第2课时 熔化和凝固的综合应用
熔化和凝固的图像
1.(2025广州期中)如图是根据测量某物质在凝固前、中、后三阶段温度变化曲线,下列说法正确的是 ( )
A.该物质在BC段吸热但温度不变
B.在t=15 min时,该物质为液态
C.该物质的凝固点是50 ℃
D.该物质在第8 min时不吸热也不放热
2.(2024滨州中考)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像,下列说法正确的是 ( )
A.该物质是非晶体
B.熔化过程持续了25 min
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.第30 min时,物质处于固液共存态
熔化和凝固的应用
3.如图所示,水中加冰块,喝着比较凉爽,是因为冰块在 (填物态变化名称)时吸热,冰块消失前饮料温度的特点是 。
4.冬天,在北方人们常常在储菜的菜窖里放几桶水,这样可以防止蔬菜被冻坏,其原因是水
(填物态变化名称)时,要 (选填“吸收”或“放出”)热量,使得菜窖的温度不至于太低。
5.有一种常温下像水银一样可以流动的金属,它的名字叫作镓,熔点只有29.8 ℃,托在手心里就会
(填物态变化名称)为液体。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”)。
1.北方深秋,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,但橘子却没被冻伤,原因是 ( )
A.水凝固成冰,放出热量
B.水凝固成冰,吸收热量
C.冰熔化成水,放出热量
D.冰熔化成水,吸收热量
2.(物理学与日常生活)如图所示为一种夏季使用的汽车冰凉座垫,它通过生物冰快速激发成型技术研制而成。座垫内的物质通常情况下为固态,人坐上去时,座垫内的物质就会慢慢转变为液态,但温度保持不变,此过程可持续数小时,人坐在上面会感觉凉爽。下列有关分析正确的是 ( )
A.座垫内的物质是非晶体
B.座垫内的物质熔点高于人体温度
C.人坐上去时,座垫内的物质吸收热量
D.人坐上去时,座垫内的物质发生了凝固现象
3.(2025天津北辰期中)妇好墓青铜器是在1976年由中国社会科学院考古研究所安阳工作队发掘。随葬器物完整地保留了商代王室墓随葬青铜礼器组合,显示出商代晚期中段(殷墟文化第二期)青铜文化的繁荣景象。铸造青铜器时,工匠将铜料化为铜液注入模具,铜液冷却成形。下列说法不正确的是 ( )
A.固态铜料化为铜液需要吸热
B.固态铜料化为铜液是熔化过程
C.铜液冷却成形需要放热
D.铜液冷却成形是熔化过程
4.如图是小芳探究“某物质熔化和凝固规律”实验的曲线图。
(1)从图中可以看出该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),该物质的熔点和凝固点分别是 、 。
(2)该物质在BC段处于 (选填“固态”“液态”“气态”或“固液共存态”)。物质从D到G (选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)EF段是 (填物态变化名称)过程,该物态变化过程持续了 min。
5.(科学探究)小睿看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上撒大量的盐,他产生了这样的疑问:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化时特点有何不同 为此,他进行了下列探究过程:
(1)他用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,之后每隔0.5 min记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。在选择冰块的加热方式时,你认为最佳的方法是图甲中的 (选填“A”或“B”)。这种方法的优点是 ;
在相同条件下测量三者的温度变化,得到如图乙所示的三条温度随时间变化的曲线(纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③)。
甲 乙
【分析】根据曲线图可知:
(2)利用盐水制成的冰 (选填“是”或“不是”)晶体;实验中浓盐冰的熔点是 ℃,浓盐水的凝固点是 ℃。
【归纳】根据分析可以得到:
(3)盐水冰在熔化过程中要吸热,温度 (选填“变化”或“不变”);含盐浓度越大,熔点
(选填“越高”“越低”或“不变”)。
(4)小睿通过分析实验数据和图像,又有了新发现:含盐浓度越高的冰,熔化前升温越 (选填“快”或“慢”)。
(5)实验中收集多组数据是为了 (选填字母)。
A.寻找普遍规律 B.减小实验误差
【应用】
(6)在积雪上撒些盐,白天可使雪 熔化;晚上降温后,已熔化的雪水 凝固。(均选填“难”或“易”)
【详解答案】
基础达标
1.C 2.C
