第2节:熔化和凝固
考点一:熔化和凝固
一、物态变化
1.定义:物质各种状态间的变化,叫做物态变化。
2.物质的三种状态:固态、液态、气态是物质存在的三种状态。
题型A:
1.水以多种多样的形式与形态存在于自然界中,下列物体中是水的气态形式的是( B )
A.白气
B.水蒸气
C.雾
D.霜
2.下列物体中不是水的固态形式的是( D )
A.雹
B.霜
C.雪
D.干冰
3.如图示意图形象的反映了物质气、液、固三态分子排列的特点,下列说法正确的是( C )
A.丙是气态
B.乙是气态
C.甲是气态
D.甲是固态
4.下列物质在常温下只具有固定体积而没有固定形状的是( B )
A.玻璃
B.露珠
C.空气
D.霜
5.雨过天晴,荷叶上散落着许多水珠,它们大小不一,在阳光的照耀下,显得晶莹剔透,如图所示。从物质的分类看,荷叶上的水珠属于( C )
A.晶体
B.固体
C.液体
D.气体
6.下列现象中,属于物态变化的是( C )
A.钢块轧成钢板
B.木头制成课桌
C.雪化成水
D.生米蒸熟变成米饭
7.判断下列哪一个过程是属于物态变化过程( D )
A.将铁块加热至100℃
B.气球充气时逐渐膨胀
C.把大冰块锤成小冰块
D.冰雪熔化
8.在中国古代,人们很早就学会了开发和利用铜。例如,古人可以用铜块浇铸铜像。在上述过程中,发生的物态变化是( C )
A.凝固
B.熔化
C.先熔化后凝固
D.先凝固后熔化
9.如图中四幅画均是国画大家张大千的作品,画中水只以固态形式出现的是( C )
A.金顶观云
B.山楼听雨
C.寒岩积雪
D.西山烟霭
二、熔化和凝固
1.熔化:
(1)物质从固态变成液态的过程叫做熔化。(2)熔化要吸热。
2.凝固:
(1)物质从液态变成固态的过程叫做凝固。(2)凝固要放热。
题型B:熔化和凝固的概念及现象
1.探秘哈尔滨冰雪大世界的存冰技术:在冰块底下铺一层隔热布,再将由隔热塑胶布、黑色防晒网、岩棉板、草席等保温材料组成的“被子”盖在冰块上,其目的是减缓冰块( B )
A.液化
B.熔化
C.升华
D.凝固
2.糖画是一种民间传统手工艺。制作时先用温火把白糖熬制成糖汁,再用小勺舀起糖汁在光洁的石板上作画,如图所示。白糖熬制过程中发生的物态变化是( D )
A.升华
B.凝固
C.凝华
D.熔化
3.《天工开物》中描述了铸“釜”的场景,匠人将铁水倒入“范”(模具)中固结成型。铁水固结成型的过程中,发生的物态变化是( C )
A.熔化
B.汽化
C.凝固
D.凝华
4.近年来,全球变暖导致冰川消融,海平面上升,一些海拔低的国家正面临着被淹没的威胁。在冰川消融这个过程中,所发生的物态变化是( C )
A.液化
B.汽化
C.熔化
D.凝固
5.今年3月14日上午,丹棱县境内短时强降水并伴有阵性大风,除张场镇外,仁美镇、顺龙乡、杨场镇、齐乐镇均出现了冰雹,直径在3毫米左右,持续时间10分钟左右。冰雹的形成属于下列哪种物态变化( C )
A.汽化
B.升华
C.凝固
D.熔化
题型C:熔化与凝固的吸放热及应用
1.夏季,我们吃雪糕感到凉爽,其中蕴含的物理知识是( B )
A.凝固放热
B.熔化吸热
C.汽化吸热
D.升华吸热
2.哈尔滨冰雪大世界享誉世界,建筑工人在建设冰灯时,要把冰块粘接到一起,最适合用作冰块粘接剂的是( A )
A.水
B.水泥砂浆
C.双面胶
D.固体胶
3.在今年月,全国多地普遍降大雪,人们发现融雪时气温下降,这是因为雪( D )
A.熔化放热
B.凝固吸热
C.凝固放热
D.熔化吸热
4.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”描述的物态变化及其吸放热情况为( B )
A.熔化放热
B.熔化吸热
C.凝固放热
D.凝固吸热
三、探究固体熔化时温度的变化规律(实验)
1.实验装置:(如图所示)
2.实验方法:水浴法(优点:使物体受热均匀,控制稳定缓慢稳定上升,便于实验观察和记录数据)。
3.实验现象:石蜡熔化过程中温度不断升高,海波熔化过程中温度保持不变。
4.实验图象:
石蜡的熔化图像
海波的熔化图像
5.实验结论:有些固体在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就升高;有些固体在熔化过程中,尽管不断吸热,温度却保持不变。
题型D:固体熔化时的变化规律
1.在探究“冰熔化时温度随时间变化规律”的实验中,必须要用到的测量工具是( B )
A.刻度尺
B.实验用温度计
C.体温计
D.密度计
2.探究“固体熔化规律”实验时,小东在老师的指导下,采用了如图的实验装置,对于这个装置说法不正确的是( C )
A.可延长熔化时间,便于观察现象和记录数据
B.在组装此实验装置时应该自下往上比较恰当
C.可以探究一切固体的熔化规律
D.能够使被研究的物体均匀受热
3.(多选)如图甲所示,用“水浴法”给试管中某固态物质加热,得到该物质温度随时间变化的图像如图乙所示。下列分析判断正确的是( AB )
A.组装实验器材时需要点燃酒精灯,按照自上而下的顺序安装
B.实验采用“水浴法”加热的优点是使物质受热均匀
C.根据图像可以看出该物质的熔点是100℃
D.图像中的BC段表示该物质的熔化过程,这个过程不需要吸热
4.关于熔化和凝固,下列说法中正确的是( D )
A.每种固体都有自己的熔点
B.同一种晶体的熔点和凝固点不同
C.非晶体在熔化过程中不需要吸热
D.冰的温度升高到0℃,它不一定会熔化
5.将盛有锡块的坩埚放在电炉上加热,锡在逐渐熔化的过程中要( C )
A.不断吸热,温度不断上升
B.不断放热,温度不断上升
C.不断吸热,温度保持不变
D.不断放热,温度保持不变
6.在“探究物质熔化时温度的变化规律”的实验中,有A、B两种物质,实验装置如图甲:
(1)在实验时甲图中搅拌器的作用是 使试管中的物质受热均匀 ;
(2)如图乙、丙所示,是小明绘制的A和B的熔化图像,由图像可知物质 A (填“A”或“B”)是晶体,判断的依据是__晶体熔化时有固定的温度(熔点) ;
(3)根据A和B的熔化图像分析可知,在5min时A物质处于 固液共存 状态;
(4)如果第5min时把装有A物质的试管从烧杯中取出,擦干上面的水,放到0℃的环境中,试管中A物质将 保持不变 (填“继续熔化”、“发生凝固”或“保持不变”);
(5)实验中使用的温度计是根据 液体的热胀冷缩 原理制成的。
7.如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上及时撒一种叫“融雪剂”的工业盐,使路面的冰及时融化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小华做了如下关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是 -3 ℃。
(2)加热一段时间后,小华根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图象,由图可知冰是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),在第7min时,试管内的冰处于 固液共存态 (选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(3)冰全部熔化后,继续加热直到杯内水持续沸腾,试管中的水 不会 (填“会”或“不会”)沸腾。
(4)完成上述实验后,小华又取了适量淡盐水、浓盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,分别得到丁图中的B、C图象。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会 降低 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
考点二:熔点和凝固点
一、熔点和凝固点
1.晶体和非晶体:
(1)晶体:晶体在熔化过程中不断吸热,温度却保持不变,有固定的熔化温度,例如冰、海波、各种金属。
