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第四章物质的形态及其变化4.3探究熔化和凝固的特点熔化和凝固内容举例或说明熔化物质由固态变为液态的过程如冰变成水、蜡烛变成蜡水、铁块变成铁水的过程都是熔化凝固物质由液态变为固态的过程如水变成冰、沥青变硬、蜡水变硬的过程都是凝固知识解读（1）物质从固态变成液态，必须从外界吸收热量，即熔化吸热；（2）物质从液态变成固态，要向外界放出热量，即凝固放热；（3）熔化和凝固是相反的过程“熔化”和“溶化”的区别：熔化是物质自身从固态变为液态的过程，熔化需要吸热，如雪在阳光照射下变成水；溶化是一些固体（溶质）在液体（溶剂）中溶解的过程，如盐溶于水变成盐水.例1（多选）水是大自然的精灵，瞬息万变中向我们展示了它神秘的特性.下列选项中因为水的凝固而形成的是（）A.草叶上的露珠B.屋檐下的冰凌C.冬天，千里冰封D.旷野上的白雾解析：草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水珠；屋檐下的冰凌是雪先熔化为水，水又凝固成冰而形成的；冬天，千里冰封，冰是水凝固形成的；雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴.故选B、C.BC凝固是物质由液态变成固态的过程，注意运用概念辨析法解题.要判断是哪一种物态变化，首先要分清物质的初末状态，然后按照概念辨析法去判断.探究固体熔化的特点内容实验器材铁架台、温度计、试管、烧杯、海波、石蜡、水、酒精灯、石棉网、火柴、细线内容实验过程用上图所示的实验装置，在两个分别盛有海波和石蜡的试管中各插入一支温度计，再将试管先后放在盛水的烧杯中，这样可以使物质均匀受热.用酒精灯对烧杯缓缓加热，注意观察海波和石蜡的变化情况，并仔细观察温度计示数的变化.待被测物质的温度升到40℃时，开始每隔1min记录一次温度计的示数，直到固体完全熔化后再观察3min，把数据记录在下表中给冰块持续加热，冰块温度达到熔点后，温度会保持不变.一段时间后，冰块完全熔化成液态水，水持续吸热，温度再次升高，当水的温度到达沸点后将不再升高.内容实验记录时间/min01234567891011海波的温度/℃404244464848484850525456石蜡的温度/℃404143454648505254565860内容分析论证（1）海波经过缓慢加热，温度逐渐升高，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，但海波的温度保持不变，直到熔化完后，温度才继续升高.（2）随着不断加热，石蜡的温度不断升高，在此过程中，石蜡由硬变软，最后熔化为液体内容实验结论有些固体在熔化过程中，吸收热量，温度升高；有些固体在熔化过程中，吸收热量，温度不变知识解读（1）物质在熔化过程中要吸收热量；（2）不同物质的熔化情况不一样，有些物质在熔化过程中温度保持不变，有些物质在熔化过程中温度升高；（3）实验时，要注意将海波碾成粉末，由于石蜡不便碾成粉末，可以在实验前先将石蜡熔化后插入温度计至中间偏下位置再凝固，然后用它做熔化实验注意：给海波持续加热，海波的温度达到熔点后，温度会保持不变.一段时间后，海波完全熔化成液态，持续吸热，温度再次升高，当液态海波的温度到达沸点后将不再升高.方法技巧：①水浴法：是一种给物质均匀、间接地加热，并能控制物质温度升高速度的方法.②图像法：在分析海波和石蜡的温度变化时，用图像法把海波和石蜡的温度变化与时间的关系表示出来，找到它们熔化时的特点.③对比法：将海波和石蜡的熔化图像进行对比，找到它们熔化时的特点.例2（2016·）在做“海波熔化”的实验时，两个实验小组分别选择了如图4-3-1甲、乙所示的实验装置进行实验.（1）选择______图的小组的实验装置较好，其原因是__________________________________________________.（2）下表是其中一个小组的测量数据.分析实验数据可知，海波在熔化过程中要_______（填“吸收”或“放出”）热量，温度_______（填“升高”“降低”或“保持不变”）.图4-3-1可以使海波受热均匀，且可以避免温度变化过快，便于数据的采集记录乙保持不变吸收解析：（1）在需要加热温度不超过100℃时，都可以采用水浴法加热.