内容正文:
第10讲 熔化和凝固(培优讲义)
课标要点
1.能区分物质的固态、液态和气态,知道物态变化的概念。
2.理解熔化、凝固的定义,掌握晶体与非晶体的区别。
3.认识熔点、凝固点,记住常见晶体的熔点,能用熔化、凝固知识解释生活现象。
4.会分析熔化、凝固的温度 — 时间图像,结合实验掌握物态变化规律。
1.通过分组实验观察固体熔化过程,总结温度、状态变化规律。
2.结合图像分析法,区分晶体、非晶体的熔化与凝固特点。
3.利用对比记忆法,梳理熔化、凝固的吸放热、温度变化规律。
4.联系生活实例,学会运用熔化、凝固规律解决实际问题。
方法指导
考点01 物态变化、熔化与凝固基本概念
1.物质的三态:自然界中物质通常有固态、液态、气态三种状态,物质各种状态间的相互转化叫做物态变化。
2.熔化
(1)定义:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
(2)吸放热特点:熔化过程吸热。
3.凝固
(1)定义:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
(2)吸放热特点:凝固过程放热。
【深化点拨】
1.熔化和凝固是一对互逆的物态变化过程,熔化的逆过程就是凝固。
2.熔化、凝固是宏观状态的改变,物质本身种类不变,属于物理变化。
3.固体熔化时吸热,并不是温度一定升高;液体凝固时放热,温度也不一定降低。
【典型例题】
1.下列现象中,属于熔化现象的是( )
A.初春,湖面冰层慢慢消融
B..深秋,草地上出现白霜
C.夏天,洒在地面的水变干
D.冬天,口中呼出 “白气”
考点02 晶体与非晶体、熔点与凝固点
1.分类:固体分为晶体和非晶体两大类。
(1)晶体:有固定熔化温度的固体。举例:冰、海波、食盐、石英、各种金属。
(2)非晶体:没有固定熔化温度的固体。举例:石蜡、松香、玻璃、沥青。
2.熔点与凝固点:
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点。
(2)凝固点:液态晶体凝固时的温度叫做凝固点。
(2)规律:同种晶体的熔点和凝固点相同;非晶体没有熔点和凝固点。
3.熔化规律对比
类别
熔化过程
温度变化
状态变化
晶体
持续吸热
熔化过程温度保持不变
固态→固液共存态→液态
非晶体
持续吸热
温度不断升高
固态→软→稀→液态(无固液共存态)
4.凝固规律对比
类别
凝固过程
温度变化
状态变化
晶体
持续放热
凝固过程温度保持不变
液态→固液共存态→固态
非晶体
持续放热
温度不断降低
液态→稠→硬→固态(无固液共存态)
【深化点拨】
1.晶体温度等于熔点时,可能是固态、液态,也可能是固液共存状态。
2.晶体熔化条件:①温度达到熔点;②持续吸热,二者缺一不可。
3.晶体凝固条件:①温度达到凝固点;②持续放热,二者缺一不可。
4.外界气压变化会影响晶体的熔点和凝固点,日常计算默认标准大气压。
【典型例题】
1.下列物质中,全部属于晶体的一组是( )
A.玻璃、沥青、石蜡
B.海波、冰、铁
C.松香、食盐、铜
D.冰、橡胶、石英
2.在标准大气压下,冰的熔点是 0℃,则水的凝固点是( )
A.高于 0℃
B.低于 0℃
C.等于 0℃
D.无法确定
3.把一块 0℃的冰投入 0℃的水中(周围气温也是 0℃),过一段时间后( )
A.冰全部熔化
B.水全部凝固
C.冰和水的质量都不变
D.部分冰熔化,部分水凝固
考点03 熔化、凝固温度 — 时间图像分析
1.晶体熔化图像(以海波为例)
晶体熔化过程有固定的熔点,图像上表现为一段水平线段。
阶段
物质状态
吸放热情况
温度变化
核心特点
AB 段
固态
持续吸热
不断升高
物质吸收热量,分子热运动加剧,温度上升,未达到熔点,不熔化
BC 段
固液共存态
持续吸热
保持不变
这是熔化过程,吸收的热量全部用于破坏晶体的晶格结构,使固态变为液态,温度不变。BC 段对应的温度就是该晶体的熔点
CD 段
液态
持续吸热
不断升高
晶体已完全熔化为液态,吸收的热量使液体温度继续上升
2.晶体凝固图像(以水凝固成冰为例)
晶体凝固过程有固定的凝固点,同一晶体的凝固点与熔点相同,图像上同样表现为一段水平线段。
阶段
物质状态
吸放热情况
温度变化
核心特点
AB段
液态
持续放热
不断降低
物质放出热量,温度下降,未达到凝固点,不凝固
BC段
固液共存态
持续放热
保持不变
这是凝固过程,放出的热量是分子形成晶格结构时释放的能量,温度不变。BC 段对应的温度就是该晶体的凝固点
CD段
固态
持续放热
不断降低
晶体已完全凝固为固态,继续放出热量,温度继续下降
3.非晶体熔化与凝固图像
非晶体没有固定的熔点和凝固点,熔化和凝固过程中温度持续变化,图像上没有水平线段。
(1)非晶体熔化图像(以石蜡为例)
特点:整条曲线持续上升,温度一直升高。非晶体在熔化过程中,先变软,再变稀,最终成为液态,整个过程没有固定的熔化温度,吸收的热量同时用于升温与破坏分子间的作用力。
(2)非晶体凝固图像(以沥青为例)
特点:整条曲线持续下降,温度一直降低。非晶体在凝固过程中,先变稠,再变硬,最终成为固态,整个过程没有固定的凝固温度。
【深化点拨】
1.晶体与非晶体的核心判断依据:图像中是否存在水平线段。有水平线段的是晶体,水平线段对应的温度就是熔点(熔化)或凝固点(凝固);没有水平线段的是非晶体。
