第5讲 熔化和凝固（解析版）.docx

5讲熔化和凝I【题典演练】命题点一、晶体和非晶体的区别1 .用图像能简洁直观地表达出物质的特性，以下对图像反映的物质特性描述错误的选项是（）D.体积（cm3）/物质的密度大于b物质的密度相同热源t（分）A. 加热时间a物质是非晶体，b物质是晶体：温度（七）淤态Tp 罩态降温t（分）B. 时间该物质的凝固点是TC相同热源t （分）C.加热时间 a物质的比热大于b物质的比热【解答】解：A、a在熔化过程中温度不断变化，是非晶体；b在熔化过程中温度保持不 变，是晶体，A说法正确；B、物体在凝固过程中温度保持rc不变，物体的凝固点是T, B说法正确；C、a与b的质量相同，加热源相同，a的温度变化较快，那么a的比热容较小，C说法错 误；D、当a、b体积相同时，a的质量较大，那么a的密度较大，D说法正确。综上所述，C符合题意。应选：Co.关于晶体和非晶体，以下说法中正确的选项是（）（2）图2是冰的熔化图象，处于冰水混合状态的是图中BC段在熔化的过程中该物质吸 收的热量用来熔化，因此此过程温度保持不变，冰不断熔化成水，因为水的密度比冰的 密度大，所以同质量的冰熔化成水后体积减小，故总体积减小。（3）图2中C点对应冰刚好完全熔化，假设此后继续加热一会儿，温度上升较慢，那么水温 随时间变化的图线CF比拟符合实际。故答案为：（1）非晶体；没有固定的熔点；（2） BC；吸收；减小；（3） CFo.实验探究题（共4小题）6 .如图甲所示，是小明“探究物质熔化规律”的实验装置。10时间min（1）实验中通过水对试管加热，而不是直接加热试管，目的是 使物质受热均匀。甲 图的器材安装调整应该按 从下到上 顺序进行。（选填“从上到下”或“从下到上”）（2）实验中某时刻温度计示数如图乙所示，该物质此时的温度为2 .从丙图可以 看出，该物质的熔点是0（3）实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态，并记录数据，作出温度随时间 变化的规律图象，如图丙所示。由图象可知：该物质在熔化过程中吸收热量，温度 不 变，该物质是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）。（4）比拟图象中AB段与CD段可知：该物质在 CD （选填“AB”或"CD "）段吸 热能力强。该物质熔化过程经历了 4分钟。【解答】解：（1）将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，固体的温度变化比拟 均匀，并且变化比拟慢，便于记录实验温度；实验中用酒精灯外焰加热，并且温度计玻璃泡需要完全浸没被测液体，不能碰容器壁和 底，故应按照自下而上的顺序组装器材；（2）由图可知，温度在0以上，分度值为1,故示数为2；物质在0时温度保持不变，所以熔点为0；（3）由图可知，该物质在熔化过程中，吸收热量，内能增加，温度不变，故该物质是晶体；（4）根据公式（及=cmZt可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热容和升高的温 度成反比。AB段的冰温度升高的快，是因为该物质固态时的比热容比液态时的比热 容小，AB段的吸热能力小于CD段的吸热能力；该物质从第二分钟开始熔化，第六分钟熔化过程结束，共用了 4分钟。故答案为：（1）使物质均匀受热；从下到上；（2） 2； 0 （3）不变；晶体；（4） CD； 4o.在探究物质熔化特点的实验中，实验小组测得100g某种固体受热时温度随时间变化如表 所示。回答以下问题：时间(min)02468101214试管内物质的温度（）-20000001020（1）该物质属于 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）。（2）在第7min时，物质处于 固液共存 态（选填“固” “液”或“固液共存”）。（3）分析表格中数据，该物质在液态时的比热容固态时的比热容（选填“大于”“小于”或“等于”）。【解答】解：（1）读表可知，该物质在0时吸收热量，但温度不变，有一定的熔点，属 于晶体；（2）在第7min时处于熔化过程，该物质处于固液共存态；（3）在时间相同时，0-2min时间段内温度升高快，说明这种物质在固态时升温快，同 时也说明固态时的比热容小于液态时的比热容即该物质在液态时的比热容大于固态时的 比热容。故答案为：（1）晶体；（2）固液共存；（3）大于。