第12讲 熔化和凝固（暑假预习讲义）新八年级物理新教材人教版

第12讲 熔化和凝固 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 物态变化 熔化和凝固 晶体和非晶体 熔点和凝固点 1.知道熔化和凝固的概念。 2.了解晶体和非晶体的区别。 3.知道熔点和凝固点的含义。 4.理解熔化吸热、凝固放热，能用这一规律解释生活中的相关现象。 学习重点：晶体和非晶体的区别、通过实验探究固体熔化时温度的变化规律，绘制温度-时间图像，分析熔化特点，熔点和凝固点的概念，熔化吸热和凝固放热。 学习难点：理解晶体熔化时“吸热但温度保持不变”这一特征，温度-时间图像的绘制和分析、区分“熔点”与“凝固点”。 情｜境｜启｜思 工业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件。钢水在变成工件的过程中，它的状态发生了怎样的变化？在状态变化的过程中，钢水吸热还是放热？ 概｜念｜构｜建 1.随着 的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。物质各种状态间的变化叫作物态变化。 2.物质从固态变成液态的过程叫作 ，从液态变成固态的过程叫作 。 3.有些固体在熔化时尽管被不断加热，温度却保持 ，有固定的熔化温度，这类固体叫作 。 4.有些固体在熔化时，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，这类固体叫作 。 5.晶体熔化时的温度叫作 。 6.液体凝固形成晶体时也有固定的凝固温度，这个温度叫作 。同一种物质的凝固点和它的熔点 。 7.熔化 热，凝固 热。 深｜研｜精｜炼 知识点01 熔化和凝固 1. 物质的三态 自然界中的物质，通常以固态、液态、气态三种形式存在。例如各种金属块、冰块等处于固态；水、油处于液态；空气、水蒸气处于气态。 2. 物态变化 随着 的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。例如天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。通常呈固态的铝、铜、铁等金属，在温度很高时也会变成液态、气态；通常呈气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态。物质各种状态间的变化叫作物态变化。 3. 熔化和凝固的概念 （1）物质从 态变成 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 态变成 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。 4. 研究固体熔化时温度的变化规律 【提出问题】 从冰箱冷冻室中取出一块冰块放入碗中，在室温下不久冰块就开始熔化，之后一段时间内碗里都是冰和水混合在一起的情况。如果用温度计测量，就会发现尽管冰在逐渐熔化变少，但水的温度并没有升高。这是怎么回事？想一想：其他物质熔化时的温度是否也不变？ 【实验器材和实验装置图】 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。 【进行实验】 选择一些不同的物质进行实验研究，例如海波（硫代硫酸钠）和石蜡。将海波放入内有温度计的试管中，再把试管放入盛水的烧杯中。点燃酒精灯，经过一段时间后海波就会慢慢熔化。当温度计的温度升至40℃左右时开始计时，每隔1min记录一次数据，填入下表。分析温度的变化，就可以找出海波熔化时温度的变化规律。将海波换为石蜡，找出石蜡熔化时温度的变化规律。 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 67 69 72 74 76 状态 固态 黏稠状态 液态 【分析数据】 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 【实验结论】 随着酒精灯的不断加热，海波在熔化前温度不断升高，但熔化时温度保持 ，熔化后温度继续升高；石蜡在熔化过程中温度不断 。 【交流与反思】 （1）安装实验器材要按照自下而上的顺序进行，目的使用酒精灯外焰加热。 （2）让海波、石蜡均匀受热的三种措施：①采用水浴法加热；②在加热过程中用搅拌器不断搅拌；③将物质研碎。 （3）选用小颗粒固体的目的：可以使固体受热均匀，便于与温度计的玻璃泡充分接触。 （4）烧杯中的水要适量，原因是：①水太多会延长实验时间；②水太少不能使固体浸没，会造成固体受热不均匀。 （5）撤掉酒精灯后，固体停止熔化；继续加热又开始熔化，这样操作说明：固体熔化需要吸热。 【例1】实验课上，同学们将撒入盐的碎冰放入易拉罐中，研究盐冰的熔程。同学们每间隔1min记录一次盐冰的温度，并依据熔化过程记录的温度数据画出了熔化过程中温度随时间变化的图像，如图所示。 (1)盐冰的熔点为___________℃。 (2)在温度为−6℃时，该物质处于_______态。 (3)分析图像可知，盐冰在熔化过程的特点是_______________。 【即练1】在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中，小红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)小红根据记录的数据绘制出冰熔化时温度随时间变化的图像，如图乙所示，分析图像可得：加热到第4min时该物质处于_____态；冰熔化持续了_____分钟；冰熔化时吸收热量，温度_____； (3)另一小组的同学在利用相同的器材进行实验时，观察到冰在熔化时温度计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是________。 【即练2】如图甲所示是同学们“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。 (1)自下而上组装实验器材时，要先放置并___________酒精灯，能够使酒精灯外焰给烧杯加热。 (2)为了完成实验，还需要的测量器材是___________。 (3)在实验过程中，观察到______________即可判断冰开始熔化了。 (4)实验中小丽收集到了如表1所示的证据。 表1 时间/min 0 1 2 …… 17 18 温度/℃ -10 0 0 0 0 5 状态 固态 固态 固液共存 固液共存 液态 液态 分析证据可得的实验结论是：冰熔化时，______。 (5)如图乙是小刚进行实验绘制出的温度-时间图像，其中没有出现明显的水平段，实验的操作和记录均无错误，则原因可能是________________。（写出一种即可） 知识点02 熔点和凝固点 1. 