内容正文:
第四章 物质的形态及其变化
4.3 熔化和凝固
基础提质
熔化和凝固
1.【跨学科融合·历史】(2024广东中考)《淮南子·俶真训》记载:"今夫冶工之铸器,金踊跃于炉中"。金属在炉中从固态变为液态的过程是( )
A. 汽化 B. 液化 C. 熔化 D. 凝固
2.【跨学科实践·日常生活】(2026山西平遥期中) 如图所示,豆腐滑嫩爽口,"冻豆腐"则松软鲜香。"冻豆腐"解冻后,会发现其内部有许多小孔,小孔形成的过程所涉及的物态变化是( )
A. 仅熔化
B. 仅凝固
C. 先熔化后凝固
D. 先凝固后熔化
3.【情境素材·科技成就】(2026广西百色期中) 3D 打印机是通过逐层堆积材料(塑料、金属、陶瓷等),将数字模型转化为三维实体的设备。某品牌的 3D 打印机打印过程是将固态的材料在高温下变成液态材料,喷头按照 3D 图纸轨迹将液态材料挤出,材料冷却后形成立体实物。液态材料冷却后形成立体实物的过程是______(填物态变化名称),该过程需要______(选填"吸热"或"放热")。
晶体和非晶体
4.(2026广西玉林期中) 下列物质中,均属于晶体的一组是( )
A. 玻璃、海波 B. 铁、松香
C. 塑料、石蜡 D. 冰、铜
5.【核心素养·物理观念】(2026安徽淮北期中) 关于熔点,下列说法中正确的是( )
A. 温度达到熔点时晶体一定熔化
B. 晶体比非晶体的熔点高
C. 晶体在熔化时温度不变
D. 非晶体的熔点随温度的升高而升高
6.【核心素养·物理观念】(2025四川宜宾中考) 如图,下列描述晶体物质凝固的温度随时间变化曲线符合实际的是( )
7. 学习物态变化时,老师写了一副对联,上联是"杯中冰水,水放热结冰温度不降";下联是"盘内水冰,冰吸热化水温度未升"。该对联先后包含的两种物态变化分别是______和______,它还说明了冰是一种______(选填"晶体"或"非晶体")。
8.【情境素材·科技成就】(2026广东广州期末,★☆☆) 某火星车车体内的保温晶体材料"正十一烷",在火星白天 26 ℃ 时呈液态,在火星夜晚 -60 ℃ 时呈固态,它实现保温功能的原理如图,其熔点可能为( )
A. 26 ℃ B. -26 ℃ C. 60 ℃ D. -60 ℃
9.(2026广东深圳期中,★☆☆) 根据表中所提供的数据,在 1 个标准大气压下,下列判断中正确的是( )
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
固态酒精
-114
铁
1 538
固态汞
-39
铝
660
A. -39 ℃ 的汞一定是固态
B. 酒精的凝固点低于 -114 ℃
C. 用铝锅可以将铁块熔化成铁水
D. 气温达到 -50 ℃ 时,可以用酒精温度计测量
能力提升
10.【核心素养·物理观念】(2026安徽安庆期中,★★☆) 如图甲所示是金属镓,把 10 ℃ 的固态镓放入如图乙所示的装置进行加热,水的温度恒定为 50 ℃,测得镓的温度随时间的变化图像如图丙所示,第 8 min 时,镓已完全变成了液态,忽略蒸发,则( )
A. 镓在第 14 min 时必定是气态
B. 镓的熔点为 30 ℃,凝固点为 -30 ℃
C. 由实验数据不能判断镓的沸点为 50 ℃
D. 在 4~6 min 内,镓温度不变,不吸热不放热
11.【跨学科实践·日常生活】(2026安徽合肥月考,★☆☆) 小林自制的棉花糖机如图所示,做棉花糖时,取少量蔗糖盛放在易拉罐内,对易拉罐加热,蔗糖______成糖水,在易拉罐高速旋转的离心作用下,糖水从易拉罐侧面的小孔中甩出(孔未画出),并迅速______成糖丝,用木棒将糖丝缠上,便成了可口的棉花糖。(均填物态变化名称)
12.【情境素材·科技成就】(2025广东深圳模拟,★☆☆) 我国大力推广新能源汽车。在汽车行业中,"热融紧固"技术得到广泛应用,如图所示,①利用电动工具使螺钉高速旋转并压向铝合金板材;②螺钉尖端与板材表面摩擦生热,板材局部______(填物态变化名称),螺钉尖端仍然坚硬;③螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动,板材局部凝固牢牢套住螺钉,此过程中板材要______(选填"放出"或"吸收")热量。
13.(2025山西晋城模拟,★★☆) 路面积雪很容易引发交通事故。为使积雪尽快融化,护路工人常在路面上撒融雪剂(主要成分是盐),使冰雪在低于 0 ℃ 的环境下熔化。那么,冰雪的熔点与融雪剂的多少有关吗?小梦所在的学习小组将盛有盐水的烧杯放入冰箱的冷冻室内,用温度计测量了不同浓度盐水的凝固点,并将数据记录在表格中。
