3.2 熔化和凝固(讲义)物理新教材人教版八年级上册
2026-07-10
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2份
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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 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 31.13 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58750612.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦物态变化中的熔化和凝固,系统梳理物质三态特征、熔化凝固概念、晶体与非晶体温度变化规律及吸放热现象,构建从基础概念到实验探究再到实际应用的完整学习支架。
资料通过“易错提醒”精准突破概念混淆点,结合“随学随练”即时巩固,实验探究强调图像分析与操作规范,联系打铁花、3D打印等生活实例,培养学生物理观念与科学思维,课中辅助教师突出重难点,课后助力学生查漏补缺,提升科学探究能力与应用意识。
内容正文:
第三章
物态变化
第2节 熔化和凝固
课标要点
能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。
学习重难点
重点:研究固体在熔化过程中温度随时间变化的规律。
难点:通过对实验现象的观察,分析概括,总结出固体熔化时温度变化的规律,并用图像表示出来。
知识点 物态变化
1. 物质的三种状态:
(1)固态:形状和体积固定,如钢铁、木头等。
(2)液态:体积固定,形状不固定,如水、酒精、汽油等。
(3)气态:形状和体积都不固定,如氢气、氧气等。
2. 物态变化:物质各种状态间的 叫作物态变化。
3. 水的三态及变化:水有三种状态,分别是固态、液态和气态。如冰、霜、冰雹、雪等是 态;水是 态;水蒸气是 态。在一定的条件下,这三种状态可以相互转化。
易错提醒
1.物态变化只是物质的状态发生变化,物质的种类没有发生变化。
2.物体只是形状发生改变不是物态变化。
3.物态变化通常与物体的温度有关。
随学随练
1.如图,一片雪花所处的物质状态是( )
A.固态 B.液态 C.气态 D.等离子态
2.下列现象中,属于物态变化的是( )
A.钢块轧成钢板 B.木头制成课桌
C.雪化成水 D.生米蒸熟变成米饭
知识点 熔化和凝固
1. 熔化和凝固的概念
物质从 态变成 态的过程叫作熔化;从 态变成 态的过程叫作凝固。
2. 研究固体熔化时温度的变化规律
(1)物质在熔化过程中都要 热量(选填“吸收”或“放出”)。
(2)不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。晶体在熔化过程中继续吸热,温度 ;非晶体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 。(均选填“保持不变”或“逐渐升高”)
物质熔化图像 物质凝固图像
3. 液体凝固时温度的变化规律
(1)有的物质,如海波,在凝固过程中,持续对外放热,但温度 ,直至凝固完毕,温度才会继续下降;如甲图所示。
(2)有的物质,如石蜡,在凝固过程中,由稀变软,再变硬,不断向外放热,温度 。
4. 晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体两类。
(1)晶体:有固定的 的固体叫作晶体。如冰、萘、石英、海波、食盐、各种金属等。
(2)非晶体:没有固定的熔化温度的固体叫作非晶体。如松香、玻璃、沥青、塑料、石蜡等。
5. 熔点和凝固点
(1)熔点:晶体 时的温度叫作熔点,非晶体没有确定的熔点。
(2)凝固点:液体 形成晶体时也有固定的凝固温度,叫作凝固点。非晶体没有固定的凝固点。
(3)同一种物质的熔点和凝固点 。
易错提醒
一、核心概念类易错点
熔化≠溶解:熔化是物质从固态吸热变为液态的物态变化,溶解是物质分散到溶剂中形成溶液的过程,比如糖在水里“化了”属于溶解,不是熔化,很多同学容易混淆这两个概念。
“白气”不是气体:所有肉眼可见的“白气”都是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液态,不是气态的水蒸气,不少同学会误判为汽化现象。
晶体/非晶体的判断误区:只有晶体有固定的熔点和凝固点,非晶体(石蜡、玻璃、沥青等)没有固定熔点,“所有固体都有熔点”是典型错误说法。
二、条件规律类易错点
熔化/凝固的“双条件”遗漏:晶体熔化必须同时满足达到熔点+持续吸热,晶体凝固必须同时满足达到凝固点+持续放热,只达到温度不满足热量条件,物态不会变化。比如0℃的冰放在0℃的环境中,无法继续吸热,就不会熔化。
温度变化规律混淆:晶体熔化/凝固时,吸热/放热但温度保持不变;非晶体熔化时吸热温度持续上升,凝固时放热温度持续下降。“熔化过程温度一定上升”“凝固过程温度一定下降”都是错误表述。
同种晶体的熔点=凝固点:很多同学会忽略这个对应关系,比如冰的熔点是0℃,水的凝固点也同样是0℃,二者数值完全相等。
三、特殊场景类易错点
熔点温度的物态判断:处于熔点温度的晶体,可能有三种状态:固态、固液共存态、液态,不能默认只有某一种状态,比如48℃的海波,三种物态都有可能存在。
小容器冰不熔化模型:给烧杯里的冰水混合物加热,烧杯内的冰未完全熔化时,试管里的冰能达到0℃的熔点,但和烧杯温度相同,无法持续吸热,因此试管内的冰一点都不会熔化。
撒盐融雪的原理:撒盐是为了降低积雪的熔点,让雪在低于0℃的温度下就能熔化,不是升高温度或者直接让雪熔化,很多同学会误记为“盐提高了熔点”。
四、实验图像类易错点
晶体熔化图像的“水平段”对应熔化过程,此时是固液共存状态,水平段的起点是固态最后一刻,终点是液态第一刻;非晶体的熔化图像没有水平段,整体呈持续上升的曲线,不要把二者的图像特征搞混。
