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第10讲 熔化与凝固
在北方的冬天，河水为什么会结冰，春天河里的冰为什么会融化呢？
知识点1：物态及其变化
1. 通常说的水是液态的；冰是固态的；水蒸气是气态的。
2．物态变化：物质由一种状态变为另一种状态的过程，叫物态变化。
（1）自然界中的物质通常情况下都有三种状态，如：常温下铁是固态，加热至1535℃时变成液态；加热至2750℃时，变成气态。
（2）固、液、气特征表：
状态 形状 体积
固态 有一定形状 有一定体积
液态 没有固定形状 有一定体积
气态 没有固定形状 没有一定体积
（3）温度的变化，导致了物态的变化。
题型1：物质的三态识别
【典例1】水在自然界以不同形态存在。雨、露、雾、霜、雹、水蒸气、“白气”都是水的“化身”，属于固态的有 ，液态的有 ，气态的有 。
【答案】 霜、雹 雨、露、雾、“白气” 水蒸气
【详解】[1][2][3]根据物质三种状态的特征可知：霜、雹有一定的体积和形状，属于固态；雨、露、雾、“白气”有一定的体积，但没有一定的形状，属于液态；水蒸气没有一定的体积和形状，属于气态。
【变式1-1】有6种物质：铁、水银、水晶、白酒、牛奶、巧克力。可用不同的分类方法把它们分成两类。若按是否透明来分类：一类包括 ，属于透明的，另一类包括铁、水银、牛奶、巧克力，属于不透明的。若按状态来分类：一类是铁、水晶、巧克力，它们属于 ，另一类是水银、牛奶、白酒属于 。
【答案】 水晶、白酒 固态 液态
【详解】[1]按是否透明来分类，由外部观察可以得出水晶、白酒属于透明物质。
[2][3]铁、巧克力、水晶都有一定的形状和体积，是固态物质；水银、白酒、牛奶没有一定的形状，可以流动，但有一定的体积，是液态。
【变式1-2】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（ ）
A．白气 B．水蒸气 C．雾 D．霜
【答案】B
【详解】雾、白气是水的液态形式，水蒸气是水的气态形式，霜是固态的形式，ACD不合题意，B符合题意。
故选B。
知识点2：熔化和凝固
1. 熔化
（1）定义：物质从固态变成液态的过程叫熔化。如冰化成水。
（2）固体熔化时温度的变化规律：
①物质在熔化过程中虽然继续对它加热，但温度保持不变，如海波；
②物质在熔化过程中先变软，后变稀，最后熔化为液态，且持续加热，温度一直升高，如石蜡。
（3）水浴法加热：在探究固体熔化时温度的变化规律实验中，利用热水给加装入试管中的海波和石蜡，这种方法叫水浴法。优点：可以使物质受热均匀，还可以控制物质温度上升的速度。
2. 凝固
（1）定义：物质从液体变成固态的过程叫凝固。如炽热的铁水冷却后变成各种零件。
（2）液体凝固时温度的变化规律：
①物质在凝固过程中，持续对外放热，但温度保持不变。
②物质在凝固过程中，由稀变软，再变硬，不断向外放热，温度持续降低。
知识点3：熔点和凝固点
1. 晶体和非晶体
（1）固体的分类：晶体和非晶体。
（2）晶体：熔化（或凝固）时，有固定的温度。如冰、萘、石英、明矾、海波、食盐、各种金属等。
（3）非晶体：熔化（或凝固）时，没有固定的温度。如松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料、石蜡、蜂蜡等。
2.熔点和凝固点：
（1）熔点：晶体熔化时的温度叫熔点，非晶体没有确定的熔点。
（2）凝固点：液体凝固成晶体时的温度叫做凝固点，非晶体没有固定的凝固点。
同一种晶体的熔点和凝固点相同。
题型2：探究熔化和凝固时的温度变化
【典例2】小丽和小明分别用如图甲所示的装置“探究萘熔化时温度的变化规律”，图乙、丙是他们根据实验数据分别画出的萘熔化时温度随时间变化的图象。请回答下列问题：
（1）实验时，试管里装有适量的 （选填“块状”或“粉末状”）的萘，将试管放入水中加热，这样做的目的是 ，而且温度上升较慢，便于记录 ；
（2）实验中，根据 判断萘开始熔化；
（3）分析图乙可知，萘的熔化过程用了 分钟，萘在熔化过程中的特点是 ；
（4）小明在实验中发现萘熔化时恒温过程不明显（如图丙）。出现这种现象的可能原因是 （写出一种即可）。
【答案】 粉末状 使萘受热均匀 萘的状态及温度随时间的变化 试管内有液体出现 5 吸热温度保持不变 萘的质量太少（水和萘的温差太大）
【详解】（1）[1][2][3]为了保证温度测量的正确性，必须把玻璃泡浸没在固体中，所以实验时试管里装有适量粉末状的萘，将试管放在水中加热，这样做的是使萘受热均匀，且温度上升慢，便于记录萘的状态及温度随时间的变化。
（2）[4]物质从固态变成液体的过程叫做熔化，实验中当试管内有液体开始出现时可以判断萘开始熔化。
（3）[5][6]熔化时温度保持不变的就是熔点，图中不变的温度是80℃，温度不变的过程就是熔化过程，从5min开始到10min结束，用了
熔化过程中的特点是持续吸热，但温度保持不变。
（4）[7]萘的质量过少，水和萘的温差太大等都会导致萘熔化过程中熔化时间过短，恒温不明显。
【变式2-1】小明将盐水用容器盛好放入冰箱，每隔一定时间，观察盐水状态、测出温度，并画出凝固图像如图甲所示。
（1）从图像中可以看出盐水从第 min开始凝固，凝固过程用了 min；
