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3.探究固体熔化时温度的变化规律
第三单元 物态变化
1.通过探究固体熔化时温度的变化规律,感知物质发生状态变化的条件。
2.知道晶体和非晶体的区别,知道晶体、非晶体熔化(凝固)时的图象特点。
3.知道不同晶体的熔点不同，同种晶体的熔点和凝固点相同。
前面我们学习了物质的六种变化，其中熔化是物质由固态变为液态的过程，那么不同的物质在熔化过程中温度随时间变化有什么规律呢？
下面让我们一起来探究吧！
一、问题导入
【实验原理和方法】
1.通过同时缓慢加热海波、石蜡，每隔一段时间观察物质状态的变化，记录一次物质的温度，分析比较物质状态发生变化时，温度随时间变化的规律。
2.通过描点连线，作出熔化图像，寻找物质状态发生变化的普遍规律。
3.水浴法加热：在探究固体熔化时温度的变化规律实验中，利用热水给加装入试管中的海波和石蜡，这种方法叫水浴法。优点：可以使物质受热均匀，还可以控制物质温度上升的速度。
一、实验：探究固体熔化时温度的变化规律
【提出问题】不同物质在熔化过程中温度如何变化
【猜想与假设】有的物质在熔化过程中温度不变，有的物质在熔化过程中温度升高。
【设计实验】利用如图所示的实验装置，给
不同物质加热，每隔一段时间记录一次物质温度，
直到物质完全熔化。
二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律
【进行实验】
1.在两个分别盛有海波和石蜡的试管中各插入一支温度计，再将试管放在盛水的烧杯中，使试管均匀受热。
2.用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热，观察海波和石蜡的变化情况，以及温度计示数的变化。
3.待海波的温度升至40℃、石蜡的温度升至50℃，每隔1min记录一次温度计的示数，在海波和石蜡完全熔化后再记录3～4次。
二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律
【收集数据】
数据记录如表所示:
二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
海波的温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 50 52 54 56
石蜡的温度/℃ 40 41 43 45 46 48 50 52 54 56 58 60
【分析与论证】
用方格纸上的纵轴表示温度,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，便得到海波和石蜡熔化时温度随时间变化的图象，结合实验现象进行分析。
二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律
现象对比
【实验结论】
不同的物质在熔化过程中温度变化的规律不同:
(1)有的物质(如海波),在熔化过程中虽然继续对它加热,但温度保持不变;
(2)有的物质(如石蜡),在熔化过程中先变软,后变稀,最后熔化为液体,且继续加热，温度一直升高。
二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律
海波 石蜡
(1)AB段:海波为固态,受热温度上升;(2)BC段:海波为固液共存态,受热但温度保持48℃不变;(3)CD段:海波为液态,受热温度上升 实验中可见,石蜡先变软,后变稀,最后熔化为液体。整个过程石蜡温度一直上升，没有固定的熔化温度
典例精讲
典例1．（2023·湖北荆州·统考中考真题）用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
（1）组装器材时，应先固定 （选填“A”、“B”或“C”）；
C
（2）下列措施不能使物质受热均匀的是 ；
A．加热过程中不断搅拌
B．通过水给试管加热
C．温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
（3）加热到某一时刻温度计示数如图乙所示，其温度为 ℃；
（4）根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图丙所示，该物质
是 （选填“晶体”或“非晶体”）；
（5）另一小组同学用相同物质进行实验，绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段，原因可能是 。（写出一种即可）
C
典例精讲
38
晶体
物质受热不均匀，导致温度测量不准确