随学随练
1.小明在探究某种物质熔化规律的实验中,绘制了该物质熔化时的温度变化曲线,如图所示。下列说法正确的是( )
A.该物质熔化过程持续了12min
B.在第8min该物质处于固液共存态
C.该物质在、两点的内能相等
D.该物质熔化过程中温度先升高再不变又升高
2. 如图甲所示,金属镓制成的“小人”在室温为时是固态,当达到某一温度时,就会发生熔化。如图乙所示是其放在手中熔化时的情景,由此可判断镓( )
A.是非晶体 B.其熔点可能是
C.熔化需要吸收热量 D.熔化过程中,温度升高
知识点 熔化吸热 凝固放热
1. 熔化吸热
(1)熔化吸热:晶体在熔化时虽然温度不变,但是必须对它继续加热,熔化过程才能完成,这表明晶体在熔化时 热。非晶体熔化也需要 ,但温度一直上升。所以,熔化吸热。
(2)熔化吸热的应用
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 ,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,因为冰块熔化吸热,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)。
2. 凝固放热
(1)凝固放热:因为凝固是熔化的逆过程,所以无论晶体还是非晶体,在凝固时都要放热。液体凝固形成晶体时放出热量,但温度 ;液体凝固形成非晶体时放出热量,温度 。(均选填“不变”或“降低”)
(2)凝固放热的应用
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 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 热,天气冷时(温度低于15 ℃)又凝固 热成颗粒,能有效调节室内的温度。
易错提醒
1.熔化吸热易错点
晶体熔化需同时满足“温度达熔点+持续吸热”,二者缺一不可。0℃的冰放在0℃环境中,因无温度差无法吸热,不会熔化。
晶体熔化时吸热但温度不变,吸收的热量用于破坏晶格结构,而非提升温度,此时处于固液共存态。非晶体无固定熔点,熔化时持续吸热、温度不断上升,无固液共存阶段。
冰上撒盐可降低熔点,让0℃以下的雪也能吸热熔化,这是冬季融雪的常用原理。
2.凝固放热易错点
晶体凝固需同时满足“温度达凝固点+持续放热”,同种晶体的熔点和凝固点数值完全相等。
北方冬天菜窖放几桶水,利用水凝固放热,可使窖内温度不会过低,避免蔬菜冻坏。
非晶体无固定凝固点,凝固时持续放热、温度不断下降,不存在恒温凝固阶段。
易错误区:“物体吸热温度一定上升”不成立,晶体熔化就是反例,吸热时温度保持恒定。
随学随练
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. 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。
题型 熔化与凝固
1.先定状态,再判变化:解题第一步先明确物态变化前后的状态,固态变液态是熔化,液态变固态是凝固,直接排除液化、凝华等无关选项,避免概念混淆。
2.晶体非晶体两步区分:看到温度-时间图像时,有一段水平不变的线段就是晶体,对应温度是熔点/凝固点;全程温度持续上升或下降的就是非晶体,没有固定熔点。
3.牢记“双条件”核心考点:晶体熔化要同时满足“达到熔点+持续吸热”,凝固要同时满足“达到凝固点+持续放热”,两个条件缺一个都不会发生对应变化,比如0℃的冰放在0℃环境里,无法吸热就不会熔化。
4.吸放热规律速记:熔化一定吸热,凝固一定放热,遇到生活应用题时,直接用这个规律判断原理,比如北方菜窖放水防冻,就是利用水凝固放热的特点。
活学活用
1.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”)。
2.小思将一杯盐水放入温度为的恒温冷冻室内,利用传感器收集数据,绘制了盐水的温度随时间变化的图像,如图所示。分析图像可知:盐冰属于______(选填“晶体”或“非晶体”),这杯盐水的凝固点是________℃。
题型研究固体熔化时温度的变化规律
这部分实验题的核心解题技巧可以按三步快速掌握:
先抓实验基础操作考点,牢记器材必须“自下而上”组装,保证用酒精灯外焰加热;水浴法的核心作用是让被加热固体受热均匀、温度上升平缓,方便记录数据;实验要选粉末状固体,让温度计玻璃泡能和被测物充分接触,避免试管底、壁触碰温度计。
再突破图像分析难点,先看温度-时间图像里有没有一段水平线段,有则对应晶体,水平段对应的温度就是熔点,这段时间内物质处于固液共存态,持续吸热但温度不变,内能不断增加;全程温度持续上升的就是非晶体,没有固定熔点。
最后避开高频易错坑点:晶体熔化的两个条件“达到熔点+持续吸热”缺一不可,别误以为温度到熔点就一定会熔化;熔化时间太短不利于观察记录,可通过调小酒精灯火焰、增加水的质量来延长;烧杯口的“白气”不是水蒸气,是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
活学活用
1.图甲是“探究冰熔化特点”的实验装置,取适量碎冰放入试管中,将温度传感器探头插入碎冰中,再将试管置于盛有温水的烧杯中。采集实验数据并观察计算机屏幕显示的冰熔化的温度﹣时间图像如图乙。实验表明:冰熔化过程尽管_______(不再/不断)吸热,但温度却保持______(不变/上升)。
2.在“探究冰和石蜡熔化特点”的实验中。实验装置如图甲、乙所示,观察到电脑屏幕上显示的冰和石蜡熔化的温度—时间的图像分别如图丙和丁。
(1)在组装器材放置温度传感器时,由于试管内物质熔化后表面会下降,所以温度传感器探头应该放置在物质中间略________(选填“靠上”或“靠下”)的位置。
(2)实验过程中利用温度传感器采集数据,还要观察冰和石蜡的________变化情况。
