苏教版八年级上物理教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：12熔化和凝固(提高)

熔化和凝固（提高）

【学习目标】
1. 知道熔化过程要吸热，凝固过程要放热；
2. 知道晶体和非晶体的区别；
3. 理解晶体的熔点和凝固点；
4. 掌握熔化和凝固过程的温度时间图象；
5. 通过探究活动，使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法；
6．了解熔化、凝固在我们生产和生活的应用。
【典型例题】
类型一、熔化和凝固
1. 如图所示，是海波的熔化图象，下列说法中正确的是（　　）
A．海波的熔点是48℃ B．海波在BC段没有吸收热量
C．在第6分钟时海波已全部熔化 D．海波在CD段是气态
【答案】A
【解析】BC段为晶体的熔化过程，由图象可知对应温度48℃即为海波的熔点，所以A选项正确；图中BC段为晶体的熔化过程，在这段过程中，温度不变，但海波仍要吸收热，所以B选项错误；图中BC段为晶体的熔化过程，第6min即固态海波的温度刚升高到熔点，刚开始熔化，所以C错误；图中BC段为晶体的熔化过程，海波处于固液共存状态，C点是海波刚全部熔化完，处于液态，所以D选项错误。
【总结升华】此题考查晶体的熔化图象，通过图象得出物理信息：晶体的熔点、初始温度、熔化过程所用时间以及各段物质对应的状态等。
举一反三：【变式】（2019 益阳）图中，表示非晶体熔化时温度随时间变化的图象是（　　）

【答案】B
类型二、综合应用与实验探究
2.把-5℃的冰投入0℃的水中（周围空气是0℃），过了一段时间（　　）
A．冰的数量增多 B．水的数量变多 C．冰和水的数量都没变 D．以上三种情况都有可能
【思路点拨】晶体熔化的条件：达到熔点，继续吸热；晶体凝固的条件：达到凝固点，继续放热。根据题目中提供的条件，周围空气是0℃，所以-5℃的冰不会熔化，但是0℃的水放出热量凝固成冰。
【答案】A
【解析】当把-5℃的冰投入0℃的水中后，热量会从0℃的水传递给-5℃的冰，0℃的水放出热量会凝固成冰块，-5℃的冰温度升高不会超过0℃，所以不会熔化，所以冰的数量会增加；故选A。
【总结升华】题目主要考察了晶体凝固的条件，达到凝固点，继续放热。
举一反三：【变式】如图所示，将一支盛水的试管插入足够多的冰水混合物中，那么试管中的水（　　）
A．很快就会结成冰 B．只要经过足够长的时间，水肯定会结成冰
C．在短时间内水不会结成冰 D．时间再长水也不会结成冰
【答案】D
3.下表是小明“探究某种物质的凝固特点”时记录的实验数据。（在标准大气压下）
（1）分析表中数据可知：第 min时的数据有明显错误。实验时的室温是 ℃。
该物质在第4min时的状态是 态，它是 （选填“晶体”或“非晶体”），在凝固过程中
热量，温度 。
（2）课后小明又进行了以下探究：如图所示，在容器A内装水，在容器B内装盐水，一段时间后发现容器A内有冰出现，由此可以判断原来容器B内盐水的温度 O℃（选填“高于”、“等于”或“低于”）
【答案】（1）1.5；21；固液共存；晶体；放出；不变；（2）低于
【解析】（1）从表格中可以得出，在1.5min的时候是48℃，所以有明显错误，到最后温度一直稳定到21℃，所以室温是21℃；从3min到4.5min温度一直稳定在48℃，为固液共存状态，该物质有固定的凝固点，说明该物质是晶体，该物质在凝固的过程中，放出热量，温度不变。
（2）从图中可以看出A容器内的液体温度受到B容器的温度影响，一段时间内，A中出现冰，说明温度降低，所以B容器的温度低于O℃。
【总结升华】晶体的凝固过程是一个放热的过程，对于这个过程所呈现的现象要熟练掌握，同时对于凝固曲线图也要会画，学会观察记录数据的表格。
举一反三：【变式】如下图是某种固体加热变成液态时的温度随时间变化的曲线图，观察图象并回答：
（1）固体在开始加热时的温度为 ，固体的熔点为 。
（2）这种物质在固态时的名称为 。
（3）图中BC段表示物质处于 状态（选填“固态”、“液态”或“固液共存”），物质在熔化过程中共持续了 分钟。
【答案】（1）-5℃；0℃ （2）冰（3）固液共存；4
类型三、熔化吸热和凝固放热
4. 装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间，把烧杯放在电冰箱的冷冻室内，过一段时间取出烧杯，发现烧杯中有一半的水结成了冰，此时小瓶中的水（　　）
A．只有表面的水结冰 B．有一半的水结成冰 C．都没结冰 D．都已结冰
【思路点拨】掌握凝固的两个必要条件：（1）达到凝固点；（2）继续放热。