（2）从图像中得到晶体的液态物质在凝固时的温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）；
（3）该盐水的凝固点为 ℃，与水相比，盐水凝固点变 了（选填“高”或“低”）；
（4）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，试管中的冰水混合物中的冰会 （选填“变多”“变小”或“不变”）。
【答案】 10 10 不变 -2 低 变多
【详解】（1）[1][2]从图像中可以看出盐水从第10分钟开始凝固，到第20分钟凝固结束，凝固过程用了10分钟。
（2）[3]从图像中可知，晶体的液态物质在凝固时的温度将不变。
（3）[4][5]从图像可知，凝固时保持温度-2℃不变，所以该盐水的凝固点是-2℃；水的凝固点是0℃，与水相比，盐水的凝固点变低了。
（4）[6]冰水混合物的温度是0℃，而盐冰水混合物的温度是-2℃；冰水混合物会向盐冰水混合物放热；液体的水会凝固结成更多的冰。
题型3：晶体和非晶体的区分
【典例3】关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A．晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高 B．晶体有熔点，非晶体没有熔点
C．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热 D．当晶体处于熔点温度时，它的状态一定是固液同态
【答案】B
【详解】ABC．晶体熔化时温度保持不变，有确定的熔化温度，有熔点，非晶体熔化时温度不断升高，没有确定的熔化温度，没有熔点，晶体和非晶体熔化时都需要持续吸热，故AC错误，B正确；
D．当晶体处于熔点温度时，可能是固态，也可能是液态，还可能是固液共存态，故D错误。
故选B。
【变式3-1】下列各组物质的分类正确的是（ ）
A．玻璃、蜂蜡、沥青都是非晶体 B．明矾、沥青、玻璃都是非晶体
C．海波、食盐、蜂蜡都是晶体 D．铁、雪花、塑料都是晶体
【答案】A
【详解】A．玻璃、蜂蜡和沥青在熔化时没有固定的温度是非晶体，故A正确；
B．明矾在熔化时有固定的温度，是晶体，沥青和玻璃是非晶体，故B错误；
C．海波和食盐在熔化时有固定的温度，是晶体，蜂蜡是非晶体。故C错误；
D．铁和雪花在熔化时有固定的温度，是晶体，塑料是非晶体，故D错误。
故选A。
【变式3-2】下列物质中全都是晶体的是（ ）
A．铁、石蜡、松香 B．铜、冰、海波
C．塑料、海波、石蜡 D．冰、蜡、玻璃
【答案】B
【详解】A．铁属于晶体，石蜡和松香属于非晶体，故A不符合题意；
B．铜、冰、海波都属于晶体，故B符合题意；
C．海波属于晶体，塑料和石蜡属于非晶体，故C不符合题意；
D．冰属于晶体，蜡和玻璃属于非晶体，故D不符合题意。
故选B。
题型4：晶体（或非晶体）的熔化和凝固曲线分析
【典例4】如图所示是某种物质发生物态变化时的图像。据图回答：
（1）从图中可看出，这种物质是 （“ 晶体 ”、“非晶体 ”）；
（2）在BC段，物质是 态；该物质的熔点应该是 ℃；
（3）A至C段的过程叫做熔化，需要 热量；D至F段的过程叫做凝固，需要 热量。
【答案】 晶体 固液共存 80 吸收 放出
【详解】（1）[1]分析图象可知，BC段是一条水平线段，说明随着加热时间的进行，在这一段内温度不变，所以BC是该物质的熔化过程，且为晶体。
（2）[2][3]由图可知，BC段表示该物质的熔化过程，该物质是固液共存状态，对应的温度就是晶体的熔点，为80℃。
（3）[4][5]A至C段的过程叫做熔化，熔化需要吸热；D至F段的过程叫做凝固，凝固放热。
【变式4-1】如图所示是甲、乙两种物质温度随加热时间变化的图像，其中 （填“甲”或“乙”）物质是晶体，其熔点为 ℃，第3min时乙是 态。
【答案】 乙 210 固液共存
【详解】[1]晶体的特征是有固定的熔点，由图像可知甲物质的温度随加热时间的增加一直升高，而乙物质在加热到2-4min内温度不变，4min之后温度继续升高，符合晶体熔化时的温度变化特点，所以乙物质是晶体。
[2]在第2-4min内，乙物质温度为210℃不变，持续吸热，所以可知乙物质的熔点为210℃。
[3]第3min时乙物质处于开始熔化但没有完全熔化的阶段，此时乙物质处于固液共存态。
【变式4-2】如图所示，为甲、乙两种物质熔化过程的温度T随加热时间t变化的图像。由图可知，甲物质为 （选填“晶体”或“非晶体”），乙物质在BC段处于 状态。
【答案】 非晶体 固液共存
【详解】[1]由图可知，甲在熔化过程中温度一直在升高，没有固定的熔点，所以属于非晶体。
[2]乙在BC段温度保持不变，所以乙属于晶体，在BC段时处于固液共存态。
知识点4：熔化吸热和凝固放热
1.熔化吸热
（1）概述：固体在熔化过程中都要吸收热量，常用于制冷。
（2）实例：夏天吃雪糕感觉凉快，是因为雪糕熔化时要吸收热量。
2.凝固放热
（1）概述：液体凝固时都要放出热量，常用于保温。
（2）实例：冬天，北方地窖口放几桶水，目的是水凝固放热，使地窖中的蔬菜保存较长时间；人们研制一种颗粒状聚乙烯，掺进墙或地板的水泥中，通过材料的熔化和凝固，使房间温度保持在15-40℃。
3.晶体熔化和液体凝固成晶体的条件：
4.晶体和非晶体在熔化（凝固）时的比较
