第三单元《物态变化》3.探究固体熔化时温度的变化规律（双基过关）（解析版）

八年级物理大单元设计第三单元物态变化3.探究固体熔化时温度的变化规律知识点一、实验：探究固体熔化时温度的变化规律【实验原理和方法】1.通过同时缓慢加热海波、石蜡，每隔一段时间观察物质状态的变化，记录一次物质的温度，分析比较物质状态发生变化时，温度随时间变化的规律。2.通过描点连线，作出熔化图像，寻找物质状态发生变化的普遍规律。3.水浴法加热：在探究固体熔化时温度的变化规律实验中，利用热水给加装入试管中的海波和石蜡，这种方法叫水浴法。优点：可以使物质受热均匀，还可以控制物质温度上升的速度。【提出问题】不同物质在熔化过程中温度如何变化【猜想与假设】有的物质在熔化过程中温度不变，有的物质在熔化过程中温度升高。【设计实验】利用如图所示的实验装置，给不同物质加热，每隔一段时间记录一次物质温度，直到物质完全熔化。【进行实验】1.在两个分别盛有海波和石蜡的试管中各插入一支温度计，再将试管放在盛水的烧杯中，使试管均匀受热。 2.用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热，观察海波和石蜡的变化情况，以及温度计示数的变化。3.待海波的温度升至40℃、石蜡的温度升至50℃，每隔1min记录一次温度计的示数，在海波和石蜡完全熔化后再记录3～4次。【收集数据】数据记录如表所示:时间/min01234567891011海波的温度/℃404244464848484850525456石蜡的温度/℃404143454648505254565860【分析与论证】用方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间，根据表格中各个时刻对应的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑的曲线连接，便得到海波和石蜡熔化时温度随时间变化的图象，结合实验现象进行分析。现象对比海波石蜡(1)AB段:海波为固态,受热温度上升;(2)BC段:海波为固液共存态,受热但温度保持48℃不变;(3)CD段:海波为液态,受热温度上升实验中可见,石蜡先变软,后变稀,最后熔化为液体。整个过程石蜡温度一直上升，没有固定的熔化温度【实验结论】不同的物质在熔化过程中温度变化的规律不同:(1)有的物质(如海波),在熔化过程中虽然继续对它加热,但温度保持不变; (2)有的物质(如石蜡),在熔化过程中先变软,后变稀,最后熔化为液体,且继续加热，温度一直升高。【注意事项】1.组装实验器材时应自下而上，用酒精灯的外焰加热（外焰温度最高），烧杯底垫石棉网，使烧杯底能均匀受热，防止烧杯底因受热不均而炸裂；2.烧杯中的应充入温水，水适量，一般在250ml为宜，试管中的固体应完全浸入水中，不与烧杯底和壁接触，温度计的玻璃泡应与固体粉末充分接触；3.实验过程每隔一段时间观察并记录一次，观察内容包含固体粉末的物态变化，温度计的示数等，时间间隔不宜过长，也不宜过短，一般为1min。4.使用酒精灯时，先检查酒精是否大于三分之一的量并且不是满的,如果太少或太多都不好；用一酒精灯去点燃另一酒精灯,会使酒精灯内酒精流出来,引发火灾，直接用嘴吹灭,容易使火焰沿着酒精灯进入瓶内,引发火灾，所以都是错误的；熄灭酒精灯时，可用灯帽将其盖灭，如果是玻璃灯帽，盖灭后需再重盖一次，放走酒精蒸汽，让空气进入，免得冷却后盖内造成负压使盖打不开；如果是塑料灯帽，则不用盖两次，因为塑料灯帽的密封性不好。基础自测：1．（2022秋·广东深圳·八年级统考期中）在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中：

