内容正文:
第十三章
温度与物态变化
第2节 熔化与凝固
课标要点
1.通过对冰和石蜡的熔化现象的科学探究,引导学生基于证据进行归纳、总结、解释及交流,促进学生科学思维和科学探究能力的发展。
2.让学生从科学探究过程中,感知熔化现象及其产生条件、不同物质在熔化过程中温度变化的规律。
3.让学生学会对物质进行简单的分类,了解常见晶体的熔点和凝固点。
4.让学生认识熔化是吸热过程,凝固是放热过程,能分析熔化、凝固图线的物理意义。
5.让学生具备运用熔化、凝固过程的规律解释相关的生活现象和自然现象的能力,养成学科学、用科学的习惯和探索真理的科学态度。
学习重难点
重点:指导学生观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程,培养学生的观察能力、实验能力和分析概括能力。
难点:指导学生通过对实验的观察、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. 水的三态:固态、液态和气态。
冰——固态
水——液态
水蒸气——气态
2. 物态变化:与水类似,物质在一定条件下能从一种状态向另一种状态变化,人们将此称为物态变化。
特别提醒:发生物态变化时,只是分子的间距发生变化,物质的分子本身没有变化。
易错提醒:“气态”不可写成“汽态”,“气体”不可写成“汽体”。
随学随练
1.(2026·吉林·中考真题)地球上的水,通过固、液、气三态的变化,不停地循环,水以液态形式存在的是( )
A.雨 B.雪 C.冰 D.霜
2.(25-26八年级上·江苏镇江·期末)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
3.(25-26八年级上·湖北恩施·期末)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
知识点 熔化与凝固现象
1. 熔化:像冰化为水那样,物质从固态变为液态的过程称为熔化。
2. 凝固:像水结成冰那样,物质从液态变为固态的过程称为凝固。
随学随练
1.下列用词正确的是( )
A.食盐在水里熔化了
B.铁块高温下溶化变成铁水
C.冰遇热熔化成水
D.白糖在水中慢慢熔化消失
2.(2026·安徽安庆·一模)如图所示,滑雪场的造雪机造雪时,将水注入一个专用喷枪,喷枪中的高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入空气中形成白雾,这些微小的粒子在落到地面以前_________(填物态变化名称)成小冰晶,从而形成雪花。
3.郑州市的古荥汉代冶铁遗址,是我国发现规模最大、冶炼技术水平最高的一处汉代冶铁遗址。椭圆形竖炉将铁矿石______(填物态变化名称)成铁水,铁水被注入陶范中,铁水______(填物态变化名称)成固态后,脱去陶范,得到白口铁铸件。
知识点 熔化及其特点
1. 探究冰和石蜡熔化的特点
提出问题:冰和石蜡在什么条件下开始熔化?冰和石蜡在熔化过程中的温度变化情况相同吗?
实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、秒表、陶土网(使烧杯受热均匀)、烧杯、大试管、碎冰、石蜡、水等
实验设计:取适量碎冰和石蜡,分别对其进行加热,记录它们在熔化过程中温度及状态的变化,并根据记录的数据绘制图像,根据图像探究冰和石蜡熔化时温度随时间变化的特点
实验过程:
(1)在两支试管中分别装入适量的碎冰和石蜡,并各插一支温度计,再分别将试管放在盛水的烧杯中(水浴加热法:受热均匀、控制熔化速度).
(2) 用酒精灯外焰对烧杯加热,注意观察冰和石蜡的状态变化,并仔细观察温度计示数的变化.
(3)当冰的温度升高到−8 ℃ 、石蜡的温度升高到40 ℃时,每隔1 min 记录一次温度值,同时认真
观察冰、石蜡的状态变化,直到全部熔化后再记录3~4 次.数据记录如表所示
表1 冰的熔化过程
表2 石蜡的熔化过程
实验分析:
(1)在方格纸上以时间为横坐标,温度为纵坐标,建立坐标系,根据表格中各个时刻对应的温度,
在坐标系上描点,然后将这些点用平滑曲线连接,作出冰和石蜡在熔化过程中温度随时间变化的图像,如图所示.
(2)根据冰熔化图像的特征,可将整个过程分为三段:
①AB 段——冰处于固态,吸热温度不断升高;
②BC 段——冰处于固液共存态,吸热熔化,但温度保持为0℃ ;
③CD 段——冰完全变为液态,吸热温度不断升高.
(3) 石蜡的熔化情况与冰不同:随着加热时间的增加,石蜡由固态慢慢地变软、变黏稠、变稀,逐渐熔化为液态,整个熔化过程石蜡不断吸热,温度持续升高
实验结论:
(1)冰熔化前温度不断升高,熔化时温度保持不变,熔化后温度继续升高.
(2) 石蜡在熔化过程中温度不断升高
反思交流:
实验点拨
(1)安装器材时,为保证用酒精灯外焰加热,应按照自下而上的顺序进行.
(2)称取的碎冰和石蜡应适量,目的是避免加热时间过短或过长,影响实验效果.
(3)陶土网的作用:使烧杯均匀受热。
(4)水浴法加热:利用热水加热装入试管中的冰和石蜡。该方法的优点:可以使物质受热均匀,还可以控制物质温度上升的速度。
(5)温度计的玻璃泡要与碎冰或石蜡充分接触,但不要碰到试管壁和试管底.
(6)记录温度的时间间隔不能太长,否则可能记录不到物质熔化温度不变的过程。
2. 晶体和非晶体
分类
概念
特点
常见物质
晶体
有确定的熔化温度的固体
在熔化过程中, 尽管外界不断加热, 其温度仍保持不变
海波、冰、萘、金属、明矾、钻石、石墨、水晶、食盐等
非晶体
没有确定的熔化温度的固体
在熔化过程中, 只要外界不断加热, 其温度便不断升高
玻璃、石蜡、塑料、沥青、橡胶、松香等
3. 熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。
常见晶体(固态)的熔点(在1 个标准大气压下)
晶体
熔点t/℃
晶体
熔点t/℃
晶体
熔点t/℃
固态氧
- 218
海波
48
金
1064
固态氮
- 210
萘
80
铜
1083
固态酒精
- 117
锡
232
铁
1525
固态汞
- 39
铅
327
铂
1769
冰
0
铝
660
钨
3410
4. 晶体熔化的条件和特点
(1)晶体熔化必须同时具备两个条件:
①温度达到熔点;
②能够继续吸热(周围温度要高于晶体熔点).
(2)特点:晶体在熔化过程中吸收热量,但温度保持不变.
特别提醒:晶体熔化时,吸收热量,温度为什么不升高?
易错提醒:
1.熔化指物质从固态变为液态的过程,一般都需要加热。如:点燃的蜡烛变成蜡油。
2.溶化是指固体在液体中溶解的过程,此过程不需要加热。如:把糖放在水中溶化成糖水。
3.“融化”特指冰、雪、霜受热后化成水,多用于文学作品中.
4.解释有关物理现象时,涉及填写物态变化的,只能用“熔化”.