种类 项目 晶体（有规则的结构、有固定的熔点和凝固点） 非晶体（无规则的结构，无固定的熔点和凝固点）
熔化 图像
性质 ①固态，吸热升温；②固液共存，吸热，温度不变；③液态，吸热升温 吸热，温度不断升高，不固定的熔点
凝固 图像
性质 ①液态，放热降温；②固液共存，放热，温度不变；③固态，放热降温 放热，温度不变，无固定的凝固点
题型5：熔化和凝固的吸放热及应用
【典例5】早在数千年以前，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。用石杓舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态。液态铜倒入陶范中冷却成青铜器是 （填物态变化的名称）现象，该过程需要 热。
【答案】 凝固 放
【详解】[1][2]根据物质物态变化特点可知，液态铜冷却成青铜器是由液态变成固态的过程，属于凝固现象，凝固放热。
【变式5-1】小文和同学去电影院观看《长津湖》，深深地感受到了今天的幸福生活来之不易，下决心一定要为建设繁荣昌盛的祖国而刻苦学习，影片中志愿军战士吃的熟土豆在-40℃的严寒中结冰变得和石头一样硬，这里熟土豆结冰发生了 （填物态变化名称）现象，此过程需要 热。
【答案】 凝固 放
【详解】[1][2]熟土豆结冰，是由于土豆中的水分遇冷放热凝固成固态的冰。
【变式5-2】下列说法不正确的是（ ）
A．人们说“下雪不冷化雪冷”是因为化雪是熔化过程，熔化要吸热，从而使周围温度降低
B．我国北方的冬天，在结冰的路面上撒盐，是因为这样可以升高冰的熔点
C．将温度0℃的冰放入温度为0℃的房间内，冰不会化成水，是因为此时冰无法从外界吸热
D．冬天北方农村的菜窖里放几桶水，菜就不易冻坏，这是因为水凝固时会放出热量，因此窖内温度不致太低
【答案】B
【详解】A．人们说“下雪不冷化雪冷”是因为化雪是熔化过程，熔化时要从周围空气中吸热，从而使周围温度降低，使得气温比不化雪更低一些，故A正确，A不符合题意；
B．我国北方的冬天，在结冰的路面上撒盐，是因为这样可以降低冰的熔点，有利于冰的熔化，故B错误，B符合题意；
C．晶体熔化的条件是达到熔点，继续吸收，将温度0℃的冰放入温度为0℃的房间内，冰不会化成水，是因为此时冰和室内空气没有温度差，无法从外界吸热，故C正确，C不符合题意；
D． 冬天北方农村的菜窖里放几桶水，菜就不易冻坏，这是因为当气温达到0℃以下时，水凝固成冰同时会向外放出热量，因此窖内温度不致太低，故D正确，D不符合题意。
故选B。
题型6：熔化和凝固的吸放热在生活中的应用
【典例6】深秋，为避免树上的橘子在夜间气温骤降时被冻伤，果农经常在傍晚给橘子树喷水。虽然水在夜间结了冰，但橘子却没有被冻伤。这是因为水在结冰的过程中要 （选填“吸热”“放热”），使橘子的温度不至于降得太低而被冻伤。
【答案】放热
【详解】夜间气温骤降时，水降温直至凝固成冰，放出热量，使温度不会降得太低，所以没有冻坏桔子。
【变式6-1】冰，在我们的生活中随处可见，它有多种用途。如：
（1）夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中 ，从而使饮料的温度下降得更多。
（2）请再举出一个冰的应用实例 。
【答案】 吸收热量 保鲜食物
【详解】（1）[1]冰块放入饮料后由固态变为液态，会熔化吸热，使饮料的温度降低。
（2）[2]用来保鲜食物或者防暑降温。
【变式6-2】刚从冰箱冷冻室（冷冻室的温度-18℃左右，远低于0℃）拿出的冰棒贴紧舌头时，舌头迅速被“冻”在冰棒上，你认为此观点是 （选填“真的”或“假的”），支持你观点的解释是 。
【答案】 真的 舌头上的水遇冷放热凝固
【详解】[1][2]物质由液态变成固态的过程叫凝固，凝固要放热。刚从冰箱冷冻室拿出冰棒紧贴舌头，舌头上的水遇到比较冷的冰棒放出热量凝固，因此舌头会被“冻”在冰棒上。
题型7：0℃的冰和水的降温效果比较
【典例7】在保温杯中装适量0℃的水，从冰箱的冷冻室里取出一小块冻了很长时间的冰，放到保温杯中，设保温杯是绝热的。过一段时间，冰和水的温度相同。在这个过程中（ ）
A．水的质量增大 B．冰的质量增大
C．水的温度降低 D．冰的比热容增大
【答案】B
【详解】由题意可知，过一段时间，冰和水的温度是相同的，说明保温杯里面有冰和有水，因为冰水混合物的温度为0℃，所以保温杯中的冰和水温度还是0℃，原来杯中的水温度为0℃，水的温度没有变化；比热容是物质的性质，同种物质的比热容相同，在这个过程中，冰的属性不变，还是冰，则冰的比热容不变；由于冰的温度是低于0℃的，它和0℃的水混合时，存在温度差，并且保温杯是绝热的，会有热量从水传递到冰上，水会有一部分变为冰，因为冰是在冰箱的冷冻室里冻了很长时间的，冰的温度低于0℃，这些冰吸收了热量后，会升温到0℃，因冰水混合物的温度为0℃，那些水的温度也为0℃，冰与水的温度相同，都为0℃，不存在温度差，这些冰不再吸收热量，冰是晶体，这些冰不吸收热量，则冰不能熔化，则水的质量是减小的，冰的质量增大；综上所述，水的质量是减小的，冰的质量增大，水的温度没有变化，冰的比热容不变；故A、C、D不符合题意，B符合题意。
故选B。
【变式7-1】要使一壶温水冷却，效果最好的是
A．在壶底放0℃的水 B．在壶底放0℃冰
C．在壶盖上放0℃的水 D．在壶盖上放0℃冰
【答案】D
