晶体熔化吸热温度为什么不变(暑假九年级沪科版物理——熔化和凝固)

Posted 2023-05-29

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晶体熔化吸热温度为什么不变(暑假九年级沪科版物理——熔化和凝固)

熔化和凝固（基础）

【学习目标】

1.知道物质的三种状态，固态、液态、气态，能描述三种物态的基本特征；

2.知道熔化过程要吸热，凝固过程要放热；

3.知道晶体和非晶体的区别；

4.理解晶体的熔点和凝固点；

5.掌握熔化和凝固过程的温度时间图像；

6.通过探究活动，使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。

【要点梳理】

要点一、物态变化

1、物态变化：物质各种状态间的变化叫做物态变化。

2、水的三种状态及三种状态间的转化：

状态	形状、体积的
固态（冰）	有固定的形状，很难被压缩
液态（水）	没有固定的形状，很难被压缩
气态（水蒸气）	没有固定的形状，容易被压缩

要点诠释：

1、固态、液态、气态是物质常见的三种状态，在常温下呈现固态的物体一般称固体，如：钢铁、食盐等；在常温下呈现液态的物质，一般称为液体，如：水、酒精等；在常温下呈现气态的物质，一般称为气体，如：氧气、二氧化碳等。

2、自然界中的物质通常情况下都有三种状态，如：常温下铁是固态，加热至1535℃时变成液态；加热至2750℃时，变成气态。

要点二、熔化和凝固

1、熔化：物质从固态变成液态的过程叫熔化，熔化要吸热。

2、凝固：物质从液态变成固态的过程叫凝固，凝固要放热。

3、【高清课堂：《熔化凝固》】探究固体熔化时温度的变化规律：

（1）实验器材：酒精灯、烧杯、石棉网、试管、温度计、火柴、搅拌器、三脚架、钟表

（2）实验药品：海波（硫代硫酸钠）、松香

（3）实验装置：

（4）实验内容：

①观察海波熔化时的现象？

②当温度达到40℃后，每隔半分钟记录一次海波的温度。

③当海波开始熔化后继续加热温度是否升高？如果停止加热还能继续熔化吗？

④用记录的数据描点作图。

（5）表格：

t/min	1	1.5	2	2.5	3	……
t水/℃
t海波/℃
海波状态

（6）海波、松香熔化图象：

（7）分析论证：

从描绘出的图象容易看出，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全部熔化后，温度才继续上升。

松香的熔化过程则不同。由图象可看出，随着不断加热，松香的温度逐渐升高，在此过程中，蜂蜡由硬变软，最后熔化成液体。

要点诠释：

1、实验开始时烧杯中的水，可用40℃左右的温水，待测物质的温度升到40℃时，开始记录。

2、应选择较细的试管，以增大海波的受热面积，且装入试管中的海波不宜过多。

3、对海波的加热应较缓慢，为此可在烧杯中加一支温度计，用来监测烧杯中水的温度，一般应使试管内、外温度计的示数差保持在2—3℃左右。

要点三、熔点和凝固点

晶体与非晶体：

（1）晶体：有些固体在熔化过程中不断吸热，温度却保持不变，这类固体有固定的熔化温度。如：冰、海波、各种金属。

（2）非晶体：有些固体在熔化过程中，不断吸热，温度不断上升，没有固定的熔化温度。如：蜡、松香、玻璃、沥青。

2、熔点和凝固点：

（1）熔点：晶体熔化时的温度叫熔点。　
（2）凝固点：晶体凝固时的温度，叫凝固点。　
要点诠释：

1、有无凝固点是晶体和非晶体的主要区别，同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。

2、晶体熔化的条件是：（1）达到熔点；（2）吸热。

3、晶体和非晶体的区别：

物理过程	晶体	非晶体
熔点和凝固点	有	没有
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
熔化图象
凝固图像

【典型例题】

类型一、熔化和凝固

1.如图是某种晶体熔化时温度随时间变化的图象。由图可知晶体的熔点是（　　）

A．40℃ B．44℃ C．48℃ D．52℃

【思路点拨】根据晶体熔化的特点，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，根据图象可知BC段温度不变，是晶体熔化的过程。

