5.2熔化和凝固
知识梳理
1.熔化和凝固:物质由 变为 叫熔化,物质由 变为 叫凝固,物质熔化需要 热,凝固需要 热。
2.晶体和非晶体:晶体在熔化过程 固定的熔化温度,且在熔化过程中吸收热量,温度 ,非晶体在熔化过程中 固定的熔化温度,且在熔化过程中吸收热量,温度
。
3.晶体熔化的条件是 ,同种晶体的熔点和凝固点 。
基础知识
1.“冻豆腐”内部有许多小孔。关于这些小孔产生的原因,下列说法正确的是
A.豆腐遇冷收缩形成的
B.豆腐受热膨胀形成的
C.豆腐里面的水先汽化膨胀,后液化形成的
D.豆腐里面的水先凝固膨胀,后熔化形成的
2.每到夏日都会有部分地区出现高温天气,一些道路上的沥青会被烤化,斑马线变得扭曲模糊,关于这种情景下列符合上述叙述的图象是
A. B.
C. D.
3.南极科考队使用酒精温度计而不是水银温度计,是由于酒精的
A.沸点低 B.密度小
C.凝固点低 D.熔点高
4.已知黄金的熔点是1 064.6 ℃,铱的熔点是2 443.0 ℃,可以有效检测黄金制品中有无铱颗粒的手段是
A.加热至1 064.0 ℃并观察有无铱颗粒
B.加热至1 065.0 ℃并观察有无铱颗粒
C.加热至2 444.0 ℃并观察有无铱颗粒
D.加热至3 507.6 ℃并观察有无铱颗粒
重难点突破
选择题
1.(2021 新抚区模拟)如图所示,小鹏在收到的快递海鲜包装中发现装有冰袋,冰袋在海鲜运输中所起到的作用是( )
A.熔化吸热 B.凝固放热 C.汽化吸热 D.升华吸热
2.(2021 眉山)下列物态变化中,属于熔化现象的是( )
A.冬天,人嘴里呼出“白气”
B.夏天,人吃冰棒感觉凉爽
C.用纸锅烧水,水沸腾但锅不会燃烧
D.游泳的人刚从水中出来,感觉特别冷
3.(2021 宁德模拟)图各种自然现象中属于熔化的是( )
A.雾绕群峰 B. 冰雪消融
C.草叶上形成白霜 D.树枝上形成“雾凇”
4.(2021 二道区模拟)在寒冷的冬季,南湖湖面封冻的过程是以下哪种物态变化( )
A.熔化 B.凝固 C.汽化 D.凝华
5.(2021 三明开学)雪天为了使积雪尽快熔化,环卫工人在路面上撒盐,这是因为( )
A.盐使积雪的熔点降低
B.盐使积雪的温度升高到0 ℃而熔化
C.盐使积雪的熔点升高
D.撒盐后的雪不再属于晶体,不需要达到熔点就可以熔化
6.(2021 柳州)如图所示,在1个标准大气压下,冰熔化成水的过程中,其温度保持在( )
A.100 ℃ B.37 ℃ C.20 ℃ D.0 ℃
7.(2020秋 青羊区校级期末)如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的曲线图,下列说法正确的是( )
A.BC段表示熔化过程,其特点是温度不变,不吸收热量
B.在第5 min 时该物质已全部熔化
C.该物质是晶体,它的熔点是80 ℃
D.该物质的熔点和凝固点不同
8.(2020秋 明山区校级期中)如图所示的是海波的熔化图象,从图象中获得的信息正确的是( )
A.海波在CD段是固态
B.海波在BC段是固液共存态
C.海波在BC段不吸收热量
D.海波熔化过程经历了18 min
9.(2021 白山模拟)下列物质中都是晶体的一组是( )
A.萘、石蜡 B.松香、玻璃 C.冰、沥青 D.海波、铜
10.(2020秋 九龙坡区期末)如图所示图象,分别表示甲、乙、丙、丁四种物质熔化或凝固的规律,下列说法正确的是( )
A.甲种物质是晶体,图象表示的是凝固过程
B.乙种物质是晶体,图象表示的是熔化过程
C.丙种物质是晶体,图象表示的是凝固过程
D.丁种物质是非晶体,图象表示的是熔化过程
二、填空题
11.(2021秋 包河区校级月考)受新型冠状病毒肺炎疫情影响,今年草莓在盛果期滞销。小明来到父母的草莓大棚帮忙。大棚能有效地减慢水分的蒸发,将草莓装箱,放入冰块,这是利用冰块 (填物态变化名称)过程中吸收热量,以此保持草莓的新鲜。
12.(2021 平顶山模拟)冬天,平顶山市尧山附近的天龙池滑雪场经常进行人工造雪,如图所示,造雪机将水注入专用喷嘴,此处产生的高压空气将水分割成小水滴,并喷到寒冷的空气中,小水滴 (选填物态变化名称)成小冰晶落到地面,这就是人工造雪,发生该物态变化时会 (选填“吸热“或“放热“)。
13.(2020秋 桐城市期末)火山爆发时,炽热的熔岩喷出地表,像炼钢炉流出的钢水一样流淌。岩浆是多种成分组成的液体,流淌过程中,在火山口周围向外依次形成一系列的矿物:橄榄石→浑石→角闪石→黑云母→正长石→白云母→石英。火山周围形成的这些矿石的熔点 (依次由高到低/相同/依次由低到高)。
