第21講探究熔化和凝固的特點(diǎn)（原卷版）八年級物理上冊講義（滬粵版）

第21講探究熔化和凝固的特點(diǎn)學(xué)科素養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)科學(xué)思維科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.為了更準(zhǔn)確觀察冰熔化過程中的溫度變化，在實(shí)驗(yàn)過程中采用“水浴”加熱。2.在探究出物質(zhì)的熔化特點(diǎn)后，用逆向思維得到物質(zhì)凝固過程的放熱規(guī)律。在探究物質(zhì)熔化過程中的溫度變化規(guī)律時(shí)，采用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納出相關(guān)物理規(guī)律的能力。激發(fā)學(xué)生對自然現(xiàn)象之間關(guān)系的興趣，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和交流能力。知識精講知識精講知識點(diǎn)01熔化和凝固現(xiàn)象1．物理學(xué)中，把物質(zhì)由______變?yōu)開_____的過程，叫做熔化；把物質(zhì)由______變?yōu)開_____的過程，叫做凝固。2．冬天下雪后，當(dāng)屋頂還覆蓋著厚厚的積雪時(shí)，我們?？吹轿蓍鼙酬幪帓熘桓旨?xì)不一的冰柱，這是由于屋頂上向陽處直接受到太陽的照射，溫度達(dá)到1～2℃時(shí)，積雪會(huì)______；背陰處的溫度仍在0℃以下，沿屋檐流下的水又______成冰柱。方法指導(dǎo)：要判斷發(fā)生的現(xiàn)象是何種物態(tài)變化，關(guān)鍵是弄清物質(zhì)的初狀態(tài)和末狀態(tài)。注意“熔化”和“溶化”不同，后者表示一些物質(zhì)溶解在溶劑中的過程，例如鹽溶于水變成鹽水。規(guī)律總結(jié)：熔化、凝固圖像中，若有一段與時(shí)間軸相平行的水平直線，則這種固體一定是晶體，水平直線所對應(yīng)的溫度就是這種晶體的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))，水平直線所對應(yīng)的時(shí)間就是這種晶體熔化(凝固)所用的時(shí)間；若沒有與時(shí)間軸相平行的水平直線，則這種固體為非晶體?！炯磳W(xué)即練1】物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫_______，物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫______。熔化過程要吸熱，凝固過程要放熱。固體分為晶體和非晶體兩類，晶體在熔化過程中不斷吸熱，但溫度_______，有固定的熔化溫度，即熔點(diǎn)，如冰、海波、石英、水晶及各種金屬；非晶體在熔化過程中不斷吸熱，溫度不斷升高，沒有熔點(diǎn)，如蠟、松香、玻璃、瀝青。知識點(diǎn)02探究熔化和凝固的特點(diǎn)1．海波和石蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律：實(shí)驗(yàn)論證海波在熔化前溫度直線上升；熔化時(shí)溫度為48℃保持不變；全部熔化后，溫度又直線上升。說明海波____________。石蠟在熔化過程中，溫度隨時(shí)間變化的曲線沒有明顯的停頓現(xiàn)象，說明石蠟______。2．如圖所示為某種物質(zhì)的熔化與凝固圖像，從圖像中可以看出物質(zhì)為固態(tài)的是____________段，為液態(tài)的是____________段，為固液共存態(tài)的是____________段，吸熱的過程為____________段，放熱的過程為____________段，溫度升高的是__________段，溫度降低的是__________段，溫度不變的是______段。3．在探究“冰的熔化特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖甲所示，是小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的冰加熱時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。分析圖像可知其熔化過程的特點(diǎn)是__________________。在第6min該物質(zhì)處于______態(tài)(選填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存狀態(tài)”)。(2)另一個(gè)小組為了使物質(zhì)更快受熱，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，你認(rèn)為該裝置存在的不足是____________?！炯磳W(xué)即練2】在探究某固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小明采用了水浴法加熱。

（1）水浴法加熱的好處是______；（2）小明組裝的實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，圖中有在一處明顯的不足，請你指出不足之處并說明理由______；（3）小明糾正了不足，重新調(diào)整了器材，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)作出圖像，如圖乙所示，由圖像可知該物質(zhì)的熔點(diǎn)是______℃，第10min時(shí)，該物質(zhì)所處的狀態(tài)是______（填“固態(tài)”、“液態(tài)”或“固液共存”）。知識點(diǎn)03晶體和非晶體1．晶體與非晶體的比較：晶體非晶體物質(zhì)海波、冰、食鹽、石英、水晶、明礬、萘、各種金屬松香、石蠟、玻璃、瀝青、蜂蠟熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)晶體______時(shí)的溫度，叫熔點(diǎn)，物質(zhì)從液態(tài)______為晶體時(shí)的溫度，叫凝固點(diǎn)非晶體______(“有”或“沒有”)熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)熔化過程固液共存，吸收熱量，溫度______吸收熱量，先變軟、變稀，最后變?yōu)橐簯B(tài)，溫度______凝固過程固液共存，放出熱量，溫度______放出熱量，逐漸變稠、變黏、變硬，最后變成固體，溫度______熔化圖像凝固圖像熔化條件達(dá)到______，繼續(xù)吸熱吸收熱量凝固條件達(dá)到______，繼續(xù)放熱放出熱量【即學(xué)即練3】圖甲是小明“探究冰熔化時(shí)溫度變化規(guī)律”的裝置，請回答下列問題：（1）某時(shí)刻試管中溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示是___________℃。（2）把裝有碎冰塊的試管放到裝有水的大燒杯中加熱，主要目的是使碎冰塊___________。（3）圖丙是小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的冰的溫度隨時(shí)間變化的圖像。由此可知冰是___________（選填“晶體”或“非晶體”）；在第6min時(shí)，試管內(nèi)的物質(zhì)處于___________（選填“固態(tài)”、“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”）。（4）小明又繼續(xù)加熱一段時(shí)間，觀察到___________（選填“試管”、“燒杯”或“試管和燒杯”）中的水發(fā)生了沸騰現(xiàn)象，溫度計(jì)的示數(shù)不再發(fā)生變化。知識點(diǎn)04熔化和凝固在生活中的應(yīng)用1．小麗的爸爸想讓將要出售的海鮮能夠保鮮，但在市場上又不便于使用冰柜，聰明的小麗想了個(gè)辦法，她在海鮮的上面鋪上一層碎冰塊，由于冰塊在熔化時(shí)______，可使海鮮___________，所以能實(shí)現(xiàn)保鮮的效果。2．國外研制出一種衣料，其纖維中添加了微膠囊，這種膠囊中所含的物質(zhì)在常溫下呈液態(tài)，在溫度降低時(shí)會(huì)凝固。人們穿上用這種衣料做成的衣服，在氣溫降低時(shí)倍感溫暖。其中的原因是____________。3．如圖所示，高燒的病人常用冰袋降溫，這利用了________________________?！炯磳W(xué)即練4】下表為幾種物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，則（）物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃鐵1

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750水銀38.8357酒精11778鎢3

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927A．鐵在1800℃時(shí)處于固液共存狀態(tài)B．白熾燈的燈絲用金屬鎢，是由于鎢的熔點(diǎn)高C．萊蕪地區(qū)可用酒精溫度計(jì)測量沸水的溫度D．黑龍江省北部地區(qū)最低氣溫可達(dá)52.3℃，這時(shí)可用水銀溫度計(jì)測量當(dāng)?shù)貧鉁啬芰ν卣鼓芰ν卣箍挤?1熔化、凝固現(xiàn)象的判斷及吸放熱的圖像分析【典例1】“奮斗者”號載人潛水器的殼體使用了我國白主研發(fā)的新型高強(qiáng)、高韌鈦合金。金屬鈦是一種晶體，其熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象為圖中的（）A． B． C．D．【典例2】如圖是某種物質(zhì)熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。根據(jù)圖像中的信息可知（）A．該物質(zhì)是非晶體B．該物質(zhì)的熔點(diǎn)是80℃C．第15min是物質(zhì)處于液態(tài)D．該物質(zhì)熔化過程大約持續(xù)15min考法02探究固體熔化和凝固的特點(diǎn)【典例3】如圖甲所示是小明同時(shí)探究“水沸騰和晶體熔化時(shí)溫度變化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置，燒杯中裝有適量的水，試管中裝有適量的晶體顆粒，水和晶體顆粒中分別放有溫度計(jì)。（1）某時(shí)刻水中溫度計(jì)的示數(shù)如圖甲所示，此時(shí)水的溫度為______℃；（2）實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)溫度計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，晶體顆粒熔化過程所需的時(shí)間為______min，它的熔點(diǎn)為______℃；（3）當(dāng)試管中的物質(zhì)溫度達(dá)到99℃后不再升高，這時(shí)它______（填“一定”“可能”或“不會(huì)”）沸騰；（4）小明分析圖像得出：水沸騰和晶體熔化的共同特點(diǎn)是：吸收熱量，溫度______。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．下列生活中的做法利用液化放熱的是（）A．蒸氣熨斗熨燙衣服 B．干手器把濕手吹干C．食品冷凍保鮮 D．冰袋給高熱病人降溫2．下列說法正確的是（）A．燒水時(shí)壺嘴里冒“熱氣”和吃雪糕周圍冒“冷氣”，“冷氣”和“熱氣”本質(zhì)是不同的，前者是液化形成的，后者是汽化形成的B．炎熱的夏天，小華在空調(diào)房里做物理題，發(fā)現(xiàn)窗戶的玻璃上有小水珠，是室內(nèi)水蒸氣液化形成的C．在北方的冬天，菜窖里會(huì)放幾盆水，是利用水蒸發(fā)吸熱，防止菜凍壞D．冬天商場外面的廣場的造雪機(jī)會(huì)噴出水霧，凝固形成雪4．鑄造青銅器時(shí)，工匠將銅料加熱化為銅液注入模具，銅液冷卻成形，青銅器鑄造初步完成。下列說法正確的是（）A．銅料化為銅液需要放熱 B．銅料化為銅液是熔化C．銅液冷卻成形需要吸熱 D．銅液冷卻成形是凝華5．如圖甲是一個(gè)自制溫度計(jì)，把它從熱水中取出，再放入冷水中，可觀察到細(xì)管中液面的位置緩慢變___________；在讀數(shù)時(shí)，乙圖中的___________方法是正確的（選填“A”、“B”或“C”）；在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下物質(zhì)凝固點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃水銀39357酒精11778溫度計(jì)液泡中的液體不同，測量范圍也不同。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可知探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用___________（選填“水銀”或“酒精”）制作的溫度計(jì)；寒暑表應(yīng)該選用___________（選填“水銀”或“酒精”）制作的溫度計(jì)。題組B能力提升練5．如圖所示，小明同學(xué)對下列物態(tài)變化現(xiàn)象進(jìn)行了總結(jié)，其中正確的是（）A．甲圖中屋檐下冰錐的形成是凝華現(xiàn)象B．乙圖中古代的冶煉技術(shù)應(yīng)用了汽化和凝固C．丙圖中太陽能凈水器利用了水先液化后汽化D．丁圖中寒冷天氣里，你呼出的每一口氣都是一朵“小白云”是液化形成的6．2022年4月18日，懷化出現(xiàn)了“日暈”奇觀，它是由于氣溫低，云中的水滴變成六棱柱狀的小冰晶，此過程發(fā)生了___________（物態(tài)變化名稱），太陽光穿過云層即在小冰晶上發(fā)生___________（選填“折射”或“反射”或“光沿直線傳播”），看上去在太陽的周圍出現(xiàn)一個(gè)圓圈，由內(nèi)而外呈光譜色，這就是“日暈”。7．如圖是2022年北京冬奧會(huì)滑雪場地中，“造雪機(jī)”進(jìn)行人工造雪的場景，造雪機(jī)工作時(shí)，壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣把機(jī)器內(nèi)的水吹成微小的水霧并拋射到空中，經(jīng)過______（填一種物態(tài)變化的名稱）過程形成白雪，地面上方空氣溫度會(huì)_______（升高/不變/降低）。8．國家速滑館是2022年北京冬奧會(huì)北京主賽區(qū)標(biāo)志性場館，也是唯一新建的冰上競賽場館。制冰時(shí)，混凝土冰板層下方的管道內(nèi)輸入低溫的液態(tài)二氧化碳，液態(tài)二氧化碳在管道中_______（填一種物態(tài)變化的名稱），使灑在混凝土冰板層上的水_______（選填“吸收”或“放出”）熱量。9．小組同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究“某種物質(zhì)的熔化和凝固時(shí)溫度的變化規(guī)律”，乙圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的溫度與時(shí)間的圖像。（1）甲圖中對試管的加熱方法叫______，優(yōu)點(diǎn)是______；（2）乙圖中，該物質(zhì)的熔化過程對應(yīng)圖線中的______（用字母表示）段，此過程中該物質(zhì)______（吸熱/放熱/既不吸熱也不放熱）；該物質(zhì)的凝固過程對應(yīng)圖線中的______（用字母表示）段，此過程中該物質(zhì)______（吸熱/放熱/既不吸熱也不放熱）；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)是______（晶體/非晶體）；（3）乙圖中第14min時(shí)，該物質(zhì)處于______（固態(tài)/液態(tài)/固液共存）狀態(tài)。題組C培優(yōu)拔尖練10．如圖分別是在做觀察水的沸騰和海波熔化兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。（1）在做觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)中，溫度計(jì)示數(shù)如圖甲所示為___________℃；（2）當(dāng)水沸騰時(shí)，水中產(chǎn)生大量的氣泡，氣泡內(nèi)是___________（選填空氣或水蒸氣）；（3）根據(jù)圖丙可知圖像A對應(yīng)乙圖中___________（選填或）裝置；（4）做海波熔化的實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用圖丁裝置兩支溫度計(jì)分別測量試管里海波和燒杯中熱水的溫度，并繪制出溫度隨時(shí)間變化的圖象；第時(shí)，海波處于___________（選填固態(tài)液態(tài)或固液共存態(tài)）；海波熔化經(jīng)歷的時(shí)間為___________，熔點(diǎn)為___________℃。11．如圖甲是小亮設(shè)計(jì)的能做“探究冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”和“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)的裝置。（1）是小亮設(shè)計(jì)的能做“探究冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”和小亮利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中存在兩處錯(cuò)誤，請找出一處并說明原因：___________；（2）改正錯(cuò)誤后重新實(shí)驗(yàn)，