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专题01 物态变化
考点精讲一、熔化和凝固
1．物质从固态变为液态的过程叫熔化。
2．物质从液态变为固态的过程叫凝固。
考点2 描绘晶体熔化和凝固过程中的特点，知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
1．晶体熔化过程的特点：
(1)晶体熔化时，要从外界吸收热量。
(2)晶体在一定的温度下开始熔化，在熔化过程中温度保持不变。
2．晶体凝固过程的特点：
(1)晶体凝固时，会放出热量。
(2)晶体在一定的温度下开始凝固，在凝固过程中温度保持不变。
【注意】熔化海波涉及的实验方法：水浴法加热（使受热均匀）
水浴法加热水要适量：①要求把试管内物质在水面下②而且试管壁不要接触到烧杯壁或底
晶体熔化图像(以硫代硫酸钠为代表)纵坐标表示温度，横坐标表示时间。
固体分为晶体和非晶体两类。非晶体没有一定的熔化温度；晶体一定的熔化温度。
晶体 非晶体
物质举例 海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属 松香、蜡、玻璃、沥青
熔化过程 吸热、温度保持不变 吸热、温度不断升高
凝固过程 放热、温度保持不变 放热、温度不断降低
熔点和凝固点 有 无
熔化条件 温度达到熔点；继续吸热 持续吸热
凝固条件 温度达到凝固点；继续放热 持续放热
熔化图像
凝固图像
晶体熔化时的温度叫熔点，不同的晶体熔点一般不同。同一晶体的凝固点与熔点数值上相同。
注意①：晶体熔化的条件是温度达到熔点并继续吸热，继续吸热这个条件易漏，易简单地认为只要温度达到熔点就可以熔化。
注意②：当晶体的温度达到熔点时，可能处于固态(刚达到熔点，还没有开始熔化)、也可能处于固液共存状态(熔化过程)、还可能处于液态(刚熔化结束)。
说明：晶体熔化(凝固)图像中有一个明显“小平台”，即：吸收(放出)热量而温度保持不变
的阶段，“平台”对应的温度即为晶体的熔点(凝固点)。非晶体熔化(凝固)图像上可能会出现一段吸热(放热)但温度变化较慢的阶段，但温度总体趋势还是在不断升高(降低)的，不会出现明显的“小平台”。
晶体在熔点以下是固态，熔点以上是液态，在熔点可以是固态，可以是液态，还可以是固液共存
典例1：（2022·舟山）为探究固体熔化的规律，小舟观察海波受热时状态的变化过程.并将记录的温度与时间绘制成图像(如图)，图中表示熔化过程的是（ ）
A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．ad段
【答案】B
【解析】晶体熔化特点是：吸热但温度保持不变。
【解答】晶体在熔化时，虽然不断的吸热，但是温度保持不变，因此图中表示熔化过程的是bc段。
变式1：（2022·玉环模拟）用两套完全相同(如图甲所示)的装置，在标准大气压下分别对试管中装有少量质量相等的固体Ｍ和Ｎ进行加热。Ｍ和Ｎ的温度一时间图像如图乙所示，在35分钟内N物质始终是固体。则下列说法正确的是( )
A.M、N肯定都是晶体 B.M肯定是晶体，N肯定是非晶体
C.Ｍ肯定是晶体，熔化过程用了35分钟 D.若N是晶体，其熔点不低于100℃
【答案】D
【解析】根据乙图可知，物质M在熔化时温度保持不变，有熔点，肯定是晶体。用水浴法加热，物质的温度只能到达100℃，这时物质N还是固体，尚未开始熔化，无法确定它在熔化时是否温度保持不变，因此N是否为晶体无法确定，故A、B错误；
M肯定是晶体，熔化时间为：25min-10min=15min，故C错误；
D.100℃时N尚未熔化，因此如果N是晶体，那么它的熔点肯定不低于100℃，故D正确。
变式2：（2022·湖州） 2022年4月16日，“天宫一号”的三位宇航员乘坐返回舱回到了地球。进入大气层时，返回舱外包裹的烧蚀材料在高温下发生分解、熔化、蒸发和升华等变化。
（1）上述四种变化中，属于化学变化的是材料的 。
（2）烧蚀材料发生上述变化的过程中会 （选填“吸收”或“放出”）热量，使舱内保持合适的温度，保障了宇航员和设备的安全。
【答案】（1）分解（2）吸收
【解析】（1）化学变化的本质：有新物质生成；
（2）在常见的六种物态变化中，熔化、汽化和升华需要吸热，而凝固、液化和凝华需要放热，据此分析解答。
【解答】（1）返回舱烧蚀材料在高温下分级，从而生成新物质，因此属于化学变化的是材料的分解。
（2）烧蚀材料发生上述变化的过程中会吸收热量，使舱内保持合适的温度，保障了宇航员和设备的安全。
变式3：（2017九下·乐清模拟）甲、乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象如图所示，则两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲________Q乙（选填“>”、“<”或“=”）；若要选择一种液体作为散热器中的冷却液，应选择液态________（选填“甲”或“乙”）。
【答案】<；甲
【解析】（1）当热源相同的情况下，物体吸收的热量的多少与加热的时间有关。
（2）质量相同的不同物质升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）热量较多的，比热较大；吸收（或放出）热量较少的，比热较小。
【解答】（1）甲、乙质量相等，因为甲晶体与乙晶体的熔点不相同，虽然甲的熔点要高于乙的熔点，但甲晶体在熔化过程所用时间比乙熔化过程所用时间短，所以可知两种晶体熔化过程中Q甲＜Q乙。
（2）由图形可知当甲乙两种晶体熔化为液体后，吸收相同的热量时，甲升高的温度少，所以甲的比