14.(2020秋 太原期末)电影《终结者》中有一种常温下像水银一样可以流动的金属,它的名字叫做镓,熔点只有29.8 ℃,托在手心里就会 (填物态变化名称)为液体,如图所示。在这一过程中,它要 (选填吸收或放出)热量。根据以上信息,你认为镓是 (选填晶体或非晶体)。
三、实验探究题
15.(2021春 清江浦区校级期中)小勇在做“探究冰熔化过程中温度的变化规律”的实验时,实验装置如图甲所示。
(1)实验前,按 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材。实验中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时冰的温度是 ℃。
(2)实验过程中,依据观察到的 现象,判定冰开始熔化。
(3)根据实验数据,小勇画出了其温度随时间变化的图像,如图丙所示。分析图像可知,冰在熔化过程中,温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)、内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若在标准大气压下,试管中的冰完全熔化成水后,持续加热较长时间,不考虑试管中水散热到空气中。请在图丙中补上温度计示数随时间变化的图像。
能力提升
1.寒冷的冬天,室外的水缸、河面都结冰了,而腌咸鸭蛋的盐水却没有结冰。同学们针对这一现象,提出下列几个问题,其中较有价值又可进行探究的问题是
A.为什么盐水的凝固点比纯水低
B.为什么盐水不结冰而水结冰
C.盐水的凝固点与浓度有什么关系
D.盐水的凝固点与哪些因素有关
2.如图所示,某同学做冰的熔化实验时,绘制了温度随时间变化的图象,则根据图象可知
A.冰的熔点是0 ℃ B.冰属于非晶体
C.冰熔化过程需要15分钟 D.熔化过程冰要放热
3.给一定质量的海波加热,其温度与时间的关系如图a图所示,若其他条件不变,仅将海波的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是
A.a B.b
C.c D.d
参考答案与解析
知识梳理
1. 固态 液态 液态 固态 吸 放 2.有 不变 无 持续升高 3.达到熔点继续吸热 相同
基础知识
1.【答案】D
【解析】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。故选D。
2.【答案】B
【解析】道路上的沥青被烤化,斑马线变得扭曲模糊,是沥青由固态变为液态的过程,叫熔化,由于沥青属于非晶体,所以被烤化过程中,不断的吸热、温度一直在升高,故只有B符合题意,故选B。
3.【答案】C
【解析】使用酒精温度计和水银温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的,要求酒精和水银都处于液态,南极气温比较低,酒精的凝固点比水银的凝固点低,不容易凝固,所以南极科考队员使用酒精温度计而不使用水银温度计。故选C。
4.【答案】B
【解析】黄金的熔点是1 064.6 ℃,铱的熔点是2 443.0 ℃;温度低于或者等于1 064.6 ℃时,铱一定处于固态,而黄金可能处于固态、液态、固液共存三种状态,因此不能进行区分;温度都等于或高于2 443.0 ℃时,黄金处于液态,铱可能处于固态、液态、固液共存三种状态,因此不能进行区分;当温度高于1 064.6 ℃而低于2 443.0 ℃时,黄金全部处于液态,铱处于固态,因此这个温度范围内如果有铱颗粒,说明黄金制品中掺入铱颗粒。故选B。
重难点突破
1.【解答】解:将冰块和海鲜放在一起,冰吸收热量,熔化成水,使得海鲜温度降低,不易变质,故B、C、D不符合题意,A符合题意。
故选:A。
2.【解答】解:A.冬天,人嘴里呼出“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小水滴,故A错误;
B.夏天,人吃冰棒感觉凉爽,是因为冰棒熔化吸收热量,故B正确;
C.水沸腾是一种汽化现象,锅不会燃烧的原因是纸的燃点高于水的沸点,故C错误;
D.游泳后刚从水里出来,感觉特别冷,是由于身上的水蒸发吸热造成的,故D错误。
故选:B。
3.【解答】解:A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,飘散在空气中形成的,故A符合题意;
B.冰雪消融,是物质从固态变为液态是熔化过程,故B符合题意;
CD.霜和雾凇都是空气中的水蒸气遇冷凝华而来的,故CD不符合题意。
故选:B。
4.【解答】解:南湖湖面封冻,是物质从液态变为固态的过程,属于凝固。
