2019_2020学年八年级物理上册第三章物态变化3.2熔化和凝固精讲精练含解析新版新人教版.docx

专题3.2 熔化和凝固 课前预习 1物质由固态变为液态的过程叫熔化，物质由液态变为固态的过程中叫凝固熔化过程要吸热，凝固过程要放热2固体分为晶体和非晶体两类晶体在熔化过程中不断吸热，但温度保持不变，有固定的熔化温度，即熔点，如冰、海波、石英、水晶及各种金属非晶体在熔化过程中不断吸热，温度不断升高，没有熔点，如蜡、松香、玻璃、沥青3同种物质的凝固点和它的熔点相同。4晶体熔化条件：温度达到熔点,能继续吸热；晶体凝固条件：温度达到凝固点,能继续放热。知识点解读与典例突破知识点一：熔化和凝固1.物态变化：物质各种状态之间的变化叫做物态变化。物质有三种基本形态，固态、液态和气态。状态形状（固定/不固定）体积（固定/不固定）固定固定固定液态不固定固定气态不固定不固定物体的温度发生变化时，三种状态之间能发生相互变化。2.熔化和凝固：（1）物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。（2）注意区别熔化和溶化熔化：是物质从固态变成液态的过程，是一种物态变化的过程，这个过程需要加热。所以用“火”旁“熔”，例如加热冰熔化为水，蜡加热要熔化。溶化指固体溶解，是某固态物质，在另一种液态物质分散成单个分子或离子的扩散过程。此过程不需要加热，但是必须有液体，所以用三点水旁“溶”，如把糖放在水中溶化成糖水。 3.固体熔化和凝固时的温度变化规律（1）注意：酒精灯外焰加热，水浴加热、并且加热的过程中要用搅拌器不断地搅拌冰块或者海波（被加热物体受热均匀）。（2）现象：海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到48时，海波开始熔化。在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度始终保持在熔点不变，直到熔化完后，温度才继续上升。停止加热，变成液态的海波又逐渐变成固态，温度还是始终保持在熔点不变，等到所有的海波全变成固态时，温度才又继续下降。石蜡的熔化过程则不同，随着不断加热，石蜡的温度不断上升，在此过程中，石蜡由硬变软变稀，最后熔化为液体。停止加热，由稀变软，又变成固态，温度不断降低。【例题1】（2019广西北部湾）下列过程属于熔化现象的是（ ）A冰雪消融 B霜满枝头 C滴水成冰 D樟脑片变小【答案】A【解析】A冰雪消融是固体变成液体的过程，属于熔化现象，故A符合题意；B霜满枝头是气体变成固体的过程，属于凝华现象，故B不符合题意；C滴水成冰是液体变成固体的过程，属于凝固现象，故C不符合题意；D樟脑片变小是固体变成气体的过程，属于升华现象，故D不符合题意。【例题2】（2018无锡）下列现象中由凝固形成的是()A冬天早晨草木上的霜 B春天早晨常见的雾C钢水浇铸成火车轮 D衣柜中的樟脑丸变小【答案】C【解析】霜是空气中的水蒸气在温度较低时直接凝华成固体小冰晶，属于凝华现象；雾是由空气中的水蒸气在温度降低时，放出热量液化成的小水珠，属于液化现象；樟脑丸变小是升华现象；只有钢水浇铸成火车轮是由液态变成固态，属于凝固现象，所以C项正确【例题3】（2019湖北荆州）在探究“物质熔化规律”的实验中，小芳将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中，并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，如图甲所示。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象，如图丙。请回答下列问题：（1）如图甲中的器材安装顺序是 （选填“从上至下”或“从下至上”）。（2）实验中某时刻温度计示数如图乙，此时温度计示数为 。（3）如图丙中 （选填“A”或“B”）是冰，熔化过程经历了 min。（4）当冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是 。【答案】（1）从下至上（2）4 （3）A；4（4）试管中的水达到沸点后不能继续吸热。【解析】（1）在使用酒精灯时，需要用其外焰加热，所以要先根据酒精灯确定铁圈的位置。又因为使用温度计时，温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，但不能碰到容器底和容器壁，所以要根据温度计的长度确定横杆的位置，因此按照“由下至上”安装实验装置。（2）由图可知，温度计的分度值是1，温度计的读数是4。