晶体和非晶体 （1）有些固体在熔化时尽管被不断加热，温度却保持不变，有 的熔化温度，这类固体叫作晶体。例如冰、海波、各种金属。 （2）有些固体在熔化时，只要不断地吸热，温度就不断地上升， 固定的熔化温度，这类固体叫作非晶体。例如石蜡、松香、玻璃。 非晶体熔化时温度的变化曲线如下图所示。 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 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 。非晶体没有凝固点。 3. 一些晶体的熔点 晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃ 钨 3 410 萘 80.5 铁 1 538 海波 48 铜 1 083 冰 0 金 1 064 固态水银 -39 铝 660 固态酒精 －117 铅 328 固态氦 －210 锡 232 固态氧 －218 固态碘 114 固态氢 －259 特别提醒 （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。 4. 熔化和凝固图像 （1）熔化图像 晶体熔化图像中，AB段所对应的时间内物质是固态，吸热升温；在B点时，物质开始熔化，到C点熔化结束；BC段表示熔化过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；CD段所对应的时间内物质是液态，吸热升温。 （2）凝固图像 晶体的凝固图像中，EF段所对应的时间内物质是液态，放热降温；在F点物质开始凝固，到G点凝固结束；FG段表示凝固过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；GH段所对应的时间内物质是固态，放热降温。 （3）晶体熔化条件：①温度达到 ；②继续 。 （4）晶体凝固条件：①温度达到 ；②继续 。 【例2】表中列举的是一些晶体在一个标准大气压下的熔点，通过图表提供的信息可知，当酒精温度在-120℃时，它处于______态；铜块不小心掉进了铁水中，______（选填“会”或“不会”）熔化。 几种物质的熔点（在标准大气压下）单位：℃ 钨 3410 铜 1083 纯铁 1535 固态水银 -38.8 钢 1515 固态酒精 -117 灰铸铁 1177 固态甲苯 -95 【探究归纳】晶体熔化的条件：一是温度达到熔点，二是吸热。二者缺一不可。 【即练3】下表列出了几种物质的熔点和沸点（标准大气压下），根据表中数据回答： 物质 水银 酒精 甲苯 铅 萘 氮 氧 熔点/℃ -38.8 -117 -95 328 80.5 -210 -218 沸点/℃ 357 78.5 111 1740 218 -196 -183 (1)-215℃的氧是_____态， 萘的凝固点是______℃； (2)从液态空气中提取气体，当温度升高时，在氧和氮中最先分离出来的是______； (3)若要测量铅的熔点，温度计的玻璃泡里应选______做测温液体。 【例3】如图所示是某种物质熔化时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”），判断的依据是________。 【探究归纳】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。 【即练4】如图所示，A、B是两种物质熔化时温度时间图像，其中________是非晶体的熔化曲线。另一种物质的熔点大约是________℃，在15分钟时，该物质处在________状态。 知识点03 熔化吸热 凝固放热 熔化吸热 凝固放热 应用 ①要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上一些冰块，并不是直接加冷水。这是因为冰块的温度更低，冰块熔化成水的过程中要吸收热量，从而使饮料的温度下降的更多。 ②夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊，因为冰熔化吸热，使冷空气下沉。 ③鲜鱼保鲜，用0℃的冰比0℃的水效果好（冰熔化吸热）。 ①北方在冬天时在菜窖里放几桶水，利用水结冰凝固时放出的热量来使窖内温度不至于降太低，以免菜被冻坏。 ②现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15 ℃~40 ℃熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。把这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时（温度超过40 ℃）颗粒熔化吸热，天气冷时（温度低于15 ℃）又凝固放热成颗粒，能有效调节室内的温度。 【例4】如图所示，《天工开物》中对釜的铸造有“铁化如水，以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载，其中“铁化如水”描述的物态变化是______；将“铁水”注入模具中使“铁水”冷却成固态“釜”，此过程温度保持不变，该过程需要______热；说明铁是______。（选填“晶体”或“非晶体”） 【即练5】“泼水成冰”的游戏如图所示，游戏是在零下30℃以下的极寒环境下将滚烫的开水泼出，将看到成片的冰晶徐徐飘落。“泼水成冰”是水________（填物态变化的名称）形成的；市政工人通过向积雪的道路上撒“融雪盐”，以防止交通事故的发生，这是因为“融雪盐”能有效________（选填“提高”或“降低”）道路上积雪的熔点。 【即练6】橘农们从天气预报中得知。晚上将有一场霜冻来临。他们傍晚就开始给橘子树喷水（如图）。随着温度的下降，水发生的物态变化是______；橘子______（填“会”或“不会”）被冻坏，原因是______。 一、选择题（共8小题） 1．打铁花是中国传统民俗焰火技艺。通过泼打1600 ℃以上高温铁水形成“火树银花”的视觉效果，如图所示。泼打出去的高温铁水在空中经历了（　　） A．熔化、吸热 B．熔化、放热 C．凝固、放热 D．凝固、吸热 2．早春时节人们在南湖边发现冰块正在熔化，判断此时气温（    ） A．高于 B．等于 C．低于 D．可能等于，也可能高于 3．3D打印机将PLA塑料被加热后从喷嘴挤出，冷却后固化成醒狮模型．PLA材料经历的物态变化为（    ） A．先凝固后熔化 B．先升华后凝华 C．先熔化后凝固 D．先液化后汽化 4．如图是某物质的凝固图像，从中获取关于该物质的信息正确的是（　　） A．在AB段处于固态 B．在BC段既不吸热也不放热 C．凝固时间持续了10min D．是晶体，凝固点为48℃ 5．根据如图表中的数据，下列说法正确的是（　　） 熔点/℃（标准大气压） 固态酒精 -117 铅 328 固态水银 -39 铜 1083 冰 0 铁 1535 A．