第10讲 熔化和凝固(暑假预习举一反三讲义)新八年级物理人教版八年级上册
2026-07-10
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 熔化和凝固 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 熔化和凝固 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.03 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 学物明理学习园地 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58743547.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第10讲 熔化和凝固
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(3个知识归纳+5个题型)+暑假作业】
【情景引入】
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?
【知识点1 熔化和凝固】
(1)物态变化:随着温度的变化,物质各种状态间的变化叫作物态变化。
(2)熔化: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。
(3)凝固: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】小红用图甲中的实验装置来探究某物质的熔化特点。
(1)安装甲图装置时,应按 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装;
(2)他正确地进行了实验,并根据所记录的实验数据描绘出该物质的温度随时间变化的关系图像,如图乙所示。第6min时,该物质处于 态;
(3)在第7min时,若将试管从温水中取出,并立即放入温度为﹣4℃的某液体中,此时试管中物质的温度会 。(选填“上升”“下降”或“不变”)
【变式1-1】小刚选择蜂蜡和海波探究“不同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)如图甲所示,在组装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。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,是为了使试管内的物质 。
(2)将温度计正确插入海波中,温度计示数如图乙所示,正确读数是从 (“A”、“B”或“C”)视角去观察,此时温度计的读数为 ℃。
(3)图丙所示是小刚绘制的海波熔化图像,图中BC段表示海波的熔化过程,此过程中海波吸收热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”);加热到第11min时,物质的状态为 (选填“液态”、“固态”或“固液共存”)。
【变式1-2】小刚选择蜂蜡和海波探究“不同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)如图甲所示,在组装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。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,是为了使试管内的物质 ;
(2)将温度计正确插入海波中,温度计示数如图乙所示,正确读数是从 (“A”、“B”或“C”)视角去观察;
(3)如图丙所示是小刚绘制的海波熔化图像,图中BC段表示海波的熔化过程,此过程中海波吸收热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”);加热到第11min时,物质的状态为 (选填“液态”“固态”或“固液共存”)。
【知识点2 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。
(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;非晶体没有确定的熔点。
②凝固点:液体凝固形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。非晶体没有确定的凝固点。
③晶体熔化(凝固)条件:温度达到熔点;继续吸(放)热。
(3)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。
1.晶体熔化的条件
晶体的熔化要同时满足两个条件:①温度达到熔点;②继续吸热。当温度相同时,不存在吸热。因此不能满足继续吸热的条件。
2.物质温度为熔点时,物质的状态可能处于固态、固液共存态、液态。
【例2】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”)。
【变式2-1】小红在“探究冰的熔化过程”实验中,用温度计测量冰水混合物的温度,发现冰在熔化过程中温度计示数不变,由此现象可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
【变式2-2】我国研制的一种聚乙烯材料,温度超过40℃时完全熔化,低于15℃时完全凝固;有人设计,把这种材料制成小颗粒,掺在水泥中制成地板或墙板,在昼夜温度变化大的地区用这种地板和墙板修筑房屋,便可以起到调节室温的作用,该材料属于 (填“晶体”或“非晶体”)。
【例3】如图甲,用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态,当其达到某一温度时,就会熔化。图乙是其放在人手中熔化时的情景,由此可判断( )
