3.2 熔化和凝固(知识点梳理+闯关全练+能力提升全练+直击中考）

第三章 物态变化
第2节 熔化和凝固
教材知识全解
知识点一 物态变化
1.物质的状态
固态 → 像石头、钢铁等具有一定的形状和体积，不能流动
物态 液态 → 像酒精、煤油等具有流动性，没有固定的形状
气态 → 像空气等具有流动性，没有一定的形状和体积
2.物态变化：我们把物质各种状态间的变化叫做物态变化。
例1（2018辽宁营口三模）下列情景中，哪一个过程属于物态变化（ ）
A.一块铁放在火炉中烧红了 B.一根铁丝被折弯了
C.食物腐败了 D.阳光下，小雪人“流汗了”
解析
选项
分析
判断
A
温度升高了，但状态没有变
×
B
形状发生了改变，但状态没有变
×
C
食物成分发生了变化，但状态没有变
×
D
由固态变成液态，状态发生了变化
√
答案 D
知识点二 熔化和凝固

例2 我国东北地区，冬季温度可达零下30多摄氏度，在室外向空中泼洒热水，泼出去的水会立刻凝成冰凌，出现如图3-2-1所示的“洒水成冰”的美丽画面。“洒水成冰”是____________（填写物态变化名称）过程。
解析 “水”是液态，“冰”是固态，由液态变成固态的过程属于凝固现象。
答案 凝固
知识点三 熔点和凝固点
1.晶体和非晶体
分类
定义
常见物质
晶体
有些固体在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变，有固定的熔化温度
冰、海波、水晶、食盐、萘以及各种金属
非晶体
有些固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度
松香、玻璃、蜂蜡、沥青等
2.熔点和凝固点
（1）晶体熔化时的温度叫做熔点，液体凝固形成晶体时的温度叫做凝固点。对同一种物质来说，其熔点和凝固点相同。
（2）非晶体没有确定的熔点和凝固点。
（3）不同晶体的熔点一般不同，同种晶体的熔点随着外界压强等因素的改变而变化。
拓展
（1）如何理解晶体的熔化图象和凝固图象。
时段
过程
状态
温度变化
备注
AB
晶体吸热升温
固态
逐渐升高
在图象上是一条斜向上的图线，此时晶体未熔化
BC
熔化过程
固液共存
保持不变
在图象上是一条水平的图线
CD
液体吸热升温
液态
逐渐升高
在图象上是一条斜向上的图线
DE
液体放热降温
液态
逐渐降低
在图象上是一条斜向下的图线
EF
凝固过程
固液共存
保持不变
在图象上是一条水平的图线
FG
晶体放热降温
固态
逐渐降低
在图象上是一条斜向下的图线
（2）晶体和非晶体熔化的比较
晶体
非晶体
形态
具有规则的几何外形
没有规则的几何外形
熔化过程
吸收热量，温度不变
吸收热量，温度升高
凝固过程
放出热量，温度不变
放出热量，温度降低
熔点、凝固点
有熔点、凝固点，同种晶体熔点、凝固点相同
没有确定的熔点和凝固点
熔化条件
温度达到熔点，继续吸收热量
吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点，继续放出热量
不断地放出热量
熔化图象特征
曲线有上升趋势，中间有反映温度不变的水平线段
曲线有上升趋势，始终没有水平线段
凝固图象特征
曲线有下降趋势，中间有水平线段
曲线有下降趋势，始终没有水平线段
例3 （2018北京八中期中）下面物质中，具有熔点的是（ ）
A.石蜡 B.玻璃 C.钨丝 D.沥青
解析 钨丝是晶体，有一定的熔化温度；石蜡、玻璃和沥青都是非晶体，没有一定的熔化温度。
答案 C
知识点四 熔化吸热，凝固放热
1.熔化吸热:固体熔化时要从周围环境中吸收热量（如图3-2-3），可以使周围环境降温，例如:冰雪熔化时温度降低、吃冰棒解热等。
2.凝固放热:液体凝固时要放热（如图3-2-4），利用凝固时放热可以来调节环境温度，例如:冬天菜窖里面放水，防止蔬菜冻坏等。
例4（2018安徽合肥行知学校期中）我国在研制舰载机时用到了先进的3D激光打印技术，在高能激光的作用下，钛合金、高强钢等金属材料__________成液态（填物态变化名称），_________（填“吸收”或“放出”）热量，然后按构件形状重新凝固。
解析 钛合金、高强钢等金属材料在高温下由固态变成液态，是熔化现象，熔化过程需要吸收热量。
答案 熔化 吸收
基础闯关全练
知识点一 物态变化
1.下列自然现象中，水都表现为固态的是（ ）
A.霜、雾 B.冰、露 C.雨、露 D.雪、雹
知识点二 熔化和凝固
2.如图3-2-1甲所示是山西临汾黄河壶口形成的冰凌，黄河水形成冰凌是________过程，该过程需_____热；如图乙所示是冰凌正在消融，这个过程是_________过程，该过程需________热。
