2022年初中物理同步 8年级上册 第10课 熔化和凝固（教师版含解析） 试卷

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第10课  熔化和凝固(教师版)  课程标准课标解读1.理解物质的熔化现象；2.理解物质的凝固现象；3.了解熔化与凝固时吸放热规律；4.认识晶体和非晶体及其物态变化规律；5.通过实验认识物质熔化规律。1.物质在固态、液态和气态三种状态之间的变化叫物态变化；固态、液态、气态在一定条件下可以相互转化。物质以什么状态存在跟物体的温度有关。2.物质从固态变为液态的过程叫熔化，物质熔化时要吸收热量；熔点：晶体熔化时的温度叫熔点。熔化特点：吸热，固液共存，温度不变；熔化的条件：⑴ 温度达到熔点。⑵ 继续吸热。3.物质从液态变为固态的过程叫凝固，物质凝固时要放出热量。熔化和凝固是可逆的两物态变化过程。凝固特点：固液共存，放热，温度不变。凝固点：晶体凝固时的温度叫凝固点，同种物质的熔点、凝固点相同。凝固的条件：⑴ 达到凝固点。⑵ 继续放热。4.晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热)，非晶体没有熔点(熔化时温度升高，继续吸热)。 知识点01  熔化与凝固1.物态变化：物质在固态、液态和气态三种状态之间的变化叫物态变化。固态、液态、气态在一定条件下可以相互转化。物质以什么状态存在，跟物体的温度有关。2.物态变化伴随能量变化：物态变化时伴随热量的传递。3.熔化：(1)物质从固态变为液态的过程叫熔化；晶体熔化时的温度叫熔点。(2)熔化过程的特点：物质熔化时要吸收热量；对晶体来说，熔化时固、液共存，物质温度不变。(3)晶体熔化的条件：1)温度达到熔点，2)继续吸热。4.凝固：(1)物质从液态变为固态的过程叫凝固，熔化和凝固是可逆的两各物态变化过程。(2)凝固过程的特点：固、液共存，物质凝固时要放出热量，温度不变。(3)凝固点：晶体凝固时的温度叫凝固点，同种物质的熔点、凝固点相同。(4)凝固的条件：1)达到凝固点，2)继续放热。5.和非晶体：固体可分为晶体和非晶体。(1)晶体：熔化时有固定熔点的物质；非晶体：熔化时没有固定熔点的物质。(2)晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热)，非晶体没有熔点(熔化时温度升高，继续吸热)。【微点拨】生活中的熔化与凝固现象1.熔化现象：夏天从冰糕上滴落的水滴；冰粒变成雨滴降落下来；修柏油马路时，用大熔灶熔沥青；冰放在太阳下，一会儿就变成了水；将钢放在炼钢炉内，一会儿就变成了钢水；春天来了，黄河解冻等。2.凝固现象：，结成冰块；钢水浇铸成工件；雪灾中电线杆结起了冰柱； (先熔化后凝固)；滴水成冰等。【知识拓展】晶体熔化规律实验一、晶体：冰、钻石、食盐、糖、海波、许多矿石和所有金属等；(2)非晶体：玻璃、松香、蜂蜡、沥青、塑料、橡胶等。二、晶体的熔化特点：①晶体在熔化过程中，不断从外界吸收热量，温度保持不变；晶体在熔化时是态；②晶体熔化条件:温度达到熔点，继续吸热(二者缺一不可)。三、晶体熔化规律实验常考问题：考查方向解答思路晶体熔化条件达到熔点、继续吸热熔化曲线特点熔化过程中，固液共存态温度不变(曲线水平段)石棉网、烧杯内放水的作用受热均匀确定熔点熔化曲线水平段对应的温度温度计的使用注意事项温度计应放在被测液体中间部位、不能碰器壁、读取温度时不能取出温度计仪器安装顺序自下而上晶体与非晶体的区别晶体有固定熔点，熔化曲线可反映出来熔化过程的吸放热熔化过程吸热(内能增加)【例题1】如图所示为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图象，下列说法正确的是(  )。 A．甲物质是晶体，乙物质是非晶体；   B．甲物质的熔点为210℃；C．乙物质在BC段时处于固液共存状态；D．乙物质在BC段温度不变，不吸热【答案】C。