2020八年级物理上册熔化和凝固 12页

熔化和凝固 熔化与凝固 ‎ ‎·知识精讲·‎ 一．固体的分类 ‎1．晶体：有确定的熔化温度（熔点）。如海波、冰、食盐、萘、石英各种金属等。‎ ‎2．非晶体：没有固定的熔化温度（无熔点）。如蜡、松香、玻璃、沥青、橡胶等。‎ 二．熔化 ‎1．熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。熔化的过程需要吸热。‎ ‎2．熔化现象：‎ ‎（1）春天“冰雪消融”，炼钢炉中将铁化成“铁水”。‎ ‎（2）夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊（冰熔化吸热，冷空气下沉）。‎ ‎（3）化雪的天气有时比下雪时还冷（雪熔化吸热）。‎ ‎（4）鲜鱼保鲜，用‎0°C的冰比‎0°C的水效果好（冰熔化吸热）。‎ ‎（5）“温室效应”使极地冰川吸热熔化，引起海平面上升。‎ ‎3．熔化规律：‎ ‎（1）晶体在熔化过程中，要不断地吸热，但温度保持在熔点不变。‎ ‎（2）非晶体在熔化过程中，要不断地吸热，且温度不断升高。‎ ‎4．晶体熔化必要条件：温度达到熔点、不断吸热。‎ ‎5．从晶体和非晶的熔化曲线中读出信息：‎ 12‎ ‎（1）乙图是晶体熔化的折线图，纵向表示温度，横向表示加热时间。曲线起点并没有从0开始，因为物体本身在加热前就有一定的温度；当温度达到‎48°C时，呈水平直线，说明在这段时间物体的温度恒定，达到熔点。‎ ‎（2）右图是非晶体的熔化，蜡的温度在不断的升高，却始终在慢慢熔化。‎ 三．凝固 ‎1．凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固，凝固的过程需要放热。‎ ‎2．凝固现象：①“滴水成冰”②“铜水”浇入模子铸成铜件。‎ ‎3．凝固规律 ‎（1）晶体在凝固过程中，要不断地放热，但温度保持在熔点不变。‎ ‎（2）非晶体在凝固过程中，要不断地放热，且温度不断降低。‎ ‎4．晶体凝固必要条件：温度达到凝固点、不断放热。‎ ‎5．凝固放热现象 ‎（1）北方冬天的菜窖里，通常要放几桶水。（利用水凝固时放热，防止菜冻坏）。‎ 12‎ ‎（2）炼钢厂，“钢水”冷却变成钢，车间人员很易中暑。（钢水凝固放出大量的热）。‎ 四．晶体的熔化图像（ABCD段）和晶体的凝固图像（DEFG）‎ ‎1．分段分析：‎ ‎（1）AB：固态（吸热升温）‎ ‎（2）BC：固液共存（熔化过程，温度不变，继续吸热）‎ ‎（3）CD：液态（吸热升温）‎ ‎（4）DE：液态（放热降温）‎ ‎（5）EF：固液共存（凝固过程，温度不变，继续放热）‎ ‎（6）FG：固态（放热降温）‎ ‎2．该图说明：①该物质是晶体。②晶体的熔点等于凝固点。③该物质熔化和凝固过程温度都不变。‎ ‎3．有关晶体熔点（凝固点）知识：‎ ‎（1）萘的熔点为‎80.5°C。当温度为‎79°C时，萘为固态。当温度为‎81°C时，萘为液态。当温度为‎80.5°C时，萘是固态或液态或固、液共存状态都有可能。‎ ‎（2）下过雪后，为了加快雪熔化，常用洒水车在路上洒盐水（降低雪的熔点）。‎ ‎（3）在北方，冬天温度常低于‎-39°C，因此测气温采用酒精温度计而不用水银温度计。(水银凝固点是‎-39°C，在北方冬天气温常低于‎-39°C，此时水银已凝固；而酒精的凝固点是‎-117°C，此时保持液态，所以用酒精温度计)。‎ ‎·三点剖析·‎ 一．核心考点 ‎1．熔化和凝固现象★★‎ ‎2．熔化和凝固实验★★‎ 12‎ 二．重难点和易错点 ‎1．熔化的凝固都表示一个变化过程，重点掌握两个方面：‎ ‎（1）晶体熔化特点：熔化过程中不断吸热，但温度保持不变；‎ ‎（2）晶体熔化的条件：达到熔点，继续吸热。‎ ‎2．考察的题型多以选择题和实验题为主，实验题中会结合熔化（凝固）曲线或者表格考察。