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第5節 熔化與凝固
〖要點整理〗
1.物態變化
通常情況下，物質存在的形態有固態、液態和氣態。物質的三種狀態在一定條件下可以相互轉化，這樣變化稱為物態變化。
2.固體的分類
（1）晶體：有確定的熔化溫度（熔點）。如海波、冰、食鹽、萘、石英、各種金屬等。
（2）非晶體：沒有固定的熔化溫度（無熔點）。如蠟、松香、玻璃、瀝青等。
注：判斷晶體和非晶體的關鍵是，看物體有沒有固定的熔點，晶體有一定的熔點，而非晶體沒有。
3.熔化
（1）熔化：物質從固態變成液態的過程叫做熔化。熔化的過程需要吸熱。
注：熔化是一個持續的過程，這個過程是吸熱過程。
（2）熔化實例：春天“冰雪消融”。
（3）熔化規律：
① 晶體在熔化過程中，要不斷地吸熱，但溫度保持在熔點不變。
② 非晶體在熔化過程中，要不斷地吸熱，且溫度不斷升高。
4.凝固
（1）凝固：物質從液態變成固態的過程叫做凝固，凝固的過程需要放熱。
（2）凝固實例：“滴水成冰”。
（3）凝固規律
①晶體在凝固過程中，要不斷地放熱，但溫度保持在熔點不變。
②非晶體在凝固過程中，要不斷地放熱，且溫度不斷降低。
（4）晶體凝固必要條件：溫度達到凝固點、不斷放熱。
（5）凝固放熱
①北方冬天的菜窖里，通常要放幾桶水。（利用水凝固時放熱，防止菜凍壞）
②煉鋼廠，“鋼水”冷卻變成鋼，車間人員很易中暑。（鋼水凝固放出大量的熱）
重點提示：晶體的熔化圖像（ABCD段）和晶體的凝固圖像（DEFG）分析：
AB：固態（吸熱升溫）
BC：固液共存（熔化過程，溫度不變，繼續吸熱）
CD：液態（吸熱升溫）
DE：液態（放熱降溫）
EF：固液共存（凝固過程，溫度不變，繼續放熱）
FG：固態（放熱降溫）
該圖說明：① 該物質是晶體。② 晶體的熔點等于凝固點。③ 該物質熔化和凝固過程溫度都不變。
〖例題解析〗
〖例題1〗[2015錦州]在“探究冰和蠟熔化時溫度的變化規律”的實驗中：






（1）如圖甲所示，溫度汁的玻璃泡要______固體粉末中，不要碰到試管底或試管壁。
（2）若某時刻溫度計的示數如圖甲所示，則此時溫度計的讀數為______℃。
（3）如圖乙、丙所示，是小明繪制的冰和蠟的熔化圖象，則______是蠟的熔化圖象，判斷的依據是 。
（4）實驗中小林同學發現冰熔化時間短，不便于觀察熔化時的現象，在不改變原來實驗裝置的情況下，請你告訴她一種延長冰熔化時間的方法： 。
（5）細心的小麗發現：在圖象乙中，物質第1分鐘和第5分鐘升高的溫度不同，其原因是 。
解析：（1）用溫度計測量固體粉末的溫度，則溫度汁的玻璃泡要完全浸沒在固體粉末中；
（2）由圖甲知，溫度計的分度值為1℃，示數為48℃；
（3）圖乙，物質在熔化過程中溫度保持0℃不變，所以乙是晶體；圖丙，整個過程中溫度都在升高，是非晶體的熔化圖象，則為蠟的熔化圖象；
（4）實驗中可以將冰的質量增加或者調小酒精燈的火焰；
（5）第1min是冰，第5min是水，由于冰的比熱容小于水的比熱容，所以相同質量的冰和水吸收相同的熱量，冰溫度升高較快。
答案：見解析。
〖例題2〗把盛有碎冰塊的大試管插入燒杯里的碎冰塊中，用酒精燈在燒杯底部慢慢加熱，如圖所示，當燒杯中的冰塊大部分熔化時，試管中的冰（ ）
A.也熔化一部分 B.全部熔化
C.一點兒都沒熔化 D.下邊的熔化，上邊的沒熔化
解析：冰是晶體，冰熔化時須滿足兩個條件：(1)溫度達到熔點0 ℃；(2)持續吸熱。本題中，燒杯里的冰塊雖然大部分已熔化，但熔化過程尚未結束，溫度仍保持在熔點0 ℃，試管中的碎冰塊通過熱傳遞，溫度也達到了冰的熔點0 ℃，但由于此時燒杯和試管間沒有溫度差，故它們之間不發生熱傳遞，所以試管內的冰塊無法繼續吸熱，也就不能熔化。
答案：C。
〖鞏固基礎〗
1.下列說法正確的是（??）
A.金屬在熔化和液態金屬凝固的過程中，溫度均保持不變 B.物體吸收熱量后，溫度一定升高
C.任何情況下水的沸點都是100℃ D.任何情況下冰的溫度一定低于0℃
2.在寒冷的雪山高原上，邊防戰士生活得非常艱苦，常從野外取雪化成水，再加熱飲用。如圖所示，其中能正確反映雪化成水這個過程的圖象是（ ）