-110℃的酒精是固态 B．可以将铜块放到铁制容器中熔化 C．放在0℃的房间中的水会凝固结冰 D．在-40℃的地区，能用水银温度计测气温 6．李雷猜想水加入别的物质后，会对液体的凝固点产生影响。为验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水凝固过程。每隔一段时间观察盐水的状态、记录温度，记录其温度随时间的变化情况如图甲所示。再将一个装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中，如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．甲图中，在t=5min时，该物质处于固态 B．甲图中，盐水的凝固过程持续了20分钟 C．甲图中，10-20min内，该物质不放出热量，所以温度保持不变。 D．乙图中，试管中的冰水混合物中的固体会变多 7．如图是小明用水浴法探究海波熔化特点的实验装置，小明将装有海波的大试管放入热水中（如图甲），根据温度计A和B的示数，绘制了海波和热水的温度随时间变化的图像（如图乙）。由图乙可知（　　） A．海波熔化过程持续了10min B．海波是晶体，其凝固点低于 C．5~10min之间海波的温度不变，海波没有吸热 D．第10min后，大试管内海波可能处于固液共存状态 8．（多选）如图所示为一种夏季使用的汽车冰凉座垫，它通过生物冰快速激发成型技术研制而成。座垫内物质通常情况下为固态，人坐上去时，座垫内物质就会慢慢转变为液态，但温度保持不变。此过程可持续数小时，人坐在上面会感觉凉爽。下列有关分析正确的是（　　） A．人坐上去时座垫内物质发生了熔化现象 B．座垫内物质是非晶体 C．人坐上去时座垫内物质吸收热量 D．座垫内物质熔点低于人体温度 二、填空题（共8小题） 9．小明借助AI“豆包”，与摄尔西斯展开了一场跨时空对话，共同探讨温标原理。摄尔西斯介绍：在标准大气压下，我把纯净的冰水混合物定为；不用冰块标定，是因为冰块温度___________（选填“可能低于”或“一定等于”），而冰水混合物在熔化过程中温度___________（选填“保持不变”“升高”或“降低”），适宜作为温度标定的标准。 10．图是故宫用3D打印修复文物的过程。3D打印过程一般是将固态材料在高温下___________（填物态变化名称）成液态材料，喷头将液态材料挤出，材料___________（填“吸”或“放”）热后形成立体实物，用于文物修复。 11．小明把一块金属放在手心，很快它就变成了亮晶晶的液体。这种金属是镓，它的熔点只有约，低于人体温度。镓从固态变成液态，发生的物态变化是__________（填物态变化名称），这个过程需要__________（选填“吸收”或“放出”）热量。 12．如图所示，为了让同学们感受到物理之美，某老师在课堂上竟然做到了让枯树开花。他首先用酒精灯加热烧杯中的几段蜡烛，使其________（填物态变化名称）。再用沾有洗洁精溶液的手指浸入蜡液，最后把手指捏在枯枝上，便得到了盛开的花朵，这个过程需________（选填“吸热”或“放热”）。 13．在探究“冰的熔化特点”的实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计如图甲，实验过程中根据两个温度计的示数随时间变化分别作出ABCD和AEFG两个图像如图乙，图乙中___________线（选填“实”或“虚”）是试管内碎冰温度随时间变化的图像；分析图乙可知：第6 min时烧杯中的碎冰处于___________态，试管中的碎冰从第___________min开始熔化。（不考虑环境温度对实验的影响） 14．在物理跨学科实践活动中，如图所示，甲组将装有西瓜汁的小塑料杯放在正在熔化的纯冰块中，乙组将同样的西瓜汁放在正在熔化的盐冰块中制作西瓜冰棒，你认为_______（填“甲”或“乙”）组可以成功制作出西瓜冰棒，你的判断理由是_______。（已知盐冰块的熔点为，西瓜汁的凝固点为） 15．新年伊始，冷空气来袭扬城。扬州供水提醒市民给自来水管包裹隔热性好的材料。这是因为寒冬时，当气温低于0℃，水管中的水会____成冰，会把水管撑裂；“霜前冷，雪后寒”，雪后寒是因为雪____时需要从周围环境____（选填“吸收”或“放出”）热量。 16．火山爆发时往往会有岩浆涌出。如图，从火山口涌出的岩浆是多种物质成分组成的液体，在流淌过程中不断降温，就会按下列顺序先后在火山口________（写出一种物态变化名称）形成一系列的矿物：橄榄石一辉石一角闪石一黑云母一正长石一白云母一石英。由此可以判断出这些矿物的熔点依次________。 三、实验题（共3小题） 17．亮亮同学用图甲装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。 (1)将装有碎冰的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对其加热，这样做的目的是___________。 (2)冰熔化前后试管内物质的温度随时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知： ①冰是___________（选填“晶体”或“非晶体”），冰在熔化过程中___________热。 ②物质在第4min时处于___________态。物质熔化前升温比熔化后升温___________（选填“快”或“慢”）。 18．冬天道路容易结冰，维护人员经常在冰雪覆盖的道路上洒盐除冰。据此，小红觉得冰中含盐可能会影响冰的熔化，他用盐水制得含盐的冰，进行了如下探究：      (1)小红按如图某装置进行实验。若要使实验时盐冰受热均匀，应选用______（选填“大冰块”或“碎冰块”），且选用______（选填“甲”或“乙”）装置来进行实验； (2)除了图中的实验器材外，由图丙可知，该实验还需要用到的测量工具有_______； (3)实验过程中，小红每间隔2分钟记录一次温度，观察到第2min时试管内出现液体，第8min时试管内固体全部变成液体。并根据记录的数据绘制了“温度-时间”图像，如图丙。由此可知：利用盐水制成的冰是______（选填“晶体”或“非晶体”）。原因是，熔化时，温度______； (4)综合分析可知：冰中混杂盐后，熔化时的温度与冰相比______（选填“增高”、“不变”或“降低”）了，据此判断：在相同条件下，______（选填“淡水”或“海水”）不容易结冰； (5)小丽使用纯净的冰也进行了同样的实验探究，她发现：冰在熔化时温度一直升高。请你帮她分析造成这一结果的原因可能是_______（选填序号）。 A．酒精灯的火焰太小 B．烧杯中水的质量太多 C．试管中的冰质量太少 19．如图甲所示是小智奶奶用传统方法制作冰淇淋，木桶内用加盐的冰块作为冷却物，小智用温度计测得冷却物的温度为。