热容比乙的比热容大，更适合做散热器中的冷却液。
考点精讲二、汽化与液化
汽化分为两种方式：蒸发和沸腾。
蒸发：在任何温度下都能进行的汽化现象。蒸发只在液体的表面进行，并且不剧烈。
沸腾：在一定温度下发生的剧烈的汽化现象。
1．影响蒸发快慢的因素：
①液体温度的高低；②液体的表面积的大小；③液体表面上的空气流动快慢；④对于不同的液体还与液体的种类有关。
2．由于液体蒸发时要从周围吸收热量，使周围温度降低，因此液体蒸发有制冷作用。
沸腾是液体内部和表面同时进行剧烈汽化现象。液体在沸腾时虽然继续吸热，但温度保持不变。
液体沸腾时的温度叫沸点。
两种汽化方式 蒸发 沸腾
定义 只在液体表面发生的汽化现象 在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象
发生温度 任何温度下 一定温度下(沸点)
发生部位 液体表面 表面和内部同时进行
剧烈程度 缓慢 剧烈
液体温度 液体温度往往会下降 温度保持在沸点不变
共同点 都是汽化现象，都要吸热
注意：液体沸腾的条件中易漏“继续吸热”这一条件。温度达到沸点后，若液体不能继续从外界吸收热量，也不会沸腾。
1．物质从气态变为液态的过程叫液化。
2．方法：①降低温度； ②压缩体积。
3．好处：体积缩小便于运输。
4．作用：液化放热。
典例1：（2022·西湖模拟）所有的气体都可以被液化，但每一种气体都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样压缩体积，气体都不会液化，这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度各种物质的临界温度不同，有的高于常温，如水是374℃，酒精是234℃，因此在常温下它们通常以液态出现；有的低于常温，如氧是-119℃，氢是-240℃，所以我们平时常认为它们是气态的。由以上知识可知：
（1）使气体液化的方法有降低温度和压缩体积，但对于某些气体，只使用 的方法是不行的，还要 。
（2）将氧气和氢气的混合物采用降温液化的方法分离时，首先液化的将是 。
（3）氧的沸点是-183℃，氮的沸点是-196℃，氦的沸点是-268.9℃。利用液化的空气提取这些气体，当温度升高时，液态空气沸腾，首先分离出来的是 ( )
A．氧气 B．氮气 C．氦气 D．同时分离出来
【答案】（1）压缩体积；降低温度 （2）氧气 （3）C
【解析】 1.使气体液化的方法有：降低温度（任何气体在降到足够低的情况下都可以液化）、压缩体积（压缩体积不能使所有的气体都液化）。
【解答】(1)使气体液化的方法有降低温度和压缩体积，但对于某些气体，只使用压缩体积的方法是不行的，还要降低温度。
(2)将氧气和氢气的混合物采用降温液化的方法分离时，临界温度氧是-119℃，氢是-240℃故首先液化的将是氧气。
(3)氧的沸点是-183℃，氮的沸点是-196℃，氦的沸点是-268.9℃。利用液化的空气提取这些气体，当温度升高时，液态空气沸腾，首先分离出来的是氦。
变式1：（2022·温州）《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序，其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上（如图）。给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是（ ）
A．升高湿纸的温度 B．增大湿纸的表面积
C．改变湿纸中的液体种类 D．加快湿纸表面的空气流动
【答案】A
【解析】影响蒸发的因素：①液体的温度；②液体的表面积；③上方空气流速，据此分析判断。
【解答】给墙壁烤火能够提高墙壁的温度，进而提高湿纸的温度，从而加快水分蒸发，故A正确，而B、C、D错误。
变式2：（2022·舟山）2022年3月，我国最大推力的氢氧发动机在北京完成首次试车。氢氧发动机为火箭腾飞提供“硬核”动力，结构简图如图。
（1）为便于运输和储存，通常采用降温和压缩体积的方式将氢气和氧气 (填物态变化名称)后分别储存于火箭的液氢贮箱和液氧贮箱。
（2）燃料燃烧产生的高温高压气体，使发动机对火箭持续做功，直至上升到特定轨道，该过程中能量的转化是 。
【答案】（1）液化（2）化学能→内能→机械能(或化学能→机械能)
【解析】（1）确定物质的初始态和终末态，从而确定物态变化的名称；
【解答】（1）氢气和氧气原来为气态，后来变成液态，这个过程叫液化。
（2）燃料具有化学能，通过燃烧的方式将化学能转化为内能。燃烧生成的高温高压的燃气推动火箭运动，将内能转化为火箭的机械能。
变式3：（2022·江山模拟）小科设计关于“气体液化”的延伸实验(如图甲)，具体操作如下：
（1）用温度计测量出烧杯中水的初始温度(如图乙所示)为 。
（2）将通有导气管的干燥试管放入烧杯中，向试管中导入水蒸气，一段时间后小科观察到 现象，说明气体液化放热。
【答案】（1）36 （2）试管内壁有水珠，温度计的示数上升
【解析】（1）根据图乙确定温度计的分度值，根据液面位置读出水的初始温度；
（2）水沸腾产生大量的水蒸气，而水蒸气沿着导气管到达试管内后，在试管内壁上放热，从气态变成液体发生液化现象，于是试管内壁上产生大量的小水珠。而烧杯内的水吸收热量后，温度升高，据此分析解答。
【解答】（1）根据图乙可知，温度计的分度值为1℃，则烧杯内水的初始温度为36℃。
（2）将通有导气管的干燥试管放入烧杯中，向试管中导入水蒸气，一段时间后小科观察到试管内壁有水珠，温度计的示数上升现象，说明气体液化放热。
1.（2020·天台模拟）用湿手到冰箱冷冻室取食物，常常感觉手被食物粘住，其原理与以下各种现象相同的是( )
