初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義版塊3 物態(tài)變化 專題3-2 晶體與非晶體辨析 （學(xué)生版）

頁專題3-2晶體與非晶體辨析知識·解讀一、物質(zhì)狀態(tài)1、物質(zhì)通常有三種狀態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。如冰、水、水蒸氣就是水這種物質(zhì)的三種狀態(tài)。2、固體又可以分為晶體和非晶體。常見的晶體有：石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、糖、味精等。常見的非晶體有：玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠、塑料等。將蠟燭點燃后傾斜一個角度放置在空火柴盒的上方，你能觀察到什么現(xiàn)象？將冰棒放在空燒杯中，過一會兒，你能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：蠟燭逐漸變成燭油往下滴，滴入空火柴盒、冷卻后變成了蠟塊。冰棒化成水。以上事例說明物質(zhì)的狀態(tài)不是一成不變的。當(dāng)物體溫度發(fā)生變化時，物質(zhì)的狀態(tài)也往往發(fā)生改變。二、物態(tài)變化1、物質(zhì)各種狀態(tài)之間的變化叫物態(tài)變化。2、物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程稱為熔化。3、物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程稱為凝固。凝固是熔化的相反過程。三、探究物質(zhì)熔化的規(guī)律實驗在物理學(xué)中，我們常常通過實驗來探究物質(zhì)熔化的規(guī)律，實驗裝置如下：除以上裝置外實驗時還需要點火裝置（火柴）和記錄時間裝置（秒表）實驗過程中需要記錄不同時間對應(yīng)的物質(zhì)的溫度，（如下表）時間/min02468101214161820溫度/℃根據(jù)記錄的實驗結(jié)果在如下圖所示的作出溫度時間圖象，進(jìn)而得出規(guī)律。當(dāng)然我們也可以用類比的方法探究物質(zhì)的凝固規(guī)律。四、晶體和非晶體的比較晶體非晶體常見物質(zhì)冰、海波、萘、食鹽、各種金屬玻璃、松香、蠟、瀝青熔點和凝固點有無熔化過程吸收熱量，溫度不變吸收熱量，溫度升高凝固過程放出熱量，溫度不變放出熱量，溫度降低熔化條件溫度達(dá)到熔點，繼續(xù)吸收熱量繼續(xù)吸收熱量凝固條件溫度達(dá)到凝固點，繼續(xù)放出熱量繼續(xù)放出熱量熔化圖象凝固圖象說明：晶體的熔化有溫度達(dá)到熔點與繼續(xù)吸熱兩個條件，二者缺一不可。如果晶體的溫度達(dá)到熔點但不能繼續(xù)吸熱，晶體就不能熔化，仍然處在固態(tài)。如果可以從外界繼續(xù)吸收熱量，則晶體開始熔化，進(jìn)入由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，如冰屬于晶體，像冰變?yōu)樗菢樱镔|(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程稱為熔化，晶體開始熔化時的溫度稱為熔點。當(dāng)冰的溫度升高到冰的熔點(也叫冰點)時，并繼續(xù)吸熱，冰便從同態(tài)逐漸變?yōu)橐簯B(tài)。溫度等于熔點時，晶體的狀態(tài)可能是固態(tài)，可能是液態(tài)，也可能是同液共存態(tài)。典例·解讀例1、下面是鵬鵬用水探究“固體熔化時溫度隨時間變化規(guī)律”的實驗，請你幫助鵬鵬將實驗過程補充完整．（1）圖甲是某時刻溫度計的示數(shù)，則此時的溫度是______℃；冰在熔化過程中要______（填“吸收”或“放出”）熱量．（2）圖乙是根據(jù)鵬鵬測得的實驗數(shù)據(jù)所繪出的溫度隨時間變化的圖象，由圖象可知冰是______（填“晶體”或“非晶體”），冰在熔化過程中溫度______，在第6分鐘時處于______（填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存狀態(tài)”）．【答案】【答案】（1）5；吸收；（2）晶體；不變；固液共存狀態(tài)．【解析】（1）由圖知，溫度計的分度值為1℃，液柱在零刻度線上，因此此時讀數(shù)為5℃．冰在熔化過程中吸熱．（2）由圖象知，冰熔化時有一段時間內(nèi)，溫度不變，此時是冰的熔點，因此冰是晶體．在第6分鐘時，冰正在熔化，此時物質(zhì)處于固液共存的狀態(tài)．例2、我國研制的一種聚乙烯材料，超過40℃時完全熔化，低于15℃時完全凝固；有人設(shè)計，把這種材料制成小顆粒，摻在水泥中制成地板或墻板，在晝夜溫度變化大的地區(qū)用這種地板和墻板修筑房屋，便可以起到調(diào)節(jié)室溫的作用：（1）這種設(shè)計的原理是：當(dāng)氣溫升高時，該材料______熱______，使室內(nèi)溫度不致上升太高或太快；當(dāng)溫度降低時，該材料會______熱______，使室內(nèi)溫度不致降得太低或太快．（2）該材料屬于______（填“晶體”或“非晶體”）．（3）下列哪個圖象能表示該材料放熱降溫的過程______【答案】【答案】（1）吸；熔化；放；凝固；（2）非晶體；（3）D．【解析】（1）當(dāng)氣溫升高時，該材料吸熱熔化，使室內(nèi)溫度不致上升太高或太快；當(dāng)溫度降低時，該材料會放熱凝固，使室內(nèi)溫度不致降得太低或太快．（2）該材料超過40℃時完全熔化，低于15℃時完全凝固，也就是說該材料在熔化時不斷吸收熱量，溫度不斷升高，在凝固時，不斷放出熱量，溫度不斷降低，屬于非晶體．（3）A、是晶體的熔化圖象，不符合題意；B、是非晶體的熔化圖象，不符合題意；C、是晶體的凝固圖象，不符合題意；D、是非晶體的凝固圖象，符合題意．培優(yōu)·訓(xùn)練一、選擇題1、在下列所示圖象中,能描述晶體凝固過程的是()A.B.C.D.2、海波的熔點是48℃，那么溫度為48℃的海波的狀態(tài)是（）A.一定是液態(tài)B.一定是固態(tài)C.一定是固液共存狀態(tài)D.以上三種狀態(tài)都可能3、天氣炎熱，想想剛從冰箱里拿出來的冰棒就渾身涼爽。下列關(guān)于“冰棒現(xiàn)象”的分析，正確的是（）A.剛從冰柜里拿出的冰棒，包裝紙上沾有“白霜”，屬于凝固現(xiàn)象B.冰棒放入茶杯，杯子外壁會“出汗”，屬于液化現(xiàn)象C.剝?nèi)グb紙，冰棒“冒氣”，屬于汽化現(xiàn)象D.剝?nèi)グb紙，過一會兒，冰棒“流汗”，屬于液化現(xiàn)象4、關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是（）A．晶體和非晶體在熔化過程中溫度都升高B．晶體有熔點，非晶體沒有熔點C．晶體熔化時吸熱，非晶體熔化時不吸熱D．天上飄落的雪花是非晶體5、下列各物質(zhì)中，全部都是晶體的一組是（）A．石英、玻璃、金屬B．冰、食鹽、金屬C．松香、水晶、金屬D．海波、金剛石、瀝青6、玻璃在200℃時開始熔化，溫度升到300℃時還沒有熔化完．由此可知（）A．玻璃難熔化B．玻璃太大了C．玻璃是晶體D．玻璃是非晶體7、如圖所示的是某種物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化過程中的溫度—時間圖象。該物態(tài)變化過程可能是()。A．水的凝固過程B．海波的凝固過程C．玻璃的凝固過程D．蠟的凝固過程8、兩盆冰水混合物，各自處于太陽下和背陰處，在盆內(nèi)冰尚未熔化完以前，用溫度計去測盆內(nèi)水的溫度時（）A.太陽下的那盆水溫度較高B.背陰處的那盆水溫度較高C.兩盆水的溫度一樣高D.不知氣溫高低，無法判斷9、下列現(xiàn)象發(fā)生的過程中，放出熱量的一組是(

