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　　　　　　　　　　　3.2　熔化和凝固
1．物态变化
固态、液态和气态是物质常见的三种状态。随着 的变化，物质由一种状态变成另一种状态，这种现象叫作 。
2．熔化和凝固
物质从固态变成液态的过程叫作 ，例如： (列举一种即可)。
物质从液态变成固态的过程叫作 ，例如： (列举一种即可)。
熔化时要 (选填“吸”或“放”)热，凝固时要 (选填“吸”或“放”)热。
3．熔点和凝固点
(1)固体可分为晶体和非晶体。 有固定的熔化温度，这个温度叫 ，晶体熔化时不断吸热，但是温度 。 没有固定的熔化温度，非晶体熔化时不断吸热，温度 。
(2)液体凝固形成晶体时也有固定的凝固温度，这个温度叫作 。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。液体凝固形成非晶体时没有固定的凝固温度。
重难突破
1．认识固体的熔化图像
分析要点：①明确横、纵坐标的物理意义，一般横坐标对应时间、纵坐标对应温度。②知道各段图像对应的过程，一般来说上升段表示物体温度随加热时间增加而升高；水平段表示物体温度保持不变，一般是晶体的熔化过程。
【典例1】(多选)如图是甲、乙两种固体的熔化图像，则下列信息正确的是(　　)
A．BC段温度不变，所以不需要吸热
B．甲物质由固态变为液态的熔化过程，耗时6 min
C．甲物质是晶体，乙物质是非晶体
D．甲物质的熔点和凝固点相同
2．研究固体熔化时温度的变化规律
(1)实验装置。
(2)测量器材： 温度计，秒表。
(3)实验关键：①测量数据。
加热时 间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
海波的 温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 48 48 50 53 56
石蜡的 温度/℃ 40 41 42 44 46 47 48 49 51 52 54 56 59
　　②根据数据画出海波和石蜡的熔化图像。
③根据图像和数据分析熔化规律。
(4)要点探究。
①使用陶土网的目的是使物体受热均匀。
②被加热固体的颗粒大小要求尽可能用粉末或碎块，这样受热均匀。
③在做实验时，采用 “水浴加热”，目的是：a.使被加热的物质受热均匀；b.使被加热的物质受热缓慢，从而使其慢慢熔化，便于观察温度变化的规律。
④水浴法加热烧杯中的水量不宜太多，避免加热时间过长，要求是能够浸没试管中装有的固体，同时试管不能接触到烧杯底和侧壁。
⑤晶体的熔化图像中平行于时间轴的线段所对应的温度即为该晶体的熔点。
【典例2】在研究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中，小康所用实验装置如图甲所示。
(1)实验时，利用“水浴法”加热而不用酒精灯直接给试管加热，这样做的好处是____________________(写出一条即可)；为了使冰受热均匀，试管中应加入____________(选填“碎冰块”或“大冰块”)。
(2)实验时所用的温度计是根据液体的____________性质制成的。调整好器材后，他开始实验。如图乙所示(图中温度计单位：℃)，读取温度计示数的方法正确的是____(选填“a”“b”或“c”)。
(3)小康根据多次实验记录的数据绘制出冰熔化时温度随时间变化的图像，如图丙所示，分析图像可得：
①冰熔化持续了________min，加热到第4 min时该物质处于____________态；
②冰熔化时的特点是：吸收热量，____________。
(4)另一小组的同学在利用相同的器材进行实验时，观察到冰在熔化时温度计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是________(填序号)。
A．温度计的玻璃泡碰到了试管壁
B．对试管内固体不断搅拌
C．烧杯中的水过多
随堂练习
知识点一　熔化和凝固
1．糖画是一种传统民间手工艺，亦糖亦画，可观可食。将红糖、白糖和少许饴糖一起放在炉子上，待其________后方可画出各种图案；然后静置片刻待其凝固，凝固的过程中需要____热。
2．在我国“祝融号”火星车顶部，有一个叫集热窗的装置，里面装有一种叫正十一烷的物质。这种物质在白天温度高时为液态，夜间温度低时会________(填物态变化名称)放热，从而起到控温作用。
知识点二　熔点和凝固点
3．如图所示是甲、乙两种固体的熔化图像，则____是晶体，____是非晶体。图中晶体的熔点是____℃，图中C处是________态，E处是____态。