3.熔化 保持不变 解析:往饮料中加少量冰块,冰块在熔化时吸热。水中加冰块,冰块消失前,始终处于冰水混合物状态,标准大气压下,冰水混合物的温度为0 ℃,所以冰块消失前饮料温度保持不变。
4.凝固 放出 解析:冬天,在菜窖里放几桶水,当温度降低时,水就会凝固,凝固要放热,使得菜窖内的温度不至于太低,菜不至于冻坏。
5.熔化 吸收 晶体
能力提升
1.A 解析:水在凝固结冰时,要放热,这样橘子可以吸收水结冰时放出的热量,而不至于使温度降得太低而冻伤,故A正确。故选A。
2.C 解析:A.座垫内物质由固态慢慢转变为液态,但温度保持不变,是晶体熔化的特征,所以座垫内的物质是晶体,故A错误;B.座垫内的物质能从人身体吸热熔化,说明人体温度高于该物质的熔点,即座垫内的物质熔点低于人体温度,故B错误;C.熔化过程需要吸热,是座垫内的物质从人的身体吸热,故C正确;D.人坐上去时,座垫内的物质从固态变为液态,是熔化现象,故D错误。故选C。
3.D 解析:铜料化为铜液的过程叫作熔化,熔化过程要吸收热量,故A、B正确;铜液冷却成形的过程叫作凝固,凝固过程要放出热量,故C正确,D错误。故选D。
4.(1)晶体 45 ℃ 45 ℃
(2)固液共存态 放出 (3)凝固 3
解析:(1)在BC段,物质吸热,温度不变,由此可知,该物质是晶体,且熔点为45 ℃;物质在EF段放热,且温度不变,由此可知,凝固点为45 ℃。(2)该物质在BC段处于熔化过程,为固液共存态;从D到G,物质温度降低,会放出热量。(3)在EF段,物质放出热量,从液态变为固态,是凝固过程,持续的时间为15 min-12 min=3 min。
5.(1)A 受热均匀 (2)是 -7 -7
(3)不变 越低 (4)快 (5)A (6)易 难
解析:(1)由于冰、淡盐冰、浓盐冰的熔点或凝固点都不高于0 ℃,所以可以直接在温水中熔化,使物质均匀吸热。故选A。(2)由曲线②③可知,利用盐水制成的冰在熔化时有固定的温度,为晶体;实验中浓盐冰的熔点是-7 ℃,浓盐水的凝固点是-7 ℃。(3)盐水冰是晶体,在熔化过程中要吸热,但温度保持不变;由图像可知,含盐浓度越大,熔点越低。(4)三种物质都未熔化时取升高相同的温度,可以看出浓盐冰对应曲线加热时间最短,所以含盐浓度越高的冰熔化前升温越快。(5)实验中收集多组数据是为了防止偶然性的发生,获得普遍的规律,故选A。(6)由(4)可知,含盐浓度越高的冰熔化前升温越快。因此在积雪上撒些盐,白天可使雪容易熔化,晚上可使雪水难凝固。第2节 熔化和凝固
第1课时 熔化和凝固现象及实验探究
熔化和凝固现象
1.(2024陕西A卷中考改编)中国古代青铜器铸造技术十分发达,其中制作模具时常用到“失蜡法”,具体做法是用固态蜂蜡雕刻成铸件模型,再将耐火泥料敷在其表面,加热后蜂蜡变成液体流失,模具便做好了。该过程中蜂蜡发生的物态变化是 。
2.(2024扬州中考改编)冬季雨雪严重时,温度极低的雨水在高铁电网上迅速结冰,发生的物态变化是 。
研究固体熔化时温度的变化规律
3.如图甲是小华“研究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
甲 乙 丙
(1)实验中,选择 (选填“大块”或“粉末状”)的固体效果比较好;如图甲所示的装置中存在的错误是 。
(2)实验中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时该物质的温度是 。
(3)图丙是小华根据记录的数据绘制的温度随时间变化的图像,由图像可知,固体的熔化过程共用了 min,在此过程中,它的温度 (选填“变高”“变低”或“不变”);在第4 min时,试管中的物质处于 态。
晶体的熔点和凝固点
4.下列物质中,均属于非晶体的一组是 ( )
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
5.如图所示,青铜器“亚醜钺”是山东省博物馆的“镇馆之宝”之一。古代劳动人民铸造青铜器时,将铜液注入模具,铜液冷却成型,青铜器铸造初步完成。下图中能反映铜液铸造成形过程中温度变化规律的是 ( )
A B C D
1.关于物质的熔化与凝固,下列说法中正确的是 ( )
A.各种固体都有一定的熔点和凝固点
B.同一种物质的熔点和凝固点不同
C.晶体熔化时要吸热且温度保持不变
D.晶体凝固时要放热且温度一直下降
2.根据表中几种物质在标准大气压下的熔点判断,下列说法中正确的是 ( )
名称 固态水银 金 铜 铁 固态氢 钨
熔点/℃ -39 1 064 1 083 1 538 -259 3 410
A.-259 ℃的氢一定为液态
B.铜块掉入纯金水中一定不会熔化
C.与钨相比,用铁制成的灯丝不易熔化
D.在-53 ℃的漠河不能使用水银温度计测量气温
3.把盛有碎冰块的大试管插入烧杯的碎冰块中,如图所示。用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的冰块熔化一半时,试管中的冰 ( )
