第2节 熔化和凝固(模型与方法)物理人教版八年级上册
2026-07-28
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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 | 7.69 MB |
| 发布时间 | 2026-07-28 |
| 更新时间 | 2026-07-29 |
| 作者 | 轻松学物理 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58983154.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦初中物理“熔化和凝固”核心知识点,从物质三态判断切入,系统梳理熔化凝固现象、晶体非晶体区分、探究实验、图像分析、熔点凝固点、条件及实际应用,构建完整知识支架,每个模型配套技巧、口诀与例题。
资料以模型化设计与分层训练为特色,通过“固态硬邦邦”等口诀强化物理观念,探究实验(如模型04)培养科学探究能力,图像分析(模型05)训练科学思维,分层练测兼顾基础与培优,课中辅助教学,课后助学生查漏补缺。
内容正文:
第2节 熔化和凝固
(
模型破解
规范思维路径,强化科学逻辑
……………………………………………………
…
…………
01
~
2
5
模型
0
1.
物质三态及其变化
………………………………………………………………………………
01
模型02.
熔化和凝固现象
…………………………………………………………………………………
02
模型03.
晶体和非晶体的判断
……………………………………………………………………………
04
模型04.
探究固体熔化时温度的变化规律
………………………………………………………………
06
模型05.
熔化和凝固图像
………………………
………………
…………………………………………
10
模型0
6
.
熔点和凝
固
点
……………………
…………………
……………………………………………
13
模型0
7
.
熔化和凝固的条件
………………
…………
……………………………………………………
15
模型0
8
.
熔化和凝固的实际应用
………………………
…………
………………………………………
18
真题演练
熟悉考试形式,提升实战能力
…………
……
………………………………………
…
………
21
~
25
分层练测
实现精准提效,最终整体达标
…………………………………………………………………
25
~
34
基础夯实
……………………………………………………………………………………
25
~
28
培优拔高
……………………………………………………………………………………
29
~
34
)
模型01.物质三态判断
(
技巧:
形态特征锚定
:固态有固定形状和体积,液态有固定体积、无固定形状,气态无固定体积和形状,直接通过物理形态快速区分。
温度前提优先
:物质的状态和温度
、压
强相关,判断前必须先明确常温常压等指定条件,比如常温下铁是固态、水是液态、氧气是气态。
口诀:
固态硬邦邦,形稳体积刚;
液态淌一淌,装啥啥模样;
气态到处闯,填满整间房。
)
(
提醒:
肉眼可见的
“
白气
”“
雾
”
不是气态,是液态小水滴,人眼无法直接看到无色的水蒸气(气态)。
不要把物体形状改变当成物态变化,比如把铁块压成铁片,状态仍为固态,不属于物态变化。
)
【例1】自然界中,水有三种状态。雪是自然界中水的________;雾是自然界中水的________。其中,固态的水(冰)在宁夏的冬天可以用于____________(列举一个应用即可)。
【答案】固态;液态;制作冰雕
【解析】雪是固态的水,所以雪是自然界中水的固态形式。
是小水滴悬浮在空气中形成的,小水滴是液态的水,所以雾是自然界中水的液态形式。
在宁夏的冬天,固态的水(冰)可以用于制作冰雕,冰雕是一种艺术形式,具有观赏价值。
【变式1-1】自然界中常见的物质通常以固态、液态和气态三种状态存在,物质以什么状态存在,跟物体的________有关。
【答案】温度
【解析】随着温度的变化,物质可以在固态、液态、气态间转化,物质处于什么状态,与物体的温度有关。
【变式1-2】如图所示,玻璃杯中的牛奶具有固定的________,没有固定的________;物质的状态在一定条件下可以转变,物质从一种状态转变为另一种状态的过程叫做_____________。
【答案】体积;形状;物态变化
【解析】杯中牛奶为液体,它有固定的体积,但没有固定的形状,它的形状随容器而改变。
物质通常有固态、液态、气态三种状态,物质从一种状态转变为另一种状态叫做物态变化。
【变式1-3】水在自然界以不同形态存在。雨、露、雾、霜、雹、水蒸气都是水的“化身”,属于固态的有________,液态的有___________;气态的有_________;液态物质的特征是:_____________________。
【答案】雹、霜;雨、露、雾;水蒸气;有一定的体积,但没有一定的形状
【解析】根据物质三种状态的特征可知:霜、雹有一定的体积和形状,属于固态;雨、露、雾有一定的体积,但没有一定的形状,属于液态;水蒸气没有一定的体积和形状,属于气态。
模型02.熔化和凝固现象判断
(
技巧:
熔化是固态变液态(吸热),凝固是液态变固态(放热)
。
两步定物态变化
:
先找物质变化前的初态、变化后的终态,初态为固态、终态为液态就是熔化;初态为液态、终态为固态就是凝固,避开
“
只看终态
”
的误区,比如水变成冰是凝固,冰化成水是熔化,水蒸气变成水属于液化,和熔化凝固无关。
区分易混
的
场景
:
注意熔化和溶解的差异,糖在水里
“
化了
”
是溶解,不是熔化;冰摩擦化水、钢
)
(
块变成钢水才是典型的熔化现象。
口诀:
吸热方教固态融,放热还令液成封。
世间多少往来事,只在温凉一转中。
提醒:
冰化成水、冰块在饮料中消失是熔化;水结冰、冬天屋檐冰挂是凝固,别和液化、凝华混淆。
)
【例2】2025年初,我国科学家在天宫空间站首次制出工业级铌合金,其熔点超过2400℃。在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒使其转变为液态,液态金属能凌空漂浮,避免了金属与容器接触可能产生的污染,使材料纯度得以提高,则下列说法正确的是( )
A.在制备过程中铌合金颗粒变为液态是熔化现象 B.液态铌合金凝固的过程中不断吸收热量
C.温度为2000℃时,铌合金为液态 D.铌合金属于非晶体
【答案】A
【解析】A.在制备过程中铌合金颗粒变为液态是熔化现象,故A正确;
B.凝固放热,所以液态铌合金凝固的过程中不断放出热量,故B错误;
C.铌合金熔点超过2400℃,而2000℃低于其熔点,此时铌合金为固态,故C错误;
D.铌合金属于晶体,因为其有固定的熔点,故D错误;
故选A。
【变式2-1】儿童发烧时身体不适,家长常使用儿童退热贴进行物理降温。某款退热贴内部含有专用高分子凝胶,常温下为固态,敷贴在额头后慢慢变成液态,且整个过程温度几乎保持不变。该凝胶发生的物态变化是_______。
【答案】熔化
【解析】凝胶初始为固态,敷贴后变为液态,因此该物态变化为熔化。
【变式2-2】如图所示,3D打印机会先将固态材料在高温下________(填物态变化名称)成液态材料,此过程需要________热量(选填“吸收”或“放出”);打印时喷头按照3D图纸将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物,此过程是________(填物态变化名称),需要________热量(选填“吸收”或“放出”)。
【答案】熔化;吸收;凝固;放出
【解析】在打印过程中,将固态材料在高温下变成液态材料,属于熔化现象,熔化吸热。
材料冷却后形成立体实物是则液态重新变为固态,属于凝固现象,凝固过程中需要放出热量。
【变式2-3】如图所示,国家级非物质文化遗产“打铁花”是将高温下生铁化成的铁水用力泼洒出去,铁水形成铁屑的过程。关于“打铁花”过程,下列分析正确的是( )
A.“打铁花”时,铁水温度一直上升 B.“打铁花”表演伴随着凝固物态变化过程
C.“打铁花”表演伴随着液化物态变化过程 D.“将铁水泼洒出去”时,铁水在持续吸热
【答案】B
【解析】“打铁花”的核心过程是高温液态的铁水被泼洒到空气中,遇冷后变成固态的铁屑。这一过程属于凝固,即物质从液态变为固态的物态变化。因为铁是晶体,在凝固过程中温度保持不变,所以铁水温度而非一直上升,而凝固是放热过程,铁水在变成铁屑时会向周围环境放热,而非持续吸热。故ACD错误,B正确。
故选B。
模型03.晶体和非晶体的判断
(
技巧:
口诀速记排除
:
记住常考非晶体顺口溜
“
玻璃塑像吃香喝辣
”
,对应玻璃、沥青、塑料、橡胶、松香、蜡,其余常见固体大多为晶体,直接排除选项中的非晶体即可快速选出答案。
概念陷阱规避
:
有规则几何外形的固体不一定是晶体,人工塑形的玻璃制品也能有规则外形。多晶体属于晶体但表现为各向同性,不能仅凭各向同性判定为非晶体。有固定组成的物质不一定是晶体,如无定形二氧化硅就属于非晶体。
图像秒杀技巧
:
熔化
/
凝固图像中,有一段水平温度平台的是晶体,全程温度持续上升
/
下降的是非晶体,直接通过平台特征快速区分。
口诀:
晶体熔化有熔点,吸热升温到不变;非晶熔化没定点,一直吸热温在变。
玻璃塑像吃香辣
(玻璃、塑料、橡胶、松香、沥青)
,全是非晶别记差;海波冰盐金属类,全是晶体亮晶晶。
)
【例3】如图所示,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。关于这的说法中正确的是( )
A.这种颗粒是非晶体 B.这种颗粒是晶体
C.水温高于55℃时颗粒会升温 D.在一定时间内保持温度不变时这种颗粒一定是熔化过程
