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第三节 熔化和凝固
一、熔化、凝固的特点
1. 今年春运,湖北冻雨,大雪封路,高铁停运,内燃机车助力春运牵引复兴号回家感动无数人。
冻雨:高空中的冰晶下落经温度高于0℃的暖气层 成水滴;水滴继续下落,接触到温度低于0℃
的物体迅速 成冰并覆盖在其表面上,形成冻雨。
【答案】 熔化 凝固
【详解】固态的冰晶进入湿暖气层后,会吸收热量熔化成水滴,当这些水滴继续下落,进入近地
面温度低于0℃的冷气层时,它们会迅速放热并凝固成冰,形成冻雨。
2. 下列物质中,均属于晶体的一组是( )
A.塑料、沥青、蜂蜡 B.萘、铁、松香
C.水晶、玻璃、食盐 D.冰、食盐、海波
【答案】D
【详解】
A.塑料、沥青、蜂蜡都是非晶体,没有固定的熔点,故A不符合题意;
B.萘、铁是晶体,有固定的熔点,松香是非晶体,没有固定的熔点,故B不符合题意;
C.水晶、食盐是晶体,有固定的熔点,玻璃是非晶体,没有固定的熔点,故C不符合题意;
D.冰、食盐、海波都是晶体,有固定的熔点,故D符合题意。
故选D。
3. 金属镓在常温下是固态,把它放在手心,它很快就熔化了,镓的熔点可能是( )
A.-30℃ B.0℃ C.30℃ D.60℃
z
【答案】C
【详解】金属镓在常温下是固态,说明它的熔点高于20℃,人体的正常体温约37℃,把它放在手
心,它很快就熔化了,说明它的熔点低于37℃,镓的熔点可能是30℃,故C符合题意,ABD不符合题
意。故选C。
4. 小明将一杯温水放入冰箱的冰冻室里,经过一段时间后,杯中的水发生了物态变化。如图所示
中的四个图像中能正确反映这杯水的物态变化过程的是( )
A B C D
【答案】C
【详解】常温下的水放入正常工作的冰箱冷冻室中,水变成冰块是凝固过程。
AD.温度都有上升的趋势,都是熔化图像,所以AD不符合题意。
BC.温度都有下降的趋势,C的凝固点是0℃,B的凝固点不是0℃,B不符题意,C符合题意。
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司故选C。
5. 如图所示的是甲、乙两物质熔化时温度随时间变化的图像,下列说法中正确的是( )
A.甲是非晶体,乙是晶体
B.甲在第10min时处于固液共存的状态
C.甲的熔点是48℃,乙没有固定的熔点
D.在第4min到第8min内,甲没有吸热,乙继续吸热
【答案】C
【详解】A.晶体熔化前吸收热量,熔化时吸收热量,熔化后吸收热量;非晶体无论熔化前,温度
均升高,乙是非晶体;甲熔化前吸收热量,温度升高,熔化时持续吸热温度不变,完全熔化后继续吸
收热量温度升高,属于晶体熔化的特点,而乙整个熔化过程中温度一直在升高,是非晶体熔化的特点,
所以甲是晶体,乙是非晶体,故A错误;
B.由图像可知,甲在第10min时温度在升高,说明此时已经完全熔化,处于液态,故B错误;
C.由图像可知甲在温度为48℃时持续吸热,温度不变,说明甲的熔点为48℃,而乙是非晶体,
没有固定的熔点,故C正确;
D.在第4min到第8min内,甲处于固液共存状态,这一过程甲持续吸热,温度不变,而乙一直都
在吸收热量,故D错误。 z
故选C。
6. 在探究“冰熔化时温度的变化规律”实验中:
(1)实验时所用温度计是根据液体的 性质制成的;
(2)为了使试管中的冰受热均匀,且便于记录各时刻的温度值,小明应选用 (填“甲”或
“乙”)装置来进行实验;
(3)如图丙所示,是小明根据实验数据作出的加热时温度随时间变化的图象,分析图象可知,冰
的熔点是 ℃,熔化过程经历了 min,冰在A点是 态;
(4)通过实验可知,冰熔化过程中的特点是 。
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【答案】 热胀冷缩 乙 0 6 固态 吸热,温度不变
【详解】(1)常用温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
(2)利用水浴法加热,不但能使试管受热均匀,而且物质的温度上升速度较慢,便于及时记录各
个时刻的温度,故应选择乙装置。
(3)分析图象可知,在0℃时,图线呈水平,此时的温度就是冰的熔点,熔化经历的时间为
t=10min-4min=6min
冰在A点还未开始熔化,因此正处于固态。
(4)由图丙可知,BC段为冰的熔化过程;冰在熔化过程中温度不变,但要继续吸热。
二、熔化、凝固的应用
7. 冰,在我们的生活中随处可见,它有多种用途。如:
(1)夏天,如果我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加上几个冰块,而不是直接加冷水。一方
面是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块熔化成水的过程中 ,从而使饮料的温度下降得
更多。
(2)请再举出一个冰的应用实例 。
【答案】 吸收热量 保鲜食物
【详解】(1)冰块放入饮料后由固态变为液态,会熔化吸热,使饮料的温度降低。
(2)用来保鲜食物或者防暑降温。
8. 春节假期,小明看到民间艺人制作“糖画”,如图所示,用它画成各种小动物图案,再慢慢晾
干变硬。关于制作“糖画”的全过程( )
z
A.糖的物态变化是先熔化后凝固
B.糖的物态变化是先凝固后熔化