(3)由图丙可知冰在熔化时需吸热,温度________(选填“升高”“降低”或“不变”);当加热到第300 s时,试管中的物质处于________态(选填“固”“液”或“固液共存”);
(4)分析丁图,根据________可以判断石蜡是非晶体。
题型熔化吸热 凝固放热
这里给你整理了熔化吸热、凝固放热的实用解题技巧,帮你快速避开考试里的常见坑:
先抓核心判断逻辑:做这类题第一步先明确物质变化前后的状态,只要是固态→液态就是熔化,一定吸热;液态→固态就是凝固,一定放热。遇到“冰化水、铁变铁水”直接判定为熔化吸热,“水结冰、蜡液变硬”直接判定为凝固放热,能快速排除一半错误选项。
牢记两个“双条件”是得分关键:晶体熔化必须同时满足“温度到熔点+持续吸热”,晶体凝固必须同时满足“温度到凝固点+持续放热”。比如0℃的冰放进0℃的房间,没有温度差就没有热传递,冰没法吸热就不会熔化,这类高频易错题用双条件直接就能判断。
最后结合生活场景秒选:“化雪冷”是雪熔化从空气吸热,北方菜窖放水防冻是水凝固放热保温,冰比同温度水冷却效果好,是冰熔化能多吸一层热。把这些典型场景对应上吸放热规律,做题基本不会出错。活学活用
1.如图所示的马蹄金是南昌汉代海昏侯国遗址博物馆展出的国家文物。浇铸马蹄金时,液态黄金遇冷_____(填物态变化名称)成型,该过程会_____热量。
2.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。
基础通关
1.如图所示为一支3D打印笔,其原理是将固体材料加热成液态从笔尖流出,再经过塑形冷却后得到立体固态作品。该过程涉及的物态变化是( )
A.先液化后凝固 B.先汽化后凝固 C.先熔化后凝固 D.先凝固后熔化
2. 小明在教室内(室温约)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. B. C. D.
3. 民间谚语“下雪不冷化雪冷”的说法中,“化雪”过程对应的物态变化是( )
A.液化 B.熔化 C.汽化 D.凝固
4. 下列物质中,属于晶体的是( )
A.玻璃 B.塑料 C.铜 D.沥青
5. 如图甲所示是中国传统民俗文化表演技艺——“打铁花”。小明查阅资料了解到铁水变为铁屑的过程中温度随时间变化的图像如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.铁固态时是晶体
B.铁水变为铁屑发生的物态变化是凝固
C.铁在bc段温度不变,但持续放热
D.在ab段,铁处于固液共存态
6. 每到元宵节,泸州匠人们都会打铁花祈求风调雨顺,这是独属于中国人的1600℃的浪漫。打铁花前需要用高温将固态铁(晶体)熔化成铁水,再用木棍将滚烫的铁水击打到空中,液态的铁花在飞散的过程中发出耀眼的光芒,最终变为固态铁屑落下。下列关于打铁花的说法正确的是( )
A.熔化过程中固态铁所含有的热量一直在增加
B.液态的铁花在空中凝固成铁屑时要放出热量
C.落下的铁屑不会烫伤人是因为铁的比热容大
D.产生的烟尘颗粒在空气中的运动是分子运动
7. 如图所示的是某种固态物质发生物态变化时其温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.从图像中可看出,这种物质应该是晶体
B.在图像的AB段,该物质处于液态
C.这种物质的沸点为80℃
D.在图像的BC段,因为温度不变,所以物质不用吸收热量
8. 图是海波的熔化图像,从图像中获得的信息正确的是( )
A.海波的沸点是48℃
B.海波在CD段是气态
C.海波在BC段不吸收热量
D.加热8min时海波处于固液共存状态
选择理由:______________________________________
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. 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。
素养提升
11.如图所示是甲、乙两种固体的熔化实验图像,固体甲第6分钟的状态是________,由图像可知乙是________(晶体或非晶体)。
12. 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)
13. 如图所示为萘的熔化和凝固图像,试根据图像说法正确的是( )
A.萘是非晶体 B.BC段萘为固态
C.萘的凝固点是80°C D.萘的凝固过程需要吸热
14.小明猜想水中加入别的物质后一定会对水的凝固点产生影响,为了验证,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像,如图1所示。
(1)从图像中可以看出盐水从第10分钟开始凝固,凝固过程用了______分钟。
(2)从图像中得到晶体的液态物质在凝固过程中的温度_______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)凝固点为______℃。实验验证了小明的猜想,因为与水相比,凝固点变____了(选填“高”或“低”)。
(4)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图2所示,试管中的冰水混合物中的冰会_________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
15. 实验小组“探究某液体凝固时温度的变化规律”装置如图甲所示,在空烧杯中固定一温度传感器,传感器与电脑连接,在烧杯中倒入适量该液态物质,一段时间后,该物质发生凝固现象。用电脑软件绘出该物质凝固过程中温度随时间变化的图像,如图乙所示。
(1)测得该物质的凝固点为________℃;
(2)要使该液态物质凝固更快,请提出一条合理的建议:________________。
迁移创新
16. 小红采用图甲实验装置探究冰的熔化特点