A.干冰长胡须 B.干手器干手 C.岩浆变固态 D.茶壶冒白气
【答案】C
【解析】冰箱中的物体温度很低，手上的水接触物体后放热，发生凝固现象，这就是“黏住”的原因。
A.干冰是固态的二氧化碳，它的温度非常低，空气中的水蒸气在干冰表面放热发生凝华现象，形成很多小冰晶，看似长胡须，故A不合题意；
B.手上的水从干手器吸热，由液态变成气态发生汽化现象，故B不合题意；
C.岩浆变固态是凝固现象，故C符合题意；
D.茶壶冒出的水蒸气温度较高，遇到温度低的空气后放热，由气态变成液态，发生液化现象，这就是看到的“白气.”，故D不合题意。
2.（2022九上·萧山期中）下列关于“冰棍现象”的分析，正确的是（ ）
A.剥去包装纸，“冰棍冒气”，属于汽化现象
B.剥去包装纸，过一会儿，冰棍开始“流汗”，属于液化现象
C.冰棍放入茶杯，杯子外壁会“出汗”，属于熔化现象
D.刚从冰箱拿出来的冰棍，包装纸上沾有“白粉”，属于凝华现象
【答案】D
【解析】A.冰棍的温度很低，周围的水蒸气放出热量由气态变成液体发生液化现象，故A错误；
B.冰棍吸收周围空气的热量，由固态变成液态发生熔化现象，故B错误；
C.放有冰棍的杯子外壁温度很低，周围的水蒸气遇冷放热由气态变成液态发生液化现象，故C错误；
D.冰棍温度很低，周围的水蒸气迅速放热由气态直接变成固态发生凝华现象，故D正确。
3.（2020·宁波模拟）归纳法是一种由个别到一般的推理方法，是科学研究的重要方法之一，但观察和研究无法穷尽所有事实，因此通过归纳得出的结论常会出错。下列归纳所得结论正确的是( )
选项 事实 结论
A 植物由细胞构成：动物由细胞构成 生物都由细胞构成
B 氯化钠能溶于水；氯化镁能溶于水 盐酸盐都能溶于水
C 冰有熔点；钨有熔点 晶体都有熔点
D 水能灭火；液态二氧化碳也能灭火 液体都能灭火
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】（1）病毒的结构非常简单，没有细胞结构，仅由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成，不能独立生存，只有寄生在活细胞里才能进行生命活动。
（2）氯化银是一种不溶于水的白色沉淀。
（3）在熔化时具有一定的熔化温度，这类固体叫做晶体；在熔化时没有一定的熔化温度，这类固体叫做非晶体。
（4）燃烧必须同时满足的三个条件：一是有可燃物；二是要有助燃剂，常用的助燃剂为氧气；三是温度达到该可燃物的着火点。
【解答】A、生物中的病毒没有细胞结构，故A错误。
B、盐酸盐中的氯化银不溶于水，故B错误。
C、晶体都有固定的熔化温度，即熔点，故C正确。
D、酒精是液体，但不仅不能灭火，反而会使燃烧得更剧烈，故D错误。
4.（2021九下·吴兴模拟）“热管”采用液体散热，被广泛地应用于各种高端科技产品上作为散热器。如图是“热管”的工作原理图。管内装有液体，它的A端受热，热管里的液体变成气态，然后从热管中较热的一端向较冷的一端转移B端，热管中较冷的一端通过散热风扇把热量从热管中散发，气态变成液态并回流到热管中较热的A端，热管内的液体起到了搬运热的作用。那么热管内流体在这两端发生的物态变化及吸放热情况是（ ）
A.A端流体液化吸热，B端流体汽化放热 B.A端流体液化放热，B端流体汽化吸热
C.A端流体汽化吸热，B端流体液化放热 D.A端流体汽化放热，B端流体液化吸热
【答案】C
【解析】物质由液态变成气体叫汽化，汽化需要吸热；物质由气态变成液态叫液化，液化需要放热。
【解答】根据题目描述可知，热管的A端受热，热管里的液体变成气态发生汽化现象，从而将热量携带出来；当气体到达B端时，气体变成液态发生液化现象，将携带的热量释放出去，故C正确，而A、B、D错误。
5.在一个烧杯和一支试管中分别装有0℃的碎冰，将试管放入烧杯中，如图所示，对烧杯加热，当烧杯中的冰有一半熔化时，则试管中的冰（ ）
A.部分熔化 B.全部熔化 C.熔化一半 D.不会熔化
【答案】D
【解析】晶体熔化的条件：①达到熔点；②继续吸热。
【解答】烧杯中的冰从酒精灯的火焰吸热，因为火焰温度远远高于冰的熔点，所以烧杯里冰达到熔点后能够继续吸热而不断熔化；试管里的冰从烧杯里面吸热，肯定能够达到冰的熔点，这时试管内外温度相同，试管中的冰不能再继续吸热，因此在烧杯中的冰熔化完前是不会熔化的、
6．（2022·宁波）为何晾在密闭空间里的湿衣服不容易干 小宁思考后做了如下探究：
【提出问题】空气湿度会对水蒸发产生怎样影响
【实验装置】在七个相同的密闭房间内装有相同的如图所示的实验装置。
【实验步骤】
①控制每个房间的气温和空气流动情况相同，空气湿度都在70%以上。
②开启每个房间的除湿机，用除湿机调节房间湿度，使七个房间内的空气湿度在实验期间分别控制在一定值；
③用相同质量的水把毛巾均匀湿润，完全展平后晾在晾衣架上，读取电子秤的示数m1；
④经相同时间后，再次读取电子秤的示数m2。
(实验过程中水蒸发对毛巾温度的影响、除湿机工作时对室内空气流动和室温的影响均忽略)
【实验数据】
空气湿度 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70%
m1/g 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0
m2/g 599.9 586.0 573.1 561.3 550.6 540.7 532.0
（1）【实验结论】在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时， ，水蒸发越快。