7 .“晶体的熔点与晶体是否纯洁有没有关系？ ”为了研究解决这一问题，某同学做了一个实 验：将水和少量酒精混合后放入冰箱的冷冻室，每隔2分钟用温度测一次混合物的温度， 并观察其状态，实验记录如下：时间（分钟）0246810121416182022温度（）420-2- 4-6-6-6-6-6- 6-8状态液液液液液液液液固液固液固液固固（1）以测温时间为横坐标，混合物的温度为纵坐标，作出温度随时间变化的图象。（2）该实验说明晶体的熔点与晶体是否纯洁 有 （选填“有”或“没有”）关系。（3）根据该实验的结论，判断以下说法中正确的选项是BC 。（一个或多个答案正确）。A.利用水和酒精的凝固点不同，能将水和酒精别离B.在水中加入酒精后，凝固点会下降C.该实验所用混合液的凝固点为-6cD.只要在水中加入酒精后，凝固点就降为-6c【解答】解：（1）根据表格中数据确定点的坐标，并用平滑的曲线连接起来，如下图:（2）给水中加入适量的酒精，这是因为酒精和水的混合溶液的凝固点比水低，可以降低 混合液的凝固点由此可以得出晶体的熔点与晶体的纯洁度有关。（3）这个实验不能利用凝固法将水和酒精别离，因为水中加入酒精后凝固点降低，故A 错误，B正确；该实验所用混合液的凝固点为，故C正确；加入酒精后凝固点的高低取决于酒精的多少，故D错误；故答案为：（1）见上图；（2）有；（3） BCo.（1）在探究海波的熔化规律时，小芳记录的实验数据如下表所示，请根据表中的实验数 据完成填空。时间/min01234567891011海波温度/404244464848484848495356海波的熔点是48 ,从开始加热经过2min,海波处于 固 态（选填“固”或“液”）。（2）由如下图的实验可知：水蒸气液化的条件是 放热。开水S2/?热米3/?二热本二、甲乙【解答】解：（1）由表格中数据知，海波在熔化过程中温度保持48c不变，所以熔点为48；经过2min,海波还没开始熔化，所以为固态；（2）由图甲知I,在盖上面放置冰块后，水蒸气遇冷放热液化，而盖上面放置热水，水蒸 气不能放热，没有液化，可知水蒸气液化的条件是放热。故答案为：（1） 48；固；（2）放热。五.解答题（共3小题）10.在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示。（1）试管中装有适量的碎冰，按图甲组装时应将温度计的玻璃泡与碎冰充分接触，但不 能碰到试管底或试管壁O（2）图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图象。由图象可知：BC段 的物质处于 固液共存 （填“固态”“液态”或“固液共存”）。（3）试管中的冰完全熔化后，假设持续加热，在标准大气压下将得到图象中的DE段，这 段时间内试管中的水 不能 （填“能”或“不能”）沸腾，是因为 试管中的水不能继 续吸热。【解答】解：（1）温度计测量温度时，要让玻璃泡与被测物体充分接触，但不能接触到容 器底或容器壁；（2）冰是晶体，由图象可知BC段表示冰处在熔化过程，所以是固液共存状态；（3）试管中的冰完全熔化后，假设持续加热，杯中水到达沸点后能沸腾且温度保持不 变，试管中水从杯中水吸热升温，当温度升高到沸点时丁与杯中水温度相同，不能继续吸 热，所以不能沸腾。故答案为：（1）试管底或试管壁；（2）固液共存；（3）不能；试管中的水不能继续吸热。11.小强在探究某种物质熔化规律的实验中，根据实验数据画出了温度随时间变化的图象,如下图。根据图象特征回答以下问题：(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： 试管装有晶体的局部要完全浸没水中 和 试管不接触烧杯底 部。(2)用试管装加热物质放在烧杯中进行加热，好处是 受热均匀。(3)该物质的熔点是48 °C。(4)该物质温度为30时处于 固 态。(填“固”或“液”)(5)该物质从开始熔化到完全熔化，持续的时间是6 min。【解答】解：(1)为了能使试管中的晶体均匀受热，需要将试管中装有晶体的局部全部浸 没在水中，但试管不能接触烧杯底部。(2)将装有冰的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，冰的温度变化比拟均匀， 并且变化比拟慢，便于记录实验温度。