随学随练
1.(2026·河南信阳·二模)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。
2.(2026·江苏泰州·二模)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。
3.(25-26八年级上·湖南衡阳·期中)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,小于将适量的固体碎末装在试管中,所用的实验装置如图甲所示。
(1)实验时各器材的安装顺序是__________(“自上而下”“自下而上”)。
(2)将放入适量固体碎末的试管放在盛有水的烧杯中加热,其目的是__________________;根据实验数据绘制的图像乙中所对应的固体属于________(“晶体”或“非晶体”)。
(3)图像丙是她根据实验数据绘制的另一种固体熔化图像,其熔点是________℃,在BC阶段混合物要________(填“吸收”或“放出”)热量。
知识点 凝固及其特点
1. 凝固:物质从液态变为固态的过程。
2. 凝固点:晶体形成时有确定的温度,这个温度叫凝固点。
由于凝固是熔化的相反过程,所以,同一种晶体的凝固点和熔点是相同的。非晶体既没有熔点,也没有凝固点。
3.液体凝固的条件同时具备:(1)温度达到凝固点(2)持续放热
4. 晶体和非晶体熔化和凝固区别
晶体
非晶体
熔化
凝固
熔化
凝固
图像
熔点(凝固点)
有
有
没有
没有
温度变化
吸收热量,温度不变
放出热量,温度不变
吸收热量,温度升高
放出热量,温度降低
特征
固液共存,温度不变
先变软再变稀
先变稠再变
5. 熔化吸热和凝固放热在生活中的应用
饮料加冰:用冰块冷却饮料效果好,一方面是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块熔化吸热,会使饮料的温度下降得更多
碎冰保鲜:超市里出售的海鲜周围通常会铺一层碎冰块,因为冰块熔化时吸收热量但温度保持不变,从而起到保鲜的作用
冬季贮菜:北方地窖里放几桶水,当气温下降至0 ℃ 以下时,桶里的水会凝固成
冰,放出的热量使地窖的温度不至于降得太低,从而避免蔬菜被冻坏
随学随练
1.(2026·江西·中考真题)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.(2026·四川广元·中考真题)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:________________。
3.(2026·北京·二模)江南农村有腌咸菜的习俗,小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌咸菜缸里的盐水却没有结冰。他猜想:水中加入别的物质后,可能会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他向水中撒盐,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,小明就观察盐水的状态、测量其温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了图像,如图甲所示。
(1)根据图像判断盐水结成的固体是_____(选填“晶体”或“非晶体”),判断的依据是_____。
(2)盐水凝固过程用了_____min,在第25 min时,物质处于_____态。
(3)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,如图乙所示。试管内冰水混合物中的冰会_____(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
写作说明:
①归纳若干个(一般2~3个)本课时的素养拓展点。深度归纳总结、规律探究等。
②每个拓展点后面设置“活学活用”题目,1~2道,难度适中。
题型 熔化现象和凝固现象的辨别
"初末态分析法"辨别熔化与凝固
(1)若初态是固态,末态是液态,则这一过程是熔化。
(2)若初态是液态,末态是固态,则这一过程是凝固。
活学活用
1.(2026·黑龙江·中考真题)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”)。
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。
3.厨房随处可见各种物态变化的现象:将肉放入冰箱的冷冻室,一段时间之后取出时肉会变硬,这是因为肉中的水分发生了______;煮饺子时,打开锅盖冒“白气”,这个物态变化过程需要______(选填“吸收”或“放出”)热量。
题型 物质熔化、凝固图像分析
活学活用
1.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)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__________。
2.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”)。
3.(25-26八年级下·上海长宁·期末)如图所示是小明利用水浴法加热探究冰的熔化规律的实验装置。
(1)在读数时,乙图中的__________(选填“A”、“B”或“C”)方法是正确的;丙图中温度计的示数为________℃。
(2)图丁是冰熔化时温度随时间变化的图像,由图象可知:冰是__________(选填“晶体”或“非晶体”),冰的熔化过程共持续________min,此时物质处于_________态(选填“固”“液”或“固液共存”)。
(3)通过实验可知,冰的熔点为_________℃,水的凝固点为________℃。
题型 晶体熔化、液体凝固形成晶体的条件
(1)晶体熔化的两个条件:1温度达到熔点;2从外界继续吸热。
(2)液体凝固成晶体的两个条件:1温度达到凝固点;2不断向外界放热。
活学活用
1.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)如图,2025年国庆中秋双节,长汀古城以“来了就是客双节同辉光影盛宴”为主题,推出非遗打铁花、无人机烟花秀等60余项文体旅活动,为游客带来了一场“科技+文化”光影盛宴。请回答下列小题:
(1).小汀在长汀朝圣码头观看“打铁花”表演时发现,工匠需先将生铁在熔炉中烧至1600℃以上化成铁水。此过程中生铁的物态变化是__________。
(2).“打铁花”表演中,表演者舀起铁水抛向空中,另一名表演者用力击打空中铁水,瞬间铁花四溅,如图甲。铁水变成铁屑的过程中__________(选填“吸收”或“放出”)热量,该过程的物态变化是__________。
(3).“打铁花”表演的“风火轮”环节中,工匠会将铁水淋在特制木轮上,木轮转动时形成绚丽效果,如图乙。铁水附着在木轮上时,因温度__________而凝固。
2.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。
3.(2026·江苏苏州·中考真题)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)。
基础通关
1.(25-26八年级上·吉林长春·期末)平常我们喝的水,所处的物质状态是( )
A.固态 B.液态 C.气态 D.固液共存态
2.(24-25九年级上·四川宜宾·期末)如图是同种物质在固态、液态、气态三种不同状态下的分子结构,其中乙图表示物质处于_____态;物质从甲图变化到丙图时,物质的体积会变_____。
3.(2026·四川广元·二模)2026年元宵节,非遗“打铁花”在东河之畔震撼上演。夜幕下,师傅们将1600℃的铁水击向夜空,化作万点金雨。生铁(晶体)熔化时温度______(选填“不变”,“升高”或“下降”),铁水冷却变成固态铁粒,该过程发生的物态变化是______。
4.2024年6月,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。如图1所示,这面国旗由玄武岩__________(填物态变化的名称)成液态后,拉成细丝、纺成线、织成布制成的,此过程对应物质三态变化图2中的__________(选填图2中的序号)的变化过程,图2中乙是_______态。
5.(2026·江苏苏州·一模)如图所示,湖北随州出土的战国曾侯乙尊盘,精密绝伦,采用失蜡法铸造而成。失蜡法又称熔模法,是一种精密铸造工艺,其大致流程如下:先用蜂蜡制作与目标器物完全相同的模型,并在蜡模外敷耐火材料形成型壳;加热烘烤,由于蜡没有固定的熔点,是_____,受热逐渐软化、熔化,有利于平稳流失,减少对模具内腔形状的破坏,形成完整的空腔;之后浇注铜液,铜液注入模具后不断放热,_____后形成铸件。
6.(25-26八年级上·江苏无锡·期末)如图是某物质在熔化时温度随时间变化的图像,则该物质属于___________(晶体/非晶体),由图像可知:该物质的熔化持续时间是___________min,该物质熔化时___________(需要/不需要)吸热。
