第5节《熔化与凝固》重点归纳与精析提升

第5节《熔化与凝固》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
1．熔化：物质从 态变成 的过程。熔化过程要 热。
凝固：物质从 态变成 态的过程。凝固过程要 热。
2．晶体和非晶体：
(1)根据各种固体熔化的不同特点，可将固体分为两类：晶体和非晶体。
(2)晶体：具有 的物质叫做晶体，如海波、冰、明矾、石膏、金属等。
(3)非晶体：没有一定的 的物质叫做非晶体，如石蜡、松香、蜂蜡、玻璃、塑料、橡胶等。
3．熔点：晶体 的温度叫做晶体的熔点。晶体有熔点，如海波的熔点为48 ℃，冰的熔点是 ，金属中 的熔点最高；非晶体 熔点。
4．凝固点：
(1)晶体 的温度叫做凝固点。同种晶体熔化时的温度与凝固时的温度是 的；不同的晶体，这个温度往往是不同的。凝固是一个放 的过程，且液态晶体在凝固过程中温度 。
(2)非晶体既 熔点， 凝固点。松香在凝固时，温度一直 ，也要 热。
【知识广场】
中国馆的冰蓄冷空调
在上海世博会上，有“东方之冠”美称的中国馆，应用了多种节能环保设计，为低碳经济树立了一个光辉榜样。其中，冰蓄冷空调系统就是一项很有特色的节能环保技术，用其可以实现对电网的“削峰填谷”，有利于电网的安全高效运行。
其实，冰蓄冷空调系统的原理非常简单，其主要特征是比传统空调多了一套蓄冷设备，而制冷系统与传统的空调系统是一样的。原来，在中国馆的底部有一个巨大的蓄冰池，在晚上用电低谷、电价较低时开始用电制冰，从而蓄存一定量的冷量；而在白天用电高峰、电价较高时依靠冰的熔化来进行制冷，从而为世博会场馆进行降温。
【精选例析】
【例1】如图4.5-1所示，在“探究冰和蜡熔化时温度的变化规律”的实验中：
(1)如图甲所示，温度计的玻璃泡要________在固体粉末中，不要碰到试管底部或试管壁。
(2)若某时刻温度计的示数如图甲所示，则此时的温度计的读数为________。
(3)图乙和图丙是小明绘制的冰和蜡的熔化图像，则图________是蜡的熔化图像，判断的依据是_________________________。
(4)实验中小林同学发现冰熔化时间短，不便于观察熔化时的现象，在不改变原来实验装置的情况下，请你告诉她一种延长冰熔化时间的方法：____________________________。
(5)细心的小丽发现：在图像乙中，物质第1分钟和第5分钟升高的温度不同，其原因是____________________。
 (1)用温度计测量粉末的温度，则温度计的玻璃泡要完全浸没在固体粉末中。
(2)由图甲知，温度计的示数为44 ℃。
(3)图乙中，物质在熔化过程中温度保持0 ℃不变，所以乙是冰的熔化图像；图丙中，整个过程中温度都在升高，是非晶体的熔化图像，所以为蜡的熔化图像。
(4)由于采用水浴法加热冰，可以增加冰的质量或者将酒精灯火焰调小，来延长加热时间。
(5)图乙中，第1分钟内是冰，第5分钟内是水，由于冰的比热容小于水的比热容，所以相同质量的冰和水吸收相同的热量，冰温度升高较快。
【例2】在一个烧杯和一个试管中分别装有0 ℃的碎冰，将试管放入烧杯中，对烧杯加热(如图所示)。当烧杯中的冰有一半熔化时，试管中的冰(　　)
A. 部分熔化　 B. 全部熔化
C. 不会熔化　 D. 熔化一半
【解析】　当烧杯中的冰有一半熔化时，冰水混合物的温度是0 ℃(冰的熔点)，此时试管中冰的温度也是0 ℃，与试管外烧杯中的冰水温度相同，无法吸热，即试管中冰不会熔化。
【例3】如图4.5-2所示是某种物质熔化时温度随时间变化的曲线图，下列有关分析正确的是(　　)
A. AB段表示该物质温度逐渐升高，它的熔点也在升高
B. 在第6分钟时该物质已全部熔化
C. 该曲线可能是石蜡熔化时温度随时间变化的图像
D. 该物质在熔化过程中吸收热量但温度保持不变