利用水浴法加热，可以使物质受热均匀且可以避免温度变化过快，便于数据的采集记录.（2）由题表可知，0～4min内，海波的温度逐渐升高，但5～7min温度保持不变，说明海波受热熔化，熔化吸收热量，但温度不变；7min后温度继续升高，说明第7min时海波已完全熔化，温度继续升高.在做探究固体熔化的实验时：①装置的安装顺序是由下至上；②水浴法加热时试管要放置在适当的位置，试管不能接触烧杯底，试管内的固体要完全浸没在液面下.晶体和非晶体晶体非晶体内容有固定的熔化温度的固体称为晶体.常见的晶体有海波、冰、石墨、食盐、各种金属等没有固定的熔化温度的固体称为非晶体.常见的非晶体有石蜡、玻璃、松香、沥青等熔点晶体熔化时的温度叫熔点非晶体没有固定的熔点凝固点物质从液态凝固为晶体时的温度叫凝固点非晶体没有固定的凝固点晶体非晶体熔化过程吸收热量，温度不变吸收热量，温度升高凝固过程放出热量，温度不变放出热量，温度降低熔化条件温度达到熔点，继续吸热吸收热量熔化图像晶体熔化图像非晶体熔化图像晶体非晶体凝固图像晶体凝固图像非晶体凝固图像知识解读（1）晶体的凝固过程与熔化过程相反.（2）晶体的温度在熔点（凝固点）时，可能有三种状态，即固态、液态、固液共存状态.（3）晶体熔化的条件：温度达到熔点，能够继续从外界吸热；晶体凝固的条件：温度达到凝固点，能够继续向外界放热例3如图4-3-2分别表示甲、乙、丙、丁四种物质的熔化或凝固图像，其中表示晶体的熔化图像的是（）图4-3-2解析：A图，整个过程温度有上升的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的熔化图像，符合题意；B图，温度有上升的趋势，且整个过程中温度都在不断上升，所以是非晶体的熔化图像，不符合题意；C图，整个过程温度有下降的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的凝固图像，不符合题意；D图，温度有下降的趋势，且整个过程中温度都在不断下降，所以是非晶体的凝固图像，不符合题意.故选A.答案：A熔化图像整个过程中温度有上升的趋势，若在熔化过程中温度保持不变，则为晶体的熔化图像，否则为非晶体的熔化图像.凝固图像整个过程中温度有下降的趋势，若在凝固过程中温度保持不变，则为晶体的凝固图像，否则为非晶体的凝固图像.对晶体处于熔点时状态认识模糊例4萘的熔点是80.5℃，那么，下列关于80.5℃的萘的说法正确的是（）A.一定处于固液共存状态B.一定处于液态C.可能处于固液共存状态D.如果继续吸热，可能处于固态解析：萘是晶体，温度在熔点80.5℃时，萘有三种存在的可能：①尚未熔化，全部是固体；②已经开始熔化但是没有完全熔化，为固液共存状态；③全部熔化，温度还未升高，为液态.故选C.答案：C错解：A或B或D注意：错选A项误认为温度处于熔点的晶体一定会熔化；错选B项误认为温度处于熔点的萘一定是液态的；错选D项误认为熔化时继续吸热，还可能处于固态.题型一探究熔化和凝固的特点例5如图4-3-3甲所示，是“探究固体熔化特点”的实验装置.实验时先将固体和温度计分别放入试管内，再放入盛有水的烧杯中，观察固体的熔化过程.图4-3-3甲乙（1）试管内固体在熔化过程中，某时刻温度如图乙所示，读数方法正确的是_________（填“A”“B”或“C”），示数为_________℃.（2）在该固体熔化过程中，如果将试管从烧杯中拿出来，该固体将停止熔化.将试管放回烧杯中后，该固体又继续熔化，说明固体熔化时需要_________（填“吸收”或“放出”）热量.吸收B39解析：（1）A是俯视会使读数偏大，C是仰视会使读数偏小，读数时视线要与液柱的上表面相平.温度计的每一个大格代表10℃，每一个小格代表1℃，即分度值为1℃，其示数是39℃.（2）固体熔化时，把试管从烧杯中取出，固体停止熔化，又放回烧杯中固体继续熔化，可见固体熔化时需要吸收热量.题型二熔化和凝固图像的判断例6在下列“温度随时间变化”的图像中，能反映晶体凝固特点的是（）图4-3-4解析：A选项，随着时间的延长，物质的温度在上升、不变、上升，并有一段时间吸热温度不变，这是晶体的熔化图像，不符合题意；B选项，随着时间的延长，物质的温度一直在下降，这是非晶体的凝固图像，不符合题意；C选项，随着时间的延长，物质的温度在下降、不变、下降，且有一段时间放热温度不变，这是晶体的凝固图像，符合题意；D选项，随着时间的延长，物质的温度一直在升高，这是非晶体的熔化图像，不符合题意.