（3）分析图象A 可知，在0时，图线呈水平，此时的温度就是冰的熔点，熔化经历的时间为6min2min4min；（4）冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热，当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够沸腾，但试管中的水可以达到沸点但无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水最终不会沸腾。知识点二：熔点和凝固点1. 根据物质在熔化时有无固定的熔化温度可将物质分为两类：晶体和非晶体。（1） 晶体：有固定的熔化温度的物质称为晶体，如海波、冰、石英、所有金属等。（2）非晶体：没有固定的熔化温度的物质称为非晶体，如石蜡、沥青、玻璃、橡胶等。2.熔点和凝固点（1）熔点：晶体熔化时的温度叫做晶体的熔点，晶体都有一定的熔点，如冰的熔点是0、海波的熔点是48、萘的熔点是80。（2）凝固点：晶体凝固时的温度叫做晶体的的凝固点，同种晶体的熔点与凝固点相同。【例题4】（2019北京）在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时，持续加热该物质，记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图线，如图所示。根据图象可知该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），判断依据是 。【答案】晶体；有熔点。【解析】根据图象是否有不变的温度判断是晶体还是非晶体，要学会从图象中找出与晶体有关的信息，解题的关键是理解图象中每一阶段表示的含义及物质的状态。晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升，晶体熔化时的温度为熔点。由图知，该物质在熔化过程中，温度保持80不变，所以该物质为晶体。并且熔点为80。知识点三：熔化吸热和凝固放热1.晶体熔化需要两个条件：温度必须达到熔点；让晶体继续吸热。晶体凝固也需要两个条件：温度必须降到凝固点；让晶体继续放热。2.晶体在处于熔点和凝固点时，可能处于液态，可能处于固态，也可能处于固液共存状态。【例题5】（2019黑龙江大庆）下列物态变化中，需要吸收热量的是（）A冰雪消融B浓雾生成 C露珠形成D窗花凝结【答案】A 【解析】A.冰雪化成水是固态变为液态，是熔化现象，熔化需要吸热。故A正确；B.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化需要放热。故B错误；C.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化需要放热，故C错误；D.窗花是室内温度较高的水蒸气遇冷凝华形成的，凝华需要放热，故D错误。习题精练一、选择题1.(2019四川乐山）下列现象产生的过程中要吸热的是（） A. 壶口附近的“白气” B. 北方的冬天，植物上的雾凇C. 夏天的清晨，蜻蜓身上的露珠 D. 铁矿熔化成的铁水【答案】D【解析】A.壶口附近的“白气”是壶中冒出的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故A不符合题意； B.北方的冬天，植物上的雾凇是水蒸气凝华形成的固态小冰晶，凝华放热，故B不符合题意； C.“夏天的清晨，蜻蜓身上的露珠是大气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故C不符合题意； D.铁矿熔化成的铁水在熔化过程中放热，故D符合题意。 2.（2019湖南郴州）如图所示是海波熔化时温度随时间变化的图象。由此可判断（）A海波是非晶体 B海波的熔化时间是5minC海波的熔点是50 D海波在熔化过程中吸收热量，温度升高【答案】C 【解析】（1）由图象可知，海波从第5分钟开始温度保持50不变，所以海波是晶体，其熔点为50，约到第8min时熔化完成，则熔化过程持续了约8min5min3min，故AB错误，C正确；（2）海波是晶体，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变，故D错误。3.（2017潍坊）如图所示是分别表示甲、乙、丙、丁四种物质熔化或凝固规律的图线，下列说法正确的是()A 甲种物质是晶体，图线表示凝固过程 B乙种物质是非晶体，图线表示熔化过程C丙种物质是非晶体，图线表示凝固过程 D丁种物质是晶体，图线表示凝固过程【答案】B 【解析】甲图线中有一段吸收热量而温度保持不变的过程，这是晶体的熔化图线；而丙图线有一段放出热量而温度不变的过程，这是晶体的凝固图线；乙图线是吸收热量温度逐渐上升，属于非晶体的熔化图线；丁图线是放出热量温度逐渐降低，属于非晶体的凝固图线，因此只有选项B正确4.