3.甲、乙兩盆水里都有冰塊，甲盆中的冰多些，乙盆中的冰少些；甲盆放在陽光下，乙盆放在背陰處，在兩盆里冰塊都還未完全熔化時，那么（ ）
A.甲盆水的溫度比乙盆水的溫度高 B.乙盆水的溫度比甲盆水的溫度高
C.兩盆水的溫度相同 D.不用溫度計測量無法比較兩盆水的溫度
4.下雪天，路面上積有厚厚的一層白雪，為了使雪很快熔化，常看到灑水車往路面上噴灑鹽水， 這是因為（ ）
A.鹽水使冰的熔點降低 B.鹽水使冰的熔點升高
C.鹽水使冰的溫度升高到0 ℃而熔化 D.灑上鹽水后，雪變成了冰水混合物，溫度為0 ℃，而使冰熔化
5.如圖是物質在熔化時溫度隨時間變化的圖象，下列從圖象中獲得的信息不正確的是（ ）
A.這種物質是晶體，其熔點為48℃
B.在BC段物質處于固液共存狀態
C.在BC段物質不吸收熱量，溫度不變
D.第10分鐘后物質處于液態
6.在北方的冬天，汽車的駕駛員常把水和酒精的混合物作為汽車冷卻系統中的冷卻液體，這是因為這種混合液具有 ( )
A.較低的熔點 B.較低的凝固點 C.較低的沸點 D.更容易蒸發
7.凍豆腐做菜味道鮮美，原因在于內部有許多小孔，這些小孔的成因是 ( )
A.豆腐自身凍縮而成 B.外界的冰雪扎進豆腐里而成
C.豆腐自身膨脹而成 D.豆腐里的水先凝固成冰，再熔化成水形成的
8.“風雨送春歸，飛雪迎春到，已是懸崖百丈冰，猶有花枝俏”節選自一代偉人毛澤東的《卜算子·詠梅》，請你指出包含了凝固這種物態變化的一項是(　 　)
A.風雨送春歸 B.飛雪迎春到
C.已是懸崖百丈冰 D.猶有花枝俏
9.要使溫度高的物體冷卻下來，用質量相等的0℃的冰比0℃的水更好，是因為( )
A.冰比水更涼些 B.冰比水的熱量少，容易降溫
C.冰比水更容易吸熱 D.溫度相同，但冰熔化成水時吸收熱量
10.把冰水混合物放在-10 ℃ 的室外，混合物的溫度將（ )
A.等于 0℃ B.高于0℃ C.低于 0℃ D.無法確定
11.在炎熱的夏天，當我們用手去摸冰箱冷凍室的內壁時，有時會有粘手的感覺，你能解釋其中的原因嗎？
12.如下圖所示，小李同學用此裝置探究冰熔化過程中溫度變化情況。





t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
t/℃ -4 -3 -2 -1 0 0 0 1 3 5



