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1、14.34.3 探究熔化和凝固的特点探究熔化和凝固的特点图 431一 熔化和凝固 熔化物质由_变为_的过程吸热凝固物质由_变为_的过程放热二 探究熔化和凝固的特点 1探究海波熔化和凝固的特点 实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、海波晶粒、搅拌棒、试管、温度 计、水、停表。 实验步骤: (1)按图 432 安装实验仪器。图 432 (2)把装有海波_的试管放到盛水的烧杯里。 (3)用酒精灯加热,并用搅棒不断搅动_。 (4)从 35 开始,每隔 1 分钟读一次温度,直到海波晶粒全部熔化后再观察 3 min。 (5)把测得的数据记录在表格中,并画出海波熔化时的温度时间图像。(表格图像略)
2、(6)当海波晶粒全部熔化为液体后,让它慢慢冷却,每隔 1 min 记下海波的温度。 实验结论:海波开始熔化时的温度是 48 ;海波在熔化过程中,继续加热,温度保 持_;海波熔化为液体时,继续加热,温度_。 评估交流:(1)实验中采用水浴加热的方法使物质受热均匀,使其温度缓慢上升,便于 记录温度值。(2)当晶体的熔点低于水的沸点时,才可以用水浴法加热。(3)温度计的玻璃 泡需浸没在海波晶粒的中。 2探究石蜡熔化和凝固的特点 实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、石蜡碎屑、搅拌棒、试管、温度 计、水、停表。 实验步骤:2(1)按装置图安装实验仪器(同图 432)。 (2)把装有石蜡_的试管
3、放到盛水的烧杯里。 (3)用酒精灯加热,并用搅棒不断搅动_。 (4)从 40 开始,每隔 1 min 读一次温度。 (5)把测得的数据记录在表格,并画出石蜡熔化时的温度时间图像。 (6)把实验装置中的烧杯和酒精灯移去,仔细观察可见,试管中的石蜡会慢慢地从液态 变成固态。 实验结论:石蜡在熔化的过程中,温度_。三 晶体和非晶体 晶体非晶体示例 海波、冰、食盐、石墨、金属等石蜡、松香、玻璃、沥青 等外形 有规则的几何外形 没有规则的几何外形熔化(凝固) 时温度的变 化熔化(凝固)时温度保持不 变,有熔点(凝固点)熔化(凝固)时温度不断上 升(下降),没有熔点(凝固点)不同点相同点熔化(凝固)过程吸
4、热(放热)四 熔化和凝固的“温度时间”图像1晶体熔化曲线解读 如图 433 所示,图中 AB 段为固体吸热升温阶段,BC 段为晶体吸热_阶段, CD 段为液体吸热升温阶段;熔化所用时间 t_。图 433 2熔化和凝固时“温度时间”的其他图像 如图 434 所示,图甲为_凝固图像,图乙为_熔化图像,图丙 为_凝固图像。图 434类型一 熔化和凝固现象 例 1 下列物态变化中,属于熔化的是( )3A水沸腾时水面上方出现“白气” B盘子里的水晾干了 C湖水表面结冰 D铁块化成铁水 方法指导运用概念辨析法判断物态变化 熔化是物质由固态变成液态的过程,注意运用概念辨析法解题,要判断是哪一种物态 变化,首
5、先要分清物质初末的状态,然后依据相关概念去判断。还可运用口诀“硬吸软” 判断物态变化的吸放热情况。 类型二 探究熔化和凝固的特点 例 2 用如图 435 甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律,请回答下列问题。图 435 (1)将装有萘的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使 试管受热均匀,而且萘的温度上升速度较_(选填“快”或“慢”),便于及时记录 各个时刻的温度。 (2)除如图甲所示实验器材外,还需要的实验器材有火柴、_和_。(3)萘加热一段时间后,可看到烧杯中有“白气”冒出, “白气”是_(填序号)。A水蒸气 B小水珠 (4)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图像。从开
