2020-2021学年八年级物理上册3-2熔化和凝固精讲精练含解析新版 人教版

2020-2021学年八年级物理上册3-2熔化和凝固精讲精练含解析新版 人教版

专题3.2熔化和凝固 知识点扫描 知识点一：熔化和凝固 ‎1.物态变化：物质各种状态之间的变化叫做物态变化。‎ 物质有三种基本形态，固态、液态和气态。‎ 状态 形状（固定/不固定）‎ 体积（固定/不固定）‎ 固定 固定 固定 液态 不固定 固定 气态 不固定 不固定 物体的温度发生变化时，三种状态之间能发生相互变化。‎ ‎2.熔化和凝固：‎ ‎（1）物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。‎ ‎（2）注意区别熔化和溶化 熔化：是物质从固态变成液态的过程，是一种物态变化的过程，这个过程需要加热。所以用“火”旁“熔”，例如加热冰熔化为水，蜡加热要熔化。‎ 溶化指固体溶解，是某固态物质，在另一种液态物质分散成单个分子或离子的扩散过程。此过程不需要加热，但是必须有液体，所以用三点水旁“溶”，如把糖放在水中溶化成糖水。‎ ‎3.固体熔化和凝固时的温度变化规律 ‎（1）注意：酒精灯外焰加热，水浴加热、并且加热的过程中要用搅拌器不断地搅拌冰块或者海波（被加热物体受热均匀）。‎ ‎（2）现象：海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，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，但海波的温度始终保持在熔点不变，直到熔化完后，温度才继续上升。停止加热，变成液态的海波又逐渐变成固态，温度还是始终保持在熔点 15‎ 不变，等到所有的海波全变成固态时，温度才又继续下降。‎ 石蜡的熔化过程则不同，随着不断加热，石蜡的温度不断上升，在此过程中，石蜡由硬变软变稀，最后熔化为液体。停止加热，由稀变软，又变成固态，温度不断降低。‎ 知识点二：熔点和凝固点 1. 根据物质在熔化时有无固定的熔化温度可将物质分为两类：晶体和非晶体。‎ （1） 晶体：有固定的熔化温度的物质称为晶体，如海波、冰、石英、所有金属等。‎ ‎（2）非晶体：没有固定的熔化温度的物质称为非晶体，如石蜡、沥青、玻璃、橡胶等。‎ ‎2.熔点和凝固点 ‎（1）熔点：晶体熔化时的温度叫做晶体的熔点，晶体都有一定的熔点，如冰的熔点是0℃、海波的熔点是48℃、萘的熔点是80℃。‎ ‎（2）凝固点：晶体凝固时的温度叫做晶体的的凝固点，同种晶体的熔点与凝固点相同。‎ 知识点三：熔化吸热和凝固放热 ‎1.晶体熔化需要两个条件：温度必须达到熔点；让晶体继续吸热。晶体凝固也需要两个条件：温度必须降到凝固点；让晶体继续放热。‎ ‎2.晶体在处于熔点和凝固点时，可能处于液态，可能处于固态，也可能处于固液共存状态。‎ 重点难点解析 ‎1.晶体和非晶体的区别是难点 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，物质 处于固、液共存状态。‎ 吸收热量，温度升高，物质先变稀，最后成为液体。‎ 熔化条件 温度达到熔点，继续吸热。‎ 吸收热量 凝固条件 温度达到凝固点，继续放热。‎ 放出热量 15‎ 熔化 图像 凝固 图像 举例 海波、水晶、石英、食盐、各种金属 沥青、玻璃、松香、石蜡 ‎2.固体熔化和凝固时的温度变化规律是重点 ‎（1）注意：酒精灯外焰加热，水浴加热、并且加热的过程中要用搅拌器不断地搅拌冰块或者海波（被加热物体受热均匀）。‎ ‎（2）现象：海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，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，但海波的温度始终保持在熔点不变，直到熔化完后，温度才继续上升。停止加热，变成液态的海波又逐渐变成固态，温度还是始终保持在熔点不变，等到所有的海波全变成固态时，温度才又继续下降。‎ 石蜡的熔化过程则不同，随着不断加热，石蜡的温度不断上升，在此过程中，石蜡由硬变软变稀，最后熔化为液体。停止加热，由稀变软，又变成固态，温度不断降低。‎ 对点例题解析 知识点一：熔化和凝固 ‎【例题1】（2019湖北荆州）在探究“物质熔化规律”的实验中，小芳将质量相等的冰 15‎ 和石蜡分别装在两个相同的试管中，并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，如图甲所示。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象，如图丙。请回答下列问题：‎ ‎（1）如图甲中的器材安装顺序是　　（选填“从上至下”或“从下至上”）。‎ ‎（2）实验中某时刻温度计示数如图乙，此时温度计示数为　　℃。