（1）他將觀察到的溫度計示數變化情況記錄在表中，請根據表中數據，在右上圖的坐標紙上畫出冰熔化過程中的溫度—時間圖象。
（2）某時刻溫度計的讀數如上圖所示，此時的溫度是 ℃；
（3）為減小誤差，實驗過程中宜選用較大的冰塊還是較小的冰塊？ ；
（4）如果將冰塊換成石蠟碎塊做同樣的實驗，石蠟熔化過程中所得到的溫度—時間圖象是否與冰的相同？為什么？ 。
13.下表是小薇同學探究某種物質凝固過程規律時所記錄的實驗數據。由于疏忽，她把一個溫度值讀錯了，請你幫助小薇分析實驗數據并回答
時間／mim 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
溫度／℃ 98 91 85 80 79 69 79 75 71 67 64 61
(1)錯誤的數據是________。
(2)該物質凝固后是________(選填“晶體”或“非晶體”)，原因是_______________________________。
(3)從上表中，你還能發現什么新的規律，請你寫出一條 。
〖提高能力〗
1.上物理課復習時，老師寫下一副熱學對聯，上聯是“杯中冰水，水結冰冰溫未降”；下聯是“盤內水冰，冰化水水溫不升”。對聯中包含的物態變化是 和 。
“水結冰冰溫未降”和“冰化水水溫不升”說明 。
2.[2009益陽]有一杯摻有少量酒精的水，李濤同學想測出這杯混合液的凝固溫度（水的凝固點為0 0C，酒精的凝固點為-117 0C）。他將這杯液體放入冰箱的冷凍室內，并將溫度計正確插入混合液中，每隔2min把觀察的現象和數據記入表一中。
表一
時間/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
溫度/ 0C 4 2 0 -2 -4 -6 -6 -6 -6 -6 -8 -11
狀態 液 液 液 液 液 固、液 固、液 固、液 固、液 固、液 固 固
（1）請你根據表一的數據畫出混合液的溫度隨時間變化的圖象（作圖略）。
（2）該混合液的凝固點是 0C,當實驗進行到21min時,該混合液體所處的狀態是 態。
（3）在水中滲酒精，混合液的凝固點比水的凝固點 (填“高”或“低”)。實驗結束后，李濤同學又想知道一定量的水中摻入酒精后的凝固點的高低是否與摻入酒精質量的多少有關，于是他又用玻璃杯取與第一次實驗質量相等的水，在水中摻入質量更少的酒精，放入冰箱內重做實驗，把觀察到的現象和數據記入表二中。
表二
時間/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
溫度/ 0C 6 4 2 0 -2 -4 -4 -4 -4 -4 -6 -9
狀態 液 液 液 液 液 固、液 固、液 固、液 固、液 固、液 固 固
（4）根據表一和表二的數據分析可知，一定量的水中摻入酒精質量減少，混合液的凝固溫度 （填“升高”“降低”或“不變”）。
3.[2009仙桃]晶體在熔化過程中要不斷地吸收熱量，小明由此提出問題：晶體熔化過程中吸收熱量的多少與哪些因素有關？他的猜想是：
猜想一：晶體熔化過程中吸收熱量的多少可能與晶體的種類有關。
猜想二：晶體熔化過程中吸收熱量的多少可能與晶體的質量有關。
為了驗證猜想一，他選擇了甲、乙兩種晶體進行實驗，其探究過程如下：
（1）取一定質量的晶體甲，用如左圖所示的裝置加熱，得到了熔化時溫度隨時間變化的圖象如右圖所示，則晶體甲熔化過程大約持續的時間t1= min。
（2）取 ，用同樣的實驗裝置加熱，記下熔化過程所用的時間t2。
（3）比較t1和t2，若t1和t2不相等，則說明猜想一是 （選填“正確”或“錯誤”）的。
4.[2010大連]在探究“某固體熔化時溫度與時間的關系”實驗中，實驗裝置如圖所示。





（1）試管中的固體顆粒大一點好還是小一點好？???????? 。
（2）實驗中，使燒杯中的水緩慢升溫的最終目的是????????。
（3）根據正確實驗獲得的信息，劃出該固體熔化時溫度與時間的關系圖像如圖所示。
①從圖像中可看出，該固體是????（選填“晶體”或“非晶體”）。
②從圖像中可看出，在0~t1區間，單位時間內固體的溫度變化越來越小。請對這個現象進行合理的解釋。
5.[2012福州]在探究“冰的熔化特點”實驗中，
（1）如圖甲所示，是小明根據實驗數據作出的冰加熱時溫度隨時間變化的圖像。分析圖像可知，冰的熔點是____℃，其熔化過程的特點是____________。在第6min該物質處于__________（選填“固態”、“液態”或“固液共存狀態”）。
2）另一個小組為了使物質更快受熱，實驗裝置如圖乙所示，你認為該裝置存在的不足是_____________________。