知识点三　熔化和凝固过程中的吸放热
4．有一种聚乙烯材料可以在15～40 ℃范围内熔化和凝固，则这种材料属于________(选填“晶体”或“非晶体”)。把它掺在水泥里，制作储热地板和墙壁，可以起到调节室温的作用，这是因为它在室温高时________吸热，室温低时________放热。(后两空均填写物态变化名称)
知识点四　研究固体熔化时温度的变化规律
5．某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
　
(1)如图乙(图中温度计单位：℃)所示，温度计显示的是石蜡在某时刻的温度，它的示数是________。
(2)海波熔化过程中不断________(选填“放出”或“吸收”)热量，温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)两支试管中分别盛有海波和石蜡，当两者全部熔化后，该实验小组继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出，静置于空气中自然冷却，每隔2 min同时记录一次温度，根据记录数据在同一个图像中画出它们的温度随时间变化的曲线，如图丙所示。下列说法正确的是________(填序号)。
A．石蜡的凝固点为48 ℃
B．实验室内环境温度为20 ℃
C．0～15 min内的任一时刻，石蜡和海波的温度都不可能相同
基础巩固
1．小明尝试用学过的物理知识解释一些生活现象，下列说法不正确的是(　)
A．在北方部分高寒地区，要使用酒精温度计而不是水银温度计来测量气温，这是因为液态水银比液态酒精的凝固点低
B．小明爸爸用电烙铁把玩具中断开的电路重新焊接好，焊锡发生的物态变化是先熔化后凝固
C．雪天为了使积雪快速熔化，环卫工人在路面上撒盐，这是因为盐使积雪的熔点降低
D．炎热的夏天，沥青表面被烤化，这是熔化现象
2．《天工开物》是我国古代一部综合性科学技术著作，其中许多记录都与物理知识有密切关系。例如篇章“生熟炼铁炉”：古人将铁料熔炼成铁水，炙热的铁水顺着高处管道流入几尺远的较低水塘并完成淬火，最终制成熟铁。下列能反映铁水进入水塘完成淬火过程的温度随时间变化的图像的是(　)
　　　　　　
3．内蒙古自治区东北部气温曾经达到－58 ℃，为准确测量内蒙古自治区东北部冬季的气温，小刘查阅资料了解到：水的凝固点是0 ℃，水银的凝固点是－39.3 ℃，酒精的凝固点是－117 ℃，煤油的凝固点是－30 ℃。则应选择下列哪种物质作为温度计的测温液体(　)
A．水　　　　　　　 B．水银
C．酒精 D．煤油
4．如图所示是某种晶体发生物态变化时的图像。据图回答：
(1)在BC段时，物质是________态；在DE段时，物质是________态；该物质在熔化过程中所用的时间是________min。
(2)这种物质的凝固点是________。
(3)在冬天，温度下降时，水也能结成冰。则水结冰时的过程与该图像________段是相似的。
能力达标
5．如图所示是一个自动控温杯的结构示意图，外壳用较厚的PP塑料制成，内胆使用304不锈钢，降温层材质的主要成分是海波(熔点为48 ℃)，在20 ℃的环境中，下列说法正确的是(　)
A．杯中倒入80 ℃的水时，夹层内海波温度会持续升高
B．杯中倒入20 ℃的水时，水温马上会升高
C．杯子外壳PP塑料是热的良导体
D．杯中倒入80 ℃的水时，夹层内海波熔化时要吸热
6．(跨学科)在《太空“冰雪”实验》中，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________(填物态变化名称)成“冰球”。用手摸上去，“冰球”竟然是热乎乎的，这是因为此过程中会________热量。
7．妈妈在做饭的时候，把冻肉从冰箱冷冻室取出放置在冷藏室中一段时间后再拿出来使用，妈妈说这样可以起到节能的作用，请说明其中的道理。　　　　　　　　　　　3.2　熔化和凝固
1．物态变化
固态、液态和气态是物质常见的三种状态。随着温度的变化，物质由一种状态变成另一种状态，这种现象叫作物态变化。
2．熔化和凝固
物质从固态变成液态的过程叫作熔化，例如：冰化成水、点燃的蜡烛熔化、雪糕熔化等(列举一种即可)。
物质从液态变成固态的过程叫作凝固，例如：水结冰、蜡烛油凝固、食品放入冰柜中冷冻等(列举一种即可)。
熔化时要吸(选填“吸”或“放”)热，凝固时要放(选填“吸”或“放”)热。
3．熔点和凝固点
(1)固体可分为晶体和非晶体。晶体有固定的熔化温度，这个温度叫熔点，晶体熔化时不断吸热，但是温度不变。非晶体没有固定的熔化温度，非晶体熔化时不断吸热，温度升高。
