接用酒精灯外焰加热
(3)小蜀每隔1min记录一下温度,他根据记录的实验数据在如图丁中绘制了A图像;接着,小蜀又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像,再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
10.(2025·福建福州·二模)如图所示,图甲、图乙分别是“观察水的沸腾”和探究“冰的熔化特点”的实验装置,小明将这两个实验进行对比研究,图丙、图丁是实验后画出的图像。
(1)两个实验装置用到的共同的测量工具有温度计和 ;器材安装的顺序都是 。
(2)甲实验中,按规范要求调节铁圈2的高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(3)通过实验并结合图丙、图丁的图像可知:冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是 ;
(4)细心的小明发现硬纸板上带有一个小孔,其目的除了减少热量损失外,小孔还可以保持烧杯内外 ;
(5)小明在实验后查阅资料得知水的沸点还会随气压的增大而升高。如图戊所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下。按入槽内水中,并固定位置,在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时___________。
A.槽内甲、乙瓶内水温都不能达到
B.甲、乙瓶中水都不沸腾
C.甲瓶内水沸腾,乙瓶内水不沸腾
D.甲瓶内水不沸腾,乙瓶内水沸腾
11.在探究固态熔化实验得出的甲乙两种固体的熔化—时间图像,如图所示:
(1)固体甲是 (填“晶体”或“非晶体”);
(2)观察图的信息发现:晶体的熔化时间是 min,熔点是 °C。
12.(24-25八年级上·河南三门峡·期中)物理兴趣小组在做“探究固体熔化时的特点”时,实验装置如图甲所示。
(1)要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的测量工具是 ;
(2)实验时将装有海波和蜂蜡的试管浸没在水中加热,并用搅拌勺进行搅拌,是为了让海波和蜂蜡 ;
(3)图乙是根据实验数据作出的海波和蜂蜡的温度随时间变化的图像,其中 (选填“a”或“b”)是蜂蜡的熔化图像,你判断的依据是 。第时海波处于 (选填“固态”“液态”或“固液共存态”);
(4)有同学发现海波熔化时的温度与课本中列出的海波熔点略有不同,原因可能是 。
13.(23-24八年级上·湖北宜昌·期末)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)实验过程中,小明需要每隔一段时间记录一次温度,同时观察并记录 。根据实验数据在方格纸上描点如图乙所示,对于第8分钟记录的温度,你认为正确的做法是 ;
A.不符合熔化规律,直接舍去
B.是真实数据,必须要用
C.应重做实验再次验证
(3)小刚也用该固体和相同的实验装置完成了实验,他将得出的数据点用平滑的曲线连接如图丙所示。则小刚实验中存在的问题可能是 。(写出一条即可)
14.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)乙图是小丽绘制的海波的熔化图象,图中 段(用字母表示)表示海波的熔化过程,此过程中海波 (选填“吸收”或“放出”)热量,温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。第10min海波处于 态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(3)丙图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象,蜂蜡在熔化过程中温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
15.(2024·江苏宿迁·一模)小明发现严冬时路面会结冰,道路工人常通过在路而撒盐的方式来融冰,从而保障路而不打滑。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,并根据凝固过程中记录的温度数据。
(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”),试管中纯冰水混合物的内能会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
16.(24-25九年级下·山东滨州·期中)大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,如图甲所示,使路面的冰及时融化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)实验采用温度计测量温度,它是根据液体的 原理制成的。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是 ℃。
(3)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图像,由此可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”)。通过实验可知,冰熔化的特点是 。
(4)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成碎盐冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像;取适量浓度更大一些的盐水制成碎盐冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点会 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
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