C.糖的温度一直在升高
D.糖的温度一直在降低
【答案】A
【详解】先让糖变成糖浆,即由固态变为液态,熔化吸热,等糖浆放出热量凝固成固态,凝固放
热,在熔化时吸热温度不变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 火星的昼夜温差有时可达到一百多摄氏度。如图,早上,“祝融号”火星车在集热窗中的“正
十一烷”固态材料吸热从而发生了 现象,变成液态。晚上,该液态材料凝固, 热量。
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【答案】 熔化 放出
【详解】白天,“正十一烷”从固态变为液态,属于熔化现象,要吸收热量;晚上,该材料从液
态变成固态,属于凝固现象,要放出热量。
10. 超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块,这是因为冰块 时(填物态变化名称),虽然
温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),但要 (选填“放”或“吸”)热,所以能
起到保鲜的作用。
【答案】 熔化 不变 吸
【详解】晶体有固定的熔点,熔化时要继续吸热,温度保持不变。因此超市里出售的海鲜周围要
铺一层碎冰块,是因为冰块熔化时,要吸收热量但温度保持不变,所以能起到保鲜的作用。
11. 将某物块放入25℃的水中,其没有熔化;将其放入45℃的水中,发现其逐渐熔化,下列说法
中正确的是( )
A.该物块在25℃的水中一定没有吸热
B.该物质的熔点是45℃
C.该物块在熔化时一定先变软
D.不能判断该物质是否是晶体
z
【答案】D
【详解】A.25°C没有熔化,只能说明熔点大于等于25°C。无法确定物质的初温是否低于25°C,
该物质在25°C水中不一定没有吸热,故A错误;
B.晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变。若该物块为晶体,物块其放入45°C的水中时,其从
水中吸收热量,其逐渐熔化,此时物块的熔点可能低于45°C,故B错误;
CD.晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温
度不断上升;结合题意信息无法得知,该物块开始熔化时温度是变化还是保持不变,因此无法判断该
物块是晶体还是非晶体;非晶体熔化时要先变软,然后变成粘稠体,最后变成液体,晶体熔化时吸热
直接变成液体,因此该物块熔化不一定先变软,故C错误,D正确。
故选D。
12. 西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品,是山西博物院的“镇院之宝”(如图所示)。制作
鸟尊等青铜器时,先用泥土制成“内范”,在其外部涂适当厚度的蜡,将蜡雕刻成所需形状,称之为
“模”,然后在“模”的外面用泥土制成“外范”。通过加热使蜡液流出形成空腔(模具),在空腔
中倒入青铜液,待青铜液冷却后,打碎“外范”和“内范”,就得到与“模”一样的青铜器。下列分
析正确的是( )
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司A.将蜡加热到液态是熔化过程,会放出热量
B.青铜液冷却到固态是凝固过程,会放出热量
C.青铜液冷却到固态是凝华过程,需吸收热量
D.青铜和蜡熔化过程中,温度均保持不变
【答案】B
【详解】A.蜡从固态到液态是熔化过程,此过程吸热,故A错误;
BC.青铜液体变成固体的过程是凝固,此过程放热,故B正确,C错误;
D.青铜是晶体,熔化过程温度保持不变,蜡是非晶体,熔化过程温度升高,故D错误。
故选B。
13. 如图为关于“55℃”水杯的图片。将沸水倒入这种杯中摇一摇,便可使水温快速变为55℃并
在一定时间内保持温度不变,这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒,这种颗粒是 (选填
“晶体”或“非晶体”),使沸水降温利用了它 的特点。
z
【答案】 晶体 熔化吸热
【详解】将沸水倒入这种杯中摇一摇,便可使水温快速变为55℃并在一定时间内保持温度不变,
说明这种颗粒吸收了热水的热量但温度保持不变,即有固定的熔点,所以这种颗粒是晶体。
晶体在熔化过程中吸收热水的热量,使热水的温度降低。
14. 长虹同学了解物态变化后,发现水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-177℃,于是做如下猜想,
猜想1:水和酒精混合,混合液的凝固点会低于0℃;猜想2:混合比例会影响混合液的凝固点。他取
完全相同的两杯水,分别掺入不同量酒精,充分混合后,放入冰箱冷冻室。用温度计正确测量其温度
值,每隔两分钟读取一次数据,记入表格。画出两种混合液,温度随时间变化的图像,如图右图所示。
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司(1)某时刻,其中一支温度计示数如左图,其读数为 ℃;
(2)当两种混合液的温度都-7℃时, (选填“甲”或“乙”)图所对应的混合液处于固态;
(3)若图甲曲线对应混合液所掺酒精少,乙曲线对应混合液所掺酒精多,我们可以初步判断,一
定质量的水中,所掺酒精越多,其混合液的凝固点 (选填“不变”或“越高”或“越低”)。
