摘要:
**基本信息**
聚焦熔化凝固核心概念,通过基础辨析、图像分析与实验探究的三阶设计,实现从物理观念建构到科学思维培养的递进,适配新授课知识巩固需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|物质状态判断、物态变化名称|以单选题(1-3)、填空题(10-16)为主,直接考查晶体/非晶体特性、熔点定义等物理观念|
|提升层|图像分析、条件推理|通过温度-时间图像题(4-7)、熔点表应用(5),培养科学推理与模型建构能力|
|拓展层|实验探究、实际应用|实验题(17-18)设计融雪盐凝固点探究,综合题(19)联系白炽灯灯丝选材,体现科学探究与社会责任|
内容正文:
3.2 熔化和凝固
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(共9题)
1.下列说法中,不正确的是( )
A. 固体有一定的形状和体积
B. 液体有一定的形状和体积
C. 液体有一定的体积,没有一定的形状
D. 气体没有一定的形状和体积
2.早在公元前1650年,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时,工匠将铜料加热变为铜液注入模具,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。在这一过程中,发生的物态变化是 ( )
A. 先熔化后凝固 B. 先凝固后熔化
C. 先熔化后液化 D. 先熔化后凝华
3.玻璃在200℃时熔化,当温度升到300℃时还没有熔化完,由此可知( )
A. 玻璃变大了 B. 玻璃是晶体
C. 玻璃是非晶体 D. 玻璃难熔化
4.假设两套完全相同的(如图甲所示)加热装置,两套装置的试管中分别装有少量的相等质量的M固体和N固体,M、N在相同时间内吸收相同的热量。它们的加热时间-温度曲线如图乙所示,在35min内M物质从固体熔化成了液体,N物质始终是固体。则下列说法不正确的是( )
A. 这种加热方法一般称为“水浴法”,优点是被加热物质受热均匀,缺点是加热温度般不会超过100℃
B. 由图乙知,固态M的比热容一定大于固态N的比热容
C. 由图乙知,M肯定是晶体,N也有可能是晶体
D. 由图乙知,实验时的气压约为一标准大气压
5.根据表中所列的几种物质的熔点,以下判断错误的是( )
物质名称
固态水银
金
铜
钢
钨
固态氢
固态氦
熔点(℃)
-39
1064
1083
1300
3410
-259
-272
A. 电灯泡的灯丝用钨制成,不易熔化
B. 纯金掉入铜水中会熔化
C. 水银温度计在-40℃时已失效,不能使用
D. 在-265℃时,氢气是液态
6.海波是硫代硫酸钠的俗称,又名大苏打,为医学上氰化物的解毒剂。图是其熔化和凝固过程中温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 海波固态时是非晶体
B. 凝固过程持续了5min
C. 在 时,海波处于固液共存态
D. 石蜡温度随时间变化的图像与海波的一致
7.如图所示是某物质熔化后再凝固的图像。下列说法正确的是( )
A. 该物质的熔点和凝固点都是
B. 该物质的熔化过程用了6min,且不断吸热
C. AB段该物质的状态为固态,吸收热量,温度保持不变
D. EF段该物质的状态为固液共存态,放出热量
8.下列说法中, 正确的是( )
A. 从冰箱冷藏室拿出的鸡蛋表面上“出汗”,是冰熔化的结果
B. 冬天在地窖里放几桶水, 利用水汽化吸热防止菜被冻坏
C. 雪灾时, 在马路上撒盐是为了降低积雪的熔点
D. 把0℃的冰放入0℃的水中, 冰会熔化
9.在0 ℃的环境中,把一块-10 ℃的冰投入0 ℃的大量水中,将会发生的现象是 ( )
A. 冰全部熔化 B. 冰有少部分熔化
C. 水有少部分凝固 D. 冰和水的原有量不变
二、填空题(共7题)