（1）为了使试管中的冰受热均匀，且便于记录各时刻的温度值，小明应选用（选填“甲”或“乙”）装置来进行实验，实验室常用的温度计是利用性质制成的；（2）小明根据实验数据，作了加热时温度随时间变化的图像，如图丙所示，分析图像可知：冰的熔点是℃，熔化过程经历了min，第8min时试管里的物质处于（选填“固态”、“液态”、“气态”或“固液共存态”）。【答案】乙液体的热胀冷缩06固液共存态【解析】（1）[1]把冰装进试管，再把试管放进装水的烧杯里，这种方法叫“水浴法”，能够使试管中的冰受热均匀，且便于记录各时刻的温度值，所以选择乙装置进行实验。[2]实验室常用的温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的。（2）[3][4][5]如图丙所示，分析图像可知：冰的熔点是0℃，从第4min开始熔化，到第10min熔化结束，熔化过程经历了6min，第8min时物质处于熔化过程中，试管里的物质处于固液共存态。2．（2022秋·河南驻马店·八年级校考期末）如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。

（1）图乙温度计的示数为℃；（2）图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像，海波熔化过程对应图线中的段（选填“AB”或“BC”）；全部熔化后，继续加热，温度（选填“升高”“降低”或“不变”）；（3）用质量为m1的海波做实验，绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a，若用质量为m2（m2＞m1）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的。（选填“b”“c”或“d”）。【答案】46BC升高c【解析】（1）[1]温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，温度计示数为46℃。（2）[2][3]海波在BC段处于熔化过程，吸收热量，温度保持不变，所处的状态为固液共存态，全部熔化后，海波的温度升高。（3）[4]当海波的初温与其他条件相同时，海波的质量不同会导致加热至沸点所需要的总的热量不同，即加热时间不同，用质量为m2（m2＞m1）的海波做实验，需要的时间变长，但熔点温度不变。所以得到的图线可能是图丁中的c。3．（2023·吉林松原·统考二模）小明用如图甲、乙所示装置“探究冰和蜡的熔化特点”，将冰和蜡分别放入大试管中，再将试管浸泡在盛有温水的烧杯中，用温度计测量冰和蜡的温度，记录温度随时间变化的关系如图丙。（1）为完成实验，除图中器材外，还需要的测量仪器是；（2）图乙中温度计的示数为；（3）由图丙可知，冰熔化过程持续了min；当它的温度为0℃时，（选填“一定”“不可能”或“可能”）处于固液共存态；（4）加热时，烧杯中的水面应（选填“高于”或“低于”）试管中物质的上表面，用这种方法加热的好处是受热均匀。（5）实验中，观察到蜡烛熔化过程中温度计示数上升过于缓慢，产生这一现象的原因不可能是。A．试管中蜡烛装的太多B．酒精灯没有用外焰加热C．温度计的玻璃泡没有与被测物体充分接触D．蜡烛是晶体，熔化过程中吸热温度不变【答案】秒表﹣3℃6可能高于D【解析】（1）[1]实验过程中需要记录时间，因此还需要秒表。（2）[2]由图丙可知温度计的分度值是1℃，且在0℃以下，根据液柱上表面所对应数值可知温度值﹣3℃。（3）[3]晶体熔化过程中的特点时吸收热量，温度不变。由图丙可知，冰熔化过程持续了6分钟。[4]晶体的温度是熔点时，可能刚好进入熔化过程，还没熔化，就是固态。也可能是在熔化过程中，就是固液共存状态。还可能是熔化过程刚好结束，刚好完全熔化，就是液态。所以当它的温度为0℃时可能处于固液共存态。（4）[5]加热时，烧杯中的水面应高于试管中物质的上表面才能使被加热物质充分受热。水浴加热法可以使被加热物质受热更加均匀。（5）[6]A．试管中烛蜡装的太多、需要的总热量较多，所以温度上升缓慢，故A可能，不符合题意；B．外焰的温度最高，实验中酒精灯没有用外焰加热，所以温度上升缓慢，故B可能，不符合题意；C．温度计的玻璃泡没有与被测物体充分接触，导致温度计的液泡不能反映物质的实际温度，故C可能，不符合题意；D．烛蜡是晶体，熔化过程中吸热温度不变，温度计的示数应该不变而不是上升过于缓慢，故D不可能，符合题意。故选D。4．（2022秋·广东汕头·八年级校考阶段练习）娟娟同学在探究“冰的熔化”实验时，记录温度随时间变化的数据如下表：时间（min）012345678温度（℃）-6-4-2000123试根据表格中的数据，在下边坐标纸上画出冰的熔化图象。