他猜想：不同浓度盐水的凝固点不同。并进行了以下探究： (1)设计实验理论依据：同种晶体的凝固点________熔点，因此他探究了盐水冰（不同浓度盐水制成的冰块）的熔化实验； (2)乙图中对冰块的加热方式，合理的是________； A．用酒精灯直接加热 B．用的热水加热 (3)实验并记录数据，绘制如图丙所示的图像。分析图像后发现：18%浓度盐水冰的熔点是________℃，其熔化过程中温度________； (4)实验结论：不同浓度的盐水凝固点________； (5)查询资料知：制作时，冷却物的温度会影响冰淇淋的口感，具体情况如表所示。若用盐水冰做冷却物，应选择图丙中________%浓度的盐水冰更适合做冰淇淋。 温度 0℃至-5℃ -5℃至-10℃ 小于-10℃ 口感 有冰碴 绵密（最佳） 口感过硬 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第12讲 熔化和凝固 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 物态变化 熔化和凝固 晶体和非晶体 熔点和凝固点 1.知道熔化和凝固的概念。 2.了解晶体和非晶体的区别。 3.知道熔点和凝固点的含义。 4.理解熔化吸热、凝固放热，能用这一规律解释生活中的相关现象。 学习重点：晶体和非晶体的区别、通过实验探究固体熔化时温度的变化规律，绘制温度-时间图像，分析熔化特点，熔点和凝固点的概念，熔化吸热和凝固放热。 学习难点：理解晶体熔化时“吸热但温度保持不变”这一特征，温度-时间图像的绘制和分析、区分“熔点”与“凝固点”。 情｜境｜启｜思 工业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件。钢水在变成工件的过程中，它的状态发生了怎样的变化？在状态变化的过程中，钢水吸热还是放热？ 概｜念｜构｜建 1.随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。物质各种状态间的变化叫作物态变化。 2.物质从固态变成液态的过程叫作熔化，从液态变成固态的过程叫作凝固。 3.有些固体在熔化时尽管被不断加热，温度却保持不变，有固定的熔化温度，这类固体叫作晶体。 4.有些固体在熔化时，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，这类固体叫作非晶体。 5.晶体熔化时的温度叫作熔点。 6.液体凝固形成晶体时也有固定的凝固温度，这个温度叫作凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。 7.熔化吸热，凝固放热。 深｜研｜精｜炼 知识点01 熔化和凝固 1. 物质的三态 自然界中的物质，通常以固态、液态、气态三种形式存在。例如各种金属块、冰块等处于固态；水、油处于液态；空气、水蒸气处于气态。 2. 物态变化 随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。例如天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。通常呈固态的铝、铜、铁等金属，在温度很高时也会变成液态、气态；通常呈气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态。物质各种状态间的变化叫作物态变化。 3. 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。 4. 研究固体熔化时温度的变化规律 【提出问题】 从冰箱冷冻室中取出一块冰块放入碗中，在室温下不久冰块就开始熔化，之后一段时间内碗里都是冰和水混合在一起的情况。如果用温度计测量，就会发现尽管冰在逐渐熔化变少，但水的温度并没有升高。这是怎么回事？想一想：其他物质熔化时的温度是否也不变？ 【实验器材和实验装置图】 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。 【进行实验】 选择一些不同的物质进行实验研究，例如海波（硫代硫酸钠）和石蜡。将海波放入内有温度计的试管中，再把试管放入盛水的烧杯中。点燃酒精灯，经过一段时间后海波就会慢慢熔化。当温度计的温度升至40℃左右时开始计时，每隔1min记录一次数据，填入下表。分析温度的变化，就可以找出海波熔化时温度的变化规律。将海波换为石蜡，找出石蜡熔化时温度的变化规律。 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 67 69 72 74 76 状态 固态 黏稠状态 液态 【分析数据】 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 【实验结论】 随着酒精灯的不断加热，海波在熔化前温度不断升高，但熔化时温度保持不变，熔化后温度继续升高；石蜡在熔化过程中温度不断升高。 【交流与反思】 （1）安装实验器材要按照自下而上的顺序进行，目的使用酒精灯外焰加热。 （2）让海波、石蜡均匀受热的三种措施：①采用水浴法加热；②在加热过程中用搅拌器不断搅拌；③将物质研碎。 （3）选用小颗粒固体的目的：可以使固体受热均匀，便于与温度计的玻璃泡充分接触。 （4）烧杯中的水要适量，原因是：①水太多会延长实验时间；②水太少不能使固体浸没，会造成固体受热不均匀。 （5）撤掉酒精灯后，固体停止熔化；继续加热又开始熔化，这样操作说明：固体熔化需要吸热。 【例1】实验课上，同学们将撒入盐的碎冰放入易拉罐中，研究盐冰的熔程。同学们每间隔1min记录一次盐冰的温度，并依据熔化过程记录的温度数据画出了熔化过程中温度随时间变化的图像，如图所示。 (1)盐冰的熔点为___________℃。 (2)在温度为−6℃时，该物质处于_______态。 (3)分析图像可知，盐冰在熔化过程的特点是_______________。 【答案】(1)-2 (2)固 (3)持续吸热，但温度保持不变 【详解】（1）盐冰是晶体，晶体熔化遵循“熔化过程吸热、温度保持不变”的规律，不变的温度就是晶体的熔点。由图像可知，盐冰在4~10min熔化过程中，温度稳定保持在不变，因此熔点为。 （2）-6℃低于盐冰的熔点，此时盐冰还没有开始熔化，因此处于固态。 （3）结合图像规律可得，盐冰作为晶体，熔化过程的特点是：持续吸收热量，但温度保持不变。 【即练1】在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中，小红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)小红根据记录的数据绘制出冰熔化时温度随时间变化的图像，如图乙所示，分析图像可得：加热到第4min时该物质处于_____态；冰熔化持续了_____分钟；冰熔化时吸收热量，温度_____； (3)另一小组的同学在利用相同的器材进行实验时，观察到冰在熔化时温度计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是________。 