‎ ‎（3）如图丙中　　（选填“A”或“B”）是冰，熔化过程经历了　　min。‎ ‎（4）当冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是　　。‎ ‎【答案】（1）从下至上（2）﹣4 （3）A；4（4）试管中的水达到沸点后不能继续吸热。‎ ‎【解析】（1）在使用酒精灯时，需要用其外焰加热，所以要先根据酒精灯确定铁圈的位置。又因为使用温度计时，温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，但不能碰到容器底和容器壁，所以要根据温度计的长度确定横杆的位置，因此按照“由下至上”安装实验装置。‎ ‎（2）由图可知，温度计的分度值是1℃，温度计的读数是﹣4℃。‎ ‎（3）分析图象A 可知，在0℃时，图线呈水平，此时的温度就是冰的熔点，熔化经历的时间为6min﹣2min＝4min；‎ ‎（4）冰全部熔化成水后继续用酒精灯不断地加热，当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够沸腾，但试管中的水可以达到沸点但无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水最终不会沸腾。‎ 15‎ 知识点二：熔点和凝固点 ‎【例题2】（2019北京）在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时，持续加热该物质，记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图线，如图所示。根据图象可知该物质是　　（选填“晶体”或“非晶体”），判断依据是　　。‎ ‎【答案】晶体；有熔点。‎ ‎【解析】根据图象是否有不变的温度判断是晶体还是非晶体，要学会从图象中找出与晶体有关的信息，解题的关键是理解图象中每一阶段表示的含义及物质的状态。晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升，晶体熔化时的温度为熔点。由图知，该物质在熔化过程中，温度保持80℃不变，所以该物质为晶体。并且熔点为80℃。‎ 知识点三：熔化吸热和凝固放热 ‎【例题3】（2019黑龙江大庆）下列物态变化中，需要吸收热量的是（　　）‎ A．冰雪消融 B．浓雾生成 C．露珠形成 D．窗花凝结 ‎【答案】A ‎ ‎【解析】A.冰雪化成水是固态变为液态，是熔化现象，熔化需要吸热。故A正确；‎ B.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化需要放热。故B错误；‎ C.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化需要放热，故C错误；‎ D.窗花是室内温度较高的水蒸气遇冷凝华形成的，凝华需要放热，故D错误。‎ 达标训练题 15‎ ‎1．物质由固态变为液态的过程叫_______，物质由液态变为固态的过程中叫______．熔化过程要吸热，凝固过程要放热．固体分为晶体和非晶体两类．晶体在熔化过程中不断吸热，但温度_______，有固定的熔化温度，即熔点，如冰、海波、石英、水晶及各种金属．非晶体在熔化过程中不断吸热，温度不断升高，没有熔点，如蜡、松香、玻璃、沥青．‎ ‎【答案】熔化,凝固.保持不变.‎ ‎【解析】物质由固态变为液态的过程叫熔化，物质由液态变为固态的过程中叫凝固．熔化过程要吸热，凝固过程要放热．固体分为晶体和非晶体两类．晶体在熔化过程中不断吸热，但温度保持不变，有固定的熔化温度，即熔点.‎ ‎2.下列物态变化中，属于凝固的是(　　)‎ A．寒冷的冬天，湖水结成冰 B．炎热的夏天，冰棍周围冒“白气”‎ C．初冬的清晨，地面上出现霜 D．秋天的夜晚，草叶上出现露珠 ‎【答案】A ‎【解析】凝固是液态变为固态，水结冰是凝固现象，A项正确；B，D两项都属于水蒸气的液化现象；C项则属于水蒸气的凝华现象，故应选A.‎ ‎3.如图所示是分别表示甲、乙、丙、丁四种物质熔化或凝固规律的图线，下列说法正确的是(　　)‎ A． 甲种物质是晶体，图线表示凝固过程 B．乙种物质是非晶体，图线表示熔化过程 15‎ C．丙种物质是非晶体，图线表示凝固过程 D．丁种物质是晶体，图线表示凝固过程 ‎【答案】B ‎ ‎【解析】甲图线中有一段吸收热量而温度保持不变的过程，这是晶体的熔化图线；而丙图线有一段放出热量而温度不变的过程，这是晶体的凝固图线；乙图线是吸收热量温度逐渐上升，属于非晶体的熔化图线；丁图线是放出热量温度逐渐降低，属于非晶体的凝固图线，因此只有选项B正确．‎ 一、选择题 ‎1.(2019四川乐山）下列现象产生的过程中要吸热的是（　　）‎ A.壶口附近的“白气” B.北方的冬天，植物上的雾凇 C. 夏天的清晨，蜻蜓身上的露珠 D. 