A.镓的熔点与手的温度相同
B.金属镓可以用来制作戒指
C.镓熔化过程中,吸收热量
D.镓的熔点有可能是48℃
【变式3-1】根据表中的数据,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.可以将铁块放到铜制容器中熔化
C.放在0℃的房间中的水一定会凝固结冰
D.在﹣20℃的地区,能用水银温度计测气温
【变式3-2】(多选)如图,两个装有冰水混合物的试管分别放入正在熔化的冰水混合物和正在熔化的盐冰水混合物中,已知冰的凝固点为0℃,盐冰混合物的凝固点为﹣2℃。下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,试管中的冰水混合物中的冰会变多
B.如图甲所示,试管中的冰水混合物中的冰会不变
C.如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会变少
D.如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会变多
【例4】“奋斗者”号潜水器载人舱球壳使用了我国自主研发的钛合金材料制成。金属钛是一种晶体,能正确表示其凝固时温度随时间变化关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的曲线,下列分析正确的是( )
A.AB段表示该物质温度逐渐升高,它的熔点也在逐渐升高
B.在第6min时该物质已全部熔化
C.该曲线可能是沥青熔化时温度随时间变化的图像
D.该物质在BC段吸收热量但温度保持不变
【变式4-2】如图是某物质熔化和凝固的温度﹣时间图像,下列说法正确的是( )
A.该物质的凝固点是45℃
B.在t=5min时,该物质处于液态
C.该物质在BC段不吸热
D.该物质在熔化过程中温度先升高后不变
【知识点3 熔化吸热 凝固放热】
(1)熔化吸热应用
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。
③鲜鱼保鲜,用0℃的冰比0℃的水效果好(冰熔化吸热)。
(2)凝固放热应用: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。
【例5】如图所示,小鹏在收到的快递海鲜包装中发现装有冰袋,冰袋在海鲜运输中起保鲜作用的原理是( )
A.冰熔化放热 B.冰熔化吸热
C.冰凝固吸热 D.冰凝固放热
【变式5-1】夏天吃冰棒时会感到凉快,是因为冰棒在口中 (填物态变化名称)时 (选填“吸收”或“放出”)热量,使口腔温度下降。
【变式5-2】如图是1978年湖北省随县曾侯乙楚墓出土的一件“铜冰鉴”,是迄今为止世界上发现的最早的冰箱。它是一件双层器,方鉴内套有一方壶。夏季,壶内装酒,鉴、壶壁之间可以装冰,冰在 (填物态变化的名称)过程中,需要 大量的热,使壶内酒的温度降低,饮用口感更佳。
一.选择题(共7小题)
1.下列制作工艺中发生的物态变化属于熔化的是( )
A.铜水铸造千斤钟 B.铸釜时铁化为铁水
C.煮海水制盐 D.造纸时将湿纸焙干
2.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
3.小明在教室内(室温约25℃)用镓做成的勺子表演魔术,如图,他用手捏勺柄一会儿,勺子从手捏处弯了,小明手上沾有部分液体镓。则镓的熔点可能是( )
A.10℃ B.30℃ C.45℃ D.65℃
4.如图所示为海波的熔化图像,从图像中获得的信息说法正确的是( )
A.海波是晶体,熔点是48℃
B.海波在CD段状态是固态
C.海波在BC段不吸收热量
D.海波熔化过程经历12min
5.把一块0℃的冰投入一盆0℃的水中,立刻一起放入0℃的恒温冰柜中,过一段时间后,下面说法正确的是( )
A.冰和水的量都不会变
B.部分冰会熔化成水,水增多
C.部分水会凝固成冰,冰增多
D.以上三种情况都可能发生
6.如图甲所示为某物质的熔化图象,由图象可知( )
A.该物质为非晶体
B.该物质熔化过程持续时间为10min
C.该物质在15min时是固液共存态,不会继续吸收热量
D.若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),则试管内的冰会发生熔化
7.根据表中所提供的数据,在标准大气压下,下列说法正确的是( )
标准大气压
物质
熔点/℃
固态酒精
﹣117
固态水银
﹣39
铁
1538
铝
660
A.一天,漠河市的最低气温低至﹣42℃,不能使用水银制成的气温计测量这天的全天气温
B.﹣118℃的酒精为液态
C.用铝锅可以将铁块熔化成铁水
D.酒精喷灯的火焰温度通常在800℃~1000℃,可以使用酒精喷灯加热铝制容器中的物质
二.填空题(共8小题)
8.如图,河南文旅的宣传语是“行走河南•读懂中国”,设计主题为“鼎型中意”,象征鼎立中原和宅兹中国。安阳殷墟出土的“司母戊鼎”是先用泥土制作内模,内模干燥后涂上蜡,并在上面雕刻文字、图案,然后在蜡上制成外模,接着加热蜡使其 (填写物态变化名称)并流出,于是内外模之间就形成了一个空腔,将铜水灌注在空腔内冷却成鼎,冷却过程中铜水会 (填“吸收”或“放出”)热量。
9.如图是某种固体加热变成液态时的温度随时间变化的曲线图,观察图像可知,固体的熔点为 ℃,图中BC段表示物质处于 (选填“固态”“液态”或“固液共存”)状态,物质在熔化过程中共持续了 min。
10.在冬日,一些商场为了营造节日的氛围,会利用造雪机定时人工造雪。造雪机工作时将压缩空气与5℃以下的冷水混合后喷出,水雾在空气中凝结成雪花。“人造雪”发生的物态变化是 (填物态变化名称),该过程需要 热量。
11.如图所示,3D打印一般是先将固态材料在高温下 (填物态变化名称)变成液态材料,然后喷头按照3D图纸轨迹运动,将液态材料挤出,最后液态材料凝固后形成立体实物。若打印材料是晶体,在凝固过程中材料的温度 (选填“不断升高”、“不断降低”或“保持不变”)。