【答案】(1)碎冰块 (2) 固液共存 4 不变 (3)温度计玻璃泡接触试管底部 【详解】（1）碎冰块颗粒更小，冰各部分接触更充分，能更均匀受热，因此选碎冰块。 （2）冰是晶体，熔化时温度保持不变。由图乙可知，冰在第开始熔化，第熔化结束。第4min处于熔化过程中，因此物质是固液共存态。 熔化持续时间为 冰是晶体，晶体熔化的特点是：吸收热量，温度保持不变。 （3）冰熔化时若温度计示数缓慢上升，最常见的原因是温度计玻璃泡碰到了温度更高的试管底部。 【即练2】如图甲所示是同学们“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。 (1)自下而上组装实验器材时，要先放置并___________酒精灯，能够使酒精灯外焰给烧杯加热。 (2)为了完成实验，还需要的测量器材是___________。 (3)在实验过程中，观察到______________即可判断冰开始熔化了。 (4)实验中小丽收集到了如表1所示的证据。 表1 时间/min 0 1 2 …… 17 18 温度/℃ -10 0 0 0 0 5 状态 固态 固态 固液共存 固液共存 液态 液态 分析证据可得的实验结论是：冰熔化时，______。 (5)如图乙是小刚进行实验绘制出的温度-时间图像，其中没有出现明显的水平段，实验的操作和记录均无错误，则原因可能是________________。（写出一种即可） 【答案】(1)点燃 (2)秒表 (3)出现液态水 (4)温度保持不变 (5)冰的质量太小，熔化过程持续时间太短 【详解】（1）组装实验器材顺序为自下而上，先放置并点燃酒精灯，才能确定外焰位置，保证用外焰加热。 （2）实验需要记录不同时间的温度，已有温度计测温度，还需要秒表测量时间。 （3）冰原本是固态，熔化是固态变为液态的过程，观察到出现液态水，即可判断冰开始熔化。 （4）从表格数据可知，冰熔化过程中温度始终保持0℃不变，因此结论是：冰熔化时温度保持不变。 （5）操作记录均无错误，未出现明显水平段，是因为冰的质量太小，熔化过程持续时间太短，温度不变的阶段不明显。 知识点02 熔点和凝固点 1. 晶体和非晶体 （1）有些固体在熔化时尽管被不断加热，温度却保持不变，有固定的熔化温度，这类固体叫作晶体。例如冰、海波、各种金属。 （2）有些固体在熔化时，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，这类固体叫作非晶体。例如石蜡、松香、玻璃。 非晶体熔化时温度的变化曲线如下图所示。 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。 3. 一些晶体的熔点 晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃ 钨 3 410 萘 80.5 铁 1 538 海波 48 铜 1 083 冰 0 金 1 064 固态水银 -39 铝 660 固态酒精 －117 铅 328 固态氦 －210 锡 232 固态氧 －218 固态碘 114 固态氢 －259 特别提醒 （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。 4. 熔化和凝固图像 （1）熔化图像 晶体熔化图像中，AB段所对应的时间内物质是固态，吸热升温；在B点时，物质开始熔化，到C点熔化结束；BC段表示熔化过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；CD段所对应的时间内物质是液态，吸热升温。 （2）凝固图像 晶体的凝固图像中，EF段所对应的时间内物质是液态，放热降温；在F点物质开始凝固，到G点凝固结束；FG段表示凝固过程，物质处于固液共存态，温度保持不变；GH段所对应的时间内物质是固态，放热降温。 （3）晶体熔化条件：①温度达到熔点；②继续吸热。 （4）晶体凝固条件：①温度达到凝固点；②继续放热。 【例2】表中列举的是一些晶体在一个标准大气压下的熔点，通过图表提供的信息可知，当酒精温度在-120℃时，它处于______态；铜块不小心掉进了铁水中，______（选填“会”或“不会”）熔化。 几种物质的熔点（在标准大气压下）单位：℃ 钨 3410 铜 1083 纯铁 1535 固态水银 -38.8 钢 1515 固态酒精 -117 灰铸铁 1177 固态甲苯 -95 【答案】 固 会 【详解】[1]晶体温度低于熔点时处于固态，酒精的熔点为-117℃，-120℃低于该熔点，因此酒精处于固态。 [2]纯铁的熔点为1535℃，铁水温度不低于1535℃；铜的熔点为1083℃，铁水温度高于铜的熔点，铜块掉入铁水后能达到自身熔点且持续吸热，满足熔化的条件，所以会熔化。 【探究归纳】晶体熔化的条件：一是温度达到熔点，二是吸热。二者缺一不可。 【即练3】下表列出了几种物质的熔点和沸点（标准大气压下），根据表中数据回答： 物质 水银 酒精 甲苯 铅 萘 氮 氧 熔点/℃ -38.8 -117 -95 328 80.5 -210 -218 沸点/℃ 357 78.5 111 1740 218 -196 -183 (1)-215℃的氧是_____态， 萘的凝固点是______℃； (2)从液态空气中提取气体，当温度升高时，在氧和氮中最先分离出来的是______； (3)若要测量铅的熔点，温度计的玻璃泡里应选______做测温液体。 【答案】(1) 液 80.5 (2)氮 (3)水银 【详解】（1）[1]氧的熔点为−218℃，沸点为−183℃，−215℃高于氧的熔点、低于氧的沸点，因此氧是液态。 [2]萘是晶体，凝固点等于熔点，因此萘的凝固点为80.5℃。 （2） 液态空气升温时，沸点更低的物质先汽化分离，氮的沸点（−196℃）低于氧的沸点（−183℃），因此最先分离出氮。 （3） 铅的熔点为，测温液体的凝固点需要低于，沸点需要高于。表格中水银的熔点为，沸点为，满足条件，因此选水银做测温液体。 【例3】如图所示是某种物质熔化时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”），判断的依据是________。 【答案】 晶体 熔化过程中温度保持不变 【详解】[1][2]由图可知，该物质熔化时温度保持不变，因此该物质为晶体。 【探究归纳】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。 【即练4】如图所示，A、B是两种物质熔化时温度时间图像，其中________是非晶体的熔化曲线。另一种物质的熔点大约是________℃，在15分钟时，该物质处在________状态。 