‎ ‎·题模精选·‎ 题模一：熔化现象及吸放热特点 例‎4.1.1‎ 图3所示的各种自然现象中的形成过程，属于熔化的是 A． A图 B． B图 C． C图 D． D图 ‎【答案】A ‎【解析】 A为熔化；‎ B为液化；‎ C为液化；‎ D为凝华；‎ 故选A 例‎4.1.2‎ ‎ 12‎ 今年夏天崇左市的部分地方遭到严重的冰雹灾害，造成了很大的损失，冰雹落到地面上一会儿就____成水（填一种物态变化），这个过程要____．（选填“吸热”或“放热”）‎ ‎【答案】 熔化；吸热 ‎【解析】 判断一种现象是什么物态变化，一定要分析现象原来和现在的状态，然后根据六种物态变化的定义进行判断．‎ 从六种物态变化定义进行判断：‎ 物质从固态变为液态是熔化过程，熔化吸热；物质从液体变为固态是凝固过程，凝固放热；物质从气态变为液态是液化过程，液化放热；物质从液态变为气态是汽化过程，汽化吸热；物质从固态直接变为气态是升华过程，升华吸热；物质从气态直接变为固态是凝华过程，凝华放热．‎ 冰雹落到地面上一会儿就变成水，物质从固态变为液态是熔化过程，熔化吸热．‎ 故答案为：熔化；吸热．‎ 题模二：凝固现象及吸放热特点 例‎4.2.1‎ 下列物态变化中，属于凝固的是（）‎ A． 寒冷的冬天，湖水结成冰 B． 炎热的夏天，冰棍周围冒“白气”‎ C． 初冬的清晨，地面上出现霜 D． 秋天的夜晚，草叶上出现露珠 ‎【答案】A ‎【解析】 A湖水结冰，属于凝固；‎ B白气是空气中的水蒸气遇冷变成小水滴，属于液化；‎ C霜是空气中的水蒸气变成小冰晶，属于凝华；‎ D露珠是空气中的水蒸气变成水，属于液化。‎ 所以，本题选A 题模三：熔化和凝固的应用 例‎4.3.1‎ 超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块，这是因为冰块_________（填物态变化名称）时，要________（填“放”或“吸”）热，所以能起到保鲜的作用．装着冰鲜鱼的袋子放在空气中一段时间后，袋子的外壁出现了一层水珠，这是_________（填物态变化名称）现象．‎ ‎【答案】 熔化；吸；液化．‎ ‎【解析】 冰化成水，是固态变成液态，属于熔化现象，物体熔化是吸热的．所以能起到保鲜的作用；‎ 12‎ 杯外壁出现一层水珠是空气遇冷凝结成的，这是气态变成液态，属于液化现象．‎ 例‎4.3.2‎ 在东北，人们冬季里喜欢做“冻豆腐”．光滑细嫩的豆腐，经冷冻再解冻以后，会出现许多小孔．小孔产生的原因是豆腐里的水先____后____（填物态变化名称）而形成的．‎ ‎【答案】 凝固；熔化 ‎【解析】 正确理解冻豆腐的小孔形成过程，并熟练掌握几种物态变化的特点，是解答此题的关键．‎ ‎（1）根据我们对于凝固和熔化的理解来作答．物体由液态变为固态的过程叫凝固，物体由固态变为液态的过程叫熔化．‎ ‎（2）水冻结后，体积变大；豆腐中含有水，冻结以后，豆腐中的小冰块把整块豆腐挤压成蜂窝形状，待冰融化以后，就留下许多孔洞．‎ 豆腐中含有大量的水分，豆腐冷冻时这些水分就会凝固为小冰晶，同时体积变大，这些小冰晶将整块豆腐挤压成蜂窝形状；待豆腐解冻后，小冰晶熔化为水，就留下了很多小孔．‎ 故答案为：凝固；熔化．‎ 例‎4.3.3‎ 北方冬天天气寒冷，人们为了不让菜窖里的菜冻坏，常常在菜窖里放几桶水，这是利用水 ________（填物态变化名称）时会 _________热．而使菜窖里的气温不致太低．‎ ‎【答案】 凝固；放 ‎【解析】 冬天在菜窖中放几桶水，水受冷就会凝固，凝固要放出热量，使菜窖的温度不至于过低而将菜冻坏．‎ 题模四：探究熔化和凝固规律 例‎4.4.1‎ 如图20甲所示，是探究萘熔化过程中温度变化规律的实验。请回答下列问题： ‎ ‎（1）将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，在加热过程中还进行搅拌，这样做是为了使试管中的萘受热______ ，而且萘的温度上升较______（选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度。‎ ‎（2）除图20甲所示实验器材外，还需要的实验器材有火柴和 ______ 。