6.[2013淮安]某興趣小組在研究冰熔化實驗時，發現冰熔化時有快有慢，他們想知道影響冰熔化速度的因素，于是提出了以下兩種猜想：
猜想1：環境溫度可能會影響冰熔化速度。
猜想2：冰的形狀可能會影響冰熔化速度。
（1）請你列舉生活中一個實例說明“猜想1”是合理的： 。
（2）小麗同學對“猜想2”有自己的想法，為了驗證“猜想2”，小麗設計了如下實驗方案：
（a）量出50mL蒸餾水3份，分別倒入容積都為50mL的長方體、正方體和球體塑料模型盒中。
（b）倒入模型盒中時確保沒有水濺出。
（c）把模型盒放到冰箱冷凍室里，冷凍足夠長時間。
（d）用字母A、B、C分別給3個燒杯做標注。
（e）把模型盒從冰箱里拿出來，迅速將每個冰塊放入對應的燒杯中。
（f）觀察并記錄三冰塊熔化所用的時間。
請你回答下列問題（已知實驗中的三冰塊表面積從大到小依次是長方體、正方體和球體）：
①該實驗方案步驟（a）、（b）的設計目的是： 。
②小麗通過實驗分析，驗證了冰塊的形狀會影響冰塊熔化速度，在這三種形狀的冰塊中，熔化最慢的是：______，并說明理由： 。
7.[2014連云港]小華同學利用圖甲所示裝置對100g冰加熱，他每隔相同時間記錄一次溫度計的示數，并觀察物質的狀態，圖乙是他根據記錄的數據繪制的溫度﹣時間圖象，根據圖象可知：





（1）冰屬于　 （選填“晶體”或“非晶體”）；
（2）在BC階段物質處于　 狀態（選填“固體”、“液體”或“固液共存”）；
（3）設相同時間內物質吸收的熱量相同，則BC階段物質共吸收了　 J的熱量（c冰=2.1×103J/kg?℃，c水=4.2×103J/kg?℃）；
（4）圖丙是另一位同學在完成同一實驗時繪制的溫度﹣時間圖象，老師認為他的C段數據有問題，老師做出這樣的判斷的依據是　 。
8.[2013包頭]用圖甲所示的實驗裝置探究燒杯內的某種物質熔化時溫度的變化規律。實驗過程中，電熱棒的功率保持恒定。

⑴ 某時刻溫度計的示數如圖甲所示，此刻物質的溫度是 ℃；
⑵ 根據實驗數據描繪出加熱過程中燒杯內物質的溫度隨時間變化圖像如圖乙所示，該物質的熔點是 ℃；
⑶ t2時刻該物質處于 態；
⑷ 比較t2與t3時刻的熱能， 時刻杯內物質的熱能較大，理由是 ；
⑸ 已知0～t1與t5～t6的加熱時間相等，由圖乙可知兩段時間內，物質的溫度升高不同，由此可得出：這種物質固態時的比熱容比液態時的比熱容 。作出此判斷的依據是 。（用公式表示）
9.[2016揚州]某綜合實踐活動小組在制作一個醫用冷藏盒時，不知道給藥品降溫用冰好，還是鹽水結成的冰好？他們動手測量了鹽水的凝固點。?
⑴在選擇器材時，小明提出不要使用量程為﹣2℃～102℃的溫度計，要使用量程為﹣20℃～102℃的溫度計，這樣考慮主要是基于什么假設？　 　。?
⑵小明和小紅分別通過實驗得到了鹽水的凝固圖象如圖所示，則小明所測鹽水的凝固點是　 　℃。?
⑶他們同時發現所測得鹽水凝固點并不相同，于是對比了雙方實驗過程，發現燒杯中裝水都是200ml，小明加了1湯匙的鹽，而小紅加了3湯匙的鹽，由此作出猜想：鹽水的凝固點與鹽水的濃度有關。接著多次實驗得出不同濃度鹽水的凝固點，數據記錄如下表：
鹽水濃度（%） 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
凝固點（℃） 0 ﹣2 ﹣4 ﹣6 ﹣8 ﹣11 ﹣15 ﹣18 ﹣17 ﹣1.8 ﹣0.4 0
分析表格中數據可知，當鹽水濃度增大時，其凝固點　 　。?
⑷小明由表格數據得到鹽水濃度為21%時凝固點最低，其值為﹣18℃，你認為他的判斷準確嗎？　 　（準確/不準確），你判斷的理由是　 　。?
⑸你認為給冷藏盒中藥品降溫最好選用　 　。（冰/適當濃度鹽水結成的冰）?
10.小聰在“探究晶體的熔化規律”實驗中，所用裝置如圖所示。下表為他記錄的實驗數據，請根據裝置和表中數據回答下列問題：
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7
溫度/℃ －4 －2 0 0 0 0 1 2