【答案】B
【解析】AB.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,说明这种颗粒由固体变为液体时吸热但温度保持不变,所以这种颗粒是晶体,故A 错误,B正确;
C.晶体有固定的熔点,熔化过程中吸热,温度保持不变,所以水温高于55℃时,颗粒会熔化,温度保持不变,故C错误;
D.在一定时间内保持温度不变时这种颗粒可能是熔化过程,也可能是凝固过程,故D错误。
故选:B。
【变式3-1】关于晶体与非晶体,下列说法正确的是( )
A.玻璃、海波、水都属于晶体 B.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
C.晶体熔化时吸热,非晶体熔化时不吸热 D.在标准大气压下,铁的熔点低于金的熔点
【答案】B
【解析】A.玻璃属于非晶体,故A错误;
B.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,故B正确;
C.晶体熔化时吸热,非晶体熔化时也需吸热,故C错误;
D.在标准气压下,铁的熔点是1535℃,金的熔点是1064℃,说明铁的熔点高于金的熔点,故D错误。
故选:B。
【变式3-2】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_________,这一过程会_________(选填“吸收”或“放出”)热量。铁是_________(选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】熔化;吸收;晶体。
【解析】“铁化如水”是铁从固态变为液态,属于熔化过程,熔化需要吸收热量。
铁是晶体。
故答案为:熔化;吸收;晶体。
【变式3-3】下列各组物质中,都是晶体的是( )
A.冰和水 B.铜和固态水银
C.玻璃和石蜡 D.海波和沥青
【答案】B
【解析】本题要求判断哪一组物质都是晶体。晶体具有规则的几何外形、固定的熔点,且内部粒子排列有序。
选项A:冰和水。冰是水的固态形式,属于晶体(分子晶体);水是液态,不具有晶体结构,不属于晶体,因此这一组不全都是晶体。
选项B:铜和固态水银。铜是金属元素,具有晶格结构(面心立方),是典型的晶体;固态水银指汞在低温下固化后的状态,汞的固态形式也是晶体(如六方密堆积结构),因此这一组都是晶体。
选项C:玻璃和石蜡。玻璃是无定形固体,内部粒子无序排列,没有固定熔点,属于非晶体;石蜡是烃类混合物,通常呈现无定形状态,也属于非晶体,因此这一组不全都是晶体。
选项D:海波和松香。海波是硫代硫酸钠(Na2S2O3)的俗称,具有规则晶格,是晶体;松香是一种天然树脂,内部无序,没有固定熔点,属于非晶体,因此这一组不全都是晶体。
故答案选B。
模型04.探究固体熔化时温度的变化规律
(
技巧:
固体熔化时,晶体温度保持不变,非晶体温度持续升高
。这是探究固体熔化规律的核心结论,具体表现取决于物质是晶体还是非晶体
。
口诀:
晶熔吸热温不变,非晶边熔边升温。
自下而上装器材,水浴搅拌匀受热。
提醒:
晶体熔化必须同时满足
“
达到熔点
”
和
“
持续吸热
”
两个条件,缺一不可。
)
【例4】某同学利用如图所示的实验装置探究海波熔化时温度的变化规律,得到了如图C所示的温度随时间变化的图像。
(1)实验应采用________(“A”或“B”)装置,该装置实验时温度上升较________(“快”或“慢”),便于记录数据;
(2)安装时应根据__________(“温度计”或“酒精灯”)确定铁圈和石棉网的位置;
(3)图C是海波熔化过程的温度-时间图像。从图像中可看出,8~10分钟海波处于________(“固”、“液”或“固液共存”态),海波的熔点是________℃。
【答案】(1)B;慢;(2)酒精灯;(3)液;48
【解析】(1)为了使固体物质受热均匀,用水浴法,故采用B装置,该装置实验时还可以使温度上升较慢,便于记录数据。
(2)实验时用酒精灯外焰加热,安装装置时,用酒精灯确定铁圈和石棉网的位置。
(3)由图C可知,4~7min海波保持48℃不变,是海波的熔化过程,海波的熔点是48℃,7min海波熔化完成,8~10min海波处于液态。
【变式4-1】如图甲所示,在“探究冰和石蜡的熔化特点”实验中。
(1)实验中使用的测量温度的实验仪器名称是____________;
(2)冰熔化实验没有用酒精灯加热,能否说明冰熔化不需要吸收热量?________;
(3)比较如图乙所示冰和石蜡熔化的温度-时间图像,最主要的区别是:________________________;
(4)下列图像中,能反映水凝固时温度随时间变化特点的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)温度传感器;(2)不能;(3)见解析;(4)C
【解析】(1)由图可知,测量温度计的仪器和计算机连接,所以实验中使用的测量温度的实验仪器是温度传感器。
(2)物质熔化需要吸热,实验没有用酒精灯加热,冰在熔化时可以从周围空气吸收热量。
(3)由图乙可知,冰熔化时温度不变,石蜡熔化时温度升高。
(4)水在凝固前温度降低,凝固过程中温度不变,凝固结束温度降低,凝固点是0℃,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式4-2】如图甲所示的是探究“固体熔化特点”的实验装置。两个相同的试管中分别放入海波和蜂蜡碎块及、两支温度计,烧杯中装入适量的水。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
50
51
蜂蜡的温度/℃
40
41
42
44
46
47
48
49
51
(1)在组装实验装置时,应先确定________(选填“A”“B”或“C”)的位置。
(2)该实验中烧杯下垫有陶土网,用水浴法对试管内的物质进行加热,这些操作的目的主要是____________________。
(3)待温度升高到40℃时,小宇同学每隔1min记录一次物质的温度,同时观察物质的________,数据记录如表所示,第9min时,b温度计的示数如图乙所示,温度值为________℃,此时熔化过程恰好结束。
(4)由实验现象和数据可知,属于晶体的是_________。
(5)另一小组的小泽同学发现,在海波熔化的过程中撤去酒精灯,海波还会继续熔化,出现这种现象的原因是________________________________________________。
(6)根据(5)的实验现象可知,若在没有酒精灯的情况下,该实验________(选填“可以”或“不可以”)使用95℃的热水作为热源进行加热。
【答案】(1)A;(2)使被加热物体受热均匀;(3)状态;52;(4)海波;
(5)水的温度仍然高于海波的熔点,海波还可以继续吸热;(6)可以
【解析】(1)在组装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行,所以应先确定A的位置,确保利用酒精灯外焰加热。
(2)水浴加热和垫陶土网,可避免局部温度过高,让加热物体受热更均匀,便于观察熔化过程。
(3)探究固体熔化特点时,要及时观察物质的温度变化情况及物质的状态;如图乙,温度计的分度值为2℃,温度值为52℃。
(4)晶体熔化时温度保持不变(存在“熔点”),表格中海波在4~7min温度稳定在48℃,符合晶体熔化特点;蜂蜡温度持续上升,属于非晶体。
(5)海波熔化过程利用水浴加热法,撤去酒精灯,烧杯内水的温度仍然高于海波的温度,海波还可以继续从水中吸热,继续熔化。
(6)若没有酒精灯,用95℃的热水作为热源,由于热水温度远高于海波的熔点,热水能通过热传递持续向海波提供热量,满足海波熔化的条件:达到熔点且持续吸热,因此可以使用。
【变式4-3】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
【解析】(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。
模型05.熔化和凝固图像
(
技巧:
1.三步快速判图:
判类型
:
温度整体上升是熔化,整体下降是凝固。
分晶非晶
:
有平行于时间轴的恒温段是晶体,全程无恒温段、温度持续变化是非晶体。
定状态
:
恒温段对应熔点
/
凝固点,该阶段物质处于固液共存态。
2.细节计算技巧:
熔化时长=恒温段结束时间-开始时间,凝固时长同理计算。
温度恰好等于熔点时,物质可能是固态、液态或固液共存态。
口诀:
升温熔,降温凝,平段晶体斜非晶,
平段温度是熔点,固液共存段中行。
提醒
:
熔点温度下的晶体,可能是固态、液态或固液共存态,不能只答一种。
晶体熔化/凝固过程中,虽温度不变,但必须持续吸/放热,不会停止热传递。
熔化前全为固态,熔化后全为液态;凝固前全为液态,凝固后全为固态,别混淆阶段状态。
)
【例5】如图所示,是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像。下列说法正确的是( )
A.在5min时,该物质处于固液共存状态 B.在BC段该物质不吸热
C.该物质凝固过程持续了4min D.该物质在EF段放热,温度降低
【答案】A
【解析】A.如图,从3min开始熔化,到6min结束,故在5min时,该物质处于固液共存状态,故A正确;
B.在BC段,该物质不断吸热,但温度不变,故B错误;
C.该物质从12min开始凝固,到15min凝固结束,该物质凝固过程持续了3min,故C错误;
D.该物质在EF段是凝固过程,此时放热,温度不变,故D错误。
故选A。
【变式5-1】探究海波熔化时温度的变化规律:
