北师大版初中物理熔化和凝固提高知识讲解

熔化和凝固(提高)责编：武霞【学习目标】.知道熔化过程要吸热，凝固过程要放热；.知道晶体和非晶体的区别；.理解晶体的熔点和凝固点；.掌握熔化和凝固过程的温度时间图象；.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、熔化和凝固.熔化：物质由固态变为液态的过程，称为熔化；熔化要吸热。.凝固：物质由液态变为固态的过程，称为凝固；凝固要放热。.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，这类固体有确定的熔化温度。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，没有确定的熔化温度。如：蜡、松香、玻璃、沥青。4.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)晶体熔化的条件是：①达到熔点②继续吸热(2)晶体凝固的条件是：①达到凝固点②继续放热(3)晶体和非晶体的区别：①相同点：都是从固态变成液态的过程；在熔化过程中都需要吸热。②不同点：晶体有熔点，非晶体没有熔点；晶体和非晶体的熔化图象不同。(4)晶体熔化凝固图象：图中AD是晶体熔化曲线图，晶体在AB段处于固态，吸收热量温度升高，在BC段是熔化过程，吸热，但温度不变，处于固液共存状态，CD段处于液态，吸热温度升高，熔化时间t1~t2；而DG是晶体凝固曲线图，DE段于液态，EF段是凝固过程，放热，温度不变，处于固液共存状态。FG为固态放热温度降低，凝固时间t3~t4。要点二、探究固体熔化过程的特点【高清课堂：《熔化凝固》】.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.实验药品：海波(硫代硫酸钠)、蜂蜡.实验装置：.实验内容：(1)观察海波熔化时的现象？(2)当温度达到40c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。.表格:t/min11.522.53T海波/CT蜂蜡/C实验现象.海波、蜂蜡熔化图象:海波海波.分析论证：从描绘出的图象容易看出，AB段：海波经过缓慢加热，温度逐渐升高，仍为固态；BC段：当温度达到48c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，固液共存；CD段：直到全部熔化后，温度才继续上升，变为液态。蜂蜡的熔化过程则不同。由图象可看出，随着不断加热，蜂蜡的温度逐渐升高，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40c左右的温水，待测物质的温度升到40c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—3c左右。要点三、【高清课堂《熔化和凝固》】熔化吸热凝固放热.熔化吸热：晶体熔化时虽然温度不变，但是必须加热，停止加热，熔化马上停止。即熔化过程要吸热。.凝固放热：反过来，凝固是熔化的逆过程，液体在凝固时要放热，放热快凝固快，放热慢凝固慢，不能放热凝固停止。.应用：北方寒冷的冬天，在地下菜窖里放几桶水，利用水结冰时放热使窖内温度不会太低，不会冻坏青采。要点诠释：晶体在熔化和凝固的过程中，温度没有达到熔点时，吸收热量只能使其温度升高而不能熔化；液体温度没有达到凝固点时，放出热量只能使其温度降低而不能凝固。【典型例题】类型一、熔化和凝固C1.（2016?天津中考）如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象，根据图象中的信息，判断下列说法正确的是（）A.该物质为非晶体B.该物质的熔点是80CC.在第5min时物质已全部熔化D.第10min时物质处于液态门温度/七10080—7TOC\o"1-5"\h\z/：；/：:;20t--I——।1!——>051015加时同/mm【思路点拨】（1）从图象中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点，即有一段时间这种物质吸热，但温度不升高，而此时就是这种物质熔化的过程，晶体在熔化时的温度是熔点。（2）晶体在熔化过程或凝固过程中处于固液共存态.熔化完毕处于液态。【答案】B【解析】（1）从图象可以看出，此物质在熔化过程中保持80c不变，所以此物质是晶体，且熔点为80C,故A错误，B正确；（2）根据图象可知，该物质从5min是开始熔化，到15min时熔化结束，整个熔化过程用了15min-5min=10min。第10min时物质处于固液共存态，故C、D错误。【总结升华】本题考查的是对熔化和凝固图象的理解，根据图象分辨晶体和非晶体，并能分析出各自在熔化过程中的特点是解决该题的关键。中考对这个知识点的要求是比较高的。举一反三：【变式】图中，表示非晶体熔化时温度随时间变化的图象是（）