12.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﹣5℃,西瓜汁的凝固点为0℃)
13.沈括《梦溪笔谈》记载:“世间锻铁,所谓钢铁者,以柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’。”即生铁和熟铁一起加热,等生铁 (填物态变化名称)成铁水灌入疏松的熟铁空隙中,炼出硬度高、性能好的钢。结合该现象,可推理得出 (选填“生铁”或“熟铁”)的熔点更低。
14.“瑞雪兆丰年”预示着来年是个丰收年:一是大雪覆盖农田起到保温作用,二是雪 (填物态变化)成水渗入土壤,为庄稼提供水分,该过程 (选填“吸热”或“放热”)也能冻死部分害虫。
15.深秋,为避免树上的桔子在夜间气温骤降时被冻伤,果农经常在傍晚给桔子树喷水。如图所示,虽然水在夜间结了冰,但桔子却没有被冻伤,这是因为夜间气温骤降时,水 (填写物态变化的名称)成冰, (选填“放出”、“吸收”)热量,使温度不会降得太低,所以没有冻坏桔子。
三.实验探究题(共3小题)
16.小刚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)如图甲所示,在组装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。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,是为了使试管内的物质 。
(2)将温度计正确插入海波中,温度计示数如图乙所示,正确读数是从 (“A”、“B”或“C”)视角去观察。
(3)图丙所示是小丽绘制的海波熔化图像,图中BC段表示海波的熔化过程,此过程中海波吸收热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”);加热到第11min时,物质的状态为 (选填“液态”“固态”或“固液共存”)。
(4)如图丁所示,是蜂蜡熔化的温度﹣时间图像,由图像可知,蜂蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
17.小明在“探究冰和石蜡的熔化规律”时,使用的实验装置如图甲所示。
(1)在实验过程中,每隔1min记下温度计的示数,同时还要观察冰和石蜡的 ;石蜡在加热过程中,某一时刻温度计的示数如图乙所示,则温度是 ℃;
(2)实验中石蜡从全部固体开始、逐渐变软变稀、直至全部成为液体,此过程中的温度测量数据如表格所示,由此可判断:石蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据 ;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
石蜡的温度/℃
42
44
48
53
59
64
70
(3)向试管中放入碎冰,根据加热过程记录的数据绘制出如图丙所示的“温度﹣时间”图像,由图像可知:BC段物质处于 态。
(4)在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放入一支温度计组成如图丁所示的实验装置,其中A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图戊所示,其中实线部分是 (选填“A”或“B”)温度计示数随时间变化图象,试管中碎冰熔化时间约为 min。
18.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)
(6)同学们在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒,可选择冰或者不同浓度的盐水结成的冰来给药品降温,他们测量了不同浓度的盐水的凝固点,记录数据如表2所示。
表2
盐水浓度/%
10
12
14
16
18
20
22
24
26
凝固点/℃
﹣6
﹣7
﹣8
﹣10
﹣14
﹣16
﹣19
﹣15
﹣1.8
根据表1和表2中的数据,小刚认为选用浓度22%的盐水结成的冰给冷藏盒中的药品降温效果最好,大家讨论后认为这一结论并不可靠,根据盐水凝固点随浓度的变化特点,还需要选择 的盐水进行多次实验。
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第10讲 熔化和凝固
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(3个知识归纳+5个题型)+暑假作业】
【情景引入】
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?
【知识点1 熔化和凝固】
(1)物态变化:随着温度的变化,物质各种状态间的变化叫作物态变化。
(2)熔化: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。
(3)凝固: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
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8
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海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
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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