)①冰雪消融

②積水干涸

③滴水成冰

④霜滿枝頭A.①②B.①③C.②④D.③④10、把一塊-5℃的冰投入到足夠多的0℃的水中（周圍氣溫也是0℃），過一段時間后，下列說法正確的是（

）A.水停止蒸發(fā)B.有些冰熔化成水，水的質(zhì)量增加C.冰和水的質(zhì)量都不變D.有些水凝固成冰，冰的質(zhì)量增加11、在氣溫是0℃的情況下，用一小金屬盆裝冰水混合物，置于裝0℃的酒精的大盆中，如圖所示，在兩盆液體中分別各插一溫度計甲和乙，用電扇吹液面時，內(nèi)盆仍為冰水混合物，外盆仍有許多酒精，在此過程中（

）A.內(nèi)盆中，冰與水比例增加B.內(nèi)盆中，冰與水比例不變C.甲、乙兩支溫度計示數(shù)相同D.甲溫度計的示數(shù)低于乙溫度計12、將兩種或多種金屬在同一容器中加熱使其熔合，冷凝后得到具有金屬特性的熔化物：合金，這是制取合金的常用方法之一，由下表數(shù)據(jù)判斷，不宜采用上述方法來制取的合金是（

）金屬鈉鎂鋁銅鐵熔點/℃97.564966010831535沸點/℃8831090246725672750A.銅鐵合金B(yǎng).鎂鐵合金C.鋁鈉合金D.銅鋁合金13、如圖所示，甲、乙分別是酒精在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下熔化和沸騰時溫度隨時間變化的圖象，下列說法正確的是（

）A.固態(tài)酒精是非晶體B.在-117℃時，酒精處于液態(tài)C.酒精溫度計可以用來測量沸水的溫度D.酒精在沸騰過程中吸熱但溫度不變14、一個杯子中裝有特殊金屬制成的勺子，把熱水瓶中的開水（略低于100℃）倒入杯中，一會兒金屬勺熔化了。當(dāng)杯中的水溫降為室溫（26℃）后，杯中凝固出一金屬塊。關(guān)于這種金屬的下列判斷正確的是（