7.(2026·湖南长沙·一模)小明观察到奶奶在厨房用传统方法做冰淇淋时,将装有奶浆的小罐放入装满冰盐混合物的大罐(如图甲)中,持续搅拌15-20分钟后,奶浆便凝固成冰淇淋。这让他联想到严冬时节,厨房外的水缸里水早已结冰,但腌菜缸里的盐水却始终没有冻结。根据这些现象,小明猜想:水中加入盐后,会对其凝固点产生影响。为了验证这一猜想,在一个标准大气压下,他探究了盐水凝固时的温度变化特点,并作出了盐水的温度随时间变化的图像(如图丙)。
(1)某时刻温度计的示数如图乙所示,读数为________℃;
(2)丙图中,盐水凝固的过程用时________分钟;
(3)小明通过该实验发现盐水的凝固点低于水的凝固点,并用如图丁所示的装置模拟了手工冰淇淋制作原理。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,试管中冰水混合物中冰的质量会________(填“变多”“变少”或“不变”),因为________。
8.(25-26八年级上·湖北孝感·期末)在物理课上,同学们用如图所示的装置探究某物质M的熔化规律。
问题与作答:
(1)如图甲所示,组装此实验器材时,应按照___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行固定。
(2)下列措施中,其目的与使物质均匀受热无关的是___________(单选)。
A.将装有该固体颗粒的试管放在水中加热(水浴法)
B.用搅拌器不断轻轻搅拌试管中的物质
C.温度计的玻璃泡要插入固体颗粒中间,不要碰到试管壁或底部
(3)如图乙所示,加热过程中,某时刻M的温度为___________℃。
(4)如图丙所示,根据实验数据绘制“温度一时间”。由此可知,M是___________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(5)另一小组实验装置和物质种类均相同,但绘制的图像中没有出现明显的水平段(即熔化过程不明显)。请分析一种可能的原因:___________(写出一种即可)。
9.小明发现严冬时路面会结冰,道路工人常通过在路面撒盐的方式来融冰,从而保障路面不打滑。小明猜想,这是因为水中加入盐后会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水的物态和记录盐水温度,并根据凝固过程中记录的温度数据,画出了凝固图像如图甲所示。
(1)在图甲中的第5min时,物质的状态是___________态;凝固过程需要___________(选填吸热或放热);整个凝固过程用了___________min;
(2)从图甲中可知此盐水凝固点为___________,由此证明了在雪上撒盐可以___________(选填“提高”或“降低”)雪的熔点;
(3)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,如图乙所示,烧杯中含盐的冰未完全熔化前,试管中冰水混合物中的冰会__________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
10.(2026·安徽阜阳·二模)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
素养提升
1.(24-25八年级上·甘肃临夏·期末)如图所示是加热一块冰时其温度随时间变化的图像,由图可知,冰的熔点是_______,冰是_______(选填“晶体”或“非晶体”)。
2.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)。
3.(25-26九年级下·湖南长沙·期中)小明观察到奶奶在厨房用传统方法做冰淇淋时,将装有奶浆的小罐放入装满冰盐混合物的大罐(如图甲)中,持续搅拌15-20分钟后,奶浆便凝固成冰淇淋。这让他联想到严冬时节,厨房外的水缸里水早已结冰,但腌菜缸里的盐水却始终没有冻结。根据这些现象,小明猜想:水中加入盐后,会对其凝固点产生影响。为了验证这一猜想,在一个标准大气压下,他探究了盐水凝固时的温度变化特点,并作出了盐水的温度随时间变化的图像(如图丙)。
(1)某时刻温度计的示数如图乙所示,读数为______℃;
(2)小明通过该实验发现盐水的凝固点低于水的凝固点,并用如图丁所示的装置模拟了手工冰淇淋制作原理。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,试管中冰水混合物中的冰会______(填“变多”、“变少”或“不变”)。
4.(25-26八年级上·吉林白山·期末)如图所示,甲是探究某种物质熔化时温度变化特点的实验装置图,乙是该物质的温度随时间变化的关系图像:
(1)实验除了图甲中提供的器材外,还需要用到的一个测量器材是___________。
(2)实验时图甲的安装顺序是___________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(3)由图乙判断出该物质是___________(选填“晶体”或“非晶体”)。在段该物质处于___________态。
(4)停止加热后,该物质的温度逐渐下降,当温度下降到___________℃时,该物质又开始凝固。
5.(25-26八年级上·甘肃兰州·期末)如图所示是某种液态物质放热变成固态时温度随时间变 化的曲线,请根据图像回答:
(1)该物质属于________(选填“晶体”或“非晶体”),凝固过程经历了________。
(2)在第15min 时,该物质为________(选填“液态”“固液共存状态”或“固态”)。
6.晓轩同学利用图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”。
(1)要完成该实验,除了图甲所示仪器外,还需要一种测量工具是______。
(2)在组装图甲器材时,应以______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序。
(3)晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中,加热到某一时刻温度计示数如图丙所示,其温度为______℃;他记录的数据如下表所示。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
蜡的温度T/℃
42
44
46
48
49
50
51
52
晓轩根据表中数据判断:蜡属于______(选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)晓轩向另一个试管中放入碎冰,继续探究冰熔化时温度变化的规律。他利用记录的数据画出如图乙所示的温度一时间图像,由图像可知:冰熔化持续了______min。他还观察到:当时间为3min时,该物质处于______态。
7.(2026·安徽合肥·一模)小明发现冬季水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有凝固,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,如图甲所示。
(1)从图像中可以看出盐水的凝固过程用了___________min;
(2)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,如图乙所示,试管中的冰水混合物中冰的质量会___________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
迁移创新
1.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
2.(25-26八年级上·河北沧州·期末)综合实践活动小组用电冰箱研究物态变化的一些现象。
(1)小山小组制作“冻豆腐”,制作过程如图甲所示:他们发现,将新鲜豆腐放到冰箱冷冻室冷冻后体积会变大,原因是________。解冻后表面和内部有蜂窝状结构出现,原因是豆腐中的冰________(填物态变化名称)成水从豆腐中流出,这样就去除了新鲜豆腐中的水分。孔隙多、弹性好、营养丰富的冻豆腐就制作成功了。
(2)小红和小明小组测量不同浓度盐水的凝固点:
①在选择器材时,有测量范围为和的两支温度计,应该选择测量范围为________的温度计进行实验。
②小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图乙所示,实验中小红所测盐水的凝固点是________。
③他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是,小明加了一汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此做出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点。
盐水浓度
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
36
凝固点
0
0
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点________。实验后,他们知道了冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪,原因是_________。