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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】小红用图甲中的实验装置来探究某物质的熔化特点。
(1)安装甲图装置时,应按 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装;
(2)他正确地进行了实验,并根据所记录的实验数据描绘出该物质的温度随时间变化的关系图像,如图乙所示。第6min时,该物质处于 态;
(3)在第7min时,若将试管从温水中取出,并立即放入温度为﹣4℃的某液体中,此时试管中物质的温度会 。(选填“上升”“下降”或“不变”)
【答案】(1)自下而上;
(2)固液共存;
(3)不变。
【解答】解:(1)安装实验器材时,需要用酒精灯的外焰加热,应按照“自下而上”的顺序进行。
(2)根据题图可知,在第6min时,温度保持不变,物质正在熔化,故该物质处于固液共存态。
(3)在第7min时,该物质还处于熔化过程,将试管放入﹣4℃的液体中时,由于该物质的熔点为﹣2℃,故该物质无法继续吸收热量,热量从该物质向液体传递,处于放热状态,物质处于凝固过程,温度保持不变。
故答案为:(1)自下而上;
(2)固液共存;
(3)不变。
【变式1-1】小刚选择蜂蜡和海波探究“不同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)如图甲所示,在组装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。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,是为了使试管内的物质 。
(2)将温度计正确插入海波中,温度计示数如图乙所示,正确读数是从 (“A”、“B”或“C”)视角去观察,此时温度计的读数为 ℃。
(3)图丙所示是小刚绘制的海波熔化图像,图中BC段表示海波的熔化过程,此过程中海波吸收热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”);加热到第11min时,物质的状态为 (选填“液态”、“固态”或“固液共存”)。
【答案】(1)自下而上;受热均匀;(2)B;41;(3)不变;固液共存。
【解答】解:(1)组装实验器材时,应按照“自下而上“的顺序安装,即先放好酒精灯,再依次安装铁圈、石棉网、烧杯、试管、温度计等。这样做的原因是:需要先确定酒精灯的位置,确保酒精灯的外焰(温度最高的部分)正好加热烧杯底部,然后再依次向上安装其他器材。
将装有蜂蜡、海波的试管放在盛水的烧杯内加热(即“水浴法”),而不是直接用酒精灯加热,目的是:使试管内的物质受热均匀,避免局部过热;使物质升温缓慢,便于观察温度变化规律和记录数据。
(2)读取温度计示数时,视线应与温度计中液柱的上表面相平,即从B视角(水平方向)去观察。如果从A视角(俯视)读数会偏大,从C视角(仰视)读数会偏小。
图中温度计的分度值为1℃,则示数为41℃。
(3)海波是晶体,在熔化过程中虽然持续吸收热量,但温度保持不变(即保持在熔点,约48℃)。这是晶体熔化的核心特征——有固定的熔点。
根据海波熔化图像,BC段对应的时间范围为6min~12min,BC段内物质处于固液共存态。第11min仍在BC段范围内,则物质状态为固液共存。
故答案为:(1)自下而上;受热均匀;(2)B;41;(3)不变;固液共存。
【变式1-2】小刚选择蜂蜡和海波探究“不同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)如图甲所示,在组装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。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,是为了使试管内的物质 ;
(2)将温度计正确插入海波中,温度计示数如图乙所示,正确读数是从 (“A”、“B”或“C”)视角去观察;
(3)如图丙所示是小刚绘制的海波熔化图像,图中BC段表示海波的熔化过程,此过程中海波吸收热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”);加热到第11min时,物质的状态为 (选填“液态”“固态”或“固液共存”)。
【答案】(1)自下而上;受热均匀;(2)B;(3)不变;固液共存。
【解答】解:(1)实验中需要使用酒精灯的外焰加热,且温度计的玻璃泡要充分的与被测物质接触,不接触容器壁和容器底,因此组装器材时应按照自下而上的顺序安装。
将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热,采用水浴加热,可以使被加热物质均匀受热。
(2)温度计读数时,视线要与液柱相平,不能俯视或仰视。故选B。
(3)图丙中BC段海波的温度保持不变;加热到第11min时,海波还没有完全熔化,所以处于固液共存态。
故答案为:(1)自下而上;受热均匀;(2)B;(3)不变;固液共存。
【知识点2 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。
(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;非晶体没有确定的熔点。
②凝固点:液体凝固形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。非晶体没有确定的凝固点。
③晶体熔化(凝固)条件:温度达到熔点;继续吸(放)热。
(3)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。
1.晶体熔化的条件
晶体的熔化要同时满足两个条件:①温度达到熔点;②继续吸热。当温度相同时,不存在吸热。因此不能满足继续吸热的条件。
2.物质温度为熔点时,物质的状态可能处于固态、固液共存态、液态。
