初中物理尖子生自主招生培优讲义版块3 物态变化 专题3-2 晶体与非晶体辨析 （学生版）

页专题3-2晶体与非晶体辨析知识·解读一、物质状态1、物质通常有三种状态，即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。2、固体又可以分为晶体和非晶体。常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等。常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶、塑料等。将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方，你能观察到什么现象？将冰棒放在空烧杯中，过一会儿，你能发现什么现象？现象：蜡烛逐渐变成烛油往下滴，滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。冰棒化成水。以上事例说明物质的状态不是一成不变的。当物体温度发生变化时，物质的状态也往往发生改变。二、物态变化1、物质各种状态之间的变化叫物态变化。2、物质从固态变为液态的过程称为熔化。3、物质从液态变成固态的过程称为凝固。凝固是熔化的相反过程。三、探究物质熔化的规律实验在物理学中，我们常常通过实验来探究物质熔化的规律，实验装置如下：除以上装置外实验时还需要点火装置（火柴）和记录时间装置（秒表）实验过程中需要记录不同时间对应的物质的温度，（如下表）时间/min02468101214161820温度/℃根据记录的实验结果在如下图所示的作出温度时间图象，进而得出规律。当然我们也可以用类比的方法探究物质的凝固规律。四、晶体和非晶体的比较晶体非晶体常见物质冰、海波、萘、食盐、各种金属玻璃、松香、蜡、沥青熔点和凝固点有无熔化过程吸收热量，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，继续吸收热量继续吸收热量凝固条件温度达到凝固点，继续放出热量继续放出热量熔化图象凝固图象说明：晶体的熔化有温度达到熔点与继续吸热两个条件，二者缺一不可。如果晶体的温度达到熔点但不能继续吸热，晶体就不能熔化，仍然处在固态。如果可以从外界继续吸收热量，则晶体开始熔化，进入由固态变为液态的过程，如冰属于晶体，像冰变为水那样，物质从固态变为液态的过程称为熔化，晶体开始熔化时的温度称为熔点。当冰的温度升高到冰的熔点(也叫冰点)时，并继续吸热，冰便从同态逐渐变为液态。温度等于熔点时，晶体的状态可能是固态，可能是液态，也可能是同液共存态。典例·解读例1、下面是鹏鹏用水探究“固体熔化时温度随时间变化规律”的实验，请你帮助鹏鹏将实验过程补充完整．（1）图甲是某时刻温度计的示数，则此时的温度是______℃；冰在熔化过程中要______（填“吸收”或“放出”）热量．（2）图乙是根据鹏鹏测得的实验数据所绘出的温度随时间变化的图象，由图象可知冰是______（填“晶体”或“非晶体”），冰在熔化过程中温度______，在第6分钟时处于______（填“固态”“液态”或“固液共存状态”）．【答案】【答案】（1）5；吸收；（2）晶体；不变；固液共存状态．【解析】（1）由图知，温度计的分度值为1℃，液柱在零刻度线上，因此此时读数为5℃．冰在熔化过程中吸热．（2）由图象知，冰熔化时有一段时间内，温度不变，此时是冰的熔点，因此冰是晶体．在第6分钟时，冰正在熔化，此时物质处于固液共存的状态．例2、我国研制的一种聚乙烯材料，超过40℃时完全熔化，低于15℃时完全凝固；有人设计，把这种材料制成小颗粒，掺在水泥中制成地板或墙板，在昼夜温度变化大的地区用这种地板和墙板修筑房屋，便可以起到调节室温的作用：（1）这种设计的原理是：当气温升高时，该材料______热______，使室内温度不致上升太高或太快；当温度降低时，该材料会______热______，使室内温度不致降得太低或太快．（2）该材料属于______（填“晶体”或“非晶体”）．（3）下列哪个图象能表示该材料放热降温的过程______【答案】【答案】（1）吸；熔化；放；凝固；（2）非晶体；（3）D．【解析】（1）当气温升高时，该材料吸热熔化，使室内温度不致上升太高或太快；当温度降低时，该材料会放热凝固，使室内温度不致降得太低或太快．（2）该材料超过40℃时完全熔化，低于15℃时完全凝固，也就是说该材料在熔化时不断吸收热量，温度不断升高，在凝固时，不断放出热量，温度不断降低，属于非晶体．（3）A、是晶体的熔化图象，不符合题意；B、是非晶体的熔化图象，不符合题意；C、是晶体的凝固图象，不符合题意；D、是非晶体的凝固图象，符合题意．培优·训练一、选择题1、在下列所示图象中,能描述晶体凝固过程的是()A.B.C.D.2、海波的熔点是48℃，那么温度为48℃的海波的状态是（）A.一定是液态B.一定是固态C.一定是固液共存状态D.以上三种状态都可能3、天气炎热，想想刚从冰箱里拿出来的冰棒就浑身凉爽。下列关于“冰棒现象”的分析，正确的是（）A.刚从冰柜里拿出的冰棒，包装纸上沾有“白霜”，属于凝固现象B.冰棒放入茶杯，杯子外壁会“出汗”，属于液化现象C.剥去包装纸，冰棒“冒气”，属于汽化现象D.剥去包装纸，过一会儿，冰棒“流汗”，属于液化现象4、关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（）A．晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高B．晶体有熔点，非晶体没有熔点C．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热D．天上飘落的雪花是非晶体5、下列各物质中，全部都是晶体的一组是（）A．石英、玻璃、金属B．冰、食盐、金属C．松香、水晶、金属D．海波、金刚石、沥青6、玻璃在200℃时开始熔化，温度升到300℃时还没有熔化完．由此可知（）A．玻璃难熔化B．玻璃太大了C．玻璃是晶体D．玻璃是非晶体7、如图所示的是某种物质发生物态变化过程中的温度—时间图象。该物态变化过程可能是()。A．水的凝固过程B．海波的凝固过程C．玻璃的凝固过程D．蜡的凝固过程8、两盆冰水混合物，各自处于太阳下和背阴处，在盆内冰尚未熔化完以前，用温度计去测盆内水的温度时（）A.太阳下的那盆水温度较高B.背阴处的那盆水温度较高C.两盆水的温度一样高D.不知气温高低，无法判断9、下列现象发生的过程中，放出热量的一组是(