【答案】C
【解析】烧杯里是冰水混合物，温度为零度。要让小瓶里的水结冰，小瓶里的水在达到零度后还必须被吸收掉凝固所需放出的热量，既然小瓶外面的水也是零度，小瓶就不会把热量传给外面，所以不结冰。
【总结升华】题目主要考察了晶体凝固的条件，达到凝固点，继续放热。水是有一定凝固点，温度降至0℃时才会凝固，在凝固的同时，水要向外放热。
举一反三：
【变式】国外研制出一种衣料，其纤维中添加了微胶囊，这种胶囊中所含的物质在常温下呈液态，在温度降低时会凝固。人们穿上用这种衣料做成的衣服，在气温降低时倍感温暖。其中的原因是 。
【答案】凝固放热
【巩固练习】
一、选择
1.海波的熔点是48℃，48℃的海波的状态是( )
A．一定是固态 B．一定是液态 C．一定是固液混合态 D．上述三种情况都有可能
2.用0℃的冰和0℃的水冷却食品，用冰的效果更好。这是因为( )
A．冰比水更凉 B．冰比水的温度低
C．冰在熔化时要吸收大量的热 D．冰可以和食品充分接触
3. 炎热的夏天，在阳光的烧灼下，柏油公路会变软，这一现象说明（　　）
A．柏油是非晶体，没有一定的熔点，受热后逐渐变软
B．柏油是晶体，受热后未达到熔点，先变软
C．柏油是晶体，受热后达到熔点，已经开始熔化
D．柏油的硬度不够，不能确认柏油是晶体还是非晶体
4.（2019 宜昌）两盆水里面都有没熔化的冰块，一盆放在阳光下，一盆放在阴凉处，在盆内冰块均未熔化完前，两盆水的水温相比（　　）
A．在阴凉处的那盆水的温度高 B．两盆水温度一样高
C．在阳光下的那盆水的温度高 D．无法确定
5.加热一块-5℃的冰，则最先出现的现象是( )
A．冰块熔化，温度上升 B．冰块熔化，温度不变 C．冰块温度上升 D．不发生变化
6.（多选）如图是海波和蜡烛的熔化实验图象，以下说法正确的是（　　）
A．甲在第2min时是固态 B．甲在ab段不吸热 C．甲的熔点是48℃ D．乙是蜡烛
7.物体放出热量，它的温度（　　）
A．一定降低 B．一定升高 C．可能降低，也可能升高 D．可能降低，也可能保持不变
二、填空
8. 固体分为 和 两类， 有一定的熔化温度，这个温度叫 ， 没有一定的熔化温度。
9. 晶体在熔化过程中要 热，温度 。晶体熔液在凝固过程中要 热，温度 。同一种晶体的熔点和凝固点 。
10.（2019 绥化）在东北，人们冬季里喜欢做“冻豆腐”。光滑细嫩的豆腐，经冷冻再解冻以后，会出现许多小孔．小孔产生的原因是豆腐里的水先 后 （填物态变化名称）而形成的。
11.请根据下表所列的是几种物质的熔点，回答问题。
（1）考察团到南极考察时，测量气温应该使用 温度计；
（2）处于-265℃的氢是 态；
（3）如果纯金戒指不小心掉进钢水中， 熔化（选填“会”或“不会”）；
（4）白炽灯发光时的温度达到2000℃以上，因此白炽灯的灯丝应选用 金属制成。
12.如图是甲、乙两种物质的熔化图象，从图中可以得出 物质是晶体，它的熔点是 ℃，加热6min时该晶体处于 态，在90℃时处于 态。晶体熔化过程所需耍的时间为 min。
三、实验探究
13. 炎热的夏季，家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软。而冰块熔化时，没有逐渐变软的过程。由此推测，不同物质熔化时，温度的变化规律可能不同，我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化，我们把碎冰放到盛有温水的烧杯中，把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据，实验装置如图1所示。
（1）图2是 （填“冰”或“蜡”）的温度随时间变化的图象。图3所示温度计显示的是蜡某时刻
的温度，它的示数是 ℃。
（2）在冰和蜡熔化过程中，如果将试管从烧杯拿出来，冰和蜡停止熔化．将试管放回烧杯后，冰和蜡又继续熔化．说明固体熔化时需要 。
（3）为了使冰和蜡受热均匀，实验中采用做法有 和 。
（4）如果让你自己实验探究冰和蜡熔化时温度的变化规律，你在实验中会想到注意哪些问题呢？请你至少写出一条注意事项 。
四、简答题
14. 我国研制的一种聚乙烯材料，超过40℃时完全熔化，低于15℃时完全凝固．有人设计，把这种材料制成小颗粒，掺在水泥中制成地板或墙板，在昼夜温度变化大的地区用这种地板和墙板修筑房屋，便可以起到调节室温的作用。请你解释，这种设计的原理是什么？
15. 白炽灯正常发光时，灯丝的温度达到2500℃以上。请你查阅物质熔点表，说明应该用什么物质作为灯丝的材料?在金属中，铁这种物质最便宜，用它行吗?为什么?