(2)非晶体:非晶体在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就不断地上升,没有固定的熔化温度,例如蜡、松香、玻璃、沥青。
2.熔点和凝固点:
(1)熔点:晶体熔化时的温度。
(2)凝固点:液体凝固形成晶体时的温度。
注意:同种晶体的熔点和凝固点相同。影响熔点(或凝固点)的因素:①压强大小;②是否有杂质。
3.晶体与非晶体的熔化特征曲线:
如图所示为某晶体的熔化图象。因为当晶体熔化时,吸收热量但温度保持不变,所以图象中有一段水平线段,该水平线段便是晶体的熔化过程,所对应的温度是该晶体的熔点;而在非晶体的熔化图象中,没有明显的水平线段。
4.晶体和非晶体熔化/凝固时的区别:
区分点
晶体
非晶体
熔化过程中的温度
保持不变
不断升高
凝固过程中的温度
保持不变
不断降低
熔点和凝固点
温度达到熔点,继续吸热
温度不断升高,继续吸热
熔化条件
有
无
熔化图象
(有水平段的是晶体)
凝固图象
二、熔化吸热凝固放热
1.熔化和凝固过程的情况:晶体和非晶体的熔化过程都吸热,凝固过程都放热,熔化和凝固是两个相反的过程。
2.晶体熔化必须满足的两个条件:(1)温度达到熔点;(2)能够不断吸热。
3.晶体凝固必须满足的两个条件:(1)温度达到凝固点;(2)能够不断放热。
题型A:熔点和凝固点
1.镓是一种金属,它的熔点较低,实验员从恒定温度为20℃的仓库中,拿起一块固体镓放在手心上,一会儿发现,手心里的镓熔化成银白色的液体,则镓的熔点约为( B )
A.18℃ B.30℃ C.50℃ D.60℃
2.小明尝试用学过的物理知识解释一些生活现象,下列说法中不正确的是( A )
A.在北方部分高寒地区,要使用酒精温度计而不是水银温度计来测量气温,这是因为液态水银比液态酒精的凝固点低
B.小明爸爸用电烙铁把玩具中断开的电路重新焊接好,焊锡发生的物态变化是先熔化后凝固
C.雪天为了使积雪快速熔化,环卫工人在路面上撒盐,这是因为盐使积雪的熔点降低
D.炎热的夏天,沥青表面被烤化,这是熔化现象
3. 2023年春节前夕,湖北遭遇了罕见的大规模冻雨侵袭,导致交通大面积的瘫痪,下列关于“冻雨”的说法正确的是( B )
A.冻雨是雪熔化后凝固形成的
B.冻雨是雨水凝固形成的
C.当出现冻雨情景时,我们可以在路面上撒盐来提高冰的熔点,防止路面结冰
D.冻雨在环境温度达到0℃时就会熔化
4. 2023年春节前夕,湖北遭遇了罕见的大规模冻雨侵袭,导致交通大面积的瘫痪,下列关于“冻雨”的说法不正确的是( ACD )
A.冻雨是雪熔化后凝固形成的
B.冻雨是雨水凝固形成的
C.当出现冻雨情景时,我们可以在路面上撒盐来提高冰的熔点,防止路面结冰
D.冻雨在环境温度达到0℃时就会熔化
5.我国“祝融号”火星车顶部安装有集热窗,里面填装有熔点为-26℃,帮助火星车对抗火星白天-3℃至夜晚-103℃的温度变化。关于正十一烷材料,下列分析正确的是( D )
A.正十一烷材料一定是非晶体 B.正十一烷材料熔化时温度升高
C.正十一烷材料在白天处于固态 D.利用正十一烷凝固放热对抗夜间低温
题型B:晶体与非晶体的熔化特征曲线
6.小丽将一杯常温下的水放入正常工作的冰箱冷冻室中,经过较长一段时间后,杯中的水发生了物态变化,下面四个图象中能正确反映这杯水的物态变化过程的是( D )
A. B. C. D.
7.如图是根据测量某物质在凝固过程温度变化曲线,则下列说法中错误的是( C )
A.该物质是晶体
B.该物质的熔点是50℃
C.该物质在AB段吸收热量
D.该物质在CD段的状态为固态
8.如图是某物质熔化时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( B )
A.该物质为非晶体
B.该物质的熔化过程用了10min
C.该物质的熔点是100℃
D.第3min物质处于固、液混合状态
9.图中是物体的温度随时间变化的曲线,包含晶体熔化过程的是( A )
A.
B.
C.
D.
