1、1熔化和凝固本节课学习重点是晶体熔化和凝固的过程，难点是对熔化和凝固特点的理解。学习本节课应认真做好实验，仔细观察实验现象，并通过分析和归纳得出结论。中考主要考察：晶体和非晶体熔化和凝固的特点和区别，用图像分析晶体熔化和凝固的过程，晶体熔化和凝固条件的理解与应用，熔化与凝固的物态变化判断。通常以填空题、选择题、实验题等形式出现，通过具体物理现象、图像等途径进行考查。一、物态变化1水循环地球是一个“水球” ，它表面的 72%是水，由于太阳的照射使水温升高，含有水蒸气的热空气快速上升。在上升过程中，由于高空中空气温度较低，水蒸气遇冷凝结成小水滴或小冰晶，就形成了云。当云层中的小海水滴聚集成大水滴及
2、小冰晶熔化成小水滴聚集成大水滴时，便 降落下来，这就是雨。如果高空的气温较低，水还能以雪或冰雹的形式降到地面，雪或冰雹再熔化成水，水又变成水蒸气上升，继续循环。2物态变化自然界中，不只是水有三种状态，其他物质通常也都有三种状态，分别是固态、液态、气态。处于固态、液态和气态的物质分到称为固体、液体和气体，三种状态在一定条件下是可以相互转化的。物态变化：物理学中，将物质由一种状态向另一种状态的变化称为物态变化。二、熔化1熔化的概念熔化：物质从固态变为液态的过程。2实验探究：固体熔化时温度的变化规律提出问题：冰在什么情况下由固体变为液体？冰在熔化过程中与其他周体（比如石蜡）在熔化过程中的温度变化情况
3、相同吗？猜想与假设：当给冰和石蜡加热时，它们都会熔化，但其熔化过程可能相同，也可能不同，它们熔化时温度可能保持不变，也可能发生变化。实验仪器：铁架台、石棉网、烧杯、水、冰、石蜡、温度计、钟表、火柴设计实验与制订计划：分别取适量的碎冰和石蜡（碎块） ，对它们加热，因出它们在熔化过程中温度随时间的变化关系，并根据记录的数据绘制图像，根据图像比较两者熔化时温度变的变化规律有何不同。进行实验与收集证据：分别将碎冰和石端放人两支试管中，分别加热碎冰和石蜡，观察碎冰和石蜡在2熔化过程中温度及状态的变化。每隔 1 min 记录一次温度，同时认真观察冰、石蜡的状态变化，直到全部熔化后再记录 34 次。数据记录
4、如下表：时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11冰的温度/ -10 -8 -6 -4 -2 0 0 0 0 1 2 3石蜡温度/ -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -2 0 2 5 9在直角坐标系中，纵轴表示温度，横轴表示时间，根据表格中各个时刻对应的温度在方格纸上描点.然后将这些点用平滑的曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图像。分析论证:从图像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（第5 tmin第 8 min） ，虽然继续加热，但冰的温度保持不变。当冰金部熔化后，温度又继续开高。从图像乙中看出石蜡在熔化过程中，随着
5、加热时间的增长，石蜡的温度逐渐开高。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排不同， 有的物质（如冰）在路化过程中虽然继续发热、但温皮保持不变，有的物质（如石蜡在熔化过程中先变软，后安稀，最后好化为液体，且随着加热时间的增加温度直开高。注意：实验中用水浴加热法。水浴加热法是一种给物体的均匀、间接地加然，并能控制物体温度上升快慢的好方法。3熔点海波、冰、各种金属在熔化时不断吸热，温度保持不变，这类固体有确定的熔化温度叫晶体，晶体熔化时的温度叫熔点。蜡、松香、玻璃、沥青等在熔化过程中不断吸热，温度不断上升，没有确定的熔化温度，这类固体叫非晶体，非晶
6、体没有确定的熔点。3晶体熔化必须满足两个条件：一是达到熔点，二是继续吸热。三、凝固1凝固的概念物质从液态变成固态的过程叫做凝固，晶体熔化形成的液体凝固时有固定的温度，这个温度叫做凝固点。由于凝固是熔化的相反过程，所以，同一种晶体的凝固点和熔点是相同的。2凝固放热及其应用固体熔化时吸热，所以液体在凝固过程中要放出热量。例如：在寒冷的地区，列车停靠在车站后时间长了会使刹车系统冻死而影响功能，这时可往轮和刹车装置上浇一些冷水，利用水凝固放热，保持装置温变不会降得太低而影响功能。冬天，在菜窖中放两缸水，可利用水凝固放热，防止蔬菜被冻烂。3液体凝固为晶体时的规律：放热但温度不变4液体凝固为晶体时的条件：