故选:B。
5.【解答】解:寒冷的冬季,空气温度低于雪的熔点,为了使雪尽快熔化,向积雪撒盐,是在其它条件相同时,在积雪上洒盐水相当于掺杂质,使雪的熔点降低,从而使积雪熔化,交通方便,故A正确。
故选:A。
6.【解答】解:冰是晶体,在1标准大气压下冰的熔点是0 ℃,所以冰熔化成水的过程中吸热,温度保持熔点温度不变,此时的温度是0 ℃。
故选:D。
7.【解答】解:A.BC段表示该物质温度不随时间改变,说明该物质正在熔化,BC段为晶体的熔化过程,其特点是吸热温度不变,故A错误;
B.由图可知,在第5 min时该物质刚开始熔化,故B错误;
C.由图象知,该物质在熔化过程中温度保持80 ℃不变,所以该物质为晶体;故C正确。
D.该物质是晶体,同一晶体的熔点和凝固点相同,故D错误;
故选:C。
8.【解答】解:A.海波在CD段温度高于熔点是液态,故A错误;
B.在BC段海波的温度保持48 ℃不变,物质正在熔化,此时吸热,处于固液共存状态,故B正确;
C.在BC段海波吸收热量,温度保持48 ℃不变,故C错误;
D.海波从第6 min开始熔化到12 min结束,熔化的时间为6 min,故D错误。
故选:B。
9.【解答】解:A.萘具有固定的熔点,属于晶体;石蜡没有熔点,属于非晶体,故A不符合题意;
B.松香、玻璃都没有熔点,属于非晶体。故B不符合题意;
C.冰具有固定的熔点,属于晶体;沥青没有熔点,属于非晶体。故C不符合题意;
D.海波、铜都有固定的熔点,属于晶体。故D符合题意。
故选:D。
10.【解答】解:A.整个过程温度有上升的趋势,且有一段时间温度保持不变,所以是晶体的熔化图象;故A不符合题意;
B.整个过程温度有上升的趋势,且整个过程中温度都在不断上升,所以是非晶体的熔化图象;故B不符合题意;
C.整个过程温度有下降的趋势,且有一段时间温度保持不变,所以是晶体的凝固图象;故C符合题意;
11.【解答】解:将草莓装箱,放入冰块,这是利用冰块熔化过程中吸收热量,降低空气温度,低温保存,以此保持草莓的新鲜;
故答案:熔化。
12.【解答】解:由题意可知,人工造雪是将水注入专用喷嘴或喷枪接触高压空气,将水分割成微小的粒子并喷到寒冷的空气中,这些微小的粒子(小水滴)凝固成小冰晶。发生该物态变化时会放热。
故答案为:凝固;放热。
13.【解答】解:多种成分组成的液体,在流淌过程中,逐渐的变为各种矿石,这种物态变化叫凝固;在岩浆流动的过程中,岩浆的温度是逐渐降低的。先凝固的说明凝固点高,熔点高;后凝固的说明凝固点低,熔点低;所以火山周围形成的这些矿石的熔点依次由高到低。
故答案为:依次由高到低。
14.【解答】解:因为熔化吸热,故托在手心里的镓熔化时要吸收热量。镓的熔点只有29.8℃,有固定的熔化温度,是晶体。
故答案为:熔化;吸收;晶体。
15.【解答】解:
(1)酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,且不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行;由图甲知,温度计的分度值是1 ℃,此时是零下,液柱上表面对准了0 ℃下面第2个小格处,读作 2 ℃;
(2)实验过程中,依据观察到的试管中开始出现液态水,说明固态的冰开始熔化;
(3)由图BC段是冰熔化的过程,物质的状态是固液共存状态,吸收热量,温度不变,内能增加;
(4)水的沸点为100 ℃;水温达到沸点后继续加热,水的温度不变,故图像为:。
故答案为:(1)自下而上;﹣2; (2)试管中开始出现液态水; (3)不变;增大;(4)。
能力提升
1.【答案】C
【解析】此题中的问题是:在同样情况下,室外的水缸、河面的水都结冰了,而腌咸鸭蛋的盐水却没有结冰。这说明水和盐水是不同的,即河水与盐水的含盐量不同,两者的差异可能就是导致两者凝固点不同的原因,据此可提出探究问题:盐水的凝固点和浓度之间有什么关系 选项中的BD价值不大,A探究难度较大。故选C。
2.【答案】A
【解析】AB.由图象可以看出,冰在熔化的过程中,保持0 ℃不变,即冰的熔点是0 ℃,冰为晶体,故A正确,B错误;C.根据图象可以知道冰熔化过程需要10分钟,故C错误;D.冰是晶体,晶体熔化过程要吸热,故D错误。故选A。
3.【答案】C
【解析】其他条件不变,增加海波的质量,从开始加热到开始熔化的时间会增加,但是海波的熔点不变,由图象可知,b、c、d加热至开始熔化所需要的时间均变长,d熔点变高,c熔点不变,b熔点变低。故图象c符合题意。故选C。
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