熔化和凝固（解析版）

3.2熔化凝固基础概念梳理基础概念梳理1．回顾实验和探究：（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）（1）探究物质的熔化和凝固过程：过程根据实验图象可知，该固体是晶体，AB段物质处在固态。该物质在BC段需要吸热，但温度不变。熔化过程经历了4min．图像熔化规律请将表格的空格填好。固体相同点不同点晶体都需要吸热温度不变有熔点非晶体温度升高无熔点结论该物质的熔点是230℃，凝固点是230℃，说明同种物质的熔点和凝固点相同。方法物质吸热与否，是通过用酒精灯加热来说明，这里运用的是转换法。【解析】（1）①观察图象可知看出：该固体有一定的熔化温度，是晶体，AB段物质处在固态。该物质在BC段正在熔化过程中，因此需要吸热，但温度不变。熔化过程从第3min开始，到第7min结束，共经历了4min。②晶体和非晶体在熔化时的相同点是都需要吸收热量；③从图象中可以看出，该物质的熔点是230℃，凝固点是230℃，说明同种物质的熔点和凝固点相同。④物质吸热与否，是通过用酒精灯加热来说明，这里运用的是转换法。【答案】（1）晶；固；吸热；不变；4；都需要吸热；230℃；230℃；相同；转换。2．请你将下列常见物质在通常状态下进行分类（只写序号）①水银；②玻璃；③松香；④石蜡；⑤酒精；⑥铁块；⑦塑料；⑧沥青。（1）属于晶体的是①⑥；（2）属于非晶体的是②③④⑦⑧。【解析】根据晶体有固定熔点，非晶体没有熔点，可以判断出晶体有①⑥；非晶体是②③④⑦⑧；而①⑤通常状态下均是液体，不属于晶体或非晶体；【答案】（1）①⑥；（2）②③④⑦⑧；课后培优练课后培优练级练培优第一阶——基础过关练3．下列物质中全都是晶体的是（）A．铁、食盐、松香 B．铝、冰、海波 C．金、海波、石蜡 D．冰、石英、玻璃【解析】A、铁和食盐是晶体，松香是非晶体，故A错误；B、铝、冰、海波都是晶体，故B正确；C、金和海波是晶体，石蜡是非晶体，故C错误；D、冰和石英是晶体，玻璃是非晶体，故D错误。【答案】B。4．金属“镓”是晶体，如图，将一块柱形的金属“镓”轻轻地放在手心，很快就会变成一颗液滴，由此可知该过程（）A．金属“镓”发生熔化 B．金属“镓”发生液化 C．该过程金属“镓”放热 D．金属“镓”的熔点高于手的温度【解析】AB、将一块金属放在手心，金属很快熔化成了一颗液滴，是由固态变为液态的熔化过程，故A正确、B错误；C、金属“镓”熔化过程中是需要吸热热量，故C错误；D、金属“镓”需要从手心吸收热量，熔点低于手的温度，故D错误。【答案】A。5．在探究“冰熔化时温度与时间的关系”实验中，把碎冰装在大试管中，将大试管放在水中加热，这种加热方式称之为“水浴法”加热；在该实验中我们一般采用的水是常温水而不用开水的原因是（）A．增长冰的熔化时间 B．均匀受热 C．增大受热面积 D．缩短实验时间【解析】在探究“冰熔化时温度与时间的关系”实验中，把碎冰装在大试管中，将大试管放在水中加热。实验中用常温水而不用开水的好处是缓慢加热，方便记录冰的温度变化，这样实验效果会好一些。【答案】A。6．用0℃的冰来冷却物体比用相同质量0℃的水冷却物体效果好。这是因为冰熔化过程中要吸收热量。【解析】0℃的水和0℃的冰温度相同，冷热程度相同，用0℃的冰冷却物体效果较好，因为0℃的冰熔化成0℃的水的过程中，吸收热量，会降低物体的温度，更利于冷却物体，所以0℃的冰冷却效果会更好。【答案】熔化；吸收。7．小江往热熔枪中（如图）装入塑料条，接通电源，等待一段时间后发现塑料逐渐变软变稀。可见，塑料是非晶体（选填“晶体”或“非晶体”）。【解析】塑料受热会逐渐变软变稀，直至完全变成液态。在此过程中，它的温度不断升高，没有一定的熔点，所以塑料不是晶体。【答案】非晶体。8．受寒潮影响，2022年2月20日凌晨到早上广西全境多地出现了雨夹雪天气，广西开启了大范围低温冰冻雨雪天气模式，如图所示，高寒山区山顶一角被一层积雪覆盖。