【详解】首先是放在上面，因为热的水蒸气的密度小于冷的水蒸气密度，其次冰比水好，因为冰熔解时需要吸收热量，更有利于降温．
故选D
【变式7-2】1月2日起，我国北方大部地区遭遇大范围降雪天气袭击．大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交通，如图所示．在遇到这种天气时，为了尽快清除积雪，常用的办法是撒“融雪盐”，这是因为
A．“融雪盐”与少量水发生化学反应，产生的热量使周围的冰雪熔化
B．“融雪盐”产生“保暖层”，使冰雪吸收足够的“地热”而熔化
C．使雪形成“含融雪盐的雪”，“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度，使雪熔化
D．“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收，从而加快冰雪的熔化
【答案】C
【详解】为了尽快清除积雪，常用的办法是撒“融雪盐”，这是因为使雪形成“含融雪盐的雪”，“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度，使雪熔化．
一、单选题
1．下列不是物理现象的是（ ）
A．日全食 B．冰雪融化 C．钢铁生锈 D．余音绕梁
【答案】C
【详解】A．日全食是光的直线传播造成的，属于物理现象，故A不符合题意；
B．冰雪融化是物质由固态变成液态的熔化现象，属于物理现象，故B不符合题意；
C．钢铁生锈，是化学反应，不属于物理现象，故C符合题意；
D．余音绕梁，是声音的传播，是物理现象，故D不符合题意。
故选C。
2．根据小资料中的信息，下列说法正确的是（ ）
A．在常温和标准大气压下，水银可能是固态
B．在寒冷的（-50℃）北极地区，可以使用酒精温度计测温
C．把一块-10℃的冰放到0℃的房间里，冰会熔化
D．用铝锅可以熔化铜
【答案】B
【详解】A．由小资料可以看出固态水银的熔点为-39℃，低于常温，所以常温下是液态，故A错误；
B．由小资料可知，固态酒精的熔点为-117℃，低于北极地区的温度，所以在北极酒精为液态，因此可以使用酒精温度计测温，故B正确；
C．把一块-10℃的冰放到0℃的房间里，虽然冰的温度能达到熔点0℃，但环境的温度也是0℃，所以达到熔点后不能吸收热量，所以不能熔化，故C错误；
D．由小资料可以看出铝的熔点低于铜的熔点，所以铝锅熔化铜，铝会先熔化，因此用铝锅不能熔化铜，故D错误。
故选B。
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（ ）
A．熔化放热 B．凝固吸热 C．凝固放热 D．熔化吸热
【答案】D
【详解】物质由固态变为液态的现象叫熔化，物质的熔化过程中需要吸收热量。固态的雪熔化为液态的水需要从周围空气吸收热量，所以融雪时气温下降，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．要使物体冷却，用0℃的冰比0℃的水效果好一些是因为（ ）
A．冰的温度比水低，可以使物体温度降的更低一些
B．冰比水凉
C．水凝固要放热，可以使物体温度降的更低一些
D．冰熔化成水吸热
【答案】D
【详解】0℃的冰与0℃的水的冷热程度是一样的，用0℃的冰冷却物体，冰吸收物体的热量首先熔化成0℃的水，比用0℃的水直接冷却物体多了一个冰熔化吸热的过程。 所以要使物体冷却，用0℃的冰比0℃的水效果好些。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
5．如图中表示晶体凝固图像的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A．如图，温度先降低后不变再降低，是凝固图像，凝固时温度不变，是晶体凝固的图像，故A符合题意；
B．如图，温度先升高后不变再升高，是熔化图像，熔化时温度不变，是晶体熔化的图像，故B不符合题意；
C．如图，温度不断降低，是凝固图像，凝固时温度也不断降低，是非晶体凝固图像，故C不符合题意；
D．如图，温度不断升高，是熔化图像，熔化时温度也不断升高，是非晶体熔化图像，故D不符合题意。
故选A。
6．下列物质中，均属于晶体的一组是（ ）
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
【答案】D
【详解】
A．塑料、沥青、蜂蜡都是非晶体，没有固定的熔点，故A不符合题意；
B．萘、铁是晶体，有固定的熔点，松香是非晶体，没有固定的熔点，故B不符合题意；
C．水晶、食盐是晶体，有固定的熔点，玻璃是非晶体，没有固定的熔点，故C不符合题意；
D．冰、食盐、海波都是晶体，有固定的熔点，故D符合题意。
故选。
7．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．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
【答案】A
【详解】把温度为-8℃的冰块投入盛有0℃水的密闭隔热容器中，此时冰与水之间存在温度差，水放出热量，冰吸收热量，水释放热量会凝固成冰，凝固过程中温度保持不变，在标准大气压下，水的凝固点为0℃，所以在水完全凝固为冰之前，水的温度不变，而冰吸收热量，冰块的温度升高，由于水的凝固，所以冰变多，水量变少，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．在北方的冬天，为了更好地保存蔬菜，人们通常会在菜窖里放几桶水，使菜窖内的温度不至于太低，这主要是利用（ ）