(1)如图甲是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像。海波的熔点是________℃,49℃的海波,状态是________。
(2)用质量为m1的海波做实验,绘制的海波的温度随时间变化的图线如图乙中的a,若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图乙中的________(选填“b”、“c”或“d”)。
【答案】(1)48;液态;(2)c
(1)由图可知,海波在熔化过程中温度保持48℃不变,因此海波的熔点是48℃。
49℃的海波高于熔点,此时状态是液态。
(2)海波质量增加,会使从开始加热到达到熔点的时间变长,但熔点不变,因此用质量更大的海波做实验,得到的图线是c。
【变式5-2】如图所示为某物质的凝固图像,以下说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.第13min时该物质处于固液共存态
C.该物质的凝固过程一共花了30min
D.将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,则试管内冰的质量将不变
【答案】B
【解析】A.由图像可知,该物质在凝固过程中,有一段温度保持不变,说明它有固定的凝固点,而非晶体没有固定的凝固点,所以该物质是晶体,故A错误;
B.该物质从第10min开始凝固,到第20min凝固结束,在凝固过程中处于固液共存态,第13min处于这个时间段内,因此此时该物质处于固液共存态,故B正确;
C.该物质从第10min开始凝固,到第20min凝固结束,凝固过程持续的时间是20min 减去10min,即10min,而不是30min,故C错误;
D.由图像可知,该物质的凝固点是-2℃,冰水混合物的温度是0℃,将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(此时该物质温度为-2℃),冰水混合物会向该物质放热,水会凝固成冰,因此试管内冰的质量将增加,故D错误。
故选B。
【变式5-3】小州同学看到环卫工人在冰雪覆盖的道路上洒盐,她想:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化时特点有何不同?含盐浓度不同的冰,熔化特点有无区别?为此,她进行了下列探究过程:
她用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水分别制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,在冰块中插入温度计,记下此时温度计的示数。每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。在相同条件下测量三者的温度变化,得到如图所示的三条温度变化曲线(①纯冰、②淡盐冰、③浓盐冰)。
(1)在选择冰块吸热方式时,现有如图所示的三种方法,A(开水加热装置)、B(酒精灯直接加热装置)、C(室温下放置的装置),最佳的方法是_______(选填“A”、“B”或“C”)装置;(实验环境温度大约是10℃)
(2)根据曲线图可知:利用盐水制成的冰_________(选填“是”或“不是”)晶体;浓盐冰的熔点是________℃;
(3)根据分析可以得到:在冰雪覆盖的道路上洒盐,可以________(选填“提高”或“降低”)冰的熔点;并且含盐浓度越高的冰,能在更________的温度下熔化;
(4)她通过分析实验数据和图线,又有了新发现:含盐浓度越高的冰,熔化前升温越________。
【答案】(1)C;(2)是;-7;(3)降低;低;(4)快
【解析】(1) A用开水加热、B用酒精灯直接加热,都会让冰升温熔化速度过快,不方便记录温度、观察状态变化;实验环境温度约为10℃,高于冰的熔点,C装置让冰在室温下吸热熔化,冰受热均匀、熔化速度慢,便于观测实验现象和记录数据,故选C。
(2) 晶体的核心特点是熔化过程中温度保持不变,由图乙可知,盐水制成的冰熔化时存在温度不变的阶段,因此是晶体;浓盐冰对应曲线③,其熔化阶段保持不变的温度为-7℃,因此浓盐冰的熔点为-7℃。
(3)纯冰熔点为0℃,淡盐冰熔点为-3℃,浓盐冰熔点为-7℃,说明洒盐可以降低冰的熔点;且含盐浓度越高,冰的熔点越低,因此含盐浓度越高的冰,能在更低的温度下熔化。
(4)熔化前,相同时间内,含盐浓度越高的冰升高的温度更大,因此含盐浓度越高的冰,熔化前升温越快。
模型06.熔点和凝固点
(
技巧:
①
明辨概念边界
:只有晶体有固定熔点
/
凝固点,非晶体没有;同种晶体的熔点和凝固点数值完全相等,这是解题的核心前提。
②
抓双条件判状态
:晶体熔化必须同时满足「达到熔点
+
持续吸热」,凝固必须同时满足「达到凝固点
+
持续放热」,两个条件缺一不可,比如烧杯中冰未完全熔化时,试管里的冰虽达
0℃
但无法吸热,完全不会熔化。
③
温度
-
时间图中,
平行于时间轴的水平线段
对应的温度就是熔点
/
凝固点,有该段的是晶体,全程无恒温段的是非晶体。
④
升温趋势带水平段是熔化图像,降温趋势带水平段是凝固图像,可快速区分两类过程。
⑤
直接从熔点表中提取对应物质的温度,结合环境温度判断物质状态:温度高于熔点为液态,低于熔点为固态,等于熔点时可能是固态、液态或固液共存态。
⑥
温度计选型题:保证测温物质在待测低温下仍为液态,比如
-52.3℃
的极寒环境要选酒精温度计,不能选凝固点
-
39℃
的水银温度计。
口诀:
晶体熔凝有定点,同温吸放热互换,
平段卡准温度线,缺热状态不突变。
提醒:
杂质
/
加盐会降低冰的熔点,不是升高,比如撒盐融雪、水和酒精混合液做冷却液,都是利用了降低凝固点的原理。
区分熔化和溶解:糖在水里
“
化了
”
是溶解,不是熔化,这类概念辨析是高频坑点。
)
【例6】关于下列几种晶体的熔点(在标准大气压下),下列说法中正确的是( )
①固态水银-38.8℃;②金1064℃;③铜1083℃;④铁1535℃;⑤钨3410℃;⑥固态氢-259℃
A.用钨制成的灯丝不易熔化 B.在零下255℃时,氧是固态
C.水银温度计可测量零下40℃的气温 D.铜球掉入铁水中不会熔化
【答案】A
【解析】A.因为金属钨的熔点高,不易熔化,因此用钨做白炽灯的灯丝,故A正确;
B.固态氢的熔点是-259℃,所以在零下255℃时,氢是液态,故B错误;
C.水银的凝固点为-38.8℃,测量-40℃的气温时,没等到测出当地气温,里面的水银已经凝固了,无法使用,故C错误;
D.铁水的温度是1535℃或1535℃以上,高于铜的熔点1083℃,所以铜球掉入铁水中就会熔化,故D错误。
故选:A。
【变式6-1】根据表中几种物质的熔点,下列说法中正确的是( )
名称
固态水银
金
铜
铁
固态氢
钨
熔点/℃
-38.8
1064
1083
1535
-259
3410
A.-200℃的氢为固态 B.铜球掉入铁水中不会熔化
C.在气温为-50℃的地方不能选用水银温度计 D.铁和钨相比,用铁制成的灯丝不易熔化
【答案】C
【解析】A.-200℃的氢为液态,因为固态氢的熔点(凝固点)为-259℃、-200℃高于其凝固点,故A错误;
B.铜球掉入铁水中会熔化,因为铁水的温度高于铜的熔点,故B错误;
C.在气温为-50℃的地方不能选用水银温度计,因为水银的凝固点是-38.8℃,-50℃低于水银的凝固点,此时水银已成固态,故C正确;
D.铁和钨相比,用钨制成的灯丝不易熔化,因为钨丝的熔点高,故D错误。
故选:C。
【变式6-2】(多选)下列说法正确的是( )
A.同一种晶体的熔点和凝固点相同 B.每一种固体都有自己的熔点
C.无论是夏天还是冬天,冰水混合物的温度都是 0℃ D.冰的温度升高到 0℃,它就会熔化
【答案】AC
【解析】A.同种晶体的熔点和凝固点相同。符合题意。
B.固体分晶体和非晶体,晶体有熔点,非晶体没有熔点。不符合题意。
C.无论冬天还是夏天,冰水混合物的温度都是0℃。符合题意。
D.冰的温度升高到0℃,还要继续吸收热量,冰才能熔化。不符合题意。
故选:AC。
【变式6-3】水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-117℃,小明把酒精和水的混合物放入冰箱的冷冻室(冷冻室温度可达-5℃)中,经过相当长的时间后,从冷冻室取出混合液体时,却发现混合液没有凝固。就这个现象请你提出一个猜想:_________________________________;根据这一猜想举出一个实际应用的例子:____________________________________________________________。
【答案】两种液体混合时其凝固点降低了;在冬天为了使雪熔化得快一些,人们总是在雪的表面撒一层盐
【解析】(1)把混合液放入温度为-5℃的冰箱的冷冻室中,经过相当长的时间后,水并没有凝固,说明混合液的凝固点降低了。
(2)这样的例子有:在冬天为了使雪熔化得快一些,人们总是在雪的表面撒一层盐。
故答案为:两种液体混合时其凝固点降低了;在冬天为了使雪熔化得快一些,人们总是在雪的表面撒一层盐。
模型07.熔化和凝固的条件
(
技巧:
1.核心双条件解题法
晶体熔化必满足两点
:
温度达到熔点
+
持续吸热,两个条件缺一不可。
晶体凝固必满足两点
:
温度达到凝固点
+
持续放热,缺任意一个过程都不会发生。
同种晶体的熔点和凝固点数值完全相同,这是快速解题的隐含条件。
2.经典场景秒杀技巧
试管冰不熔化类题:
烧杯里的冰水混合物温度始终为
0
℃
,试管内冰能达到熔点,但和外界无温度差,无法持续吸热,因此不会熔化。
0
℃
冰和水共存类题:
和外界无热传递时,两者温度相同,都无法完成吸放热,冰不会熔化、水也不会凝固。
熔点温度状态判断题:
处于熔点的晶体,可能是固态、液态,也可能是固液共存态,别只选单一状态。
3.