雨夹雪的形成原因是雨滴从高空下落的过程中遇到低于0℃的强冷空气时，雨滴凝固（填物态变化名称）形成冰雹或者雪，当它们下降到低空中遇到高于0℃的空气时，有一部分的雪和冰雹会熔化（填物态变化名称）成水滴，当它们到达地面时，就成了雨夹雪。【解析】雨夹雪的形成原因是雨滴从高空下落的过程中遇到低于0℃的强冷空气时，雨滴凝固形成冰雹或者雪；当它们下降到低空中遇到高于0℃的空气时，有一部分的雪和冰雹会熔化成水滴。【答案】凝固；熔化。9．光纤熔接机（如图）主要用于光通信项目中光缆的对接和维护，主要是靠高压电弧放电将需要对接的两光纤断面熔化（填写物态变化名称），同时用高精度运动机构平缓推进让两根光纤融合成一根，再让光纤放热（选填“吸热”或“放热”）凝固，即完成对接。【解析】光纤熔接机在对接光缆时，靠高压电弧放电，使光纤温度升高，将需要对接的两光纤断面熔化，同时用高精度运动机构平缓推进让两根光纤融合成一根，然后再让光纤放热凝固，即完成对接。【答案】熔化；放热。10．如表所示是几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点，请根据表中信息回答：﹣15℃时，水银处于液态；白炽灯发光时的灯丝温度高达2500℃，应该选择钨做灯丝。物质水银铁钨锡熔点/℃﹣3915353441232沸点/℃3572750//【解析】水银的熔点是﹣39℃，所以﹣15℃时的水银处于液态；钨的熔点是3441℃，所以应选择表中的金属钨做灯丝。【答案】液；钨。11．如图为关于“55°”水杯的图片。将沸水倒入这种杯中摇一摇，便可使水温快速变为55℃，并在一定时间内保持温度不变，这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒，这种颗粒是晶体（选填“晶体”或“非晶体”），使沸水降温利用了它熔化吸热的特点。【解析】由题意可知，将沸水倒入“55°”水杯后摇一摇，便可使水温快速变为55℃，并在一定时间内保持温度不变，说明这种颗粒由固体变为液体时吸热但温度保持不变，故这种颗粒是晶体，使沸水降温利用了它熔化吸热的特点。【答案】晶体；熔化吸热。12．“寒冰神掌”是《笑傲江湖》中左冷禅自创的一种武功。发功时，伸出手掌罩在杯口，杯中的水立刻结成冰，假如冰的温度为﹣2℃，根据物理原理可知，手掌的温度应低于（选填：“低于”“高于”或“等于”）﹣2℃。按常理，这种武功是不可能练成的。下雪天，人们为了出行方便，常常向积雪的路面上撒盐，原因是熔点降低，雪更容易熔化。【解析】（1）发功时，伸出手掌罩在杯口，杯中的水立刻结成冰，此过程中，水（冰）放出热量，手掌吸收热量，假如冰的温度为﹣2℃，手掌的温度要比这个温度还要低，故手掌的温度要低于﹣2℃。（2）下雪天，人们为了出行方便，常常向积雪的路面上撒盐，积雪中有杂质，会降低雪的熔点，雪更容易熔化。【答案】低于；熔点降低，雪更容易熔化。13．小刚同学在探究某种物质熔化特点的实验中，根据实验数据画出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图象。由图象可知，该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”），其熔点是80℃，在熔化过程中温度不变；在加热6min时，该物质处于固液共存态（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。【解析】由图象可知，该物质在熔化过程中（BC段）吸收热量，温度保持80℃不变，则该物质为晶体，这个不变的温度叫做熔点，即该物质的熔点是80℃；在熔化过程中，虽然该物质的温度保持不变，但要继续吸收热量，所以其内能变大；在加热6min时，该物质处于固液共存态。【答案】晶体；80；不变；固液共存态。14．为确保2022年北京冬奥会顺利举行，需要进行人工造雪。造雪机在工作时，不断将水吸入，并持续从前方喷出“白雾”，在“白雾”下方沉积成一层“白雪”。