7、温度达到凝固点，能够继续放热。二者缺不可。四、晶体与非晶体对比晶体 非晶体物质举例 海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属 松香、玻璃、蜡、沥青熔点和凝固点 有 没有熔化过程 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，温度降低熔化条件 温度达到熔点，继续吸热 吸收热量熔化图像凝固图像五、熔化和凝固图像4如图所示是晶体萘的熔化和凝固图像，由图可知： A 点开始计时， B 点表示 t=5 min 时萘的温度为 80 ，此时萘仍全部处于固态。随着时间的推移，萘不断吸收热量，萘吸收的热量全部用于萘的熔化，温度保持不变，所以萘的熔点是 80 。 BC 段与时间轴平行
8、，到 C 点全部熔化成液态。此后，萘继续吸热升温，如 CD 段所示。从图像看出， B 点是 80 固态的萘， C 点是 80 液态的萘， BC 之间是 80 固液共存状态的萘。若从 D 点起停止加热后，液态萘温度不断降低。当降到 E 点（80 ）时，开始凝固，凝固过程中不断放热，但温度仍保持 80 不变，直到 F 点全部凝固。以后，固态萘放热，温度才开始下降，即图线中FG 段。非晶体熔化和凝固时没有确定的温度，熔化时吸热，温度不断上升。凝固时放热，温度不断下降。重难点 01 熔化与凝固关于晶体的熔化和凝固，下列说法正确的是A晶体的温度达到熔点时一定熔化B将食盐放到水中，一会儿水就变咸了，这是熔
9、化现象C晶体在凝固过程中要放出热量D晶体在熔化过程中温度可能上升【参考答案】C【详细解析】晶体的温度达到熔点时，需要继续吸收热量才能熔化，A 不符合题意；将食盐放到水中，一会儿水就变咸了，这是溶化过程，是扩散现象，B 不符合题意；晶体和非晶体在凝固过程中都要放出热量，C 符合题意；晶体在熔化过程中不断吸收热量，温度保持不变，D 不符合题意，故选 C。【名师点睛】溶化是指固态物质在液体中分散开来，最后变成液态的现象，如糖在水中会溶化；而熔5化是固态物质吸热变成液态物质的现象，如冰吸热变成水。1在探究石蜡和海波的熔化规律时，小琴根据实验目的，进行了认真规范的实验，获得的实验数据如下表所示。则下列四
10、个选项中，判断错误的是A石蜡是非晶体B海波熔化时的温度是 48 C海波在熔化过程中不需要吸热D42 时，海波的状态是固态【答案】C2把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，如图所示用酒精灯对烧杯底部慢慢加热，当烧杯中的冰块有大半熔化时，试管中的冰A熔化一部分B全部熔化C一点也不熔化D无法判断【答案】C【解析】晶体熔化的条件：一是要达到熔点，二是要继续吸热，且熔化过程中温度不再升高。当烧杯中的碎冰块熔化时，温度保持 0 不变，而此时试管中的冰的温度也会升高到 0 ，没有温度差，不能再吸收到热量，故不会熔化。故选 C。重难点 02 图像分析6架设两套完全相同的（如图甲所示）加热装置，两套装置的试
11、管中分别装有少量的相等体积的 M 固体和 N 固体。它们的加热时间温度曲线如图乙所示，在 35 min 内 M 物质从固体熔化成了液体， N 物质始终是固体。则下列说法正确的是A由图乙可知 M、 N 肯定都是晶体B N 固体的熔点是 100 C第 12 min 时 M 物质是固态D这种加热方法一般称为“水浴法”优点是被加热物质受热较均匀，缺点是加热温度一般不会超过100 【参考答案】D【详细解析】读图可知， M 有一段时间物质吸热，但温度不再升高，说明此时物质达到了熔点，正在熔化，因此这种物质属于晶体，但在 35 min 内 N 物质始终是固体，不能由此确定 N 是晶体还是非晶体，故 ABC
12、错误；将装有固体的试管放入水中加热（水浴法），温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度，缺点是加热温度一般不会超过 100 ，故 D 正确。 1如图所示，是 A B 两种物质的熔化图象。由图可知 （选填“ A 或 B”）物质是晶体，该晶体的熔点是 ，其熔化过程共经历了 min。【答案】A 80 3【解析】晶体有一定的熔点，在熔化时温度保持在熔点不变，由图可知 A 物质是晶体，此物质的熔点为 80 ，熔化过程共经历了 3 min。2（双选）如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象，下列说法正确的是7A在 t时 5 min 时，该物质处于固液共存状态B在 BC 段，该物质不吸热C该物