　从图像上看，AB段表示该物质温度逐渐升高，但不能表示该物质的熔点也在升高，因此A错误；由图可知，在第6分钟时温度达到熔点，该物质刚开始熔化，因此B错误；该曲线有一段与时间轴平行的线段，说明该物质熔化时吸收热量，温度不变，故该曲线是晶体熔化时温度随时间变化的图像，石蜡是非晶体，所以不可能是石蜡熔化时温度随时间变化的图像，因此C错误、D正确。
【重点归纳】
1．熔点是晶体的特性之一，根据熔点可以鉴别晶体。
2．同一种晶体在相同条件下的凝固点与熔点相同。
3．晶体温度在熔点时，可以是固态，可以是液态，也可以是固液共存态。
4．晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：晶体的熔化和凝固在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点。而非晶体没有一定的熔点和凝固点。但是不论晶体还是非晶体，熔化时都吸热，凝固时都放热。所以，晶体熔化的条件可概括为两条：一是温度到达熔点，二是吸热。晶体凝固的条件是温度到达凝固点，同时要放热。
【巩固提升】
1．在对冰水混合物加热的过程中(　　)
A. 冰的温度升高，水的温度不变
B. 冰的温度不变，水的温度升高
C. 冰和水的温度同时升高
D. 只要还有冰，冰和水的温度保持0 ℃不变
2．下列物质中，全部属于晶体的一组是(　　)
A. 蜡、沥青、汞　 B. 食盐、玻璃、沥青
C. 海波、铝、冰　 D. 松香、蜂蜡、蜡
3．炎热的夏天，随着地面温度逐渐升高，小明发现铺有沥青的路面逐渐变软。下图表示沥青熔化图像的应是(　　)
4．个别不法商贩为牟取暴利，在黄金中掺入少量金属铱颗粒。已知黄金的熔点是1064 ℃，铱的熔点是2443 ℃，可以有效检测黄金制品中有无铱颗粒的手段是(　　)
A. 加热至1063 ℃并观察有无铱颗粒
B. 加热至1065 ℃并观察有无铱颗粒
C. 加热至2444 ℃并观察有无铱颗粒
D. 加热至3507 ℃并观察有无铱颗粒
5．为了浇铸一个铜像，使用的材料是铜块，则在这一过程中的物态变化是(　　)
A. 一个凝固过程　 B. 一个熔化过程
C. 先凝固后熔化　 D. 先熔化后凝固
6．在甲、乙、丙三个试管中分别装有一种固体，在相同的加热条件下，甲、乙、丙的温度随时间的变化如图所示。关于甲、乙、丙的质量关系，下列推测正确的是(　　)
A. 甲的质量大于乙　 B. 甲的质量小于乙
C. 乙的质量大于丙　 D. 乙的质量小于丙
7．2000多年前，秦王建造了一座宫殿，宫殿里支撑屋顶的铜柱是空心的，盛夏时，人们把冬天窖藏起来的冰块装入铜柱，冰　　　　　时通过铜柱向四周　　　　　，使整个宫殿温度　　　　　。而北方农民在冬天往菜窖里放几桶水，则是利用水凝固时　　　　　来防止蔬菜冻坏。
8．如图所示是甲、乙两种物质的凝固图像，其中表示晶体的是　　　　　，该晶体的凝固点是　　　　　，熔点是　　　　　。乙物质的凝固过程共花了　　　　　分钟，凝固过程中要　　　　　热；在第7分钟，乙物质处于　　　　　态。
9．下表是研究某种物质熔化实验的记录表格。
时间/分
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
30
34
38
43
48
48
48
48
48
52
55
(1)请根据这张表格中的数据，在下面画出该物质的熔化图像。
(2)该物质是　　　　　(填“晶体”或“非晶体”)，理由是　　　　　。
(3)在第5～7分钟这段时间内，该物质处于　　　　　状态，该物质的凝固点是　　　　　。
10．下表中列出了一些物质的熔点：
物质
钨
纯铁
锡
铝
冰
固态
煤油
固态
酒精
固态
水银
熔点/℃
3410
1535
232
660
0
－30
－117
－39
(1)－40 ℃的煤油处于　　　 　　态。