2.熔点与凝固点的关系:同一晶体的熔点和凝固点相同。例如,海波的熔点是 48℃,其凝固点也是 48℃。
3.物态变化过程的时间与温度:水平线段对应的时间段是物态变化过程(熔化或凝固),在此过程中物质处于固液共存态;水平线段对应的温度值是熔点或凝固点。
4.吸放热的本质:晶体在熔化和凝固过程中,虽然温度不变,但必须持续吸热或放热,物态变化才能进行。如果停止吸热,熔化会立即停止;如果停止放热,凝固会立即停止。
5.常见物质举例:
晶体:海波、冰、食盐、各种金属、石英、萘等
非晶体:松香、玻璃、沥青、蜡、橡胶等
【典型例题】
1.如图是某种晶体的熔化曲线图,由图像可知下列说法正确的是( )
A.此晶体熔化时温度不变,因而不吸收热量
B.此晶体的熔点为48℃
C.此晶体48℃时,处于固液共存状态
D.此晶体熔化过程用时12min
2.如图所示为海波凝固图像,下列分析正确的是( )
A.ad段表示海波的凝固过程
B.海波凝固共用了5分钟
C.bc段海波温度不变,持续放热
D.海波属于非晶体,其凝固点为48℃
熔化、凝固知识点总结
1.吸放热总结
熔化吸热,有致冷作用;凝固放热,有保温作用。
应用:夏天吃冰棒解暑(冰熔化吸热);北方冬天菜窖放几桶水(水凝固放热,防止蔬菜冻坏)。
2.易错点辨析
(1)“熔化” 和 “溶化” 区分:物态变化用熔化(固态变液态);物质在液体中散开用 “溶化”。
(2)晶体达到熔点不一定熔化,必须持续吸热;晶体达到凝固点不一定凝固,必须持续放热。
(3)固液共存状态只出现在晶体的熔化、凝固过程中,非晶体无此状态。
解题通用步骤
1.审题:判断过程是熔化还是凝固,区分晶体、非晶体;
2.看条件:分析温度是否达到熔点 / 凝固点、能否吸 / 放热;
3.析图像:结合横纵坐标,划分阶段,判断状态、温度变化;
4.联规律:结合吸放热、生活现象作答。
角度01 吸放热应用辨析题(生活实例)
1.下列现象中,利用熔化吸热的是( )
A.向地上洒水降温
B.冰块含在嘴里解暑
C.冬天地窖放水防冻菜冻坏
D.水蒸气烫伤比开水烫伤更严重
2.北方深秋,菜农常在菜窖里存放几桶水,可防止窖内蔬菜冻坏,原理是( )
A.水汽化吸热
B.水凝固放热
C.冰熔化吸热
D.冰液化放热
角度02 “熔化 / 溶化” 文字概念辨析题
3.下列用词正确的是( )
A.食盐在水里熔化了
B.铁块高温下溶化变成铁水
C.冰遇热熔化成水
D.白糖在水中慢慢熔化消失
角度03 晶体熔化、凝固条件判断题(高频易错)
4.把一块 0℃的冰投入 0℃的水中(外界温度也是 0℃),过一段时间后( )
A.冰全部熔化
B.水全部凝固
C.冰水质量都不变
D.无法确定
5.关于晶体熔化,下列说法正确的是( )
A.晶体只要温度达到熔点就一定会熔化
B.晶体熔化时持续吸热,温度不断升高
C.晶体熔化过程中,固液共存,温度不变
D.非晶体熔化也存在固液共存状态
角度04 晶体 & 非晶体状态区分题
6.下列物质在熔化过程中会出现固液共存态的是()
A.石蜡
B.玻璃
C.海波
D.沥青
7.关于固液共存态,说法正确的是( )
A.非晶体熔化时也存在固液共存阶段
B.只有晶体熔化、凝固过程才有固液共存态
C.松香凝固时处于固液共存状态
D.所有物质熔化都会经历固液共存态
角度05 温度图像分析题(中考必考)
8.小明同学对冰持续加热,将冰熔化成水直至沸腾,并绘制成如图所示的温度随时间变化的图象,下列分析错误的是( )
A.水沸腾过程需要吸热,温度不变
B.第4min时物质处于固液共存态
C.冰的熔化过程持续了6分钟
D.冰熔化过程需要吸热,温度不断升高
9.从图像中获取有用的信息,是学好物理的重要能力之一。如图是探究海波和石蜡凝固时的温度变化规律的图像,下列说法中错误的是( )
A.甲图是海波凝固的图像,乙图是石蜡凝固的图像
B.甲图EF阶段表示该物质处于固态,不断在放出热量,内能减小
C.甲图中FG阶段物质处于固液共存的状态,物体不断放热,温度不变,说明该物质属于晶体
D.乙图表示温度不断降低,内能也不断减小
【例1】(2025•凉山州)如图所示的几种物态变化,属于凝固的是( )
【例2】(2025•无锡)将装有适量碎冰的试管置于瓷杯内的温水中,探究冰的熔化特点。当冰开始熔化时,温度计的示数如图所示,熔化过程中示数不变。下列说法中错误的是( )
A.冰是晶体
B.冰熔化时的温度为0℃
C.熔化过程中冰不需要吸热
D.温度计的玻璃泡应插入碎冰中
【例3】(2025•宜宾)如图,下列描述晶体凝固的温度随时间变化曲线符合实际的是( )
【例4】(2025•盐城)古人铸造青铜器时需制作一个模具。先将固态蜂蜡雕刻成青铜器模型,再用耐火泥涂抹其表面,经加热,蜂蜡变成液体流出,耐火泥外壳定型成为模具。蜂蜡发生的物态变化是( )
A.凝华 B.升华 C.凝固 D.熔化
【例5】(2025•哈尔滨)天宫二号空间实验室里面的综合材料实验炉如图所示,把要合成的各种材料放进炉中加热,材料在炉中从固态变为液态的过程是( )
A.凝固 B.汽化 C.液化 D.熔化