【答案】 B 45 固液共存 【详解】[1]由图可知，A图像中，物质在熔化时，有一段时间内（10~20min），物质持续吸热，但温度保持不变，所以该物质有固定熔点，故A图像为晶体熔化图像；B图像中，物质在熔化时，物质持续吸热，温度持续升高，所以该物质没有固定熔点，故B图像为非晶体熔化图像。 [2]由图中可知，A图像为晶体熔化图像，物质持续吸热，但温度保持不变时的温度为该物质的熔点，所以该物质的熔点为45℃。 [3]由图可知，该物质在第15分钟时，处于熔化过程中，但未完全熔化，所以该物质处在固液共存态。 知识点03 熔化吸热 凝固放热 熔化吸热 凝固放热 应用 ①要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上一些冰块，并不是直接加冷水。这是因为冰块的温度更低，冰块熔化成水的过程中要吸收热量，从而使饮料的温度下降的更多。 ②夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊，因为冰熔化吸热，使冷空气下沉。 ③鲜鱼保鲜，用0℃的冰比0℃的水效果好（冰熔化吸热）。 ①北方在冬天时在菜窖里放几桶水，利用水结冰凝固时放出的热量来使窖内温度不至于降太低，以免菜被冻坏。 ②现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15 ℃~40 ℃熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。把这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时（温度超过40 ℃）颗粒熔化吸热，天气冷时（温度低于15 ℃）又凝固放热成颗粒，能有效调节室内的温度。 【例4】如图所示，《天工开物》中对釜的铸造有“铁化如水，以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载，其中“铁化如水”描述的物态变化是______；将“铁水”注入模具中使“铁水”冷却成固态“釜”，此过程温度保持不变，该过程需要______热；说明铁是______。（选填“晶体”或“非晶体”） 【答案】 熔化 放 晶体 【详解】[1]“铁化如水”是指固态的铁变成液态的铁水，对应的物态变化是熔化。 [2]“铁水”冷却成“釜”是液态的铁水变成固态的铁，属于凝固现象，凝固过程需要放热。 [3]晶体在熔化和凝固过程中温度保持不变，浇铸时铁水温度始终不变，说明铁是晶体。 【即练5】“泼水成冰”的游戏如图所示，游戏是在零下30℃以下的极寒环境下将滚烫的开水泼出，将看到成片的冰晶徐徐飘落。“泼水成冰”是水________（填物态变化的名称）形成的；市政工人通过向积雪的道路上撒“融雪盐”，以防止交通事故的发生，这是因为“融雪盐”能有效________（选填“提高”或“降低”）道路上积雪的熔点。 【答案】 凝固 降低 【详解】[1]“泼水成冰”是液态的水变为固态的冰晶，属于凝固现象。 [2]往积雪中撒盐，相当于给晶体（雪）掺入杂质，杂质可以有效降低积雪的熔点，让积雪在低于0℃的环境下也能熔化。 【即练6】橘农们从天气预报中得知。晚上将有一场霜冻来临。他们傍晚就开始给橘子树喷水（如图）。随着温度的下降，水发生的物态变化是______；橘子______（填“会”或“不会”）被冻坏，原因是______。 【答案】 凝固 不会 水凝固放热，橘子可以吸收水凝固时放出的热，使其温度不会降得太低 【详解】[1]晚上温度下降，水遇冷凝固，所以发生的物态变化是凝固。 [2][3]水凝固成冰，放出热量，这样橘子可以吸收水凝固时放出的热，使温度不会降得太低，所以不会冻坏橘子。 一、选择题（共8小题） 1．打铁花是中国传统民俗焰火技艺。通过泼打1600 ℃以上高温铁水形成“火树银花”的视觉效果，如图所示。泼打出去的高温铁水在空中经历了（　　） A．熔化、吸热 B．熔化、放热 C．凝固、放热 D．凝固、吸热 【答案】C 【详解】泼打出去的高温铁水是液态，在空中遇冷后变成固态的铁屑，这个过程是凝固，凝固过程是物质从液态变为固态，需要放出热量。故选C。 2．早春时节人们在南湖边发现冰块正在熔化，判断此时气温（    ） A．高于 B．等于 C．低于 D．可能等于，也可能高于 【答案】A 【详解】冰块熔化需要吸收热量，熔化过程中冰水混合物的温度保持在熔点0℃。如果气温等于0℃，则冰与气温处于热平衡，无热量传递，熔化不会发生；如果气温低于0℃，冰会向环境放热，熔化不会进行。只有当气温高于0℃时，热量才能从环境流向冰，使冰熔化。因此，冰块正在熔化时，气温必须高于0℃。故A正确，BCD错误。 故选A。 3．3D打印机将PLA塑料被加热后从喷嘴挤出，冷却后固化成醒狮模型．PLA材料经历的物态变化为（    ） A．先凝固后熔化 B．先升华后凝华 C．先熔化后凝固 D．先液化后汽化 【答案】C 【详解】3D打印机将PLA塑料被加热后从喷嘴挤出，由固态变为液态这是熔化过程；冷却后固化成醒狮模型，由液态变为固态，这是凝固过程。故选C。 4．如图是某物质的凝固图像，从中获取关于该物质的信息正确的是（　　） A．在AB段处于固态 B．在BC段既不吸热也不放热 C．凝固时间持续了10min D．是晶体，凝固点为48℃ 【答案】D 【详解】A．AB段物质还没开始凝固，处于液态，故A错误； B．BC段是晶体的凝固过程，虽然温度不变，但需要持续放热，故B错误； C．凝固从第5min开始，到第10min结束，持续时间是，故C错误； D．该物质有一段温度不变的凝固过程，属于晶体，不变的温度就是凝固点，为48℃，故D正确。 故选D。 5．根据如图表中的数据，下列说法正确的是（　　） 熔点/℃（标准大气压） 固态酒精 -117 铅 328 固态水银 -39 铜 1083 冰 0 铁 1535 A．-110℃的酒精是固态 B．可以将铜块放到铁制容器中熔化 C．放在0℃的房间中的水会凝固结冰 D．在-40℃的地区，能用水银温度计测气温 【答案】B 【详解】A．酒精熔点为，高于酒精熔点，因此的酒精是液态，故A错误； B．铜熔点，铁熔点，铜熔化时的温度低于铁的熔点，铁容器不会熔化，因此可以将铜块放在铁制容器中熔化，故B正确； C．水的凝固点是，房间温度为，水温度达到后，无法通过热传递向环境继续放热，因此不会凝固结冰，故C错误； D．水银凝固点是，低于水银凝固点，水银已经凝固为固态，无法正常工作，因此不能用水银温度计测气温，故D错误。 故选B。 6．李雷猜想水加入别的物质后，会对液体的凝固点产生影响。为验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水凝固过程。每隔一段时间观察盐水的状态、记录温度，记录其温度随时间的变化情况如图甲所示。