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】冰熔化需要的两个条件：一是温度达到0 ；二是周围的温度比0 高冰的温度比0 低时，冰吸热升温，但不会熔化； 周围温度不比0 高时，0 的冰不能从周围吸热熔化本题的试管放在烧杯中，对烧杯加热的结果：烧杯内的冰吸热熔化，当烧杯内的一部分冰熔化，烧杯内为冰水混合物时，它的温度保持为0 不变，大试管放在烧杯里，周围是温度为0 的冰水混合物，大试管内的冰不能从与它温度相同的周围吸热，所以试管内的冰不会熔化，选项C正确5.(2018黑河)下列物态变化中，属于凝固的是()A寒冷的冬天，湖水结成冰 B炎热的夏天，冰棍周围冒“白气”C初冬的清晨，地面上出现霜 D秋天的夜晚，草叶上出现露珠【答案】A【解析】凝固是液态变为固态，水结冰是凝固现象，A项正确；B，D两项都属于水蒸气的液化现象；C项则属于水蒸气的凝华现象，故应选A.6如图所示，把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，用酒精灯在底部慢慢加热，当烧杯中的冰块大部分熔化时，试管中的冰()A也熔化一部分 B全部熔化C一点都没有熔化 D下边的熔化，上边的没熔化【答案】C 【解析】晶体熔化的条件是温度达到熔点且能继续吸热，烧杯中的冰块没有熔化完之前温度不变，始终是0 ；试管中的冰温度能达到0 ，但此时其温度与烧杯中冰水混合物的温度相同，无法继续吸热，因此不能熔化7.（2019湖南株洲）某物质在冷却过程中温度的变化曲线如图所示。据图知，这物质（）A是非晶体 B在t1时刻是固态C在t2时刻是液态 D在t2时刻正放热【答案】D 【解答】A.由图知，该物质有一段时间温度保持不变，所以该物质是晶体，故A错误；B.在t1时刻该物质还没有开始凝固，处于液态，故B错误；CD.在t2时刻是凝固过程中处于固液共存状态，此时不断放热，但温度没有降低，故C错误，D正确。8(2017济宁)炎热的夏天，小红从冰箱冷冻室中取出一些冰块放入可乐杯中，经过一段较长时间后，杯中的冰块全部变成了液态，下图中能正确反映冰块物态变化过程的是()【答案】B【解析】冰属于晶体，晶体熔化的条件是温度达到熔点且要吸收热量，当冰块温度低于0 时，它吸热升温，状态不变，当达到熔点后，吸收热量开始熔化，在熔化过程中吸收热量，而温度保持不变，直到冰全部熔化为水后，再从外界吸收热量，温度升高，所以B选项中图象是正确的9下图是对冰加热时其温度随时间变化的图像，由图可知()ABC段是一个放热过程 B冰的熔点是0 CCD段该物质处于气态 DDE段表示冰的熔化过程【答案】B【解析】此图像综合考查了冰的熔化和水的沸腾冰是晶体，熔化过程温度不变，继续吸热CD段是冰熔化完后的升温过程，处于液态；DE段表示水的沸腾过程选项B正确10.（2019山东泰安）下列自然现象中的物态变化，需要吸热的是（）A春天，河道冰雪消融 B夏天，山间云雾蒸腾C秋天，花草凝结露珠 D冬天，草木挂满白霜【答案】A 【解析】A.春天，冰雪消融，固态冰变成液态水，属于熔化现象，熔化吸热，故A正确；B.雾是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象，液化放热，故B错误；C.露珠是由空气中的水蒸气液化而成的，液化放热，故C错误；D.霜，是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故D错误。11.如图所示是甲、乙两种物质的熔化图象，下列说法正确的是（） A04min甲比乙吸热多 B48min甲不吸热C010min甲和乙内能不断增加 D010min甲和乙温度不断升高【答案】C【解析】（1）相同时间吸收的热量相同；（2）明确图象中横纵坐标所表示的内容，可以看出物质的温度整体呈上升趋势，且有一段时间物质吸热但温度不再高，说明这是晶体熔化的图象，熔化过程吸热温度不变；（3）无论晶体还是非晶体吸热内能都增加；（4）晶体熔化过程吸热温度不变；非晶体吸热温度升高。A.加热相同的时间，吸收的热量相同，故04min甲乙吸热一样多，故A错误；B.甲物质的温度整体呈上升趋势，且有一段时间物质吸热但温度不再高，说甲是晶体熔化的图象，熔化过程吸热温度不变；乙吸热温度一直升高是非晶体，故B错误；CD.010min甲和乙都吸热，内能都不断增加，只是甲是晶体，吸热温度不变，乙是非晶体，吸热温度升高，故C正确，D错误。12.（2019山东临沂）右图是某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线。由图可知该物质（）A. 