图像里的水平线段,就是熔化/凝固的核心过程:
水平段对应的温度就是熔点/凝固点,直接读数即可。
水平段对应的时间段,就是固液共存的相变时长,可直接计算熔化/凝固耗时。
无水平段的图像,直接判定为非晶体,没有固定熔点/凝固点。
口诀:
熔要吸热达熔点,凝需放热到凝点,
晶体双条缺一断,非晶无点随温变。
提醒:
①
仅温度达到熔点的晶体,若无法从外界吸热(如和环境温度相同),不会发生熔化,典型题如烧杯内冰水混合物中,试管里的冰温度到
0
℃
但无法吸热,完全不会熔化。
②
同一晶体的熔点和凝固点数值完全相同,标准大气压下冰的熔点、水的凝固点都是
0
℃
。
③
晶体刚好处于熔点/凝固点时,物态有固态、固液共存、液态三种可能,不能直接判定为某单一状态。
④
熔化过程物体吸热但温度不一定升高(晶体熔化时温度保持不变),凝固过程物体放热但温度不一定降低(晶体凝固时温度保持不变)。
)
【例7】把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中,如图所示。用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的冰块有大半熔化时,试管中的冰________(选填“会”或“不会”)熔化,理由是______________________________________________________。
【答案】不会、试管中的冰达到熔点后不能继续吸热
【解析】晶体熔化需要同时满足两个条件:一是温度达到熔点;二是能持续从外界吸收热量。冰属于晶体,其熔点为0℃,用酒精灯加热烧杯底部时,烧杯中的冰开始熔化。由于晶体熔化过程中温度保持不变,所以烧杯内冰水混合物的温度始终为0℃(冰的熔点)。试管中的冰初始温度低于0℃时,会从烧杯中吸热升温至0℃(达到熔点)。但当烧杯中冰块有大半熔化时,烧杯内仍为冰水混合物,温度保持0℃,此时试管中的冰温度也为0℃。因为两者温度相同,试管中的冰无法从烧杯中继续吸收热量。根据熔化条件,缺少“持续吸热”这一环节,所以试管中的冰不会熔化。
故答案为:不会、试管中的冰达到熔点后不能继续吸热。
【变式7-1】把盛有碎海波的大试管插入烧杯里的碎海波中,如图所示,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的海波有大部分熔化时(试管底部不与烧杯底部接触),试管中的海波( )
A.熔化一部分 B.全部熔化 C.一点也不熔化 D.无法判断
【答案】C
【解析】海波是晶体,若给烧杯中的海波加热时,烧杯中的海波会熔化,但完全熔化前温度保持不变,所以试管中的海波可以达到熔点,但由于温度相同没有热传递,则不能从烧杯中继续吸热,所以不能熔化。
故选C。
【变式7-2】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
【解析】(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-2℃不变,因此熔点为-2℃。
(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。
【变式7-3】小华和小红在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒,不知道给药品降温用冰好,还是用盐水结成的冰好。于是他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)小华和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像,如图甲所示,小红烧杯内物质在第5分钟时处于________(选填“固态”“液态”或“固液共存”);
(2)在测量过程中,他们同时发现所测盐水的凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现在烧杯中装入等量的水后,小红加了3汤匙的盐,而小华加了1汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关,接着他们进行了多次实验得出了不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表所示。
盐水浓度
0%
3%
6%
9%
12%
15%
18%
21%
24%
27%
30%
凝固点/℃
0
-2
-4
-6
-8
-11
-15
18
-17
-1.8
-0.4
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点_______________;
(3)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用_____________________(选填“冰”或“适当浓度盐水结成的冰”);
(4)标准大气压下,如果将一个装有冰水混合物的试管放在正在熔化的盐水浓度为18%的盐冰水混合物中,如图所示,试管中冰水混合物中的冰会_________(选填“变多”“变少”或“不变”)。
【答案】(1)液态;(2)先降低后升高;(3)适当浓度盐水结成的冰;(4)变多。
【解析】(1)如图甲所示,小红烧杯内物质在第5分钟时处于液态;因为小红所测的盐水从第5min开始凝固,即此时为液态;
(2)分析表格中实验数据发现,盐水浓度增大,凝固点先降低到﹣18℃,然后增大到﹣0.4℃,所以当盐水的浓度增大时,凝固点先降低后升高;
(3)盐水的凝固点低于纯水的凝固点,盐水冰块可以更长时间地保持冰冻状态,因此最好的降温物质是适当浓度的盐水结的冰;
(4)因冰水混合物的温度是0℃,而盐水浓度为18%的盐冰水混合物的凝固点是-15℃;所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热;则冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,因此冰水混合物中的冰会变多。
故答案为:(1)液态;(2)先降低后升高;(3)适当浓度盐水结成的冰;(4)变多。
模型08.熔化和凝固的实际应用
(
技巧:
1.生活场景应用
降温保鲜
:
夏天在饮料中加冰块,利用冰熔化吸热快速给饮品降温;运输海鲜时放置冰块,通过熔化吸热维持低温环境,延缓食材腐败。
防冻护物
:
北方冬季菜窖中放置几桶水,利用水凝固成冰时放出的热量,维持窖内温度稳定
,避免蔬菜被低温冻坏。
日常加工
:
蜡烛制作时将固态蜡熔化后倒入模具,冷却凝固后得到定型的蜡烛;修电器时用锡焊,让锡块受热熔化成锡水,冷却后凝固实现金属部件的牢固连接。
2.工业生产应用
金属铸造
:
将铁矿石高温熔化成铁水,再倒入指定模具中,冷却凝固后得到机床零件、各类金属构件,是机械制造的基
础工艺。
食品加工
:
制作豆腐时,通过添加石膏让豆浆中的蛋白质发生凝固反应,将液态豆浆转化为固态豆腐,是传统食品加工的经典应
用。
口诀:
冷却类应用:冰化吸热续冷强,
0
℃
冰比水凉
。
防冻类应用:水凝固放热保温,菜窖存水防冻损
。
材料类应用:晶有恒温非晶软,选对熔点才靠谱
。
图像类应用:升温吸热降温放,平段晶态温不变
。
提醒:
不要陷入
“
吸热就升温、放热就降温
”
的误区,晶体在熔化/凝固的恒温平台阶段,吸放热但温度完全不变。
熔点会受杂质、压强影响,比如撒盐融雪就是利用杂质降低冰的熔点,这类特殊场景要灵活变通。
)
【例8】下表是一标准大气压下部分物质的熔点,根据表中信息,下列说法正确的是( )
物质名称
固态水银
金
铜
铁
钨
固态氢
熔点/℃
39
1064
1083
1535
3410
259
A.水银温度计可以测量零下50℃的低温 B.在1083℃时,铜可能为液态,也可能为固态
C.金块掉进铁水中不会熔化 D.260℃的氢是液态
【答案】B
【解析】A.液体温度计的工作原理为液体的热胀冷缩,由表格可知一标准大气压下固态水银的熔点是-39℃,所以液态水银的凝固点为-39℃,零下50℃的低温水银已成为固态,故水银温度计不能使用,故A错误;
B.由表格知一标准大气压下铜的熔点为1083℃,物质在其熔点温度时可能为液态,也可能为固态,还可能为固液共存状态,故B正确;
C.由表格知一标准大气压下,铁水(铁的熔点为1535℃)的温度高于金块的熔点1064℃,所以掉进会熔化,故C错误;
D.由表格知,一标准大气压下固态氢的熔点为-259℃,-260℃低于固态氢的熔点,此时氢为固态,故D错误。
故选B。
【变式8-1】蔬菜速冻是以低温速冻方式保存蔬菜的加工方法,通过速冻,使蔬菜中的液态水形成冰晶,在不加防腐剂和添加剂的情况下,较大程度抑制微生物的生长,保持蔬菜原有的色泽、风味和各种营养,使蔬菜得以长期保存。以下是四种蔬菜最大冰晶生成带的温度,哪种蔬菜放进冰箱最先形成冰晶( )
A.茄子-3.5~-0.7℃ B.南瓜-12.5~-2.5℃
C.白薯-6.5~-1.3℃ D.芦笋-5.5~-1.1℃
【答案】A
【解析】由题可知,茄子的冰晶生成带温度范围(-3.5~-0.7 ℃ ),其冰晶生成的最大温度- 0.7 ℃,最接近0℃,说明茄子中的水在较高的温度下即可开始形成冰晶。 其他蔬菜的冰晶生成带温度范围更低,说明它们需要更低的温度才能形成冰晶。由于茄子的冰晶生成带温度最高,故茄子放进冰箱后会最先形成冰晶。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式8-2】(多选)如图所示,两组同学在标准大气压下制作西瓜冰棒,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(已知盐冰块的熔点为-5℃,西瓜汁的凝固点为0℃),关于这两组实验,下列说法正确的是( )
A.西瓜汁的凝固点低于盐水的凝固点 B.甲组制作不出西瓜冰棒
C.乙组盐冰块的质量会减少 D.西瓜汁凝固的过程需要吸收热量
【答案】BC
【解析】A.由题意可知,盐水的凝固点即为盐冰块的熔点,为-5℃,低于西瓜汁的凝固点,故A错误;
B.甲组中,装有西瓜汁的小塑料杯放在正在熔化的纯冰块即冰水混合物中,冰水混合物的温度为0℃,所以可知装有西瓜汁的小塑料杯放入其中后,温度虽然可以降低到凝固点,但是无法继续放热,西瓜汁无法凝固,制作不出西瓜冰棒,故B正确;
C.乙组中,正在熔化的盐冰块温度为-5℃,西瓜汁的凝固点为0℃,所以可知乙组中西瓜汁会凝固,放出热量,而盐冰块会吸收热量,加速熔化,所以乙组中盐冰块的质量会减少,故C正确;
D.西瓜汁凝固过程是要放出热量,故D错误。
【变式8-3】小明利用图示装置探究冰、盐冰的熔化或凝固的特点。
(1)图甲试管装有碎冰,应选用颗粒_________的冰块做实验(选填“较大”或“较小”)。
(2)他除了每隔相同时间记录一次温度计的示数外,还要观察并记录物质的_________。
(3)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度—时间”图像,第10min时,物质处于____________态,图中B点的冰比A点的冰________(选填“多”或“少”)。
(4)常见的蜡、玻璃、松香都是非晶体,它们的熔化特点是__________________。
(5)小明将水中放盐,然后放入冰箱进行冷冻,记录了数据并画出了图象丙。
(6)观察图象,凝固过程是________(选填“AB”、“BC”或“CD”),盐水的凝固点是________℃。
(7)由上述实验过程可知,严寒的天气,护路工人向地面撒盐是_________(选填“提高”或“降低”)冰雪的熔点。
(8)如图丁,将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,冰水混合物中的冰会________(选填“变多”、“变少”或“不变”),盐冰水中的冰会_________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1)较小;(2)状态;(3)固液共存;少;(4)没有固定的熔点;(6)BC;-2;(7)降低;(8)变多;变少
【解析】(1)在实验中,用较小颗粒的冰块可以使冰块受热更加均匀。
(2)探究晶体熔化的实验中除了观察时间还需要观察状态。
(3)图乙中,第10min时冰处于熔化过程中,所以是固液共存状态。
乙图示冰的熔化过程,随着时间的增加,不断吸热,冰不断的熔化,所以A点的冰比B点多。
(4)晶体和非晶体的区别就是,晶体有一定的熔点,非晶体没有,非晶体温度随加热时间逐渐升高。
(6)由晶体的凝固过程温度不变,图丙可知,凝固过程中BC段温度没变,凝固点是-2℃。
(7)因为盐水凝固点更低,所以撒盐是降低冰雪的熔点。
(8)冰水混合物的温度高于盐冰水混合物,所以冰水混合物放热,冰变多,盐冰水混合物吸热,冰变少。
1.(2026·江西)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
【解析】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,凝固过程会放出热量。
2.(2026·青海)如图所示,3D打印过程中将固态材料在高温下变成液态材料的物态变化是________;喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出,材料凝固形成立体实物的过程中需要________(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】熔化;放热
【解析】
【详解】3D打印过程中将固态材料在高温下变成液态材料的物态变化是熔化;液态材料挤出后形成立体实物的过程中,物质从液态变成固态,这种物态变化叫凝固,凝固要放热。
3.(2026·黑龙江齐齐哈尔)常见的人工造雪是利用高压空气将水流击打成细密的小雾滴并把它喷出,小雾滴遇到户外低温冷空气________(填物态变化名称)成“雪花”,“雪花”是_________(选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】凝固;晶体
【解析】物质由液态变为固态的物态变化为凝固,小雾滴是液态水,遇低温冷空气变为固态的“雪花”。
晶体具有固定的熔点和凝固点,雪花有固定的熔化温度,属于冰晶。
4.(2025·江苏无锡)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,不符合题意;
B.由图可知,温度计的示数为0℃,而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,不符合题意;
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,符合题意;
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,不符合题意。
故选C。
5.(2025·四川宜宾)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( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】凝固图象整个过程中温度有下降的趋势,若在凝固过程中温度保持不变,则为晶体的凝固图象,否则为非晶体的凝固图象,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.(2026·内蒙古)学校组织同学们开展远足活动。为了在途中喝到冰凉的酸奶,物理小组制作了一款简易“冰箱”。他们用两个内径不同的不锈钢桶套在一起,在两桶间的环形夹层中装入水,但未装满,将夹层开口密封,如图所示。 将 “冰箱”放入冰柜冷冻一夜取出,将酸奶放入小桶,拧紧大桶的桶盖。(ρ水>ρ冰)