A．蔬菜中的水凝固放热 B．蔬菜中的水汽化吸热
C．桶中的水凝固放热 D．桶中的水汽化吸热
【答案】C
【详解】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，故C符合题意；ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
9．把相同质量0℃的水和0℃的冰分别放入菜窖里，使菜窖降温，其效果是 ；
A．用0℃的冰好 B．用0℃的水好 C．都一样 D．无法确定
理由： 。
【答案】 A 见解析
【详解】[1][2]因为0℃的冰熔化为0℃的水时要吸收大量的热，而温度保持0℃不变，当冰全部熔化后，再吸热，水才能升温；而0℃的水吸热后直接升温。因此用质量相等的0℃的水和0℃的冰来冷却食物，冰的效果好一些。
故选A。
10．高烧的病人用冰袋降温是利用了冰 吸热的道理；冬天，北方的菜窖里防止菜冻坏，常常放几桶水，这是利用了水 成冰放热的道理。（两空均填物态变化名称）
【答案】 熔化 凝固
【详解】[1][2]冰袋放在高烧的病人身上，冰吸收人身体上的热量熔化成水，熔化是吸热的，使病人皮肤温度下降；冬天，北方的菜窖里防止菜冻坏，常常放几桶水，在温度降低时，水放出热量，凝固成冰，使菜窖内温度不至于很低，防止菜被冻坏。
11．冬天家人团聚时，爱吃火锅，光滑细嫩的冻豆腐是涮火锅的必备菜品，它经冷冻再解冻以后，会出现许多小孔，小孔产生的原因是豆腐里的水先 后 而形成的。北方的冬天，人们常会在菜窖里放几桶水，这样可以利用水 ，使菜窖内温度不会太低。
【答案】 凝固 熔化 凝固放热
【详解】[1][2]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。
[3]气温降低到凝固点以下时，水就会凝固，凝固需要放出热量，使菜窑内温度不会太低。
12．如图是某晶体凝固时温度与时间关系的图像，从A到D整个过程是 （选填“吸热”或“放热”）的，BC段物质处于 状态。
【答案】 放热 固液共存
【详解】[1]物体由液态转化为固态的过程称为凝固，凝固过程向外放热，所以从A到D整个过程是放热的。
[2]晶体正在凝固时温度保持不变，图中BC段温度不变，说明正在凝固，处于固液共存态。
13．图甲为某物质的凝固图象。
（1）凝固的过程持续了 ，这个过程中 （选填“吸收”或“放出”）热量，温度 。
（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），则试管内的冰将 （选填“变多”“变少”或“不变”）。
【答案】 10 放出 不变 变多
【详解】（1）[1][2][3]由图象知，整个过程中温度有下降的趋势，所以是凝固图象；该物质从第开始凝固，第凝固结束，所以凝固的时间为
该过程中物质放出热量，温度不变。
（2）[4]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。
14．如图所示是海波和蜡烛的熔化图象，表示蜡烛的熔化曲线是 （选填“甲”或“乙”），其中，晶体熔化过程用了 min。
【答案】 乙 4
【详解】[1][2]由图可知，甲在熔化过程中温度保持48℃不变，所以甲是晶体，熔点是48℃；乙在熔化过程中温度不断升高，所以乙是非晶体，乙是蜡烛；甲从第4min开始熔化到8min结束，熔化过程用时
8min-4min=4min
三、实验题
15．小张用如图甲所示的装置探究“冰熔化时温度变化的规律”进行实验。
（1）装有碎冰的试管用水浴法加热这样做能保证试管中的冰 ，而且冰的温度升高较 （选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度；
（2）根据实验数据，小张绘制了温度随时间变化的图像，如图乙所示。由图像可以判断冰是 （选填“晶体”或“非晶体”），冰的熔化特点是 ；
（3）该物质在BC段处于 （选填“固体”、“液体”或“固液共存”）状态，此时试管内物质的温度 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 受热均匀 慢 晶体 吸热，温度不变 固液共存 不变
【详解】（1）[1][2]装有碎冰的试管用水浴法加热，为了让冰块受热均匀，若受热不均匀无法得出晶体熔化时规律；由于先加热水，后加热冰，故可以延长冰熔化的时间，冰的温度升高较慢，便于记录各个时刻的温度。
（2）[3][4]由图乙可知，冰有固定的熔化温度，故是晶体；冰熔化时的特点可以从图像中可知，熔化时温度不变，且整个过程都在加热，故是需要吸收热量的，温度不变。
（3）[5][6]从B点开始熔化，到C点结束，故BC段是固液共存态。由图乙可知，冰熔化时温度保持不变，因此此时试管内物质的温度不变。
16．小明进行探究“固体熔化时温度的变化规律”和“水沸腾时温度变化的特点”的实验。
（1）组装实验器材时，如题图甲和图乙两套实验装置器材的组装顺序 （选填“自下而上”或“自上而下”）。