【解析】A、从图中曲线可以看出，甲物质是非晶体，乙物质是晶体，故A错误；B、甲物质是非晶体，没有固定的熔点，故B错；C、乙物质是晶体，在BC段，物质熔化吸热，处于固液共存态，并且温度保持不变，故C正确，D错误。故答案是C。【例题2】同学们利用图中装置探究“晶体熔化”的实验。(1)小聪用手握冰块，一会儿看到有部分冰化成了水，并感觉手很凉，据此体验。请你提出一个与熔化相关的猜想。(2)实验中，小聪把装有正在熔化的冰的试管从热水中取出。在安全前提下，放进冰水混合物中，试管中的冰会停止熔化，请你说明原因。(3)要研究冰熔化时温度的变化规律，需要收集哪些证据？(4)小聪又研究了海波的熔化，对比冰的熔化实验。在熔化过程中：海波与冰相同的规律是　   　。能观察到的不同现象是　   　。【答案】(1)冰在熔化的过程中会吸收热量；(2)冰和冰水混合物的温度相同，冰不能吸收热量，所以冰不会熔化；(3)需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化；(4)在熔化的过程中，吸收热量，温度保持不变；海波和冰的熔点不同。【解析】(1)小聪用手握冰块，一会儿看到有部分冰化成了水，并感觉手很凉，说明手的一部分热量被吸走了，所以可以提出的猜想是：冰在熔化的过程中会吸收热量；(2)冰在熔化的过程中要吸收热量；正在熔化的冰的温度是0℃，放进0℃的冰水混合物中，由于温度相同，不会发生热传递，所以冰不会熔化；(3)探究冰的熔化规律时，实验中，需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化；(4)海波和冰都是晶体，晶体在熔化的过程中，吸收热量，温度保持不变；海波和冰的熔点是不同的。故答案为：(1)冰在熔化的过程中会吸收热量；(2)冰和冰水混合物的温度相同，冰不能吸收热量，所以冰不会熔化；(3)需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化；(4)在熔化的过程中，吸收热量，温度保持不变；海波和冰的熔点不同。题组A  基础过关练1．用铁锅能熔化锡，而不能用锡锅熔化铁，这是因为(　　)。A．铁比锡轻                   B．铁比锡硬C．铁传热比锡快               D．铁的熔点比锡高【答案】D。【解析】查表可知，铁的熔点为1535℃，而锡的熔点为232℃。也就是说，如果把铁和锡放在一起加热，总是锡先熔化。故用锡锅熔化铁的话，锡锅都熔化了，铁的温度还没达到铁的熔点，所以锡锅不能熔化铁。本题应选D。2．某同学在实验室研究物态变化时；依据实验数据正确地画出了如图所示的四幅图像．其中属于晶体熔化图像的是(  )。A．   B．   C．   D．【答案】A。【解析】A. 整个过程温度有上升的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的熔化图象；故A符合题意；B. 温度有上升的趋势，且整个过程中温度都在不断上升，所以是非晶体的熔化图象；故B不符合题意；C. 整个过程温度有下降的趋势，且有一段时间温度保持不变，所以是晶体的凝固图象；故C不符合题意；D. 整个过程中温度有下降的趋势，且整个过程中温度都在不断下降，所以是非晶体的凝固图象，故D不符合题题意。3.如图所示是某物质在熔化时温度随时间变化的图像。由图可知：该物质是________(填“晶体”或“非晶体”)，其中BC段物质处于________状态(填“固体”、“液体”或“固液共存”)。【答案】晶体；固液共存。【解析】由图可知，该物质在熔化时有固定的熔点，故该物质是晶体；该物质在B点处于达到熔点，准备熔化，此时的物质是固态；在C点恰好全部熔化完，此时的物质是液态；在BC段是物质处于熔化过程中，该过程中该物质处于固液共存状态。4.北方的冬天，天气寒冷，人们为了不让菜窖里的菜冻坏，常常在菜窖里放几桶水，这是利用水       (填物态变化名称)时会   　热，而使菜窖里的气温不致太低。【答案】凝固；放。【解析】水在凝固时会向外界放热，这样可以使菜窖里的气温不致太低，以起到防止冻坏菜窖里的菜的作用。5.某种晶体熔液温度随时间变化曲线如图所示。