（2）【实验反思】从微观角度分析，一部分液态水的分子能逸出水面成为气态水的分子，另一方面部分气态水的分子也会返回水中成为液态水的分子；当逸出的水分子数量比返回的水分子数量多时，宏观上表现为水蒸发了。本实验中，在其它条件相同时，空气湿度越大，返回水中的水分子数越 。
【答案】（1）空气湿度小（2）多
【解析】（1）根据图片可知，毛巾上蒸发的水越多，绳子对电子秤上物体的拉力越小，则电子秤的示数越大，因此根据电子秤示数的增大量可以判断水分蒸发的快慢。
（2）空气湿度大时，蒸发的越慢，据此分析返回水中分子的个数变化。
【解答】（1）根据表格可知，空气湿度越小，电子秤的示数变化越大，即蒸发越快，那么得到结论：在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时，空气湿度小，水蒸发越快。
（2）本实验中，在其它条件相同时，空气湿度越大，返回水中的水分子数越多。
7.（2022九下·越城模拟）小西发现严冬季节水缸里的水结冰了，但腌菜缸里的盐水却没有。小西猜想，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，小西就观察盐水状态、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________分钟。
（2）从图像中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
（3）盐水的凝固点为________℃。实验验证了小西的猜想，因为与水相比，凝固点变________了(填“高”或“低”)。
（4）实验中小西同学发现盐水凝固时间较长，在不改变原来实验装置的情况下，请你告诉他一种缩短盐水凝固时间的方法：________。
（5）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，试管中冰水混合物中的冰会________(填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】（1）10
（2）不变
（3）-2；低
（4）减少盐水的质量
（5）变多
【解析】（1）盐水有凝固点就有熔点，因此它的凝固过程温度保持不变，从图中找到这段时间即可；
（2）根据甲图中的温度变化规律分析解答；
（3）甲图中，水平线代表温度不变，因此这时盐水处于凝固过程，这时对应的温度就是凝固点。水的凝固点为0℃，与盐酸的凝固点比较即可；
（4）盐水在凝固过程中需要向外放热，因此盐水的质量越大，需要放出的热量越多，在冰箱冷冻能力不变的情况下，它的凝固时间肯定会越长；
（5）凝固的条件：①达到凝固点；②继续放热，据此分析冰水混合物的状态改变即可。
【解答】（1）根据甲图可知，盐水的凝固过程从10min~20min，因此用了：20min-10min=10min；
（2）根据甲图可知，盐水凝固时温度为水平线，所以它凝固时的温度保持不变；
（3）根据甲图可知，盐水的凝固点为-2℃。实验验证了小西的猜想，因为与水相比，凝固点变低了；
（4）实验中小西同学发现盐水凝固时间较长，在不改变原来实验装置的情况下，缩短盐水凝固时间的方法为：减小盐水的质量；
（5）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，冰水混合物会向外放热，由于此时已经达到水的凝固点，所以其中的水不断凝固，即冰的质量会变多。
8.（2021·杭州模拟）小明和小华在综合实践活动中想制作一个日用冷藏盒.不知道给药品降温用冰好，还是用盐水结成的冰好，他们动手测量了盐水的凝固点。
（1）在选择温度计时.有量程分别为“-2℃～102℃”干¨“-20℃～102℃”的温度计.应选择量程为________的温度计.这样选样的原因是________。
（2）在测量过程中，他们同时发现所测得盐水的凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是200ml。小明加了1汤匙的盐，而小华加了3汤匙的盐，由此作出猜想：盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关。
接着他们进行了多次实验得出了不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：
浓度（%） 3 6 9 12 15 18 21 24 27
凝固点（℃） -2 -4 -6 -8 -15 -18 -17 -1.8
其中浓度为15％的盐水凝固点如图所示，则浓度为15％的盐水凝固点为________℃。分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝同点将________，
（3）你认为给冷藏盒中的药品降温最好选用 (填“A”或“B”)。
A.冰 B.适当浓度的盐水结成的冰
（4）实验后，他们联想到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪，原因是________。
【答案】（1）-20℃～102℃；盐水的凝固点可能低于-2℃
（2）-11；先降低后升高
（3）B
（4）积学上洒盐水是掺有杂质，积雪的熔点降低，使积雪熔化
【解析】使用温度计时被测物的温度不能超量程;读数时，我们先要观察最小刻度值，再读数，读数时要注意视线应与液面相平；我们要学会根据表格中的数据得出最佳结论； 盐水的凝固点要比水的凝固点低，说明了在雪上洒盐降低了 积雪的熔点，使积雪熔化 。
【解答】(1)根据题意，再根据第（2）小题的表格，我们显然得选择量程为 -20℃～102℃ ，原因就是 盐水的凝固点可能低于-2℃
