【新教材】教科版八年级上册5.2熔化和凝固 学案 及 答案

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【学习目标】
1.能区分晶体和非晶体，记住常见的晶体和非晶体。
2.通过实验探究，掌握晶体和非晶体的熔化、凝固规律，理解熔点、凝固点的概念。
3.能根据 “温度 - 时间” 图像分析晶体和非晶体的熔化、凝固过程，提升实验数据分析与图像解读能力。
重点：晶体和非晶体的熔化、凝固规律，熔点和凝固点的理解。
难点：通过 “温度 - 时间” 图像分析晶体与非晶体的熔化、凝固过程，区分熔化和凝固过程中的吸热、放热与温度变化的关系。
【自主学习】
1.像雪花、食盐、糖、海波、金属等具有规则结构的固体，属于______；像玻璃、松香、蜂蜡、沥青等没有规则形状的固体，属于______。
2.物质由固态变为液态的过程叫做______；由液态变为固态的过程叫做______。
3.晶体在熔化过程中，不断______热量，但温度______；这个固定的温度叫做晶体的______。
4.非晶体在熔化过程中，不断______热量，温度______，没有固定的______。
5.同种晶体的凝固点与熔点______；液体凝固成晶体时要______热量，温度______。
【合作探究】
1.实验器材：冰、温度计、烧杯、温水、秒表、试管、铁架台。
2.实验步骤：
①将碎冰放入试管中，插入温度计，将试管放入盛有温水（约30℃）的烧杯中，缓慢加热。
②每隔 30 秒记录一次温度计的示数和冰的状态（固态、固液共存、液态），填入下表。
时间 /s 0 30 60 90 120 150 180 …
温度 /℃ …
状态 …
3.讨论与分析：
冰在熔化前，吸收热量，温度______（选填 “升高”“降低” 或 “不变”）。
冰在熔化过程中，处于______态，吸收热量，温度______，此时的温度即为冰的______（熔点，0℃）。
冰完全熔化后，继续加热，温度______（选填 “升高”“降低” 或 “不变”）。
1.实验器材：松香、温度计、烧杯、酒精灯、石棉网、铁架台、秒表、试管。
2.实验步骤：
① 将松香放入试管中，插入温度计，用酒精灯通过石棉网对烧杯加热（烧杯中盛水，采用水浴法加热松香）。
② 每隔 30 秒记录一次温度计的示数和松香的状态，填入下表。
时间 /s 0 30 60 90 120 150 180 …
温度 /℃ …
状态 …
3.讨论与分析：
松香在熔化前，吸收热量，温度______。
松香在熔化过程中，逐渐由硬变软、变稀，没有明显的固液共存态，吸收热量，温度______，______（选填 “有” 或 “没有”）固定的熔点。
【归纳整理】
【课堂练习】
1.下列物质中都是晶体的一组是（　　）
A.萘、水晶、石蜡 B.松香、玻璃、蜂蜡 C.冰、沥青、食盐 D.海波、铜、水银
2.如图所示为甲乙两种物质温度随加热时间变化的图像，下列说法中正确的是（　　）
A.甲物质的熔点比乙高 B.甲物质是非晶体，乙物质是晶体
C.乙物质在5～12分钟没有吸热 D.在此过程中甲物质不需要吸热，乙物质需要吸热
3.下表中列出了几种物质在标准大气压下的熔点。请根据此表数据判断下列说法正确的是（　　）
物质名称 固态水银 铜 铁 钨 固态氢
熔点/℃ ﹣38.8 1083 1535 3410 ﹣259
A.铜球放入铁水中不会熔化 B.零下255℃时的氢是固态
C.3408℃时的钨是固态 D.水银温度计可测零下40℃的气温
4.“三星堆遗址”的再发掘为研究中华文明“多元一体”起源提供了有力实证。在发掘过程中，考古队员首次使用3D打印技术制造如图所示的铜尊保护硅胶对其进行保护。3D打印技术就是在高能激光的作用下，硅胶粉会 （选填“吸收”或“放出”）热量， （选填物态变化名称）成液态，然后凝固成型。
5.北方寒冷的冬季，雨雪过后屋檐下会形成如图所示的冰锥，冰锥是积雪融化后的水在下落过程中
　 　 （选填物态变化名称）形成的，冰锥在形成过程中它的温度 （选填“升高”“降低“或“不变”）。
【课后巩固】
知识点1：常见的晶体和非晶体
1.固体可分成晶体和非晶体，下列物质都属于晶体的是（　　）
A.冰、玻璃、铜 B.萘、铁、松香 C.海波、蜡、橡胶 D.水银、冰、钨
2.固体分为晶体和非晶体的依据是（ ）
A.是否为金属 B.熔化时温度是否变化 C.软硬程度 D.是否会熔化
3.固体分晶体和非晶体两种，在①冰、②石蜡、③松香、④铁、⑤海波、⑥沥青这些物中，属于晶体的有 ，属于非晶体的有 .（填序号）.