【例2】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”)。
【答案】晶体。
【解答】解:由题意可知,将沸水倒入“55°”水杯后摇一摇,便可使水温快速变为55℃,并在一定时间内保持温度不变。
故答案为:晶体。
【变式2-1】小红在“探究冰的熔化过程”实验中,用温度计测量冰水混合物的温度,发现冰在熔化过程中温度计示数不变,由此现象可知冰是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】晶体
【解答】解:结合实验中冰熔化时温度不变的现象,符合晶体的熔化特性,因此冰是晶体。
故答案为:晶体。
【变式2-2】我国研制的一种聚乙烯材料,温度超过40℃时完全熔化,低于15℃时完全凝固;有人设计,把这种材料制成小颗粒,掺在水泥中制成地板或墙板,在昼夜温度变化大的地区用这种地板和墙板修筑房屋,便可以起到调节室温的作用,该材料属于 (填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】非晶体。
【解答】解:该聚乙烯材料的温度超过40℃时完全熔化,低于15℃时完全凝固,说明其在熔化时不断吸热,温度升高,没有固定的熔点,属于非晶体。
故答案为:非晶体。
【例3】如图甲,用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态,当其达到某一温度时,就会熔化。图乙是其放在人手中熔化时的情景,由此可判断( )
A.镓的熔点与手的温度相同
B.金属镓可以用来制作戒指
C.镓熔化过程中,吸收热量
D.镓的熔点有可能是48℃
【答案】C
【解答】解:A.镓的熔点低于手的温度才能熔化,故A不符合题意;
BD.金属镓不可以用来制作戒指,因为它的熔点低于手的温度,故BD不符合题意;
C.镓熔化过程中,吸收热量,故C符合题意;
故选:C。
【变式3-1】根据表中的数据,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.可以将铁块放到铜制容器中熔化
C.放在0℃的房间中的水一定会凝固结冰
D.在﹣20℃的地区,能用水银温度计测气温
【答案】D
【解答】解:A.酒精的熔点是﹣114℃,﹣110℃的酒精高于熔点,是液态,故A错误;
B.铁的熔点大于铜的熔点,不能将铁块放到铜制容器中熔化,故B错误;
C.同种晶体的熔点和凝固点相等,水的凝固点是0℃,放在0℃房间中的水能达到水的凝固点,但是水不能继续放出热量,不能凝固,故C错误;
D.水银的熔点是﹣39℃,凝固点是﹣39℃,在﹣20℃的地区,水银是液态,所以能使用水银温度计,故D正确。
故选:D。
【变式3-2】(多选)如图,两个装有冰水混合物的试管分别放入正在熔化的冰水混合物和正在熔化的盐冰水混合物中,已知冰的凝固点为0℃,盐冰混合物的凝固点为﹣2℃。下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,试管中的冰水混合物中的冰会变多
B.如图甲所示,试管中的冰水混合物中的冰会不变
C.如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会变少
D.如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会变多
【答案】BD
【解答】解:AB、对于图甲,根据热传递的条件,两个物体存在温度差时才会发生热传递。正在熔化的冰水混合物温度为0℃,试管中冰水混合物温度也是0℃,两者温度相同,不会发生热传递。所以试管中的冰水混合物既不会吸热熔化,也不会放热凝固,冰的质量不变,故A错误,B正确。
CD、对于图乙,冰水混合物的温度是0℃,盐冰水混合物的温度是﹣2℃。根据热传递原理,试管中的冰水混合物会向盐冰水混合物放热。根据晶体凝固条件,冰水混合物达到凝固点0℃且继续放热,其中的水会凝固成冰,所以冰的质量会变多,故C错误,D正确。
故选:BD。
【例4】“奋斗者”号潜水器载人舱球壳使用了我国自主研发的钛合金材料制成。金属钛是一种晶体,能正确表示其凝固时温度随时间变化关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:金属钛是一种晶体,晶体在凝过程,刚开始温度下降,下降到凝固点,持续放热此时温度保持不变,全部凝固后,温度继续下降,故BCD错误,A正确。
故选:A。
【变式4-1】如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的曲线,下列分析正确的是( )
A.AB段表示该物质温度逐渐升高,它的熔点也在逐渐升高
B.在第6min时该物质已全部熔化
C.该曲线可能是沥青熔化时温度随时间变化的图像
D.该物质在BC段吸收热量但温度保持不变
【答案】D
【解答】解:A.AB段表示该物质吸热升温过程,温度逐渐升高,还没达到熔点,熔点是物质达到熔化时的温度,熔点不变,故A错误;
B.在第6分钟时,达到熔点,物质开始熔化,而不是已全部熔化,故B错误;
CD.BC段是物质的熔化过程,吸收热量,内能增加,但温度保持不变,该曲线是晶体熔化时温度随时间变化的图像,故D正确,C错误。
故选:D。
【变式4-2】如图是某物质熔化和凝固的温度﹣时间图像,下列说法正确的是( )
A.该物质的凝固点是45℃
B.在t=5min时,该物质处于液态
C.该物质在BC段不吸热
D.该物质在熔化过程中温度先升高后不变
【答案】A
【解答】解:A、由图知,该物质凝固时对应的温度是45℃,则该物质的凝固点为45℃,凝固点等于熔点,故A正确。
B、由图知,有一段时间内物质吸热但温度不变,所以该物质是晶体,从3min开始熔化,到6min结束,故在t=5min时,该物质处于固液共存态,故B错误。
CD、该物质在BC段,即从3min开始熔化,到6min熔化结束,晶体熔化过程吸热温度保持不变,故CD错误。