3.(23-24八年级上·广东广州·期末)暴雪天后,环卫工人会向积雪的路面撒盐,为了搞清原理,同学们进行了下列探究。实验小组用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水,分别制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎后放入试管中加热,使各种不同的“冰”熔化,并记录数据。
(1)在选择对“冰”的加热方式时,如图甲所示,你认为最佳的加热方法是________(选填“A”或“B”)。
(2)在相同条件下测量三者的温度变化数据,得到如图乙所示的三条温度随时间变化的曲线(纯冰对应曲线①,淡盐冰对应曲线②,浓盐冰对应曲线③)。根据曲线图可知:利用盐水制成的冰________(选填“是”或“不是”)晶体;
(3)由图乙可知:含盐浓度越大,熔点________(选填“越高”、“越低”);
(4)若将装有纯冰水混合物的试管放入正在熔化的浓盐冰水中(如图丙),则试管内的冰将________(选填“变多”“变少”或“不变”)。
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第十三章
温度与物态变化
第2节 熔化与凝固
课标要点
1.通过对冰和石蜡的熔化现象的科学探究,引导学生基于证据进行归纳、总结、解释及交流,促进学生科学思维和科学探究能力的发展。
2.让学生从科学探究过程中,感知熔化现象及其产生条件、不同物质在熔化过程中温度变化的规律。
3.让学生学会对物质进行简单的分类,了解常见晶体的熔点和凝固点。
4.让学生认识熔化是吸热过程,凝固是放热过程,能分析熔化、凝固图线的物理意义。
5.让学生具备运用熔化、凝固过程的规律解释相关的生活现象和自然现象的能力,养成学科学、用科学的习惯和探索真理的科学态度。
学习重难点
重点:指导学生观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程,培养学生的观察能力、实验能力和分析概括能力。
难点:指导学生通过对实验的观察、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. 水的三态:固态、液态和气态。
冰——固态
水——液态
水蒸气——气态
2. 物态变化:与水类似,物质在一定条件下能从一种状态向另一种状态变化,人们将此称为物态变化。
特别提醒:发生物态变化时,只是分子的间距发生变化,物质的分子本身没有变化。
易错提醒:“气态”不可写成“汽态”,“气体”不可写成“汽体”。
随学随练
1.(2026·吉林·中考真题)地球上的水,通过固、液、气三态的变化,不停地循环,水以液态形式存在的是( )
A.雨 B.雪 C.冰 D.霜
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】物质的三态及其变化
【详解】A.雨是液态的水,故A符合题意;
B.雪是固态的水,故B不符合题意;
C.冰是固态的水,故C不符合题意;
D.霜是固态的水,故D不符合题意。
故选A。
2.(25-26八年级上·江苏镇江·期末)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
【难度】0.9
【知识点】物质的三态及其变化
【详解】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。
3.(25-26八年级上·湖北恩施·期末)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
【难度】0.95
【知识点】物质的三态及其变化
【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。
知识点 熔化与凝固现象
1. 熔化:像冰化为水那样,物质从固态变为液态的过程称为熔化。
2. 凝固:像水结成冰那样,物质从液态变为固态的过程称为凝固。
随学随练
1.下列用词正确的是( )
A.食盐在水里熔化了
B.铁块高温下溶化变成铁水
C.冰遇热熔化成水
D.白糖在水中慢慢熔化消失
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】熔化的概念及现象
【详解】A.食盐在水中是溶解过程,不是物态变化的熔化,用词错误,故A错误;
B.铁块高温变成铁水是固态变液态的熔化过程,选项错写为“溶化”,用词错误;故B错误;
C.冰是固态,吸热变为液态水,属于熔化,用词正确,故C正确;
D.白糖在水中是溶解过程,不是熔化,用词错误,故D错误。
故选C。
2.(2026·安徽安庆·一模)如图所示,滑雪场的造雪机造雪时,将水注入一个专用喷枪,喷枪中的高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入空气中形成白雾,这些微小的粒子在落到地面以前_________(填物态变化名称)成小冰晶,从而形成雪花。
【答案】凝固
【难度】0.85
【知识点】凝固的概念及现象
【详解】微小的水粒子是液态,落到地面以前变成的小冰晶是固态,物质由液态变成固态的过程叫做凝固。
3.郑州市的古荥汉代冶铁遗址,是我国发现规模最大、冶炼技术水平最高的一处汉代冶铁遗址。椭圆形竖炉将铁矿石______(填物态变化名称)成铁水,铁水被注入陶范中,铁水______(填物态变化名称)成固态后,脱去陶范,得到白口铁铸件。
【答案】 熔化 凝固
【难度】0.85
【知识点】凝固的概念及现象、熔化的概念及现象
【详解】物质从固态变成液态的变化过程叫作熔化,固态铁矿石加热变成液态铁水,对应物态变化是熔化;
物质从液态变成固态的变化过程叫作凝固,液态铁水冷却变成固态铸件,对应物态变化是凝固。
知识点 熔化及其特点
1. 探究冰和石蜡熔化的特点
提出问题:冰和石蜡在什么条件下开始熔化?冰和石蜡在熔化过程中的温度变化情况相同吗?
实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、秒表、陶土网(使烧杯受热均匀)、烧杯、大试管、碎冰、石蜡、水等
实验设计:取适量碎冰和石蜡,分别对其进行加热,记录它们在熔化过程中温度及状态的变化,并根据记录的数据绘制图像,根据图像探究冰和石蜡熔化时温度随时间变化的特点
实验过程:
(1)在两支试管中分别装入适量的碎冰和石蜡,并各插一支温度计,再分别将试管放在盛水的烧杯中(水浴加热法:受热均匀、控制熔化速度).
(2) 用酒精灯外焰对烧杯加热,注意观察冰和石蜡的状态变化,并仔细观察温度计示数的变化.
(3)当冰的温度升高到−8 ℃ 、石蜡的温度升高到40 ℃时,每隔1 min 记录一次温度值,同时认真
观察冰、石蜡的状态变化,直到全部熔化后再记录3~4 次.数据记录如表所示
表1 冰的熔化过程
表2 石蜡的熔化过程
实验分析:
(1)在方格纸上以时间为横坐标,温度为纵坐标,建立坐标系,根据表格中各个时刻对应的温度,
在坐标系上描点,然后将这些点用平滑曲线连接,作出冰和石蜡在熔化过程中温度随时间变化的图像,如图所示.
(2)根据冰熔化图像的特征,可将整个过程分为三段:
①AB 段——冰处于固态,吸热温度不断升高;
②BC 段——冰处于固液共存态,吸热熔化,但温度保持为0℃ ;
③CD 段——冰完全变为液态,吸热温度不断升高.
(3) 石蜡的熔化情况与冰不同:随着加热时间的增加,石蜡由固态慢慢地变软、变黏稠、变稀,逐渐熔化为液态,整个熔化过程石蜡不断吸热,温度持续升高
实验结论:
(1)冰熔化前温度不断升高,熔化时温度保持不变,熔化后温度继续升高.
(2) 石蜡在熔化过程中温度不断升高
反思交流:
实验点拨
(1)安装器材时,为保证用酒精灯外焰加热,应按照自下而上的顺序进行.
(2)称取的碎冰和石蜡应适量,目的是避免加热时间过短或过长,影响实验效果.
(3)陶土网的作用:使烧杯均匀受热。
(4)水浴法加热:利用热水加热装入试管中的冰和石蜡。该方法的优点:可以使物质受热均匀,还可以控制物质温度上升的速度。
(5)温度计的玻璃泡要与碎冰或石蜡充分接触,但不要碰到试管壁和试管底.
(6)记录温度的时间间隔不能太长,否则可能记录不到物质熔化温度不变的过程。
2. 晶体和非晶体
分类
概念
特点
常见物质
晶体
有确定的熔化温度的固体
在熔化过程中, 尽管外界不断加热, 其温度仍保持不变
海波、冰、萘、金属、明矾、钻石、石墨、水晶、食盐等
非晶体
没有确定的熔化温度的固体
在熔化过程中, 只要外界不断加热, 其温度便不断升高
玻璃、石蜡、塑料、沥青、橡胶、松香等
3. 熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。
常见晶体(固态)的熔点(在1 个标准大气压下)
晶体
熔点t/℃
晶体
熔点t/℃
晶体
熔点t/℃
固态氧
- 218
海波
48
金
1064
固态氮
- 210
萘
80
铜
1083
固态酒精
- 117
锡
232
铁
1525
固态汞
- 39
铅
327
铂
1769
冰
0
铝
660
钨
3410
4. 晶体熔化的条件和特点
(1)晶体熔化必须同时具备两个条件:
①温度达到熔点;
②能够继续吸热(周围温度要高于晶体熔点).
(2)特点:晶体在熔化过程中吸收热量,但温度保持不变.
特别提醒:晶体熔化时,吸收热量,温度为什么不升高?
易错提醒:
1.熔化指物质从固态变为液态的过程,一般都需要加热。如:点燃的蜡烛变成蜡油。
2.溶化是指固体在液体中溶解的过程,此过程不需要加热。如:把糖放在水中溶化成糖水。
3.“融化”特指冰、雪、霜受热后化成水,多用于文学作品中.
4.解释有关物理现象时,涉及填写物态变化的,只能用“熔化”.