【例6】(2024•安徽)我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”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”,在油蜡上刻上各种图案(如图),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”,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”。下列说法正确的是( )
A.“炙化其中油蜡”是升华过程
B.“炙化其中油蜡”是液化过程
C.铜液冷却成钟鼎是凝固过程
D.铜液冷却成钟鼎是凝华过程
【例7】(2024•湖北)如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁。此过程发生的物态变化是( )
A.升华 B.凝华 C.熔化 D.凝固
【例8】(2024•日照)利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化规律,根据实验数据画出冰熔化过程的“温度-时间”图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.试管中装上适量碎冰进行实验,因为碎冰比大块冰的比热容小,熔化的更快
B.实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,说明冰的熔点为-3℃
C.由图乙可知,在t1~t2的时间内碎冰停止吸热
D.0~t1时间内的温度变化比t2时刻后的温度变化快,原因是水的比热容比冰的大
【例9】(2025•南京)在“探究冰熔化的特点”实验中。
(1)将装有适量碎冰的试管置于温水中,在碎冰中插入温度计,图中温度计示数为 ℃。
(2)下列为该实验的记录表格,表格中(a)、(b)两处应填的内容是:(a) ;(b) 。
(3)在熔化过程中,试管内冰水混合物的温度不变、内能 。
【例10】(2025•吉林)在夏天,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。请用物态变化的知识解释其中的道理。
1.小明在超市买一盒“雪月饼”时,工作人员在月饼包装盒内装入了一定量的冰块。这是由于冰块在
(填物态变化名称)过程中 (选填“吸收”或“放出”)热量,可以维持盒内低温环境,为“雪月饼”保鲜。
2.火星的昼夜温差有时可达到一百多摄氏度。如图,“祝融号”火星车在集热窗中利用“正十一烷”材料进行保温。早上,该材料吸热,状态发生变化,晚上,该材料放热,状态发生变化,整个过程中基本没有气态物质出现,则该材料发生的物态变化过程是( )
A.先汽化后液化
B.先熔化后凝固
C.先液化后汽化
D.先升华后凝华
3.神奇的金属“镓”,熔点只有28℃,如图所示,将其托在手心里。则( )
A.此时“镓”必将会汽化为气体
B.此时“镓”不可能液化也不可能熔化
C.“镓”可能是晶体也可能是非晶体
D.“镓”变为液体的过程中将从手心吸收热量
4.在“祝融号”火星车的顶部,有一个集热器的装置,里面装有一种叫“正十一烷”的物质。该物质在白天温度高时为液态,夜间温度低时会变为固态,从而维持车内温度稳定。当白天温度逐渐升高时,该物质可能会( )
A.汽化放热 B.熔化吸热 C.凝固吸热 D.凝华放热
5.“冰火花”是一种新型降温液体材料,把它喷在皮肤上,会迅速形成9℃的固态凝胶,几秒钟后固态凝胶直接消失了,人感到很凉爽。下列说法正确的是( )
A.固态凝胶形成的过程属于凝华现象
B.固态凝胶形成的过程需要吸收热量
C.固态凝胶消失的过程属于熔化现象
D.人感到很凉爽是因为固态凝胶消失时需要吸收热量
6.制作糖画时,艺人舀起高温的液态糖浆,将其绘制成图案,最后等糖浆慢慢变硬;测量了糖浆的温度随时间的变化图像如图乙所示。关于“糖画”的制作过程,下列说法正确的是( )
A.在制作过程中糖浆温度一直在降低
B.如图乙所示过程,糖浆发生的物态变化是凝华
C.在图像中BC段,糖浆既不吸热,也不放热
D.制作糖画使用的糖是晶体
7.如图所示是锡的熔化和凝固图像,下列说法正确的是( )
A.锡的熔点和凝固点都是232℃
B.锡在EF段放热,是固液共存状态
C.锡熔化过程用了7min,不断吸热
D.锡是不透明的金属,属于非晶体
8.图甲是观察某物质熔化和凝固的实验装置,图乙是根据实验绘制的温度随时间变化的图像,下列说法不正确的是( )
A.实验中用到的测量仪器有温度计和秒表
B.该物质5-10min时是固液共存状态
C.通过水浴法加热,有助于更好观察实验现象
D.该物质是晶体,它的凝固点是45℃
9.如图4甲是“研究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。在0~35min内对物质加热,得到如图4乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体,熔点是80℃
B.该物质熔化过程持续了大约25min,在第20min时物质处于“固液共存态”
C.采用“水浴法”对试管内物质加热,是为了缩短实验时间
D.该物质在15~20min内,温度不变,但需要不断吸热
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第10讲 熔化和凝固(培优讲义)
课标要点