(2)读温度时，我们先要观察温度计的最小刻度值，再读数，读数时要注意视线应与液面相平，我们发现这个温度计的液面在零下11个小段，所以是-11℃；根据表格，在浓度为21%时温度最低，所以容易得出：“ 当盐水浓度增大时，其凝同点将先降低后升高。”
(3)盐水结的冰比冰的温度明显低，所以用盐水结的冰给冷藏盒中的药品降温最好；
(4)在积雪上洒盐水可以使积雪的熔点降低，更容易使积雪熔化，所以我们常常在冰雪覆盖的路面上撒盐便去除雪 。
9.（2021·杭州模拟）某小组在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示：
（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒________（选填“较大”或“较小”）的冰块做实验。
（2）从加热到熔化记录的实验数据如下表，可以判断蜡属于________（填“晶体”或“非晶体”）。小组成员发现冰从开始加热至开始熔化，酒精灯内共消耗了3.5g酒精，若加热的效率为10%，则酒精的热值是________J/kg（C水=4.2×103J/kg℃）
（3）根据冰加热过程中记录的数据画出如图丙所示温度-时间图象，AB这段时间内，该物质处于________状态。若继续加热，试管中的水________（选填“会”或“不会”）沸腾。实验后将烧杯中的沸水放在桌上越来越凉，探究水沸腾前后温度变化特点，根据实验数据作出了如图象，最合理表示其温度T随时间t变化关系的是________。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
【答案】（1）较小
（2）非晶体；3×107J/kg
（3）固液共存；不会；A
【解析】（1）冰块的颗粒越小，越有利于均匀受热，测量出来的温度和观察到的现象越接近客观实际；
（2）晶体和非晶体的区别：有无熔点。首先根据Q=cm△t计算出冰吸收的热量，再根据效率计算出酒精放出的热量，最后根据Q放=qm计算酒精的热值；
（3）晶体熔化前为固态，熔化后为液体，在熔化过程中为固液混合态；沸腾的两个条件：①达到沸点；②继续吸热；
注意分析水沸腾前后温度变化的快慢即可。
【解答】（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒较小的冰块做实验。
（2）根据表格可知，蜡熔化时没有固定不变的温度，即没有熔点，属于非晶体。
冰吸收的热量为：Q=cm△t=2.1×103J/（kg ℃）×【0℃-（-10℃）】×0.5kg=1.05×104J；
酒精放出的热量为：；
酒精的热值为：；
（3）AB段冰吸热但温度不变，因此正在熔化，处于固液共存状态。
若继续加热，试管中的水可以达到沸点，但是无法从外面的水中继续吸热，所以它不会沸腾。
水在沸腾前，由于不断的加热，所以温度升高较快；沸腾时温度保持不变；停止沸腾后，开始温度下降的快，后来下降的慢，当到达室温时几乎保持不变，故选A。
10．（2022·衢州）中国自主研发的“造雪机”简易结构如图，它确保了北京冬奥会的用雪自由。制雪主要过程如下：
A管喷出的“压缩空气"迅速膨胀降温，高速气流将B管喷出的水“打碎”成水雾。部分水雾迅速变成水蒸气，还有部分水雾在C处快速变成晶核(固态)。大量的晶核、剩余水雾、大量水蒸气等被高速气流推出造雪机，水蒸气和水雾在冷空气环境中经过变化后附着在晶核上，使晶核变大形成小冰晶，小冰晶不断聚集形成雪花。请结合材料和所学知识，说说“造雪机”工作过程中的科学道理。
【答案】示例：A管喷出的“压缩空气"快速膨胀对外做功，内能减小，温度降低。同时高速气流将水变成水雾，增大了水的表面积，部分水雾快速蒸发，形成大量水蒸气。在C处低温环境下，一部分水雾遇冷凝固形成晶核。被高速气流推出的晶核、水雾、水蒸气进入低温的空气中，外界寒冷的环境利于水雾凝固、水蒸气凝华成固体附着在晶核周围，使晶核变大形成小冰晶，小冰晶不断聚集形成雪花。
【解析】（1）外界对物体做功，内能增大，温度升高；物体对外界做功，内能减小，温度降低；
（2）影响蒸发快慢的因素：液体的温度、表面积和上方空气流速；
（3）物质由液态变成固态叫凝固，从气态直接变成固态叫凝华。
11.（2020·金华·丽水）科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48℃左右的自动控温杯，结构示意图如图甲，其夹层填充物为海波晶体(熔点为48℃)。小组同学为检测该自动控温杯控温功能，做了如下测试：①在杯中装满100℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温下降到48℃并稳定在此温度一段时间；②t2时，将杯内的水倒掉，迅速加入20℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温上升到48℃并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中ac段水温变化的原因。(提示：图乙中de段不必作答)
【答案】①根据乙图可知，当水温高于48℃时，海波不断从水中吸热，因此水位不断的下降，即ab段；
②当水温达到48℃时，海波和水的温度相同，二者之间不存在热传递，因此水温保持不变，即bc段。在此过程中，海波已经熔化；
③当加入20℃ 的水后，由于水温低于48℃，所以水会从海波中吸热，因此温度升高，直到48℃保持不变。在此过程中，海波不断放出热量发生凝固现象，即de段。
【解析】海波是一种晶体，在温度到达熔点前，吸热温度不断升高；当温度到达熔点后，吸热但温度不变。当它放热时，温度仍然保持不变，但是却由液态变成固体发生凝固现象，据此对整个过程中的水温变化进行分析即可。
