3.2 熔化与凝固 知识点归纳+课后小练-2021-2022学年人教版八年级物理上册 学案（有答案）

3
物态变化
3.2
熔化与凝固
一熔化的定义、熔化曲线及吸放热特点
1
物质由一种状态变为另一种状态的过程叫物态变化
2常见的物质存在三种状态，分别为固态、液态、气态，三种状态之间存在六种变化；
3物质从固态变为液态的过程叫做熔化。熔化过程中需要吸热；
4固体根据它是否具有熔点分为两类：晶体与非晶体；
5晶体有固定的熔点。晶体在融化时，温度不变。不同晶体的熔点不同。同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同（如图甲）；
6常见晶体：海波、冰、石英、水晶、金刚石、食盐、明矾、金属；
7非晶体没有固定熔点。非晶体在融化时，温度不断升高（如图乙）；
8晶体熔化曲线中间有个“平台”，非晶体的熔化曲线中间没有“平台”
二凝固的定义、凝固曲线及吸放热特点
1物质从液态变成固态的过程叫做凝固；
2凝固是熔化的逆过程，凝固放热；
3晶体凝固时的温度称为凝固点；同种晶体的凝固点等于熔点
4凝固条件：温度达到凝固点、不断放出热量；
5晶体的凝固曲线，整体呈下滑，但中间有个“平台”；
6非晶体的凝固曲线，整体下滑，没有“平台”
三
熔化和凝固的特点及应用
1晶体具有固定熔点，晶体在熔化过程中，持续加热，温度升高，其中一段时间温度保持不变，此时物质可能处于固态、液态或者固液共存（如图甲）；
2非晶体没有固定熔点，非晶体在熔化过程中，持续加热，温度持续上升（如图乙）；
3晶体有固定凝固点，晶体在凝固过程中，持续放热，温度降低，其中一段时间温度保持不变，此时物质可能处于固态、液态或者固液共存；
4非晶体没有固定凝固点，非晶体在凝固过程中，持续放热，温度持续下降；
5晶体的熔点和凝固点相同，凝固可以看做熔化的逆过程。
四
熔化和凝固的条件及应用
1晶体的熔化条件
温度达到熔点
继续吸热
2如果晶体的温度达到熔点但不能继续吸热，晶体就不能熔化，仍然处于固态。如果可以从外界继续吸热，则晶体开始熔化，进入由固态变为液态的过程；
3当冰的温度升高到冰的熔点时，并继续吸热，冰便从固态逐渐变为液态。温度等于熔点时，物质的状态可能是固态，也可能是液态，也可能是固液共存态。
4
晶体的凝固条件
温度达到凝固点；
不断放出热量；
5
非晶体熔化或凝固，只需要吸热或放热就可以。
五
探究熔化与凝固的实验
1实验目的：不同固体在熔化过程中，温度的变化规律；
2实验器材：铁架台，石棉网，酒精灯，试管，烧杯，温度计，搅拌器和秒表
3实验原理图：
4
实验步骤：
1按照上图连接实验器材，将固体冰块或者石蜡压碎成小块或者粉末加入试管中；
2点燃酒精灯，对烧杯中的水进行加热，同时不断搅拌固体粉末，每过一分钟，记录试管中的固体的状态变化与温度计示数的变化
3记录实验现象与实验数据
5
实验图像：
冰的熔化图像
6
实验结论：
冰熔化时：需要吸热，温度保持不变;（晶体）
石蜡熔化时：需要吸热，温度不断升高;（非晶体）
7凝固：
撤掉酒精灯，观察试管中物体的状态以及温度计的示数变化，同样记录表格，归纳实验结论。
课堂检测
1在做“海波熔化”的实验时，两个实验小组分别选择了甲、乙所示的实验装置进行实验．
（1）你认为较好的方案应是图___1___．
（2）下表是一个小组的测量数据：
分析实验数据可得海波熔点是___2___℃．海波在熔化过程中要___3___热量，温度___4___（一直上升/保持不变/一直下降），熔化过程经历了___5___分钟．
2如图甲所示，是探究冰和蜡的熔化过程的实验装置．器材有：冰、蜡、热水瓶、试管、烧杯、铁架台（带铁夹）、搅棒、秒表、温度计、水．
（1）图乙是___1___（选填“冰”或“蜡”）的温度随时间变化的图象．图丙所示温度计显示的是蜡某时刻的温度，它的示数是___2___℃．
（2）在冰和蜡熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，冰和蜡停止熔化．将试管放回烧杯后，冰和蜡又继续熔化．说明固体熔化时需要___3___（选填“吸收”或“放出”）热量．
3下图是甲、乙两种物质熔化时的温度﹣时间图象，其中物质___1___是晶体，它的熔点是___2___℃，在第9min时，这种晶体处于___3___状态．（选填：固体/液体/气体）
4下列自然现象中，属于熔化现象的是（）
A
春天，冰雪消融
B
夏天，薄雾缥缈
C
秋天，露水晶莹
D
冬天，霜打枝头
5（1）人工造雪的过程中水发生的主要物态变化是___1___，这个过程中水要___2___（吸收/放出）热量．
（2）雪层内有很多小孔，能够有效减弱噪声，减弱途径是___3___
A．在声源处　　　?B．在传播过程中　　　?C．在人耳处