10.如图是“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 )
A.在t=16min时,该物质处于固态
B.在45℃,该物质一定处于固液共存状态
C.该物质熔化过程持续了6min
D.在DE段,该物质为固态,是降温放热过程
课后作业
一、填空题
1.读出图中此时温度计的示数为 64 ℃;水在自然界以不同形态存在。雨、露、雾、霜、水蒸气、“白气”都是水的“化身”,其中属于固态的是 霜 。
2.2021年5月15日,天问一号携带的“祝融号”火星车(如图)成功着陆火星。
(1)“祝融号”着陆后停在火星表面时,相对于火星表面是静止的;以地球为参照物,它是运动的,这说明物体的运动和静止是 相对 (“相对”或“绝对”)的;
(2)火星上昼夜温差大,为保证“祝融号”度过漫漫寒夜,其顶部有一个集热窗装置,里面装有的“正十一烷”白天会吸热熔化储存能量,晚上 凝固 放热释放能量(填物态变化名称)。
二、选择题
1.探究“固体熔化规律”实验时,小东在老师的指导下,采用了如图的实验装置,对于这个装置说法不正确的是( C )
A.可延长熔化时间,便于观察现象和记录数据
B.在组装此实验装置时应该自下往上比较恰当
C.可以探究一切固体的熔化规律
D.能够使被研究的物体均匀受热
2.将一盆冰水混合物放在太阳光下,冰开始熔化,当水面还有冰浮着时( B )
A.冰、水的温度都升高 B.冰、水的温度都不变
C.冰的温度升高,水的温度不变 D.冰的温度不变,水的温度升高
3.下列物质中,均属于晶体的一组是( D )
A.塑料、沥青、蜂蜡 B.萘、铁、松香
C.水晶、玻璃、食盐 D.冰、食盐、海波
4.在标准大气压下,把温度为﹣8℃的冰块投入盛有0℃水的密闭隔热容器中,出现的现象是( A )
A.冰块的温度升高且冰变多
B.水的温度降低且水变多
C.冰块的温度升高且冰不变
D.水的温度不变且水量不变
5.如图是某物质物态变化过程中温度-时间图像,下列从图像中获得的信息正确的是( C )
A.在0至5min物质处于固液共存状态
B.在BC段物质温度保持不变,既不放热,也不吸热。
C.这种物质是晶体,其熔点是40℃
D.在CD段物质处于液态
6.我国黑龙江漠河地区冬季的气温可达-50℃,该地区测量气温使用的是酒精温度计而不是水银温度计,这是由于与水银相比,酒精的( C )
A.内能小 B.沸点低 C.凝固点低 D.比热容大
7.雪天路面上积有厚厚的一层白雪,为了使雪很快熔化,常看到洒水车往路面上喷洒盐水,这是因为( B )
A.盐水使冰的熔点升高
B.盐水使冰的熔点降低
C.使冰的温度升高到0℃而熔化
D.洒上盐水后雪变成了冰水混合物,温度为0℃,而使水熔化
8.在今年月,全国多地普遍降大雪,人们发现融雪时气温下降,这是因为雪( D )
A.熔化放热
B.凝固吸热
C.凝固放热
D.熔化吸热
9.下列说法中正确的是( B )
A.用质量相同的0℃的水或0℃的冰来冷却物体,二者的冷却效果相同
B.萘的熔点是80.5℃,则80.5℃的萘可以是液态,也可以是固态或固液混合态
C.松香加热到一定的温度时便开始熔化,所以松香也有熔点
D.晶体只要达到熔点就能熔化
10.冬天,从冰箱冷冻室中拿出一条冻鱼浸没在冷水盆中,则可能出现的现象是( A )
A.盆中有一部分水结冰,鱼的温度升高
B.盆中有水结冰,鱼的温度不变
C.盆中的水都结成冰,鱼的温度降低
D.盆中的水都结成冰,鱼的温度不变
三、实验题
1.在用海波和石蜡“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中:
(1)组装图甲所示的器材时,应按照由 C→B→A (选填“”或“”)的顺序进行组装;
(2)开始实验后,某一时刻温度计的示数如图乙所示,温度为 42 ℃;
(3)根据实验数据绘制的两种物质熔化时温度随时间变化图像如图丙所示,实验中可以观察到,第2分钟时试管中的海波是 固 态;由图像可知海波熔化过程持续了 6 min;
(4)实验中可以看到海波熔化时的特点是 吸收热量,温度不变 ,石蜡熔化时的特点是 吸收热量,温度不断上升 ;
(5)有一小组在利用相同器材进行这一实验时,观察到海波熔化过程中温度计示数缓慢上升,产生这一现象的原因可能是 C (填字母)。
A.烧杯中的水少 B.对试管内的海波不断搅拌
C.温度计的玻璃泡碰到了试管壁 D.海波熔化过程中吸热,温度升高
2.小明利用如图甲所示装置探究某物质M熔化的特点,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。
(1)将物质M放在热水中加热而不是直接加热的好处是 使物质受热均匀 ;
(2)在图甲实验装置中,存在的错误是 温度计的玻璃泡接触了烧杯壁 ;
(3)图甲是小明三次观察温度计读数时眼睛的位置,其中正确的是位置 B ;
(4)物质M的熔化过程持续了 10 min;
(5)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度﹣时间”图象,由图象可知:物质M属于 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是 晶体熔化时有固定的温度(熔点) ;
(6)图乙中第20min时,物质处于 液 态。