10.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,则丙为 _____态,由丙到甲是 _____过程(填物态变化名称),由乙到丙的过程和生活中的 _____(选填“露”或“霜”)形成时的物态变化相同。
11.我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄杓从嘴受注”这样的记载,如图所示。其中“铁化如水”描述的物态变化是 。
12.冰是_____(选填“晶体”或“非晶体”),在熔化过程中不断吸热,温度_____(选填“升高”“降低”或“不变”)
13.为了提升全市居民生活环境,无为市很多乡镇道路由水泥路改成了沥青路。沥青在夏天烈日暴晒下会吸收热量而变得越来越软,由此可知,沥青是 _____(选填“晶体”或“非晶体”)。
14.在北方的冬天,为了更好地保存蔬菜,避免蔬菜被冻坏,人们常常在储菜的菜窖里放几桶水,这样,可以利用水在_____(填物态变化名称)时,需要_____(填“吸收”或“放出”)热量,使得菜窖的温度不至于太低。
15.冬天下雪过后,我们常在房檐下见到如图的“冰溜子”。“冰溜子”是怎么形成的呢?冬天下雪过后,屋顶上积聚一层雪,白天在太阳照射下,一部分雪因从周围 热量,熔化变成水顺着房檐流下。因为天气寒冷,在流下的过程中,水向外放出热量,又由液态的水 (填物态变化)成固态的冰,而形成冰溜子。
16.《天工开物》中对釜的铸造有“铁化如水”的记载。“铁化如水”描述的物态变化是 ,该过程需要吸热,温度 。
三、实验题(共2题)
17.小明进行了探究冰的熔化规律的实验:
(1)小明应通过观察 判断冰开始熔化。
(2)实验中持续加热,每分钟记录一次实验数据,如下表所示。根据表中的数据可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”);
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
温度/℃
−4
−2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
18.如图甲所示,冬天给道路上的积雪撒“融雪盐”,可以有效地防止交通事发生。小明想了解“融雪盐”的作用,他知道同种物质的凝固点和熔点相同。于是,他在实验室拿盐水做了实验,并得到如下实验数据。
盐水浓度/%
0
8
16
24
28
凝固点/℃
0
(1)请你根据表中的数据,在图乙中绘制出盐水凝固点随浓度变化的大致图像;
(2)分析实验数据可获取的信息有: (写出一条即可);
(3)小明发现,马路上的雪很脏且熔化较快,相反,田野上的雪洁白无瑕却很难熔化。请你根据此现象提出一个可探究的科学问题: 。
四、综合题(共1题)
19.阅读短文并回答问题。
白炽灯泡
白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的,其灯丝发光时温度可达2 000 ℃左右。为防止灯丝在高温下氧化,在制作灯泡时,要将灯泡内抽成真空,在制作大功率灯泡时,还要在灯泡内充入稀有气体氦气等。
白炽灯泡工作时,电能转化为光能的效率较低,因此逐渐被节能灯和LED灯所替代。
回答:因为钨的 较高,所以用钨制作灯丝。
试卷答案
1.【答案】B
2.【答案】A
【解析】铸造青铜器时,工匠将铜料加热变为铜液注入模具,在这一过程中,固态的铜料变为液态的铜液,发生了熔化现象;铜液在模具中冷却成型,在这一过程中,液态的铜液变为固态的铜器,发生了凝固现象。
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】C
【解析】A.由图可知,BC段为海波的熔化过程,温度保持不变,有固定的熔点,因此海波是晶体,A错误;
B.由图可知,EF段为海波的凝固过程,持续的时间 错误;
C.海波从第12min开始凝固到第15min凝固结束,因此在 时,海波正在凝固,所以海波处于固液共存态,C正确;