（2）小明用图甲实验装置探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验，采取“水浴法”对试管中的海波加热，这种加热方法的好处是使试管中的海波 ；
（3）为了缩短实验加热时间，请说出一种改进实验的方法： （写出一种即可）。
（4）如图丙，小明完成实验后，根据所记录的实验数据，绘制了水在加热过程中温度与时间的图象，图中 （选填“AB”、“BC”或“CD”）段图象是错误的，原因是 。
（5）图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开，我们可以根据所观察的甲乙房间壶嘴的上方“白气”多少，知道 房间的气温比较高。（选填“甲”或“乙”）
【答案】 自下而上 受热均匀 减小水的质量 CD 水在沸腾过程中，温度保持不变 乙
【详解】（1）[1]组装实验器材时，要自下而上安装，保证酒精灯用外焰加热，外焰温度最高。
（2）[2] 采取“水浴法”对试管中的海波加热，是为了使海波受热均匀，若直接加热，就仅仅对试管底部加热，受热不均匀。
（3）[3]为了缩短实验加热时间，可以使用初温更高的水，或者减少水的质量等。
（4）[4] [5] 图中CD段存在错误，因为水沸腾后，温度不变，而不会出现CD段。
（5）[6]根据观察可知，甲房间壶嘴的上方“白气”多，“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的，“白气”多表明房间温度低，“白气”少表明房间温度高，故乙房间的气温比较高。
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第10讲 熔化与凝固
在北方的冬天，河水为什么会结冰，春天河里的冰为什么会融化呢？
知识点1：物态及其变化
1. 通常说的水是液态的；冰是固态的；水蒸气是气态的。
2．物态变化：物质由一种状态变为另一种状态的过程，叫物态变化。
（1）自然界中的物质通常情况下都有三种状态，如：常温下铁是固态，加热至1535℃时变成液态；加热至2750℃时，变成气态。
（2）固、液、气特征表：
状态 形状 体积
固态 有一定形状 有一定体积
液态 没有固定形状 有一定体积
气态 没有固定形状 没有一定体积
（3）温度的变化，导致了物态的变化。
题型1：物质的三态识别
【典例1】水在自然界以不同形态存在。雨、露、雾、霜、雹、水蒸气、“白气”都是水的“化身”，属于固态的有 ，液态的有 ，气态的有 。
【变式1-1】有6种物质：铁、水银、水晶、白酒、牛奶、巧克力。可用不同的分类方法把它们分成两类。若按是否透明来分类：一类包括 ，属于透明的，另一类包括铁、水银、牛奶、巧克力，属于不透明的。若按状态来分类：一类是铁、水晶、巧克力，它们属于 ，另一类是水银、牛奶、白酒属于 。
【变式1-2】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（ ）
A．白气 B．水蒸气 C．雾 D．霜
知识点2：熔化和凝固
1. 熔化
（1）定义：物质从固态变成液态的过程叫熔化。如冰化成水。
（2）固体熔化时温度的变化规律：
①物质在熔化过程中虽然继续对它加热，但温度保持不变，如海波；
②物质在熔化过程中先变软，后变稀，最后熔化为液态，且持续加热，温度一直升高，如石蜡。
（3）水浴法加热：在探究固体熔化时温度的变化规律实验中，利用热水给加装入试管中的海波和石蜡，这种方法叫水浴法。优点：可以使物质受热均匀，还可以控制物质温度上升的速度。
2. 凝固
（1）定义：物质从液体变成固态的过程叫凝固。如炽热的铁水冷却后变成各种零件。
（2）液体凝固时温度的变化规律：
①物质在凝固过程中，持续对外放热，但温度保持不变。
②物质在凝固过程中，由稀变软，再变硬，不断向外放热，温度持续降低。
知识点3：熔点和凝固点
1. 晶体和非晶体
（1）固体的分类：晶体和非晶体。
（2）晶体：熔化（或凝固）时，有固定的温度。如冰、萘、石英、明矾、海波、食盐、各种金属等。
（3）非晶体：熔化（或凝固）时，没有固定的温度。如松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料、石蜡、蜂蜡等。
2.熔点和凝固点：
（1）熔点：晶体熔化时的温度叫熔点，非晶体没有确定的熔点。
（2）凝固点：液体凝固成晶体时的温度叫做凝固点，非晶体没有固定的凝固点。
同一种晶体的熔点和凝固点相同。
题型2：探究熔化和凝固时的温度变化
【典例2】小丽和小明分别用如图甲所示的装置“探究萘熔化时温度的变化规律”，图乙、丙是他们根据实验数据分别画出的萘熔化时温度随时间变化的图象。请回答下列问题：
（1）实验时，试管里装有适量的 （选填“块状”或“粉末状”）的萘，将试管放入水中加热，这样做的目的是 ，而且温度上升较慢，便于记录 ；
（2）实验中，根据 判断萘开始熔化；
（3）分析图乙可知，萘的熔化过程用了 分钟，萘在熔化过程中的特点是 ；
（4）小明在实验中发现萘熔化时恒温过程不明显（如图丙）。出现这种现象的可能原因是 （写出一种即可）。
【变式2-1】小明将盐水用容器盛好放入冰箱，每隔一定时间，观察盐水状态、测出温度，并画出凝固图像如图甲所示。
（1）从图像中可以看出盐水从第 min开始凝固，凝固过程用了 min；