（3）若滑雪板的长1.6m，宽12cm，滑雪者的速度最小为___4___m/s，才不会在雪地上下沉．
（4）滑雪者从雪山顶峰开始向下直线加速滑行过程中，如图哪项有可能是滑雪者的s﹣t图象___5___．
6
根据下表提供的数据（在1标准大气压下）可知：
（1）﹣120℃?的酒精是___1___态；
（2）北方寒冷的冬天，最低气温可达﹣50℃?，此时应用___2___（选填“酒精”或“水银”）温度计来测量气温．
7
图甲为某物质的凝固图象．
（1）根据图象可知该物质为___1___（选填“晶体”或“非晶体”），第25min时该物质处于___2___态．
（2）若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中（如图乙），则试管内冰的质量将___3___（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
8小丽利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点，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．绘制成图象如图乙所示，下列分析错误的是（）
A冰是晶体
B冰的熔点是0℃
C冰的熔化过程持续了15分钟
D第10min时物质处于固液共存态
9
在探究海波熔化过程的试验中，某实验小组讨论了以下问题：
（1）试验中需要的测量工具是温度计和___1___，加热时需要不断观察海波的___2___变化；
（2）本实验成功的关键是保证海波___3___，为此需要采用水浴法加热；
（3）实验结束后，他们绘制了海波熔化时温度随时间变化的图线如图所示，由图可知：海波的熔点是___4___℃，海波熔化的特点是___5___．（选填“吸热但温度保持不变”或“吸热温度升高”）
10如图所示是两种物质温度随时间变化的曲线，其中___1___物质是晶体，它的熔点是___2___℃，其物质的熔化过程需要___3___min；该物质在BC段处于___4___（选填“固体”、“液体”或“固液共存”）状态，此过程中吸收热量，温度___5___（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
11在“探究冰熔化特点”的实验中。
（1）在室温下（20℃），为便于观察和记录数据，应选图甲中___1___（选填“a”或“b”）装置进行实验。
（2）正确选择装置实验后，根据记录数据画出了物质温度随时间变化的图象（如图乙）；根据图象可知：冰属于___2___（选填“晶体”或“非晶体”），冰从开始熔化到熔化结束用时___3___min．小明发现熔化时间太短，不易观察熔化过程，同学们分析原因可能是室温太高或冰太少了导致的。
（3）图丙是某时刻温度计的示数，该示数是___4___℃，此时试管中的物质为___5___态（均选填“固”、“液”或“固液共存”）。
12
小欣同学在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示：
（1）蜡在加热过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示，温度是___1___℃，该温度计时利用了液体的___2___原理制成的。实验数据如下表，可以判断蜡属于　___3___（选填“晶体”或“非晶体”）；
（2）向试管中放入碎冰，根据加热过程中记录的数据画出如图丙所示温度﹣时间图象，得出冰的熔点是___4___℃，冰在熔化过程中，温度___5___（选填“降低”或“不变”）。
参考答案
1
解：（1）甲图直接用酒精灯对试管加热，试管内的物体受热不均匀；乙图将试管放入水中加热，受热比较均匀，所以乙方案比较好．
故答案为：乙．
（2）从数据可以看出，海波在熔化过程中保持48℃不变，所以海波的熔点是48℃．从数据可以看出海波从第5分钟开始熔化，到第7分钟完全熔化完，所以熔化过程经历了2分钟．在此过程中仍要吸热，温度不变．
故答案为：48；吸收；保持不变；2．
2
解：①从乙图可以看出，该物体在熔化过程中温度保持不变，所以是一个晶体的熔化图象，而冰是晶体，蜡不是晶体．
从丙图可以看出温度计的分度值是2℃，液面在50℃上面一个格的位置，所以应该是52℃．
②此小题可以通过实验现象来分析：试管从烧杯中拿出来，冰和蜡不能继续吸热，熔化停止，而放回去后又能继续吸热，熔化就继续，可见熔化过程是需要吸热的．
但是还有更直接的方法：熔化是吸热的，直接得出答案．
故答案为：冰，52，吸收．
3
解：读图可知，甲物质是在一定温度下熔化的，并且在4到8分钟温度保持80℃不变，所以该物质是晶体，熔点是80℃．