故选:A。
【知识点3 熔化吸热 凝固放热】
(1)熔化吸热应用
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。
③鲜鱼保鲜,用0℃的冰比0℃的水效果好(冰熔化吸热)。
(2)凝固放热应用: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。
【例5】如图所示,小鹏在收到的快递海鲜包装中发现装有冰袋,冰袋在海鲜运输中起保鲜作用的原理是( )
A.冰熔化放热 B.冰熔化吸热
C.冰凝固吸热 D.冰凝固放热
【答案】B
【解答】解:将冰块和海鲜放在一起,冰吸收热量,熔化成水,使得海鲜温度降低,不易变质。
故选:B。
【变式5-1】夏天吃冰棒时会感到凉快,是因为冰棒在口中 (填物态变化名称)时 (选填“吸收”或“放出”)热量,使口腔温度下降。
【答案】熔化;吸收。
【解答】解:冰棒在口中由固态熔化为液态,熔化吸热,使口腔温度下降,所以吃冰棒时会感到凉快。
故答案为:熔化;吸收。
【变式5-2】如图是1978年湖北省随县曾侯乙楚墓出土的一件“铜冰鉴”,是迄今为止世界上发现的最早的冰箱。它是一件双层器,方鉴内套有一方壶。夏季,壶内装酒,鉴、壶壁之间可以装冰,冰在 (填物态变化的名称)过程中,需要 大量的热,使壶内酒的温度降低,饮用口感更佳。
【答案】熔化;吸收。
【解答】解:冰熔化时会吸收热量,从而能起到降温的作用。
故答案为:熔化;吸收。
一.选择题(共7小题)
1.下列制作工艺中发生的物态变化属于熔化的是( )
A.铜水铸造千斤钟 B.铸釜时铁化为铁水
C.煮海水制盐 D.造纸时将湿纸焙干
【答案】B
【解答】解:A、铜水铸造千斤钟时,液态铜水铸造为固态铜钟,属于凝固现象,故A不符合题意;
B、铸釜时铁化为铁水时,固态铁变为液态铁水,属于熔化现象,故B符合题意;
C、煮海水制盐是海水中液态水变为水蒸气,属于汽化现象,故C不符合题意;
D、造纸时将湿纸焙干是纸中液态水变为水蒸气,属于汽化现象,故D不符合题意。
故选:B。
2.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
【解答】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,属于凝固现象,凝固需要放出热量。故C正确,ABD错误。
故选:C。
3.小明在教室内(室温约25℃)用镓做成的勺子表演魔术,如图,他用手捏勺柄一会儿,勺子从手捏处弯了,小明手上沾有部分液体镓。则镓的熔点可能是( )
A.10℃ B.30℃ C.45℃ D.65℃
【答案】B
【解答】解:ABCD.室温约25℃,此时镓保持固态勺子形状,说明镓的熔点高于25℃;手捏后镓熔化成液态,人体体温约为37℃,说明镓的熔点低于37℃,手的温度可以让镓吸热熔化,故镓的熔点大约在25﹣37℃之间,故B正确,ACD不正确。
故选:B。
4.如图所示为海波的熔化图像,从图像中获得的信息说法正确的是( )
A.海波是晶体,熔点是48℃
B.海波在CD段状态是固态
C.海波在BC段不吸收热量
D.海波熔化过程经历12min
【答案】A
【解答】解:A、分析图象可知:由于BC段平行于时间轴,因此,该段所示的温度48℃即为海波的熔点,故A正确;
B、在AB段,海波处于固态;在BC段,海波处于固态或液态或固液共存态;在CD段,海波处于液态;故B错误;
C、海波在BC段,处于熔化过程中,此时不断吸收热量,但温度不变,故C错误;
D、海波从6min开始熔化,到12min熔化完毕,熔化过程经历了6min,故D错误;
故选:A。
5.把一块0℃的冰投入一盆0℃的水中,立刻一起放入0℃的恒温冰柜中,过一段时间后,下面说法正确的是( )
A.冰和水的量都不会变
B.部分冰会熔化成水,水增多
C.部分水会凝固成冰,冰增多
D.以上三种情况都可能发生
【答案】A
【解答】解:把一块0℃的冰投入一盆0℃的水中,立刻一起放入0℃的恒温冰柜中,过一段时间后,下面说法正确的是:
根据熔化或凝固的条件,物质需要吸收或放出热量,而根据题意冰、水、环境的温度相同不存在温度差,因此水不满足凝固的放热条件,不会凝固;冰不满足熔化吸热的条件,不会熔化,因此冰和水的量都不会变,故A正确,BCD错误。
故选:A。
6.如图甲所示为某物质的熔化图象,由图象可知( )
A.该物质为非晶体
B.该物质熔化过程持续时间为10min
C.该物质在15min时是固液共存态,不会继续吸收热量
D.若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),则试管内的冰会发生熔化
【答案】B
【解答】解:A.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,故A错误;
BC.由图象知道,物质从第10min开始熔化,到第20min结束,熔化过程共经历了10min,当加热到15min时,该物质处于固液共存状态,此过程虽然温度保持不变,但会继续吸收热量,故B正确,C错误;
D.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,温度保持不变,冰水混合物中的水符合凝固结冰的条件,所以冰水混合物中的冰会变多,故D错误。
故选:B。
7.根据表中所提供的数据,在标准大气压下,下列说法正确的是( )
标准大气压
物质
熔点/℃
固态酒精
﹣117
固态水银
﹣39
铁
1538
铝
660
A.一天,漠河市的最低气温低至﹣42℃,不能使用水银制成的气温计测量这天的全天气温
B.﹣118℃的酒精为液态
C.用铝锅可以将铁块熔化成铁水
D.酒精喷灯的火焰温度通常在800℃~1000℃,可以使用酒精喷灯加热铝制容器中的物质
【答案】A
【解答】解:A、由表格可知,固态水银的熔点为﹣39℃,则水银的凝固点为﹣39℃。漠河市最低气温低至﹣42℃,低于水银的凝固点,此时水银会凝固,所以不能使用水银制成的气温计测量这天的全天气温,故A正确。