随学随练
1.(2026·河南信阳·二模)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
【难度】0.85
【知识点】凝固的概念及现象、熔化与凝固的吸放热
【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。
2.(2026·江苏泰州·二模)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
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、熔点和凝固点、探究固体熔化时实验装置的组装顺序
【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。
3.(25-26八年级上·湖南衡阳·期中)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,小于将适量的固体碎末装在试管中,所用的实验装置如图甲所示。
(1)实验时各器材的安装顺序是__________(“自上而下”“自下而上”)。
(2)将放入适量固体碎末的试管放在盛有水的烧杯中加热,其目的是__________________;根据实验数据绘制的图像乙中所对应的固体属于________(“晶体”或“非晶体”)。
(3)图像丙是她根据实验数据绘制的另一种固体熔化图像,其熔点是________℃,在BC阶段混合物要________(填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】(1)自下而上
(2) 使固体受热均匀,且升温缓慢,便于观察记录温度 非晶体
(3) 0 吸收
【难度】0.75
【知识点】探究固体熔化时温度的变化规律、熔点和凝固点、探究固体熔化时实验装置的组装顺序
【详解】(1)实验需要利用酒精灯外焰加热,温度计玻璃泡要浸没在物质中且不能碰到容器底,需先根据酒精灯的位置确定下方铁圈、石棉网的高度,再依次向上调整器材,因此安装顺序为自下而上。
(2)水浴加热的特点是能让试管内的固体均匀受热,且温度上升速度慢,方便观察温度变化、记录实验数据;
晶体熔化时有固定的熔化温度,非晶体熔化时温度持续上升,图乙中固体温度一直升高,没有固定熔化温度,因此属于非晶体。
(3)晶体熔化时保持不变的温度就是熔点,图丙中BC段是熔化过程,温度保持不变,因此熔点为;
晶体熔化过程中需要持续吸热,温度不变,因此BC阶段混合物吸收热量。
知识点 凝固及其特点
1. 凝固:物质从液态变为固态的过程。
2. 凝固点:晶体形成时有确定的温度,这个温度叫凝固点。
由于凝固是熔化的相反过程,所以,同一种晶体的凝固点和熔点是相同的。非晶体既没有熔点,也没有凝固点。
3.液体凝固的条件同时具备:(1)温度达到凝固点(2)持续放热
4. 晶体和非晶体熔化和凝固区别
晶体
非晶体
熔化
凝固
熔化
凝固
图像
熔点(凝固点)
有
有
没有
没有
温度变化
吸收热量,温度不变
放出热量,温度不变
吸收热量,温度升高
放出热量,温度降低
特征
固液共存,温度不变
先变软再变稀
先变稠再变
5. 熔化吸热和凝固放热在生活中的应用
饮料加冰:用冰块冷却饮料效果好,一方面是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块熔化吸热,会使饮料的温度下降得更多
碎冰保鲜:超市里出售的海鲜周围通常会铺一层碎冰块,因为冰块熔化时吸收热量但温度保持不变,从而起到保鲜的作用
冬季贮菜:北方地窖里放几桶水,当气温下降至0 ℃ 以下时,桶里的水会凝固成
冰,放出的热量使地窖的温度不至于降得太低,从而避免蔬菜被冻坏
随学随练
1.(2026·江西·中考真题)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
【难度】0.9
【知识点】凝固的概念及现象
【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,凝固过程会放出热量。
2.(2026·四川广元·中考真题)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
【难度】0.8
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、熔点和凝固点、探究固体熔化时实验装置的组装顺序
【详解】(1)由图乙可知,该物质凝固阶段温度稳定在不变,因此凝固点为。
(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。
3.(2026·北京·二模)江南农村有腌咸菜的习俗,小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌咸菜缸里的盐水却没有结冰。他猜想:水中加入别的物质后,可能会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他向水中撒盐,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,小明就观察盐水的状态、测量其温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了图像,如图甲所示。
(1)根据图像判断盐水结成的固体是_____(选填“晶体”或“非晶体”),判断的依据是_____。
(2)盐水凝固过程用了_____min,在第25 min时,物质处于_____态。
(3)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,如图乙所示。试管内冰水混合物中的冰会_____(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1) 晶体 凝固过程中温度保持不变
(2) 10 固
(3)变多
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律
【详解】(1)晶体的特点是有固定的凝固点,凝固过程中温度保持不变。从图像可以看出,盐水凝固时,有一段温度不变的过程,因此盐水结成的固体是晶体。
(2)由图甲可知:盐水从第10min开始凝固,第20min凝固完成,所以凝固过程用时
第25min时凝固已经完成,因此物质处于固态。
(3)冰水混合物温度为,正在熔化的盐冰水混合物温度低于,热传递过程中,试管内的冰水混合物会向外放热,其中的水会凝固成冰,因此冰会变多。
写作说明:
①归纳若干个(一般2~3个)本课时的素养拓展点。深度归纳总结、规律探究等。
②每个拓展点后面设置“活学活用”题目,1~2道,难度适中。
题型 熔化现象和凝固现象的辨别
"初末态分析法"辨别熔化与凝固
(1)若初态是固态,末态是液态,则这一过程是熔化。
(2)若初态是液态,末态是固态,则这一过程是凝固。
活学活用
1.(2026·黑龙江·中考真题)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
【难度】0.85
【知识点】凝固的概念及现象
【详解】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。
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
【难度】0.85
【知识点】熔化与凝固的吸放热、熔化的概念及现象
【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。
3.厨房随处可见各种物态变化的现象:将肉放入冰箱的冷冻室,一段时间之后取出时肉会变硬,这是因为肉中的水分发生了______;煮饺子时,打开锅盖冒“白气”,这个物态变化过程需要______(选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 凝固 放出
【难度】0.95
【知识点】凝固的概念及现象、液化的概念和现象
【详解】肉中的水分由液态变为固态,对应的物态变化是凝固。
锅盖上方的“白气”是锅内高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化属于放热物态变化,该过程需要放出热量。
题型 物质熔化、凝固图像分析
活学活用
1.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)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
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、熔点和凝固点、熔化的概念及现象
【详解】(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,因此浓盐冰的熔点为。
(3)纯冰熔点为,淡盐冰熔点为,浓盐冰熔点为,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。
2.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
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、熔点和凝固点
【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 不变,所以其凝固点为 。
标准大气压下纯水的凝固点是 。实验中盐水的凝固点是 ,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 ,而正在熔化的盐冰水混合物温度为 ,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 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。