）A.該金屬凝固點低于100℃B.該金屬熔點低于26℃C.該金屬凝固點高于100℃D.該金屬熔點高于100℃15、如圖，將冰塊放入空易拉罐中并加入適量的鹽，用筷子攪拌大約半鐘，測得易拉罐中冰與鹽水混合物的溫度低于0℃．這時時易拉罐的下部和底部，就會發(fā)現(xiàn)有白霜。這是因為（

）A.鹽使冰的熔點低于0℃，白霜的生成是凝華現(xiàn)象B.鹽使冰的熔點高于0℃，白霜的生成是凝華現(xiàn)象C.鹽使冰的熔點低于0℃，白霜的生成是凝固現(xiàn)象D.鹽使冰的熔點高于0℃，白霜的生成是凝固現(xiàn)象第15題圖第16題圖16、架設(shè)兩套完全相同的（如圖甲所示）加熱裝置，兩套裝置的試管中分別裝有少量的相等體積的M固體和N固體．它們的加熱時間——溫度曲線如圖乙所示（M為實線，N為虛線），在35min內(nèi)M物質(zhì)從固體熔化成了液體，N物質(zhì)始終是固體．則下列說法正確的是（

）A.這種加熱方法一般稱為“水浴法”，優(yōu)點是被加熱物質(zhì)受熱較均勻，缺點是加熱溫度一般不會超過100℃B.由圖乙知，M，N肯定都是晶體C.由圖乙知，M，N肯定都是非晶體D.由圖乙知，M肯定是晶體，N肯定是非晶體二、填空題1、某綜合實踐活動小組在制作一個醫(yī)用冷藏盒時，不知道給藥品降溫用冰好，還是鹽水結(jié)成的冰好？他們動手測量了鹽水的凝固點．（1）在選擇器材時，小明提出不要使用量程為﹣2℃～102℃的溫度計，要使用量程為﹣20℃～102℃的溫度計，這樣考慮主要是基于什么假設(shè)？（2）小明和小紅分別通過實驗得到了鹽水的凝固圖象如圖所示，則小明所測鹽水的凝固點是_______℃．（3）他們同時發(fā)現(xiàn)所測得鹽水凝固點并不相同，于是對比了雙方實驗過程，發(fā)現(xiàn)燒杯中裝水都是200ml，小明加了1湯匙的鹽，而小紅加了3湯匙的鹽，由此作出猜想：鹽水的凝固點與鹽水的濃度有關(guān)．接著多次實驗得出不同濃度鹽水的凝固點，數(shù)據(jù)記錄如下表：鹽水濃度（%）03691215182124273036凝固點（℃）0﹣2﹣4﹣6﹣8﹣11﹣15﹣18﹣17﹣1.8﹣0.40分析表格中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)鹽水濃度增大時，其凝固點_______．（4）小明由表格數(shù)據(jù)得到鹽水濃度為21%時凝固點最低，其值為﹣18℃，你認(rèn)為他的判斷準(zhǔn)確嗎？_______（準(zhǔn)確/不準(zhǔn)確），你判斷的理由是____________________________．（5）你認(rèn)為給冷藏盒中藥品降溫最好選用______________（冰/適當(dāng)濃度鹽水結(jié)成的冰）．

2、已知某種疫苗要求在0℃以下存放，常用保溫瓶不能滿足需要。為保障藥品在0℃以下存放，物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示的保溫盒。（1）其中藥品應(yīng)放置于_______（選填“A”或“B”）處，另一處空間放置低溫物質(zhì)。（2）關(guān)于保溫盒填充材料，你選擇_______（選填“鋁合金”“發(fā)泡塑料”或“砂石”）（3）關(guān)于放置在保溫瓶內(nèi)的低溫物質(zhì)的選擇，小明認(rèn)為只要放普通冰塊即可，小華卻認(rèn)為應(yīng)該放置由鹽水凝固而成的冰塊（簡稱“鹽冰”）。你支持_______的選擇，依據(jù)是：①這兩種冰，_______的熔點更低；②____________________________（題目中的某段文字）。（4）進(jìn)一步分析其原理：低溫物質(zhì)在運輸途中發(fā)生_______（填物態(tài)變化）而吸收大量的熱，從而保證冷藏效果。（5）在“青少年科技創(chuàng)新大賽”中，小智同學(xué)發(fā)明了一種“神奇恒溫杯”，他在雙層玻璃杯的夾層中封入適量的熔點為48℃的海波晶體。開水倒入杯中后，水溫會迅速降至適合人飲用的48℃左右，并能較長時間保持水溫不變，這主要是利用海波______。A.

汽化吸熱、液化放熱B.

熔化吸熱、凝固放熱C.

升華吸熱、凝華放熱D.

熔化吸熱、液化放熱3、用如圖甲所示裝置探究萘熔化時溫度的變化規(guī)律，請回答下列問題。（1）除圖甲所示的實驗器材外，還需要的實驗器材有火柴和______。（