铁矿熔化成的铁水 ‎【答案】D 【解析】A.壶口附近的“白气”是壶中冒出的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故A不符合题意； B.北方的冬天，植物上的雾凇是水蒸气凝华形成的固态小冰晶，凝华放热，故B不符合题意； C.“夏天的清晨，蜻蜓身上的露珠是大气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故C不符合题意； D.铁矿熔化成的铁水在熔化过程中放热，故D符合题意。 2.（2019湖南郴州）如图所示是海波熔化时温度随时间变化的图象。由此可判断（　　）‎ 15‎ A．海波是非晶体 B．海波的熔化时间是5min ‎ C．海波的熔点是50℃ D．海波在熔化过程中吸收热量，温度升高 ‎【答案】C ‎ ‎【解析】（1）由图象可知，海波从第5分钟开始温度保持50℃不变，所以海波是晶体，其 熔点为50℃，约到第8min时熔化完成，则熔化过程持续了约8min﹣5min＝3min，故AB错 误，C正确；‎ ‎（2）海波是晶体，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变，故D错误。‎ ‎3.把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，如图所示。用酒精灯对烧杯底部慢慢加热，当烧杯中的冰块有大半熔化时，试管中的冰(　　)‎ A．熔化一部分　　　B．全部熔化 C．一点也不熔化 D．无法判断 ‎【答案】C ‎【解析】冰熔化需要的两个条件：一是温度达到0 ℃；二是周围的温度比0 ℃‎ 15‎ 高．冰的温度比0 ℃低时，冰吸热升温，但不会熔化；周围温度不比0 ℃高时，0 ℃的冰不能从周围吸热熔化．本题的试管放在烧杯中，对烧杯加热的结果：烧杯内的冰吸热熔化，当烧杯内的一部分冰熔化，烧杯内为冰水混合物时，它的温度保持为0 ℃不变，大试管放在烧杯里，周围是温度为0 ℃的冰水混合物，大试管内的冰不能从与它温度相同的周围吸热，所以试管内的冰不会熔化，选项C正确．‎ ‎4．如图所示，把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中，用酒精灯在底部慢慢加热，当烧杯中的冰块大部分熔化时，试管中的冰(　　)‎ A．也熔化一部分 B．全部熔化 C．一点都没有熔化 D．下边的熔化，上边的没熔化 ‎【答案】C ‎ ‎【解析】晶体熔化的条件是温度达到熔点且能继续吸热，烧杯中的冰块没有熔化完之前温度不变，始终是0 ℃；试管中的冰温度能达到0 ℃，但此时其温度与烧杯中冰水混合物的温度相同，无法继续吸热，因此不能熔化．‎ ‎5．(2020·济宁模拟)炎热的夏天，小红从冰箱冷冻室中取出一些冰块放入可乐杯中，经过一段较长时间后，杯中的冰块全部变成了液态，下图中能正确反映冰块物态变化过程的是(　　)‎ 15‎ ‎【答案】B ‎【解析】冰属于晶体，晶体熔化的条件是温度达到熔点且要吸收热量，当冰块温度低于0 ℃时，它吸热升温，状态不变，当 达到熔点后，吸收热量开始熔化，在熔化过程中吸收热量，而温度保持不变，直到冰全部熔化为水后，再从外界吸收热量，温度升高，所以B选项中图象是正确的．‎ ‎6．下图是对冰加热时其温度随时间变化的图像，由图可知(　　)‎ A．BC段是一个放热过程 B．冰的熔点是0 ℃‎ C．CD段该物质处于气态 D．DE段表示冰的熔化过程 ‎【答案】B ‎【解析】此图像综合考查了冰的熔化和水的沸腾．冰是晶体，熔化过程温度不变，继续吸热．CD段是冰熔化完后的升温过程，处于液态；DE段表示水的沸腾过程．选项B正 15‎ 确．‎ ‎7.（2019山东临沂）右图是某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线。由图可知该物质（　　）‎ A. 是晶体，熔化持续了8min B. 在A点是液态，B点是固态 C. 在A点的内能比B点的小 D. 在OA段的比热容比BC段的大 ‎【答案】C 【解析】ABC、由图象知，该物质在熔化过程中保持50℃不变，所以熔点为50℃，并且为晶体，物质在A点为固态，B点熔化结束为液态，熔化时间由4min开始到8min结束，共4min。 晶体在熔化过程虽然温度保持不变，但要不断吸热，内能增大，故在A点的内能比B点的小。故AB错误，C正确； D、由图象可知，相同的时间内OA段升高的温度大于BC段升高的温度，由Q=cm△t可知：当吸收的热量和质量都相同时，△t越大比热容就越小，所以在OA段的比热容比BC段的小。故D错误。 8.（2019山东德州）下列物态变化中属于吸热现象的是哪一组（）‎ ‎①初春：冰雪消融②盛夏：洒水降温③深秋：浓雾弥漫④严冬：凝重的霜 A．①② B．②③ C．③④ D．