3.(25-26八年级下·上海长宁·期末)如图所示是小明利用水浴法加热探究冰的熔化规律的实验装置。
(1)在读数时,乙图中的__________(选填“A”、“B”或“C”)方法是正确的;丙图中温度计的示数为________℃。
(2)图丁是冰熔化时温度随时间变化的图像,由图象可知:冰是__________(选填“晶体”或“非晶体”),冰的熔化过程共持续________min,此时物质处于_________态(选填“固”“液”或“固液共存”)。
(3)通过实验可知,冰的熔点为_________℃,水的凝固点为________℃。
【答案】(1) B -7
(2) 晶体 4 固液共存
(3) 0 0
【难度】0.85
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、温度计的使用
【详解】(1)温度计读数的正确要求是视线与温度计内液柱的上表面相平,俯视读数偏大、仰视读数偏小,因此B方法正确。丙图温度计分度值为,液柱顶端在以下,因此示数为。
(2)晶体熔化的特点是熔化过程中温度保持不变,由图丁可知冰熔化时有一段温度不变的过程,因此冰是晶体;冰从第开始熔化,到第熔化结束,熔化持续时间为
晶体熔化过程中,既有未熔化的固态冰,也有生成的液态水,因此物质处于固液共存态。
(3)晶体熔化时保持不变的温度就是熔点,由图丁可知冰熔化时温度为,因此冰的熔点为;同种晶体的熔点和凝固点相同,因此水的凝固点也为。
题型 晶体熔化、液体凝固形成晶体的条件
(1)晶体熔化的两个条件:1温度达到熔点;2从外界继续吸热。
(2)液体凝固成晶体的两个条件:1温度达到凝固点;2不断向外界放热。
活学活用
1.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)如图,2025年国庆中秋双节,长汀古城以“来了就是客双节同辉光影盛宴”为主题,推出非遗打铁花、无人机烟花秀等60余项文体旅活动,为游客带来了一场“科技+文化”光影盛宴。请回答下列小题:
(1).小汀在长汀朝圣码头观看“打铁花”表演时发现,工匠需先将生铁在熔炉中烧至1600℃以上化成铁水。此过程中生铁的物态变化是__________。
(2).“打铁花”表演中,表演者舀起铁水抛向空中,另一名表演者用力击打空中铁水,瞬间铁花四溅,如图甲。铁水变成铁屑的过程中__________(选填“吸收”或“放出”)热量,该过程的物态变化是__________。
(3).“打铁花”表演的“风火轮”环节中,工匠会将铁水淋在特制木轮上,木轮转动时形成绚丽效果,如图乙。铁水附着在木轮上时,因温度__________而凝固。
【答案】(1) 熔化 (2) 放出 凝固 (3) 降低
【难度】0.85
【知识点】热传递改变物体的内能、熔化与凝固的吸放热、熔化的概念及现象
【详解】(1).工匠先将生铁在熔炉中烧至1600°C以上化成铁水,生铁从固态变为液态,此过程的物态变化是熔化。
(2).铁水变成铁屑,是从液态变为固态,该过程是凝固,凝固过程放出热量。
(3).铁水附着在木轮上时,因温度降低而凝固。
2.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
【难度】0.85
【知识点】凝固的概念及现象、熔点和凝固点
【详解】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。
3.(2026·江苏苏州·中考真题)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
【难度】0.77
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、熔点和凝固点
【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。
基础通关
1.(25-26八年级上·吉林长春·期末)平常我们喝的水,所处的物质状态是( )
A.固态 B.液态 C.气态 D.固液共存态
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】物质的三态及其变化
【详解】水的三种状态分别是气态的水蒸气、液态的水、固态的冰,平常我们喝的水,所处的物质状态是液态,如自来水、矿泉水等,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(24-25九年级上·四川宜宾·期末)如图是同种物质在固态、液态、气态三种不同状态下的分子结构,其中乙图表示物质处于_____态;物质从甲图变化到丙图时,物质的体积会变_____。
【答案】 固 大
【难度】0.85
【知识点】分子之间存在间隙、物质的三态及其变化
【详解】[1]物质三种状态的分子结构特点:固态分子排列紧密,有固定形状; 液态分子排列较紧密,无固定形状但有一定体积; 气态分子间距大,无固定形状和体积。 因此乙图表示物质处于固态。
[2]甲图是液态,丙图是气态,物质从液态变化到气态时,分子间距会显著增大,因此体积会变大。
3.(2026·四川广元·二模)2026年元宵节,非遗“打铁花”在东河之畔震撼上演。夜幕下,师傅们将1600℃的铁水击向夜空,化作万点金雨。生铁(晶体)熔化时温度______(选填“不变”,“升高”或“下降”),铁水冷却变成固态铁粒,该过程发生的物态变化是______。
【答案】 不变 凝固
【难度】0.95
【知识点】凝固的概念及现象、熔化的概念及现象
【详解】生铁是晶体,晶体熔化的特点是:熔化过程中温度不变。
铁水是液态,变成固态铁粒,是从液态变为固态,这个物态变化是凝固。
4.2024年6月,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。如图1所示,这面国旗由玄武岩__________(填物态变化的名称)成液态后,拉成细丝、纺成线、织成布制成的,此过程对应物质三态变化图2中的__________(选填图2中的序号)的变化过程,图2中乙是_______态。
【答案】 熔化 ⑥ 固
【难度】0.85
【知识点】物质的三态及其变化、熔化的概念及现象
【详解】玄武岩原本是固态,变为液态的物态变化是熔化。
根据物态变化中,熔化、汽化、升华吸热,凝固、液化、凝华放热,结合图2的吸放热标注可推得:丙为气态,甲为液态,乙为固态。 熔化是固态→液态的过程,对应图中乙(固态)→甲(液态)的过程,即序号。
由上述推导可知,乙是固态。
5.(2026·江苏苏州·一模)如图所示,湖北随州出土的战国曾侯乙尊盘,精密绝伦,采用失蜡法铸造而成。失蜡法又称熔模法,是一种精密铸造工艺,其大致流程如下:先用蜂蜡制作与目标器物完全相同的模型,并在蜡模外敷耐火材料形成型壳;加热烘烤,由于蜡没有固定的熔点,是_____,受热逐渐软化、熔化,有利于平稳流失,减少对模具内腔形状的破坏,形成完整的空腔;之后浇注铜液,铜液注入模具后不断放热,_____后形成铸件。
【答案】 非晶体 凝固
【难度】0.95
【知识点】凝固的概念及现象、熔点和凝固点、熔化的概念及现象
【详解】固体分为晶体和非晶体,晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,因此没有固定熔点的蜡属于非晶体; 液态的铜液放热后变为固态的铸件,物质由液态变为固态的过程叫做凝固。
6.(25-26八年级上·江苏无锡·期末)如图是某物质在熔化时温度随时间变化的图像,则该物质属于___________(晶体/非晶体),由图像可知:该物质的熔化持续时间是___________min,该物质熔化时___________(需要/不需要)吸热。
【答案】 晶体 10 需要
【难度】0.85
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、熔化与凝固的吸放热、熔点和凝固点
【详解】如图所示,该物质熔化过程存在一段温度不变的阶段,即其有固定的熔点,因此该物质属于晶体。
该物质从第5min开始熔化,到第15min熔化结束,所以熔化持续时间为
物质熔化的过程都需要吸收热量。
7.(2026·湖南长沙·一模)小明观察到奶奶在厨房用传统方法做冰淇淋时,将装有奶浆的小罐放入装满冰盐混合物的大罐(如图甲)中,持续搅拌15-20分钟后,奶浆便凝固成冰淇淋。这让他联想到严冬时节,厨房外的水缸里水早已结冰,但腌菜缸里的盐水却始终没有冻结。根据这些现象,小明猜想:水中加入盐后,会对其凝固点产生影响。为了验证这一猜想,在一个标准大气压下,他探究了盐水凝固时的温度变化特点,并作出了盐水的温度随时间变化的图像(如图丙)。
(1)某时刻温度计的示数如图乙所示,读数为________℃;
(2)丙图中,盐水凝固的过程用时________分钟;
(3)小明通过该实验发现盐水的凝固点低于水的凝固点,并用如图丁所示的装置模拟了手工冰淇淋制作原理。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,试管中冰水混合物中冰的质量会________(填“变多”“变少”或“不变”),因为________。
【答案】(1)-4
(2)10
(3) 变多 烧杯中正在熔化的盐冰水混合物温度低于0℃,将装有0℃冰水混合物的试管放入其中后,试管内的水会向外放出热量,发生凝固,导致试管内冰的质量变多。
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、温度计的构造和原理、熔点和凝固点
【详解】(1)观察图乙中的温度计,液面位于0刻度线下方,且该温度计的分度值为1℃,向下读数可知当前示数为-4℃。
(2)盐水属于晶体,在凝固过程中放出热量但温度保持不变,由图丙可知,整个凝固过程用时为
(3)略