再将一个装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中，如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．甲图中，在t=5min时，该物质处于固态 B．甲图中，盐水的凝固过程持续了20分钟 C．甲图中，10-20min内，该物质不放出热量，所以温度保持不变。 D．乙图中，试管中的冰水混合物中的固体会变多 【答案】D 【详解】A．甲图中，在时，温度还在下降，说明盐水尚未开始凝固，此时处于液态，故A错误； B．甲图中，盐水从第10min开始凝固，到第20min凝固结束，凝固过程持续了，故B错误； C．甲图中，10-20min内是盐水的凝固过程，晶体凝固时持续放热但温度保持不变，故C错误； D．乙图中，盐冰水混合物的温度低于，试管内的冰水混合物会向外界放热，水会凝固成冰，因此固体变多，故D正确。 故选D。 7．如图是小明用水浴法探究海波熔化特点的实验装置，小明将装有海波的大试管放入热水中（如图甲），根据温度计A和B的示数，绘制了海波和热水的温度随时间变化的图像（如图乙）。由图乙可知（　　） A．海波熔化过程持续了10min B．海波是晶体，其凝固点低于 C．5~10min之间海波的温度不变，海波没有吸热 D．第10min后，大试管内海波可能处于固液共存状态 【答案】D 【详解】A．海波从第5min开始熔化，到第10min海波和热水温度相等，因此海波不能继续吸热，而图中可以得出海波已经经历的熔化时间为5min；由于后面的图像情况未知，因此不能判断海波的最终熔化过程持续了多久，但此过程中海波继续吸热，温度不变，故A错误； B．海波熔化时温度不变，是晶体，熔化时温度为48℃，即它的熔点为48℃，凝固点为48℃，故B错误； C．5~10min之间，水的温度高于海波的温度，海波持续吸热，故C不符合题意； D．由图知，第10min时海波与烧杯中水的温度图像相交，即温度达到相同，此时海波的温度为48℃，海波可能是完全熔化了，也有可能是固液共存态，因此仍可能有固态海波存在，故D正确。 故选 D。 8．（多选）如图所示为一种夏季使用的汽车冰凉座垫，它通过生物冰快速激发成型技术研制而成。座垫内物质通常情况下为固态，人坐上去时，座垫内物质就会慢慢转变为液态，但温度保持不变。此过程可持续数小时，人坐在上面会感觉凉爽。下列有关分析正确的是（　　） A．人坐上去时座垫内物质发生了熔化现象 B．座垫内物质是非晶体 C．人坐上去时座垫内物质吸收热量 D．座垫内物质熔点低于人体温度 【答案】ACD 【详解】ABC．人坐上去后，坐垫内的物质由固态变成液体，是熔化过程，熔化过程吸收热量、温度不变，属于晶体，故B错误，AC正确； D．坐垫内物质熔点低于人体温度，人坐上去后，坐垫内的物质从人体吸收热量熔化，人坐在上面会感觉凉爽，故D正确。 故选ACD。 二、填空题（共8小题） 9．小明借助AI“豆包”，与摄尔西斯展开了一场跨时空对话，共同探讨温标原理。摄尔西斯介绍：在标准大气压下，我把纯净的冰水混合物定为；不用冰块标定，是因为冰块温度___________（选填“可能低于”或“一定等于”），而冰水混合物在熔化过程中温度___________（选填“保持不变”“升高”或“降低”），适宜作为温度标定的标准。 【答案】 可能低于 保持不变 【详解】标准大气压下，只有处于熔化状态的冰水混合物温度才固定为0℃；固态冰块的温度可以低于0℃，不适宜单独作为标定基准。 冰是晶体，晶体熔化的特点是：持续吸热，但温度保持不变，因此冰水混合物在熔化过程中温度稳定，保持不变，适合作为温度标定的标准。 10．图是故宫用3D打印修复文物的过程。3D打印过程一般是将固态材料在高温下___________（填物态变化名称）成液态材料，喷头将液态材料挤出，材料___________（填“吸”或“放”）热后形成立体实物，用于文物修复。 【答案】 熔化 放 【详解】3D打印时，固态材料在高温下变为液态材料，属于熔化现象。喷头挤出的液态材料冷却后凝固成固态实物，凝固过程需要放热。 11．小明把一块金属放在手心，很快它就变成了亮晶晶的液体。这种金属是镓，它的熔点只有约，低于人体温度。镓从固态变成液态，发生的物态变化是__________（填物态变化名称），这个过程需要__________（选填“吸收”或“放出”）热量。 【答案】 熔化 吸收 【详解】手心温度高于镓的熔点，所以镓会由固态熔化变为液态，变成亮晶晶的液体，熔化过程需要吸收热量。 12．如图所示，为了让同学们感受到物理之美，某老师在课堂上竟然做到了让枯树开花。他首先用酒精灯加热烧杯中的几段蜡烛，使其________（填物态变化名称）。再用沾有洗洁精溶液的手指浸入蜡液，最后把手指捏在枯枝上，便得到了盛开的花朵，这个过程需________（选填“吸热”或“放热”）。 【答案】 熔化 放热 【详解】原本蜡烛是固态，加热后固态蜡烛变为液态蜡液，物质由固态变为液态的物态变化是熔化。液态蜡液附着在枯枝后，会重新变为固态的“花朵”，这个过程是液态变为固态的凝固过程，凝固的物态变化需要向外放热。 13．在探究“冰的熔化特点”的实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计如图甲，实验过程中根据两个温度计的示数随时间变化分别作出ABCD和AEFG两个图像如图乙，图乙中___________线（选填“实”或“虚”）是试管内碎冰温度随时间变化的图像；分析图乙可知：第6 min时烧杯中的碎冰处于___________态，试管中的碎冰从第___________min开始熔化。（不考虑环境温度对实验的影响） 【答案】 虚 固液共存 10 【详解】烧杯内的碎冰直接被加热，会先升温达到熔点，先开始熔化；试管内的碎冰依靠烧杯内的冰传热，当烧杯内冰未熔化完时，烧杯温度始终为熔点0℃，试管内的冰即使达到0℃，也无法继续吸热，不能熔化，因此试管内碎冰开始熔化的时间更晚，对应图中的虚线； 烧杯内碎冰从第4min开始熔化，到第10min熔化结束，第6min时烧杯内碎冰处于熔化过程中，晶体熔化过程为固液共存态；烧杯内碎冰在第10min完全熔化，之后烧杯温度开始升高，试管内的碎冰才能持续吸热开始熔化，因此试管中碎冰从第10min开始熔化。 14．在物理跨学科实践活动中，如图所示，甲组将装有西瓜汁的小塑料杯放在正在熔化的纯冰块中，乙组将同样的西瓜汁放在正在熔化的盐冰块中制作西瓜冰棒，你认为_______（填“甲”或“乙”）组可以成功制作出西瓜冰棒，你的判断理由是_______。（已知盐冰块的熔点为，西瓜汁的凝固点为） 【答案】 乙 甲组中西瓜汁温度降到，不能继续放热，故不能凝固；乙组中西瓜汁温度降到后温度仍高于盐冰块的温度，可以继续放热，从而凝固 【详解】见答案 15．新年伊始，冷空气来袭扬城。扬州供水提醒市民给自来水管包裹隔热性好的材料。