(1)请你用所学物理知识解释:
①两桶之间的夹层不能装满水的原因;
②利用“冰箱”能获得冰凉的酸奶的原因。
(2)请你提出一条延长“冰箱”制冷时间的建议。
【答案】见解析
【解析】(1)①水凝固成冰时质量不变,根据公式,由于ρ水>ρ冰,因此水结冰后体积会变大。若夹层装满水,水结冰体积膨胀会损坏容器,所以夹层不能装满水。
②夹层中的冰熔化时需要吸收热量,会从酸奶处吸收热量,使酸奶温度降低,因此利用该“冰箱”能获得冰凉的酸奶。
(2)在“冰箱”外部包裹隔热材料(或增大夹层中水的质量、将“冰箱”放置在阴凉处,合理即可)
7.(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】物质由固态变成液态的过程叫做熔化,熔化吸热。夏天,在饮料中加上几个冰块,冰块吸热温度升高达到0℃,然后继续吸热熔化,当全部熔化成0℃的水后,温度升高时会继续吸收热量,致冷效果较好;而冷水加入饮料后,直接吸热升温,吸收的热量较少,致冷效果较差。
8.(2025·黑龙江龙东伊春)黑龙江的冬天,白雪皑皑,风景如画。南方的朋友们在这里见到了美丽的雾凇,同时也品尝到了东北的特色食品——冻豆腐。冻豆腐的制作过程是人们把含较多水分的鲜豆腐完全冷冻,吃的时候放入锅中和其他食材一起炖煮,豆腐会出现许多小孔,吸满浓浓的汤汁,吃起来很美味。请根据文中信息,写出涉及到的两种物态变化,并简要写出分析依据。
【答案】凝固和熔化,分析见解析
【解析】一种物态变化是凝固。依据是“把含较多水分的鲜豆腐完全冷冻”,鲜豆腐中有大量的水,冷冻过程中,水的温度降低到凝固点以下,由液态变成固态的冰,这一过程属于凝固现象。另一种物态变化是熔化。依据是“吃的时候放入锅中和其他食材一起炖煮,豆腐会出现许多小孔”,炖煮时,冻豆腐中的冰会吸收热量,由固态变为液态,形成小孔,这符合熔化的物态变化过程。
9.(2026·四川广元)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
【解析】(1)由图乙可知,该物质凝固阶段温度稳定在48℃不变,因此凝固点为48℃。
(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。
10.(2026•苏州)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)t1~t2;保温杯中的水温一直降低(或图线A持续下降);(3)变小;
(4)晶体。
【解析】(1)图乙的温度计分度值是1℃,液柱在0℃以下,示数为-4℃;这个温度是碎冰的温度,对应甲图中测量试管内冰温度的温度计①;
(2)冰是晶体,熔化时温度保持不变,在图丙中t1~t2时间内,冰处于熔化状态;由温水的温度在下降(或曲线A温度降低)可知,温水在放热,而冰在吸收这些热量,所以试管内物质在吸热;
(3)曲线A逐渐趋于平缓,是因为试管内外物质的温度差变小,热传递的速度变慢,所以温度下降得越来越慢;
(4)冰有固定的熔化温度,所以冰属于晶体。
故答案为:(1)-4;①;(2)t1~t2;保温杯中的水温一直降低(或图线A持续下降);(3)变小;
(4)晶体。
【基础夯实】
1.“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
【解析】“泼水成冰”是液态的水变为固态的冰晶,属于凝固现象。
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。
2.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
【解析】晚上温度下降,水遇冷凝固,所以发生的物态变化是凝固。
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。
3.曹州古城用漂亮的打铁花欢迎元旦的到来,表演者先将铁块放入炉子中变成铁水,然后通过击打铁汁形成“铁花”,“铁花”又点燃烟花鞭炮,场景蔚为壮观,其中使用的铁汁的温度应________(选填“低于”“等于”或“高于”)铁的熔点;耀眼的铁花在空气中________(填物态变化名称)成铁。
【答案】高于;凝固
【解析】铁是晶体,晶体熔化时温度需达到熔点,且继续吸热才能完成熔化形成液态铁汁:若铁汁温度等于熔点,铁可能处于固液共存状态,而实际铁汁为液态,因此其温度应高于铁的熔点,以维持液态;
铁花是液态的铁,最终变为固态的铁,物质由液态变为固态的过程叫做凝固。
4.在探究固态熔化实验得出的甲乙两种固体的熔化-时间图像,如图所示。
(1)固体________是晶体,熔点是________℃;
(2)冬天道路结冰时,撒盐可以________(填“增大”或“减小”)冰的熔点,使冰雪在较低温度下熔化。
【答案】(1)甲;48;(2)减小
【解析】(1)晶体和非晶体的核心区别是:晶体熔化时有固定熔点,熔化过程温度保持不变,在熔化图像中会出现一段水平线段,非晶体没有固定熔点,温度持续上升。由图可知,甲的熔化图像存在温度不变的水平段,因此甲是晶体;
水平段对应的温度就是晶体的熔点,根据纵轴刻度可得该温度为48℃。
(2)冰中撒入盐后,掺入了杂质,会减小冰的熔点,让冰可以在更低的温度下熔化,因此道路结冰时撒盐融雪就是这个原理。
5.下列自然现象中的“水”物质,都表现为液态的是( )
A.雪、露 B.冰、雹 C.霜、露 D.雨、雾
【答案】D
【解析】A.雪是固态,露是液态,故A不符合题意;
B.冰、雹都属于固态,故B不符合题意;
C.霜是固态,露是液态,故C不符合题意;
D.雨是液态水,雾是空气中悬浮的液态小水珠,二者都表现为液态,故D符合题意。
故选D。
6.位于“天和”核心舱内的无容器材料实验柜,被称为“太空炼丹炉”。目前该实验柜已成功把钨合金加热至3100℃以上,创造了新的世界纪录。若该钨合金的熔点为3300℃,根据材料分析,在3100℃时,钨合金处于( )
A.固态 B.液态 C.气态 D.固液共存态
【答案】A
【解析】钨合金的熔点为3300℃,当前温度为3100℃,低于熔点,不满足熔化条件,因此钨合金仍处于固态,故选A。
7.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
【解析】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10min-5min=5min,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。
8.一标准大气压下M物质的熔化图像如图甲所示;装有冰水混合物的试管浸在正在熔化的M物质中(如图乙所示,不考虑它们与空气的热传递)。以下判断正确的是( )
A.M物质是非晶体 B.M物质的熔点是-5℃
C.M物质的熔化过程持续了约10min D.图乙中,试管内水的质量会逐渐增加
【答案】C
【解析】A.由图甲可知,M物质在熔化过程中温度保持不变,说明该物质是晶体,故A错误;
B.由图甲可知,该物质在熔化过程中温度高于-5℃,所以M物质的熔点不是-5℃,故B错误;
C.由图甲可知,该物质从第10min开始熔化,到第20min时全部熔化,所以M物质的熔化过程持续了约10min,故C正确;
D.冰水混合物的温度是0℃,正在熔化的M物质的温度低于0℃;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,冰水混合物中的水会凝固结冰,所以冰水混合物中的冰会变多,水会变少,故D错误。
故选C。
9.我国科学家在天宫空间站首次制出工业级铌合金,其熔点超过2400℃。在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒使其转变为液态,液态金属能凌空漂浮,避免了金属与容器接触可能产生的污染,使材料纯度得以提高,则下列说法正确的是( )
A.铌合金属于非晶体
B.温度为2000℃,铌合金是气态
C.在制备过程中铌合金颗粒变为液态是熔化现象
D.液态金属凝固成铌合金的过程中不断吸收热量
【答案】C
【解析】A.题干中提到该合金的熔点,表明其具有晶体特征,因此铌合金属于晶体,故A错误;
B.铌合金的熔点超过2400℃,2000℃低于其熔点,此时铌合金为固态,故B错误;
C.铌合金颗粒从固态转变为液态,是物质由固态变为液态的熔化现象,故C正确;
D.液态金属凝固成固态的过程是凝固现象,凝固过程会放出热量,故D错误。
故选C。
10.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
【解析】(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。
【培优拔高】
1.在运输海鲜类食品时,人们常在食品周围放置一些冰块,这是因为冰熔化时会________(填“吸收”或“放出”)热量。在北方的冬天,人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水,防止蔬菜被冻坏,请用所学的知识解释此做法蕴含的道理:______________________________________________________。
【答案】吸收;水在凝固时放出热量,使地窖里的气温不会降得太低
【解析】冰是晶体,熔化是从固态变为液态的过程,这个过程需要吸收热量,从而降低周围环境的温度,起到保鲜海鲜的作用。
北方冬天地窖温度低,桶里的水会发生凝固现象,凝固过程会放出热量,这些热量能提升地窖内的温度,避免蔬菜因温度过低被冻坏。
2.环卫工人往结冰的桥面撒盐加快冰的熔化,激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里,当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度,温度计的示数如图所示(每支温度计的单位都是摄氏度),图乙中温度计的示数为________℃,从实验现象可知,盐水的浓度越高,其凝固点越________。
【答案】-5;低
【解析】(1)由图乙可知,温度计的分度值为 1℃,温度在 0℃以下,示数为﹣5℃;
(2)小明把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里,当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度,此时温度为烧杯内物质的凝固点(或熔点),由图甲可知,当盐水浓度较低时,温度计示数为-2℃,凝固点为-2℃,由图乙可知,当盐水浓度较高时,示数为-5℃,凝固点为-5℃,从实验现象可知,盐水的浓度越高,其凝固点越低。
故答案为:-5;低。
3.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
【解析】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。
故选A。
4.如图甲所示,将海波放入大试管中,在烧杯中倒入热水。根据温度计A和B的示数,绘制出海波和热水的温度随时间变化的图像,如图乙所示。由图像可知,在第8min时,大试管内的海波处于__________(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”);第10min后,海波的熔化将________(选填“继续”或“停止”),依据是______________________________。
【答案】固液共存;停止;温度相同海波不能从热水中吸收热量
【解析】从图乙可以看到,海波在5min到10min之间温度保持48℃不变,处于熔化阶段,所以第8min时,海波处于固液共存态;
第10min后,热水的温度和海波的温度相同,海波无法继续吸收热量,晶体熔化需要持续吸热,因此海波的熔化将停止。
5.我国在南极洲南部的乔治岛建立了我国第一个南极科学考察基地——中国南极长城站。南极平均气温为-25℃,最低气温达-88.3℃,在那里用的液体温度计是酒精温度计,这是由于酒精有( )
A.较高的沸点 B.较高的凝固点 C.较高的熔点 D.较低的凝固点
【答案】D
【解析】由于酒精的凝固点比较低,所以当南极的温度很低时,酒精仍不会凝固,所以可以用酒精温度计测南极的温度,故D正确。
故选D。
6.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
【解析】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。
7.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
【解析】A.甲图中,在t=5min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20min-10min=10min,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0℃,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。
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
【解析】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。
9.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
【解析】(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-1℃,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(-1℃)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。
10.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-8℃。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50℃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
【解析】(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-10~-5℃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。
第 1 页 共 34 页
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$
第2节 熔化和凝固
(
模型破解
规范思维路径,强化科学逻辑
……………………………………………………
…
…………
01
~
1
5
模型
0
1.