试分析：(1)这是熔化图象还是凝固图象？______；(2)这种晶体的熔点是多少？______；(3)这种物质液态时是什么名称？______；(4)凝固的时间有几分钟？______；(5)第5分钟时处于______态。【答案】(1)凝固图象；(2)0℃；(3)水；(4)4min；(5)固液共存。【解析】(1)图象中，随着时间的增长，温度总体呈现一个下降的趋势，该图象反映了晶体凝固时的温度变化规律。故这是凝固图象； (2)由于晶体在熔化或凝固时温度是不变的，据图象能看出，这种晶体的熔点是0℃； (3)这种物质液态时的名称是水； (4)图象中，从2min开始凝固，到第6min凝固完毕，凝固的时间有4min。 (5)5分钟时该物质处于固液并存状态。 故答案为：(1)凝固图象；(2)0℃；(3)水；(4)4min；(5)固液共存。6．小明同学在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示；(1)实验时，通过烧杯中水给试管加热，而不是用酒精灯直接加热，好处是      ；探究冰的熔化规律时，      (选填“需要”或“不需要”)酒精灯加热，这样可以    。(2)小明设计了一个记录实验过程的表格(如图乙所示)。表格中(a)、(b)两处应填的内容是：(a)           ；(b)          。(3)图丙是他根据记录的数据绘制的冰的“温度﹣时间”图象。由图象可知：在第3min时，物质处于              态。(4)蜡在加热过程中温度随时间变化如下表，可以判断蜡属于       (选填“晶体”或“非晶体”)；时间/min01234567蜡的温度/℃4244464849505152【答案】(1)使试管中物质受热均匀；不需要；方便记录物体的温度和状态；(2)时间t/min；物质状态；(3)固液共存；(4)非晶体。【解析】(1)将装有冰的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，可以使试管受热均匀，温度变化比较慢，便于记录实验温度；探究冰的熔化规律时，不需要酒精灯加热，冰会从室室内空气中吸收热量熔化，这样可以方便记录物体的温度和状态(2)探究“冰的熔化规律”实验过程中，需要观察冰在熔化过程中温度随时间的变化规律，要用秒表测量时间，并观察冰在不同时刻的状态，故表格中应添加时间/min 和状态；(3)冰从第1min开始熔化，到第5min熔化完，所以第3min时，物质在熔化过程中，处于固液共存态。(4)由表格中的数据可知，蜡在熔化的过程中，温度一直上升，没有固定的熔点，故蜡为非晶体。故答案为：(1)使试管中物质受热均匀；不需要；方便记录物体的温度和状态；(2)时间t/min；物质状态；(3)固液共存；(4)非晶体。题组B  能力提升练1．如图是某物质发生物态变化过程中的温度一时间图象，下列从图象中获得的信息正确的是(　　)。A．这种物质是晶体，其熔点是40℃；B．在0至5min物质处于固液共存状态；C．在BC段物质不放热，温度保持不变；D．在CD段物质处于液态【答案】A。【解析】通过图象可知，物质的温度随着时间的增加呈降低趋势，是物质的凝固过程，A、根据图象可知，该物质凝固时有固定的凝固温度(40℃)，所以是晶体的凝固图象，同种晶体的熔点和凝固点是相同的，则此物质的熔点是40℃，故A正确；B、在0至5min物质的温度持续下降，但还没有达到凝固点，此时物质处于液态，故B错误；C、BC段是晶体的凝固过程，凝固过程中物质放热但温度不变，故C错误；D、在CD段物质的温度持续下降，凝固已经完成，物质处于固态，故D错误；故选：A。2.图甲为探究冰熔化特点的实验装置，图乙为观察“碘锤”中的物态变化实验装置。已知标准大气压下，冰和碘的熔点分别是0℃和113.5℃。对比两实验有以下判断：(1)冰和碘都经历了固态变为液态的过程；(2)冰和碘在物态变化过程中都需要吸收热量。这两个判断(  )。 A．只有(1)正确     B．只有(2)正确     C．都正确    D．都错误【答案】D。