(2)液体凝固形成晶体时也有固定的凝固温度，这个温度叫作凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。液体凝固形成非晶体时没有固定的凝固温度。
重难突破
1．认识固体的熔化图像
分析要点：①明确横、纵坐标的物理意义，一般横坐标对应时间、纵坐标对应温度。②知道各段图像对应的过程，一般来说上升段表示物体温度随加热时间增加而升高；水平段表示物体温度保持不变，一般是晶体的熔化过程。
【典例1】(多选)如图是甲、乙两种固体的熔化图像，则下列信息正确的是(　　)
A．BC段温度不变，所以不需要吸热
B．甲物质由固态变为液态的熔化过程，耗时6 min
C．甲物质是晶体，乙物质是非晶体
D．甲物质的熔点和凝固点相同
解析　BC段为熔化过程，需要不断吸热，但温度保持不变，故A错误；甲物质由固态变为液态的熔化过程，耗时6 min－2 min＝4 min, 故B错误；甲物质熔化过程中，温度不变，是晶体，乙物质熔化过程中，温度不断上升，是非晶体，故C正确；甲物质是晶体，熔点和凝固点相同，故D正确。
答案　CD
2．研究固体熔化时温度的变化规律
(1)实验装置。
(2)测量器材： 温度计，秒表。
(3)实验关键：①测量数据。
加热时 间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
海波的 温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 48 48 50 53 56
石蜡的 温度/℃ 40 41 42 44 46 47 48 49 51 52 54 56 59
　　②根据数据画出海波和石蜡的熔化图像。
③根据图像和数据分析熔化规律。
(4)要点探究。
①使用陶土网的目的是使物体受热均匀。
②被加热固体的颗粒大小要求尽可能用粉末或碎块，这样受热均匀。
③在做实验时，采用 “水浴加热”，目的是：a.使被加热的物质受热均匀；b.使被加热的物质受热缓慢，从而使其慢慢熔化，便于观察温度变化的规律。
④水浴法加热烧杯中的水量不宜太多，避免加热时间过长，要求是能够浸没试管中装有的固体，同时试管不能接触到烧杯底和侧壁。
⑤晶体的熔化图像中平行于时间轴的线段所对应的温度即为该晶体的熔点。
【典例2】在研究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中，小康所用实验装置如图甲所示。
(1)实验时，利用“水浴法”加热而不用酒精灯直接给试管加热，这样做的好处是____________________(写出一条即可)；为了使冰受热均匀，试管中应加入____________(选填“碎冰块”或“大冰块”)。
(2)实验时所用的温度计是根据液体的____________性质制成的。调整好器材后，他开始实验。如图乙所示(图中温度计单位：℃)，读取温度计示数的方法正确的是____(选填“a”“b”或“c”)。
(3)小康根据多次实验记录的数据绘制出冰熔化时温度随时间变化的图像，如图丙所示，分析图像可得：
①冰熔化持续了________min，加热到第4 min时该物质处于____________态；
②冰熔化时的特点是：吸收热量，____________。
(4)另一小组的同学在利用相同的器材进行实验时，观察到冰在熔化时温度计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是________(填序号)。
A．温度计的玻璃泡碰到了试管壁
B．对试管内固体不断搅拌
C．烧杯中的水过多
答案　(1)使冰块受热均匀(或其他合理答案)　碎冰块
(2)热胀冷缩　b
(3)①4　固液共存　②温度不变
(4)A
随堂练习
知识点一　熔化和凝固
1．糖画是一种传统民间手工艺，亦糖亦画，可观可食。将红糖、白糖和少许饴糖一起放在炉子上，待其________后方可画出各种图案；然后静置片刻待其凝固，凝固的过程中需要____热。
【答案】熔化　放
2．在我国“祝融号”火星车顶部，有一个叫集热窗的装置，里面装有一种叫正十一烷的物质。这种物质在白天温度高时为液态，夜间温度低时会________(填物态变化名称)放热，从而起到控温作用。
【答案】凝固
知识点二　熔点和凝固点
3．如图所示是甲、乙两种固体的熔化图像，则____是晶体，____是非晶体。图中晶体的熔点是____℃，图中C处是________态，E处是____态。
【答案】甲　乙　48　固液共存　液
知识点三　熔化和凝固过程中的吸放热