①④‎ ‎【答案】A ‎【解析】物质在发生物态变化时必然要伴随着吸放热的进行，其中熔化、汽化、升华过 15‎ 程需要吸收热量，凝固、液化、凝华过程需要放出热量 ‎①初春，冰雪消融是物质由固态变为液态的过程，是熔化过程，熔化吸热；故①符合题意；‎ ‎②盛夏，洒水降温是液态水变成水蒸气是汽化现象，汽化吸热，故②符合题意；‎ ‎③深秋：浓雾弥漫是水蒸气遇冷液化放热形成的，故③不符合题意；‎ ‎④严冬：凝重的霜霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，是凝华过程，凝华放热，故④不符合题意。‎ 综合分析①②符合题意，故A正确，BCD错误。‎ 二、填空题 ‎9.海波在熔化过程中不断吸热，温度　　（选填“升高“或“不变”）；说明海波属于　　（选填“晶体”或“非晶体”）‎ ‎【答案】不变；晶体。‎ ‎【解析】海波在熔化过程中，不断吸收热量，温度不变，有固定的熔点，所以海波是晶体。‎ ‎10．在1标准大气压下，保温瓶中盛有半瓶0摄氏度的水，现将温度为﹣10摄氏度的冰投入水中，并盖上瓶盖，将会发生的现象是　　。理由是　　．‎ A．水的质量减少，冰的质量增加； B．水和冰的质量都不变；‎ C．水的温度降低，冰的温度升高； D．水和冰的温度都不变 ‎【答案】A。因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，﹣10℃的冰块吸热后温度升高，由于0℃的水较多，故冰块能吸收足够的热量升温到0℃，0℃的水放热后，温度不变，由液态水凝固成0℃的冰，故水的质量减少，冰的质量增加。‎ ‎【解析】考查凝固与凝固放热特点．0℃是水的凝固点，是冰的熔点，所以在0℃时如果能吸热，冰会熔化，如果能放热，水会凝固。‎ 因为温度较低的冰块放进温度较高的水中后，要发生热传递，﹣10℃的冰块吸热后温度升高，由于0℃的水较多，故冰块能吸收足够的热量升温到0℃，0℃的水放热后，温度 15‎ 不变，由液态水凝固成0℃的冰，故水的质量减少，冰的质量增加。‎ 三、实验探究题 ‎11.（2019•德州）小强对热现象的有关实验进行如下探究：‎ ‎（1）在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中用“水浴法”加热，其目的是使冰　　；根据图甲可知，冰属于　　（选填“晶体”“非晶体”）。‎ ‎（2）完成上述实验后，小强换用其它装置继续探究“水沸腾时温度变化的特点”。加热一段时间后，烧杯内的水温度升高，是通过　　方式增加水的内能。图乙水的沸点没有达到100℃，可能是当地大气压强　　（选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。‎ ‎（3）结合两次实验图象可知：冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是　　。‎ ‎【答案】（1）均匀受热；晶体；（2）热传递；低于；（3）继续吸热，温度不变。‎ ‎【解析】（1）实验装置用水浴法加热，可以使冰均匀受热；‎ 由表格数据知，冰在熔化过程中，继续吸热、温度保持不变，有一定的熔化温度，因此冰属于晶体。‎ ‎（2）实验中，水从火吸收热量、内能增加、温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能。‎ 由图知，由所绘制的乙图象可知，水的沸点低于100℃，此时周围环境的大气压低于一标准大气压；‎ ‎（3）冰是晶体，晶体在熔化的过程中需要吸热，但温度不变；水在沸腾时，吸收热量，‎ 15‎ 但温度不变。‎ ‎12.(2020·河南模拟)小聪在“探究晶体的熔化规律”实验中，所用装置如图所示．下表为他记录的实验数据，请根据装置图和表中数据回答下列问题：‎ ‎(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：___________________和____________________。‎ ‎(2)该晶体的熔点是______℃。‎ ‎(3)小聪从数据中还发现：该物质在开始2 min比最后2 min升温快，这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力________(填“强”或“弱”)造成的。‎ ‎【答案】(1)试管不接触烧杯底也不接触烧杯壁　试管中装有晶 的部分完全浸没在水中　(2)0　(3)弱 ‎【解析】实验中要求试管不接触烧杯底也不接触烧杯壁，试管中装有晶体的部分完全浸没在水中，否则会使晶体受热不均匀．晶体熔化时虽然继续加热，但温度保持在熔点不变，所以由表中数据看出该晶体的熔点为0 ℃.该物质在开始2 min比最后2 min升温快，表明升高相同的温度固态比液态吸收的热量少，说明它在固态时吸热能力比液态时的吸热能力弱。‎ 15‎ 15‎