造雪机在造雪过程中，水发生的最主要物态变化是凝固。【解析】造雪机吸入的是水，所以喷出的是雾化的小液滴，小液滴在遇冷后放热凝固就会形成“白雪”。【答案】凝固。培优第二阶——拓展培优练15．下表为几种物质熔点，根据表中数据下列说法错误的是（）几种物质的熔点/℃（标准大气压下）物质熔点物质熔点物质熔点纯铁1535铝660固态水银﹣38.8铜1083铅328固态酒精﹣117金1064冰0A．表中所有物质均为晶体 B．铁锅可以用来熔化铜 C．﹣38.8℃的水银一定为液态 D．测量﹣50℃的气温要用酒精温度计【解析】A、表中物质都有熔点，所以都是晶体，故A不符合题意。B、铁的熔点是1535℃，铜的熔点是1038℃，铜的熔点低于铁的熔点，所以铁锅可以熔化铜，故B不符合题意。C、水银的熔点是﹣38.8℃，水银在﹣38.8℃时，水银可能是固态，可以是液态，可以是固液共存，故C符合题意。D、酒精的熔点是﹣117℃，沸点的78℃，酒精温度计能测量的温度范围是﹣117℃～78℃，所以酒精温度计能测量﹣50℃的气温；水银的熔点是﹣38.8℃，﹣50℃时，水银是固态，所以不能选择水银温度计，故D不符合题意。【答案】C。16．把盛有碎冰块的大试管插入烧杯的碎冰块中，用酒精灯对烧杯底部加热，如图所示，当烧杯中的冰块大部分熔化时，试管中的冰（）A．一点都没熔化 B．下边的熔化，上边的没熔化 C．也熔化一部分 D．全部熔化【解析】冰是晶体，若给烧杯中的冰加热时，烧杯中的冰会熔化，但在冰的熔化过程中温度为0℃，保持不变，所以试管中的冰能达到熔点0℃，但试管中的冰和烧杯中的冰的温度相同，试管中的冰不能从烧杯中继续吸热，所以不能熔化，故A正确，BCD错误。【答案】A。17．“瑞雪兆丰年”，今年春节前夕，陕西大面积出现了一次强降雪。关于雪的说法正确的是（）A．“下雪不冷化雪冷”中“化雪冷”主要是雪熔化放热 B．雪后路面撒盐加快融雪速度，主要是因为撒盐提高了雪的熔点 C．下雪后可适当减弱噪声 D．雪在熔化时吸热温度不断升高【解析】A、化雪是熔化过程，熔化是吸热过程。所以感觉“化雪冷”，故A错误。B、向雪上撒盐，雪很快就熔化了，是因为撒盐后降低了雪的熔点，使雪在温度低的时候熔化，故B错误。C、松软的雪有许多小孔，这些小孔可以吸声，在传播过程中减弱噪声，故C正确。D、雪是晶体，雪在熔化时吸热温度不变，故D错误。【答案】C。18．2022年春晚现场，四川省文物考古研究院三星堆考古研究所发布了一件三星堆青铜大面具（如图），与全国人民共庆新春佳节。铸造青铜器大面具时（）A．铜先液化后凝固 B．铜先放热后吸热 C．铜有熔点但没有凝固点 D．可用熔点比它高的铁锅熬制【解析】AB、铸造青铜器时先将铜熔化成液态，需要吸收热量；再倒入模具中发生凝固成型，放出热量，所以整个过程是先吸热后放热，故AB错误；C、铜属于晶体，有一定的熔点和凝固点，故C错误；D、熬制铜的容器材料需要熔点高于铜的熔点，所以可用熔点比铜高的铁锅熬制，故D正确。【答案】D。19．北方冬天菜窖里放几桶水，利用凝固放热使窑里温度不至太低，菜不至冻坏。夏天，往饮料中加冰，饮料的温度下降很多，一方面是冰块温度低，另一方面是熔化吸热。【解析】（1）北方冬天菜窖里放几桶水，利用凝固放热使窑里温度不至太低，菜不至于冻坏；（2）夏天在饮料中加上几个冰块，会使饮料的温度下降。这样做一方面是因为冰块的温度比饮料低，饮料可以向冰块放热；另一方面是因为冰块熔化过程吸热。【答案】凝固放热，熔化吸热。20．小明发现严冬季节水缸里的水结冰了，但腌菜缸里的盐水却没有，小明猜想，水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想，他研究盐水的凝固过程。并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图象，如图甲所示。盐水的凝固点为﹣2℃，由此证明了小明的猜想是正确（选填“正确”或“错误”）的，严寒的冬天，地面上的积雪不能及时熔化，会影响交通安全。