知识点三 熔点和凝固点
3.（2018湖南长沙宁乡期中）下面所列物质中，哪种物质具有一定的熔化温度（ ）
A.蜡 B.冰 C.玻璃 D.松香
4.（2018北京清华大学附中期中）在探究某种物质的熔化规律时，小刚记录的实验数据如下表所示，请回答下列问题。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
物质的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
50
53
56
（1）根据表中的实验数据可以判断该物质是_______________；（选填“晶体”或“非晶体”）
（2）该物质的温度达到42℃时，其状态是__________。（选填“固态”或“液态”）
知识点四 熔化吸热，凝固放热
5.病人如果发烧时，体温超过41℃，持续时间过长会影响人体各组织系统及器官，引发功能障碍，特别是对脑、肝、肾等重要脏器造成损害，故应及时采取必要的降温措施。降温除了药物之外，有时还用物理方法。如图3-2-2所示就是妈妈在给发高烧的小宝宝利用冰袋降温的情形，用冰袋降温利用的是（ ）
A.冰熔化吸热 B.水凝固放热 C.冰熔化放热 D.水凝固吸热
能力提升全练
一、选择题
1.（2018山东潍坊昌乐期中）图中能正确描述铁路铁轨在铸造过程中温度随时间变化的是（ ）
2.（2017广东汕头金平期末）根据表中列出的几种物质熔点（在标准大气压下）。下列说法中正确的是（ ）
物质名称
固体水银
金
铜
铁
钨
固态氢
熔点/℃
-38.8
1064
1083
1535
3410
-259
A.用钨制成的灯丝不易熔化 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.铜球掉入铁水中不会熔化
二、填空题
3.（2017江苏镇江句容月考）炎热的夏天，课桌上一个杯子中有一把金属勺，把热水瓶中的水（略低于100℃）倒人杯中，会儿金属化了。当杯中的水温降为温（26℃）后，杯中固出一金属块，说明该金属熔点____________（填“高于100℃”“低于26℃”或“高于26℃低于100℃”）
三、简答题
4.从冰箱冷冻室拿出的鱼，放在一盆为水中，过一段时间将鱼从水中拿的，发现鱼的表面出现了一层较厚的冰。剥开这层冰，发现鱼已经完全“解冻”。请分析说明鱼表面这层较厚的冰是如何形成的。（“解冻”过程中，鱼的温度始终低于0℃）
直击中考
1.（2018吉林延边安图期末）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A.晶体和非晶体都有固定的熔点
B.晶体和非晶体吸收热量时都可能变成液体
C.晶体和非晶体熔化时都要吸收热量且温度保持不变
D.晶体和非晶体熔化时都要先变软，然后变成粘稠体，最后变成液体
2.（2017甘肃天水麦积期中）0℃的冰放入℃的水中，周围空气温度为0℃，过一段时间后观察，会出现（ ）
A.水全部固成冰 B.有些冰会熔化成水 C.水和冰没有发生变化 D.无法判断
3.（2018广东深圳耀华实验学校期中）还记得电影《终结者》中常温下像液体一样可以流动的金属吗？确实除了水银，还存在这种金属。它的名字叫做镓，熔点只有29.8℃，托在手心里就会________（填物态变化的名称）为液体（如图3-2-3所示），在这一过程中，它要_________（选填“吸收“或“放出）热量。由上所述，镓是_________（选填“晶体“或“非晶体”）。
4.（2018山东日照莒县期中）物理实验小组准备探究冰熔化过程中温度随时间变化的关系，设计了如下表格（已经记录了部分数据）:
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
-7
-6
-2
0
0
0
0
1
3
（1）经过3分钟后，温度计如图3-2-4甲所示，应为__________℃；
（2）经过9.5分钟后，物体的状态是________；
A.固态 B.液态 C.固液共存 D.气态
（3）A同学说，冰在5～8分钟的时间段内由于温度不变，故不吸收热量。这位同学的说法是否正确，说明理由。答:___________，_____________________________________________________；
（4）B同学说，冰在5～8分钟的时间段内由于温度不变，可以据此判断冰是晶体。这位同学的说法是否正确？答:___________；
（5）请在如图乙所示坐标系中描出冰的温度随时间变化的大致图象。
5.（2018天津中考）图3-2-5是某物质熔化时温度随时间变化的图象。根据图象中的信息，判断下列说法正确的是（ ）