(1)图乙中温度计示数为________℃,它对应甲图中的温度计________(①/②)。
(2)在图丙中_____时间内,试管中的冰处于熔化状态,由_____可知此过程中试管内物质在吸热。
(3)曲线A逐渐趋于平缓,是由于试管内、外物质的温度差______所致。
(4)分析表明,冰属于________(晶体/非晶体)。
17. 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.用的热水水浴加热
(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
18. 小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同,决定探究影响冰块熔化快慢的因素。
(1)相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量______(选填“多”或“少”)。
(2)为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,应选用下列方案______。
方案一:如图甲、乙,取两个相同的0℃的冰块,一块直接放入水中,另一块竖切成4小块放入相同的水中,记录冰块完全熔化的时间分别为t1、t2。
方案二:如图丙、丁,在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中,分别放入相同的6℃的冰块,盖上杯盖使冰块保持浸没,记录冰块完全熔化的时间分别为t3、t4。
(3)采用方案一进行实验,发现t2<t1,得出的结论是___________。采用方案二进行实验,发现t3≠t4,得出的结论是________。
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第三章
物态变化
第2节 熔化和凝固
课标要点
能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。
学习重难点
重点:研究固体在熔化过程中温度随时间变化的规律。
难点:通过对实验现象的观察,分析概括,总结出固体熔化时温度变化的规律,并用图像表示出来。
知识点 物态变化
1. 物质的三种状态:
(1)固态:形状和体积固定,如钢铁、木头等。
(2)液态:体积固定,形状不固定,如水、酒精、汽油等。
(3)气态:形状和体积都不固定,如氢气、氧气等。
2. 物态变化:物质各种状态间的变化叫作物态变化。
3. 水的三态及变化:水有三种状态,分别是固态、液态和气态。如冰、霜、冰雹、雪等是固态;水是液态;水蒸气是气态。在一定的条件下,这三种状态可以相互转化。
易错提醒
1.物态变化只是物质的状态发生变化,物质的种类没有发生变化。
2.物体只是形状发生改变不是物态变化。
3.物态变化通常与物体的温度有关。
随学随练
1.如图,一片雪花所处的物质状态是( )
A.固态 B.液态 C.气态 D.等离子态
【答案】A
【详解】物质一般有固态、液态和气态三种状态。固态物质有固定的形状和体积;液态物质有固定的体积,但没有固定的形状;气态物质没有固定的形状和体积。雪花具有固定的形状,符合固态物质的特征,所以一片雪花处于固态。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.下列现象中,属于物态变化的是( )
A.钢块轧成钢板 B.木头制成课桌
C.雪化成水 D.生米蒸熟变成米饭
【答案】C
【详解】物质从一种状态变成另一种状态的过程叫物态变化。
AB.是固体的形状发生了改变,不属于物态变化,故AB不符合题意;
C.雪化成水是由固态变成液体,属于物态变化,故C符合题意;
D.生米蒸熟变成米饭,物质始终保持固态,故D不符合题意。故选C。
知识点 熔化和凝固
1. 熔化和凝固的概念
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。
2. 研究固体熔化时温度的变化规律
(1)物质在熔化过程中都要吸收热量(选填“吸收”或“放出”)。
(2)不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。晶体在熔化过程中继续吸热,温度保持不变;非晶体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。(均选填“保持不变”或“逐渐升高”)
物质熔化图像 物质凝固图像
3. 液体凝固时温度的变化规律
(1)有的物质,如海波,在凝固过程中,持续对外放热,但温度保持不变,直至凝固完毕,温度才会继续下降;如甲图所示。
(2)有的物质,如石蜡,在凝固过程中,由稀变软,再变硬,不断向外放热,温度持续降低。
4. 晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体两类。
(1)晶体:有固定的熔化温度的固体叫作晶体。如冰、萘、石英、海波、食盐、各种金属等。
(2)非晶体:没有固定的熔化温度的固体叫作非晶体。如松香、玻璃、沥青、塑料、石蜡等。
5. 熔点和凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫作熔点,非晶体没有确定的熔点。
(2)凝固点:液体凝固形成晶体时也有固定的凝固温度,叫作凝固点。非晶体没有固定的凝固点。
(3)同一种物质的熔点和凝固点相同。
易错提醒
一、核心概念类易错点
熔化≠溶解:熔化是物质从固态吸热变为液态的物态变化,溶解是物质分散到溶剂中形成溶液的过程,比如糖在水里“化了”属于溶解,不是熔化,很多同学容易混淆这两个概念。
“白气”不是气体:所有肉眼可见的“白气”都是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液态,不是气态的水蒸气,不少同学会误判为汽化现象。