(3) BC段所对应的纵轴的温度为48C,这就是这种物质的熔点；(4) 30低于物质的熔点，此时物质处于固态；(5)观察BC段对应的横轴可看出，物质从第6分钟开始熔化，到第12分钟结束，共持 续6分钟。故答案为：(1)试管装有晶体的局部要完全浸没水中；试管不接触烧杯底部；(2)受热均匀；(3) 48； (4)固；(5) 6012.小科在超市里向营业员要了一些保鲜用的冰块。打算探究一下“冰熔化过程的规律。设计了如图1所示的实验装置，并根据实验画出了冰的熔化图象。00: 0231（1）实验中宜选用 碎冰 （选填“较大的冰块”或“碎冰”）。根据熔化图象，可以判断冰是 晶体（选填“晶体”或“非晶体）,在熔化过程中， 冰要不断吸收热量，温度 不变 （选填”升高“、降低”或“不变”）。（3）试管中的冰全部熔化成水后，体积将 变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【解答】解：（1）为了使冰块均匀受热，实验中宜选用碎冰；（2）根据图象可知，冰在熔化过程中温度保持0不变，所以冰是晶体；（3）冰全部熔化成水后，质量是物质的一种属性不变，水的密度大于冰的密度，所以密 度变大；利用密度公式二寻分析，在质量一定的情况下，密度变大，所以体积减小。 故答案为：（1）碎冰；（2）晶体；不变；（3）变小。A.晶体和非晶体都有固定的熔点B.晶体和非晶体吸收热量时都可能变成液体C.晶体和非晶体熔化时都要吸收热量且温度保持不变D.晶体和非晶体熔化时都要先变软，然后变成粘稠体，最后变成液体【解答】解：A、晶体有固定的熔点，而非晶体没有，故该选项说法不正确；B、晶体和非晶体吸收热量时都可能变成液体，从固态变成液态，故该选项说法正确；C、晶体熔化时吸收热量且温度保持不变，非晶体熔化时吸收热量温度逐渐升高，故该选 项说法不正确；D、非晶体熔化时要先变软，然后变成粘稠体，最后变成液体，晶体熔化时吸热直接变成 液体，故该选项说法不正确。应选：Bo3.炎热的夏天，柏油马路会变软，这是因为（）A.柏油是晶体，受热后到达熔点开始熔化B.柏油是晶体，受热后未到达熔点所以变软C.柏油是非晶体，熔点比拟小D.柏油是非晶体，没有熔点，受热后是逐渐变软【解答】解：柏油是非晶体，所以没有一定的熔点，它是随着温度的升高逐渐由硬变软。 应选：Do.取质量相同的甲、乙两种固态物质，用同样的酒精灯同时加热，如图为他们的熔化图象， 由此可以判断 甲 物质是晶体。观察加热的前5min可知：固态物质甲的比热容比固态物质乙的比热容小。15 t'min【解答】解：由图知，甲在BC段吸热温度保持不变，说明甲是晶体；乙在整个过程中吸热温度不断升高，没有一定的熔点，是非晶体；Q吸 前5分钟，由图象知，质量相同的甲乙吸收相同的热量，甲温度升高的快，根据c=而表 那么说明甲的比热容小。故答案为：甲；小。4 .市场上最近出现了一种“神奇恒温杯”，在双层玻璃杯的夹层中封入适量的海波（硫代硫 酸钠，熔点为48）.当把开水倒入杯中后，水温会迅速降至48左右，人即可饮用，并能较长时间保持水温不变。这主要是利用海波是选填“晶体”或“非晶体”），开水倒入杯中后，此时海波晶体会 熔化 （填物态变化名称），此过程海波会 吸收 （选填“吸收”或“放出”）热量，因此水能较长时间保持水温不变。【解答】解：海波是晶体，开水倒入杯中后，夹层中的海波会吸收热量，海波会逐渐熔化 为液体；且海波在熔化过程中温度保持不变，所以，在此过程杯子里的水能较长时间保 持水温不变。故答案为：晶体；熔化；吸收。命题点二、熔化和凝固图像的解读.科学家研制出一种纯度极高的碳化硅晶体，该晶体制成的半导体将大大提高电子设备的 效率。如图是该晶体的熔化图象，a、b、c、d四点中，表示该晶体正处于固液共存状态【解答】解：A、当物质处于a点时物体温度还没有到达熔点，所以没有熔化。此时只有 固态没有液态。故A错误。B、当物质处于b点时物体温度还没有到达熔点,所以没有熔化。此时只有固态没有液态。故B错误。C、当物质处于c点时，物体处于熔化过程中，此时有一局部固体已经熔化，还有一局部没有熔化，所以此时为液固共存状态。故C正确。D、此时的物体已经全部熔化完毕，物体所处的状态为液态。故D错误。应选：Co应选：Co2.以下说法正确的选项是（）A. 48时的海波是液态B.海波开始熔化到全部熔化用时6minC.海波在CD段是气态D.