D.石蜡是非晶体,温度随时间变化的图像与海波的不一致,D错误。
7.【答案】D
【解析】A.据图可知,BC段和EF段分别表示物质的熔化和凝固过程,可知,熔点和凝固点的温度是0℃,A错误;
B.BC段熔化过程所用的时间为 ,且物质在熔化过程中需要不断的吸收热量,B错误;
C.AB段物质处于熔化前为固态,该过程中吸收热量,温度升高,C错误;
D.EF段该物质处于凝固过程,物质状态为固液共存,且需要放出热量,D正确。
8.【答案】C
【解析】A.从冰箱冷藏室拿出的鸡蛋表面上“出汗”,是空气中的水蒸气遇到冷的鸡蛋液化形成的,故A错误;
B.冬天在地窖里放几桶水, 利用水凝固放热防止菜被冻坏,故B错误;
C.雪与盐混合后,熔点降低,雪熔化更快,故C正确;
D.熔化的条件是:达到熔点、持续吸热,而把0℃的冰放入0℃的水中,不能继续吸热,所以冰不会熔化,故D错误。
9.【答案】C
【解析】在0 ℃的环境中,当把-10 ℃的冰投入0 ℃的大量水中后,0 ℃的水放出热量有少部分会凝固成冰块,冰从水中吸热,-10 ℃的冰温度升高,因为环境温度是0 ℃,不会超过0 ℃,无法继续吸热,所以冰不会熔化,所以冰的量会增加,故选C。
10.【答案】(1)固;(2)熔化;(3)霜;
【解析】(1)自然界中常见的物质因其存在的形式不同,可以分为三种状态:固态、液态和气态;
(2)物质由固态变为液态的过程叫熔化;物质由液态变为固态的过程叫凝固;物质由液态变为气态的过程叫汽化;物质由气态变为液态的过程叫液化;物质由固态变为气态的过程叫做升华;物质由气态变为固态的过程叫做凝华。
(3)熔化、汽化、升华吸热,凝固、液化、凝华是放热的。
解:由图知:丙到甲吸热,甲到乙吸热,所以丙为固态,甲为液态,乙为气态;丙到甲是熔化过程,需要吸热;霜是水蒸气遇冷凝华形成的,露是水蒸气遇冷没文化形成的,而乙到丙是凝华过程,则乙到丙的过程和生活中的霜形成时的物态变化相同。
故答案为:固;熔化;霜。
11.【答案】熔化
12.【答案】(1)晶体;(2)不变;
【解析】晶体在熔化过程中需要吸热,但温度保持不变。
解:固体分为晶体和非晶体,晶体熔化过程吸收热量,温度保持不变。常见的晶体有冰、各种金属,海波等,所以冰在熔化过程中吸热但是温度不变。
故答案为:晶体;不变。
13.【答案】非晶体
【解析】晶体和非晶体的主要区别是:晶体在熔化过程中温度不变,具有一定的熔点,而非晶体没有一定的熔点。
解:沥青路面随着气温的升高而变得越来越软,由此可知沥青是非晶体。
故答案为:非晶体。
14.【答案】(1)凝固;(2)放出;
【解析】物质由液态变为固态的过程叫凝固,凝固放热。
解:熔化吸热,凝固放热。冬天在菜窖中放几桶水,水受冷就会凝固成冰,而凝固要放出热量,使菜窖的温度不至于过低而将菜冻坏。
故答案为:凝固;放出。
15.【答案】吸收凝固
16.【答案】熔化不变
【解析】“铁化如水”是铁由固态变为液态的过程,属于熔化现象。
铁是晶体,晶体熔化时吸收热量,温度保持在熔点不变。
17.【答案】(1)见解析
(2)晶体
【解析】(1)小明应通过观察是否有液态水出现以及温度计示数判断冰开始熔化。当冰的温度达到0℃,并且继续吸热时,冰开始熔化,会逐渐出现液态水。
(2)因为晶体在熔化过程中吸热但温度保持不变,由表格中的数据可知,在2~10min时,冰的温度保持在0℃不变,有固定的熔 点,所以冰是晶体。
18.【答案】(1)
(2)盐水的凝固点随浓度的增大先降低后升高
(3)雪的熔点是否与所含杂质的多少有关
【解析】(1)根据表格数据,在图中描点,画出盐水的凝固点随盐水浓度变化的图像,如图所示:
(2)由图像可知,随着盐水浓度逐渐升高,盐水的凝固点先降低后升高。
(3)马路上的雪很脏且熔化较快,田野上的雪洁白无瑕却很难熔化,说明雪的熔点与所含杂质的多少有关,可以探究雪的熔点是否与所含杂质的多少有关。
19.【答案】熔点
学科网(北京)股份有限公司
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