)①冰雪消融

②积水干涸

③滴水成冰

④霜满枝头A.①②B.①③C.②④D.③④10、把一块-5℃的冰投入到足够多的0℃的水中（周围气温也是0℃），过一段时间后，下列说法正确的是（

）A.水停止蒸发B.有些冰熔化成水，水的质量增加C.冰和水的质量都不变D.有些水凝固成冰，冰的质量增加11、在气温是0℃的情况下，用一小金属盆装冰水混合物，置于装0℃的酒精的大盆中，如图所示，在两盆液体中分别各插一温度计甲和乙，用电扇吹液面时，内盆仍为冰水混合物，外盆仍有许多酒精，在此过程中（

）A.内盆中，冰与水比例增加B.内盆中，冰与水比例不变C.甲、乙两支温度计示数相同D.甲温度计的示数低于乙温度计12、将两种或多种金属在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔化物：合金，这是制取合金的常用方法之一，由下表数据判断，不宜采用上述方法来制取的合金是（

）金属钠镁铝铜铁熔点/℃97.564966010831535沸点/℃8831090246725672750A.铜铁合金B.镁铁合金C.铝钠合金D.铜铝合金13、如图所示，甲、乙分别是酒精在标准大气压下熔化和沸腾时温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（

）A.固态酒精是非晶体B.在-117℃时，酒精处于液态C.酒精温度计可以用来测量沸水的温度D.酒精在沸腾过程中吸热但温度不变14、一个杯子中装有特殊金属制成的勺子，把热水瓶中的开水（略低于100℃）倒入杯中，一会儿金属勺熔化了。当杯中的水温降为室温（26℃）后，杯中凝固出一金属块。关于这种金属的下列判断正确的是（

）A.该金属凝固点低于100℃B.该金属熔点低于26℃C.该金属凝固点高于100℃D.该金属熔点高于100℃15、如图，将冰块放入空易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半钟，测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0℃．这时时易拉罐的下部和底部，就会发现有白霜。这是因为（

）A.盐使冰的熔点低于0℃，白霜的生成是凝华现象B.盐使冰的熔点高于0℃，白霜的生成是凝华现象C.盐使冰的熔点低于0℃，白霜的生成是凝固现象D.盐使冰的熔点高于0℃，白霜的生成是凝固现象第15题图第16题图16、架设两套完全相同的（如图甲所示）加热装置，两套装置的试管中分别装有少量的相等体积的M固体和N固体．它们的加热时间——温度曲线如图乙所示（M为实线，N为虚线），在35min内M物质从固体熔化成了液体，N物质始终是固体．则下列说法正确的是（

）A.这种加热方法一般称为“水浴法”，优点是被加热物质受热较均匀，缺点是加热温度一般不会超过100℃B.由图乙知，M，N肯定都是晶体C.由图乙知，M，N肯定都是非晶体D.由图乙知，M肯定是晶体，N肯定是非晶体二、填空题1、某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时，不知道给药品降温用冰好，还是盐水结成的冰好？他们动手测量了盐水的凝固点．（1）在选择器材时，小明提出不要使用量程为﹣2℃～102℃的温度计，要使用量程为﹣20℃～102℃的温度计，这样考虑主要是基于什么假设？（2）小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图象如图所示，则小明所测盐水的凝固点是_______℃．（3）他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是200ml，小明加了1汤匙的盐，而小红加了3汤匙的盐，由此作出猜想：盐水的凝固点与盐水的浓度有关．接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：盐水浓度（%）03691215182124273036凝固点（℃）0﹣2﹣4﹣6﹣8﹣11﹣15﹣18﹣17﹣1.8﹣0.40分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点_______．（4）小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为﹣18℃，你认为他的判断准确吗？_______（准确/不准确），你判断的理由是____________________________．（5）你认为给冷藏盒中药品降温最好选用______________（冰/适当浓度盐水结成的冰）．

2、已知某种疫苗要求在0℃以下存放，常用保温瓶不能满足需要。为保障药品在0℃以下存放，物理兴趣小组的同学设计了如图所示的保温盒。（1）其中药品应放置于_______（选填“A”或“B”）处，另一处空间放置低温物质。（2）关于保温盒填充材料，你选择_______（选填“铝合金”“发泡塑料”或“砂石”）（3）关于放置在保温瓶内的低温物质的选择，小明认为只要放普通冰块即可，小华却认为应该放置由盐水凝固而成的冰块（简称“盐冰”）。你支持_______的选择，依据是：①这两种冰，_______的熔点更低；②____________________________（题目中的某段文字）。（4）进一步分析其原理：低温物质在运输途中发生_______（填物态变化）而吸收大量的热，从而保证冷藏效果。（5）在“青少年科技创新大赛”中，小智同学发明了一种“神奇恒温杯”，他在双层玻璃杯的夹层中封入适量的熔点为48℃的海波晶体。开水倒入杯中后，水温会迅速降至适合人饮用的48℃左右，并能较长时间保持水温不变，这主要是利用海波______。A.

汽化吸热、液化放热B.

熔化吸热、凝固放热C.

升华吸热、凝华放热D.

熔化吸热、液化放热3、用如图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______。（