‎ ‎（3）如图20乙所示的温度计的示数为______ ，萘的温度随加热时间变化的图像如图20丙所示，由图可知，给萘加热到8min末，试管中的萘所处的物态是______ 态。‎ 图20‎ ‎【答案】 （1）均匀；慢；（2）秒表；（3）69；固液共存．‎ 12‎ ‎【解析】 （1）将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，萘的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；‎ ‎（2）从图象知，记录的数据有温度和时间，测量温度需要温度计，测量时间需要秒表，所以实验器材还缺少秒表；‎ ‎（3）温度计的最小刻度值是‎1℃‎，温度计里的液面在‎0℃‎以上，示数是‎69℃‎．‎ 由图象知，该物质在熔化过程中温度保持‎80℃‎不变，该物质为晶体，其熔点为‎80℃‎；‎ 该物质从第5min开始熔化，到第8min时，还没有完全熔化完，此时物质处于液固共存状态．‎ 故答案为：（1）均匀；慢；（2）秒表；（3）69；固液共存．‎ 例‎4.4.2‎ 小丽选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”，设计的实验装置如图甲所示．‎ ‎（1）将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，而不是直接用酒精灯加热，目的是为了使试管内的物质____；‎ ‎（2）将温度计正确插入蜂蜡和海波中，观察温度计示数时视线A、B、C如图乙所示，其中正确的是____，此时温度计的示数是____℃；‎ ‎（3）丙图是小丽绘制的海波的熔化图象，图中BC段表示海波的熔化过程，此过程中海波____（填“吸收”或“放出”）热量，温度____（填“升高”、“降低”或“不变”），内能____（填“增加”、“减少”或“不变”）．第10min海波处于____态（填“固”“液”或“固液共存”）；‎ ‎（4）丁图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象，蜂蜡在熔化过程中温度____（填“升高”、“降低”或“不变”）．‎ ‎【答案】 （1）均匀受热（2）B；42（3）吸收；不变；增加；固液共存（4）升高 ‎【解析】 本题考查的是晶体和非晶体的熔化特点，题目中给出两个物质，海波和蜂蜡，而海波是晶体蜂蜡是非晶体，晶体与非晶体的熔化特点是完全不一样的．‎ 固体分为晶体和非晶体，而晶体与非晶体的熔化图象是不一样的，要分清楚晶体与非晶体的熔化时的温度变化规律．‎ ‎（1）试管受热不均匀容易破碎，所以在做实验时把装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，而不是直接用酒精灯加热，应该使试管受热均匀．‎ 12‎ ‎（2）读数时视线就与液柱的上表面相平，A是俯视、C是仰视都会使读数不正确．温度计所对应的示数是‎42℃‎．‎ ‎（3）海波是晶体，BC段是海波的熔化过程，晶体在熔化时吸热，但温度不变，直到全部熔化．晶体熔化时吸热，内能增加．同时晶体处于固液共存状态．‎ ‎（4）蜂蜡是非晶体，非晶体没有固定的熔化温度，在熔化时温度上升．‎ 故答案为：（1）均匀受热、（2）B、42、（3）吸收、不变、增加、固液共存、（4）升高．‎ 例‎4.4.3‎ 小刚在探究海波和蜂蜡的熔化规律时，记录实验数据如下表所示。‎ 根据表中的实验数据可以判断： ‎ 蜂蜡属于______（选填“晶体”或“非晶体”）；海波的熔点为______℃。海波在5min至7min时间内处于 状态（选填“固态”、“液态”或“固液共存”）；在这2min时间内，海波 （选填“没有吸热”或“始终吸热”）。‎ ‎【答案】 非晶体；48；固液共存；始终吸热 ‎【解析】 晶体的熔化过程需要不断吸热，但温度保持不变，晶体熔化时的温度为熔点，常见的晶体有金属、冰、海波等；高于熔点时为液态，低于熔点时为固态，在熔点温度时，处于固液共存态（除端点以外）。‎ 题模五：熔点和凝固点 例‎4.5.1‎ 下列物质中，均属于晶体的一组是（ ）‎ A． 