晶体/非晶体的判断误区:只有晶体有固定的熔点和凝固点,非晶体(石蜡、玻璃、沥青等)没有固定熔点,“所有固体都有熔点”是典型错误说法。
二、条件规律类易错点
熔化/凝固的“双条件”遗漏:晶体熔化必须同时满足达到熔点+持续吸热,晶体凝固必须同时满足达到凝固点+持续放热,只达到温度不满足热量条件,物态不会变化。比如0℃的冰放在0℃的环境中,无法继续吸热,就不会熔化。
温度变化规律混淆:晶体熔化/凝固时,吸热/放热但温度保持不变;非晶体熔化时吸热温度持续上升,凝固时放热温度持续下降。“熔化过程温度一定上升”“凝固过程温度一定下降”都是错误表述。
同种晶体的熔点=凝固点:很多同学会忽略这个对应关系,比如冰的熔点是0℃,水的凝固点也同样是0℃,二者数值完全相等。
三、特殊场景类易错点
熔点温度的物态判断:处于熔点温度的晶体,可能有三种状态:固态、固液共存态、液态,不能默认只有某一种状态,比如48℃的海波,三种物态都有可能存在。
小容器冰不熔化模型:给烧杯里的冰水混合物加热,烧杯内的冰未完全熔化时,试管里的冰能达到0℃的熔点,但和烧杯温度相同,无法持续吸热,因此试管内的冰一点都不会熔化。
撒盐融雪的原理:撒盐是为了降低积雪的熔点,让雪在低于0℃的温度下就能熔化,不是升高温度或者直接让雪熔化,很多同学会误记为“盐提高了熔点”。
四、实验图像类易错点
晶体熔化图像的“水平段”对应熔化过程,此时是固液共存状态,水平段的起点是固态最后一刻,终点是液态第一刻;非晶体的熔化图像没有水平段,整体呈持续上升的曲线,不要把二者的图像特征搞混。
随学随练
1.小明在探究某种物质熔化规律的实验中,绘制了该物质熔化时的温度变化曲线,如图所示。下列说法正确的是( )
A.该物质熔化过程持续了12min
B.在第8min该物质处于固液共存态
C.该物质在、两点的内能相等
D.该物质熔化过程中温度先升高再不变又升高
【答案】B
【详解】从图像可得:该物质是晶体,从第开始熔化,第熔化结束,结合晶体熔化的特点分析各选项:
A.该物质熔化过程持续时间为
不是,故A错误;
B.第处于的熔化过程中,晶体熔化过程中处于固液共存态,故B正确;
C.晶体熔化时持续吸热,内能不断增大,温度保持不变,因此点的内能大于点的内能,故C错误;
D.熔化过程是BC段,该阶段物质温度保持不变,熔化全部结束后温度才升高,故D错误。
故选B。
2. 如图甲所示,金属镓制成的“小人”在室温为时是固态,当达到某一温度时,就会发生熔化。如图乙所示是其放在手中熔化时的情景,由此可判断镓( )
A.是非晶体 B.其熔点可能是
C.熔化需要吸收热量 D.熔化过程中,温度升高
【答案】C
【详解】A.镓达到某一温度时熔化,说明镓有熔点,是晶体,故A错误;
B.镓在室温为20℃时是固态,则它的熔点高于20℃,镓在人的手中会熔化,则它的熔点低于人的体温,人的体温约为37℃,所以,镓的熔点低于37℃,故B错误;
C.镓熔化的过程中,吸收热量,故C正确;
D.金属镓有固定的熔点,属于晶体,晶体在熔化过程中温度保持不变,其温度始终等于熔点,不会升高也不会降低,故D错误。
故选 C。
知识点 熔化吸热 凝固放热
1. 熔化吸热
(1)熔化吸热:晶体在熔化时虽然温度不变,但是必须对它继续加热,熔化过程才能完成,这表明晶体在熔化时吸热。非晶体熔化也需要吸热,但温度一直上升。所以,熔化吸热。
(2)熔化吸热的应用
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,因为冰块熔化吸热,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)。
2. 凝固放热
(1)凝固放热:因为凝固是熔化的逆过程,所以无论晶体还是非晶体,在凝固时都要放热。液体凝固形成晶体时放出热量,但温度不变;液体凝固形成非晶体时放出热量,温度降低。(均选填“不变”或“降低”)
(2)凝固放热的应用
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。
易错提醒
1.熔化吸热易错点
晶体熔化需同时满足“温度达熔点+持续吸热”,二者缺一不可。0℃的冰放在0℃环境中,因无温度差无法吸热,不会熔化。
晶体熔化时吸热但温度不变,吸收的热量用于破坏晶格结构,而非提升温度,此时处于固液共存态。非晶体无固定熔点,熔化时持续吸热、温度不断上升,无固液共存阶段。
冰上撒盐可降低熔点,让0℃以下的雪也能吸热熔化,这是冬季融雪的常用原理。
2.凝固放热易错点
晶体凝固需同时满足“温度达凝固点+持续放热”,同种晶体的熔点和凝固点数值完全相等。
北方冬天菜窖放几桶水,利用水凝固放热,可使窖内温度不会过低,避免蔬菜冻坏。
非晶体无固定凝固点,凝固时持续放热、温度不断下降,不存在恒温凝固阶段。
易错误区:“物体吸热温度一定上升”不成立,晶体熔化就是反例,吸热时温度保持恒定。
随学随练
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. 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。
题型 熔化与凝固
1.先定状态,再判变化:解题第一步先明确物态变化前后的状态,固态变液态是熔化,液态变固态是凝固,直接排除液化、凝华等无关选项,避免概念混淆。
2.晶体非晶体两步区分:看到温度-时间图像时,有一段水平不变的线段就是晶体,对应温度是熔点/凝固点;全程温度持续上升或下降的就是非晶体,没有固定熔点。
3.牢记“双条件”核心考点:晶体熔化要同时满足“达到熔点+持续吸热”,凝固要同时满足“达到凝固点+持续放热”,两个条件缺一个都不会发生对应变化,比如0℃的冰放在0℃环境里,无法吸热就不会熔化。
4.吸放热规律速记:熔化一定吸热,凝固一定放热,遇到生活应用题时,直接用这个规律判断原理,比如北方菜窖放水防冻,就是利用水凝固放热的特点。
活学活用
1.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