物质三态判断
……
………………………………………………………………………………
01
模型02.
熔化和凝固现象
…………………………………………………………………………………
02
模型03.
晶体和非晶体的判断
……………………………………………………………………………
03
模型04.
探究固体熔化时温度的变化规律
………………………………………………………………
04
模型05.
熔化和凝固图像
………………………
………………
…………………………………………
07
模型0
6
.
熔点和凝
固
点
……………………
…………………
……………………………………………
10
模型0
7
.
熔化和凝固的条件
………………
…………
……………………………………………………
11
模型0
8
.
熔化和凝固的实际应用
………………………
…………
………………………………………
13
真题演练
熟悉考试形式,提升实战能力
…………
……
………………………………………
…
………
15
~
18
分层练测
实现精准提效,最终整体达标
…………………………………………………………………
18
~
2
4
基础夯实
……………………………………………………………………………………
18
~
20
培优拔高
……………………………………………………………………………………
20
~
2
4
)
模型01.物质三态判断
(
技巧:
形态特征锚定
:固态有固定形状和体积,液态有固定体积、无固定形状,气态无固定体积和形状,直接通过物理形态快速区分。
温度前提优先
:物质的状态和温度
、压
强相关,判断前必须先明确常温常压等指定条件,比如常温下铁是固态、水是液态、氧气是气态。
口诀:
固态硬邦邦,形稳体积刚;
液态淌一淌,装啥啥模样;
气态到处闯,填满整间房。
)
(
提醒:
肉眼可见的
“
白气
”“
雾
”
不是气态,是液态小水滴,人眼无法直接看到无色的水蒸气(气态)。
不要把物体形状改变当成物态变化,比如把铁块压成铁片,状态仍为固态,不属于物态变化。
)
【例1】自然界中,水有三种状态。雪是自然界中水的________;雾是自然界中水的________。其中,固态的水(冰)在宁夏的冬天可以用于____________(列举一个应用即可)。
【变式1-1】自然界中常见的物质通常以固态、液态和气态三种状态存在,物质以什么状态存在,跟物体的________有关。
【变式1-2】如图所示,玻璃杯中的牛奶具有固定的________,没有固定的________;物质的状态在一定条件下可以转变,物质从一种状态转变为另一种状态的过程叫做_____________。
【变式1-3】水在自然界以不同形态存在。雨、露、雾、霜、雹、水蒸气都是水的“化身”,属于固态的有________,液态的有___________;气态的有_________;液态物质的特征是:_____________________。
模型02.熔化和凝固现象判断
(
技巧:
熔化是固态变液态(吸热),凝固是液态变固态(放热)
。
两步定物态变化
:
先找物质变化前的初态、变化后的终态,初态为固态、终态为液态就是熔化;初态为液态、终态为固态就是凝固,避开
“
只看终态
”
的误区,比如水变成冰是凝固,冰化成水是熔化,水蒸气变成水属于液化,和熔化凝固无关。
区分易混
的
场景
:
注意熔化和溶解的差异,糖在水里
“
化了
”
是溶解,不是熔化;冰摩擦化水、钢
块变成钢水才是典型的熔化现象。
口诀:
吸热方教固态融,放热还令液成封。
世间多少往来事,只在温凉一转中。
提醒:
冰化成水、冰块在饮料中消失是熔化;水结冰、冬天屋檐冰挂是凝固,别和液化、凝华混淆。
)
【例2】2025年初,我国科学家在天宫空间站首次制出工业级铌合金,其熔点超过2400℃。在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒使其转变为液态,液态金属能凌空漂浮,避免了金属与容器接触可能产生的污染,使材料纯度得以提高,则下列说法正确的是( )
A.在制备过程中铌合金颗粒变为液态是熔化现象 B.液态铌合金凝固的过程中不断吸收热量
C.温度为2000℃时,铌合金为液态 D.铌合金属于非晶体
【变式2-1】儿童发烧时身体不适,家长常使用儿童退热贴进行物理降温。某款退热贴内部含有专用高分子凝胶,常温下为固态,敷贴在额头后慢慢变成液态,且整个过程温度几乎保持不变。该凝胶发生的物态变化是_______。
【变式2-2】如图所示,3D打印机会先将固态材料在高温下________(填物态变化名称)成液态材料,此过程需要________热量(选填“吸收”或“放出”);打印时喷头按照3D图纸将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物,此过程是________(填物态变化名称),需要________热量(选填“吸收”或“放出”)。
【变式2-3】如图所示,国家级非物质文化遗产“打铁花”是将高温下生铁化成的铁水用力泼洒出去,铁水形成铁屑的过程。关于“打铁花”过程,下列分析正确的是( )
A.“打铁花”时,铁水温度一直上升 B.“打铁花”表演伴随着凝固物态变化过程
C.“打铁花”表演伴随着液化物态变化过程 D.“将铁水泼洒出去”时,铁水在持续吸热
模型03.晶体和非晶体的判断
(
技巧:
口诀速记排除
:
记住常考非晶体顺口溜
“
玻璃塑像吃香喝辣
”
,对应玻璃、沥青、塑料、橡胶、松香、蜡,其余常见固体大多为晶体,直接排除选项中的非晶体即可快速选出答案。
概念陷阱规避
:
有规则几何外形的固体不一定是晶体,人工塑形的玻璃制品也能有规则外形。多晶体属于晶体但表现为各向同性,不能仅凭各向同性判定为非晶体。有固定组成的物质不一定是晶体,如无定形二氧化硅就属于非晶体。
图像秒杀技巧
:
熔化
/
凝固图像中,有一段水平温度平台的是晶体,全程温度持续上升
/
下降的是非晶体,直接通过平台特征快速区分。
)
(
口诀:
晶体熔化有熔点,吸热升温到不变;非晶熔化没定点,一直吸热温在变。
玻璃塑像吃香辣
(玻璃、塑料、橡胶、松香、沥青)
,全是非晶别记差;海波冰盐金属类,全是晶体亮晶晶。
)
【例3】如图所示,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。关于这的说法中正确的是( )
A.这种颗粒是非晶体 B.这种颗粒是晶体
C.水温高于55℃时颗粒会升温 D.在一定时间内保持温度不变时这种颗粒一定是熔化过程
【变式3-1】关于晶体与非晶体,下列说法正确的是( )
A.玻璃、海波、水都属于晶体 B.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
C.晶体熔化时吸热,非晶体熔化时不吸热 D.在标准大气压下,铁的熔点低于金的熔点
【变式3-2】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_________,这一过程会_________(选填“吸收”或“放出”)热量。铁是_________(选填“晶体”或“非晶体”)。
【变式3-3】下列各组物质中,都是晶体的是( )
A.冰和水 B.铜和固态水银
C.玻璃和石蜡 D.海波和沥青
模型04.探究固体熔化时温度的变化规律
(
技巧:
固体熔化时,晶体温度保持不变,非晶体温度持续升高
。这是探究固体熔化规律的核心结论,具体表现取决于物质是晶体还是非晶体
。
)
(
口诀:
晶熔吸热温不变,非晶边熔边升温。
自下而上装器材,水浴搅拌匀受热。
提醒:
晶体熔化必须同时满足
“
达到熔点
”
和
“
持续吸热
”
两个条件,缺一不可。
)
【例4】某同学利用如图所示的实验装置探究海波熔化时温度的变化规律,得到了如图C所示的温度随时间变化的图像。
(1)实验应采用________(“A”或“B”)装置,该装置实验时温度上升较________(“快”或“慢”),便于记录数据;
(2)安装时应根据__________(“温度计”或“酒精灯”)确定铁圈和石棉网的位置;
(3)图C是海波熔化过程的温度-时间图像。从图像中可看出,8~10分钟海波处于________(“固”、“液”或“固液共存”态),海波的熔点是________℃。
【变式4-1】如图甲所示,在“探究冰和石蜡的熔化特点”实验中。
(1)实验中使用的测量温度的实验仪器名称是____________;
(2)冰熔化实验没有用酒精灯加热,能否说明冰熔化不需要吸收热量?________;
(3)比较如图乙所示冰和石蜡熔化的温度-时间图像,最主要的区别是:________________________;