塑料、沥青、蜂蜡 B． 玻璃、水、石英 C． 萘、铁、松香 D． 水晶、食盐、黄金 ‎【答案】D ‎【解析】 A中都不属于晶体；‎ B中玻璃和石英不是晶体；‎ C中松香不是晶体；‎ D中都是晶体。‎ 所以，本题选D 例‎4.5.2‎ 冬天，汽车司机常用水和酒精的混合液作为冷却液，这是因为这种混合液有（　　）‎ A． 较大的吸热本领 ‎ B． 较好的传热性 C． 较低的凝固点 ‎ D． 较高的沸点 12‎ ‎【答案】C ‎【解析】 因为酒精的凝固点远低于水的凝固点，酒精和水的一定比例的混合液的凝固点也远低于水的凝固点‎0℃‎，冷却液的凝固点降低了，才能防止低温时冷却液凝固膨胀损坏发动机．‎ 例‎4.5.3‎ 南极的最低气温可达‎-88.3℃‎，科考队员要测量南极的气温，应选用（　　） [几种物质的熔点：酒精‎-117℃‎，水银‎-39℃‎，煤油‎-30℃‎，冰‎0℃‎]．‎ A． 体温计 B． 煤油温度计 C． 酒精温度计 D． 水银温度计 ‎【答案】C ‎【解析】 酒精的熔点是‎117℃‎，水银的熔点是‎39℃‎，煤油的熔点是‎30℃‎，冰的熔点是‎0℃‎，由于同种液体的熔点和凝固点相等，所以，酒精的凝固点是‎117℃‎，水银的凝固点是‎39℃‎，煤油的凝固点是‎30℃‎，冰的凝固点是‎0℃‎，南极的最低气温可达‎-88.3℃‎，水银、煤油、冰在‎-88.3℃‎时都已经凝固，不能根据液体热胀冷缩的性质进行工作，所以体温计、煤油温度计、水银温度计都无法工作．酒精在‎-88.3℃‎时还是液体，能根据液体热胀冷缩的性质进行工作．‎ 例‎4.5.4‎ 几种物质在标准大气压下的熔点如下表所示：由表中的数值可以得出的正确结论是（ ）‎ A． 水银温度计在气温为的地方不能使用 B． 白炽灯的灯丝宜用钨丝制作，因为它的熔点较高 C． 纯铁掉入钢水中一定能够熔化 D． 用铝锅可以存放铜水 ‎【答案】A B ‎【解析】 A、当气温为时，水银为固态，不能使用水银温度计；故A说法正确；‎ B、灯泡正常工作时的温度大约是，钨的熔点是，钨的熔点高于灯泡正常工作的温度，不易熔化，可用作灯丝；故B说法正确；‎ C、钢的熔点是，所以钢水的温度最低是，也可能更高；而纯铁的熔点为，因此钢水的温度可能高于、也可能低于，还可能等于纯铁的熔点，故可能熔化，也可能不会熔化，故C说法不正确；‎ D、由表中数据可知，铜的熔点低于钢的熔点，如果用铜锅炼钢，铜比钢先熔化，故D说法不对．‎ 所以，本题选A，B。‎ 12‎ 例‎4.5.5‎ 如图13所示，烧杯和试管里均盛有碎冰块，下面用酒精灯加热，烧杯中的碎冰有一半熔化时，试管中的碎冰______熔化（填：“会”或“不会”)，因为_____________________。‎ ‎【答案】 不会；试管中的冰达到熔点后，不能再继续吸热 ‎【解析】 熔化的条件是温度达到熔点且持续吸热，，试管内的冰能达到熔点但不会继续吸热所以不会熔化 例‎4.5.6‎ 阅读下列材料：影响熔点的因素 物质的熔点并不是一成不变的，掺杂其他物质，或改变外界的压力等都会影响物质的熔点。在烧杯中放一些碎冰块，然后撒一些盐，轻轻搅动碎冰块，在它熔化时测量它的温度。可以看到，此时冰的熔点低于‎0℃‎。由此可见，盐可以使冰的熔点降低。以前我国北方城市在冬天下大雪时，常向公路上积雪的地方撒盐。只要这是的温度高于‎-22℃‎，足够的盐总可以使冰雪熔化。‎ 将两块‎0℃‎以下的冰用力压紧在一起，可以看到接触处冰熔化成水，撤去压力，水又凝固为冰，结果两块冰合成为一块冰。这说明增大压力也能使冰的熔点降低。滑冰时，冰刀与冰接触处单位面积上的压力很大，使刀口下的冰熔化成水，起到润滑作用。‎ 请回答问题：（1）影响熔点的因素有________________________________________________。‎ ‎（2）某天南极的气温达到‎-40℃‎，我国的南极科考船甲板若结了冰，用撒盐的方法____________使冰熔化（选填：“可以”或“不可以”）。