【详解】物质从固态变为液态的物态变化称为熔化,固态打印材料在高温下变成液态,该过程属于熔化;若打印材料是晶体,晶体有固定的凝固点,晶体在凝固过程中放出热量,但温度保持不变。
2.小思将一杯盐水放入温度为的恒温冷冻室内,利用传感器收集数据,绘制了盐水的温度随时间变化的图像,如图所示。分析图像可知:盐冰属于______(选填“晶体”或“非晶体”),这杯盐水的凝固点是________℃。
【答案】 晶体 -4
【详解】由图像可知,盐水在-4℃开始凝固,凝固过程放热但温度保持不变,有固定的凝固点,因此盐冰属于晶体,凝固点是-4℃。
题型研究固体熔化时温度的变化规律
这部分实验题的核心解题技巧可以按三步快速掌握:
先抓实验基础操作考点,牢记器材必须“自下而上”组装,保证用酒精灯外焰加热;水浴法的核心作用是让被加热固体受热均匀、温度上升平缓,方便记录数据;实验要选粉末状固体,让温度计玻璃泡能和被测物充分接触,避免试管底、壁触碰温度计。
再突破图像分析难点,先看温度-时间图像里有没有一段水平线段,有则对应晶体,水平段对应的温度就是熔点,这段时间内物质处于固液共存态,持续吸热但温度不变,内能不断增加;全程温度持续上升的就是非晶体,没有固定熔点。
最后避开高频易错坑点:晶体熔化的两个条件“达到熔点+持续吸热”缺一不可,别误以为温度到熔点就一定会熔化;熔化时间太短不利于观察记录,可通过调小酒精灯火焰、增加水的质量来延长;烧杯口的“白气”不是水蒸气,是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
活学活用
1.图甲是“探究冰熔化特点”的实验装置,取适量碎冰放入试管中,将温度传感器探头插入碎冰中,再将试管置于盛有温水的烧杯中。采集实验数据并观察计算机屏幕显示的冰熔化的温度﹣时间图像如图乙。实验表明:冰熔化过程尽管_______(不再/不断)吸热,但温度却保持______(不变/上升)。
【答案】 不断 不变
【详解】冰是晶体,熔化时不断吸热,温度保持不变,直到全部变为液态。
2.在“探究冰和石蜡熔化特点”的实验中。实验装置如图甲、乙所示,观察到电脑屏幕上显示的冰和石蜡熔化的温度—时间的图像分别如图丙和丁。
(1)在组装器材放置温度传感器时,由于试管内物质熔化后表面会下降,所以温度传感器探头应该放置在物质中间略________(选填“靠上”或“靠下”)的位置。
(2)实验过程中利用温度传感器采集数据,还要观察冰和石蜡的________变化情况。
(3)由图丙可知冰在熔化时需吸热,温度________(选填“升高”“降低”或“不变”);当加热到第300 s时,试管中的物质处于________态(选填“固”“液”或“固液共存”);
(4)分析丁图,根据________可以判断石蜡是非晶体。
【答案】(1)靠下;(2)状态;(3)不变;固液共存;(4)温度不断上升,没有固定的熔点
【详解】(1)试管内物质熔化后表面会下降,将温度传感器探头放在物质中间略靠下的位置,可以保证熔化全过程探头都浸没在待测物质中,始终能准确测量物质内部的温度。
(2)本实验探究熔化特点,除采集温度数据外,还需要观察冰和石蜡在熔化过程中的状态变化,才能总结熔化规律。
(3)冰是晶体,晶体熔化的特点是吸热,温度保持不变;由图丙可知,冰在大约100s~600s温度不变,熔化尚未完成,因此试管中的物质处于固液共存态。
(4)晶体有固定的熔化温度(熔点),非晶体没有固定的熔点,熔化过程中温度会持续升高,因此根据“石蜡熔化时温度不断升高、没有固定熔点”,可以判断石蜡是非晶体。
题型熔化吸热 凝固放热
这里给你整理了熔化吸热、凝固放热的实用解题技巧,帮你快速避开考试里的常见坑:
先抓核心判断逻辑:做这类题第一步先明确物质变化前后的状态,只要是固态→液态就是熔化,一定吸热;液态→固态就是凝固,一定放热。遇到“冰化水、铁变铁水”直接判定为熔化吸热,“水结冰、蜡液变硬”直接判定为凝固放热,能快速排除一半错误选项。
牢记两个“双条件”是得分关键:晶体熔化必须同时满足“温度到熔点+持续吸热”,晶体凝固必须同时满足“温度到凝固点+持续放热”。比如0℃的冰放进0℃的房间,没有温度差就没有热传递,冰没法吸热就不会熔化,这类高频易错题用双条件直接就能判断。
最后结合生活场景秒选:“化雪冷”是雪熔化从空气吸热,北方菜窖放水防冻是水凝固放热保温,冰比同温度水冷却效果好,是冰熔化能多吸一层热。把这些典型场景对应上吸放热规律,做题基本不会出错。活学活用
1.如图所示的马蹄金是南昌汉代海昏侯国遗址博物馆展出的国家文物。浇铸马蹄金时,液态黄金遇冷_____(填物态变化名称)成型,该过程会_____热量。
【答案】 凝固 放出
【详解】浇铸马蹄金时,液态黄金遇冷变成固态黄金成型,这个过程属于凝固,会放出热量。
2.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。
基础通关
1.如图所示为一支3D打印笔,其原理是将固体材料加热成液态从笔尖流出,再经过塑形冷却后得到立体固态作品。该过程涉及的物态变化是( )
A.先液化后凝固 B.先汽化后凝固 C.先熔化后凝固 D.先凝固后熔化
【答案】C
【详解】固体材料加热变为液态,这个过程是熔化;液态材料流出冷却后变为固态作品,这个过程是凝固。因此整个过程涉及的物态变化是先熔化后凝固,故选C。
2. 小明在教室内(室温约)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. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.室温约,此时镓保持固态勺子形状,说明镓的熔点高于,故A不符合题意;
BCD.手捏后镓熔化成液态,人体体温约为,说明镓的熔点低于,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符合题意,CD不符合题意。
故选B。
3. 民间谚语“下雪不冷化雪冷”的说法中,“化雪”过程对应的物态变化是( )