【答案】 -6 甲 越低
【详解】(1)由图1可知,温度计的分度值为1℃,液柱的上表面与温度计的0刻度线下的第6
条刻度线对齐,则读数为-6℃。
(2)由图2可知,甲物质的凝固点为-5℃,当其温度为-7℃时,物质全部凝固,所以甲物质处于
固态;乙物质的凝固点为-8℃,当其温度为-7℃时,乙物质还没有凝固,所以处于液态。
(3)由图2可知,图甲曲线对应混合液所掺酒精少,凝固点为-5℃,图乙曲线对应混合液所掺酒
精多,凝固点为-8℃,故可得出结论,一定质量的水中,所掺酒精越多,其凝固点越低。
15. 如图所示,在探究“某物质熔化时温度的变化规律”实验中:
z
(1)组装图甲装置时,A、B两部件中应先固定 部件;探究时采用“水浴法”而不直接用
酒精灯加热,除了能减缓升温速度,还能使试管中的物质 ;
(2)实验时,每隔1 min记录一次物质的温度及状态,作出如图乙所示的温度随时间变化的图像,
由图像可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),它熔点是 ℃,在5~7min时段,该
物质处于 (选填“固”“液”或“固液共存”)态。
【答案】 B 受热均匀(均匀受热) 晶体 80 固液共存
【详解】(1)实验中,需要用酒精灯的外焰加热,所以应从下至上安装实验装置,即先确定铁圈
的高度,即B部件。
用酒精灯加热时,不直接对试管加热,而是通过对烧杯中的水加热从而加热试管中物质,可以使
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司物质受热均匀。
(2)由该物质的熔化图像知道,熔化过程中温度保持不变,所以,该物质是晶体。
晶体在熔化时吸热,温度不变,该不变的温度叫熔点,由图像知道,该物质熔点是80℃。
由图像知道,在5~7min时段内,试管里物质在熔化过程中,所处的状态是固液共存态。
16.(2023·山东淄博·中考真题)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,由图象可以判
断该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),在第6min时该物质处于 状态。
【答案】 晶体 固液共存
【详解】从图象可以看出,此物质在熔化过程中保持50℃不变,所以此物质是晶体。
该物质从4min是开始熔化,到8min时熔化结束,则该物质的熔化过程用了4min,第6min物质处
于固液共存。
17. (2024·陕西·中考真题)中国古代青铜器铸造技术十分发达,其中制作模具时常用到“失蜡
法”,具体做法是,用固态蜂蜡雕刻成铸件模型,再将耐火泥料敷在其表面,加热后蜂蜡变成液体流
失,模具便做好了。该过程中蜂蜡发生的物态变化是( )
A.液化 B.升华 C.熔化 D.凝固
【答案】C
【详解】物体由固态变为液态的过程叫熔化。根据题意知,用固态蜂蜡雕刻成铸件模型,再将耐
火泥料敷在其表面,加热后蜂蜡变成z 液体流失,该过程中蜂蜡发生的物态变化是熔化。故ABD不符合
题意,C符合题意。故选C。
18.(2023·北京·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℃
【答案】B
【详解】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。
19.(2024·贵州·中考真题)中国铸币发展史源远流长,如图所示,“钱范”是古代铸造钱币所用
的模具,由正、背两块组成,内部均刻有图文。铸币时,合上正、背两块,将液态金属灌入其内,待
液态金属凝固后取出,即可得到金属钱币。下表提供两种材料在1个标准大气压下的熔点,请回答:
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司(1)已知铜的熔点为1083℃,若想复刻铸造纯铜钱币,应选择表中哪种材料制作“钱范”?
(2)根据所选“钱范”的材料,写出所灌注铜液的温度不能超过多少摄氏度?为什么?
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【详解】解:(1)由表中数据可知,铝的熔点为660℃,铁的熔点为1525℃,而铜的熔点为
1083℃,因此若用铝制作“钱范”,当铜水倒入时,“钱范”将会熔化,不能达到铸造的目的,因此
应选用铁制作“钱范”。
(2)因选用铁制作“钱范”,铁的熔点为1525℃,因此所灌注铜液的温度不能超过1525℃,因
为如果超过1525℃,则高于铁的熔点,会导致“钱范”将会熔化,不能达到铸造的目的。
20. (2023·安徽·中考真题)某小组加热一杯冰水混合物,探究其温度变化的特点,根据测量数据
在图示坐标纸上描出了相应的点。
z
(1)请把图上的点连接起来,作出温度随时间变化的图像 ;
(2)实验表明:在冰熔化过程中,冰水混合物的温度 (选填“保持不变”或“不断上
升”)。
【答案】 见下图 保持不变
【详解】(1)由题图可知,反映的是加热冰水混合物时温度与时间的关系,用平滑的曲线连接起
来,如图所示
(2)由题图可知,冰熔化过程中,需要吸收热量,但温度保持在0℃不变,即冰水混合物的温度
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