【答案】

【解析】首先确定横轴和纵轴代表的物理量和相应的标度，然后确定对应点，最后描点连线做出图象，如图示数：

知识点二、液体凝固时温度的变化规律1.海波凝固时温度的变化规律: 如图所示，海波温度逐渐下降,温度降到48℃时,液态海波开始凝固,凝固过程温度不变,直到海波全部凝固为固体后,温度又开始下降。 2.石蜡凝固时温度的变化规律:如图所示，整个过程石蜡温度一直下降。石蜡由稀变软再变硬,逐渐变成固体。 基础自测5．如图是甲、乙两种物质凝固过程中温度随时间的变化曲线，根据图像可知甲物质是（选填“晶体”或“非晶体”），在BC段乙物质所处的状态。

【答案】非晶体固液共存态【解析】[1]由图可知，甲物质温度随时间不断降低没有固定的凝固点，是非晶体。[2]在BC段乙物质放热但温度保持不变，为晶体的凝固过程，所处的状态为固液共存态。6．（2023·全国·八年级校联考假期作业）如图所示是某物质的凝固图像。结合图中信息可以判断，此物质属于（选填“晶体”或“非晶体”），它的凝固点是℃，在BC段，该物质处于（选填“固”或“液”或“固液共存”）态。

【答案】晶体80固液共存【解析】[1][2]由图像可知，物质在第5分钟温度降到80℃，然后保持恒定，直到第10分钟开始继续降温，这是晶体的典型特征，凝固点为80℃。[3]在BC段，是该物质的凝固过程，未完全凝固，需要放热，但温度不变，处于固液共存状态。7．（2022·广东中山·统考三模）小明利用温度计和计时器等实验器材，探究盐水凝固时温度随时间的变化规律，根据实验数据绘制了如图所示的温度与时间关系图像，盐水在第15分钟处于（选填“固态”、“液态”或“固液共存”），在凝固过程中，物质的温度，内能。