(1)實驗中，將裝有晶體的試管放入盛有水的燒杯中加熱，試管在水中的深度要適當。
其“適當”的含義是： 和 。
(2)該晶體的熔點是 ℃。
(3)小聰從數據中還發現：該物質在開始2min比最后2min升溫快，這是由于它在固態時的吸熱能力比液態時的吸熱能力 (選填“強”或“弱”)造成的。
11.某品牌汽車使用一段時間后，日行燈的反光碗上面部分就開始發白，影響反光效果。
⑴初步探究
【猜想】日行燈工作時的高溫使反光碗表面物質熔化后變白。
【查閱資料】反光碗材料為表面鍍鉻的團狀模塑料，它的耐熱性比一般工程塑料好，熱變形溫度為 200～280℃ ，可長期在 130℃ 下使用。鉻的熔點為 1800℃ 。
【實驗】該燈正常工作時，每 20 min 測一次反光碗發白處附近的溫度，發現溫度逐漸升高，3h后保持在 75℃ 左右。上述實驗中需要用到的測量儀器有 。
【分析評價】 上述獲取的證據能否支持猜想并說明理由： 。
⑵進一步探究
【觀察】 發現燈座的焊接點附近有松香殘跡。
【查閱資料】松香外觀為淡黃色至淡棕色（粉末為白色），有松節油氣味，密度為 1.0g～1.09g/cm3 ，軟化點為 72～76℃ ，沸點約為 300℃ ，加熱后能揮發，不溶于水，能溶于酒精等有機溶劑。
【提出假設】反光碗上面部分發白是由于 而產生的。
【制訂方案】發白處用來 清洗，使它溶解。
【實驗】按制訂方案清洗，表面的白色固體溶解，反光碗重新變得光亮。








參考答案
〖鞏固基礎〗
1.A 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B 7.D 8.C 9.D 10.A 11.手上的水遇冷凝固，所以粘手
12.（1）略。（2）4；（3）較小；（4）不同，石蠟是非晶體，沒有固定的熔化溫度。
13.(1)69。(2)晶體、凝固時放熱溫度不變。(3)開始降溫快，凝固時不變，凝固后降溫慢。
〖提高能力〗
1.凝固、熔化
2.⑴作圖略。⑵-6、固。⑶低。⑷升高。
3.⑴7.5。⑵相等質量的晶體乙。⑶正確。
4.⑴小一點。
⑵使溫度緩慢上升，便于讀取溫度計示數，便于準確確定晶體的熔點。
⑶①晶體。②0～t1區間，水的溫度越來越高，水的溫度與環境溫度的差越來越大，故單位時間內熱量散失越來越多，因單位時間內水吸收的熱量不變，所以用于升溫的熱量就越來越少，由Q=cm△t中c不變、m不變，可知單位時間內固體的溫度變化越來越小。
5．（1）0、吸熱溫度不變、固液共存狀態。（2）受熱不均勻，升溫快，不便觀察。
6.（1）冰箱里冰塊不易熔化。（2）①形狀不同，保證質量相等。②球體，因為表面積最小，熱傳遞的面積就小，熔化就慢。
7. （1）晶體；（2）固液共存；（3）4.2×103；（4）同種物質狀態不同，比熱容不同。
8.⑴ -8；⑵0；⑶固液共存；⑷ t3、熔化時在不斷吸熱；⑸ 小、
9.⑴液體的凝固點可能比較低；?⑵-4；?⑶先降低后升高；?⑷不準確，應在鹽水濃度為21%左右設置更小的濃度梯度；⑸適當濃度鹽水結成的冰。?
10.(1)晶體要浸沒在水中、試管不要碰觸燒杯底部； (2)0；(3)弱。
11.溫度計和計時器、不支持，燈工作溫度低于反光碗表面物質的熔化溫度、松香的揮發造成的、酒精












t/℃

o

t/min



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