4．有一种聚乙烯材料可以在15～40 ℃范围内熔化和凝固，则这种材料属于________(选填“晶体”或“非晶体”)。把它掺在水泥里，制作储热地板和墙壁，可以起到调节室温的作用，这是因为它在室温高时________吸热，室温低时________放热。(后两空均填写物态变化名称)
【答案】非晶体　熔化　凝固
知识点四　研究固体熔化时温度的变化规律
5．某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
　
(1)如图乙(图中温度计单位：℃)所示，温度计显示的是石蜡在某时刻的温度，它的示数是________。
(2)海波熔化过程中不断________(选填“放出”或“吸收”)热量，温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)两支试管中分别盛有海波和石蜡，当两者全部熔化后，该实验小组继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出，静置于空气中自然冷却，每隔2 min同时记录一次温度，根据记录数据在同一个图像中画出它们的温度随时间变化的曲线，如图丙所示。下列说法正确的是________(填序号)。
A．石蜡的凝固点为48 ℃
B．实验室内环境温度为20 ℃
C．0～15 min内的任一时刻，石蜡和海波的温度都不可能相同
【答案】(1)36 ℃　(2)吸收　不变　(3)B
基础巩固
1．小明尝试用学过的物理知识解释一些生活现象，下列说法不正确的是(　A　)
A．在北方部分高寒地区，要使用酒精温度计而不是水银温度计来测量气温，这是因为液态水银比液态酒精的凝固点低
B．小明爸爸用电烙铁把玩具中断开的电路重新焊接好，焊锡发生的物态变化是先熔化后凝固
C．雪天为了使积雪快速熔化，环卫工人在路面上撒盐，这是因为盐使积雪的熔点降低
D．炎热的夏天，沥青表面被烤化，这是熔化现象
2．《天工开物》是我国古代一部综合性科学技术著作，其中许多记录都与物理知识有密切关系。例如篇章“生熟炼铁炉”：古人将铁料熔炼成铁水，炙热的铁水顺着高处管道流入几尺远的较低水塘并完成淬火，最终制成熟铁。下列能反映铁水进入水塘完成淬火过程的温度随时间变化的图像的是(　B　)
　　　　　　
3．内蒙古自治区东北部气温曾经达到－58 ℃，为准确测量内蒙古自治区东北部冬季的气温，小刘查阅资料了解到：水的凝固点是0 ℃，水银的凝固点是－39.3 ℃，酒精的凝固点是－117 ℃，煤油的凝固点是－30 ℃。则应选择下列哪种物质作为温度计的测温液体(　C　)
A．水　　　　　　　 B．水银
C．酒精 D．煤油
4．如图所示是某种晶体发生物态变化时的图像。据图回答：
(1)在BC段时，物质是________态；在DE段时，物质是________态；该物质在熔化过程中所用的时间是________min。
(2)这种物质的凝固点是________。
(3)在冬天，温度下降时，水也能结成冰。则水结冰时的过程与该图像________段是相似的。
【答案】(1)固液共存　液　6
(2)80 ℃
(3)EF
能力达标
5．如图所示是一个自动控温杯的结构示意图，外壳用较厚的PP塑料制成，内胆使用304不锈钢，降温层材质的主要成分是海波(熔点为48 ℃)，在20 ℃的环境中，下列说法正确的是(　D　)
A．杯中倒入80 ℃的水时，夹层内海波温度会持续升高
B．杯中倒入20 ℃的水时，水温马上会升高
C．杯子外壳PP塑料是热的良导体
D．杯中倒入80 ℃的水时，夹层内海波熔化时要吸热
6．(跨学科)在《太空“冰雪”实验》中，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________(填物态变化名称)成“冰球”。用手摸上去，“冰球”竟然是热乎乎的，这是因为此过程中会________热量。
【答案】凝固　放出
【解析】液体球是液态的，“冰球”是固态的。物体由液态变为固态的过程称为凝固。所以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，液体球迅速凝固成“冰球”。用手摸上去，“冰球”竟然是热乎乎的，说明凝固的过程向外放出热量。
7．妈妈在做饭的时候，把冻肉从冰箱冷冻室取出放置在冷藏室中一段时间后再拿出来使用，妈妈说这样可以起到节能的作用，请说明其中的道理。
【解】把冻肉放在冷藏室中，冻肉中的冰熔化吸热，使冷藏室的温度降低，冰箱不需要再消耗电能来降低这部分温度，所以可以起到节能的作用。

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