6、始熔化到完全熔化,大约持续了 _min。导学号:47732058 实验点拨 (1)晶体熔化要吸收热量,温度上升,达到熔点时开始熔化,熔化过程中 温度不变。 (2)晶体熔化条件:温度达到熔点,继续吸收热量。 (3)液体凝固成晶体时要不断放热,但温度保持在凝固点不变。 (4)实验中并没有直接用酒精灯对萘加热,而是通过热水对萘加热,这种给物质加热的 方法称为“水浴法” 。利用“水浴法”给物质加热的好处:能使物质均匀吸热;使物质 的温度缓慢上升,便于记录温度值。 类型三 晶体和非晶体 例 3 如图 436 所示是 A、B 两种物质熔化时的温度时间图像,其中_物质 是晶体,它的熔点是_,在第 8 min
7、 时,这种晶体处于_状态。导学号:477320594图 436 方法指导晶体与非晶体的判别方法 (1)从有无确定的熔点(凝固点)来判断,晶体有固定的熔点(凝固点),非晶体没有熔点(凝 固点)。(2)从熔化过程特点来判断,晶体熔化过程中温度不变,状态变化过程是固态固 液共存液态,而非晶体熔化过程中温度持续升高,状态变化过程是固态软稀液态。 (3)从熔化的条件来看,除了都要吸热外,晶体必须达到熔点才开始熔化,而非晶体则不需 要。(4)从熔化和凝固图像来判断,图像中有一段平行于时间轴的线段则为晶体,没有则为 非晶体。课堂反馈(十八) 探究熔化和凝固的特点 1在图 181 中填入物态变化的名称及该物态
8、变化的吸、放热情况。图 181 2冻豆腐(如图 182 所示)以其孔隙多、弹性好、营养丰富、味道鲜美而深受人们喜 爱。制作冻豆腐的过程主要是想办法去除新鲜豆腐中的水分。先将鲜豆腐放在冰箱中冷冻, 发生_,然后在较高温度下放置一段时间,使冰发生_。(两空均填物态变化 名称)5图 182 3夏天,我们吃雪糕觉得凉爽,是因为雪糕在口中( ) A液化吸热 B熔化放热 C凝固吸热 D熔化吸热 4晓雯同学在做探究“物质的熔化规律”的实验时,观察到试管内的物质在熔化过程 中温度保持不变,此时温度计示数如图 183 所示,则该物质的熔点是_。如果 让该物质凝固,如图 184 所示图像中能正确反映该物质凝固过程
9、的是_。图 183图 184 5有一种乳白色的固体物质,从 250 就开始熔化,直到温度升高到 300 时,熔 化才结束,这种物质一定是_(选填“晶体”或“非晶体”),此物质在熔化过程中 _(选填“吸热”或“放热”)。 6下列物质中,全部都是晶体的一组是( ) A石英、玻璃、金属 B冰、食盐、金属 C松香、水晶、金属 D海波、金刚石、沥青课时作业(十八) 第四章 4.3 探究熔化和凝固的特点一、选择题 1夏天,加在饮料里的冰块逐渐消失,其物态变化是( ) A汽化 B液化 C熔化 D凝固 22017自贡深秋时节,自贡的气温不是很低,但我国北方却是滴水成冰的寒冷。对 于滴水成冰这一过程,有关物态变
10、化和吸放热,下列说法正确的是( )链接例1方法指导A物态变化是凝固,放出热量 B物态变化是汽化,吸收热量 C物态变化是熔化,吸收热量6D物态变化是液化,放出热量 3下列固体中属于晶体的是( ) A沥青 B冰 C松香 D石蜡 42017岳阳如图 18K1 所示,由冰的熔化曲线可知( )链接例2实验点拨图 18K1 A冰是非晶体 B冰的熔点为 0 C冰的熔化过程经历了 5 min D冰在熔化过程中,吸收热量,温度持续升高 5在下列“温度随时间变化”的图像中,能反映松香熔化特点的是( )链接例3方法指导图 18K2 6下列关于物质的熔化和凝固的说法中正确的是( ) A各种固体都有一定的熔点,不同的固
11、体熔点不同 B晶体熔化的温度叫熔点,不同的晶体熔点不同 C同种晶体的熔点高于它的凝固点 D晶体熔化过程要吸热,且温度不断升高 7南极长城站是我国在南极建立的第一个考察基地,而南极气温最低可达89.2 , 则当地应选用的温度计是( )物质固态煤油固态酒精固态水银熔点/3011739A.水银温度计 B酒精温度计 C煤油温度计 D三种温度计都行 8已知液态氢的沸点是253 ,固态氢熔点是259 ,那么256 的氢是( ) A液态 B固态 C气态 D固液共存 9冬天下雪后路面有厚厚的积雪影响交通,为了让雪尽快熔化,人们常在路面积雪上 喷洒盐水,这是因为( ) A盐水使雪的熔点降低 B盐水使雪的熔点升高