（2）从图像中得到晶体的液态物质在凝固时的温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）；
（3）该盐水的凝固点为 ℃，与水相比，盐水凝固点变 了（选填“高”或“低”）；
（4）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，试管中的冰水混合物中的冰会 （选填“变多”“变小”或“不变”）。
题型3：晶体和非晶体的区分
【典例3】关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A．晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高 B．晶体有熔点，非晶体没有熔点
C．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热 D．当晶体处于熔点温度时，它的状态一定是固液同态
【变式3-1】下列各组物质的分类正确的是（ ）
A．玻璃、蜂蜡、沥青都是非晶体 B．明矾、沥青、玻璃都是非晶体
C．海波、食盐、蜂蜡都是晶体 D．铁、雪花、塑料都是晶体
【变式3-2】下列物质中全都是晶体的是（ ）
A．铁、石蜡、松香 B．铜、冰、海波
C．塑料、海波、石蜡 D．冰、蜡、玻璃
题型4：晶体（或非晶体）的熔化和凝固曲线分析
【典例4】如图所示是某种物质发生物态变化时的图像。据图回答：
（1）从图中可看出，这种物质是 （“ 晶体 ”、“非晶体 ”）；
（2）在BC段，物质是 态；该物质的熔点应该是 ℃；
（3）A至C段的过程叫做熔化，需要 热量；D至F段的过程叫做凝固，需要 热量。
【变式4-1】如图所示是甲、乙两种物质温度随加热时间变化的图像，其中 （填“甲”或“乙”）物质是晶体，其熔点为 ℃，第3min时乙是 态。
【变式4-2】如图所示，为甲、乙两种物质熔化过程的温度T随加热时间t变化的图像。由图可知，甲物质为 （选填“晶体”或“非晶体”），乙物质在BC段处于 状态。
知识点4：熔化吸热和凝固放热
1.熔化吸热
（1）概述：固体在熔化过程中都要吸收热量，常用于制冷。
（2）实例：夏天吃雪糕感觉凉快，是因为雪糕熔化时要吸收热量。
2.凝固放热
（1）概述：液体凝固时都要放出热量，常用于保温。
（2）实例：冬天，北方地窖口放几桶水，目的是水凝固放热，使地窖中的蔬菜保存较长时间；人们研制一种颗粒状聚乙烯，掺进墙或地板的水泥中，通过材料的熔化和凝固，使房间温度保持在15-40℃。
3.晶体熔化和液体凝固成晶体的条件：
4.晶体和非晶体在熔化（凝固）时的比较
种类 项目 晶体（有规则的结构、有固定的熔点和凝固点） 非晶体（无规则的结构，无固定的熔点和凝固点）
熔化 图像
性质 ①固态，吸热升温；②固液共存，吸热，温度不变；③液态，吸热升温 吸热，温度不断升高，不固定的熔点
凝固 图像
性质 ①液态，放热降温；②固液共存，放热，温度不变；③固态，放热降温 放热，温度不变，无固定的凝固点
题型5：熔化和凝固的吸放热及应用
【典例5】早在数千年以前，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。用石杓舀出液态铜倒入陶范中冷却成固态。液态铜倒入陶范中冷却成青铜器是 （填物态变化的名称）现象，该过程需要 热。
【变式5-1】小文和同学去电影院观看《长津湖》，深深地感受到了今天的幸福生活来之不易，下决心一定要为建设繁荣昌盛的祖国而刻苦学习，影片中志愿军战士吃的熟土豆在-40℃的严寒中结冰变得和石头一样硬，这里熟土豆结冰发生了 （填物态变化名称）现象，此过程需要 热。
【变式5-2】下列说法不正确的是（ ）
A．人们说“下雪不冷化雪冷”是因为化雪是熔化过程，熔化要吸热，从而使周围温度降低
B．我国北方的冬天，在结冰的路面上撒盐，是因为这样可以升高冰的熔点
C．将温度0℃的冰放入温度为0℃的房间内，冰不会化成水，是因为此时冰无法从外界吸热
D．冬天北方农村的菜窖里放几桶水，菜就不易冻坏，这是因为水凝固时会放出热量，因此窖内温度不致太低
题型6：熔化和凝固的吸放热在生活中的应用
【典例6】深秋，为避免树上的橘子在夜间气温骤降时被冻伤，果农经常在傍晚给橘子树喷水。虽然水在夜间结了冰，但橘子却没有被冻伤。这是因为水在结冰的过程中要 （选填“吸热”“放热”），使橘子的温度不至于降得太低而被冻伤。
【变式6-1】冰，在我们的生活中随处可见，它有多种用途。如：
（1）夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中 ，从而使饮料的温度下降得更多。
（2）请再举出一个冰的应用实例 。
【变式6-2】刚从冰箱冷冻室（冷冻室的温度-18℃左右，远低于0℃）拿出的冰棒贴紧舌头时，舌头迅速被“冻”在冰棒上，你认为此观点是 （选填“真的”或“假的”），支持你观点的解释是 。
题型7：0℃的冰和水的降温效果比较
【典例7】在保温杯中装适量0℃的水，从冰箱的冷冻室里取出一小块冻了很长时间的冰，放到保温杯中，设保温杯是绝热的。过一段时间，冰和水的温度相同。在这个过程中（ ）
A．水的质量增大 B．冰的质量增大
C．水的温度降低 D．冰的比热容增大
【变式7-1】要使一壶温水冷却，效果最好的是
A．在壶底放0℃的水 B．在壶底放0℃冰
C．在壶盖上放0℃的水 D．在壶盖上放0℃冰