1.能区分物质的固态、液态和气态,知道物态变化的概念。
2.理解熔化、凝固的定义,掌握晶体与非晶体的区别。
3.认识熔点、凝固点,记住常见晶体的熔点,能用熔化、凝固知识解释生活现象。
4.会分析熔化、凝固的温度 — 时间图像,结合实验掌握物态变化规律。
1.通过分组实验观察固体熔化过程,总结温度、状态变化规律。
2.结合图像分析法,区分晶体、非晶体的熔化与凝固特点。
3.利用对比记忆法,梳理熔化、凝固的吸放热、温度变化规律。
4.联系生活实例,学会运用熔化、凝固规律解决实际问题。
方法指导
考点01 物态变化、熔化与凝固基本概念
1.物质的三态:自然界中物质通常有固态、液态、气态三种状态,物质各种状态间的相互转化叫做物态变化。
2.熔化
(1)定义:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
(2)吸放热特点:熔化过程吸热。
3.凝固
(1)定义:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
(2)吸放热特点:凝固过程放热。
【深化点拨】
1.熔化和凝固是一对互逆的物态变化过程,熔化的逆过程就是凝固。
2.熔化、凝固是宏观状态的改变,物质本身种类不变,属于物理变化。
3.固体熔化时吸热,并不是温度一定升高;液体凝固时放热,温度也不一定降低。
【典型例题】
1.下列现象中,属于熔化现象的是( )
A.初春,湖面冰层慢慢消融
B..深秋,草地上出现白霜
C.夏天,洒在地面的水变干
D.冬天,口中呼出 “白气”
【答案】C
【解析】熔化吸热、凝固放热,A、B 错误;物质由固态变液态才是熔化,D 错误。
故选 C。
考点02 晶体与非晶体、熔点与凝固点
1.分类:固体分为晶体和非晶体两大类。
(1)晶体:有固定熔化温度的固体。举例:冰、海波、食盐、石英、各种金属。
(2)非晶体:没有固定熔化温度的固体。举例:石蜡、松香、玻璃、沥青。
2.熔点与凝固点:
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点。
(2)凝固点:液态晶体凝固时的温度叫做凝固点。
(2)规律:同种晶体的熔点和凝固点相同;非晶体没有熔点和凝固点。
3.熔化规律对比
类别
熔化过程
温度变化
状态变化
晶体
持续吸热
熔化过程温度保持不变
固态→固液共存态→液态
非晶体
持续吸热
温度不断升高
固态→软→稀→液态(无固液共存态)
4.凝固规律对比
类别
凝固过程
温度变化
状态变化
晶体
持续放热
凝固过程温度保持不变
液态→固液共存态→固态
非晶体
持续放热
温度不断降低
液态→稠→硬→固态(无固液共存态)
【深化点拨】
1.晶体温度等于熔点时,可能是固态、液态,也可能是固液共存状态。
2.晶体熔化条件:①温度达到熔点;②持续吸热,二者缺一不可。
3.晶体凝固条件:①温度达到凝固点;②持续放热,二者缺一不可。
4.外界气压变化会影响晶体的熔点和凝固点,日常计算默认标准大气压。
【典型例题】
1.下列物质中,全部属于晶体的一组是( )
A.玻璃、沥青、石蜡
B.海波、冰、铁
C.松香、食盐、铜
D.冰、橡胶、石英
【答案】B
【解析】玻璃、沥青、石蜡、松香、橡胶均为非晶体;海波、冰、金属、食盐、石英为晶体。
故选 B。
2.在标准大气压下,冰的熔点是 0℃,则水的凝固点是( )
A.高于 0℃
B.低于 0℃
C.等于 0℃
D.无法确定
【答案】C
【解析】同种晶体熔点和凝固点相同,冰的熔点为 0℃,水的凝固点也为 0℃。
故选 C。
3.把一块 0℃的冰投入 0℃的水中(周围气温也是 0℃),过一段时间后( )
A.冰全部熔化
B.水全部凝固
C.冰和水的质量都不变
D.部分冰熔化,部分水凝固
【答案】C
【解析】冰和水温度相同,没有温度差,冰无法持续吸热,水无法持续放热,因此冰不会熔化,水也不会凝固。
故选 C。
考点03 熔化、凝固温度 — 时间图像分析
1.晶体熔化图像(以海波为例)
晶体熔化过程有固定的熔点,图像上表现为一段水平线段。
阶段
物质状态
吸放热情况
温度变化
核心特点
AB 段
固态
持续吸热
不断升高
物质吸收热量,分子热运动加剧,温度上升,未达到熔点,不熔化
BC 段
固液共存态
持续吸热
保持不变
这是熔化过程,吸收的热量全部用于破坏晶体的晶格结构,使固态变为液态,温度不变。BC 段对应的温度就是该晶体的熔点
CD 段
液态
持续吸热
不断升高
晶体已完全熔化为液态,吸收的热量使液体温度继续上升
2.晶体凝固图像(以水凝固成冰为例)
晶体凝固过程有固定的凝固点,同一晶体的凝固点与熔点相同,图像上同样表现为一段水平线段。
阶段
物质状态
吸放热情况
温度变化
核心特点
AB段
液态
持续放热
不断降低
物质放出热量,温度下降,未达到凝固点,不凝固
BC段
固液共存态
持续放热
保持不变
这是凝固过程,放出的热量是分子形成晶格结构时释放的能量,温度不变。BC 段对应的温度就是该晶体的凝固点
CD段
固态
持续放热
不断降低
晶体已完全凝固为固态,继续放出热量,温度继续下降
3.非晶体熔化与凝固图像
非晶体没有固定的熔点和凝固点,熔化和凝固过程中温度持续变化,图像上没有水平线段。
(1)非晶体熔化图像(以石蜡为例)