知识点2：熔化和凝固
4.铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，铜液冷却成型。青铜器铸造初步完成。下列说法正确的是（ ）
A.铜料化为铜液是凝固 B.铜料化为铜液需要放热
C.铜液冷却成型是凝固 D.铜液冷却成型需要吸热
5.把一杯水和一杯花生油分别放在略低于它们熔点的低温环境中。在它们凝固的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A.水从底部开始凝固，油从上部开始凝固 B.水从底部开始凝固，油从中部开始凝固
C.水从上部开始凝固，油从底部开始凝固 D.水从上部开始凝固，油从中部开始凝固
6.如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据图像特征，下列判断错误的是（　　）
A.该物质是晶体
B.该物质的熔点是80℃
C.该物质从开始熔化到完全熔化，大约需15分钟
D.该物质在熔化过程中不需要吸热
7.现代建筑装修中出现一种新材料，在墙体装饰材料中均匀混入这种固体材料，当室温超过某个温度时它开始熔化，当温度低于某个温度时它开始凝固，使建筑物室内温度基本保持不变，如图所示的四个图像中，能表示该材料的熔化图像的是（　　）
8.如图所示，在天宫课堂上，王亚平老师触碰乙酸钠溶液球后，液体球迅速“结冰”，成为一个白色固体小球，这属于 （填写物态变化名称）现象；此过程要 （选填“吸热”或“放热”）。
9.小明利用温度计和计时器等实验器材，探究盐水凝固时温度随时间的变化规律，根据实验数据绘制了如图所示的温度与时间关系图像，盐水在第15min处于 ，在凝固过程中，物质的温度 ，需要 。
第8题图 第9题图
知识点3：熔化吸热凝固放热在生活中的应用
10.我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载，如图所示。下列关于该过程中的说法正确的是（　　）
A.先熔化吸热，后凝固放热
B.先汽化吸热，后液化放热
C.先熔化吸热，后汽化吸热
D.先熔化放热，后汽化放热
11.我国“祝融号”火星车顶部安装有集热窗，里面填装有熔点为-26℃、沸点为196℃的正十一烷材料，帮助火星车对抗火星白天-3℃至夜晚-103℃的温度变化。关于正十一烷材料，下列分析正确的是（　　）
A.正十一烷材料一定是非晶体
B.正十一烷材料熔化时温度升高
C.正十一烷材料在白天处于固态
D.利用正十一烷凝固放热对抗夜间低温
12.小明通过实验寻找冰熔化时需要吸热的证据。用图示两个相同的保温容器，在两个容器中放入同样的适量的温水，然后向甲容器中加冰块，向乙容器中加水，待冰熔化完，比较甲、乙容器中的水温。实验在标准大气压下进行，对于后加入的冰块和水，应满足（　　）
A.质量相同，冰块的温度低于0℃
B.质量相同，冰块和水的温度均为0℃
C.冰块的质量比水的大，两者温度相同
D.冰块的质量比水的小，两者温度相同
13.如图所示是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程，大致分为“制模—熔炼—浇铸—脱模—打磨”五个步骤，其中“浇铸”是 (选填物态变化名称和吸、放热)过程。
14.2022年7月23日，我国自主研制的火星探测器“天问一号”经历了4亿公里来到火星，对着陆区详细勘测后，携带火星车的着陆器利用降落伞和反推火箭在火星表面着陆，并开展为期90个火星日（一个火星日约24小时39分35.2秒）的巡视探测任务。火星大气稀薄，昼夜温差大，全年平均温度可达-143℃~35℃之间，为了应对火星上的极端天气，火星车“祝融号”（如图）表面包裹着一层纳米气凝胶，同时有集热窗口共同保证其能在一个理想的温度水平。集热窗内的材料为固体正十一烷（熔点-26℃，沸点196℃），该材料为 （选填“晶体”或“非晶体”），白天吸收阳光后，晚上通过 （填写物态变化名称）放出热量。
第13题图 第14题图
1.冬天，北方的菜窖里常放几桶水，这样做的原因是（　　）
A.降低菜窖内的温度 B.水蒸发要吸热，可避免窖内的菜冻坏
C.用来洗菜 D.水凝固时要放热
