摘要:
**基本信息**
以“基础巩固-综合理解-应用探究”分层设计,通过多样化题型构建熔化和凝固知识从概念到实验再到生活应用的完整巩固路径,兼顾物理观念形成与科学探究能力培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|晶体与非晶体判断、熔化凝固现象及吸放热|单选(如铜铁凝固类型)、填空(3D打印物态变化)直接考察核心概念,占比52%|
|提升层|熔点凝固点比较、图像分析|多选(如温度-时间图像判断)、作图(非晶体凝固图像)综合概念与图表技能,占比30%|
|拓展层|实验设计与数据处理、生活应用|实验探究(冰熔化规律)、综合题(饮料冷冻体积变化)联系《天工开物》、冷链等情境,占比17%|
内容正文:
人教版(新教材) · 八年级上册
第三章 物态变化 第2节 熔化和凝固
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一、单项选择题
1. 《天工开物》中有对铸钟技术、工序等的详细描绘,将铜水或铁水注入钟模冷却便铸成了钟.铜或铁由液态变成固态的过程属于
A.凝固 B.熔化 C.升华 D.凝华
2.如图所示是《天工开物》中描绘的冶炼情景,把含铜、铅的矿石洗净后放入炉中冶炼,铅先从孔中流出,是因为铅和铜具有不同的( )
A.熔点 B.沸点 C.密度 D.比热容
3.在火山口周围流淌的岩浆温度逐渐降低,按下列顺序依次结晶形成矿物:橄榄石一辉石角闪石一黑云母一正长石白云母石英。这一现象说明( )
A.橄榄石的沸点比角闪石高 B.辉石是由凝华而来
C.白云母的熔点比黑云母低 D.石英是一种非晶体
4.如图所示是新乡市博物馆的镇馆之宝——商代青铜牛首爵。青铜器一般是先将铜料加热化为铜液,后在模具中冷却成型而得。下列说法正确的是( )
A.铜是非晶体
B.铜料化为铜液的过程中,其温度升高
C.铜料化为铜液的过程中需要吸热
D.铜液在模具中冷却成型是凝华过程
5.下列物质中,属于晶体的是( )
A.玻璃 B.石蜡 C.铁 D.橡胶
6.某款橙汁的说明书如图a, “营养素参考值”表示某项营养素含量占每日推荐摄入量的比例.冰箱面板一直如图b,橙汁放入常温室后结冰.这款橙汁
A.凝固点高于-3℃
B.可放在图b冰箱冷藏室
C.每两瓶含20.0g碳水化合物
D.每两瓶的维生素C含量不超过每日推荐摄入量
7.标准大气压下,一些物质的熔点和沸点如表所示。则标准大气压下,下列说法正确的是
熔点/℃
沸点/℃
铜
1083
液态氧
-18
铁
1538
酒精
78
固态酒精
-117
水
100
A.-110℃的酒精是固态
B.可以用铜制容器来盛放铁水
C.液态氧在沸腾的过程中温度保持在-183℃不变
D.可以用酒精温度计测沸水的温度
8.图是某种物质熔化是温度随时间变化的图象.根据图象中的信息,判断下列说法正确的是( )
A.该物质为非晶体 B.该物质的熔点是80℃
C.在第5min是物质已全部熔化 D.第10min是物质处于液态
二、多项选择题
9.如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法错误的是( )
A.在t=5min时,该物质处于固液共存状态
B.在EF段,该物质需要吸热
C.该物质熔化过程持续了5min
D.该物质可能是石蜡
10.根据下表中的数据,下列说法正确的是
熔点/℃(标准大气压)
固态酒精
-117
铅
328
固态水银
-39
铜
1083
冰
0
铁
1535
A.-110℃的酒精是固态
B.可以将铜块放到铁制容器中熔化
C.放在0℃的房间中的水会凝固结冰
D.在-20℃的地区,能用水银温度计测气温
11.如图甲所示,将质量相等的甲、乙两种物质分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图象,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲物质是晶体
B.0~4min内甲物质比乙物质吸收的热量多
C.乙物质在ab段不断吸热
D.采用“水浴法”加热是为了使试管内物质受热均匀
12.早在公元前21世纪左右,我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,如图所示,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。下列分析正确的是( )
A.铜料化为铜液,属于熔化现象 B.铜液冷却成型,属于凝固现象
C.铜液冷却成型过程中需要吸热 D.铜料化为铜液过程中温度不变
13.冬天,室外已结冰。某同学把酒精和水的混合液体放到室外(温度大约为-5℃),经过相当长时间后,发现混合液体没有凝固。合理的推断是:该混合液体
A.不会蒸发 B.比热容比水大
C.凝固点比水低 D.水分子仍然是水分子
14.五千年华夏文明创造了无数的诗歌辞赋,下面对部分诗句中蕴涵物理知识的理解,其中正确的是( )
A.“人在桥上走,桥流水不流”——“桥流”所选择的参照物是流水
B.“婵噪林逾静,鸟鸣山更幽”——“蝉噪”和“鸟鸣”是通过声音的响度来分辨的
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝华现象,需要放热