人们采取在雪上撒盐的方法，可使雪在较低气温下熔化。原因是：在雪上撒盐可以降低（填“提高”或“降低”）雪的熔点。【解析】由图可知，盐水的凝固点为﹣2℃，由此证明了小明的猜想是正确的，严寒的冬天，地面上的积雪不能及时熔化，会影响交通安全。人们采取在雪上撒盐的方法，可使雪在较低气温下熔化。原因是：在雪上撒盐可以降低雪的熔点。【答案】﹣2；正确；降低。21．在“太空冰雪实验”中，王亚平用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球，液体球迅速凝固（填物态变化名称）成“冰球”，用手摸上去，发现“冰球”竟然热乎乎的，这是因为凝固放热的原因。【解析】液体球迅速变成“冰球”，属于凝固现象；过饱和乙酸钠溶液凝固成固态是放热过程，所以“冰球”是热乎乎的。【答案】凝固；凝固放热。22．如图甲所示将海波放入大试管中，在烧杯中倒入热水。根据温度计A和B的示数，绘制出海波和热水的温度随时间变化的图像，如图乙所示。由图像可知，在第8min时，大试管内的海波处于固液共存态（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）；第10min后，海波的熔化将停止（选填“继续“或“停止”），海波的温度将先不变，后下降（选填“直接下降”或“先不变，后下降”）。【解析】（1）由图乙可知，第8min时海波处于熔化过程中，为固液共存态；（2）由图乙可知，第10min时，热水和海波的温度相同，海波不能从热水中吸收热量，停止熔化；（3）第10min后，海波放出热量开始凝固，海波凝固时温度不变，完全凝固后，温度继续下降。【答案】固液共存态；停止；先不变，后下降。培优第三阶——中考沙场点兵23．一种合金魔术道具，久握在34℃的手中不熔化，放在60℃的水中会熔化，则该合金的熔点可能是（）A．16℃ B．30℃ C．47℃ D．70℃【解析】久握在34℃的手中不熔化，放在60℃的水中会熔化，说明该合金的熔点t：34℃＜t＜60℃，故ABD选项错误，C选项正确。【答案】C。24．如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可以判断（）A．该物质是非晶体 B．该物质的熔点是80℃ C．第10min时，该物质已完全熔化 D．该物质在10～25min内没有吸收热量【解析】AB、由图知，此物质在熔化过程中保持80℃不变，则该物质为晶体，并且熔点为80℃。故A错误，B正确；CD、由图知，该物质从第10分钟刚开始熔化到第25分钟完全熔化完，熔化过程吸热温度保持不变，故C、D错误。【答案】B。25．1标准大气压下，冰熔化过程中冰水混合物的温度等于（小于/等于/大于）水凝固过程中冰水混合物的温度，冰熔化过程中所需环境温度大于（小于/等于/大于）水凝固过程中所需环境温度。【解析】标准大气压下，冰熔化过程中冰水混合物的温度不变，为0℃，水凝固过程中冰水混合物的温度不变，为0℃，所以两者温度相同；冰熔化过程中需要继续吸热，所以所需环境温度大于0℃，水凝固过程中需要继续放热，所以所需环境温度小于0℃。【答案】等于；大于。26．我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”（如图）这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是熔化。【解析】“铁化如水”描述的物态变化是熔化。【答案】熔化。27．如图所示为某种物质熔化时温度随时间的变化图象，由此判断该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）。【解析】由图知，该物质在熔化过程中，温度保持48℃不变，所以该物质为晶体。【答案】晶体。28．图甲是某小组“探究海波熔化时温度变化规律”的实验装置，每隔1min记录一次温度值。实验数据