12、 C盐水使雪的温度升高 D盐水使雪的温度降低 10将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合,凝固后得到具 有金属特性的熔合物合金。这是制取合金的常用方法之一。试据下表数据判断(加热条件可 满足),不宜采用上述方法制取的合金是( )7金属钠镁铝铜铁熔点/97.564966010831535 沸点/8831090246725672750 A.钠铜合金 B钠铝合金 C铝铜合金 D铜铁合金 二、填空题 112017无锡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 打印技术之一是在高能激光的 作用下。钛
13、合金粉末_(选填“吸收”或“放出”)热量,_(填物态变化名称)成 液态,然后成型。 12寒冷的冬天,洗涤沾满油污的盘子,用温度较高的热水洗涤效果特别好。这是由 于水温超过了油污的_而使油污_的缘故。 13民间艺人制作“糖画”时,先将白糖化成糖浆,用勺舀起糖浆在光滑的大理石板 上绘制蝴蝶、鱼等图案,等石板上的糖浆_(选填“吸收”或“放出”)热量后就 _成了如图 18K3 所示的栩栩如生的“糖画” 。图 18K3 14制作冻豆腐时,将鲜豆腐放入电冰箱的冷冻室内,豆腐中含有大量的水,在低温 下,水逐渐_(填物态变化的名称)并_热量,水结成冰后有一定的体积,占 据一定的空间,等到豆腐冻好以后,拿出冰箱
14、,冰_(填物态变化的名称)变成了水, 但是冰所占的空间却没变,因此豆腐会有很多孔。 15如图 18K4 所示是凝固图像,其中表示非晶体凝固的图像是_;表示晶 体凝固过程的是_段,此时物质处于_(选填“固” “液”或“固液共存”)态。链接例3方法指导图 18K4 16一种聚乙烯材料可以在 1540 范围内熔化和凝固,可知这种材料属于 _(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,这是因为气温高时,_;气温低时,_。 三、实验探究题 172016湘潭在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图 18K5 所 示的图像。链接例2实验点拨8图 18
15、K5 (1)海波的熔化过程是_(用图中字母表示)段,此过程中海波_(选填 “吸”或“放”)热。 (2)海波在 D 点是_态,在 G 点是_态。(均选填“固”或“液”) (3)为了探究不同晶体熔化时吸收的热量是否相同,在相同的烧杯中分别装上 80 g 的 冰和萘,用_(选填“相同”或“不同”)的酒精灯加热,测出它们熔化过程所用的 时间如下表所示。由此可知,质量相同的不同晶体熔化时吸收的热量是_(选填“相 同”或“不同”)的。物质熔化时间/min冰9 萘418有一杯掺有少量酒精的水,小涛同学想测出这杯混合液的凝固温度(已知水的凝固 点为 0 ,酒精的凝固点为117 )。他将这杯液体放入冰箱的冷冻室
16、内,并将温度计 正确插入混合液中,每隔 2 min 把观察到的现象和数据记入下表中。图 18K6时间/min0246810121416182022温度/42024666668状态液液液液液液固、 液固、 液固、 液固、 液固固(1)当实验进行到第 22 min 时,温度计示数如图 18K6 所示,读数方法正确的是 _(选填“A” “B”或“C”),此时混合液的温度是_。 (2)该混合液的凝固点是_,当实验进行到第 17 min 时,该混合液体所处的 状态是_态。 (3)由上表可知此混合液属于_(选填“晶体”或“非晶体”)。 (4)在水中掺入酒精,混合液的凝固点比水的凝固点_(选填“高”或“低”