(4)下列图像中,能反映水凝固时温度随时间变化特点的是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】如图甲所示的是探究“固体熔化特点”的实验装置。两个相同的试管中分别放入海波和蜂蜡碎块及、两支温度计,烧杯中装入适量的水。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
50
51
蜂蜡的温度/℃
40
41
42
44
46
47
48
49
51
(1)在组装实验装置时,应先确定________(选填“A”“B”或“C”)的位置。
(2)该实验中烧杯下垫有陶土网,用水浴法对试管内的物质进行加热,这些操作的目的主要是____________________。
(3)待温度升高到40℃时,小宇同学每隔1min记录一次物质的温度,同时观察物质的________,数据记录如表所示,第9min时,b温度计的示数如图乙所示,温度值为________℃,此时熔化过程恰好结束。
(4)由实验现象和数据可知,属于晶体的是_________。
(5)另一小组的小泽同学发现,在海波熔化的过程中撤去酒精灯,海波还会继续熔化,出现这种现象的原因是________________________________________________。
(6)根据(5)的实验现象可知,若在没有酒精灯的情况下,该实验________(选填“可以”或“不可以”)使用95℃的热水作为热源进行加热。
【变式4-3】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。
模型05.熔化和凝固图像
(
技巧:
1.三步快速判图:
判类型
:
温度整体上升是熔化,整体下降是凝固。
分晶非晶
:
有平行于时间轴的恒温段是晶体,全程无恒温段、温度持续变化是非晶体。
定状态
:
恒温段对应熔点
/
凝固点,该阶段物质处于固液共存态。
)
(
2.细节计算技巧:
熔化时长=恒温段结束时间-开始时间,凝固时长同理计算。
温度恰好等于熔点时,物质可能是固态、液态或固液共存态。
口诀:
升温熔,降温凝,平段晶体斜非晶,
平段温度是熔点,固液共存段中行。
提醒
:
熔点温度下的晶体,可能是固态、液态或固液共存态,不能只答一种。
晶体熔化/凝固过程中,虽温度不变,但必须持续吸/放热,不会停止热传递。
熔化前全为固态,熔化后全为液态;凝固前全为液态,凝固后全为固态,别混淆阶段状态。
)
【例5】如图所示,是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像。下列说法正确的是( )
A.在5min时,该物质处于固液共存状态 B.在BC段该物质不吸热
C.该物质凝固过程持续了4min D.该物质在EF段放热,温度降低
【变式5-1】探究海波熔化时温度的变化规律:
(1)如图甲是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像。海波的熔点是________℃,49℃的海波,状态是________。
(2)用质量为m1的海波做实验,绘制的海波的温度随时间变化的图线如图乙中的a,若用质量为m2(m2>m1)的海波做实验,得到的图线可能是图乙中的________(选填“b”、“c”或“d”)。
【变式5-2】如图所示为某物质的凝固图像,以下说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.第13min时该物质处于固液共存态
C.该物质的凝固过程一共花了30min
D.将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,则试管内冰的质量将不变
【变式5-3】小州同学看到环卫工人在冰雪覆盖的道路上洒盐,她想:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化时特点有何不同?含盐浓度不同的冰,熔化特点有无区别?为此,她进行了下列探究过程:
她用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水分别制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,在冰块中插入温度计,记下此时温度计的示数。每隔0.5分钟记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。在相同条件下测量三者的温度变化,得到如图所示的三条温度变化曲线(①纯冰、②淡盐冰、③浓盐冰)。
(1)在选择冰块吸热方式时,现有如图所示的三种方法,A(开水加热装置)、B(酒精灯直接加热装置)、C(室温下放置的装置),最佳的方法是_______(选填“A”、“B”或“C”)装置;(实验环境温度大约是10℃)
(2)根据曲线图可知:利用盐水制成的冰_________(选填“是”或“不是”)晶体;浓盐冰的熔点是________℃;
(3)根据分析可以得到:在冰雪覆盖的道路上洒盐,可以________(选填“提高”或“降低”)冰的熔点;并且含盐浓度越高的冰,能在更________的温度下熔化;
(4)她通过分析实验数据和图线,又有了新发现:含盐浓度越高的冰,熔化前升温越________。
模型06.熔点和凝固点
(
技巧:
①
明辨概念边界
:只有晶体有固定熔点
/
凝固点,非晶体没有;同种晶体的熔点和凝固点数值完全相等,这是解题的核心前提。
②
抓双条件判状态
:晶体熔化必须同时满足「达到熔点
+
持续吸热」,凝固必须同时满足「达到凝固点
+
持续放热」,两个条件缺一不可,比如烧杯中冰未完全熔化时,试管里的冰虽达
0℃
但无法吸热,完全不会熔化。
③
温度
-
时间图中,
平行于时间轴的水平线段
对应的温度就是熔点
/
凝固点,有该段的是晶体,全程无恒温段的是非晶体。
④
升温趋势带水平段是熔化图像,降温趋势带水平段是凝固图像,可快速区分两类过程。
⑤
直接从熔点表中提取对应物质的温度,结合环境温度判断物质状态:温度高于熔点为液态,低于熔点为固态,等于熔点时可能是固态、液态或固液共存态。
⑥
温度计选型题:保证测温物质在待测低温下仍为液态,比如
-52.3℃
的极寒环境要选酒精温度计,不能选凝固点
-
39℃
的水银温度计。
口诀:
晶体熔凝有定点,同温吸放热互换,
平段卡准温度线,缺热状态不突变。
提醒:
杂质
/
加盐会降低冰的熔点,不是升高,比如撒盐融雪、水和酒精混合液做冷却液,都是利用了降低凝固点的原理。
区分熔化和溶解:糖在水里
“
化了
”
是溶解,不是熔化,这类概念辨析是高频坑点。
)
【例6】关于下列几种晶体的熔点(在标准大气压下),下列说法中正确的是( )
①固态水银-38.8℃;②金1064℃;③铜1083℃;④铁1535℃;⑤钨3410℃;⑥固态氢-259℃
A.用钨制成的灯丝不易熔化 B.在零下255℃时,氧是固态
C.水银温度计可测量零下40℃的气温 D.铜球掉入铁水中不会熔化
【变式6-1】根据表中几种物质的熔点,下列说法中正确的是( )
名称
固态水银
金
铜
铁
固态氢
钨
熔点/℃
-38.8
1064
1083
1535
-259
3410
A.-200℃的氢为固态 B.铜球掉入铁水中不会熔化
C.在气温为-50℃的地方不能选用水银温度计 D.铁和钨相比,用铁制成的灯丝不易熔化
【变式6-2】(多选)下列说法正确的是( )
A.同一种晶体的熔点和凝固点相同 B.每一种固体都有自己的熔点
C.无论是夏天还是冬天,冰水混合物的温度都是 0℃ D.冰的温度升高到 0℃,它就会熔化
【变式6-3】水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-117℃,小明把酒精和水的混合物放入冰箱的冷冻室(冷冻室温度可达-5℃)中,经过相当长的时间后,从冷冻室取出混合液体时,却发现混合液没有凝固。就这个现象请你提出一个猜想:_________________________________;根据这一猜想举出一个实际应用的例子:____________________________________________________________。
模型07.熔化和凝固的条件
(
技巧:
1.核心双条件解题法
晶体熔化必满足两点
:
温度达到熔点
+
持续吸热,两个条件缺一不可。
晶体凝固必满足两点
:
温度达到凝固点
+
持续放热,缺任意一个过程都不会发生。
同种晶体的熔点和凝固点数值完全相同,这是快速解题的隐含条件。
2.经典场景秒杀技巧
试管冰不熔化类题:
烧杯里的冰水混合物温度始终为
0
℃
,试管内冰能达到熔点,但和外界无温度差,无法持续吸热,因此不会熔化。
0
℃
冰和水共存类题:
和外界无热传递时,两者温度相同,都无法完成吸放热,冰不会熔化、水也不会凝固。
熔点温度状态判断题:
处于熔点的晶体,可能是固态、液态,也可能是固液共存态,别只选单一状态。
3.
