第三单元《物态变化》3.探究固体熔化时温度的变化规律八年级物理上册（人教版）

3.探究固体熔化时温度的变化规律第三单元

物态变化1.通过探究固体熔化时温度的变化规律,感知物质发生状态变化的条件。2.知道晶体和非晶体的区别,知道晶体、非晶体熔化(凝固)时的图象特点。3.知道不同晶体的熔点不同，同种晶体的熔点和凝固点相同。前面我们学习了物质的六种变化，其中熔化是物质由固态变为液态的过程，那么不同的物质在熔化过程中温度随时间变化有什么规律呢？下面让我们一起来探究吧！一、问题导入【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。一、实验：探究固体熔化时温度的变化规律【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。二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律【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。二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律【收集数据】数据记录如表所示:二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律时间/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。二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律现象对比【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。二、实验：探究固体熔化时温度的变化规律海波石蜡(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典例精讲典例1．（2023·湖北荆州·统考中考真题）用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。（1）组装器材时，应先固定

（选填“A”、“B”或“C”）；C（2）下列措施不能使物质受热均匀的是

；A．加热过程中不断搅拌B．通过水给试管加热C．温度计的玻璃泡完全浸没在物质中（3）加热到某一时刻温度计示数如图乙所示，其温度为

℃；（4）根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图丙所示，该物质是

（选填“晶体”或“非晶体”）；（5）另一小组同学用相同物质进行实验，绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段，原因可能是

。（写出一种即可）C典例精讲38晶体物质受热不均匀，导致温度测量不准确【解析】（1）[1]实验中为了让酒精灯用外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在被测液体中，且温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，所以组装器材时，要从下到上组装，则应先固定C。（2）[2]A．加热过程中不断搅拌，可以使被加热液体受热均匀，故A不符合题意；B．通过水给试管加热，采用水浴加热，可以使试管受热均匀，故B不符合题意；C．温度计的玻璃泡完全浸没在物质中，使得测量的温度准确，不能使物质受热均匀，故C符合题意。故选C。（3）[3]由图乙得，温度计的分度值为1℃，其温度为38℃。（4）[4]由图丙可知，BC段物质吸收热量，温度保持不变，即该物质有固定的熔化温度，即该物质由固定的熔点，故该物质是晶体。（5）[5]另一小组同学用相同物质进行实验，该物质是晶体，熔化过程中，温度保持不变，而实验时绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段，原因可能是物质受热不均匀，导致温度测量不准确。典例精讲方法归纳

实验注意事项1、组装实验器材应遵循自下而上的顺序。2、研究固体的熔化实验中，为了使固体物质均匀受热，温度上升较慢，便于实验观察和记录，常使用水浴加热。3、石棉网能使烧杯受热均匀。4、记录时间间隔不能太长，否则可能记录不到物体熔化时温度不变的过程。三、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。三、液体凝固时温度的变化规律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。典例精讲典例2．（2023·福建·统考中考真题）利用低温箱和温度传感器探究不同温度的水降温的快慢，温度传感器可实时监测并自动记录水温，如图甲所示。（1）实验时，在三个相同的杯子中加入

相同、初温不同的水。将温度传感器的探头浸没水中测量水温时，应注意探头不要

；质量接触杯底或接触杯壁（2）将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环，使得三杯水受冷环境

；（3）同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度，并获得温度随时间变化的图象如图乙。分析图象可知：在其他条件相同的情况下，初温高的水降温