海波在BC段温度不变，不需要加热【解答】解：AB、由图像可知，从第6分钟到第12分钟海波的温度保持48不变，这是海波的熔化 过程，所以海波开始熔化到全部熔化用的时间为12min-6min = 6min；海波是晶体，其熔 点为48, 48时的海波可能是固态，也可能是液态，也可能是固液共存状态，故A错 误，B正确；B、在CD段海波已经全部熔化，此时海波是液态，故C错误；D、BC段表示海波的熔化过程，此过程中需要继续吸热，温度保持不变，故D错误； 应选：Bo.如图是小明绘制的某种物质熔化时的温度时间图象。下面说法正确的选项是（）A.图线中间的水平线段表示这段时间内物体不吸热B.图线可能是冰的熔化过程C.图线可能是蜡的熔化过程D.图线表示晶体的熔化过程【解答】解：A、由图象可知，这是晶体的熔化图象，图象中间的水平线段表示这段时间 内，物质继续吸热，但温度不变。故A说法错误。B、冰是晶体，但从图象可知，该物质是熔点是60,而冰的熔点是0,所以该图线不 是冰的熔化过程，B错误。C、蜡是非晶体，而该图象是晶体的熔化过程，故C错误。D、图象中有一水平线段，所以该图线表示晶体的熔化过程。D正确。应选：Do.小明同学用如图甲所示的装置对冰加热，并根据实验记录绘制了如图乙所示的冰熔化时温度随时间变化的图象。以下说法错误的选项是（）A.甲图烧杯中的冰熔化要吸收热量B.加热到10分钟时，烧杯内已有局部冰熔化成水C.乙图中BC段烧杯内物质内能保持不变D.乙图中AB、CD段的物质温度都升高10,吸收的热量不相等【解答】解:A、冰在熔化过程中继续吸热，但是温度保持不变，故A正确;B、第lOmin这一时刻，冰正在熔化，此时烧杯内有局部冰熔化成水，故B正确；C、在BC段，冰处于熔化状态，熔化过程中继续吸热，内能增大，但是温度保持不变, 是固液共存状态，故c错误；D、乙图中AB、CD段的物质温度都升高10,同一加热源加热，AB段吸收热量是CD 段的一半，故D正确。应选：Co.晶体在熔化过程吸热,温度不变；非晶体在熔化过程吸热,温度升高。 如图是某物质熔化的图象，从图中可知，它的熔点是80 。化 其中BC段是熔化过 程，物质处于固液共存状态。009080706050009080706050【解答】解：无论是晶体还是非晶体，熔化都是要吸热的，只是在熔化的过程中，晶体温 度不变，非晶体一边吸热、一边升温、一边熔化；图象中变化曲线呈水平方向的BC段，就是晶体的熔化过程，它对应的纵坐标的值80, 就是晶体的熔点，此时物质处于固液共存的状态。故答案为：吸，不变，吸，升高；80, BC,固液共存。5 .科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48左右的自动控温杯，结构示意图如 图甲，其夹层填充物为海波晶体（熔点为48）。小组同学为检测该自动控温杯控温功能, 做了如下测试：在杯中装满100的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温下降到48并稳定在 此温度一段时间；t2时，将杯内的水倒掉，迅速加入20c的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水 温上升到48并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解 释图乙中ac段水温变化的原因。（提示：图乙中de段不必作答）甲甲h杯盖：厚塑料内胆：不锈钢外壳：厚塑料夹层：海波晶体（熔点48七）【解答】解:在杯中装满100的水，盖紧杯盖，摇动杯子，固态的海波的熔点是48C,所以海波会吸收热量，变为液态，由于水放出热量，所以水的温度会降低，水温下降到48时二由 于海波是固液共存态状态，温度保持不变，所以水会并稳定在此温度一段时间；此过程 为ac的图像。6 .小英和小芳同学分别在做“观察海波的熔化”实验，使用了如下图的实验装置，小英 记录的实验数据如下表：时间/min012345678910温度/4042444648484848495051（1）海波的熔点是48 ,海波在熔化过程中处于 固液共存状态。（填“固态”、“液态”、“固液共存状态”）（2）小芳同学实验时发现海波熔化时间短，不便于观察熔化时的实验现象和记录实验数 据。在不改变原来实验装置的情况下，请你告诉她一种延长海波熔化时间的方法。（3）细心的小英发现:在加热条件相同的情况下，海波熔化后升温比熔化前升温缓慢了， 然后和其他组同学交流也发现了同样的现象，请你说出这种现象可以说明什么？