【解答】①根据乙图可知，当水温高于48℃时，海波不断从水中吸热，因此水位不断下降，即ab段；
②当水温达到48℃时，海波和水的温度相同，二者之间不存在热传递，因此水温保持不变，即bc段。在此过程中，海波已经熔化；
③当加入20℃ 的水后，由于水温低于48℃，所以水会从海波中吸热，因此温度升高，直到48℃保持不变。在此过程中，海波不断放出热量发生凝固现象，即de段。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
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专题01 物态变化
考点精讲一、熔化和凝固
1．物质从固态变为液态的过程叫熔化。
2．物质从液态变为固态的过程叫凝固。
考点2 描绘晶体熔化和凝固过程中的特点，知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
1．晶体熔化过程的特点：
(1)晶体熔化时，要从外界吸收热量。
(2)晶体在一定的温度下开始熔化，在熔化过程中温度保持不变。
2．晶体凝固过程的特点：
(1)晶体凝固时，会放出热量。
(2)晶体在一定的温度下开始凝固，在凝固过程中温度保持不变。
【注意】熔化海波涉及的实验方法：水浴法加热（使受热均匀）
水浴法加热水要适量：①要求把试管内物质在水面下②而且试管壁不要接触到烧杯壁或底
晶体熔化图像(以硫代硫酸钠为代表)纵坐标表示温度，横坐标表示时间。
固体分为晶体和非晶体两类。非晶体没有一定的熔化温度；晶体一定的熔化温度。
晶体 非晶体
物质举例 海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属 松香、蜡、玻璃、沥青
熔化过程 吸热、温度保持不变 吸热、温度不断升高
凝固过程 放热、温度保持不变 放热、温度不断降低
熔点和凝固点 有 无
熔化条件 温度达到熔点；继续吸热 持续吸热
凝固条件 温度达到凝固点；继续放热 持续放热
熔化图像
凝固图像
晶体熔化时的温度叫熔点，不同的晶体熔点一般不同。同一晶体的凝固点与熔点数值上相同。
注意①：晶体熔化的条件是温度达到熔点并继续吸热，继续吸热这个条件易漏，易简单地认为只要温度达到熔点就可以熔化。
注意②：当晶体的温度达到熔点时，可能处于固态(刚达到熔点，还没有开始熔化)、也可能处于固液共存状态(熔化过程)、还可能处于液态(刚熔化结束)。
说明：晶体熔化(凝固)图像中有一个明显“小平台”，即：吸收(放出)热量而温度保持不变
的阶段，“平台”对应的温度即为晶体的熔点(凝固点)。非晶体熔化(凝固)图像上可能会出现一段吸热(放热)但温度变化较慢的阶段，但温度总体趋势还是在不断升高(降低)的，不会出现明显的“小平台”。
晶体在熔点以下是固态，熔点以上是液态，在熔点可以是固态，可以是液态，还可以是固液共存
典例1：（2022·舟山）为探究固体熔化的规律，小舟观察海波受热时状态的变化过程.并将记录的温度与时间绘制成图像(如图)，图中表示熔化过程的是（ ）
A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．ad段
变式1：（2022·玉环模拟）用两套完全相同(如图甲所示)的装置，在标准大气压下分别对试管中装有少量质量相等的固体Ｍ和Ｎ进行加热。Ｍ和Ｎ的温度一时间图像如图乙所示，在35分钟内N物质始终是固体。则下列说法正确的是( )
A.M、N肯定都是晶体 B.M肯定是晶体，N肯定是非晶体
C.Ｍ肯定是晶体，熔化过程用了35分钟 D.若N是晶体，其熔点不低于100℃
变式2：（2022·湖州） 2022年4月16日，“天宫一号”的三位宇航员乘坐返回舱回到了地球。进入大气层时，返回舱外包裹的烧蚀材料在高温下发生分解、熔化、蒸发和升华等变化。
（1）上述四种变化中，属于化学变化的是材料的 。
（2）烧蚀材料发生上述变化的过程中会 （选填“吸收”或“放出”）热量，使舱内保持合适的温度，保障了宇航员和设备的安全。
变式3：（2017九下·乐清模拟）甲、乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象如图所示，则两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲________Q乙（选填“>”、“<”或“=”）；若要选择一种液体作为散热器中的冷却液，应选择液态________（选填“甲”或“乙”）。
考点精讲二、汽化与液化
汽化分为两种方式：蒸发和沸腾。
蒸发：在任何温度下都能进行的汽化现象。蒸发只在液体的表面进行，并且不剧烈。
沸腾：在一定温度下发生的剧烈的汽化现象。
1．影响蒸发快慢的因素：
①液体温度的高低；②液体的表面积的大小；③液体表面上的空气流动快慢；④对于不同的液体还与液体的种类有关。
2．由于液体蒸发时要从周围吸收热量，使周围温度降低，因此液体蒸发有制冷作用。
沸腾是液体内部和表面同时进行剧烈汽化现象。液体在沸腾时虽然继续吸热，但温度保持不变。
液体沸腾时的温度叫沸点。
两种汽化方式 蒸发 沸腾
定义 只在液体表面发生的汽化现象 在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象
发生温度 任何温度下 一定温度下(沸点)
发生部位 液体表面 表面和内部同时进行
剧烈程度 缓慢 剧烈
液体温度 液体温度往往会下降 温度保持在沸点不变
共同点 都是汽化现象，都要吸热
注意：液体沸腾的条件中易漏“继续吸热”这一条件。温度达到沸点后，若液体不能继续从外界吸收热量，也不会沸腾。