【答案】C

【解析】由图知，该物质在熔化过程中，温度保持48℃不变，所以该物质为晶体．并且熔点为48℃．

故选C。

【总结升华】题目考查了晶体熔化的图象，要学会从图象中找出与晶体有关的信息。学会观察分析物质熔化或凝固的图象，关键是掌握晶体的熔化特点：吸热但温度保持不变。

举一反三：
【变式1】如图所示，是某种物质熔化时温度随时间变化的图象。根据图象的特征和信息。以下说法中错误的是（　　）

A．该物质是晶体 B．该物质的熔点是80℃

C．该物质从开始熔化到完全熔化大约持续了15分钟的时间 D．该物质在熔化过程中是放热的

类型二、熔点和凝固点

2.已知酒精、煤油、水银的熔点分别为-117℃、-30℃、-38.5℃。南极的最低气温可达-89.2℃，要测量南极的气温，应该选用（　　）

A．酒精温度计 B．煤油温度计 C．水银温度计 D．煤油温度计和水银温度计

【思路点拨】同种晶体的熔点和凝固点相同，由熔点来确定凝固点。液体温度计是利用了液体的热胀冷缩原理制成的，如果当地气温低于温度计中液体的凝固点，温度计中的液体就会凝固，温度计就不能在该地区使用。

【答案】A

【解析】同种晶体熔点和凝固点相同，由此可知酒精、煤油、水银的凝固点分别为-117℃、-30℃、-38.5℃。-89.2℃低于煤油、水银的凝固点-30℃、-38.5℃，此时煤油和水银都变为固态，无法完成温度的测量，而-89.2℃高于-117℃，此时酒精还是液体，能完成温度的测量。

【总结升华】题目联系实际应用考察了同种晶体熔点和凝固点相同，有熔点来确定凝固点并且正确比较零下温度的高低。

举一反三：
【变式】（2014•广东中考）晶体在熔化的过程中需要不断从外界　　，温度　　；钨的熔点是3410℃，它的凝固点是　 ℃。

【答案】吸热；不变；3410

类型三、熔化吸热和凝固放热

3. （2016•吉安校级一模）以下物态变化过程中温度保持不变的是（　　）

A．冰的消融 B．水的汽化

C．钢水变成钢铁 D．点燃的蜡烛变成蜡油

【思路点拨】晶体熔化和凝固时的温度保持不变，非晶体熔化和凝固时温度是变化的，液体在沸腾时的特点：继续吸收热量、温度保持不变。

【答案】A

【解析】A、水在固态、液态、气态三态变化过程中，固态的冰在熔化过程中吸热温度保持不变，B、水在汽化过程中，不断放出热量，温度降低；C、钢水变成钢铁，凝固放出热量，温度降低；D、点燃的蜡烛变成蜡油，熔化要吸热，温度升高，故选A。

【总结升华】解决此题需要结合晶体的特点和液体沸腾特点进行分析解答，此类题目需要抓住关键点进行分析。

举一反三：
【变式】国外研制出一种衣料，其纤维中添加了微胶囊，这种胶囊中所含的物质在常温下呈液态，在温度降低时会凝固。人们穿上用这种衣料做成的衣服，在气温降低时倍感温暖。其中的原因是。

【答案】凝固放热

类型四、实验探究

4.用如图1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）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）除图1所示实验器材外，还需要的实验器材有火柴和。

（3）图2是萘熔化时温度随时间变化的图象。从开始熔化到完全熔化，大约持续了分钟。

【答案】（1）慢；（2）秒表；（3）15

【解析】（1）将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，萘的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度。（2）从图象知，记录的数据有温度和时间，测量温度需要温度计，测量时间需要秒表，所以实验器材还缺少秒表。（3）由图象知，萘在第10min到第25min时，不断吸收热量，温度保持不变，所以这段时间是萘的熔化过程，所以萘熔化经过了25min-10min=15min

【总结升华】题目考察了实验，探究晶体熔化的过程。晶体在熔化时，不断吸收热量，温度保持不变；通过实验中要记录的数据和要得到这些数据，直接或间接的记忆实验器材，而不是死记硬背。

举一反三：
【变式】（2014•朝阳区二模）在探究海波和石蜡熔化规律时，小娜记录的实验数据如下表所示。请根据表中的实验数据解答下列问题。

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
海波的温度/℃	40	42	44	46	48	48	48	48	48	48	50	53	56
石蜡的温度/℃	40	41	42	44	46	47	48	49	51	52	54	56	59

（1）在海波和石蜡这两种物质中，属于晶体的是　　；

（2）该晶体的熔点是　　℃；

（3）当该晶体的温度为53℃时，它处于　　态。（选填“固”或“液”）

【答案】（1）海波；（2）48；（3）液