g度g度类型二、综合应用与实验探究C2.（2014?东营区校级二模）学习物态变化时，老师写了一幅对联，上联是“杯中冰水，水放热结冰温度不降”；下联是“盘内水冰，冰吸热化水温度未升”。该对联先后包含的两种物态变化分别是和。【思路点拨】冰是晶体，冰熔化时，吸收热量，温度保持不变；水凝固时，放出热量，温度保持不变。【答案】凝固；熔化【解析】上联是“杯中冰水，水放热结冰温度不降”是指水凝固成冰，放出热量，温度保持不变。下联是“盘内水冰，冰吸热化水温度未升”是指冰熔化成水，吸收热量，温度保持不变。【总结升华】晶体熔化特点：不断吸收热量，温度保持不变。晶体凝固特点：不断放出热量，温度保持不变。举一反三：【变式】如图所示，将一支盛水的试管插入足够多的冰水混合物中，那么试管中的水（）A.很快就会结成冰B.只要经过足够长的时间，水肯定会结成冰C.在短时间内水不会结成冰D.时间再长水也不会结成冰时间/min0.5\1.522.533.544.555,56♦**2020.521温度/七70G4E948E24948的48484?4543■**2121213.下表是小明“探究某种物质的凝固特点”时记录的实验数据。（在标准大气压下）（1）分析表中数据可知：第min时的数据有明显错误。实验时的室温是C。该物质在第4min时的状态是态，它是（选填“晶体”或“非晶体”），在凝固过程中热量，温度。（2）课后小明又进行了以下探究：如图所示，在容器A内装水，在容器B内装盐水，一段时间后发现容器A内有冰出现，由此可以判断原来容器B内盐水的温度OC（选填“高于”、“等于”或“低于”）

【答案】（1）1.5;21;固液共存；晶体；放出；不变；（2）低于【解析】（1）从表格中可以得出，在1.5min的时候是48C,所以有明显错误，到最后温度一直稳定到21C,所以室温是21C；从3min到4.5min温度一直稳定在48C,为固液共存状态，该物质有固定的凝固点，说明该物质是晶体，该物质在凝固的过程中，放出热量，温度不变。（2）从图中可以看出A容器内的液体温度受到B容器的温度影响，一段时间内，A中出现冰，说明温度降低，所以B容器的温度低于OC。【总结升华】晶体的凝固过程是一个放热的过程，对于这个过程所呈现的现象要熟练掌握，同时对于凝固曲线图也要会画，学会观察记录数据的表格。举一反三：【变式】如下图是某种固体加热变成液态时的温度随时间变化的曲线图，观察图象并回答：（1）固体在开始加热时的温度为,固体的熔点为。（2）这种物质在固态时的名称为。）,物质在熔化过程（3）图中BC段表示物质处于状态（选填“固态”、“液态”或“固液共存”中共持续了分钟。）,物质在熔化过程【答案】（1）【答案】（1）-5C;0C（2）冰（3）固液共存；4类型三、熔化吸热和凝固放热4.装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间，发现烧杯中有一半的水结成了冰，此时小瓶中的水（A.4.装水的密闭小瓶放在大烧杯里的水中间，发现烧杯中有一半的水结成了冰，此时小瓶中的水（A.只有表面的水结冰B.有一半的水结成冰把烧杯放在电冰箱的冷冻室内，过一段时间取出烧杯,）C.都没结冰D.都已结冰LT【思路点拨】掌握凝固的两个必要条件：（1）达到凝固点；（2）继续放热。【答案】C【解析】烧杯里是冰水混合物，温度为零度。要让小瓶里的水结冰，小瓶里的水在达到零度后还必须被吸收掉凝固所需放出的热量，既然小瓶外面的水也是零度，小瓶就不会把热量传给外面，所以不结冰。【总结升华