A.该物质为非晶体 B.该物质的熔点是80℃
C.在第5min时物质已全部熔化 D.第10min时物质处于液态
6.（2017辽宁大连中考）在探究“萘熔化时温度的变化规律”时，萘的颗粒_______一点好（选填“大”或“小”）。加热过程中，用搅拌器不断地搅拌，目的是使萘各处的___________趋于一致。
7.（2017重庆中考A卷）小明利用图3-2-6所示的实验装置“探究水在凝固过程中温度的变化规律”。将盛有适量水的试管放入装有含盐冰的烧杯中，温度计测试管中水的温度。小明发现水在凝固过程中温度__________（选填“保持不变”、“逐渐升高”或“逐渐降低”）；烧杯内含盐冰的温度必须低于试管中水凝固时的温度，这说明水在凝固过程中需要___________（选填“吸热”或“放热”）。
参考答案及解析
基础闯关全练
1.D 雾、露、雨是液态，霜、冰、雪、雹是固态，故D正确。
2.答案 凝固 放 熔化 吸
解析 水形成冰凌，由液态变成固态，属于凝固，需要放热；冰凌消融成水，由固态变成液态，属于熔化，需要吸热。
3.B 冰是晶体，有熔点，故有一定的熔化温度。
4.答案 （1）晶体 （2）固态
解析 （1）从表格实验数据可以看出，该物质在熔化过程中温度保持48℃不变，有一定的熔化温度，所以该物质为晶体，熔点为48℃；（2）该物质的温度达到42℃时，还没有达到熔点48℃，故还没有开始熔化，处于固态。
5.A 冰袋内的冰是固态的，放在小宝宝的头上后变成了液态的水，这是一个熔化过程，根据熔化与凝固过程的吸放热规律可知，冰熔化要吸热，使小宝宝尽快降温。
能力提升全练
一、选择题
1.D 用铁铸造铁轨需要先加热铁，让铁熔化成铁水，然后将铁水冷却，凝固后铸成铁轨，因为铁是晶体，在熔化时吸热，温度保持不变，在凝固时放热，温度也保持不变，故D正确。
2.A 钨的熔点较高，灯丝发光时的温度在2000℃左右，达不到钨的熔点，钨不会熔化，故A正确。固态氢的熔点是-259℃，零下255℃高于固态氢的熔点，此温度下是液态，故B错误；固态水银的熔点是-38.8℃，零下40℃低于固态水银的熔点，此温度下水银是固态，故C错误；铜的熔点是1083℃，铁的熔点是1535℃，所以铁水的最低温度是1535℃，高于铜的熔点，铜球掉入铁水中，温度能达到铜的熔点，又能从铁水中吸热，故铜球能熔化所以D错误。
二、填空题
3.答案 高于26℃低于100℃
解析 金属勺熔化了，说明热水瓶中开水的温度高于金属的熔点，使金属勺从开水中吸热而熔化；当杯中的水温降为室温（26℃）后，杯中凝固出一金属块，说明室温（26℃）低于金属的凝固点，使金属凝固。
三、简答题
4.答案见解析
解析 从冰箱冷冻室拿出的冻鱼温度（远）低于0℃，放到水中后水放热降温，鱼吸热升温；与鱼接触的水温度达到0℃时，鱼的温度仍低于0℃，水放热凝固成冰；鱼继续吸热升温，与鱼接触的冰放热降温，与冰接触的水放热凝固，直至鱼完全解冻，冰达到一定厚度。
直击中考
1.B 晶体由固定的熔点，而非晶体没有，故A错误；晶体和非晶体吸收热量时都可能变成液体，从固态变成液态，故B正确；晶体熔化时吸收热量且温度保持不变，非晶体熔化时吸收热量温度逐渐升高，故C错误；非晶体熔化时要先变软，然后变成粘稠体，最后变成液体，体熔化时直接变成液体，故D错误。
2.C 把一块0℃的冰投入0℃的水里（周围气温也是0℃）所以没有温度差，冰因此不能吸收热量，故冰不能继续熔化；水不能放热，故水不能凝固。
3答案 熔化 吸收 晶体
解析 镓的熔点只有29.8℃，人的体温高于其熔点，故镓能吸收热量，并且熔化。镓的熔点只有29.8℃，同时说明了有固定的熔化温度，是晶体。
4.答案 （1）-4 （2）B （3）不正确 晶体熔化时需要吸热 （4）正确 （5）如图所示
解析 （1）图中温度计的液柱的液面在0℃以下，温度计的分度值为1℃，所以此温度计的示数为-4℃。
（2）由表中数据可知，冰从第5 min开始熔化，第8 min后结束，所以第9.5 min熔化结束，物体处于液态。
（3）冰在5～8分钟的时间段内温度不变，但需要吸收热量，此过程是熔化过程。
（4）冰在熔化过程中温度保持不变，有一定的熔化温度，所以是晶体。
（5）用描点法即可画出冰的熔化图象。
5.B 由题图和晶体熔化特点可知，该物质为晶体，熔化时的温度即熔点为80℃，从第5 min开始熔化，第15 min熔化结束熔化过程中为固液共存状态，故本题应选择B。
6.答案 小 温度
解析 在探究萘熔化时温度变化的规律时，为了使萘受热均匀，更能准确测量熔化过程中的温度变化，使用的萘颗粒不能太大；加热过程中要不断使用搅拌器进行搅拌，目的是使萘各处的温度趋于一致。
7.答案 保持不变 放热
解析 冰是晶体，水在凝固过程中，放出热量但温度保持不变。