三、熔化和凝固
第1课时 熔化及其特点
/
知识点 1 熔化和凝固现象
1．物质从________变为________叫作熔化，熔化需要________；物质从________变为________叫作凝固，凝固需要________．
2．《自然》杂志曾刊登了一项电解氧化铁的“绿色炼铁”技术．电解之前需要加热固态氧化铁，使其变为液态，这一物态变化是________．
3．毛泽东同志曾用诗词“北国风光，千里冰封，万里雪飘，望长城内外，惟余莽莽……”描述我国北方的冬天．北方冬天气温下降至0 ℃以下时，水会________成冰．
知识点 2 晶体和非晶体的熔化特点
4．下列物质中都是晶体的是( )
A．萘、冰、石英 B．冰、石英、玻璃
C．铁、食盐、松香 D．金、海波、石蜡
5．如图2－3－1所示，盛夏将一块固态金属“镓”放在手心，很快就________(填物态变化名称)成了银白色的液滴，这是因为其熔点为29.76 ℃，低于人体的正常体温，说明它是________(选填“晶体”或“非晶体”)．
/
图2－3－1
6．图2－3－2是甲、乙两种物质熔化时的温度—时间图像，其中物质______是晶体，它的熔点是________℃，在第6 min时，这种晶体处于____________态；物质________是非晶体，它在熔化过程中________(选填“吸”或“放”)热，温度____________．
/
图2－3－2
7．在“探究冰和蜡熔化时温度的变化规律”的实验中：
(1)如图2－3－3甲所示，温度计的玻璃泡要______________在固体中，不要碰到试管底或试管壁．
/
图2－3－3
(2)若某时刻温度计的示数如图甲所示，则此时温度计的读数为________℃.
(3)图乙和图丙是小林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的熔化时间短，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：_______________________________________________.
/
8．铺设柏油马路时，需要把沥青由固态熔化成液态．图2－3－4中能正确表示这一过程的是( )
/
图2－3－4
9．图2－3－5为某种物质熔化时温度随时间变化的图像．根据图像，下列判断正确的是( )
/
图2－3－5
A．该物质熔化过程持续了25 min
B．该物质是晶体，熔点为80 ℃
C．在第30 min，该物质处于固液共存状态
D．在第10 min到第25 min之间，由于物质温度不变，所以不吸收热量
10．曾经曝光的黄金造假案例中，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1064.6 ℃，铱的熔点是2443.0 ℃，可以有效检测黄金制品中有无铱颗粒的手段是( )
A．加热至1064.0 ℃并观察有无铱颗粒
B．加热至1065.0 ℃并观察有无铱颗粒
C．加热至2444.0 ℃并观察有无铱颗粒
D．加热至3507.6 ℃并观察有无铱颗粒
11．玻璃是________(选填“晶体”或“非晶体”)，它熔化时，吸收热量，温度________(选填“升高”或“不变”)．
12．在探究“萘熔化时温度的变化规律”时，萘的颗粒______(选填“大”或“小”)一点好，加热过程中，用搅拌器不断搅拌，目的是使萘各处的______趋于一致．
13．如图2－3－6所示，烧杯中盛有0 ℃的碎冰，装有0 ℃碎冰的试管插入烧杯里的碎冰中(试管底部不接触烧杯底)，缓缓加热，烧杯中的冰有一半熔化时，试管中冰将________(选填“会”或“不会”)熔化，理由是________________________________________________.
/
图2－3－6
14．小聪在“探究晶体的熔化规律”实验中，所用装置如图2－3－7所示．下表为他记录的实验数据，请根据装置图和表中数据回答下列问题：
/
图2－3－7
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
－4
－2
0
0
0
0
1
2
(1)实验时，将装有晶体的试管放人盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当．其“适当”的含义是：____________________和________________________________.
(2)该晶体的熔点是________℃.
(3)在第4 min时，该晶体处于________状态．
15．用如图2－3－8甲所示装置探究“萘熔化时温度的变化规律”，请回答下列问题．
/
图2－3－8
(1)除如图甲所示的实验器材外，还需要的实验器材有火柴和________．
(2)将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且萘的温度上升速度较________(选填“快”或“慢”)，便于记录各个时刻的温度．
(3)将温度计插入试管中时，温度计的玻璃泡在放置上有什么要求？______________________________________________．实验中要不停地用搅拌器搅拌，其目的是________________________________________________________________________．
(4)给萘加热一段时间后，可看到烧杯中有“白气”冒出，“白气”是________(填字母)．
A．水蒸气 B．小水珠
(5)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图像．从图像中可看出，萘是________(选填“晶体”或“非晶体”)，从开始熔化到完全熔化，大约持续了________min.