【解析】由给出的条件可知，冰在水中，且冰的熔点低，故冰可以由固态变为液态的过程；但碘因为熔点高，在室内是不可能经历熔化过程的；故(1)的说法错误。(2)在物态变化过程中，物质是否吸热要看物态变化的类型，不一定都是吸热；故(2)的说法错误。故选D。3.如图甲所示，将质量相等的冰和蜡烛分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是(  )。A.图甲中的实验装置，安装时应按照“由上到下”的顺序；B.图甲中两试管放在同一烧杯中加热，可以控制相同时间内冰和蜡烛吸收的热量相同；C.由图乙可知，A图线对应物质的内能先增大后不变再增大；D.由图乙可知，B图线对应的物质是冰【答案】B。【解析】A、图甲中，酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以应按照“由下到上”的顺序安装，故A错误；B、图甲中两试管放在同一烧杯中加热，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：可以控制相同时间内冰和蜡烛吸收的热量相同，且物质受热均匀，故B正确；C、由图乙可知，A图线对应物质有固定的熔点，是晶体，晶体在熔化前后以及熔化过程中都要吸热，所以该物质的内能一直增大，故C错误；D、由图乙可知，B图线对应的物质没有固定的熔点，为非晶体，不是冰，故D错误。故选B。4．小杰同学为了探究固体熔化时的温度变化规律，选用A、B两种物质进行实验，得到了这两种物质熔化时温度随时间变化的图象(图甲)。(1)由图象可知，A、B两种物质中属于晶体的是　   　。(2)用温度计测量该晶体物质的温度，某时刻示数如图乙所示，此时，该晶体物质的温度是　   　℃，处于　   　状态。【答案】(1)A；(2)66；液体。【解析】(1)由图甲知，A有一段时间温度保持不变，所以为晶体；B在熔化过程中温度不断升高，所以为非晶体；(2)图乙中温度计的分度值为1℃，示数为66℃，晶体在熔化时保持48℃不变，所以该晶体的熔点为48℃，66℃物质已经熔化完成，处于液态。故答案为：(1)A；(2)66；液体。5．实验是检验理论正确与否的关键。欣丽同学在学习物质熔化和凝固这部分知识的过程中，做了探究“某种物质熔点和凝固点”的实验，得到的实验数据，如图甲和乙所示。(1)甲图中温度计显示的读数为　   　；(2)乙图所代表的物态变化过程为　   　(选填“①”或“②”)；①熔化②凝固(3)这种物质的熔点或凝固点约为　   　。【答案】(1)96℃；(2)②；(3)85℃。【解析】(1)甲图中温度计的液柱在零刻度以上，它的一个大格表示10℃，里面有10个小格，因此它的分度值为1℃．因此它的读数为96℃；(2)由图象可知：物质降温，是物质的凝固过程，乙图所代表的物态变化过程为凝固，故选②；(3)由图知，该物质为晶体，原因是这种物质在凝固的过程中温度保持不变，由图可知这种物质的熔点或凝固点约为85℃。故答案为：(1)96℃；(2)②；(3)85℃。6．在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，实验装置如图(甲)所示，将温度计插入试管后，待温度升至50℃左右开始，每隔大约1min记录一次温度，在固体完全熔化后再记录4～5次，根据记录的数据，在方格纸上以纵轴表示温度，横轴表示时间，描点连线，得到如图(乙)所示的该物质熔化时温度随时间变化的图象。(1)该物质是　   　(选填“晶体”或“非晶体”)，熔化过程持续了　   　min；(2)图中C点物体处于　   　(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)；(3)图中B点物体的内能　   　(选填“大于”、“小于”或“等于”)图中D点物体的内能；(4)某同学把试管中的物质换成水，发现无论怎么加热，试管中的水都不会沸腾，请设计一种可以使试管中的水沸腾的方案：　   　．(填写一种方案即可)【答案】(1)晶体；3；(2)固液共存态；(3)小于；(4)烧杯上面加一个盖。