17、)。 由以上分析可推测,一定量的水中掺入酒精质量越大,混合液的凝固温度_(选填 “越高” “越低”或“不变”)。9详解详析详解详析 【新知梳理】 一、固态 液态 液态 固态 二、1.实验步骤:(2)晶粒 (3)烧杯里的水 实验结论:不变 升高 2实验步骤:(1)碎屑 (2)烧杯里的水 实验结论:升高 四、1.熔化 t2 t1 2.晶体 非晶体 非晶体 【应用示例】 例 1 1 D 解析 水沸腾时水变为水蒸气,上升的水蒸气遇冷液化成小水滴,水蒸气 变为小水滴是液化;盘子里的水是液态,水晾干了,是水变成了水蒸气,液态变为气态的 过程是汽化;湖水是液态的,冰是固态的,水结冰是由液态变为固态,是凝固;
18、固态的铁 块化成液态的铁水,是熔化过程。 例 2 2 (1)慢 (2)停表 搅拌棒 (3)B (4)15 例 3 3 A 80 固液共存 解析 晶体在熔化过程中,温度保持在熔点不变。由题图可知:物质 A 有一定的熔化 温度,是晶体;它的熔点是 80 ;在第 8 min 时,物质 A 正在熔化,处于固液共存状态。【课堂反馈】 1如图所示102凝固 熔化 3.D 4.48 C 5非晶体 吸热 6.B 【课时作业】 1C 2A 解析 滴水成冰,物质变化前为液态水,变化后为固态的冰,根据物态变化的 定义判断其发生的物态变化是凝固,放出热量。 3B 4B 解析 由图知,冰在 25 min 内温度保持 0
19、 不变,所以是晶体,其熔点为 0 ;冰熔化过程持续了 5 min2 min3 min,冰在熔化过程中,吸收热量,温度不变。5D 6B 解析 非晶体没有一定的熔点,也没有一定的凝固点;晶体在熔化过程中要吸 热,但温度不变,这个温度叫做晶体的熔点。不同晶体的熔点不同;同一种晶体的熔化温 度和它的凝固温度是相同的。 7B 解析 南极气温最低可达89.2 ,应该选酒精为测温物质,因为酒精的凝 固点是117 ,低于南极的最低气温。 8A 9A 10A 解析 将铜和钠加热到 1083 ,铜变成了液态,而钠在这时就会变成气态, 不会熔合到一起,A 错误;将铝和钠加热到 660 ,都变成了液态,可以制成合金,
20、B 正 确;将铝和铜加热到 1083 时,都变成了液态,可以制成合金,C 正确;将铜和铁加热到 1535 时,都变成了液态,可以制成合金,D 正确。 11吸收 熔化 12熔点 熔化 13放出 凝固 14凝固 放出 熔化 15甲 DE 固液共存 16非晶体 熔化吸热 凝固放热 17(1)BC 吸 (2)液 固 (3)相同 不同 解析 (1)BC 段表示海波的熔化过程,此过程中海波处于固液共存态。此时海波虽然 继续吸热,但温度保持不变。(2)由图像可知,AB 段表示海波还没有熔化处于固态,BC 段 是海波的熔化过程,CD 段表示海波已经熔化完毕,故 D 点处于液态,EF 段表示凝固过程, 在 F
21、点已经凝固完毕,故 G 点处于固态。(3)在相同的烧杯中分别装上 80 g 的冰和萘,用 同样的酒精灯加热,根据表格中物质完全熔化所需的时间可以看出:质量相同的不同晶体 熔化成液体时吸收的热量是不同的。 18导学号:47732216(1)B 11 (2)6 固液共存 (3)晶体 (4)低 越低 解析 (1)温度计读数时,视线要与液柱的上表面保持相平,故 A、C 错误,B 正确。 图中温度计的一个大格表示 10 ,里面有 10 个小格,因此它的分度值为 1 ,读数为 11 。11(2)混合液从第 10 min 到第 18 min 温度一直保持在6 不变,所以混合液的凝固点 是6 ;在第 10 min 之前物质处于液态,第 10 min 到第 18 min 物质处于固、液共存状 态,第 18 min 之后物质处于固态,所以第 17 min 时,物质处于固液共存态。 (3)表中所示混合液有固定的凝固点,该物质是晶体。 (4)水的凝固点是 0 ,掺入酒精后混合液的凝固点变成了6 ,凝固点降低了。 已知水的凝固点为 0 ,酒精的凝固点为117 ,一定量的水中掺入酒精质量越大,混 合液的凝固温度越低。