A.熔化一部分
B.全部熔化
C.一点也不熔化
D.无法判断
4.如图甲所示,将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中同时加热。绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
甲 乙
①由图乙可知,B图线对应的物质为晶体;
②图甲中的实验装置,安装时应按照“由下到上”的顺序;
③该装置可以控制相同时间内冰和石蜡吸收的热量相同;
④由图乙可知,A图线对应的物质在2~6 min内没有吸收热量。
A.①② B.②③
C.②③④ D.①②③④
5.如图为关于“55°”水杯的图片。将沸水倒入这种杯中摇一摇,便可使水温快速变为55 ℃,并在一定时间内保持温度不变,这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒,这种颗粒是 (选填“晶体”或“非晶体”),使沸水降温利用了它 的特点。
6.(2025沧州期中)玻璃的回收利用有多种方式,回炉再造是常用的方法之一。下图中,能正确描述废玻璃在熔炉里熔化成液体的过程中温度变化情况的是 ( )
A B C D
7.(科学探究)(2024呼和浩特中考)小邵同学用图乙所示的实验装置,探究冰熔化时温度的变化规律。
甲 乙 丙
(1)某一时刻温度计的示数如图甲所示,此时的温度为 ℃。
(2)下列措施中能使冰均匀受热的是 (选填字母)。
A.用酒精灯外焰加热
B.通过水浴法来加热试管中的物质
(3)根据实验数据绘出冰的温度—时间图像,老师发现小邵和小高两位同学的图像略有不同,如图丙所示,不可能造成这种情况的原因是 (选填字母)。
A.冰的多少不同
B.酒精灯火焰不同
C.烧杯中水的多少不同
D.冰的初温不同
【详解答案】
基础达标
1.熔化 2.凝固
3.(1)粉末状 温度计的玻璃泡没有浸没在粉末中且酒精灯火焰位置太低
(2)-2 ℃ (3)4 不变 固液共存
4.A 5.B
能力提升
1.C 解析:晶体有一定的熔点和凝固点,非晶体没有一定的熔点和凝固点,故A错误;同种晶体的熔点和凝固点相同,不同晶体熔点不同,晶体达到熔点才能熔化,故B错误;晶体在熔化过程中需要吸收热量,但温度保持不变,故C正确;晶体凝固时要放热,但温度保持不变,故D错误。故选C。
2.D 解析:A.由表可知,氢的熔点为-259 ℃,-259 ℃的氢可能是固态、可能是液态、也可能是固液共存态,故A错误;B.由表可知,金的熔点为1 064 ℃,铜的熔点为1 083 ℃,当金水的温度高于1 083 ℃时,铜块掉入纯金水中就会熔化,故B错误;C.由表可知,铁的熔点为1 538 ℃,钨的熔点为3 410 ℃,灯发光时,灯丝的温度高于2 000 ℃,在这种情况下,铁将吸热熔化,而钨不会熔化,故C错误;D.由表可知,水银的熔点为-39 ℃,即凝固点为-39 ℃,处于-53 ℃的环境中时,温度计中的水银会凝固为固体,这种温度计是根据液态水银热胀冷缩的性质制成的,水银凝固后,温度计将无法使用,故D正确。故选D。
3.C 解析:冰是晶体,给烧杯中的冰加热时,达到熔点后,烧杯中的冰会熔化,但完全熔化前温度保持不变,所以试管中的冰从烧杯中吸热,达到熔点,但由于温度相同,则试管中的冰不能从烧杯中继续吸热,所以不能熔化,故C正确。故选C。
4.B 解析:①由图乙可知,B图线对应的物质没有固定的熔点,为非晶体,故①错误;②图甲中,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浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以应按照“由下到上”的顺序安装,故②正确;③图甲中两试管放在同一烧杯中加热,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是可以控制相同时间内冰和石蜡吸收的热量相同,且物质受热均匀,故③正确;④由图乙可知,A图线对应的物质是晶体,2~6 min是冰的熔化过程,该过程中,需要继续吸热,温度不变,故④错误。综上所述,说法正确的是②③。故选B。
5.晶体 熔化吸热
6.D 解析:玻璃是非晶体,非晶体在熔化的过程中吸收热量,温度持续升高,没有固定的熔化温度,故其熔化图像应如D图所示,故A、B、C不符合题意,D符合题意。故选D。
7.(1)-14 (2)B (3)D
解析:(1)由图甲可知,温度计的分度值为1 ℃,液面在零刻线下,读数为-14 ℃。(2)A.用酒精灯外焰加热,因为外焰温度高,不能使冰均匀受热,故A不符合题意;B.通过水浴法来加热试管中的物质,物质和热源的接触面较大,能均匀受热,故B符合题意。故选B。(3)ABC.由图像可知,冰开始熔化前的加热时间不同,熔化时间也不同,说明冰的多少可能不同,也可能是冰的多少相同,酒精灯火焰不同或烧杯中水的多少不同,故ABC不符合题意;D.由图像可知,冰的初温相同,故D符合题意。故选D。