8.(25-26八年级上·湖北孝感·期末)在物理课上,同学们用如图所示的装置探究某物质M的熔化规律。
问题与作答:
(1)如图甲所示,组装此实验器材时,应按照___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行固定。
(2)下列措施中,其目的与使物质均匀受热无关的是___________(单选)。
A.将装有该固体颗粒的试管放在水中加热(水浴法)
B.用搅拌器不断轻轻搅拌试管中的物质
C.温度计的玻璃泡要插入固体颗粒中间,不要碰到试管壁或底部
(3)如图乙所示,加热过程中,某时刻M的温度为___________℃。
(4)如图丙所示,根据实验数据绘制“温度一时间”。由此可知,M是___________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(5)另一小组实验装置和物质种类均相同,但绘制的图像中没有出现明显的水平段(即熔化过程不明显)。请分析一种可能的原因:___________(写出一种即可)。
【答案】(1)自下而上
(2)C
(3)38
(4)晶体
(5)M质量偏少
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、探究固体熔化时实验装置的组装顺序
【详解】(1)组装该实验器材时,需要先根据酒精灯外焰的高度确定下方铁圈位置,再依次向上调整器材,因此必须按自下而上的顺序固定。
(2)水浴加热、搅拌器搅拌的目的都是让物质均匀受热;C选项操作的目的是准确测量物质的温度,和均匀受热无关,故选C。
(3)图乙温度计的分度值为,液柱对应示数为。
(4)晶体熔化的特点是熔化过程吸热、温度保持不变且有固定熔点,丙图中M熔化时存在温度不变的水平段,因此M是晶体。
(5)熔化过程没有明显水平段,说明熔化太快,没有记录到恒温阶段,常见原因是物质质量太小,熔化速度过快,或酒精灯的火力太大等等。
9.小明发现严冬时路面会结冰,道路工人常通过在路面撒盐的方式来融冰,从而保障路面不打滑。小明猜想,这是因为水中加入盐后会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水的物态和记录盐水温度,并根据凝固过程中记录的温度数据,画出了凝固图像如图甲所示。
(1)在图甲中的第5min时,物质的状态是___________态;凝固过程需要___________(选填吸热或放热);整个凝固过程用了___________min;
(2)从图甲中可知此盐水凝固点为___________,由此证明了在雪上撒盐可以___________(选填“提高”或“降低”)雪的熔点;
(3)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,如图乙所示,烧杯中含盐的冰未完全熔化前,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 放热 10
(2) -2 降低
(3)变多
【难度】0.78
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、熔化与凝固的吸放热、熔点和凝固点
【详解】(1)在图甲中的第5min时物质还没有开始凝固,物质的状态是液态,且凝固过程需要放出热量;凝固过程从第10min到第20min,用了10min。
(2)从图甲中可知此盐水凝固过程温度保持在-2℃不变,则凝固点为-2℃;已知正常情况下雪的熔点是0℃,在雪上撒盐可以降低雪的熔点。
(3)烧杯中含盐的冰未完全熔化前温度低于0℃,故试管中冰水混合物中的水会放热凝固使得冰变多。
10.(2026·安徽阜阳·二模)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
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像
【详解】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℃,故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,故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,故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,故D正确。
故选D。
素养提升
1.(24-25八年级上·甘肃临夏·期末)如图所示是加热一块冰时其温度随时间变化的图像,由图可知,冰的熔点是_______,冰是_______(选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】 0 晶体
【难度】0.85
【知识点】熔化和凝固的图像
【详解】由图像可知,BC段冰吸收热量,温度保持不变,说明冰有确定的熔化温度,即有确定的熔点,所以冰是晶体。
2.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
【难度】0.75
【知识点】熔化和凝固的图像、熔点和凝固点、熔化的概念及现象
【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。
3.(25-26九年级下·湖南长沙·期中)小明观察到奶奶在厨房用传统方法做冰淇淋时,将装有奶浆的小罐放入装满冰盐混合物的大罐(如图甲)中,持续搅拌15-20分钟后,奶浆便凝固成冰淇淋。这让他联想到严冬时节,厨房外的水缸里水早已结冰,但腌菜缸里的盐水却始终没有冻结。根据这些现象,小明猜想:水中加入盐后,会对其凝固点产生影响。为了验证这一猜想,在一个标准大气压下,他探究了盐水凝固时的温度变化特点,并作出了盐水的温度随时间变化的图像(如图丙)。
(1)某时刻温度计的示数如图乙所示,读数为______℃;
(2)小明通过该实验发现盐水的凝固点低于水的凝固点,并用如图丁所示的装置模拟了手工冰淇淋制作原理。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,试管中冰水混合物中的冰会______(填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)变多
【难度】0.86
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、温度计的构造和原理、熔点和凝固点、熔化的概念及现象
【详解】(1)图乙温度计的分度值为1℃,液柱顶端位于0℃以下第4格,故读数为-4℃。
(2)标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,盐冰水混合物的熔点低于0℃,即其温度低于0℃。将装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中,试管内的水会向外放热,满足凝固条件,因此水会凝固成冰,冰的质量变多。
4.(25-26八年级上·吉林白山·期末)如图所示,甲是探究某种物质熔化时温度变化特点的实验装置图,乙是该物质的温度随时间变化的关系图像:
(1)实验除了图甲中提供的器材外,还需要用到的一个测量器材是___________。
(2)实验时图甲的安装顺序是___________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(3)由图乙判断出该物质是___________(选填“晶体”或“非晶体”)。在段该物质处于___________态。
(4)停止加热后,该物质的温度逐渐下降,当温度下降到___________℃时,该物质又开始凝固。
【答案】(1)秒表
(2)自下而上
(3) 晶体 固液共存
(4)48
【难度】0.77
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时实验装置的组装顺序
【详解】(1)实验中需要记录物质的温度随时间的变化情况,因此还需要测量时间的仪器秒表。
(2)实验时需要用酒精灯的外焰进行加热,且温度计在测量温度时,温度计的玻璃泡不能触碰到容器壁或容器底,因此应按照自下而上的顺序组装实验器材。
(3)由图乙可知,物质在熔化过程中温度保持不变,即有固定的熔点,因此该物质属于晶体。由图乙可知,该物质在BC段处于熔化过程,因此物质处于固液共存态。
(4)由图可知,该物质的熔点为48℃,同一物质的熔点和凝固点相同,所以停止加热后,该物质的温度逐渐下降,当温度下降到48℃时该物质又开始凝固。
5.(25-26八年级上·甘肃兰州·期末)如图所示是某种液态物质放热变成固态时温度随时间变 化的曲线,请根据图像回答:
(1)该物质属于________(选填“晶体”或“非晶体”),凝固过程经历了________。
(2)在第15min 时,该物质为________(选填“液态”“固液共存状态”或“固态”)。
【答案】(1) 晶体 8min
(2)固液共存状态
【难度】0.75
【知识点】熔化和凝固的图像、熔点和凝固点、熔化的概念及现象
【详解】(1)[1][2]晶体在凝固过程中温度保持不变,图像上会出现一段水平的线段。从图中可以看到,从第8min到第16min,温度保持80℃不变,说明该物质有固定的凝固点,属于晶体。由题图可知,凝固过程的时间。
(2)如图所示,第8min到第16min是晶体的凝固过程,这个过程中物质处于固液共存状态。
6.晓轩同学利用图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”。
(1)要完成该实验,除了图甲所示仪器外,还需要一种测量工具是______。
(2)在组装图甲器材时,应以______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序。