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
(1) 请你在图中画出盐水的凝固点随盐水浓度变化的图像。
(2) 分析图像可以获取的信息有:______(写出一条即可)。
(3) 路面积雪时,除了在路面上撒盐,请你再举一种可以降低发生交通事故概率的做法:______。
参考答案与解析
1. C。 解析:物质由固态变为液态的过程叫做熔化。
2. D。 解析:豆腐被冰冻时,水凝结成冰,属于凝固现象;当冻豆腐解冻时,冻结的冰熔化成水,属于熔化现象,在上述过程中形成了冻豆腐的小孔,故 D 正确。
3. 凝固;放热。 解析:物质从液态变为固态的过程叫做凝固,题中液态材料冷却后变成固态实物,属于凝固现象,凝固过程放热。
4. D。 解析:海波、铁、冰、铜是晶体;玻璃、松香、塑料、石蜡是非晶体。
5. C。 解析:晶体熔化的两个条件:温度达到熔点,继续吸收热量。晶体达到熔点,不继续吸收热量,不能熔化,故 A 错误;非晶体没有熔点,不能谈论熔点的高低,故 B、D 错误;晶体熔化时不断吸收热量,温度保持不变,故 C 正确。
6. C。 解析:晶体物质凝固过程中,不断放热,温度保持不变。在温度-时间图像中,凝固前温度随时间下降,凝固过程中温度不变,表现为一段水平线段,凝固结束后,温度继续随时间下降。A 图像中温度随时间上升,这是吸热升温过程,不符合晶体物质凝固特点,故错误;B 图像中温度随时间一直下降,没有温度不变的阶段,不符合晶体物质凝固特点,故错误;C 图像一开始温度下降,然后有一段水平线段表示温度不变(凝固过程),最后温度继续下降,符合晶体物质凝固时温度随时间变化特点,故正确;D 图像中温度先上升,然后有水平线段,最后又上升,这是晶体熔化的温度-时间图像,不符合晶体物质凝固特点,故错误。
7. 凝固;熔化;晶体。 解析:"杯中冰水,水放热结冰温度不降",水是液体,放热变为冰,冰是固体,物质由液态变为固态的过程叫凝固;"盘内水冰,冰吸热化水温度未升",冰吸热变为水,物质由固态变为液态的过程叫熔化,"温度未升"说明冰熔化的过程中温度是不变的,有一定的熔化温度,是晶体。
8. B。 解析:保温晶体材料"正十一烷",在火星白天 26 ℃ 时呈液态,在火星夜晚 -60 ℃ 时呈固态,说明熔点在 -60 ℃ 到 26 ℃ 之间,而且不包括这两个温度,其熔点可能为 -26 ℃,故 B 符合题意。
9. D。 解析:由表可知,汞的熔点是 -39 ℃,-39 ℃ 的汞可能是固态、可能是液体、可能是固液共存状态,故 A 错误;同一种晶体物质的熔点和凝固点相同,由表可知,固态酒精的熔点是 -114 ℃,则酒精的凝固点也是 -114 ℃,故 B 错误;由表可知,铝的熔点低于铁的熔点,如果用铝锅来熔化铁,则铁还没有熔化铝锅就已经熔化了,故 C 错误;由表可知,酒精的熔点是 -114 ℃,气温达到 -50 ℃ 时,酒精还是液态,可以作为测温物质,故 D 正确。
10. C。 解析:由题意知,给镓加热的水的温度恒为 50 ℃,镓的温度达到 50 ℃ 时,与水的温度相同,但不能判断此时镓的温度是否达到沸点,因此不能说明镓在第 14 min 时的状态,故 A 错误,C 正确;由图丙可知,第 2 min 至第 6 min 是镓的熔化时间,为 4 min,镓熔化时温度不变,镓的熔点为 30 ℃,同一晶体的熔点和凝固点相同,则镓的凝固点也为 30 ℃,故 B 错误;镓在熔化的过程中,吸收热量,温度不变,故 D 错误。
11. 熔化;凝固。 解析:使用时取少量蔗糖置于侧壁扎有小孔的易拉罐内,对易拉罐加热,蔗糖熔化成糖水从四周甩出,糖水凝固变成了糖丝,用木棒将糖丝缠好。因此整个过程中发生的物态变化是先熔化后凝固。
12. 熔化;放出。 解析:螺钉尖端与板材表面摩擦,板材局部温度升高,由固态变为液态,熔化变软;螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动,板材局部温度降低,由液态变为固态,发生凝固从而牢牢套住螺钉,此过程中板材要放出热量。
13. (1) (作图题,见答案图);(2) 随着盐水浓度的升高,盐水的凝固点先降低后升高;(3) 在车轮上装防滑链。 解析:(1) 根据表格数据,在图中描点,画出盐水的凝固点随盐水浓度变化的图像,如答案图所示。(2) 分析图像可以获取的信息有:随着盐水浓度的升高,盐水的凝固点先降低后升高等。(3) 路面积雪时,除了在路面上撒盐,还可以在车轮上装防滑链,降低发生交通事故的概率。
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