考| 题| 展| 示
16.［2018·青海］如图2－3－9所示，得出的结论错误的是( )
/
图2－3－9
A．在AB段，物质处于固态
B．这是某种晶体的熔化图像
C．该物质熔化过程历时6 min
D．该物质的熔点是48 ℃
教师详解详析
1．固态 液态 吸热 液态 固态 放热
2．熔化
3．凝固
4．A 5.熔化 晶体
6．甲 80 固液共存 乙 吸 不断升高
7．(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)增加冰的质量或将酒精灯火焰调小(合理即可)
8．B 9.B
10．B [解析] 黄金的熔点是1064.6 ℃，铱的熔点是2443.0 ℃。当温度高于1064.6 ℃而低于2443.0 ℃时，黄金处于液态，铱处于固态，因此这个温度范围内如果有颗粒，说明黄金制品中掺入了铱颗粒，故B正确．
11．非晶体 升高
12．小 温度
13．不会 烧杯中的碎冰在温度达到熔点后不能继续从周围吸热
14．(1)试管不接触烧杯底 试管中装有晶体的部分完全浸没在水中 (2)0 (3)固液共存
15．(1)秒表 (2)慢
(3)玻璃泡要浸没在萘中，且不能碰到试管壁和试管底 使萘各处的温度一致
(4)B (5)晶体 10
16．C [解析] 图像中的AB段表示该晶体处于固态，吸热升温，还没有熔化，故A正确；由图像知，该物质的温度随时间的增长，先升高再不变后又升高，说明该物质是晶体，故B正确；该物质从2 min开始熔化，到6 min结束，物质熔化过程历时4 min，故C错误；随时间的增长温度不变的一段为熔化过程，对应的温度为该种物质的熔点，所以熔点为48 ℃，故D错误．
第2课时 凝固及其特点
/
知识点 1 晶体和非晶体的凝固特点
1．如图2－3－10所示是某种物质发生物态变化过程中的温度－时间图像，该物态变化过程可能是( )
/
图2－3－10
A．冰的熔化过程 B．蜡的熔化过程
C．玻璃的凝固过程 D．海波的凝固过程
2．钢水在凝固成钢的过程中( )
A．吸热，温度升高 B．吸热，温度不变
C．放热，温度降低 D．放热，温度不变
3．实验研究表明：晶体熔化后再凝固时也有一定的凝固温度，这个温度叫作__________．水银的熔点是－39 ℃，凝固点是________℃.非晶体在凝固时温度____________(选填“保持不变”“升高”或“降低”)．
4．学习物态变化时，老师写了一副对联，上联是“杯中冰水，水放热结冰温度不降”，下联是“盘内水冰，冰吸热化水温度未升”．该对联先后包含的两种物态变化分别是________和________，它还说明了冰是一种__________(选填“晶体”或“非晶体”)．
知识点 2 熔化吸热和凝固放热的应用
5．超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块，这是因为冰块________(填物态变化名称)时要________(选填“放”或“吸”)热，能起到保鲜的作用．
6．我国发射的“长征系列”火箭在大气层中飞行时，它的头部与空气摩擦生热，可达到几千摄氏度的高温，为了不损坏火箭，设计师们用一种特殊的材料涂在火箭的头部，这种材料在高温下会先________再汽化，这两种物态变化的过程都要________热，从而保护火箭的头部不被损坏．
7．水银的凝固点为－39 ℃，而我国北方的最低气温达到－51.5 ℃.当外界气温达到________℃，继续________(选填“吸”或“放”)热，水银就会凝固，所以在寒冷的北方不用水银温度计来测量气温．
8．冻豆腐是一种营养丰富的食品，常温下冻豆腐在制作过程中先后经历了________、________(均填物态变化名称)的过程．将冻豆腐切开后会发现其内部形状与普通豆腐的内部形状是________(选填“相同”或“不同”)的．
9．北方冬天在地窖内储存大白菜时，要在地窖内放置几大缸水，其作用是( )
A．利用水凝固时要吸热而保持低温
B．利用水凝固时要放热而使菜不致冻坏
C．利用冰熔化时要吸热而保持低温
D．利用冰熔化时要放热而使菜不致冻坏
/
10．如图2－3－11所示，将刚从冰箱冷冻室拿出的冰棍贴紧舌头，舌头会被“冻”在冰棍上，这是舌头上的水发生了某种物态变化的结果，图2－3－12中与其对应的图像是( )
/
图2－3－11
/
图2－3－12
11．用质量相等的0 ℃的水与0 ℃的冰来冷却热的物体，下列说法中正确的是( )
A．二者冷却效果相同
B．冰比水效果好，因为冰在冷却物体时熔化吸热
C．冰比水效果好，因为冰比水冷
D．冰比水效果好，因为冰比水使用方便
12．市场上有一种“55 ℃保温杯”，外层为隔热材料，内层为导热材料，夹层间有“神奇物质”，如图2－3－13所示．将开水倒入杯中数分钟后，水温降为55 ℃且能较长时间保持不变．“神奇物质”在55 ℃( )
/
图2－3－13
A．一定处于固态 B．一定处于液态
C．一定处于固液共存态 D．以上情况都有可能
13．如图2－3－14甲所示是塑料制造厂所用注塑机，从塑料颗粒到塑料盆所经历的物态变化是先________后________，这里利用了________态物质形状不固定的特征；在塑料从液态变成固态的过程中，钢模的温度会________，说明这个物态变化过程要________热；由于塑料是非晶体，所以，进入钢模后塑料的温度随时间变化的图像应该是图乙中的________(选填“a”或“b”)．
/
图2－3－14
14．有一杯掺有少量酒精的水，小涛同学想测出这杯混合液的凝固温度(已知水的凝固点为0 ℃，酒精的凝固点为－117 ℃)．他将这杯液体放入冰箱的冷冻室内，并将温度计正确插入混合液中，每隔2 min把观察到的现象和数据记入下表中．
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
温度/℃
4
2
0
－2
－4
－6
－6
－6
－6
－6
－8
状态
液
液
液
液
液
液
固、液
固、液
固、液
固、液
固
固
(1)当实验进行到第22 min时，温度计示数如图2－3－15所示，读数方法正确的是________(选填“A”“B”或“C”)，此时混合液的温度是________℃.