B、固态酒精的熔点为﹣117℃,﹣118℃低于﹣117℃,此时酒精为固态,故B错误。
C、铁的熔点为1538℃,铝的熔点为660℃。用铝锅加热时,铝锅在达到660℃时会先熔化,无法将温度升高到铁的熔点,不能将铁块熔化成铁水,故C错误。
D、酒精喷灯火焰温度通常在800℃~1000℃,高于铝的熔点660℃。用酒精喷灯加热铝制容器时,铝制容器会熔化,所以不可以使用酒精喷灯加热铝制容器中的物质,故D错误。
故选:A。
二.填空题(共8小题)
8.如图,河南文旅的宣传语是“行走河南•读懂中国”,设计主题为“鼎型中意”,象征鼎立中原和宅兹中国。安阳殷墟出土的“司母戊鼎”是先用泥土制作内模,内模干燥后涂上蜡,并在上面雕刻文字、图案,然后在蜡上制成外模,接着加热蜡使其 (填写物态变化名称)并流出,于是内外模之间就形成了一个空腔,将铜水灌注在空腔内冷却成鼎,冷却过程中铜水会 (填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】熔化;放出。
【解答】解:加热蜡时,固态的蜡会吸收热量,由固态变为液态,属于熔化,熔化后的蜡液可以流出模具,形成空腔;铜水冷却成鼎的过程,是由液态变为固态的凝固过程,凝固属于放热过程,因此铜水会放出热量。
故答案为:熔化;放出。
9.如图是某种固体加热变成液态时的温度随时间变化的曲线图,观察图像可知,固体的熔点为 ℃,图中BC段表示物质处于 (选填“固态”“液态”或“固液共存”)状态,物质在熔化过程中共持续了 min。
【答案】0;固液共存;4。
【解答】解:分析图象可知:(1)在BC段物质的温度保持0℃不变,此时吸热,温度不变,因此固体的熔点是0℃。
(2)BC段温度不变,物质正在熔化,因此处于固液共存状态,熔化时间为6min﹣2min=4min。
故答案为:0;固液共存;4。
10.在冬日,一些商场为了营造节日的氛围,会利用造雪机定时人工造雪。造雪机工作时将压缩空气与5℃以下的冷水混合后喷出,水雾在空气中凝结成雪花。“人造雪”发生的物态变化是 (填物态变化名称),该过程需要 热量。
【答案】凝固;放出。
【解答】解:水雾是液态的小水珠,雪花是固态,液态的水变为固态的雪,发生的物态变化是凝固;凝固过程属于放热过程,因此该过程需要放出热量。
答案:凝固;放出。
11.如图所示,3D打印一般是先将固态材料在高温下 (填物态变化名称)变成液态材料,然后喷头按照3D图纸轨迹运动,将液态材料挤出,最后液态材料凝固后形成立体实物。若打印材料是晶体,在凝固过程中材料的温度 (选填“不断升高”、“不断降低”或“保持不变”)。
【答案】熔化;保持不变。
【解答】解:固态材料在高温下变成液态材料的过程叫做熔化;
若打印材料是晶体,由晶体凝固的特点可知,在凝固过程中材料的温度保持不变。
故答案为:熔化;保持不变。
12.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﹣5℃,西瓜汁的凝固点为0℃)
【答案】乙;冰块熔化时温度保持在熔点不变,所以甲组中西瓜汁温度能降到0℃,但由于不能继续放热,所以不能凝固;乙组中西瓜汁温度降到0℃后温度仍高于盐冰块的温度,可以继续放热,最终凝固成冰棒。
【解答】解:冰块是晶体,熔化时会从西瓜汁中吸收热量,使得西瓜汁凝固成冰棒。
已知盐冰块的熔点为﹣5℃,纯冰块的熔点为0℃,西瓜汁的凝固点为0℃,冰块熔化时温度保持在熔点不变,所以甲组中西瓜汁温度能降到0℃,但由于不能继续放热,所以不能凝固;乙组中西瓜汁温度降到0℃后温度仍高于盐冰块的温度,可以继续放热,最终凝固成冰棒。
故答案为:乙;冰块熔化时温度保持在熔点不变,所以甲组中西瓜汁温度能降到0℃,但由于不能继续放热,所以不能凝固;乙组中西瓜汁温度降到0℃后温度仍高于盐冰块的温度,可以继续放热,最终凝固成冰棒。
13.沈括《梦溪笔谈》记载:“世间锻铁,所谓钢铁者,以柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’。”即生铁和熟铁一起加热,等生铁 (填物态变化名称)成铁水灌入疏松的熟铁空隙中,炼出硬度高、性能好的钢。结合该现象,可推理得出 (选填“生铁”或“熟铁”)的熔点更低。
【答案】熔化;生铁。
【解答】解:固态的生铁吸热熔化成液态的铁水;液态的生铁水流入固态的熟铁缝隙中,说明生铁比熟铁先熔化,说明生铁的熔点更低。
故答案为:熔化;生铁。
14.“瑞雪兆丰年”预示着来年是个丰收年:一是大雪覆盖农田起到保温作用,二是雪 (填物态变化)成水渗入土壤,为庄稼提供水分,该过程 (选填“吸热”或“放热”)也能冻死部分害虫。
【答案】熔化;吸热。
【解答】解:雪是固态,水是液态,固态转化为液态的物态变化为熔化;熔化吸热,吸收热量会降低周围环境温度,进而冻死部分害虫。
故答案为:熔化;吸热。
15.深秋,为避免树上的桔子在夜间气温骤降时被冻伤,果农经常在傍晚给桔子树喷水。如图所示,虽然水在夜间结了冰,但桔子却没有被冻伤,这是因为夜间气温骤降时,水 (填写物态变化的名称)成冰, (选填“放出”、“吸收”)热量,使温度不会降得太低,所以没有冻坏桔子。
【答案】凝固;放出
【解答】解:夜间气温骤降时,水降温直至凝固成冰,放出热量,使温度不会降得太低,所以没有冻坏桔子。
故答案为:凝固、放出。
三.实验探究题(共3小题)
16.小刚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)如图甲所示,在组装实验器材时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。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,是为了使试管内的物质 。
(2)将温度计正确插入海波中,温度计示数如图乙所示,正确读数是从 (“A”、“B”或“C”)视角去观察。