2.北方冬天菜窖里放几桶水，可以使窖内的温度不会过低，菜不致冻坏，这主要是因为（ ）
A.水是热的不良导体，不善于传热 B.水的温度比气温高
C.水结冰时要放热 D.水能供给蔬菜水分
3.把在阳光下正在熔解的冰拿到房间里，下列说法中最全面的是（　　）
A.冰继续熔解 B.冰停止熔解
C.冰表面的水开始凝固 D.上述现象都有可能
4.盆里有冰水混合物，若放在阳光下时，冰会熔化成水，若放在-5℃的阴冷处时，水会凝固成冰。现将此盆拿到0℃的房间内则发现（　　）
A.冰熔化成水 B.水凝固成冰
C.冰不熔化、水不凝固 D.一部分水凝固成冰，冰的总量在增加，水温度下降。
5.如图是交城非遗“琉璃咯嘣”的制作过程，以下说法正确的是（　　）
A.“琉璃咯嘣”是晶体
B.玻璃的熔点较高，需要高温才能熔化
C.“琉璃咯嘣”发出的“咯嘣”声音是由空气振动产生的
D.“琉璃咯嘣”在加热熔化的过程中温度逐渐升高
6.如图甲所示为萘熔化的实验装置，如图乙所示为其熔化时温度随时间变化的图像。下列分析中，正确的是（ ）
A.萘的熔化过程大约持续了33分钟 B.萘熔化过程中温度先升高，再不变，最后再升高
C.萘熔化过程中既不吸热也不放热 D.萘是一种晶体，它的凝固点为80℃
7.如图甲所示，在试管和烧杯中分别放入适量的碎冰，再把试管放入烧杯中，然后点燃酒精灯。图乙是烧杯中的温度计A的示数随时间变化的图像，已知试管内的冰熔化过程历时4min，则试管中温度计B的示数随时间变化的图像可能正确的是（　　）
A.B.C.D.
8.小涛猜想水中加入别的物质后，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，小涛就观察盐水状态、测出温度，并记录其温度随时间的变化情况，如图甲所示，再将一个装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中，如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A.甲图中，在时，该物质处于固液共存状态
B.甲图中，盐水的凝固过程用时20min
C.甲图中，10-20min时，该物质温度不变，所以没有放出热量
D.乙图中，试管中冰水混合物中的冰会变多
9.固体分为晶体和 两类，在松香、萘、冰、玻璃、铁、蜂蜡中，属于晶体的是 ，属于非晶体的是 。
10.北京冬奥会期间为保证降雪量，使雪上项目顺利进行，比赛场地利用造雪机来实现人工造雪。人工造雪时“雪”是雾化后的小水滴 （填物态变化名称）成冰晶形成的，这个过程会 热量。
11.如图所示为“探究某物质凝固和熔化规律”的实验图像，由图像可知，该物质在BC段 （选填“吸热”或“放热”）但温度不变，在t=10min时，该物质为 （选填“固态”“液态”或“气态”）。
12.1个标准大气压下，水的凝固点为0℃。若想让一杯水结成冰，应将这杯水置于 （选填“0℃”、“高于0℃”或“低于0℃”）的环境中。如图是冰熔化时温度随时间变化的图像，则图中BC段表示物质处于 状态，熔化过程中共持续了 min。
13.根据下表中几种物质的熔点（在标准大气压下）填空：铜球掉入铁水中 熔化（选填“会”或“不会”）；水银温度计 测量零下40℃的气温（选填“能”或“不能”）。
物质名称 固态水银 金 铜 铁 钨 固态氢
熔点/℃ ﹣38.8 1064 1083 1535 3410 ﹣259
14.初温为50℃的某物质，加热10min时开始熔化，熔化过程持续了20min，继续加热10min后升高到100℃，请在图中画出该物质从50℃上升到100℃的熔化图像。（该物质的熔点是80℃）
15.如图甲所示，小明将两种固体分别放入试管中进行加热，待温度升至50℃左右开始，每隔大约0.5min记录一次温度，每种物质记录了8min，得到温度随时间变化的图象如图乙所示。
(1)在安装如图甲所示的实验器材时，应先确定 （选填“铁棒A”“铁夹B”或“铁圈C”）的位置。
(2)如图乙所示，物质a的熔化过程持续了 min。当物质a的温度为80℃时，物质a （选填“一定”“不可能”或“可能”）处于固液共存态。
(3)下列措施中，一定不能延长物质a熔化时间的是______（填字母）。