（填“快”或“慢”）；水在凝固过程中，

热量，温度保持不变；（4）为提高实验结论的普遍性，实验时应在每杯水中放入多个探头，对杯子中不同的

水进行测量。相同典例精讲快放出位置【解析】（1）[1][2]根据控制变量法，在三个相同的杯子中加入质量相同和初温不同的水，温度传感器的探头浸没水中，不能碰到杯底或杯壁。（2）[3]为了使水受冷环境相同，需要将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环。（3）[4][5]由图乙可知，水从80℃降低到0℃，大约需要3.2×103s，水从40℃降低到0℃，大约需要3×103s，水从30℃降低到0℃，大约需要2×103s，说明在其他条件相同的情况下，初温高的水降温快。降到0℃后保持不变，说明水在凝固过程中，放出热量，温度不变。（4）[6]为了使实验结论具有普遍性，避免偶然性，在每杯水中放入多个探头，对杯子中不同的位置的水进行测量。典例精讲四、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。四、熔点和凝固点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。典例精析【解析】金属属于晶体，其温度达到熔点并且继续吸热时，金属就会熔化。根据题目表述此金属的熔点在15℃到45℃之间，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。典例3．（2023·北京·统考中考真题）将某种金属制成的勺放入15℃的水中，金属勺没有熔化；将该金属勺放入45℃的水中，发现金属勺逐渐熔化。该金属的熔点可能是（）A．10℃ B．30℃ C．50℃ D．60℃B典例精析【解析】A．由图可知，随着时间的增长，温度降低，从第8min到第18min温度不变，是晶体的凝固图像，故A错误；B．第8min到第18min是该物质的凝固过程，在第4min时是液态，故B错误；C．第12min是该物质的凝固过程，凝固放热，故C错误；D．从第8min到第18min温度保持80℃，该物质的凝固点为80℃，故D正确。故选D。典例4．（2023·湖北恩施·统考中考真题）如图所示，是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（）A．该图是某晶体的熔化图像 B．该物质在第4min时是固态C．在第12min时不吸热不放热 D．该物质的凝固点为80℃D课堂反馈1．（2022秋·湖南郴州·八年级统考期末）某晶体熔化时，温度随时间变化的图像如图所示，下列判断正确的是（）A．第5min，晶体开始熔化B．晶体熔化过程持续了25minC．晶体在熔化过程中不吸收热量D．第15min时，物体处于固液共存状态2．（2022秋·陕西西安·八年级校考期末）如图中，表示非晶体熔化时温度随时间变化的图象是（）

A．

B．

C．

D．DB课堂反馈3．（2022秋·湖北武汉·八年级统考期末）利用如图甲所示的装置探究固体物质熔化时温度的变化规律，在0～35min内对物质加热，得到如图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法不正确的是（）A．除图甲中器材外，还需要用到的测量器材有天平和停表B．该物质在熔化过程中温度不变C．该物质熔点为80℃，熔化过程持续了大约15minD．该物质在10～25min内吸收热量

4．（2022·广东揭阳·统考模拟预测）如图所示是甲、乙两种固体熔化时温度随时间变化的图像，则以下说法正确的是（

）A．甲在第6min时是固态 B．甲在ab段不需要吸热，内能不变C．甲的熔点是48℃

D．甲和乙熔化过程所用的时间相同

AC课堂反馈5．（2022秋·湖北武汉·八年级统考期末）利用如图甲所示的装置探究固体物质熔化时温度的变化规律，在0～35min内对物质加热，得到如图乙所示的温度随时间变化的图象。下列说法不正确的是（）A．除图甲中器材外，还需要用到的测量器材有天平和停表B．该物质在熔化过程中温度不变C．该物质熔点为80℃，熔化过程持续了大约15minD．该物质在10～25min内吸收热量

6．（2022·广东揭阳·统考模拟预测）如图所示是甲、乙两种固体熔化时温度随时间变化的图像，则以下说法正确的是（

）A．甲在第6min时是固态 B．甲在ab段不需要吸热，内能不变C．甲的熔点是48℃

D．甲和乙熔化过程所用的时间相同

AC课堂反馈7．（2023·广东肇庆·统考二模）为了探究某物质在固态和液态时的吸热升温现象，小明用酒精灯均匀加热0.5kg该种固体，根据实验数据绘制出的温度与时间的图线如图所示。由图知该物质是

（选填“A．晶体”或“B．非晶体”），该物质熔化过程用了

min；小明通过图像信息得出（BC阶段）加热了4分钟，温度升高了40℃，则该物质在固态（OA阶段）加热了

分钟。8．如图是甲、乙两种物质的熔化图像，从图中可知

物质是晶体，加热7min时该晶体处于

状态。A42乙固液共存9．（2022秋·重庆·九年级校考期中）小明在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示。（1）蜡在加热过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示，温度是

℃，整个熔化过程实验数据如下表，可以判断蜡属于

（选填“晶体”或“非晶体”）。

39课堂反馈

非晶体时间/min01234567蜡的温度/℃4244464849505152课堂反馈（2）向试管中放入碎冰，根据加热过程中记录的数据画出如图丙所示