/
图2－3－15
(2)该混合液的凝固点是______℃，当实验进行到第17 min时，该混合液所处的状态是____________态．
(3)由上表可知，此混合液属于________(选填“晶体”或“非晶体”)．
(4)在水中掺入酒精，混合液的凝固点比水的凝固点________(选填“高”或“低”)．由以上分析可推测，一定量的水中掺入酒精的质量越大，混合液的凝固点________(选填“越高”“越低”或“不变”)．
15．小明和小华在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒，不知道给药品降温用冰好，还是用盐水结成的冰好？他们动手测量了盐水的凝固点．
(1)在选择温度计时，有量程分别为“－2～102 ℃”和“－20～102 ℃”的温度计，应选择量程为__________的温度计，这样选择基于假设：________________________________________________________________________.
(2)在测量过程中，他们同时发现所测得盐水的凝固点并不相同，于是对比了双方的实验过程，发现烧杯中装的水都是200 mL，小明加了1汤匙的盐，而小华加了3汤匙的盐，由此作出猜想：盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关，接着他们进行了多次实验得出了不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：
盐水
浓度
0%
3%
6%
9%
12%
15%
18%
21%
24%
27%
30%
36%
凝固点
/℃
0
－2
－4
－6
－8
－11
－15
－18
－17
－1.8
－0.4
0
分析表格中数据可知：当盐水浓度增大时，其凝固点________________．
(3)你认为给冷藏盒中的药品降温最好选用____________________________(选填“冰”或“适当浓度的盐水结成的冰”)．
(4)实验后，他们联想到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪，原因是________________________________________________________________________．
考| 题| 展| 示
16．[2018·兴化模拟]如图2－3－16甲所示是“探究物质熔化规律”的实验装置．实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程．
/
图2－3－16
(1)试管内物质在熔化过程中，温度保持不变，如图乙所示为读取温度计示数的方法，正确的是______(选填“A”“B”或“C”)，该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”)．
(2)将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中进行加热固体的好处是____________；为了保证实验的效果，试管中固体物质的表面应________(选填“高于”或“低于”)烧杯中的水面的高度．
(3)实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，则测得试管内物质的温度值偏________．
(4)该同学按照正确方法进行实验，收集数据后画出了如图丙所示的熔化和凝固的图像，根据图像可知该物质的凝固点是________℃；该物质的熔化过程用了________min；DE段该物质处于________态．
教师详解详析
1．D [解析] 由图像知，该物质的温度有下降的趋势，所以该图像是凝固图像，故A、B错误；该物质在凝固过程中温度保持不变，所以该图像是晶体的凝固图像，玻璃是非晶体，海波是晶体，所以C错误，D正确．
2．D 3.凝固点 －39 降低
4．凝固 熔化 晶体
[解析] “水结冰”的过程是凝固现象，“冰化水”的过程是熔化现象，冰熔化时温度不变，说明冰是晶体．
5．熔化 吸 6．熔化 吸 7.－39 放
8．凝固 熔化 不同
9．B [解析] 冬天地窖内温度低于0 ℃时，水会凝固成冰，同时放出热量，使地窖内温度不会太低．
10．D [解析] 舌头会被“冻”在冰棍上是舌头上的水遇到比较冷的冰棍凝固成冰造成的．
11．B [解析] 0 ℃的冰变成0 ℃的水时，需要从周围吸收热量，从而会降低周围的温度，更利于冷却食物，所以0 ℃的冰效果会更好．
12．D [解析] 根据题意可知，这种“神奇物质”是一种晶体，晶体熔化吸热和凝固放热时，温度保持不变．这种晶体能使水温在55 ℃较长时间保持不变，故这种晶体的熔点为55 ℃，所以55 ℃的这种物质可能是固态(达到熔点尚未熔化)，可能是液态(刚刚熔化结束)，也可能是固液共存态(熔化过程中)，所以D正确．
13．熔化 凝固 液 升高 放 b
14．(1)B －11 (2)－6 固液共存 (3)晶体 (4)低 越低
15．(1)－20 ～102 ℃
盐水的凝固点可能低于－2 ℃
(2)先降低后升高
(3)适当浓度的盐水结成的冰
(4)积雪上撒盐，掺有杂质，积雪的熔点降低，使积雪熔化
16．(1)B 晶体 (2)受热均匀 低于
(3)高 (4)48 4 液
