沪科版物理九年级上册同步学案
第十二章 温度与物态变化
第二节 熔化与凝固
第1课时 熔 化
要 点 讲 解
要点一 熔化
1. 熔化的定义及现象
物质从固态变为液态的过程称为熔化。如:春天,冰雪消融;夏天,没有吃完的冰棍儿拿出冰箱后化了;加热沥青、石蜡时,沥青、石蜡会慢慢变软,最后变成液态。
2. 实验探究:冰和石蜡的熔化
我们利用如图1所示的装置对冰和石蜡的熔化过程进行探究。
图1 图2
加热过程中,用温度计测出冰和石蜡熔化时的温度值,并进行记录,画出它们熔化时温度随时间的变化图像,如图2所示,在熔化过程中,停止加热,观察冰和石蜡是否停止熔化。
(1)从图2甲中看出冰经过缓慢加热,温度逐渐升高,当温度达到0℃时开始熔化,在熔化过程中,虽然继续加热,但冰的温度保持不变。当冰全部熔化后,温度又继续升高。
(2)从图2乙中看出石蜡在熔化过程中,随着加热时间的增加,石蜡的温度逐渐升高。在此过程中石蜡先变软,然后逐渐变稀,最后熔化为液体。
结论:不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。有的物质(如冰)在熔化过程中虽然继续对它加热,但温度保持不变;有的物质(如石蜡)在熔化过程中先变软,后变稀,最后熔化为液体,且随着加热时间的增加温度逐渐升高。
实验注意事项:①实验中采用水浴加热法。水浴法是一种给物体均匀、间接地加热,并能控制物体温度上升速度的方法。在探究过程中,为了达到便于观察、比较、记录数据的目的,人为地控制外部条件,延长或缩短某个过程,是保证探究成功的一个很重要的措施。②在实验过程中为了使水均匀受热,试管应该选择较细的,且装入的冰和石蜡不要太多,同时应用酒精灯缓慢加热。③实验时,温度计的玻璃泡要被包围在碎冰或石蜡内,且不能碰到试管底和试管壁。
经典例题1 如图所示是海波的熔化图像,下列对此图像的理解,正确的是( )
A. 海波在AB段呈固态,它吸热温度不变
B. 海波在BC段处于熔化过程,它吸热温度不变
C. 海波在BC段处于熔化过程,它不吸热,温度也不变
D. 海波在CD段呈液态,它吸热温度不变
解析:海波在AB段呈固态,随着加热的进行,温度逐渐升高,故A错误;图像在BC段呈水平线段,在这段时间内,继续吸热,但温度不变,处于熔化过程,是固液共存状态,故B正确、C错误;海波在CD段已全部熔化为液态,吸收热量,温度继续升高,故D错误。
答案:B
要点二 熔点
1. 物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。不同晶体的熔点是不一样的。
2. 晶体与非晶体:
(1)有些固体在熔化的过程中尽管外界不断加热,但温度仍保持不变。这类固体有确定的熔化温度,称为晶体。如冰、海波、石英、水晶、食盐、萘以及各种金属都是晶体。
(2)有些固体没有确定的熔化温度,而是随着温度的升高逐渐由硬变软,最后变为液体,在熔化的过程中,外界不断加热,温度会持续上升。这类固体没有确定的熔化温度,称为非晶体。如松香、玻璃、石蜡、沥青等都是非晶体。
(3)晶体和非晶体的异同:
晶体
非晶体
相同点
晶体和非晶体都是固体,在熔化过程中都需要吸热
不同点
熔化过程中温度保持不变
熔化过程中温度不断升高
有确定的熔化温度
没有确定的熔化温度
熔化条件:达到熔点,继续吸热
熔化条件:持续吸热
3. 熔化吸热及其应用:事实表明,不论是晶体还是非晶体,熔化过程要想完成,物质需要吸收热量。熔化吸热有制冷作用,在实际生活中,我们经常用熔化吸热来给物体降温,从而来解决一些实际问题,如:储存食品时利用冰熔化吸热,使食品降温防止变质;夏天喝饮料时常加一些冰块,利用冰熔化吸热使饮料更凉爽。
经典例题2 如图是A、B两种物质的熔化图像。由图可知________(选填“A”或“B”)物质是晶体,该晶体的熔点是________℃。
解析:比较两图像可知,A物质有一段时间吸热,且温度保持不变,B物质吸热,温度不断升高,说明A物质是晶体,其中温度不变的一段所对应的温度(80℃)就是这种物质的熔点。
答案:A 80
易错易混警示 判断晶体温度处于熔点时的状态易出错
我们要正确理解晶体熔化的特点,晶体吸热达到熔点时,若不再吸收热量,则晶体不会熔化,此时为固态;若能继续吸收热量,则开始熔化,熔化过程中温度保持不变,此时为固液共存状态,全部熔化后为液态,若再吸热,则温度上升。
经典例题3 萘的熔点为80℃,80℃的萘处于( )
A. 固态 B. 液态
C. 固液共存状态 D. 以上三种情况都有可能
解析:本题易错选C,原因是认为萘的熔点为80℃,只要萘温度达到80℃,它就一定熔化而处于固液共存状态。我们应该注意到晶体处于熔点时的状态有三种情况。
答案:D
当 堂 检 测
1. 下列现象中不属于熔化的是( )
A. 太阳下积雪消融 B. 点燃的蜡烛不停地流着蜡烛油
C. 钢块投入炼钢炉后变成钢水 D. 冬天,河水结成了冰
2. 下列各物质中,全部都是晶体的一组是( )
A. 石英、玻璃、金属 B. 冰、食盐、金属
C. 松香、水晶、金属 D. 海波、金刚石、沥青
3. 对铁和玻璃分别加热,下列描述正确的是( )
A. 玻璃没有熔点,不会熔化,而铁能熔化
B. 当加热到一定温度时,玻璃会逐渐熔化,且温度不断上升
C. 二者都会熔化,且在熔化过程中温度不变
D. 二者在熔化过程中温度升高
4. 下表中列出了几种物质的熔点:(在1个标准大气压下)
物质名称
固态水银
金
铜
铁
钨
固态氢
熔点(℃)
-38.8
1064
1083
1535
3410
-259
据此判断以下说法中正确的是( )
A. 铜球掉入铁水中不会熔化 B. 在零下255℃时,氢是固态
C. 水银温度计可测量零下40℃的气温 D. 用钨制成的灯丝不易熔化
5. 小华同学通过查阅资料收集到海波和石蜡的熔化图像如图所示,海波的熔化图像是 ,石蜡的熔化图像是 。
甲 乙
6. 实验中用酒精灯给水加热,从而间接为研究对象(海波和蜂蜡)加热,这样做能确保研究对象 ;实验中,在记录加热时间的同时还需观察记录的现象有 、 。
7. 晶体在熔化的过程中温度 ,需要不断从外界 ;非晶体在熔化的过程中温度 ,需要不断从外界 。
当堂检测参考答案
1. D 2. B 3. B 4. D
5. 甲 乙