这是因为寒冬时，当气温低于0℃，水管中的水会____成冰，会把水管撑裂；“霜前冷，雪后寒”，雪后寒是因为雪____时需要从周围环境____（选填“吸收”或“放出”）热量。 【答案】 凝固 熔化 吸收 【详解】水管中的水由液态转变为固态的冰，这一物态变化过程称为凝固。 雪后寒是因为雪会发生熔化，熔化属于吸热过程，雪在熔化时需要从周围环境吸收热量，从而导致周围气温下降，让人感到寒冷。 16．火山爆发时往往会有岩浆涌出。如图，从火山口涌出的岩浆是多种物质成分组成的液体，在流淌过程中不断降温，就会按下列顺序先后在火山口________（写出一种物态变化名称）形成一系列的矿物：橄榄石一辉石一角闪石一黑云母一正长石一白云母一石英。由此可以判断出这些矿物的熔点依次________。 【答案】 凝固 降低 【详解】[1][2]岩浆是液态，岩浆在流淌过程中不断降温，发生凝固现象变为固态矿物，先凝固的是凝固点高的，后凝固的凝固点低，岩浆先后在火山口形成一系列的矿物：橄榄石一辉石一角闪石一黑云母一正长石一白云母一石英，由此可以判断出这些矿物的熔点依次降低。 三、实验题（共3小题） 17．亮亮同学用图甲装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。 (1)将装有碎冰的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对其加热，这样做的目的是___________。 (2)冰熔化前后试管内物质的温度随时间变化的图像如图乙所示，分析图像可知： ①冰是___________（选填“晶体”或“非晶体”），冰在熔化过程中___________热。 ②物质在第4min时处于___________态。物质熔化前升温比熔化后升温___________（选填“快”或“慢”）。 【答案】(1)使碎冰受热均匀 (2) 晶体 吸 固液共存 快 【详解】（1）水浴加热法，水的温度上升平缓，能让试管内的碎冰各部分均匀受热，同时冰升温速度慢，方便实验中观察温度变化、记录实验数据，因此这是水浴法加热的主要目的。 （2）晶体的特性是熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点。由图乙可知冰熔化时温度不变，因此冰是晶体。 所有物质熔化过程都需要持续吸收热量。 由图乙可得，冰从2min开始熔化，到第6min熔化完成，第4min处于熔化过程中，因此物质是固液共存态。 相同时间内，熔化前0~2min温度升高了8℃，熔化后6~8min温度仅升高了4℃，因此熔化前升温比熔化后更快。 18．冬天道路容易结冰，维护人员经常在冰雪覆盖的道路上洒盐除冰。据此，小红觉得冰中含盐可能会影响冰的熔化，他用盐水制得含盐的冰，进行了如下探究：      (1)小红按如图某装置进行实验。若要使实验时盐冰受热均匀，应选用______（选填“大冰块”或“碎冰块”），且选用______（选填“甲”或“乙”）装置来进行实验； (2)除了图中的实验器材外，由图丙可知，该实验还需要用到的测量工具有_______； (3)实验过程中，小红每间隔2分钟记录一次温度，观察到第2min时试管内出现液体，第8min时试管内固体全部变成液体。并根据记录的数据绘制了“温度-时间”图像，如图丙。由此可知：利用盐水制成的冰是______（选填“晶体”或“非晶体”）。原因是，熔化时，温度______； (4)综合分析可知：冰中混杂盐后，熔化时的温度与冰相比______（选填“增高”、“不变”或“降低”）了，据此判断：在相同条件下，______（选填“淡水”或“海水”）不容易结冰； (5)小丽使用纯净的冰也进行了同样的实验探究，她发现：冰在熔化时温度一直升高。请你帮她分析造成这一结果的原因可能是_______（选填序号）。 A．酒精灯的火焰太小 B．烧杯中水的质量太多 C．试管中的冰质量太少 【答案】(1) 碎冰块 乙 (2)秒表 (3) 晶体 不变 (4) 降低 海水 (5)C 【详解】（1）碎冰块颗粒小，各部分受热比大冰块更均匀；乙装置是水浴加热法，能让冰受热更均匀，因此选择碎冰块和乙装置。 （2）实验需要每隔固定时间记录温度，已有温度计测量温度，还需要测量时间的秒表。 （3）晶体的特点是熔化过程中吸热、温度保持不变，由丙图可知盐冰熔化时温度不变，因此盐水制成的冰属于晶体。 （4）纯净冰的熔点是0℃，由图可知盐冰的熔点为，说明冰混杂盐后熔化温度降低；晶体的熔点等于凝固点，含盐的海水凝固点（）比淡水（0℃）低，因此相同条件下，含盐的海水更难达到凝固点，更不容易结冰。 （5）A．酒精灯火焰太小只会减慢升温速度，冰熔化时温度仍保持不变，故A不符合题意； B．烧杯中水质量太多只会延长升温时间，不影响冰熔化时温度不变的规律，故B不符合题意； C．若试管中冰质量太少，冰会很快完全熔化，熔化结束后液态水继续吸热升温，因此会观测到温度一直升高，故C符合题意。 故选C。 19．如图甲所示是小智奶奶用传统方法制作冰淇淋，木桶内用加盐的冰块作为冷却物，小智用温度计测得冷却物的温度为。他猜想：不同浓度盐水的凝固点不同。并进行了以下探究： (1)设计实验理论依据：同种晶体的凝固点________熔点，因此他探究了盐水冰（不同浓度盐水制成的冰块）的熔化实验； (2)乙图中对冰块的加热方式，合理的是________； A．用酒精灯直接加热 B．用的热水加热 (3)实验并记录数据，绘制如图丙所示的图像。分析图像后发现：18%浓度盐水冰的熔点是________℃，其熔化过程中温度________； (4)实验结论：不同浓度的盐水凝固点________； (5)查询资料知：制作时，冷却物的温度会影响冰淇淋的口感，具体情况如表所示。若用盐水冰做冷却物，应选择图丙中________%浓度的盐水冰更适合做冰淇淋。 温度 0℃至-5℃ -5℃至-10℃ 小于-10℃ 口感 有冰碴 绵密（最佳） 口感过硬 【答案】(1)等于 (2)B (3) -12 不变 (4)不同 (5)9 【详解】（1）同种晶体的凝固点等于熔点，要探究不同浓度盐水的凝固点是否不同，可以探究了盐水冰（不同浓度盐水制成的冰块）的熔化实验。 （2）对冰块加热时，为了让冰块受热均匀、升温缓慢，便于观察和记录温度，应该采用水浴加热，用50℃的热水加热；用酒精灯直接加热，盐冰块受热不均、且升温太快，故选B。 （3）分析图像可知，18%的盐水冰在-12℃时持续吸热温度保持不变，说明盐水冰开始熔化，因此18%浓度盐水冰的熔点是-12℃，其熔化过程中温度不变。 （4）由图丙可知，不同浓度的盐水冰的熔点不同，同种晶体的熔点温度和凝固点温度相同，可得结论：不同浓度的盐水凝固点不同。 （5）由表格中的数据可知，冰淇淋的温度在 时口感最佳，若用盐水冰做冷却物，盐水冰的熔点应不低于-10℃，不高于-5℃，由图丙可知，9%的盐水冰的熔点为-6℃，在此范围内，应选择图丙中9%浓度的盐水冰。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $