專題3.2 熔化和凝固（人教版2024）（教師版） 2024-2025學(xué)年人教版物理八年級(jí)上冊(cè)舉一反三系列（人教版2024）

專題3.2熔化和凝固【四大題型】【人教版2024】TOC\o"1-3"\h\u【題型1熔化和凝固的概念和現(xiàn)象】 1【題型2晶體熔化和凝固的特點(diǎn)】 3【題型3實(shí)驗(yàn)探究】 7【題型4熔化和凝固在生活中的應(yīng)用】 9【知識(shí)點(diǎn)1熔化和凝固】1．熔化：物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程，稱為熔化；熔化要吸熱。2．凝固：物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程，稱為凝固；凝固要放熱。要點(diǎn)詮釋：3.晶體與非晶體：（1）晶體：有確定熔化溫度的固體稱為晶體。如：冰、海波、各種金屬。（2）非晶體：沒(méi)有確定熔化溫度的固體稱為非晶體。如：蠟、松香、玻璃、瀝青。4.熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)：（1）熔點(diǎn)：晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)；（2）凝固點(diǎn)：晶體凝固時(shí)的溫度，叫凝固點(diǎn)。【題型1熔化和凝固的概念和現(xiàn)象】【例1】（2023·南充）詩(shī)詞是我國(guó)優(yōu)秀文化遺產(chǎn)之一，對(duì)下列詩(shī)句中所包含的物理現(xiàn)象分析正確的是（）。A.“一夜新霜著瓦輕，芭蕉新折敗荷傾?！薄八钡男纬墒悄A現(xiàn)象，需要吸熱；B.“可憐九月初三夜，露似真珠月似弓?！薄奥丁钡男纬墒瞧F(xiàn)象，需要放熱；C.“白日黃流漲渭城，三更風(fēng)紫盡成冰。”——“冰”的形成是凝固現(xiàn)象，需要放熱；D.“蠟燭有心還惜別，替人垂淚到天明?！薄皽I”的形成是熔化現(xiàn)象，需要放熱【答案】C。【解析】A．“霜”是空氣中的水蒸氣遇冷凝華為固體的冰晶，附著在建筑物或植被表面，此過(guò)程中放熱，故A錯(cuò)誤；B．“露”都是由水蒸氣液化形成的，液化放熱，故B錯(cuò)誤；C．這里的“冰”是水凝固形成的，是凝固現(xiàn)象，需要放熱，故C正確；D．“淚”的形成是屬于蠟燭的熔化現(xiàn)象，需要吸熱，故D錯(cuò)誤。故C正確?！咀兪?-1】（23-24八年級(jí)上·四川宜賓·期中）夏天，大家喝飲料時(shí)都喜歡加冰，是因?yàn)楸鶋K在（填物態(tài)變化名稱）時(shí)吸熱，冰塊屬于（選填“晶體”或“非晶體”）?！敬鸢浮咳刍w【詳解】[1]夏天，大家喝飲料時(shí)都喜歡加冰，是因?yàn)楸鶋K在熔化時(shí)從飲料中吸熱，使飲料溫度降低，喝起來(lái)更涼快。[2]冰塊熔化時(shí)溫度不變，屬于晶體?！咀兪?-2】(2023廣東新豐期中)中國(guó)的航母艦載機(jī)用到了先進(jìn)的3D打印技術(shù),可以打印鈦合金機(jī)身骨架及高強(qiáng)度鋼起落架等。3D打印的技術(shù)之一是在高能激光的作用下,鈦合金粉末(選填“吸收”或“放出”)熱量,(填物態(tài)變化名稱)成液態(tài),然后按構(gòu)件形狀重新(填物態(tài)變化名稱)成型?！敬鸢浮课杖刍獭驹斀狻吭诟吣芗す獾淖饔孟?鈦合金粉末先由固態(tài)熔化成液態(tài),熔化過(guò)程中需要吸收熱量,然后再由液態(tài)凝固成固態(tài)?！咀兪?-3】（2022·江蘇徐州·中考真題）電冰箱除霜時(shí)，通過(guò)電熱絲把霜加熱成水，這種物態(tài)變化稱為（）A．熔化 B．液化 C．升華 D．凝華【答案】A【詳解】霜是固態(tài)，吸收電熱絲放出的熱量變成液態(tài)的水，這個(gè)過(guò)程叫熔化，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。【知識(shí)點(diǎn)2晶體和非晶體熔化和凝固的特點(diǎn)】1.有無(wú)熔點(diǎn)是晶體和非晶體的主要區(qū)別，同一種晶體的凝固點(diǎn)跟它的熔點(diǎn)相同。2.晶體熔化的條件是：①達(dá)到熔點(diǎn)；②繼續(xù)吸熱。3.晶體和非晶體的區(qū)別：物理過(guò)程晶體非晶體熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)有沒(méi)有熔化過(guò)程吸收熱量，溫度不變吸收熱量，溫度升高凝固過(guò)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(diǎn)，繼續(xù)吸熱吸收熱量熔化圖象凝固圖象（4）晶體熔化凝固圖象：圖中AD是晶體熔化曲線圖，晶體在AB段處于固態(tài),吸收熱量溫度升高，在BC段是熔化過(guò)程，吸熱，但溫度不變，處于固液共存狀態(tài)，CD段處于液態(tài),吸熱溫度升高，熔化時(shí)間t1~t2；而DG是晶體凝固曲線圖，DE段于液態(tài)，EF段是凝固過(guò)程，放熱，溫度不變，處于固液共存狀態(tài)。FG為固態(tài)放熱溫度降低，凝固時(shí)間t3~t4?！绢}型2晶體熔化和凝固的特點(diǎn)】【例2】（2022·浙江浙江·中考真題）為探究固體熔化的規(guī)律，小舟觀察海波受熱時(shí)狀態(tài)的變化過(guò)程，并將記錄的溫度與時(shí)間繪制成圖像（如圖），圖中表示熔化過(guò)程的是（）A．a(chǎn)b段 B．bc段 C．cd段 D．a(chǎn)d段【答案】B【詳解】海波屬于晶體，晶體熔化的特點(diǎn)是持續(xù)吸熱，但溫度保持不變，結(jié)合圖像可知bc段屬于海波熔化過(guò)程，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！咀兪?-1】如圖所示,表示非晶體熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象是 ()A.B.C.D.【答案】B【詳解】.B非晶體在熔化過(guò)程中溫度不斷上升,故B符合題意。故選B。【變式2-2】(2022湖北武漢洪山期中)關(guān)于晶體和非晶體,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.冰、海波、玻璃是晶體,蠟、松香、金屬是非晶體B.金屬在熔化過(guò)程中,溫度不斷上升,同時(shí)吸熱C.同一晶體物質(zhì)的凝固點(diǎn)要比它的熔點(diǎn)低D.水在凝固成冰的過(guò)程中放熱,但溫度不變【答案】D【詳解】冰、海波、金屬是晶體,玻璃、蠟、松香是非晶體,故A錯(cuò)誤;金屬是晶體,在熔化過(guò)程中,溫度不變,同時(shí)吸熱,故B錯(cuò)誤;同一種晶體物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相等,故C錯(cuò)誤;水在凝固成冰的過(guò)程中放出熱量,但溫度保持不變,故D正確?！咀兪?-3】（2021·廣西柳州·中考真題）如圖所示，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰熔化成水的過(guò)程中，其溫度保持在（）A．100℃ B．37℃ C．20℃ D．0℃【答案】D【詳解】冰是晶體，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰熔化成水的過(guò)程中溫度保持0℃不變。故選D。知識(shí)點(diǎn)3晶體熔化實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)器材：酒精燈、燒杯、石棉網(wǎng)、試管、溫度計(jì)、火柴、攪拌器、三腳架、鐘表。2．實(shí)驗(yàn)藥品：海波（硫代硫酸鈉）、蜂蠟。3．實(shí)驗(yàn)裝置：4．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）觀察海波熔化時(shí)的現(xiàn)象？（2）當(dāng)溫度達(dá)到40℃后，每隔半分鐘記錄一次海波的溫度。（3）當(dāng)海波開(kāi)始熔化后繼續(xù)加熱溫度是否升高？如果停止加熱還能繼續(xù)熔化嗎？（4）用記錄的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖。5．表格：t/min11.522.53……T海波/℃T蜂蠟/℃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象6．海波、蜂蠟熔化圖象：7．分析論證：從描繪出的圖象容易看出，AB段：海波經(jīng)過(guò)緩慢加熱，溫度逐漸升高，仍為固態(tài)；BC段：當(dāng)溫度達(dá)到48℃時(shí)，海波開(kāi)始熔化，在熔化過(guò)程中，雖然繼續(xù)加熱，但海波的溫度保持不變，固液共存；CD段：直到全部熔化后，溫度才繼續(xù)上升，變?yōu)橐簯B(tài)。蜂蠟的熔化過(guò)程則不同。由圖象可看出，隨著不斷加熱，蜂蠟的溫度逐漸升高，在此過(guò)程中，蜂蠟由硬變軟，最后熔化成液體。要點(diǎn)詮釋：（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)燒杯中的水，可用40℃左右的溫水，待測(cè)物質(zhì)的溫度升到40℃時(shí)，開(kāi)始記錄。（2）應(yīng)選擇較細(xì)的試管，以增大海波的受熱面積，且裝入試管中的海波不宜過(guò)多。（3）對(duì)海波的加熱應(yīng)較緩慢，為此可在燒杯中加一支溫度計(jì)，用來(lái)監(jiān)測(cè)燒杯中水的溫度，一般應(yīng)使試管內(nèi)、外溫度計(jì)的示數(shù)差保持在2—3℃左右。（4）晶體熔化規(guī)律實(shí)驗(yàn)常考問(wèn)題：考查方向解答思路晶體熔化條件達(dá)到熔點(diǎn)、繼續(xù)吸熱熔化曲線特點(diǎn)熔化過(guò)程中，固液共存態(tài)溫度不變（曲線水平段）石棉網(wǎng)、燒杯內(nèi)放水的作用受熱均勻確定熔點(diǎn)熔化曲線水平段對(duì)應(yīng)的溫度溫度計(jì)的使用注意事項(xiàng)溫度計(jì)應(yīng)放在被測(cè)液體中間部位、不能碰器壁、讀取溫度時(shí)不能取出溫度計(jì)儀器安裝順序自下而上晶體與非晶體的區(qū)別晶體有固定熔點(diǎn)，熔化曲線可反映出來(lái)熔化過(guò)程的吸放熱熔化過(guò)程吸熱（內(nèi)能增加）【題型3實(shí)驗(yàn)探究】【例3】（2022·四川攀枝花·中考真題）小張同學(xué)利用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)中將溫度計(jì)插入試管中，待溫度升至40℃左右，每隔0.5min記錄一次溫度。（1）圖甲中加熱方式叫水浴法，水浴法加熱的好處是______；（2）圖乙中小張同學(xué)關(guān)于溫度計(jì)讀數(shù)的方法不當(dāng)之處是______；（3）某時(shí)刻溫度計(jì)示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)海波的溫度是______℃；（4）小張同學(xué)繪制出海波溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖丁所示，由圖像可知，此海波的熔點(diǎn)是______℃，此溫度與課本中列出的海波熔點(diǎn)略有不同，原因可能是______。【答案】

受熱均勻，溫度波動(dòng)不大

視線未與液面相平

46

47

海波中可能存在雜質(zhì)，熔點(diǎn)降低【詳解】（1）[1]直接用酒精燈加熱海波，會(huì)使海波熔化過(guò)快，且受熱不均勻，不方便記錄溫度，所以采用水浴法加熱，可以使海波受熱均勻，且溫度升高得慢，便于記錄溫度。（2）[2]溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)，視線要與液柱的上表面相平，不能俯視溫度計(jì)讀數(shù)，所以小張同學(xué)關(guān)于溫度計(jì)讀數(shù)的方法不當(dāng)之處是視線未與液面相平。（3）[3]如圖丙所示，溫度計(jì)的分度值為1℃，且零刻度線在下方，所以此時(shí)海波的溫度是46℃。（4）[4]由圖像可知，海波熔化時(shí)要不斷吸熱，溫度保持熔點(diǎn)溫度不變，所以此海波的熔點(diǎn)是47℃。[5]此溫度與課本中列出的海波熔點(diǎn)48℃略有不同，原因可能是課本實(shí)驗(yàn)中用的海波和本次實(shí)驗(yàn)中用的海波純度不同，本次實(shí)驗(yàn)中用的海波可能含有雜質(zhì)，影響了海波的熔點(diǎn)?！咀兪?-1】小明想探究水中加入別的物質(zhì)后,是否會(huì)對(duì)水的凝固點(diǎn)產(chǎn)生影響,為此,他向水中加鹽制成鹽水,并把鹽水用容器盛好放入冰箱。探究鹽水的凝固過(guò)程中,每隔一定的時(shí)間,小明觀察鹽水狀態(tài),測(cè)出溫度,并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出了溫度?時(shí)間圖象如圖甲所示。(1)從圖象可以看出鹽水的凝固過(guò)程用了分鐘;第一個(gè)10min內(nèi),鹽水的溫度降低了℃;凝固過(guò)程(選填“吸收”或“放出”)熱量,鹽水結(jié)成的鹽冰是(選填“晶體”或“非晶體”)。

(2)如果將一個(gè)裝有冰水混合物的試管放入正在熔化的鹽冰水混合物中如圖乙所示,試管中冰水混合物中的冰會(huì)(選填“增多”“減少”或“不變”)。

(3)實(shí)驗(yàn)中鹽水的凝固點(diǎn)為℃。為了交通安全,人們常在不能及時(shí)熔化的積雪地面上撒融雪劑,常用融雪劑的成分是工業(yè)用鹽(非食用鹽),請(qǐng)解釋融雪劑可加快積雪熔化的原因。

【答案】

(1)106放出晶體(2)增多(3)-2鹽冰混合物的熔點(diǎn)比雪的熔點(diǎn)低【詳解】(1)從圖象可知:物質(zhì)凝固時(shí)有固定的凝固點(diǎn),所以該物質(zhì)是晶體,圖象中BC段溫度不變,處于凝固過(guò)程中,持續(xù)了10min;第一個(gè)10min內(nèi),鹽水的溫度降低了4℃-(-2℃)=6℃;從圖象可知,該晶體在凝固過(guò)程中溫度保持不變,凝固過(guò)程不斷放出熱量;(2)冰水混合物的溫度是0℃,而鹽冰水混合物的溫度是-2℃,冰水混合物會(huì)向鹽冰水混合物放熱,冰水混合物中的水會(huì)達(dá)到凝固的條件,所以冰水混合物中的冰會(huì)變多;(3)晶體物質(zhì)凝固過(guò)程中保持不變的溫度即凝固點(diǎn),所以鹽水的凝固點(diǎn)是-2℃。人們采取在雪地上撒融雪劑的方法,混合物的熔點(diǎn)低于雪的熔點(diǎn),可使積雪在較低氣溫下熔化。【變式3-2】.(2022河南伊川期中)如圖所示是小芳探究“某物質(zhì)熔化和凝固規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)圖。(1)從圖中可以看出該物質(zhì)是(選填“晶體”或“非晶體”),該物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)分別是、。

(2)該物質(zhì)在BC段處于(選填“固態(tài)”“液態(tài)”“氣態(tài)”或“固液共存態(tài)”)。該物質(zhì)從D到G(選填“吸收”或“放出”)熱量。

(3)EF段是(填物態(tài)變化名稱)過(guò)程,該物態(tài)變化過(guò)程持續(xù)了min。

【答案】(1)晶體45℃45℃(2)固液共存態(tài)放出(3)凝固3【詳解】(1)在BC段,物質(zhì)吸熱,溫度不變,可知該物質(zhì)是晶體,且熔點(diǎn)為45℃;在EF段,物質(zhì)放熱,且溫度不變,可知凝固點(diǎn)為45℃;(2)該物質(zhì)在BC段處于熔化過(guò)程中,為固液共存態(tài);從D到G,物質(zhì)溫度降低,會(huì)放出熱量;(3)在EF段,物質(zhì)放出熱量,從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),是凝固過(guò)程,持續(xù)的時(shí)間為15min-12min=3min?！咀兪?-3】如圖甲是“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）把石棉網(wǎng)墊在燒杯下，并將試管放在水中加熱，是為了使固體粉末受熱______（選填“均勻”或“不均勻”）。（2）將溫度計(jì)插入試管中時(shí)，溫度計(jì)的玻璃泡要全部插入固體粉末中，不要碰到試管底或_____，若某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)溫度計(jì)的讀數(shù)為_(kāi)_____℃。（3）下表是實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)。時(shí)間/min0l2345678910溫度/℃4042444548484848485053根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，該物質(zhì)的熔點(diǎn)是____℃；該物質(zhì)是_____（選填“晶體”或“非晶體”）。（4）能反映上述固體熔化時(shí)溫度變化規(guī)律的是圖丙中的______?！敬鸢浮浚?）均勻；（2）試管壁，46；（3）48，晶體；（4）a.【解析】（1）在加熱時(shí)，石棉網(wǎng)起到了使燒杯底部均勻受熱的作用。（2）溫度計(jì)的玻璃泡要全部插入固體粉末中，不要碰到試管底或試管壁。溫度計(jì)的分度值為1℃，示數(shù)為46℃。（3）由表中數(shù)據(jù)可知，該物質(zhì)熔化時(shí)，吸收熱量溫度保持48℃不變，有固定熔點(diǎn)，所以該物質(zhì)是晶體，所以該物質(zhì)是晶，熔點(diǎn)是48℃。（4）熔化時(shí)時(shí)，溫度整體呈上升趨勢(shì)，有一段圖線是呈水平的，即吸熱但溫度不變，故a正確?！绢}型4熔化和凝固在生活中的應(yīng)用】【例4】（2022·湖北宜昌·中考真題）如圖為關(guān)于“55℃”水杯的圖片。將沸水倒入這種杯中搖一搖，便可使水溫快速變?yōu)?5℃并在一定時(shí)間內(nèi)保持溫度不變，這是因?yàn)楸膬?nèi)壁和外壁間貯存了一種顆粒，這種顆粒是______（選填“晶體”或“非晶體”），使沸水降溫利用了它______的特點(diǎn)?！敬鸢浮?/p>

晶體

熔化吸熱【詳解】[1]將沸水倒入這種杯中搖一搖，便可使水溫快速變?yōu)?5℃并在一定時(shí)間內(nèi)保持溫度不變，說(shuō)明這種顆粒吸收了熱水的熱量但溫度保持不變，即有固定的熔點(diǎn)，所以這種顆粒是晶體。晶體在熔化過(guò)程中吸收熱水的熱量，使熱水的溫度降低?！咀兪?-1】（2022·安徽池州·模擬預(yù)測(cè)）北京冬奧會(huì)采用最先進(jìn)的高效節(jié)水人工造雪設(shè)備和智