(3)图丙所示是小丽绘制的海波熔化图像,图中BC段表示海波的熔化过程,此过程中海波吸收热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”);加热到第11min时,物质的状态为 (选填“液态”“固态”或“固液共存”)。
(4)如图丁所示,是蜂蜡熔化的温度﹣时间图像,由图像可知,蜂蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】(1)自下而上;受热均匀;
(2)B;
(3)不变;固液共存;
(4)非晶体。
【解答】解:(1)实验中需要使用酒精灯的外焰加热,且温度计的玻璃泡要充分的与被测物质接触,不接触容器壁和容器底,因此组装器材时应按照自下而上的顺序安装。
将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热,采用水浴加热,可以使被加热物质均匀受热。
(2)温度计读数时,视线要与液柱相平,不能俯视或仰视。故选B。
(3)图丙中BC段海波的温度保持不变;加热到第11min时,海波还没有完全熔化,所以处于固液共存态。
(4)由图丁可知,蜂蜡熔化时持续吸热,温度升高,没有固定的熔化温度,故为非晶体。
故答案为:(1)自下而上;受热均匀;
(2)B;
(3)不变;固液共存;
(4)非晶体。
17.小明在“探究冰和石蜡的熔化规律”时,使用的实验装置如图甲所示。
(1)在实验过程中,每隔1min记下温度计的示数,同时还要观察冰和石蜡的 ;石蜡在加热过程中,某一时刻温度计的示数如图乙所示,则温度是 ℃;
(2)实验中石蜡从全部固体开始、逐渐变软变稀、直至全部成为液体,此过程中的温度测量数据如表格所示,由此可判断:石蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据 ;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
石蜡的温度/℃
42
44
48
53
59
64
70
(3)向试管中放入碎冰,根据加热过程记录的数据绘制出如图丙所示的“温度﹣时间”图像,由图像可知:BC段物质处于 态。
(4)在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放入一支温度计组成如图丁所示的实验装置,其中A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图戊所示,其中实线部分是 (选填“A”或“B”)温度计示数随时间变化图象,试管中碎冰熔化时间约为 min。
【答案】(1)状态;44;(2)非晶体;石蜡在熔化过程中,温度持续升高,没有固定的熔化温度(熔点);(3)固液共存;(4)A;4。
【解答】解:(1)实验过程中,除了记录温度数据,还需要观察冰和石蜡的物态变化(状态),比如是固态、固液共存还是液态,这是判断熔化过程的重要依据。图乙中温度计的分度值为1℃,示数为 44℃。
(2)石蜡在熔化过程中,温度持续升高,没有固定的熔化温度(熔点)。从数据可以看出,从42℃到70℃,温度一直在上升,没有出现温度保持不变的平台段。而晶体在熔化时温度应保持不变。
(3)冰是晶体,其熔化图像中有一段温度不变的水平段(即BC段),这段时间冰正在熔化,既有固态的冰,也有液态的水,因此物质处于固液共存态。熔化完成后(C点之后),全部变为液态,温度才继续升高。
(4)烧杯中的冰(A温度计) 直接被酒精灯加热水浴加热,温度先升高、先达到熔点、先开始熔化,因此实线(先达到0℃并开始熔化)对应的是A温度计(烧杯中的冰);试管中的冰(B温度计) 只能通过热传递从烧杯中的水获得热量,升温较慢,熔化较晚,因此虚线对应的是B温度计。
关于试管中碎冰熔化时间:从虚线重合图像的水平段(温度保持在0℃不变的时间段)可以看出,烧杯内的冰全部熔化后,试管内的冰开始熔化,试管中碎冰的熔化过程是从10分钟开始的,大约持续了14﹣10=4分钟。
故答案为:(1)状态;44;(2)非晶体;石蜡在熔化过程中,温度持续升高,没有固定的熔化温度(熔点);(3)固液共存;(4)A;4。
18.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)
(6)同学们在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒,可选择冰或者不同浓度的盐水结成的冰来给药品降温,他们测量了不同浓度的盐水的凝固点,记录数据如表2所示。
表2
盐水浓度/%
10
12
14
16
18
20
22
24
26
凝固点/℃
﹣6
﹣7
﹣8
﹣10
﹣14
﹣16
﹣19
﹣15
﹣1.8
根据表1和表2中的数据,小刚认为选用浓度22%的盐水结成的冰给冷藏盒中的药品降温效果最好,大家讨论后认为这一结论并不可靠,根据盐水凝固点随浓度的变化特点,还需要选择 的盐水进行多次实验。
【答案】(1)石棉网;点燃;(2)秒表;(3)出现液态水(固液共存状态);(4)吸热,温度保持不变;(5)冰的质量太少;(6)20%~24%。
【解答】解:(1)自下而上组装时,先放酒精灯,再根据酒精灯外焰高度放置石棉网,确保外焰加热烧杯。
(2)实验需测量温度和时间,温度计测温度,秒表测加热时间。
(3)冰开始熔化时,固态冰逐渐变为液态水,观察到固液共存即开始熔化。
(4)冰是晶体,从表格数据看,熔化过程中温度维持 0℃不变,持续吸热。
(5)冰的质量太少或加热快时,熔化过程短,温度变化快,图像无明显水平段。
(6)盐水凝固点随浓度先降后升,22%时凝固点﹣19℃,需在20%~24%间选更多浓度实验,确定最低凝固点浓度。
故答案为:(1)石棉网;点燃;(2)秒表;(3)出现液态水(固液共存状态);(4)吸热,温度保持不变;(5)冰的质量太少;(6)20%~24%。
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