特点:整条曲线持续上升,温度一直升高。非晶体在熔化过程中,先变软,再变稀,最终成为液态,整个过程没有固定的熔化温度,吸收的热量同时用于升温与破坏分子间的作用力。
(2)非晶体凝固图像(以沥青为例)
特点:整条曲线持续下降,温度一直降低。非晶体在凝固过程中,先变稠,再变硬,最终成为固态,整个过程没有固定的凝固温度。
【深化点拨】
1.晶体与非晶体的核心判断依据:图像中是否存在水平线段。有水平线段的是晶体,水平线段对应的温度就是熔点(熔化)或凝固点(凝固);没有水平线段的是非晶体。
2.熔点与凝固点的关系:同一晶体的熔点和凝固点相同。例如,海波的熔点是 48℃,其凝固点也是 48℃。
3.物态变化过程的时间与温度:水平线段对应的时间段是物态变化过程(熔化或凝固),在此过程中物质处于固液共存态;水平线段对应的温度值是熔点或凝固点。
4.吸放热的本质:晶体在熔化和凝固过程中,虽然温度不变,但必须持续吸热或放热,物态变化才能进行。如果停止吸热,熔化会立即停止;如果停止放热,凝固会立即停止。
5.常见物质举例:
晶体:海波、冰、食盐、各种金属、石英、萘等
非晶体:松香、玻璃、沥青、蜡、橡胶等
【典型例题】
1.如图是某种晶体的熔化曲线图,由图像可知下列说法正确的是( )
A.此晶体熔化时温度不变,因而不吸收热量
B.此晶体的熔点为48℃
C.此晶体48℃时,处于固液共存状态
D.此晶体熔化过程用时12min
【答案】B
【解析】AB.分析图像可知,图像中呈水平的一段所对应的温度48℃就是物质的熔点,该物质有固定的熔化温度,是晶体,晶体的凝固点与熔点相同,也是48℃,
晶体在BC熔化过程吸热温度不变,故A错误、B正确;
C.该物质在AB段处于固态、BC段处于固液共存态、CD段该物质处于液态,晶体48℃时可能处于固态、固液共存态、液态,故C错误;
D.分析图像可知,该物质从第4min开始熔化,到第12min左右结束,进行了8min,故D错误。
故选B。
2.如图所示为海波凝固图像,下列分析正确的是( )
A.ad段表示海波的凝固过程
B.海波凝固共用了5分钟
C.bc段海波温度不变,持续放热
D.海波属于非晶体,其凝固点为48℃
【答案】C
【解析】ABC.bc段表示的是海波的凝固过程,海波凝固从2min~5min共用了3min,凝固过程中物质放出热量,温度不变,A、B错误,C正确;
D.由图可知,海波有固定的凝固点为 48℃,故属于晶体,D错误。
故选C。
熔化、凝固知识点总结
1.吸放热总结
熔化吸热,有致冷作用;凝固放热,有保温作用。
应用:夏天吃冰棒解暑(冰熔化吸热);北方冬天菜窖放几桶水(水凝固放热,防止蔬菜冻坏)。
2.易错点辨析
(1)“熔化” 和 “溶化” 区分:物态变化用熔化(固态变液态);物质在液体中散开用 “溶化”。
(2)晶体达到熔点不一定熔化,必须持续吸热;晶体达到凝固点不一定凝固,必须持续放热。
(3)固液共存状态只出现在晶体的熔化、凝固过程中,非晶体无此状态。
解题通用步骤
1.审题:判断过程是熔化还是凝固,区分晶体、非晶体;
2.看条件:分析温度是否达到熔点 / 凝固点、能否吸 / 放热;
3.析图像:结合横纵坐标,划分阶段,判断状态、温度变化;
4.联规律:结合吸放热、生活现象作答。
角度01 吸放热应用辨析题(生活实例)
1.下列现象中,利用熔化吸热的是( )
A.向地上洒水降温
B.冰块含在嘴里解暑
C.冬天地窖放水防冻菜冻坏
D.水蒸气烫伤比开水烫伤更严重
【答案】B
【解析】A.洒水降温是水汽化吸热,不是熔化;
B.口中冰块固态冰变为液态水,熔化吸热,吸收口腔热量解暑,符合题意;
C.地窖放水是水凝固放热;
D.水蒸气液化放热造成烫伤。
故选B。
2.北方深秋,菜农常在菜窖里存放几桶水,可防止窖内蔬菜冻坏,原理是( )
A.水汽化吸热
B.水凝固放热
C.冰熔化吸热
D.冰液化放热
【答案】B
【解析】气温降低时,桶里的水遇冷凝固成冰,凝固向外放热,提升菜窖内温度,避免低温冻伤蔬菜。
故B。
角度02 “熔化 / 溶化” 文字概念辨析题
3.下列用词正确的是( )
A.食盐在水里熔化了
B.铁块高温下溶化变成铁水
C.冰遇热熔化成水
D.白糖在水中慢慢熔化消失
【答案】C
【解析】物态变化(固态↔液态)用字:熔化;物质溶解在液体中用字:溶化。
AD.盐、糖在水中分散溶解,应为 “溶化”;
B.铁块固态变液态是物态变化,应为 “熔化”;
C.冰固态变为液态水,物态变化,用词正确。
故选C。
角度03 晶体熔化、凝固条件判断题(高频易错)
4.把一块 0℃的冰投入 0℃的水中(外界温度也是 0℃),过一段时间后( )
A.冰全部熔化
B.水全部凝固
C.冰水质量都不变
D.无法确定
【答案】C
【解析】晶体熔化两个必要条件:①温度达到熔点;②持续吸热。
冰、水、环境温度均为 0℃,无温度差,冰无法吸收热量,不能熔化;水也不能放出热量,无法凝固,冰水各自质量不变。
故选 C。
5.关于晶体熔化,下列说法正确的是( )
A.晶体只要温度达到熔点就一定会熔化
B.晶体熔化时持续吸热,温度不断升高
C.晶体熔化过程中,固液共存,温度不变
D.非晶体熔化也存在固液共存状态
【答案】C
【解析】A.达到熔点后还需要持续吸热才会熔化;
B.晶体熔化吸热,但温度保持熔点不变;
C.晶体熔化中途既有固态又有液态,固液共存,温度恒定,正确;