是晶体，熔化持续了8minB. 在A点是液态，B点是固态C. 在A点的内能比B点的小D. 在OA段的比热容比BC段的大【答案】C【解析】ABC、由图象知，该物质在熔化过程中保持50不变，所以熔点为50，并且为晶体，物质在A点为固态，B点熔化结束为液态，熔化时间由4min开始到8min结束，共4min。 晶体在熔化过程虽然温度保持不变，但要不断吸热，内能增大，故在A点的内能比B点的小。故AB错误，C正确； D、由图象可知，相同的时间内OA段升高的温度大于BC段升高的温度，由Q=cmt可知：当吸收的热量和质量都相同时，t越大比热容就越小，所以在OA段的比热容比BC段的小。故D错误。 13.（2019山东德州）下列物态变化中属于吸热现象的是哪一组（ ）初春：冰雪消融 盛夏：洒水降温 深秋：浓雾弥漫 严冬：凝重的霜ABCD【答案】A【解析】物质在发生物态变化时必然要伴随着吸放热的进行，其中熔化、汽化、升华过程需要吸收热量，凝固、液化、凝华过程需要放出热量初春，冰雪消融是物质由固态变为液态的过程，是熔化过程，熔化吸热；故符合题意；盛夏，洒水降温是液态水变成水蒸气是汽化现象，汽化吸热，故符合题意；深秋：浓雾弥漫是水蒸气遇冷液化放热形成的，故不符合题意；严冬：凝重的霜霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，是凝华过程，凝华放热，故不符合题意。综合分析符合题意，故A正确，BCD错误。二、填空题14.海波在熔化过程中不断吸热，温度（选填“升高“或“不变”）；说明海波属于（选填“晶体”或“非晶体”）【答案】不变；晶体。【解析】海波在熔化过程中，不断吸收热量，温度不变，有固定的熔点，所以海波是晶体。15如图是A、B两种物质的熔化图象，由图象可知（填“A”或“B”）物质是晶体，该晶体的熔点是【答案】A；80【解析】考查熔化和凝固的温度时间图象晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，因此根据图象中观察是否有固定熔点区分晶体和非晶体，同时熔化时，温度不变，该温度为熔点从图中可知，A在熔化过程中吸收热量，温度保持80不变，所以B是晶体，且熔点为8016在1标准大气压下，保温瓶中盛有半瓶0摄氏度的水，现将温度为10摄氏度的冰投入水中，并盖上瓶盖，将会发生的现象是 。理由是 A水的质量减少，冰的质量增加； B水和冰的质量都不变；C水的温度降低，冰的温度升高； D水和冰的温度都不变【答案】A。因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，10的冰块吸热后温度升高，由于0的水较多，故冰块能吸收足够的热量升温到0，0的水放热后，温度不变，由液态水凝固成0的冰，故水的质量减少，冰的质量增加。【解析】考查凝固与凝固放热特点0是水的凝固点，是冰的熔点，所以在0时如果能吸热，冰会熔化，如果能放热，水会凝固。因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，10的冰块吸热后温度升高，由于0的水较多，故冰块能吸收足够的热量升温到0，0的水放热后，温度不变，由液态水凝固成0的冰，故水的质量减少，冰的质量增加。17.如图甲所示，探究冰的熔化特点，将装有碎冰的试管直接放置在空气中，不用酒精灯加热，这样做不但使试管均匀受热，而且冰的温度升高较 （选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度。图乙是根据实验数据绘制的冰熔化时温度随时间变化的图象。由图象可知，在第8分钟末，试管里的冰处于 （选填“固态”、“液态”或“固液共存态”），冰在熔化过程中温度 。【答案】慢；固液共存态；不变。【解析】本题是探究“冰熔化过程的规律”的实验，考查了加热的方法、晶体熔化过程的特点及对熔化图象的分析。学生分析物质熔化的图象，是本实验中应该掌握的基本技能之一，从图象中获取有效的信息，也是物理实验中经常运用的。（1）冰的熔点为0，所以装有碎冰的烧杯直接放置在空气中，不但能使烧杯均匀受热，而且冰的温度升高较慢，便于记录各个时刻的温度。（2）由图象可知，冰从4min开始熔化，到10min熔化完成，在第8分钟末，试管里的冰处于熔化过程，处于固液共存状态；（3）冰吸收热量温度升高，达到熔点，在熔化过程中，继续吸收热量，温度保持不变。三、实验探究题18.（2019福建）如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置（1）如图乙温度计的示数为 。（2）如图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。