(3)晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中,加热到某一时刻温度计示数如图丙所示,其温度为______℃;他记录的数据如下表所示。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
蜡的温度T/℃
42
44
46
48
49
50
51
52
晓轩根据表中数据判断:蜡属于______(选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)晓轩向另一个试管中放入碎冰,继续探究冰熔化时温度变化的规律。他利用记录的数据画出如图乙所示的温度一时间图像,由图像可知:冰熔化持续了______min。他还观察到:当时间为3min时,该物质处于______态。
【答案】(1)秒表
(2)自下而上
(3) 38 非晶体
(4) 3 固液共存
【难度】0.77
【知识点】探究固体熔化时温度的变化规律、探究固体熔化时实验装置的组装顺序
【详解】(1)本实验需要记录不同时间下物质的温度,已有温度计测量温度,还缺少测量时间的工具,因此需要秒表(或停表)。
(2)酒精灯加热需使用外焰,组装器材时需要先根据酒精灯外焰高度确定下方铁圈的位置,因此要按照自下而上的顺序组装。
(3)图丙温度计的分度值为1℃,液柱对应读数为38℃;晶体有固定的熔点,熔化时温度不变,非晶体熔化时温度持续上升,由表格数据可知蜡熔化时温度不断升高,无固定熔点,因此蜡属于非晶体。
(4)冰是晶体,熔化时温度保持不变,由题图乙可知,冰从第2min开始熔化,到第5min完全熔化,因此熔化持续时间为
第3min时冰正处于熔化过程中,因此状态为固液共存态。
7.(2026·安徽合肥·一模)小明发现冬季水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有凝固,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,如图甲所示。
(1)从图像中可以看出盐水的凝固过程用了___________min;
(2)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,如图乙所示,试管中的冰水混合物中冰的质量会___________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】(1)10
(2)增大
【难度】0.69
【知识点】熔化和凝固的图像、熔化与凝固的吸放热、熔点和凝固点
【详解】(1)晶体凝固过程温度保持不变,从甲图可知,盐水从第10min开始凝固,到第20min凝固结束,因此凝固过程用时
(2)标准冰水混合物的温度为0℃,从甲图可得盐水的凝固点为,因此正在熔化的盐冰水混合物温度为,低于试管内冰水混合物的温度。热量会从试管内的冰水混合物向外传递,试管中的水满足凝固条件(达到凝固点、继续放热),因此水会凝固成冰,试管中的冰会变多,冰的质量会增大。
迁移创新
1.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
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、测量时间的工具、熔点和凝固点、熔化的概念及现象
【详解】(1)碎冰块颗粒小,各部分受热比大冰块更均匀;乙装置是水浴加热法,能让冰受热更均匀,因此选择碎冰块和乙装置。
(2)实验需要每隔固定时间记录温度,已有温度计测量温度,还需要测量时间的秒表。
(3)晶体的特点是熔化过程中吸热、温度保持不变,由丙图可知盐冰熔化时温度不变,因此盐水制成的冰属于晶体。
(4)纯净冰的熔点是0℃,由图可知盐冰的熔点为,说明冰混杂盐后熔化温度降低;晶体的熔点等于凝固点,含盐的海水凝固点()比淡水(0℃)低,因此相同条件下,含盐的海水更难达到凝固点,更不容易结冰。
(5)A.酒精灯火焰太小只会减慢升温速度,冰熔化时温度仍保持不变,故A不符合题意;
B.烧杯中水质量太多只会延长升温时间,不影响冰熔化时温度不变的规律,故B不符合题意;
C.若试管中冰质量太少,冰会很快完全熔化,熔化结束后液态水继续吸热升温,因此会观测到温度一直升高,故C符合题意。
故选C。
2.(25-26八年级上·河北沧州·期末)综合实践活动小组用电冰箱研究物态变化的一些现象。
(1)小山小组制作“冻豆腐”,制作过程如图甲所示:他们发现,将新鲜豆腐放到冰箱冷冻室冷冻后体积会变大,原因是________。解冻后表面和内部有蜂窝状结构出现,原因是豆腐中的冰________(填物态变化名称)成水从豆腐中流出,这样就去除了新鲜豆腐中的水分。孔隙多、弹性好、营养丰富的冻豆腐就制作成功了。
(2)小红和小明小组测量不同浓度盐水的凝固点:
①在选择器材时,有测量范围为和的两支温度计,应该选择测量范围为________的温度计进行实验。
②小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图乙所示,实验中小红所测盐水的凝固点是________。
③他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是,小明加了一汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此做出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点。
盐水浓度
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
36
凝固点
0
0
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点________。实验后,他们知道了冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪,原因是_________。
【答案】(1) 水结冰后体积增大 熔化
(2) -20℃∼102℃ -6 先降低后升高 可以降低冰雪的凝固点,使冰雪在较低的温度就能够熔化,从而更便于除雪。
【难度】0.62
【知识点】熔化和凝固的图像、温度计的选择、熔点和凝固点、熔化的概念及现象
【详解】(1)新鲜豆腐中含有大量的水分。当把新鲜豆腐放入冰箱冷冻室时,豆腐内的水分会遇冷发生物态变化,由液态变成固态的冰。根据物理知识,水结冰后密度变小,而质量不变,因此体积会膨胀变大。从而导致豆腐冷冻后体积变大;
当把冷冻后的豆腐解冻时,豆腐内部的固态冰吸收热量,由固态熔化为液态的水。熔化后的水从豆腐中流出,而原来冰占据的空间就变成了孔隙,从而在豆腐表面和内部形成了蜂窝状结构。
(2)实验的目的是测量盐水的凝固点。纯水的凝固点是0℃,而盐水的凝固点通常低于纯水。观察图乙中盐水凝固的温度图像,以及后续表格中的数据,盐水的凝固点最低可以达到−18℃ 。如果选择测量范围为的温度计,当温度低于−2℃时温度计将无法正常工作或读数。因此,必须选择测量范围为的温度计进行实验;
晶体在凝固过程中温度保持不变,这个不变的温度就是凝固点。在图乙的温度-时间图像中,水平线段对应的温度即为凝固点。观察图乙中“小红”的曲线,其温度下降到−6℃ 时保持了一段时间不变,随后继续下降。这说明小红所测盐水的凝固点为−6℃;
由表可知,当盐水浓度从0%增加到21% 时,凝固点从0℃逐渐降低到−18℃;当盐水浓度从21%继续增加到36%时,凝固点从−18℃逐渐升高回到0℃。综合来看,随着盐水浓度的增大,其凝固点呈现出先下降后上升的趋势;
根据前面的实验结论,水中加入盐后,其凝固点(熔点)会降低。在冬天冰雪覆盖的路面上撒盐,盐会溶解在冰雪表面的水中形成盐水,从而降低冰雪的熔点。这样,即使在气温低于0℃的环境下,冰雪也能在较低的温度下熔化,便于清除。
3.(23-24八年级上·广东广州·期末)暴雪天后,环卫工人会向积雪的路面撒盐,为了搞清原理,同学们进行了下列探究。实验小组用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水,分别制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎后放入试管中加热,使各种不同的“冰”熔化,并记录数据。
(1)在选择对“冰”的加热方式时,如图甲所示,你认为最佳的加热方法是________(选填“A”或“B”)。
(2)在相同条件下测量三者的温度变化数据,得到如图乙所示的三条温度随时间变化的曲线(纯冰对应曲线①,淡盐冰对应曲线②,浓盐冰对应曲线③)。根据曲线图可知:利用盐水制成的冰________(选填“是”或“不是”)晶体;
(3)由图乙可知:含盐浓度越大,熔点________(选填“越高”、“越低”);
(4)若将装有纯冰水混合物的试管放入正在熔化的浓盐冰水中(如图丙),则试管内的冰将________(选填“变多”“变少”或“不变”)。
【答案】(1)A
(2)是
(3)越低
(4)变多
【难度】0.65
【知识点】熔化和凝固的图像、探究固体熔化时温度的变化规律、熔化与凝固的吸放热
【详解】(1)图A采用水浴法加热,能使试管内的冰受热均匀,且温度升高较慢,便于记录数据。图B直接用酒精灯加热,会导致受热不均且熔化过快,故最佳方法是A。
(2)观察图乙可知,曲线②和③在熔化过程中都有一段温度保持不变的水平线段,说明盐水制成的冰有固定的熔点。有固定熔点的固体属于晶体。
(3)由图乙可知,纯冰(曲线①)的熔点是 ,淡盐冰(曲线②)的熔点为 ,浓盐冰(曲线③)的熔点为 。对比可知,含盐浓度越大,其对应的熔点温度越低。
(4)纯冰水混合物的温度为 ,而正在熔化的浓盐冰水混合物温度低于 ( )。由于存在温差,试管内的水会向烧杯中的浓盐冰水放热,导致试管内的水凝固成冰,所以冰将变多。
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