(2)白炽灯泡的灯丝用钨丝制成的理由是　　　　　。
(3)能否用铁锅来熔化铝块？　　 　　　。
11． (1)在晴朗的冬日，突然，气温骤降，雪花飘飞，公路上最先结冰的是 (填“土路表面”或“水泥桥面”)。道路维护者迅速行动，“撒盐除冰”，这种除冰方法的原理是降低 。
(2)某同学查阅资料得到盐水浓度与凝固点的关系，见下表：
盐水浓度/%
小于0．1
2.9
4.3
11
15
凝固点/%
0
－1.8
－2.6
－7.5
－11
盐水浓度/%
23
23.8
25
26
36.6
凝固点/%
－21
－17
－9.4
－1.8
0
分析数据得出结论： 。
(3)电影《泰坦尼克号》较真实地还原了该邮轮在大海上撞到冰山后沉没的场景，该海域的海水可以看成是4.3%的盐水，难怪许多落水者无法忍受寒冷，因为那里的海水温度约为 。
第5节《熔化与凝固》重点归纳与精析提升 参考答案
【知识梳理】
1．熔化：物质从固态变成液态的过程。熔化过程要吸热。
凝固：物质从液态变成固态的过程。凝固过程要放热。
2．晶体和非晶体：
(1)根据各种固体熔化的不同特点，可将固体分为两类：晶体和非晶体。
(2)晶体：具有一定的熔化温度的物质叫做晶体，如海波、冰、明矾、石膏、金属等。
(3)非晶体：没有一定的熔化温度的物质叫做非晶体，如石蜡、松香、蜂蜡、玻璃、塑料、橡胶等。
3．熔点：晶体熔化时的温度叫做晶体的熔点。晶体有熔点，如海波的熔点为48 ℃，冰的熔点是0 ℃，金属中钨的熔点最高；非晶体没有熔点。
4．凝固点：
(1)晶体凝固时的温度叫做凝固点。同种晶体熔化时的温度与凝固时的温度是相同的；不同的晶体，这个温度往往是不同的。凝固是一个放热的过程，且液态晶体在凝固过程中温度保持不变。
(2)非晶体既没有熔点，也没有凝固点。松香在凝固时，温度一直下降，也要放热。
【精选例析】
【例1】　(1)全部浸没　(2)44 ℃　(3)丙　蜡是非晶体，在熔化过程中温度不断升高　(4)增加冰的质量或者将酒精灯火焰调小　(5)冰的比热容比水小，吸收相同的热量冰升温较快
【例2】答案C
【例3】答案D
【巩固提升】
1． (D) 2 .(C) 3． (D) 4． (B) 5． (D)
6． (B)
【解析】　三个试管中物质的温度变化都有一个不变的过程，说明它们都是晶体，而且甲、乙中物质的熔点是一样的，说明是同一物质。相同时间甲、乙两试管中固体吸收的热量相同，而甲、乙达到熔点的时间不同，甲达到熔点的时间早，说明其质量小，乙达到熔点的时间迟，说明其质量大。丙中物质的熔点比甲、乙低，与甲、乙不是同一种物质，质量大小无法比较。
7．2冰熔化时通过铜柱向四周吸热，使整个宫殿温度下降。放热来
8．乙， 80_℃，熔点是80_℃。3分钟，放热；固态。
9. (1)请根据这张表格中的数据，在下面画出该物质的熔化图像。
(2)是晶体(填“晶体”或“非晶体”)，具有一定的熔化温度。
(3)固液共存　　48_℃。
10． (1)－固态。
(2)钨的熔点较高。
(3)能。
【解析】　(1)液态煤油的凝固点等于固态煤油的熔点(－30 ℃)，－40 ℃比液态煤油的凝固点低，即－40 ℃的煤油呈固态。(2)白炽灯发光时温度高达2000 ℃以上，故会导电的钨是良好的灯丝材料。(3)铁的熔点(1535 ℃)高于铝的熔点(660 ℃)，故可用铁锅来熔化铝块。
11．(1)水泥桥面 _熔点。
(2) 当盐水浓度低于23%时，浓度越大，凝固点越低；当盐水浓度高于23%时，浓度越大，凝固点越高。
(3)－2.6_℃。
【解析】　(1)水泥的比热容比泥土小，质量和初温相同时，水泥比泥土温度降低快，所以水泥桥面先结冰。在道路上撒盐，能使冰在低于0 ℃的温度下熔化来除冰。(2)根据实验数据仔细分析凝固点与浓度的关系。(3)由表格数据可知：当盐水浓度为4.3%时，凝固点为－2.6 ℃，即此时的冰水混合物的温度为－2.6 ℃。