图像里的水平线段,就是熔化/凝固的核心过程:
水平段对应的温度就是熔点/凝固点,直接读数即可。
水平段对应的时间段,就是固液共存的相变时长,可直接计算熔化/凝固耗时。
无水平段的图像,直接判定为非晶体,没有固定熔点/凝固点。
口诀:
熔要吸热达熔点,凝需放热到凝点,
晶体双条缺一断,非晶无点随温变。
提醒:
①
仅温度达到熔点的晶体,若无法从外界吸热(如和环境温度相同),不会发生熔化,典型题如烧
)
(
杯内冰水混合物中,试管里的冰温度到
0
℃
但无法吸热,完全不会熔化。
②
同一晶体的熔点和凝固点数值完全相同,标准大气压下冰的熔点、水的凝固点都是
0
℃
。
③
晶体刚好处于熔点/凝固点时,物态有固态、固液共存、液态三种可能,不能直接判定为某单一状态。
④
熔化过程物体吸热但温度不一定升高(晶体熔化时温度保持不变),凝固过程物体放热但温度不一定降低(晶体凝固时温度保持不变)。
)
【例7】把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中,如图所示。用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的冰块有大半熔化时,试管中的冰________(选填“会”或“不会”)熔化,理由是______________________________________________________。
【变式7-1】把盛有碎海波的大试管插入烧杯里的碎海波中,如图所示,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的海波有大部分熔化时(试管底部不与烧杯底部接触),试管中的海波( )
A.熔化一部分 B.全部熔化 C.一点也不熔化 D.无法判断
【变式7-2】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____________________________。
【变式7-3】小华和小红在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒,不知道给药品降温用冰好,还是用盐水结成的冰好。于是他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)小华和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像,如图甲所示,小红烧杯内物质在第5分钟时处于________(选填“固态”“液态”或“固液共存”);
(2)在测量过程中,他们同时发现所测盐水的凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现在烧杯中装入等量的水后,小红加了3汤匙的盐,而小华加了1汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关,接着他们进行了多次实验得出了不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表所示。
盐水浓度
0%
3%
6%
9%
12%
15%
18%
21%
24%
27%
30%
凝固点/℃
0
-2
-4
-6
-8
-11
-15
18
-17
-1.8
-0.4
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点_______________;
(3)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用_____________________(选填“冰”或“适当浓度盐水结成的冰”);
(4)标准大气压下,如果将一个装有冰水混合物的试管放在正在熔化的盐水浓度为18%的盐冰水混合物中,如图所示,试管中冰水混合物中的冰会_________(选填“变多”“变少”或“不变”)。
模型08.熔化和凝固的实际应用
(
技巧:
1.生活场景应用
降温保鲜
:
夏天在饮料中加冰块,利用冰熔化吸热快速给饮品降温;运输海鲜时放置冰块,通过熔化吸热维持低温环境,延缓食材腐败。
防冻护物
:
北方冬季菜窖中放置几桶水,利用水凝固成冰时放出的热量,维持窖内温度稳定
,避免蔬菜被低温冻坏。
)
(
日常加工
:
蜡烛制作时将固态蜡熔化后倒入模具,冷却凝固后得到定型的蜡烛;修电器时用锡焊,让锡块受热熔化成锡水,冷却后凝固实现金属部件的牢固连接。
2.工业生产应用
金属铸造
:
将铁矿石高温熔化成铁水,再倒入指定模具中,冷却凝固后得到机床零件、各类金属构件,是机械制造的基
础工艺。
食品加工
:
制作豆腐时,通过添加石膏让豆浆中的蛋白质发生凝固反应,将液态豆浆转化为固态豆腐,是传统食品加工的经典应
用。
口诀:
冷却类应用:冰化吸热续冷强,
0
℃
冰比水凉
。
防冻类应用:水凝固放热保温,菜窖存水防冻损
。
材料类应用:晶有恒温非晶软,选对熔点才靠谱
。
图像类应用:升温吸热降温放,平段晶态温不变
。
提醒:
不要陷入
“
吸热就升温、放热就降温
”
的误区,晶体在熔化/凝固的恒温平台阶段,吸放热但温度完全不变。
熔点会受杂质、压强影响,比如撒盐融雪就是利用杂质降低冰的熔点,这类特殊场景要灵活变通。
)
【例8】下表是一标准大气压下部分物质的熔点,根据表中信息,下列说法正确的是( )
物质名称
固态水银
金
铜
铁
钨
固态氢
熔点/℃
39
1064
1083
1535
3410
259
A.水银温度计可以测量零下50℃的低温 B.在1083℃时,铜可能为液态,也可能为固态
C.金块掉进铁水中不会熔化 D.260℃的氢是液态
【变式8-1】蔬菜速冻是以低温速冻方式保存蔬菜的加工方法,通过速冻,使蔬菜中的液态水形成冰晶,在不加防腐剂和添加剂的情况下,较大程度抑制微生物的生长,保持蔬菜原有的色泽、风味和各种营养,使蔬菜得以长期保存。以下是四种蔬菜最大冰晶生成带的温度,哪种蔬菜放进冰箱最先形成冰晶( )
A.茄子-3.5~-0.7℃ B.南瓜-12.5~-2.5℃
C.白薯-6.5~-1.3℃ D.芦笋-5.5~-1.1℃
【变式8-2】(多选)如图所示,两组同学在标准大气压下制作西瓜冰棒,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(已知盐冰块的熔点为-5℃,西瓜汁的凝固点为0℃),关于这两组实验,下列说法正确的是( )
A.西瓜汁的凝固点低于盐水的凝固点 B.甲组制作不出西瓜冰棒
C.乙组盐冰块的质量会减少 D.西瓜汁凝固的过程需要吸收热量
【变式8-3】小明利用图示装置探究冰、盐冰的熔化或凝固的特点。
(1)图甲试管装有碎冰,应选用颗粒_________的冰块做实验(选填“较大”或“较小”)。
(2)他除了每隔相同时间记录一次温度计的示数外,还要观察并记录物质的_________。
(3)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度—时间”图像,第10min时,物质处于____________态,图中B点的冰比A点的冰________(选填“多”或“少”)。
(4)常见的蜡、玻璃、松香都是非晶体,它们的熔化特点是__________________。
(5)小明将水中放盐,然后放入冰箱进行冷冻,记录了数据并画出了图象丙。
(6)观察图象,凝固过程是________(选填“AB”、“BC”或“CD”),盐水的凝固点是________℃。
(7)由上述实验过程可知,严寒的天气,护路工人向地面撒盐是_________(选填“提高”或“降低”)冰雪的熔点。
(8)如图丁,将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,冰水混合物中的冰会________(选填“变多”、“变少”或“不变”),盐冰水中的冰会_________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
1.(2026·江西)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.(2026·青海)如图所示,3D打印过程中将固态材料在高温下变成液态材料的物态变化是________;喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出,材料凝固形成立体实物的过程中需要________(选填“吸热”或“放热”)。
3.(2026·黑龙江齐齐哈尔)常见的人工造雪是利用高压空气将水流击打成细密的小雾滴并把它喷出,小雾滴遇到户外低温冷空气________(填物态变化名称)成“雪花”,“雪花”是_________(选填“晶体”或“非晶体”)。
4.(2025·江苏无锡)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
5.(2025·四川宜宾)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( )
A. B.
C. D.
6.(2026·内蒙古)学校组织同学们开展远足活动。为了在途中喝到冰凉的酸奶,物理小组制作了一款简易“冰箱”。他们用两个内径不同的不锈钢桶套在一起,在两桶间的环形夹层中装入水,但未装满,将夹层开口密封,如图所示。 将 “冰箱”放入冰柜冷冻一夜取出,将酸奶放入小桶,拧紧大桶的桶盖。(ρ水>ρ冰)
(1)请你用所学物理知识解释:
①两桶之间的夹层不能装满水的原因;
②利用“冰箱”能获得冰凉的酸奶的原因。
(2)请你提出一条延长“冰箱”制冷时间的建议。
7.(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。
8.(2025·黑龙江龙东伊春)黑龙江的冬天,白雪皑皑,风景如画。南方的朋友们在这里见到了美丽的雾凇,同时也品尝到了东北的特色食品——冻豆腐。冻豆腐的制作过程是人们把含较多水分的鲜豆腐完全冷冻,吃的时候放入锅中和其他食材一起炖煮,豆腐会出现许多小孔,吸满浓浓的汤汁,吃起来很美味。请根据文中信息,写出涉及到的两种物态变化,并简要写出分析依据。
9.(2026·四川广元)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:________________。
10.(2026•苏州)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)。
【基础夯实】
1.“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。
2.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___________________________________________________________。
3.曹州古城用漂亮的打铁花欢迎元旦的到来,表演者先将铁块放入炉子中变成铁水,然后通过击打铁汁形成“铁花”,“铁花”又点燃烟花鞭炮,场景蔚为壮观,其中使用的铁汁的温度应________(选填“低于”“等于”或“高于”)铁的熔点;耀眼的铁花在空气中________(填物态变化名称)成铁。
4.在探究固态熔化实验得出的甲乙两种固体的熔化-时间图像,如图所示。
(1)固体________是晶体,熔点是________℃;
(2)冬天道路结冰时,撒盐可以________(填“增大”或“减小”)冰的熔点,使冰雪在较低温度下熔化。
5.下列自然现象中的“水”物质,都表现为液态的是( )
A.雪、露 B.冰、雹 C.霜、露 D.雨、雾
6.位于“天和”核心舱内的无容器材料实验柜,被称为“太空炼丹炉”。目前该实验柜已成功把钨合金加热至3100℃以上,创造了新的世界纪录。若该钨合金的熔点为3300℃,根据材料分析,在3100℃时,钨合金处于( )
A.固态 B.液态 C.气态 D.固液共存态
7.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℃
8.一标准大气压下M物质的熔化图像如图甲所示;装有冰水混合物的试管浸在正在熔化的M物质中(如图乙所示,不考虑它们与空气的热传递)。以下判断正确的是( )
A.M物质是非晶体 B.M物质的熔点是-5℃
C.M物质的熔化过程持续了约10min D.图乙中,试管内水的质量会逐渐增加
9.我国科学家在天宫空间站首次制出工业级铌合金,其熔点超过2400℃。在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒使其转变为液态,液态金属能凌空漂浮,避免了金属与容器接触可能产生的污染,使材料纯度得以提高,则下列说法正确的是( )
A.铌合金属于非晶体
B.温度为2000℃,铌合金是气态
C.在制备过程中铌合金颗粒变为液态是熔化现象
D.液态金属凝固成铌合金的过程中不断吸收热量
10.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”)。
【培优拔高】
1.在运输海鲜类食品时,人们常在食品周围放置一些冰块,这是因为冰熔化时会________(填“吸收”或“放出”)热量。在北方的冬天,人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水,防止蔬菜被冻坏,请用所学的知识解释此做法蕴含的道理:______________________________________________________。
2.环卫工人往结冰的桥面撒盐加快冰的熔化,激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里,当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度,温度计的示数如图所示(每支温度计的单位都是摄氏度),图乙中温度计的示数为________℃,从实验现象可知,盐水的浓度越高,其凝固点越________。
3.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)
4.如图甲所示,将海波放入大试管中,在烧杯中倒入热水。根据温度计A和B的示数,绘制出海波和热水的温度随时间变化的图像,如图乙所示。由图像可知,在第8min时,大试管内的海波处于__________(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”);第10min后,海波的熔化将________(选填“继续”或“停止”),依据是______________________________。
5.我国在南极洲南部的乔治岛建立了我国第一个南极科学考察基地——中国南极长城站。南极平均气温为-25℃,最低气温达-88.3℃,在那里用的液体温度计是酒精温度计,这是由于酒精有( )
A.较高的沸点 B.较高的凝固点 C.较高的熔点 D.较低的凝固点
6.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
7.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
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
9.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
10.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-8℃。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50℃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
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