A.液化 B.熔化 C.汽化 D.凝固
【答案】B
【详解】化雪时固态的雪变成液态的水,属于熔化现象,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 下列物质中,属于晶体的是( )
A.玻璃 B.塑料 C.铜 D.沥青
【答案】C
【详解】A.玻璃没有固定的熔点,属于非晶体,故A不符合题意;
B.塑料没有固定的熔点,属于非晶体,故B不符合题意;
C.铜是金属,有固定的熔点,属于晶体,故C符合题意;
D.沥青没有固定的熔点,属于非晶体,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图甲所示是中国传统民俗文化表演技艺——“打铁花”。小明查阅资料了解到铁水变为铁屑的过程中温度随时间变化的图像如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.铁固态时是晶体
B.铁水变为铁屑发生的物态变化是凝固
C.铁在bc段温度不变,但持续放热
D.在ab段,铁处于固液共存态
【答案】D
【详解】A.据乙图可知,铁水凝固成固态铁时有固定的凝固温度,即凝固点,因此铁固态时是晶体,故A正确;
B.铁水变为铁屑,物质状态由液态变为固态,物态变化是凝固,故B正确;
C.根据晶体的凝固过程可知,铁在bc段温度不变,但需要持续放出热量,故C正确;
D.在ab段,是铁凝固前,物质状态是液态,故D错误。
故选 D。
6. 每到元宵节,泸州匠人们都会打铁花祈求风调雨顺,这是独属于中国人的1600℃的浪漫。打铁花前需要用高温将固态铁(晶体)熔化成铁水,再用木棍将滚烫的铁水击打到空中,液态的铁花在飞散的过程中发出耀眼的光芒,最终变为固态铁屑落下。下列关于打铁花的说法正确的是( )
A.熔化过程中固态铁所含有的热量一直在增加
B.液态的铁花在空中凝固成铁屑时要放出热量
C.落下的铁屑不会烫伤人是因为铁的比热容大
D.产生的烟尘颗粒在空气中的运动是分子运动
【答案】B
【知识点】熔化的概念及现象、熔化与凝固的吸放热、温度、热量与内能的区别与联系
【详解】A.热量是一个过程量,不能说物体含有热量,只能说吸收或放出热量。固态铁在熔化过程中是吸收热量,而不是所含的热量一直在增加,故A错误;
B.液态的铁花在空中凝固成铁屑,属于凝固现象,凝固是放热过程,要放出热量,故B正确;
C.落下的铁屑不会烫伤人,是因为铁汁被打散后,下落时会迅速冷却,温度会有所降低,而不是因为铁的比热容大。实际上,铁的比热容较小,相同质量的铁和其他物质相比,升高或降低相同温度时,铁吸收或放出的热量少,故C错误;
D.产生的烟尘颗粒不是分子,烟尘颗粒在空气中的运动是机械运动,而不是分子运动。分子运动是肉眼看不见的,故D错误。
故选B。
7. 如图所示的是某种固态物质发生物态变化时其温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.从图像中可看出,这种物质应该是晶体
B.在图像的AB段,该物质处于液态
C.这种物质的沸点为80℃
D.在图像的BC段,因为温度不变,所以物质不用吸收热量
【答案】A
【详解】ABC.由图可知,BC段时这种物质吸热,但温度不再升高,说明此时物质达到了熔点,正在熔化,AB段是物质熔化前,处于固态,因此这种物质属于晶体,而且其熔点为80℃,故A正确,BC错误;
D.从图象可以看出,BC段是熔化阶段,温度不变,但在吸热,故D错误。
故选A。
8. 图是海波的熔化图像,从图像中获得的信息正确的是( )
A.海波的沸点是48℃
B.海波在CD段是气态
C.海波在BC段不吸收热量
D.加热8min时海波处于固液共存状态
选择理由:______________________________________
【答案】 D 由图像可知,BC段吸收热量,温度保持不变,为海波的熔化阶段,海波熔化时有固定的熔点,海波从6min 开始熔化,到12min时熔化结束,加热8min时海波正处于熔化过程,海波处于固液共存态
【详解】AC.由图像可知,BC段温度保持不变,为海波的熔化阶段,海波熔化时有固定的熔点,海波的熔点为48℃,海波在熔化过程中,虽然温度不变,但需持续吸热,故AC错误;
BD.由图像可知,海波从6min 开始熔化,到12min时熔化结束,加热8min时海波正处于熔化过程,海波处于固液共存态,C点海波熔化结束,吸收热量,温度持续升高,海波在CD段是液态,故B错误,D正确。
故选D。
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. 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
【详解】水雾是液态的小水滴,雪花是固态的冰,从液态变为固态的物态变化是凝固,凝固过程需要放出热量。
素养提升
11.如图所示是甲、乙两种固体的熔化实验图像,固体甲第6分钟的状态是________,由图像可知乙是________(晶体或非晶体)。
【答案】 固液共存 非晶体
【详解】晶体熔化时有一段温度不变的平台期,甲有固定熔点,是晶体。 甲在第4min开始熔化,第8min熔化结束,第6分钟处于熔化过程中,此时状态为固液共存;
乙的温度随时间持续上升,没有固定的熔化温度,所以乙是非晶体。
12. 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。
13. 如图所示为萘的熔化和凝固图像,试根据图像说法正确的是( )
A.萘是非晶体 B.BC段萘为固态
C.萘的凝固点是80°C D.萘的凝固过程需要吸热
【答案】C
【详解】A.由图可知,萘有固定的熔点和凝固点,因此萘是晶体,故A错误;
B.由图可知,BC段温度不变,是萘的熔化过程,此过程中萘处于固液共存状态,故B错误;
C.图中EF段温度不变,是萘的凝固过程,萘在凝固过程中温度保持80°C不变,故其凝固点为80°C,故C正确;
D.萘的凝固过程需要放热,故D错误。
故选C。