A.增加试管中物质a的质量 B.增加烧杯中水的质量
C.降低烧杯中水的初温 D.用“小火”加热
(4)对物质b的判断正确的是______（填字母）。
A.一定是晶体 B.一定是非晶体 C.可能是晶体
16.如图所示，小东用“探究萘熔化特点实验”装置进行实验，在实验中记录了加热时间、萘的温度和萘的物态，实验数据如下表所示：
时间/min 0 4 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
温度/℃ 58 72 80 80 80 80 80 80 80 80 81 90
状态 □ □ ▲ △ △ △ △ △ △ ● ○ ○
表示萘处于固态，▲表示萘刚有液态出现，△表示萘处于固液共存态，●表示萘刚好完全变为液态，o表示萘处于液态。
(1)萘是 （选填“晶体”或“非晶体”）：判断依据： ；
(2)由表格信息可知萘熔化过程所持续的时间为 min；
(3)依据表格中的信息请总结一条萘熔化过程中的特点 。
17.夏天，同学们都喜欢喝的冷饮，细心的小丽发现服务员都要在冷饮中加入几个冰块，而不是直接加冷水。请说出为什么加冰块比加冷水好？
18.在运输海鲜类食品时，人们常在食品周围放置一些冰块，防止温度过高、食品变质；在北方的冬天，人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水，防止蔬菜被冻坏。这两种保存食物的办法在物理原理上有什么不同？
19.科学兴趣小组同学发现，在很冷的冬天，用一根两端拴有重物的细金属丝，挂在一个粗大的冰块上。一段时间后，出现了如下有趣的现象：细金属丝割穿了冰块，而冰块保持完整。他们对此现象进行了讨论，请你一起完成以下问题。
(1)在此过程中，冰块发生的物态变化主要有 。
(2)关于冰熔化的原因，他们提出了以下两种猜想。
猜想1：冰块的厚度越小，冰的熔点越低。
猜想2：金属丝的温度低于冰的熔点。
根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想2是错误的，你认为他们判断的依据是 。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【自主学习】
1. 晶体；非晶体
2. 熔化；凝固
3. 吸收；不变；熔点
4. 吸收；持续升高；熔点
5. 相同；放出；不变
【合作探究】
探究点一：
升高；固液共存；不变；升高
（注：表格需通过实验测量填写，此处无固定数据，合理范围为：熔化前温度低于0℃，熔化过程温度保持0℃，熔化后温度高于0℃；状态依次为固态、固液共存态、液态）
探究点二：探究非晶体的熔化规律
升高；持续升高；没有
（注：表格需通过实验测量填写，此处无固定数据，合理范围为：温度随时间持续升高，状态从固态逐渐变软、变稀，无明显固液共存态）
【课堂练习】
1. D
2. A
3. C
4. 吸收；熔化
5. 凝固；不变
【课后巩固】
基础练习
1. D
2. B
3. ①④⑤；②③⑥
4. C
5. C
6. D
7. C
8. 凝固；放热
9. 固液共存态；不变；放出热量
10. A
11. D
12. B
13. 凝固，放热
14. 晶体；凝固
能力提升
1. D
2. C
3. D
4. C
5. D
6. D
7. C
8. D
9. 非晶体；萘、冰、铁；松香、玻璃、蜂蜡
10. 凝固；放出
11. 放热；固态
12. 低于0℃；固液共存；4
13. 会；不能
14.
15. (1)铁圈C (2)3；可能 (3)C (4)B
16. (1)晶体；熔化过程中温度保持不变 (2)12 (3)熔化过程中吸收热量，温度不变
17. 冰块熔化时会吸收热量，且熔化过程温度保持0℃，能更持久地降低冷饮温度，降温效果比冷水更好
18. 运输海鲜时放冰块，是利用冰块熔化吸热，降低周围温度，防止食品变质；地窖里放几桶水，是利用水凝固放热，提高地窖内温度，防止蔬菜冻坏
19. (1)熔化和凝固 (2)金属丝与冰块接触，会从冰块吸收热量，最终温度会与冰块温度相同，不会低于冰的熔点
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