【解析】（1）[1]实验中为了让酒精灯用外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在被测液体中，且温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，所以组装器材时，要从下到上组装，则应先固定C。
（2）[2]A．加热过程中不断搅拌，可以使被加热液体受热均匀，故A不符合题意；
B．通过水给试管加热，采用水浴加热，可以使试管受热均匀，故B不符合题意；
C．温度计的玻璃泡完全浸没在物质中，使得测量的温度准确，不能使物质受热均匀，故C符合题意。
故选C。
（3）[3]由图乙得，温度计的分度值为1℃，其温度为38℃。
（4）[4]由图丙可知，BC段物质吸收热量，温度保持不变，即该物质有固定的熔化温度，即该物质由固定的熔点，故该物质是晶体。
（5）[5]另一小组同学用相同物质进行实验，该物质是晶体，熔化过程中，温度保持不变，而实验时绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段，原因可能是物质受热不均匀，导致温度测量不准确。
典例精讲
方法归纳　
实验注意事项
1、组装实验器材应遵循自下而上的顺序。
2、研究固体的熔化实验中，为了使固体物质均匀受热，温度上升较慢，便于实验观察和记录，常使用水浴加热。
3、石棉网能使烧杯受热均匀。
4、记录时间间隔不能太长，否则可能记录不到物体熔化时温度不变的过程。
三、液体凝固时温度的变化规律
1.海波凝固时温度的变化规律:
如图所示，海波温度逐渐下降,温度降到48 ℃时,液态海波开始凝固,凝固过程温度不变,直到海波全部凝固为固体后,温度又开始下降。
三、液体凝固时温度的变化规律
2.石蜡凝固时温度的变化规律:
如图所示，整个过程石蜡温度一直下降。石蜡由稀变软再变硬,逐渐变成固体。
典例精讲
典例2．（2023·福建·统考中考真题）利用低温箱和温度传感器探究不同温度的水降温的快慢，温度传感器可实时监测并自动记录水温，如图甲所示。
（1）实验时，在三个相同的杯子中加入 相同、初温不同的水。将温度传感器的探头浸没水中测量水温时，应注意探头不要 ；
质量
接触杯底或接触杯壁
（2）将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环，使得三杯水受冷环境 ；
（3）同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度，并获得温度随时间变化的图象如图乙。分析图象可知：在其他条件相同的情况下，初温高的水降
温 （填“快”或“慢”）；水在凝固过程中， 热量，温度保持不变；
（4）为提高实验结论的普遍性，实验时应在每杯水中放入多个探头，对杯子中不同的 水进行测量。
相同
典例精讲
快
放出
位置
【解析】（1）[1][2]根据控制变量法，在三个相同的杯子中加入质量相同和初温不同的水，温度传感器的探头浸没水中，不能碰到杯底或杯壁。
（2）[3]为了使水受冷环境相同，需要将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环。
（3）[4][5]由图乙可知，水从80℃降低到0℃，大约需要3.2×103s，水从40℃降低到0℃，大约需要3×103s，水从30℃降低到0℃，大约需要2×103s，说明在其他条件相同的情况下，初温高的水降温快。降到0℃后保持不变，说明水在凝固过程中，放出热量，温度不变。
（4）[6]为了使实验结论具有普遍性，避免偶然性，在每杯水中放入多个探头，对杯子中不同的位置的水进行测量。
典例精讲
四、熔点和凝固点
1.晶体和非晶体：
（1）固体可分为晶体和非晶体。
（2）晶体：有固定熔化温度的固体叫做晶体。如冰、萘、石英、明矾、海波、食盐、各种金属等。
（3）非晶体：没有固定熔化温度的固体叫非晶体。如松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料、石蜡、蜂蜡等。
四、熔点和凝固点
2.熔点和凝固点：
（1）熔点：晶体熔化时的温度叫熔点，非晶体没有确定的熔点。
（2）凝固点：液体凝固成晶体时的温度叫做凝固点，非晶体没有固定的凝固点。
（3）同一种晶体的熔点和凝固点相同。
典例精析
【解析】金属属于晶体，其温度达到熔点并且继续吸热时，金属就会熔化。根据题目表述此金属的熔点在15℃到45℃之间，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
典例3．（2023·北京·统考中考真题）将某种金属制成的勺放入15℃的水中，金属勺没有熔化；将该金属勺放入45℃的水中，发现金属勺逐渐熔化。该金属的熔点可能是（　　）
A．10℃ B．30℃ C．50℃ D．60℃
B
典例精析
【解析】A．由图可知，随着时间的增长，温度降低，从第8min到第18min温度不变，是晶体的凝固图像，故A错误；