海波熔化过程对应图线中的 段（选填“AB”或“BC”）其熔点为 熔化过程中海波吸收的热量 放出的热虽（选填“大于”“小于“或“等于”）。（3）用质量为m1的海波做实验，绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2（m2m1）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的 （选填“b”“c”或“d”）。【答案】（1）46；（2）BC；48；大于；（3）c。【解析】由图可知，（1）由图乙知：温度计上10之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1，即此温度计的分度值为1，温度计示数为46；（2）如丙图，海波在BC段吸收热量，温度保持不变，所以BC段海波处于熔化过程。其熔点为48熔化过程中海波吸收的热量用来熔化，故大于放出的热量；（3）由题可知，其他条件不变，仅将海波的质量增加，海波的熔点是不变的，但是b、d表示熔点都变了，所以bd错误，c正确。19.（2019湖南湘潭）某固态物质加热时，其温度随时间的变化关系如图2所示，请分析并回答：（1）这是（选填“晶体“或非晶体”）的图象（选填“熔化”或“凝固”）（2）第10min时该物质处于态（选填“固”或“液”）。（3）该物质的熔点是。（4）组装图1中的实验器材时，应该（填“从上往下”或“从下往上“）组装。【答案】（1）晶体；熔化；（2）液；（3）80；（4）从下往上。【解析】（1）由图象可知，第3min时这种物质开始熔化，在第9min熔化结束，该过程中温度保持在80不变，所以这是晶体的熔化过程；（2）由图象可知，在第9min熔化结束，第10min时该物质处于液态；（3）由（1）分析可知，该物质的熔点是80；（4）安装实验器材时需要先固定下面的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，然后再调整上面的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底，故从下往上安装。20.（2019德州）小强对热现象的有关实验进行如下探究：（1）在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中用“水浴法”加热，其目的是使冰；根据图甲可知，冰属于（选填“晶体”“非晶体”）。（2）完成上述实验后，小强换用其它装置继续探究“水沸腾时温度变化的特点”。加热一段时间后，烧杯内的水温度升高，是通过方式增加水的内能。图乙水的沸点没有达到100，可能是当地大气压强（选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。（3）结合两次实验图象可知：冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是 。【答案】（1）均匀受热； 晶体；（2）热传递； 低于；（3）继续吸热，温度不变。【解析】（1）实验装置用水浴法加热，可以使冰均匀受热；由表格数据知，冰在熔化过程中，继续吸热、温度保持不变，有一定的熔化温度，因此冰属于晶体。（2）实验中，水从火吸收热量、内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能。由图知，由所绘制的乙图象可知，水的沸点低于100，此时周围环境的大气压低于一标准大气压；（3）冰是晶体，晶体在熔化的过程中需要吸热，但温度不变；水在沸腾时，吸收热量，但温度不变。21.(2017河南)小聪在“探究晶体的熔化规律”实验中，所用装置如图所示下表为他记录的实验数据，请根据装置图和表中数据回答下列问题：(1)实验时，将装有晶体的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当其“适当”的含义是：_和_。(2)该晶体的熔点是_。(3)小聪从数据中还发现：该物质在开始2 min比最后2 min升温快，这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力_(填“强”或“弱”)造成的。【答案】(1)试管不接触烧杯底也不接触烧杯壁试管中装有晶的部分完全浸没在水中(2)0(3)弱【解析】实验中要求试管不接触烧杯底也不接触烧杯壁，试管中装有晶体的部分完全浸没在水中，否则会使晶体受热不均匀晶体熔化时虽然继续加热，但温度保持在熔点不变，所以由表中数据看出该晶体的熔点为0 .该物质在开始2 min比最后2 min升温快，表明升高相同的温度固态比液态吸收的热量少，说明它在固态时吸热能力比液态时的吸热能力弱。15