13、质凝固过程持续了 5 minD该物质的凝固点是 45【答案】AD【解析】由题图知，有一段时间吸热温度不变，所以该物质是晶体，从第 3 min 开始熔化，到第 6min结束，为物质的熔化过程；从第 12 min 开始凝固，到第 15 min 结束，为物质的凝固过程，故在 t=5 min 时，该物质处于固液共存状态，故 A 正确；该物质凝固过程持续了 15 min12 min=3 min，故 C错误；在 BC 段为物质的熔化过程，该物质不断吸热，但温度不变，故 B 错误；该物质的凝固对应的温度是 45 ，凝固点为 45 ，故 D 正确。故选 AD。1冰箱内壁的霜是水蒸气凝华成的小冰晶凝华过程中要热
14、量，市面上销售的 “无霜” 冰箱是通过加热系统短时升温，将霜 （填一种物态变化名称）成水后马上恢复制冷因此“无霜”。【答案】熔化2我国首架拥有完全自主知识产权的大型客机 C919 在上海浦东机场成功起飞。飞机装有无锡某企业生产的 3D 打印钛合金零件，3D 打印技术之就是在高能激光的作用下。钛合金粉末会 （选填“吸收”或“放出”）热量， （填物态变化名称）成液态，然后成型。【答案】吸收 熔化【解析】钛合金粉末在高温下由固态变成液态，是熔化现象，需要吸热；然后按构件形状重新结晶成型。3常用的温度计是根据液体的 原理制成的，如图 1 所示的温度计的一段截图，读数是 。如图 2 所示是某物质的熔化图
15、象，由此判断该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”）。8【答案】热胀冷缩 -3 晶体 4小明做“探究物质的熔化特点”实验时，绘制出如图所示的图象，该物质是 （填“晶体”、“非晶体”），图线中 CD 段物质处于 态，此过程中物质 （填“吸收”、“不吸收”）热量。【答案】晶体 液 吸收【解析】由题图知，该物质在熔化过程中，温度保持不变，所以该物质是晶体。在 BC 段处于熔化过程，物质处于固液共存状态， CD 段物质处于液态，晶体在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变。5在做“海波熔化”的实验时，他们采用如图甲所示的实验装置。将装有海波的大试管放入上面实验的沸水中并取走酒精灯，温度计 A 和 B 分别测
16、量海波和烧杯中热水的温度。根据两个温度计的示数，绘制出了海波和热水的温度随时间变化的图象（如图乙所示）。由图象可知，在第 7 min 时，大试管内的海波处于 （选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。第 10 min 后，海波的熔化将 （选填“继续”或“停止”）。【答案】固液共存态 停止【解析】由图象可知，从第 5 min 时，达到海波的熔点，开始熔化；第 7 min 时，海波正处于熔化阶段，故海波处于固液共存态，到第 10 min，海波不能继续吸热，海波的熔化将停止。96如图是一款新型水杯，在杯的夹层中封入适量的固态物质，实现了“快速降温”和“快速升温”的功能，使用时，将水杯上下晃动几分钟
17、，可以将 100 的开水降温至 55 左右的温水，也可以将冷水升温到 55 左右的温水，这款水杯被广泛成称为“55杯”。“55杯”的工作原理是A首次使用时，必须加注热水；降温时利用物质熔化吸热；升温时利用凝固放热B首次使用时，必须加注冷水；降温时利用物质凝固放热；升温时利用熔化吸热C首次使用时，加注冷热水均可；降温时利用物质熔化吸热；升温时利用凝固放热D首次使用时，加注冷热水均可；降温时利用物质凝固放热；升温时利用熔化吸热【答案】A7对甲、乙两种物资同时持续加热，其温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是A甲物质的沸点一定是 80 B乙物质的熔点一定是 60 C甲物质在 46 min 内
18、一定持续吸收热量D乙物质在 610 min 内一定是固液共存态【答案】C 【解析】ABD 选项中甲乙两种物质不能确定本身状态，不知道是沸点还是熔点，是错误的；由图知甲物质在 46 min 内温度升高，是持续吸收热量的结果，选项 C 是正确的。故本题正确选项是 C。108小明利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。绘制成图象如图乙所示，下列分析错误的是A冰是晶体B冰的熔点是 0 C冰的熔化过程持续了 15 minD冰在熔化过程中吸收热量，但温度不变【答案】C9有一支用过后未甩的体温计，其示数为 39 。用这支体温计先后去测两个体温分别是 38 和