B．第8min到第18min是该物质的凝固过程，在第4min时是液态，故B错误；
C．第12min是该物质的凝固过程，凝固放热，故C错误；
D．从第8min到第18min温度保持80℃，该物质的凝固点为80℃，故D正确。
故选D。
典例4．（2023·湖北恩施·统考中考真题）如图所示，是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）
A．该图是某晶体的熔化图像
B．该物质在第4min时是固态
C．在第12min时不吸热不放热
D．该物质的凝固点为80℃
D
课堂反馈
1．（2022秋·湖南郴州·八年级统考期末）某晶体熔化时，温度随时间变化的图像如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．第5min，晶体开始熔化
B．晶体熔化过程持续了25min
C．晶体在熔化过程中不吸收热量
D．第15 min时，物体处于固液共存状态
2．（2022秋·陕西西安·八年级校考期末）如图中，表示非晶体熔化时温度随时间变化的图象是（　　）
A． B． C． D．
D
B
课堂反馈
3．（2022秋·湖北武汉·八年级统考期末）利用如图甲所示的装置探究固体物质熔化时温度的变化规律，在0～35min内对物质加热，得到如图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法不正确的是（　　）
A．除图甲中器材外，还需要用到的测量器材有天平和停表
B．该物质在熔化过程中温度不变
C．该物质熔点为80℃，熔化过程持续了大约15min
D．该物质在10～25min内吸收热量
4．（2022·广东揭阳·统考模拟预测）如图所示是甲、乙两种固体熔化时温度随时间变化的图像，则以下说法正确的是（ ）
A．甲在第6min时是固态 B．甲在ab段不需要吸热，内能不变
C．甲的熔点是48℃ D．甲和乙熔化过程所用的时间相同
A
C
课堂反馈
3．（2022秋·湖北武汉·八年级统考期末）利用如图甲所示的装置探究固体物质熔化时温度的变化规律，在0～35min内对物质加热，得到如图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法不正确的是（　　）
A．除图甲中器材外，还需要用到的测量器材有天平和停表
B．该物质在熔化过程中温度不变
C．该物质熔点为80℃，熔化过程持续了大约15min
D．该物质在10～25min内吸收热量
4．（2022·广东揭阳·统考模拟预测）如图所示是甲、乙两种固体熔化时温度随时间变化的图像，则以下说法正确的是（ ）
A．甲在第6min时是固态 B．甲在ab段不需要吸热，内能不变
C．甲的熔点是48℃ D．甲和乙熔化过程所用的时间相同
A
C
课堂反馈
5．（2023·广东肇庆·统考二模）为了探究某物质在固态和液
态时的吸热升温现象，小明用酒精灯均匀加热0.5kg该种固体，
根据实验数据绘制出的温度与时间的图线如图所示。由图知
该物质是 （选填“A．晶体”或“B．非晶体”），该物
质熔化过程用了 min；小明通过图像信息得出（BC阶段）
加热了4分钟，温度升高了40℃，则该物质在固态（OA阶段）
加热了 分钟。
6．如图是甲、乙两种物质的熔化图像，从图中可知 物
质是晶体，加热7min时该晶体处于 状态。
A
4
2
乙
固液共存
7．（2022秋·重庆·九年级校考期中）小明在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示。
（1）蜡在加热过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示，温度是 ℃，整个熔化过程实验数据如下表，可以判断蜡属于 （选填“晶体”或“非晶体”）。
39
课堂反馈
非晶体
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
课堂反馈
（2）向试管中放入碎冰，根据加热过程中记录的数据画出如图丙所示的温度—时间图像，由图像可知：冰的熔点是 ℃，冰熔化时 热，温度 。
（3）小强把冰放入如图丁所示的烧杯中，并未用酒精灯加热，冰也熔化了。于是他认为冰熔化不需要吸收热量，他的想法 （选填“正确”或“不正确”），他采用这样的装置探究冰的熔化特点是 （选填“可行”或“不行”）的，原因是
。
0
吸
保持不变
不正确
可行
冰从空气中吸收了热量，冰达到熔点后继续吸热也是能够熔化的
课堂小结
探究固体熔化时温度变化的规律
实验：探究固体熔化时温度的变化规律
熔点和凝固点
液体凝固时温度的变化规律

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