< g y >【解答】解：（1）有小英记录的数据可以看出，从第4分钟到第7分钟海波的温度保持在48不变，这个温度就是海波的熔点，说明海波是晶体,此过程海波处于固液混合状态；（2）由于采用水浴法加热海波，可以增加大烧杯中水的质量或者将酒精灯火焰调小, 来延长加热时间；（3） 一般情况下物质吸热温度升高，放热温度降低，物质吸热或放热后温度改变的 程度反映了物质比热容的大小。故答案为：（1） 48、固液共存状态；（2）增加水的质量或增加海波质量或调小酒精灯火 焰；（3）液体海波比固体海波的比热容大。【强化训练】一.选择题（共2小题）L小美同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程绘制成如图1所示的温度随时间变化的图象，以下分析正确的选项是（）8. AB、CD段物质在吸热，BC、DE段物质没有吸热C.水的凝固点是0D.物质在AB段比CD段比热大【解答】解：A、图象中AB段表示冰吸热升温，而BC段才是冰的熔化过程；DE段是 水的沸腾过程，故A错误。B、AB、CD段物质在吸热，BC是冰的熔化过程、DE段是水的沸腾过程，都要吸热，故 B错误。C、从图象上可以看出，冰熔化时温度一直保持在0,说明冰是晶体，其液态是水，水 的凝固点是0;故C正确。D、根据公式Q吸 = cmt可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热c和升高的温度 t成反比。AB段的冰温度升高的快，是因为该物质固态时的比热容比液态时的比热容 小；故D错误。应选：Co.把0的水和- 5的一块冰混合后，放在一个与外界隔热的容器里，那么过一段时间后， 可能的状态是（）冰；水；冰水混合物A.或B.或C.或D.、或【解答】解：一局部0C水凝固成0。的冰，放出的热量，被温度为-5的冰块吸收， 温度升高，变成0的冰，和原来的另一局部0的水，形成冰水混合物，温度是0.整 个过程冰的质量增加，水的质量减少，故可能是冰，也可能是冰水混合物。应选：Bo二.多项选择题（共1小题）2 .制取合金常用的方法是将两种或多种金属（也可以是金属和非金属）加热到某一温度， 使其全部熔化，再冷却成为合金。试根据下表中的数据判断（其他条件均满足），以下合 金不宜采用上述方法制取的是（）A.铁-铜合金 B.镁-铁合金 C.钠-铝合金 D.钠-铜合金金属钠镁铝铜铁熔点（）97.564966010831535沸点（）8831090246725672750【解答】解：制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属）加热到某一定温度， 使其全部熔化，再冷却成为合金。说明两者可以同时处于熔化状态下。A、当熔点较高的铁开始熔化时，铜也处于液体状态。可以加工成合金，故A正确；B、当熔点较高的铁开始熔化时，镁已经处于气体状态，不能采用上述方法制取，故B错 误；C、当熔点较高的铝开始熔化时，钠也处于液体状态，可以加工合金，故C正确；D、当熔点较高的铜开始熔化时，钠已经是气体状态，不能加工成合金，故D错误。应选：BDo三.填空题（共2小题）4 .如下图，是锡的熔化和凝固的图象，根据图象回答:（1）锡的熔点是230 ，凝固点是230 o（2）在BC段，锡处于 固液共存 状态;在DE段，锡处于 液 态。（3）锡的熔化用了 4 min,它熔化过程中要 吸 热,但温度 保持不变。（4）锡从lOmin到12min这段时间间隔内处于 固液共存 状态。（1）固态的锡从220开始加热，加热3min,温度到达230时；（2）锡继续吸热，开始熔化，锡熔化过程经历了 4min,此过程吸收热量，温度保持230 不变；（3）锡是晶体，熔点和凝固点相同，都是230。（4）锡AB段是固态升温过程。BC段是锡的熔化过程，是固液共存。CD是锡熔化结束， 温度升高的过程，是液态。DE段是液态锡的降温过程。EF段是锡的凝固过程，是固液 共存。FG段是锡的固态降温过程。故答案为：（1） 230； 230. （2）固液共存；液。（3） 4；吸；保持不变。（4）固液共 存。5 .图1、2分别是两种固体熔化时温度随时间变化的图象。（1）图1所对应的固体属于 非晶体 （选填“晶体”或“非晶体”），理由是 没有固 定的熔点；（2）图2是冰的熔化图象，处于冰水混合状态的是图中BC 段,在此过程中，混合物 需要吸收热量,总体积减小；（3）冰的比热容比水的小。图2中C点对应冰刚好完全熔化，假设此后继续加热一会 儿，那么水温随时间变化的图线是CF 。【解答】解：（1）由图知，该物质在熔化过程中，没有固定的熔点，所以该物质为非晶 体。