14.小明猜想水中加入别的物质后一定会对水的凝固点产生影响,为了验证,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像,如图1所示。
(1)从图像中可以看出盐水从第10分钟开始凝固,凝固过程用了________分钟。
(2)从图像中得到晶体的液态物质在凝固过程中的温度________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)凝固点为______℃。实验验证了小明的猜想,因为与水相比,凝固点变_____了(选填“高”或“低”)。
(4)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图2所示,试管中的冰水混合物中的冰会_________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1)10;(2)不变;(3) -2;低;(4)变多
【详解】(1)由图1可知,盐水从第10min开始凝固,到第20min凝固结束。凝固过程持续的时间为
(2)图1中有一段平行于时间轴的线段,说明该物质在凝固过程中温度不变。
(3)晶体凝固时的温度叫做凝固点。由图1可知,盐水在凝固过程中保持-2°C不变,所以其凝固点为 -2°C。
标准大气压下纯水的凝固点是0°C 。实验中盐水的凝固点是-2°C,比水低,说明水中加入杂质后凝固点降低了。
(4)冰水混合物的温度是0°C ,而正在熔化的盐冰水混合物温度为-2°C ,试管内的冰水混合物会向外界放出热量。冰水混合物中的水在0°C时继续放热,会发生凝固现象变成冰,因此试管中冰的量会变多。
15. 实验小组“探究某液体凝固时温度的变化规律”装置如图甲所示,在空烧杯中固定一温度传感器,传感器与电脑连接,在烧杯中倒入适量该液态物质,一段时间后,该物质发生凝固现象。用电脑软件绘出该物质凝固过程中温度随时间变化的图像,如图乙所示。
(1)测得该物质的凝固点为________℃;
(2)要使该液态物质凝固更快,请提出一条合理的建议:________________。
【答案】(1)48;(2)降低环境温度或减小物质的质量;
【详解】(1)由图乙可知,该物质凝固阶段温度稳定在48°C不变,因此凝固点为48°C。
(2)物质凝固需要向外放热,降低环境温度可以让物质更快降温凝固;减小液态物质的质量也可以让物质降温更快,加快凝固。
迁移创新
16. 小红采用图甲实验装置探究冰的熔化特点
(1)图乙中温度计示数为________℃,它对应甲图中的温度计________(①/②)。
(2)在图丙中_____时间内,试管中的冰处于熔化状态,由_____可知此过程中试管内物质在吸热。
(3)曲线A逐渐趋于平缓,是由于试管内、外物质的温度差______所致。
(4)分析表明,冰属于________(晶体/非晶体)。
【答案】(1) -4;①;(2) ;保温杯中的水温一直降低/图线A持续下降;(3)变小;(4)晶体
【详解】(1)图乙温度计分度值为1℃,液柱在 0℃下方第4格,示数为-4℃;
①是测试管内碎冰温度,②测温水温度,此低温对应试管内温度计①。
(2)冰熔化时温度保持0℃不变,对应图像;
判断吸热依据:保温杯中的水温一直降低,说明试管中的冰在吸收热量。
(3)温水不断放热降温,试管内物质不断吸热升温,内外温度差变小,热传递速度变慢,温水降温速度放缓,曲线趋于平缓。
(4)冰熔化过程中温度保持不变,有固定熔点,属于晶体。
17. 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.用的热水水浴加热
(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。
18. 小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同,决定探究影响冰块熔化快慢的因素。
(1)相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量______(选填“多”或“少”)。
(2)为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,应选用下列方案______。
方案一:如图甲、乙,取两个相同的0℃的冰块,一块直接放入水中,另一块竖切成4小块放入相同的水中,记录冰块完全熔化的时间分别为t1、t2。
方案二:如图丙、丁,在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中,分别放入相同的6℃的冰块,盖上杯盖使冰块保持浸没,记录冰块完全熔化的时间分别为t3、t4。
(3)采用方案一进行实验,发现t2<t1,得出的结论是___________。采用方案二进行实验,发现t3≠t4,得出的结论是________。
【答案】(1)多;(2)一;(3) 其他条件相同时,冰块与液体接触面积越大,熔化越快 其他条件相同时,冰块熔化快慢与液体种类无关
【详解】(1)冰块熔化需要吸收热量,相同的0℃冰块,熔化得快说明相同时间内吸收的热量更多,因为吸收热量越快,熔化速度越快。
(2)探究冰块熔化快慢与接触面积的关系时,要控制其他变量相同,只改变接触面积。方案一中,冰块的温度、质量,液体的种类、温度等都相同,只有接触面积不同,符合控制变量法;方案二改变的是液体种类,探究的是液体种类对熔化快慢的影响,所以应选方案一。
(3)方案一中,,说明切成小块的冰块(接触面积大)熔化时间更短,即熔化更快,所以得出结论:其他条件相同时,冰块与液体接触面积越大,熔化越快。
方案二中,水和浓盐水是不同种类的液体,冰块熔化时间不同(),说明液体种类会影响冰块熔化快慢,得出结论:其他条件相同时,冰块熔化快慢与液体种类有关。
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