19、 40 的病人的体温，体温计显示的示数分别是A38 ，39 B39 ，40 C38 ，40 D39 ，38 【答案】B【解析】用示数为 39 的体温计测体温 38 的病人时，水银不会回到液泡中，一次，示数仍为 39 ；用这支体温计测体温为 40 的病人时，液泡内的水银膨胀，仍可使液柱上升，达到 40 。故选 B。10用如图甲所示的装置“探究萘熔化时温度的变化规律”，图乙、丙是萘熔化时温度随时间变化的图象。请回答下列问题：11（1）根据图乙可知，萘的熔点约是 ；（2）乙图中 CD 段物质处于 （填“固态”“液态”或“固液共存状态”）；（3）某同学在实验中发现萘熔化时恒温过程不明显（如图丙），出现
20、这种现象的可能原因是 （写出一种即可）。【答案】 （1）80 （2）液态 （3）直接用酒精灯加热11如图所示是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。（1）安装实验器材时，应按照 （填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。（2）将装海波的试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌，而不是用酒精等直接加热，目的是使试管内的海波 。（3）下表是实验中记录的数据。时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10温度/ 40 42 44 46 48 48 48 48 49 50 51海波在第 6 分钟时处于 状态。【答案】 （1）自下而上 （2）均匀受热 （3）固液共存12【解析】 （1）酒精灯需
21、用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，按照从下而上的顺序进行；（2）将装有海波的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，海波的温度变化比较均 匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；（3）由表格知，第 6 min 时，物体处于熔化过程中，所以为固液共存。12小明用如图所示的实验装置，做“探究冰熔化特点”实验。（1）将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中，在碎冰中插入温度计，图中温度计示数为 （2）小明设计了一个记录实验过程的表格，表格中（a）、（b）两处应填的内容是：（a） ；（b） 。（3）小明根据实验数据，画出了冰的熔化图象，从吸放热和温度变化的角度分析，冰的熔化过程和水的沸腾过
22、程具有的共同特点是 。【答案】 （1）-6 （2）时间/min 状态 （3）吸热，温度不变13两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“蜡熔化时温度的变化规律”。（1）实验中所用温度计是利用_原理工作的。（2）为减小误差，实验过程中宜选用_（填“大颗粒”、“小颗粒”）的冰块和蜡块。（3）某一小组安装的实验装置如图 1 所示，该装置中缺少了可使用的搅拌器，会导致试管内冰块或蜡块_。在组装实验器材时，应该采用下面方案_（填“A”“B”）依次组装。13A温度计、试管、铁圈、石棉网、酒精灯B酒精灯、铁圈、石棉网、试管、温度计（4）改正实验后，两实验小组记录数据汇总如表：时间/min 0 1 2
23、 3 4 5 6 7冰的温度/ 20.0 0 0 0 0 10.0 19.9 29.7冰的状态 固态 固液 固液 固液 固液 液态 液态 液态蜡的温度/ 35.0 40.0 45.0 49.5 54.0 58.3 62.5 66.6蜡的状态 固态 固态 固态 粘稠 变稀 液态 液态 液态分析表格中的数据，你发现冰与蜡在熔化过程中的不同点是：冰熔化时温度_，蜡熔化时温度_。（两空均选填“上升”、“下降”或“不变”）（5）在上表所示实验中的第 1 分钟末至第 3 分钟末的时间内，下列说法正确的是_。A冰不断吸收热量，但温度不变B冰不吸收热量，因为它温度不变C蜡不断吸收热量，熔化温度为 49.5 （
24、6）在方格纸中画出蜡熔化时温度随时间变化的图象。（7）从图象中可以看出，加热条件不变时，蜡的温度越高，它的温度升高得越_（填“快”、“慢”）。【答案】 （1）液体的热胀冷缩 （2）小颗粒 （3）受热不均匀 B （4）不变 上升 （5）A （6）如图所示 （7）慢【解析】 （1）实验中所用温度计是利用液体的热胀冷缩原理工作的；（2）实验过程中宜选用颗粒比较小的颗粒，固体受热比较均匀，减小误差；（3）实验装置中缺少了可使用的搅拌器，会导致试管内冰块或蜡块受热不均匀；在组装实验器材时，应该依次组装酒精灯、铁圈、石棉网、试管、温度计；14（7）从图象中可以看出，加热条件不变时，蜡的温度越高，它的温度升高得越慢。