D.非晶体熔化时温度持续上升,无固定熔点,不存在固液共存阶段。
故选 C。
角度04 晶体 & 非晶体状态区分题
6.下列物质在熔化过程中会出现固液共存态的是()
A.石蜡
B.玻璃
C.海波
D.沥青
【答案】C
【解析】只有晶体熔化、凝固才有固液共存态;海波是典型晶体;石蜡、玻璃、沥青都属于非晶体,无固液共存状态。
故选 C。
7.关于固液共存态,说法正确的是( )
A.非晶体熔化时也存在固液共存阶段
B.只有晶体熔化、凝固过程才有固液共存态
C.松香凝固时处于固液共存状态
D.所有物质熔化都会经历固液共存态
【答案】B
【解析】非晶体熔化、凝固时温度连续变化,没有固定熔点、凝固点,不会出现固液共存;只有晶体在熔化、凝固过程中,温度不变,同时存在固态和液态,才有固液共存态。松香是非晶体。
故选 B。
角度05 温度图像分析题(中考必考)
8.小明同学对冰持续加热,将冰熔化成水直至沸腾,并绘制成如图所示的温度随时间变化的图象,下列分析错误的是( )
A.水沸腾过程需要吸热,温度不变
B.第4min时物质处于固液共存态
C.冰的熔化过程持续了6分钟
D.冰熔化过程需要吸热,温度不断升高
【答案】D
【解析】A.水沸腾时需要不断吸热,温度保持不变,故A正确;
B.由图可知,第4min时,物质处于熔化过程中,在晶体的熔化过程中物质处于固液共存态,故B正确;
C.冰的熔化过程持续了8min-2min=6min,故C正确;
D.图中BC段是冰的熔化过程,即该过程中,吸热但温度不变,故D错误;
故选D。
9.从图像中获取有用的信息,是学好物理的重要能力之一。如图是探究海波和石蜡凝固时的温度变化规律的图像,下列说法中错误的是( )
A.甲图是海波凝固的图像,乙图是石蜡凝固的图像
B.甲图EF阶段表示该物质处于固态,不断在放出热量,内能减小
C.甲图中FG阶段物质处于固液共存的状态,物体不断放热,温度不变,说明该物质属于晶体
D.乙图表示温度不断降低,内能也不断减小
【答案】D
【解析】A.水沸腾时需要不断吸热,温度保持不变,故A正确;
B.由图可知,第4min时,物质处于熔化过程中,在晶体的熔化过程中物质处于固液共存态,故B正确;
C.冰的熔化过程持续了8min-2min=6min,故C正确;
D.图中BC段是冰的熔化过程,即该过程中,吸热但温度不变,故D错误;
故选D。
【例1】(2025•凉山州)如图所示的几种物态变化,属于凝固的是( )
【答案】B
【解析】A.露珠的形成是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,是从气态变成液态,属于液化现象,故A不符合题意。
B.冰糕的制作是将液态的原料冷却变成固态,符合物质从液态变成固态的凝固定义,属于凝固现象,故B符合题意。
C.霜打枝头是空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶,是从气态直接变成固态,属于凝华现象,故C不符合题意。
D.冰雪消融是冰或雪由固态变成液态的水,属于熔化现象,故D不符合题意。
故选B。
【例2】(2025•无锡)将装有适量碎冰的试管置于瓷杯内的温水中,探究冰的熔化特点。当冰开始熔化时,温度计的示数如图所示,熔化过程中示数不变。下列说法中错误的是( )
A.冰是晶体
B.冰熔化时的温度为0℃
C.熔化过程中冰不需要吸热
D.温度计的玻璃泡应插入碎冰中
【答案】C
【解析】A.晶体有固定的熔点,在熔化过程中温度保持不变。冰在熔化过程中温度不变,所以冰是晶体,故A正确。
B.由图可知,温度计的示数为0℃,且冰熔化过程中温度不变,所以冰熔化时的温度为0℃,故B正确。
C.晶体熔化需要满足两个条件:达到熔点且继续吸热。冰是晶体,在熔化过程中,虽然温度不变,但需要持续吸热才能完成熔化过程,故C错误。
D.使用温度计测量液体温度时,温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,这样才能准确测量液体的温度,故D正确。
故选C。
【例3】(2025•宜宾)如图,下列描述晶体凝固的温度随时间变化曲线符合实际的是( )
【答案】C
【解析】晶体凝固过程中,不断放热,温度保持不变。在温度-时间图像中,凝固前温度随时间下降,凝固过程中温度不变,表现为一段水平线段,凝固结束后,温度继续随时间下降。
A.图像中温度随时间上升,这是吸热升温过程,不符合晶体凝固特点,故A错误。
B.图像中温度一直下降,没有温度不变的阶段,是非晶体凝固图像特点,不符合晶体凝固特点,故B错误。
C.图像开始温度下降,然后有一段水平线段表示温度不变(凝固过程),最后温度继续下降,符合晶体凝固温度随时间变化特点,故C正确。
D.图像中温度先上升,然后有水平线段,最后又上升,这是晶体熔化的温度-时间图像特点,不符合晶体凝固特点,故D错误。
故选C。
【例4】(2025•盐城)古人铸造青铜器时需制作一个模具。先将固态蜂蜡雕刻成青铜器模型,再用耐火泥涂抹其表面,经加热,蜂蜡变成液体流出,耐火泥外壳定型成为模具。蜂蜡发生的物态变化是( )
A.凝华 B.升华 C.凝固 D.熔化
【答案】D
【解析】加热后,蜡模由固态变为液态,熔化后全部流出,使整个铸件模型变成空壳,这个过程是将固体变为液体是熔化的过程;故ABC错误,D正确。
故选D。