1．物质从气态变为液态的过程叫液化。
2．方法：①降低温度； ②压缩体积。
3．好处：体积缩小便于运输。
4．作用：液化放热。
典例1：（2022·西湖模拟）所有的气体都可以被液化，但每一种气体都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样压缩体积，气体都不会液化，这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度各种物质的临界温度不同，有的高于常温，如水是374℃，酒精是234℃，因此在常温下它们通常以液态出现；有的低于常温，如氧是-119℃，氢是-240℃，所以我们平时常认为它们是气态的。由以上知识可知：
（1）使气体液化的方法有降低温度和压缩体积，但对于某些气体，只使用 的方法是不行的，还要 。
（2）将氧气和氢气的混合物采用降温液化的方法分离时，首先液化的将是 。
（3）氧的沸点是-183℃，氮的沸点是-196℃，氦的沸点是-268.9℃。利用液化的空气提取这些气体，当温度升高时，液态空气沸腾，首先分离出来的是 ( )
A．氧气 B．氮气 C．氦气 D．同时分离出来
变式1：（2022·温州）《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序，其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上（如图）。给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是（ ）
A．升高湿纸的温度 B．增大湿纸的表面积
C．改变湿纸中的液体种类 D．加快湿纸表面的空气流动
变式2：（2022·舟山）2022年3月，我国最大推力的氢氧发动机在北京完成首次试车。氢氧发动机为火箭腾飞提供“硬核”动力，结构简图如图。
（1）为便于运输和储存，通常采用降温和压缩体积的方式将氢气和氧气 (填物态变化名称)后分别储存于火箭的液氢贮箱和液氧贮箱。
（2）燃料燃烧产生的高温高压气体，使发动机对火箭持续做功，直至上升到特定轨道，该过程中能量的转化是 。
变式3：（2022·江山模拟）小科设计关于“气体液化”的延伸实验(如图甲)，具体操作如下：
（1）用温度计测量出烧杯中水的初始温度(如图乙所示)为 。
（2）将通有导气管的干燥试管放入烧杯中，向试管中导入水蒸气，一段时间后小科观察到 现象，说明气体液化放热。
1.（2020·天台模拟）用湿手到冰箱冷冻室取食物，常常感觉手被食物粘住，其原理与以下各种现象相同的是( )
A.干冰长胡须 B.干手器干手 C.岩浆变固态 D.茶壶冒白气
2.（2022九上·萧山期中）下列关于“冰棍现象”的分析，正确的是（ ）
A.剥去包装纸，“冰棍冒气”，属于汽化现象
B.剥去包装纸，过一会儿，冰棍开始“流汗”，属于液化现象
C.冰棍放入茶杯，杯子外壁会“出汗”，属于熔化现象
D.刚从冰箱拿出来的冰棍，包装纸上沾有“白粉”，属于凝华现象
3.（2020·宁波模拟）归纳法是一种由个别到一般的推理方法，是科学研究的重要方法之一，但观察和研究无法穷尽所有事实，因此通过归纳得出的结论常会出错。下列归纳所得结论正确的是( )
选项 事实 结论
A 植物由细胞构成：动物由细胞构成 生物都由细胞构成
B 氯化钠能溶于水；氯化镁能溶于水 盐酸盐都能溶于水
C 冰有熔点；钨有熔点 晶体都有熔点
D 水能灭火；液态二氧化碳也能灭火 液体都能灭火
A.A B.B C.C D.D
4.（2021九下·吴兴模拟）“热管”采用液体散热，被广泛地应用于各种高端科技产品上作为散热器。如图是“热管”的工作原理图。管内装有液体，它的A端受热，热管里的液体变成气态，然后从热管中较热的一端向较冷的一端转移B端，热管中较冷的一端通过散热风扇把热量从热管中散发，气态变成液态并回流到热管中较热的A端，热管内的液体起到了搬运热的作用。那么热管内流体在这两端发生的物态变化及吸放热情况是（ ）
A.A端流体液化吸热，B端流体汽化放热 B.A端流体液化放热，B端流体汽化吸热
C.A端流体汽化吸热，B端流体液化放热 D.A端流体汽化放热，B端流体液化吸热
5.在一个烧杯和一支试管中分别装有0℃的碎冰，将试管放入烧杯中，如图所示，对烧杯加热，当烧杯中的冰有一半熔化时，则试管中的冰（ ）
A.部分熔化 B.全部熔化 C.熔化一半 D.不会熔化
6．（2022·宁波）为何晾在密闭空间里的湿衣服不容易干 小宁思考后做了如下探究：
【提出问题】空气湿度会对水蒸发产生怎样影响
【实验装置】在七个相同的密闭房间内装有相同的如图所示的实验装置。
【实验步骤】
①控制每个房间的气温和空气流动情况相同，空气湿度都在70%以上。
②开启每个房间的除湿机，用除湿机调节房间湿度，使七个房间内的空气湿度在实验期间分别控制在一定值；
③用相同质量的水把毛巾均匀湿润，完全展平后晾在晾衣架上，读取电子秤的示数m1；
④经相同时间后，再次读取电子秤的示数m2。
(实验过程中水蒸发对毛巾温度的影响、除湿机工作时对室内空气流动和室温的影响均忽略)
【实验数据】
空气湿度 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70%
m1/g 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0
m2/g 599.9 586.0 573.1 561.3 550.6 540.7 532.0
（1）【实验结论】在水的温度、水的表面积和水面空气流速等条件均相同时， ，水蒸发越快。