在第9min时，甲物质的温度高于熔点，所以为液态．
乙图在熔化过程中温度不断升高．所以为非晶体．
故答案为：甲；80；液体．
4解：A、冰化成水是固态变化为液态，属于熔化现象，符合题意；
B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，不符合题意；
C、露是空气中的水蒸气液化形成的，不符合题意；
D、霜是空气中的水蒸气直接凝华成小冰晶，不符合题意；
故选A．
5解：（1）人工造雪机在造雪时，吸入大量的水而产生雪，因此这个“雪”是由“水”变化来的，属于凝固现象；凝固要放出热量．
（2）雪层内有很多小孔，能够有效减弱噪声，它是在噪声的传播过程中减弱噪声的，故B正确．
（3）滑雪者在雪上停留的最大时间是1s，滑雪板的长度s=1.6m，
则滑雪者的最小速度：v===1.6m/s．
（4）滑雪者从雪山顶峰向下做加速度直线运动，在相等时间内滑雪者的路程越来越大；
图A所示图象路程与时间成正比，物体做匀速直线运动，故A错误；
图B所示图象路程不随时间变化，物体是静止的，故B错误；
图C所示图象物体在相等时间内的路程越来越小，故C错误；
图D所示图象物体在相等时间内的路程越来越大，故D正确；
故选D．
故答案为：（1）凝固；放出；（2）B；（3）1.6；（4）D．
6
解：（1）酒精的凝固点是-117℃，因此-120℃的酒精是固态；
（2）北方寒冷的冬天，最低气温可达﹣50℃，低于水银的凝固点，不能用水银温度计，必须使用酒精温度计；
故答案为：（1）固；（2）酒精；
7解：（1）由图象知，整个过程中温度有下降的趋势，所以是凝固图象；又该物质在凝固过程中温度保持不变，所以是晶体；该物质从10min开始凝固，凝固点为﹣2℃，到20min结束，所以第25min时该物质处于固态；
（2）冰水混合物的温度是0℃，而该物质的温度是﹣2℃；
冰水混合物会向该物质放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，冰水混合物中的冰会变多，冰的质量将变大．
故答案为：（1）晶体；固；（2）变大．
8
解：AB、由乙图知，从第5分钟到15分钟，冰的温度保持0℃不变，所以冰是晶体，且熔点为0℃，故A、B正确；
C、由图知，冰从第5min开始熔化，到第15min完全熔化完，熔化过程经历了10min．故C错误；
D、由图知，冰在熔化过程不断吸热，但温度保持不变，处于固液共存状态，故第10min时物质处于固液共存态；故D正确．
故选C．
9解：（1）试验中需要用温度计测量温度，用秒表测量所用的时间，加热时还要观察海波的状态变化情况；
（2）水浴法能使物质均匀受热，水的比热容较大，水升温缓慢，海波吸热过程较长，利于观察状态的变化和记录测量数据；
（3）由图可知，海波在熔化的过程中，吸收热量，温度保持不变，熔点为48℃．
故答案为：（1）秒表；状态；（2）均匀受热或者受热均匀；（3）48；吸热但温度保持不变．
10解：分析图象可知，甲物质随着加热开始温度就一直升高，故其为非晶体；
乙物质加热到2min后温度达到210℃时，开始吸收热量而温度保持不变，符合“晶体有一定的熔化温度“的特征，所以乙物质是晶体，且熔点是210℃；
进一步分析图象可知，乙物质一直到5min后吸热温度才上升，
说明此时其已熔化结束，故其熔化过程用时：5min﹣2min=3min．
在熔化过程中，物质处于固液共存状态，此过程中吸收热量，温度不变．
故答案为：乙；210；3；固液共存；不变．
11解：（1）图b装置中水的温度比较高，利用水浴法对冰块加热，冰块受热熔化很快，冰熔化需要的时间很短，不便于记录冰熔化时的温度；而a装置让冰块从空气中吸热熔化，由于环境的温度只有20℃，冰从空气中吸收热量完成熔化过程需要的时间相对较长，便于测量冰熔化时的温度，所以实验采用a装置。
（2）由图象知，BC段为熔化过程，说明冰在熔化过程中吸热但温度保持不变，所以冰是晶体；
冰从2min开始熔化到3.5min熔化结束，用时为3.5min﹣2min=1.5min；
熔化时间太短，不易观察熔化过程，原因可能室温太高或冰太少了；
（3）由图知，温度计的分度值为1℃，此时温度值在零下，所以温度计的示数为﹣2℃；此时冰的温度还没有达到熔点，冰还没有熔化，处于固态。
故答案为：（1）a；（2）晶体；1.5（3）﹣2；固。
12
解：（1）该温度计的分度值为1℃，示数为39℃；
常见温度计是根据液体热胀冷缩原理制成的；
由表格数据知，蜡在熔化过程中，继续吸热、温度不断升高，没有一定的熔化温度，因此蜡属于非晶体；
（2）分析图象可知，冰达到一定温度0℃开始熔化，故冰是晶体，熔点是0℃．在熔化过程中，不断吸收热量，但温度保持不变。
故答案为：（1）39；热胀冷缩；非晶体；（2）0；不变。