【例5】(2025•哈尔滨)天宫二号空间实验室里面的综合材料实验炉如图所示,把要合成的各种材料放进炉中加热,材料在炉中从固态变为液态的过程是( )
A.凝固 B.汽化 C.液化 D.熔化
【答案】D
【解析】材料在炉中从固态变为液态,属于熔化现象,故ABC错误,D正确。
故选D。
【例6】(2024•安徽)我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”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”,在油蜡上刻上各种图案(如图),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”,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”。下列说法正确的是( )
A.“炙化其中油蜡”是升华过程
B.“炙化其中油蜡”是液化过程
C.铜液冷却成钟鼎是凝固过程
D.铜液冷却成钟鼎是凝华过程
【答案】C
【解析】AB.“炙化其中油蜡”是由固态变为液态,是熔化过程,故AB错误;
CD.铜液冷却成钟鼎,是由液态变为固态,是凝固过程,故C正确、D错误。
故选C。
【例7】(2024•湖北)如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁。此过程发生的物态变化是( )
A.升华 B.凝华 C.熔化 D.凝固
【答案】D
【解析】熔炉将铁块熔化成铁汁,铁花在空气中遇冷时发生的物态变化是凝固,该过程是由液态变为固态,属于凝固。
故选D。
【例8】(2024•日照)利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化规律,根据实验数据画出冰熔化过程的“温度-时间”图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.试管中装上适量碎冰进行实验,因为碎冰比大块冰的比热容小,熔化的更快
B.实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,说明冰的熔点为-3℃
C.由图乙可知,在t1~t2的时间内碎冰停止吸热
D.0~t1时间内的温度变化比t2时刻后的温度变化快,原因是水的比热容比冰的大
【答案】D
【解析】A.将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,这样做不仅可以使碎冰受热均匀,而且便于记录各时刻的温度并观察冰的状态,故A错误;
B.温度计的分度值是1℃,液面在0刻度以下第3格,所以读数为-3℃,说明某时刻冰的温度是-3℃,而不是冰的熔点为-3℃,故B错误;
C.t1~t2的时间内,冰在熔化过程中,冰在吸收热量,温度保持0℃不变,故C错误;
D.相同时间内,吸热相等,物质由固态冰变为液态水的过程中质量保持不变,水的比热容比冰大,
由可知,升高的温度不同,水升温比冰要慢,故D正确。
故选D。
【例9】(2025•南京)在“探究冰熔化的特点”实验中。
(1)将装有适量碎冰的试管置于温水中,在碎冰中插入温度计,图中温度计示数为 ℃。
(2)下列为该实验的记录表格,表格中(a)、(b)两处应填的内容是:(a) ;(b) 。
(3)在熔化过程中,试管内冰水混合物的温度不变、内能 。
【答案】(1)-6;(2)(a)温度/℃;(b)状态;(3)变大。
【解析】(1)由图知,温度计的分度值为1℃,其示数为-6℃;
(2)在“探究冰熔化的特点”实验中,需观察冰在熔化过程中,温度随时间的变化规律,要用秒表测量时间,用温度计测量温度,并观察冰在不同时间的状态,故应添加温度/℃和状态;
(3)在熔化过程中,试管内冰水混合物的温度不变,但需要吸收热量,因此内能变大。
故答案为:(1)-6;(2)(a)温度/℃;(b)状态;(3)变大。
【例10】(2025•吉林)在夏天,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。请用物态变化的知识解释其中的道理。
【答案】见解析
【解析】在饮料中加上几个冰块,冰块熔化吸热,饮料放出热量后温度下降。
1.小明在超市买一盒“雪月饼”时,工作人员在月饼包装盒内装入了一定量的冰块。这是由于冰块在
(填物态变化名称)过程中 (选填“吸收”或“放出”)热量,可以维持盒内低温环境,为“雪月饼”保鲜。
【答案】熔化;吸收
【详解】小明在超市买一盒“雪月饼”时,工作人员在月饼包装盒内装入了一定量的冰块,这是由于冰块在熔化成水的过程中会吸收热量,可以维持盒内低温环境,为“雪月饼”保鲜。
故答案为:熔化;吸收。
2.火星的昼夜温差有时可达到一百多摄氏度。如图,“祝融号”火星车在集热窗中利用“正十一烷”材料进行保温。早上,该材料吸热,状态发生变化,晚上,该材料放热,状态发生变化,整个过程中基本没有气态物质出现,则该材料发生的物态变化过程是( )
A.先汽化后液化
B.先熔化后凝固
C.先液化后汽化
D.先升华后凝华
【答案】B
【详解】由题意可知,“祝融号”火星车中的正十一烷的物质.这种物质在白天温度高熔化为液态,吸收热量;夜间温度低时会由液态变成固态,凝固放热,从而起到控温作用。故B正确,ACD错误。