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】D
【解析】海波是晶体，海波的熔点为48℃，海波在48℃时，如果不能吸热，就会保持在48℃的状态，即为固态。海波的凝固点也为48℃，液态的海波在48℃时，如果不能放热，就会保持在48℃的状态，即为液态。如果固态海波在48℃时，继续吸热，就会开始熔化，处于固液共存的状态。如果液态的海波在48℃时，继续放热，就会开始凝固，处于固液共存的状态。
2.【答案】C
【解析】用质量相等的O℃的冰冷却物体，冰吸收热量首先熔化成O℃的水，比用O℃的水直接冷却物体多了一个冰熔化吸热的过程，所以要使物体冷却，用质量相等的O℃的冰和O℃的水，冰的效果会好些。
3.【答案】A
【解析】柏油是非晶体，所以没有一定的熔点，它是随着温度的升高逐渐由硬变软；故选A。
4.【答案】B
【解析】在一标准大气压下，冰水混合物的温度是0℃；无论冰水混合物放在阳光下，还是放在阴凉处，气压相同，都是冰水混合物，温度是相同。
5.【答案】C
【解析】给-5℃的冰加热，冰的温度首先要升高，当冰的温度升高到0℃的时候继续吸热冰才能熔化，在熔化的过程中温度保持不变。
6.【答案】ACD
【解析】如图，甲是晶体海波，乙是非晶体蜡烛；甲，在0～4min，吸收热量，温度升高，海波是固态；在4～8min，吸收热量，熔化过程，海波的熔点是48℃，海波固液共存；在8～12min吸收热量，海波是液态，温度升高。
7.【答案】D
【解析】晶体在凝固的过程中，虽然继续放热，但温度是不变的。
二、填空
8.【答案】晶体；非晶体；晶体；熔点；非晶体
9.【答案】吸；不变；放；不变；相同
10.【答案】凝固；熔化
11.【答案】（1）酒精；（2）固；（3）会；（4）钨．
【解析】（1）南极温度很低，水银的凝固点是-39℃，拿到南极后凝固变成固态，无法使用；而酒精的凝固点是-117℃，在南极仍为液态，可以用来测量气温。（2）氢的凝固点是-259℃，当它处于-265℃时，氢已凝固为固态。（3）因为金的熔点小于钢的熔点，而液态的钢水温度会超过1083℃，温度高于金的熔点1063℃，金会熔化。（4）白炽灯发光时温度高达2000℃以上，这个温度已经超过了金和钢的熔点，它们会熔化为液态，故不能使用；而钨的熔点高达3410℃，可以用来制作灯丝。
12.【答案】乙；80℃；固液并存；液；4
【解析】由图可知甲为非晶体的熔化图象，乙为晶体的熔化图象；根据图乙晶体熔化过程对应温度为80℃，故熔点是80℃。加热6min时晶体处于熔化过程中，状态为固液共存状态；在90℃时温度大于晶体的熔点，所以处于液态。根据图乙可知熔化过程为第4分钟至第8分钟，所以熔化所需时间为4min。
三、实验探究
13.【答案】（1）冰；54（2）吸热（3）水浴法加热；使用碎冰和碎蜡（或用金属棒不停搅拌）（4）试管底部不要接触烧杯底（这是参考答案，其他答案只要有道理即可）
【解析】（1）图象表示该物质温度升高到0℃时，虽然继续吸热但温度保持不变，这是晶体的熔化特征，所以是冰的图象；温度计的分度值是2℃，水银柱在50℃以上2小格处，所以读数为54℃；
（2）试管从烧杯中拿出来，冰和蜡不能吸收热量，停止熔化。将试管放回烧杯后，冰和蜡能从热水中吸收热量，又继续熔化。说明固体熔化时吸收热量。
（3）要使固体受热均匀。需要用石棉网加热，使容器底受热均匀；将固体碾成粉末，在加热过程中，用玻璃棒进行搅拌；要把固态粉末放在试管中水浴加热，使试管受热均匀。
（4）①实验前，先用刨冰机或绞肉机将冰块打碎，以保证受热均匀；②将温度计插入碎冰中间，不要碰到试管壁和底，读数时视线与温度计的液面相平，保证数据准确；③本实验不能直接用火焰加热冰，要采用水浴加热的方法，使冰受热均匀；④试管底部不要接触烧杯底；⑤冰的熔点受杂质和大气压的影响，测出的熔点可能不是0℃。
三、简答题
14.【答案与解析】白天气温高，聚乙烯材料熔化，熔化吸热；夜晚温度低，聚乙烯材料凝固，凝固放热。
15.【答案】钨；不行。铁的熔点是1535℃，低于白炽灯正常发光时灯丝的温度2500℃。
【解析】由熔点表知，钨的熔点为3410℃，高于2500℃，因此用钨作灯丝的材料，而铁的熔点只有1525℃，远低于2500℃，灯泡还没有达到正常发光的温度时，铁就会熔化，因此不能用铁作灯丝。