（2）【实验反思】从微观角度分析，一部分液态水的分子能逸出水面成为气态水的分子，另一方面部分气态水的分子也会返回水中成为液态水的分子；当逸出的水分子数量比返回的水分子数量多时，宏观上表现为水蒸发了。本实验中，在其它条件相同时，空气湿度越大，返回水中的水分子数越 。
7.（2022九下·越城模拟）小西发现严冬季节水缸里的水结冰了，但腌菜缸里的盐水却没有。小西猜想，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，小西就观察盐水状态、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________分钟。
（2）从图像中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
（3）盐水的凝固点为________℃。实验验证了小西的猜想，因为与水相比，凝固点变________了(填“高”或“低”)。
（4）实验中小西同学发现盐水凝固时间较长，在不改变原来实验装置的情况下，请你告诉他一种缩短盐水凝固时间的方法：________。
（5）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，试管中冰水混合物中的冰会________(填“变多”、“变少”或“不变”)。
8.（2021·杭州模拟）小明和小华在综合实践活动中想制作一个日用冷藏盒.不知道给药品降温用冰好，还是用盐水结成的冰好，他们动手测量了盐水的凝固点。
（1）在选择温度计时.有量程分别为“-2℃～102℃”干¨“-20℃～102℃”的温度计.应选择量程为________的温度计.这样选样的原因是________。
（2）在测量过程中，他们同时发现所测得盐水的凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是200ml。小明加了1汤匙的盐，而小华加了3汤匙的盐，由此作出猜想：盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关。
接着他们进行了多次实验得出了不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：
浓度（%） 3 6 9 12 15 18 21 24 27
凝固点（℃） -2 -4 -6 -8 -15 -18 -17 -1.8
其中浓度为15％的盐水凝固点如图所示，则浓度为15％的盐水凝固点为________℃。分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝同点将________，
（3）你认为给冷藏盒中的药品降温最好选用 (填“A”或“B”)。
A.冰 B.适当浓度的盐水结成的冰
（4）实验后，他们联想到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪，原因是________。
9.（2021·杭州模拟）某小组在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示：
（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒________（选填“较大”或“较小”）的冰块做实验。
（2）从加热到熔化记录的实验数据如下表，可以判断蜡属于________（填“晶体”或“非晶体”）。小组成员发现冰从开始加热至开始熔化，酒精灯内共消耗了3.5g酒精，若加热的效率为10%，则酒精的热值是________J/kg（C水=4.2×103J/kg℃）
（3）根据冰加热过程中记录的数据画出如图丙所示温度-时间图象，AB这段时间内，该物质处于________状态。若继续加热，试管中的水________（选填“会”或“不会”）沸腾。实验后将烧杯中的沸水放在桌上越来越凉，探究水沸腾前后温度变化特点，根据实验数据作出了如图象，最合理表示其温度T随时间t变化关系的是________。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
10．（2022·衢州）中国自主研发的“造雪机”简易结构如图，它确保了北京冬奥会的用雪自由。制雪主要过程如下：
A管喷出的“压缩空气"迅速膨胀降温，高速气流将B管喷出的水“打碎”成水雾。部分水雾迅速变成水蒸气，还有部分水雾在C处快速变成晶核(固态)。大量的晶核、剩余水雾、大量水蒸气等被高速气流推出造雪机，水蒸气和水雾在冷空气环境中经过变化后附着在晶核上，使晶核变大形成小冰晶，小冰晶不断聚集形成雪花。请结合材料和所学知识，说说“造雪机”工作过程中的科学道理。
11.（2020·金华·丽水）科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48℃左右的自动控温杯，结构示意图如图甲，其夹层填充物为海波晶体(熔点为48℃)。小组同学为检测该自动控温杯控温功能，做了如下测试：①在杯中装满100℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温下降到48℃并稳定在此温度一段时间；②t2时，将杯内的水倒掉，迅速加入20℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温上升到48℃并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中ac段水温变化的原因。(提示：图乙中de段不必作答)
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