D.“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明”——“泪”的形成是熔化现象,需要吸热
三、填空题
15.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”)。
16.如图所示,《天工开物》中对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载,其中“铁化如水”描述的物态变化是 ;将“铁水”注入模具中使“铁水”冷却成固态“釜”,此过程温度保持不变,该过程需要 热;说明铁是 。(选填“晶体”或“非晶体”)
17.冷链让生鲜、药品等日常所需始终新鲜安全送达身边,常用的冷链蓄冷剂有冰、水合盐、石蜡、干冰(干冰是固态的,冷链用的干冰温度一般为-78.5 ℃)。
(1)如图是水合盐和石蜡的熔化图像,其中描绘石蜡的温度随时间变化关系的是图线 (选填“a”或“b”)。
(2)在干冰用于冷链运输的过程中,包装必须具备泄压功能,不得使用全封闭的瓶、壶、桶等容器,原因是 。
18.常用的液体温度计是根据测温液体 的原理制成的;我国第一个南极科学考察基地————长城站的年平均气温为-25℃,最低气温可达-88.3℃,依据右表提供的数据,在南极长城站测气温时应选用 温度计。
酒精
水银
熔点
-117℃
-39℃
沸点
78℃
357℃
四、作图题
19.已知石蜡是非晶体,现有100℃的某种液态石蜡经过一段时间后凝固成20℃的固态石蜡,请你在坐标中画出此过程中石蜡的温度随时间变化的大致关系图像。
五、实验探究题
20.亮亮同学用图甲装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。
(1)本实验安装器材时,要按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。
(2)在加热过程中,杯口上方出现“白气”,“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的。
(3)冰熔化前后温度随时间变化的图像如图乙所示,分析图像可知,冰是 (选填“晶体”或“非晶体”),冰在熔化时要 热。实验中发生了能量的转移和转化,能量的转移和转化有 性。
(4)实验时,使用的加热装置在单位时间内供热始终相同,请你根据图像信息,提出一个可以探究的科学问题: 。
21.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)凝固过程中,盐水持续放热,温度不变,内能 ;
(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,试管中的冰水混合物中的冰会 。
六、综合题
22.有、两种固体的温度随时间变化的图象如图所示,请根据图象回答下列问题:
(1) 是晶体,它的熔点是 ;
(2)该晶体熔化过程用了 时间;
(3)该晶体熔化时需要 热,温度 ;选填:“上升”、“不变”或“下降”
23.罐装饮料能放进冰箱冷冻室吗?小文把一罐未开封的可乐放进冰箱冷冻室,几小时后发现可乐罐被撑得变形。他提出问题:不同液体凝固时体积变化相同吗?为此,他设计了如下实验。
【实验过程】如图所示,将四个完全相同的去盖易拉罐(总体积为330mL)分别装入的纯水、可乐、牛奶、猪油,密封后放入冷冻室至完全凝固,测量凝固后体积,数据如下表:
实验序号
液体种类
凝固前体积
凝固后体积
体积变化量
1
纯水
200
218
2
可乐
200
217
3
牛奶
200
210
4
猪油
200
183
【问题分析】
(1)水凝固过程中,温度 ,内能 (均填变化情况);
(2)若定义凝固收缩率为在恒定熔点温度下,物质由液态完全转变为固态时,体积的相对变化率,其数学表达式为:,则根据实验1中的数据,可以计算水的凝固收缩率 。
(3)分析表中数据可知,不同液体的凝固收缩率 (填“相同”或“不同”);
(4)结合以上探究,生活中在冰箱中存放水或可乐时, (提出一条建议)。
(5)小文测量水凝固后体积的方法是:待水完全凝固后,从冰箱中取出易拉罐,用量筒向易拉罐中加水直到刚满,读出加入水的体积为,从而得出水凝固后体积。若取出易拉罐及加水过程中冰有熔化,则测得的体积变化量会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
参考答案
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】B,D
10.【答案】B,D
11.【答案】A,C,D
12.【答案】A,B,D
13.【答案】C,D
14.【答案】A,C,D
15.【答案】熔化;放热
16.【答案】熔化;放;晶体
17.【答案】(1)a
(2)以防干冰升华产生的二氧化碳气体积聚导致爆炸
18.【答案】热胀冷缩;酒精
19.【答案】
20.【答案】(1)自下而上
(2)液化
(3)晶体;吸;方向
(4)冰和水吸热后升温的快慢与它们的状态是否有关
21.【答案】(1)10
(2)减小
(3)变多
22.【答案】(1);
(2)5
(3)吸;不变
23.【答案】(1)不变;减小
(2)9%
(3)不同
(4)不要将未开封的罐装水/可乐放入冰箱冷冻室存放
(5)偏小
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