【答案】固液共存不变减少【解析】[1]从图中可以看出，第15分钟末盐水处于凝固过程中，物质处于固液共存态。[2][3]盐水是晶体，盐水在凝固过程中，需要放热，温度不变，内能减少。8．（2023·广西南宁·统考一模）图甲为某物质的凝固图像，物质凝固的时间为min；若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中，如图乙，冰水混合物的内能。（填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】10变小【解析】[1]由图像知，整个过程中温度有下降的趋势，所以是凝固图像；又该物质在凝固过程中温度保持不变，所以是晶体；该物质从10min开始凝固，凝固点为-2℃，到20min结束，物质凝固的时间为20min-10min=10min[2]冰水混合物的温度是0℃，而该物质的温度是-2℃；冰水混合物会向该物质放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，冰水混合物中的冰会变多，冰的质量将变大；冰水混合物放出热量，其内能会变小。知识点三、熔点和凝固点1.晶体和非晶体：（1）固体可分为晶体和非晶体。（2）晶体：有固定熔化温度的固体叫做晶体。如冰、萘、石英、明矾、海波、食盐、各种金属等。（3）非晶体：没有固定熔化温度的固体叫非晶体。如松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料、石蜡、蜂蜡等。2.熔点和凝固点：（1）熔点：晶体熔化时的温度叫熔点，非晶体没有确定的熔点。（2）凝固点：液体凝固成晶体时的温度叫做凝固点，非晶体没有固定的凝固点。（3）同一种晶体的熔点和凝固点相同。基础自测：9．（2023·全国·九年级专题练习）熔化：（1）海波、冰、石英、水晶、石墨、食盐、明矾、奈、各种金属属于物质，熔化特点是固液共存，虽然继续吸热，但保持不变；（2）松香、石蜡、玻璃、沥青、蜂蜡属于物质，熔化特点是吸热，先变软变稀，最后变为液态温度不断；（3）晶体熔化的条件：①；②。【答案】晶体温度非晶体上升达到熔点继续吸热【解析】（1）[1][2]晶体在熔化时，吸收热量但温度保持不变，有固定的熔点。海波、冰、石英、水晶、石墨、食盐、明矾、奈、各种金属均有固定的熔点，因此都是晶体。（2）[3][4]非晶体在熔化时，吸收热量先变软变稀，最后变为液态，温度不断升高，没有固定的熔点。松香、石蜡、玻璃、沥青、蜂蜡在熔化时，没有固定的熔点，因此都是非晶体。（3）[5][6]固体由固态变为液态的过程叫熔化，晶体熔化时要达到熔点，继续吸收热量。10．（2023·全国·八年级校联考假期作业）下列物质是晶体的是（）A．蜡 B．铁 C．沥青 D．玻璃【答案】B【解析】蜡、沥青和玻璃熔化时没有固定的熔点，属于非晶体，而铁熔化时有固定的熔点，属于晶体，故ACD错误，B正确。故选B。11．（2022秋·湖南常德·八年级统考期末）关于晶体与非晶体，下列说法正确的是（）A．玻璃、海波、水都属于晶体B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点C．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热D．在标准大气压下，铁的熔点低于金的熔点【答案】B【解析】A．玻璃属于非晶体，故A错误；B．晶体有确定的熔点，熔化时温度不变，非晶体没有确定的熔点，熔化时，温度不断升高，故B正确；C．熔化是固态变为液态，是吸热过程，晶体熔化时吸热，非晶体熔化时也需吸热，故C错误；D．在标准气压下，铁的熔点是1535℃，金的熔点是1064℃，说明铁的熔点高于金的熔点，故D错误。故选B。12．（2023·重庆綦江·九年级统考期末）在对某物体进行加热的实验探究过程中，测得其温度随时间变化的图像如图所示。下列描述正确的是（）A．该物体是非晶体B．该物体的熔点为t1℃C．该实验中物体的熔化过程经历了3minD．该实验中物体第3min到9min时间内没有吸收热量【答案】B【解析】AB．由图象可知，此物质在熔化过程中温度保持t1℃不变，则该物质为晶体，并且熔点为t1℃，故A错误，B正确；CD．物质从第3min到9min时间属于熔化过程，保持温度不变，但继续吸收热量，熔化过程经历了6min，故CD错误。故选B。13．（2022秋·河北石家庄·八年级校考阶段练习）如图甲所示为某物质的熔化图像。根据图像可知（）A．该物质是非晶体B．第15min时该物质处于液态C．若将装有冰水混合物的试管（标准大气压）放入正在熔化的该物质中（如图乙所示），则试管内冰的质量会逐渐增加D．该物质在﹣2℃时是固液共存态【答案】C【解析】A．由图象可知，整个过程中温度有上升的趋势，所以是熔化图象；又因为该物质在熔化过程中温度保持不变，所以该物质是晶体，故A错误；B．由图甲可知，该物质从第10min开始熔化，到第20min时全部熔化；则第15min时处于固液共存状态，故B错误；CD．冰水混合物的温度是0℃，由图象知，该物质熔化时的温度约为﹣2℃，该物质在﹣2℃时可能是液态、固液共存态、固态；将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中时，冰水混合物会向该物质放热，内能减小，但温度不变；冰水混合物中的水会符合凝固结冰的条件，所以冰水混合物中的冰会变多，即冰的质量将变大，故C正确，D错误。故选C。14．（2023·湖南娄底·统考一模）如图所示，图甲是探究物质熔化和凝固现象的实验装置，图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。以下说法正确的是（）

A．本实验只需图甲所示的器材就可顺利完成实验B．图甲中，为了准确记录物质温度，温度计玻璃泡要接触试管底部C．该物质的熔点为80℃D．该物质为非晶体【答案】C【解析】A．探究物质熔化和凝固现象，需要记录温度随时间的变化规律，图甲中测量工具只有温度计，还需要添加秒表，故A错误；B．温度计测量物质温度时，玻璃泡不能碰到试管底部，因为试管底部的温度比物质高，故B错误；C．由图乙可知，物质在熔化时温度保持80℃不变，所以该物质的熔点为80℃，故C正确；D．由图乙可知，物质在熔化时温度保持80℃不变，有固定的熔化温度，所以该物质是晶体，故D错误。故选C。15．小明同学做“固体熔化”实验，根据实验数据画出如图图像，由图像可知该物质是（选填“晶体”或“非晶体”），该物质是，它的熔点为℃，熔化过程用了min。

【答案】晶体