【解析】(1)由图乙可知，2﹣5min内，吸收热量，温度不变，所以该物质为晶体，熔化的时间为5min﹣2min＝3min；(2)图中C点在熔化过程中，处于固液共存状态；(3)BD段的物质处于熔化过程中，不断吸热，内能增加，温度不变，故物体在B点时具有的内能小于在D点时的内能；(4)烧杯中的水吸热沸腾后温度不再变化，试管中的水能达到沸点不能继续吸热所以不能沸腾，可以给烧杯上面加一个盖，这样烧杯水面上方气压高，水的沸点高，试管中的水就可以从烧杯中继续吸热，使试管中的水沸腾．故答案为：(1)晶体；3；(2)固液共存态；(3)小于；(4)烧杯上面加一个盖。题组C  培优拔尖练1.(2020•常州)如图所示是海波温度随时间变化的图象，已知海波的熔化温度是48℃，则(　　)。A．海波在AB段处于固态；B．海波在BC段既不吸热也不放热；C．海波在BC段内能逐渐变小；D．海波在CD段吸收热量【答案】C。【解析】AB段属于凝固前降温过程，液态，故B项错误；BC段属于凝固段，放热，温度不变，内能减少，故B项错误、C项正确；CD段属于凝固后的降温阶段，固态，放热，故D项错误。故选：C。2. (2021·武汉)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。下列说法正确的是(　　)。A. 该物质在15~20min内没有吸收热量；B. 该物质在熔化过程中温度不变，内能不变；C. 该物质熔点为80℃，熔化过程持续了大约15min；D. 除图甲中器材外，还需要用到的测量器材有天平和停表【答案】C。【解析】A．该物质在15~20min内正在熔化，持续吸热，故A错误；B．该物质在熔化过程中温度不变，内能升高，故B错误；C．该物质熔化是温度在80℃不变，熔点为80℃，熔化时间故C正确；D．不需要测质量，所以不需要天平，故D错误。故选C。3.(2021·福建) 如图15甲是探究海波熔化时温度的变化规律的装置。(1)按自下而上的顺序安装装置,便于调整石棉网的高度，确保能用           进行加热,提高效率。(2)取适量的海波装进试管中,将试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌海波,其好处是使海波         。(3)每隔1min记录海波的温度,并将数据在坐标图中进行描点，如图15乙。请根据描点作出海波熔化时温度随时间变化的图象。(4)分析图象可得海波熔化时的温度特点:                     。【答案】酒精灯外焰；受热均匀；如图；温度保持不变。【解析】 (1)酒精灯外焰温度最高，使用酒精灯来加热时用外焰加热提高效率。 (2)试管放在盛水的烧杯内加热的方法叫水浴加热法，这样能使物质受热均匀。搅拌的目的也是为了使物质受热均匀。 (3)将图中点用平滑的直线连接起来，如图所示： (4)由图像可知，海波在熔化过程中吸收热量，但温度保持不变。 4.(2021·山西)下雪天，小明在放学回家的路上，看到环卫工人向雪中撒盐，引发了他的思考：雪的熔点可能与所含杂质的多少有关。小明知道，同种物质的凝固点和它的熔点相同。于是，他回家拿盐水做了实验，并得到如下实验数据。 盐水浓度/%0481216202428凝固点/℃0-5-11-14-18-22-25-22(1)请你根据表中的数据，在图中绘制出盐水凝固点随浓度变化的图象。(2)分析实验数据可获取的信息有：______ (写出一条即可)。(3)为了减少因路面积雪造成的交通事故，请你再列举一条具体措施：______ 。【答案】盐水的凝固点随浓度的增大先降低后升高；在车轮上安装防滑链；如图。【解析】(1)在图像上描出各点，用光滑的曲线连接起来，如图。(2)由凝固点和盐水浓度的变化图像知，盐水的浓度增大，盐水的凝固点先降低后升高。(3)路面积雪造成路面摩擦力减小，要增大摩擦力，故在车轮上安装防滑链来增大摩擦力或在路面上撒盐加快积雪熔化。故答案为：(1)如上图；(2)盐水的凝固点随浓度的增大先降低后升高；(3)在车轮上安装防滑链。