故选B。
3.神奇的金属“镓”,熔点只有28℃,如图所示,将其托在手心里。则( )
A.此时“镓”必将会汽化为气体
B.此时“镓”不可能液化也不可能熔化
C.“镓”可能是晶体也可能是非晶体
D.“镓”变为液体的过程中将从手心吸收热量
【答案】D
【详解】AB.已知镓的熔点为28℃,将其托在手心里,手心的温度约37℃,镓会先从固态熔化为液态,但镓不会达到沸点,也就不会发生沸腾现象,虽然会有蒸发,但不会“必将”汽化为气体,故AB不符合题意;
C.镓是一种金属,还有熔点,通常以晶体形式存在,故C不符合题意;
D.镓从固态变为液态是熔化过程,熔化需要吸热,所以镓变为液体的过程中将从手心吸收热量,故D符合题意。
故选D。
4.在“祝融号”火星车的顶部,有一个集热器的装置,里面装有一种叫“正十一烷”的物质。该物质在白天温度高时为液态,夜间温度低时会变为固态,从而维持车内温度稳定。当白天温度逐渐升高时,该物质可能会( )
A.汽化放热 B.熔化吸热 C.凝固吸热 D.凝华放热
【答案】B
【详解】由题意可知,“祝融号”火星车中的正十一烷的物质,这种物质在白天温度高熔化为液态,吸收热量;夜间温度低时会由液态变成固态,凝固放热,从而起到控温作用。故B正确,ACD错误。
故选B。
5.“冰火花”是一种新型降温液体材料,把它喷在皮肤上,会迅速形成9℃的固态凝胶,几秒钟后固态凝胶直接消失了,人感到很凉爽。下列说法正确的是( )
A.固态凝胶形成的过程属于凝华现象
B.固态凝胶形成的过程需要吸收热量
C.固态凝胶消失的过程属于熔化现象
D.人感到很凉爽是因为固态凝胶消失时需要吸收热量
【答案】D
【详解】AB.形成固态凝胶的过程属于凝固现象,凝固放热,故AB错误;
CD.固态凝胶消失的过程属于升华现象,升华吸热,人感到很凉爽是因为固态凝胶消失时需要吸收热量,故C错误,D正确。
故选D。
6.制作糖画时,艺人舀起高温的液态糖浆,将其绘制成图案,最后等糖浆慢慢变硬;测量了糖浆的温度随时间的变化图像如图乙所示。关于“糖画”的制作过程,下列说法正确的是( )
A.在制作过程中糖浆温度一直在降低
B.如图乙所示过程,糖浆发生的物态变化是凝华
C.在图像中BC段,糖浆既不吸热,也不放热
D.制作糖画使用的糖是晶体
【答案】D
【详解】ABD.由图乙知,制作糖画使用的糖由液态变为固态的过程,是凝固,整个过程中温度先降低后不变,再降低,符合晶体凝固的特征,故D正确,AB错误;
C.晶体在凝固过程中,放出热量,故C错误。
故选D。
7.如图所示是锡的熔化和凝固图像,下列说法正确的是( )
A.锡的熔点和凝固点都是232℃
B.锡在EF段放热,是固液共存状态
C.锡熔化过程用了7min,不断吸热
D.锡是不透明的金属,属于非晶体
【答案】AB
【详解】A.由图可知锡在BC段为熔化过程,在EF段为凝固过程,在熔化和凝固过程中温度保持232℃不变,即锡的熔点和凝固点都是232℃,故A正确;
B.锡在EF段为凝固过程,处于固液共存态,凝固过程需要放热,故B正确;
C.锡在BC段为熔化过程,熔化过程用时t=7in-3min=4min,熔化过程需要吸热,故C错误;
D.由于锡有固定的熔点,因此锡为晶体,故D错误。
故选AB。
8.图甲是观察某物质熔化和凝固的实验装置,图乙是根据实验绘制的温度随时间变化的图像,下列说法不正确的是( )
A.实验中用到的测量仪器有温度计和秒表
B.该物质5-10min时是固液共存状态
C.通过水浴法加热,有助于更好观察实验现象
D.该物质是晶体,它的凝固点是45℃
【答案】B
【详解】A.该实验需要用温度计测量该物质在不同时间的温度,所以要用到温度计和秒表,故A正确;
B.由乙图可知,BC段为该物质的熔化过程,所以5-6min为固液共存态,6-10min已经熔化完毕,所以为液态,故B错误;
C.研究晶体熔化特点时,为了使固体物质受热均匀,减慢熔化,便于观察实验现象,需要采用“水浴法”加热;故C正确;
D.该物质在熔化和凝固过程中温度保持45℃不变,所以该物质是晶体,熔点和凝固点是45℃,故D正确。
故选B。
9.如图4甲是“研究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。在0~35min内对物质加热,得到如图4乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体,熔点是80℃
B.该物质熔化过程持续了大约25min,在第20min时物质处于“固液共存态”
C.采用“水浴法”对试管内物质加热,是为了缩短实验时间
D.该物质在15~20min内,温度不变,但需要不断吸热
【答案】D
【详解】A.由图乙知,该物体在第10min-25min处于熔化过程,熔化过程温度保持不变,所以该物质是晶体,熔点为80℃,故A错误;
B.该物质熔化持续的时间:t=25min-10min=15min,在第20min时物质处于“固液共存态”,故B错误;
C.采用“水浴法”对试管内物质加热,是为了让实验物质的受热更均匀,故C错误;
D.该物质在15min~20min内是熔化过程,温度不变,但需要不断吸热,故D正确。
故选D。
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