【变式7-2】1月2日起，我国北方大部地区遭遇大范围降雪天气袭击．大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交通，如图所示．在遇到这种天气时，为了尽快清除积雪，常用的办法是撒“融雪盐”，这是因为
A．“融雪盐”与少量水发生化学反应，产生的热量使周围的冰雪熔化
B．“融雪盐”产生“保暖层”，使冰雪吸收足够的“地热”而熔化
C．使雪形成“含融雪盐的雪”，“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度，使雪熔化
D．“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收，从而加快冰雪的熔化
一、单选题
1．下列不是物理现象的是（ ）
A．日全食 B．冰雪融化 C．钢铁生锈 D．余音绕梁
2．根据小资料中的信息，下列说法正确的是（ ）
A．在常温和标准大气压下，水银可能是固态
B．在寒冷的（-50℃）北极地区，可以使用酒精温度计测温
C．把一块-10℃的冰放到0℃的房间里，冰会熔化
D．用铝锅可以熔化铜
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（ ）
A．熔化放热 B．凝固吸热 C．凝固放热 D．熔化吸热
4．要使物体冷却，用0℃的冰比0℃的水效果好一些是因为（ ）
A．冰的温度比水低，可以使物体温度降的更低一些
B．冰比水凉
C．水凝固要放热，可以使物体温度降的更低一些
D．冰熔化成水吸热
5．如图中表示晶体凝固图像的是（ ）
A． B．
C． D．
6．下列物质中，均属于晶体的一组是（ ）
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
7．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．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
8．在北方的冬天，为了更好地保存蔬菜，人们通常会在菜窖里放几桶水，使菜窖内的温度不至于太低，这主要是利用（ ）
A．蔬菜中的水凝固放热 B．蔬菜中的水汽化吸热
C．桶中的水凝固放热 D．桶中的水汽化吸热
二、填空题
9．把相同质量0℃的水和0℃的冰分别放入菜窖里，使菜窖降温，其效果是 ；
A．用0℃的冰好 B．用0℃的水好 C．都一样 D．无法确定
理由： 。
10．高烧的病人用冰袋降温是利用了冰 吸热的道理；冬天，北方的菜窖里防止菜冻坏，常常放几桶水，这是利用了水 成冰放热的道理。（两空均填物态变化名称）
11．冬天家人团聚时，爱吃火锅，光滑细嫩的冻豆腐是涮火锅的必备菜品，它经冷冻再解冻以后，会出现许多小孔，小孔产生的原因是豆腐里的水先 后 而形成的。北方的冬天，人们常会在菜窖里放几桶水，这样可以利用水 ，使菜窖内温度不会太低。
12．如图是某晶体凝固时温度与时间关系的图像，从A到D整个过程是 （选填“吸热”或“放热”）的，BC段物质处于 状态。
13．图甲为某物质的凝固图象。
（1）凝固的过程持续了 ，这个过程中 （选填“吸收”或“放出”）热量，温度 。
（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），则试管内的冰将 （选填“变多”“变少”或“不变”）。
14．如图所示是海波和蜡烛的熔化图象，表示蜡烛的熔化曲线是 （选填“甲”或“乙”），其中，晶体熔化过程用了 min。
三、实验题
15．小张用如图甲所示的装置探究“冰熔化时温度变化的规律”进行实验。
（1）装有碎冰的试管用水浴法加热这样做能保证试管中的冰 ，而且冰的温度升高较 （选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度；
（2）根据实验数据，小张绘制了温度随时间变化的图像，如图乙所示。由图像可以判断冰是 （选填“晶体”或“非晶体”），冰的熔化特点是 ；
（3）该物质在BC段处于 （选填“固体”、“液体”或“固液共存”）状态，此时试管内物质的温度 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
16．小明进行探究“固体熔化时温度的变化规律”和“水沸腾时温度变化的特点”的实验。
（1）组装实验器材时，如题图甲和图乙两套实验装置器材的组装顺序 （选填“自下而上”或“自上而下”）。
（2）小明用图甲实验装置探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验，采取“水浴法”对试管中的海波加热，这种加热方法的好处是使试管中的海波 ；
（3）为了缩短实验加热时间，请说出一种改进实验的方法： （写出一种即可）。
（4）如图丙，小明完成实验后，根据所记录的实验数据，绘制了水在加热过程中温度与时间的图象，图中 （选填“AB”、“BC”或“CD”）段图象是错误的，原因是 。
（5）图中的甲、乙两个房间里的两壶水都已烧开，我们可以根据所观察的甲乙房间壶嘴的上方“白气”多少，知道 房间的气温比较高。（选填“甲”或“乙”）
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