故选C.答案：C题型三熔化吸热、凝固放热的应用例7下列事例中是为了防止熔化或凝固产生不利影响的是（）A.冰冻食品可以保鲜B.高热病人利用冰袋降温C.将熔融玻璃制成玻璃板D.冬天将水箱中水放掉解析：冰冻的食品温度低，防止细菌滋生，有利于食品保鲜，是利用凝固的，A不符合题意；高热病人利用冰熔化吸收热量，使高热病人的温度降低，防止引发其他疾病，是利用熔化的，B不符合题意；将熔融玻璃制成玻璃板，此过程是液态变为固态的过程，是利用凝固的，C不符合题意；冬天将水箱中水放掉，防止水结冰时体积膨胀，胀破水箱，是防止凝固造成危害的，D符合题意.D例8汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高，为了确保安全，可用水循环进行冷却.实际上，水中往往还要加入不易挥发的乙二醇，加入乙二醇后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾.有关资料表明，乙二醇与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值如下表（表中乙二醇的含量是指乙二醇在混合液中所占体积的百分比）.在给汽车水箱中加混合液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10℃至15℃，但混合液中乙二醇的含量不宜过高.（1）在混合液中，如果乙二醇的含量由30%逐渐增大到80%，则混合液凝固点的变化情况是__________________.（2）若某地常年最低气温为-15℃，对该地区汽车来说，宜选乙二醇的含量为_________%的混合液.（3）长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比，混合液的沸点_________（填“升高”“降低”或“不变”），其原因是___________________________.水蒸发，乙二醇的含量升高先降低后升高40升高解析：（1）通过题表中数据可知，混合液中乙二醇的含量由30%逐渐增大到60%时，混合液的凝固点一直降低，当乙二醇的含量由60%逐渐增大到80%时，混合液的凝固点一直升高，所以混合液中乙二醇的含量由30%逐渐增大到80%时，混合液的凝固点先降低后升高.（2）因为在给汽车水箱中加混合液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10～15℃，而某地常年最低气温为-15℃，结合题表可知，混合液的凝固点为-28℃即可满足条件，所以选择乙二醇的含量为40%的混合液.（3）长时间使用后，汽车水箱的混合液中的水会蒸发减少，从而导致乙二醇的含量增大，而混合液的沸点会随着乙二醇含量的增大而升高，所以混合液的沸点会升高.解读中考：本节知识中晶体、非晶体在熔化和凝固时的特点和区别，用图像分析晶体熔化和凝固的过程，晶体的熔化、凝固条件的理解与应用是中考考查的重点.题型主要有选择题、填空题和实验题.考点一熔化和凝固时的特点教材第96页“活动1”探究海波的熔化现象由实验可知，海波熔化时的温度为48℃，在熔化的过程中，继续加热，温度保持不变；海波全部熔化成液体时，继续加热，温度上升.图4-28例9（湖南娄底中考节选）用如图4-3-5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.（1）除图甲所示的实验器材外，还需要的实验器材有火柴和_______.（2）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_______（填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度.（3）实验中要不停地用搅拌器搅拌，其目的是________________________________________.停表慢使萘各处的温度一致（使萘受热均匀）（4）给萘加热一段时间后