‎ ‎【答案】 掺杂其他物质，改变外界的压力；不可以；‎ ‎【解析】 （1）文中提出，影响熔点的因素为掺杂其他物质和改变外界的压力；‎ ‎（2）在温度高于‎-22℃‎时，足够的盐可以使冰熔化，但当温度达到‎-40摄氏度时，没法通过加盐来使冰融化；‎ ‎·随堂练习·‎ 随练4.1 下列物态变化中，属于熔化的是（ ）‎ A． 春天的阳光下，冰雪消融 B． 秋天的夜晚，草叶上出现露珠 C． 樟脑丸在衣柜里慢慢变小 12‎ D． 洗完澡，浴室里的镜子变得模糊不清 ‎【答案】A ‎【解析】 A、冰山消融，由固态变成液态，为熔化；符合题意；‎ B、露是由空气中的水蒸气液化形成的小水珠，是液化．不合题意；‎ C、樟脑丸是固态直接变为气态，是升华．不合题意；‎ D、洗澡时，空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃在上面液化形成小水珠，是液化．不合题意。‎ 故选A 随练4.2 小刚从冰箱冷冻室里拿出的冰糕，舌头往往会被冻在冰糕上．这是因为舌头上的水发生了____‎ A． 熔化 B． 凝固 C． 蒸发 D． 凝华 ‎【答案】B ‎【解析】 本题考查了学生对生活中物态变化的区分，把握住物质前后的状态变化是解题的关键．‎ 物质由液态变成固态的现象叫做凝固．‎ 从冰箱冷冻室中取出的冰糕，用舌头去添了一下，舌头被“粘住”了，是由于舌头上的水遇到温度较低的冰糕放热发生了凝固现象．‎ 故选B．‎ 随练4.3 有一种乳白色的固体物质，在开始熔化，直到温度升高到时，才熔化结束，这种物质一定是______（选填“晶体”或“非晶体”），此物质在熔化的过程中_______（选填“吸热”或“不吸热”）。在松香、冰、沥青、玻璃、铁这些物质中，属于晶体的是：_________‎ ‎【答案】 非晶体；吸热； ‎ ‎【解析】 乳白色的固体物质，在开始熔化，直到温度升高到才熔化完，说明固体物质熔化时没有一定的熔点，此物质是非晶体．物体的熔化过程需要吸热。 故答案为：非晶体；吸热 随练4.4 如图13甲所示是探究某种物质熔化和凝固的实验装置，某同学根据实验中得到的数据绘制了温度随时间变化的曲线如图13乙所示。请根据图线回答下列问题。‎ ‎（1）这种物质属于___________；（选填“晶体”或“非晶体”）‎ 12‎ （2） 当温度为‎60℃‎时，它处于____________态；（选填“固”、“液”或“固、液混合”）‎ ‎（3）这种物质的熔点是____________℃；‎ ‎（4）如图14所示的图线中可反映此物质凝固过程温度随时间变化规律的是___________。‎ ‎【答案】 （1）晶体（2）固（3）80（4）C ‎【解析】 （1）读图乙可知，图线中有一段是水平的，故该物质有一定的熔点，为晶体；‎ ‎（2）当温度为时，还没有达到其熔点，故该物质处于固态；‎ ‎（3）图中水平线段所对应的温度为，这就是这种物质的熔点；‎ ‎（4）晶体凝固时，温度整体呈下降趋势，且同样有一段图线是呈水平的，即放热但温度不变，故只有C正确。‎ 故答案为：（1）晶体（2）固（3）80（4）C 随练4.5 小娜在探究海波和石蜡的熔化规律时，用酒精灯持续给海波和石蜡加热，每隔1min记录海波和石蜡的温度，记录的实验数据如下表所示。请根据表中的实验数据回答下列问题。‎ ‎（1）在海波和石蜡这两种物质中，属于非晶体的是________；‎ ‎（2）在6-8min时，海波________热量，温度保持不变；‎ ‎（3）在10-12min时，海波处于______（选填“固”、“液”或“固液共存”）态。‎ ‎【答案】 （1）石蜡；（2）吸收；（3）液 ‎【解析】 考查熔化和凝固的探究实验。‎ ‎（1）由给出的数据可以看出，海波这种物质在熔化过程中保持一定的温度不变，即有一定的熔点，因此，海波是晶体；石蜡这种物质在熔化过程中温度不断变化，即没有一定的熔点，因此，石蜡是非晶体；‎ ‎（2）在6-8min时，海波熔化吸热，温度保持不变；‎ ‎（3）第10分钟，此时海波‎50℃‎，高于海波的熔点，海波已熔化完毕，处于液态，所以在10-12min时，海波处于液态。‎ 故答案为：（1）石蜡；（2）吸收；（3）液。‎ 12‎