备战2023年物理新中考二轮复习热点透析 疑难点拨03 晶体熔化规律实验探究

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疑难点拨03 晶体熔化规律实验探究一、考向分析物态变化的实验探究题主要是晶体熔化规律实验探究和水的沸腾实验探究在考试卷中，出现的概率很高，所占分值也较大，一定要引起重视，也需要加强此类考题的练习，多练才能生巧。但纵观其考查内容，大都来于学生生活实际，并且所考核的方法和能力都是学生应了解和掌握的。所以学生进行应考时对此不要产生心理上的障碍，只要抓住方法、应用得当，一般都能轻松解决。二、考点详解（一）晶体熔化实验探究题属于常考热点，经常出现在选择题和实验探究题中。尤其是实验探究题，出现的频率更高。此类实验探究题主要特点是给出物质熔化曲线（温度随时间变化规律曲线），回答以下问题：（1）物质是晶体还是非晶体；（2）物质的熔点；（3）熔化过程不同阶段温度的变化；（4）物质吸放热；（5）不同阶段物质的形态等。（二）针对以上分析，复习时有针对性的加以训练一定会受到事半功倍的效果。（1）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。（2）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；晶体在熔化时是固液共存态；②晶体熔化条件:温度达到熔点，继续吸热(二者缺一不可)。（3）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） 三、真题再现1.（2021·辽宁中考真题）利用如图甲所示的实验装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。（1）图乙是根据实验数据绘制的图像，冰在A点时温度计的示数如图所示，温度为______。B点时试管内物质处于______（选填“固体”、“液体”或“固液共存”）状态。试管内物质第8min的内能______（选填“大于”“小”或“等于”）第6min的内能；（2）给烧杯中的水加热至沸腾，可观察到水沸腾的现象是______，里面的水蒸气散发到空气中。撤去酒精灯后，烧杯内的水停止沸腾的原因是______。【答案】-2℃；固液共存；大于；水中产生大量气泡，上升、变大，到水面破裂开来；烧杯内的水无法继续吸收热量。【解析】（1）[1]如图所示，温度计的分度值为1℃，冰在A点时温度计的示数-2℃。[2]B点时试管内物质在熔化过程中，处于固液共存状态。[3]试管内物质不断吸热，则第8min的内能大于第6min的内能。（2）[4]观察到水沸腾的现象是水中产生大量气泡，气泡上升、变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。[5]沸腾需要达到沸点以及继续吸热；撤去酒精灯后，烧杯内的水无法继续吸收热量，因此烧杯内的水停止沸腾。2．（2020•绵阳）探究水凝固时温度的变化规律。取半个易拉罐，装的冰与的食盐的混合物（此混合物是很好的制冷剂），选一只管径较细的试管，盛少许水，把该试管埋入易拉罐的冰与食盐混合物中。正确操作，观测记录水凝固过程中温度随时间变化的数据如下表所示。时间/mmin012345678910温度/℃12310000000﹣1回答下列问题：（1）用温度计测量温度，应将温度计插入　 　。A．试管的水中   B．冰与食盐的混合物中   C．空气中（2）在4min﹣5min时间内，试管中的水　 　。A．吸热    B．放热   C．不吸热不放热（3）根据表中数据可以认为：水的凝固点与冰的熔点　  　（选填“相同”或“不相同”）。【答案】（1）A；（2）B；（3）相同。【解析】（1）本实验是探究水凝固时温度的变化规律，所以用温度计测量温度时，应将温度计插入试管内的水中，故选A；（2）根据表格中数据，在4min﹣5min时间是水的凝固过程，虽然温度不变，但凝固时一直在放热；（3）同种物质的熔点和凝固点是相同的，故水的凝固点与冰的熔点相同。故答案为：（1）A；（2）B；（3）相同。3.（2021·山东烟台市）在探究某固体熔化时温度的变化规律的实验中，小明采用了水浴法加热。（1）水浴法加热的好处是______；（2）小明组装的实验器材如图甲所示，图中有在一处明显的不足，请你指出不足之处并说明理由______；（3）小明纠正了不足，重新调整了器材，根据实验测得的数据作出图像，如图乙所示，由图像可知该物质的熔点是______℃，第10min时，该物质所处的状态是______（填“固态”、“液态”或“固液共存”）。【答案】使物质受热均匀，便于记录温度；温度计的玻璃泡碰到了容器底，测得物质的温度不准确；60；固液共存。【解析】（1）[1]水浴加热可以使物质受热均匀，且由于酒精灯的火焰温度太高，物质温度变化太快，不便于记录温度，所以水浴加热法也可以使物质的温度缓慢上升，便于记录温度。（2）[2]由图可知，错误之处是温度计的玻璃泡碰到了容器底部，由于容器底部的温度稍高一些，这样测得的温度不准确。（3）[3][4]由图像乙可知，该物质有固定的熔点，所以是晶体，该晶体在处于熔化阶段，所以该物质的熔点是60℃；第10min时，该物质处于熔化阶段，所以是固液共存状态。4．（2021·辽宁中考真题）用如图甲所示的装置探究海波的熔化规律∶（1）组装器材时，应先固定______（填“A”、“B”或“C”）；（2）下列措施能使海波受热均匀的有______（ 多选）①加热过程中不断搅拌；②通过水给试管加热：③温度计的玻璃泡完全浸没在海波中。（3）加热到某一时刻温度计示数如图甲所示，温度为______°C；（4）根据实验数据绘出海波温度-时间图像， 如图乙所示，t1时刻后试管内出现液态海波，由图像可知，海波熔化时吸热，温度______，它的熔点是______°C ；（5）若海波的沸点与水的沸点相同，继续加热到水沸腾时，试管里的海波______（ 填“能”或“不能”）沸腾。【答案】C；①②；38；不变；48；不能。【解析】（1）[1]器材应从下往上安装，因此应先固定C。（2）[2]常用均匀加热方法有不断搅拌和水浴法即①②。（3）[3]如图甲温度计示数为38°C。（4）[4][5]如图乙，由海波的温度与时间图像可知，海波熔化时，吸热，但温度不变，这个固定不变的温度叫熔点，为48°C 。（5）[6]若海波沸点与水的沸点相同，当水沸腾后，海波能吸热升温达到沸点，此时海波与水温度相同，无温度差，海波无法继续吸热，因此海波不能沸腾，。5．（2021·湖南张家界市）如图是某物理兴趣小组进行“探究某物质熔化时温度变化特点”的实验。（1）该物质是______（选填“晶体”或“非晶体”）；（2）由乙图知晶体熔化时的特点为继续加热温度 ______，该物质的熔点为 ______℃；（3）在第6min时该物质处于 ______态（选填“固”、“液”或“固液共存”）；（4）实验完毕后，小组同学将试管中的物质换成了水，然后继续使用相同器材加热，想要探究水的沸腾现象。在探究过程中，发现当烧杯中的水开始沸腾之后，试管中的水 ______（选填“能”或“不能”）沸腾，这是因为 ______。【答案】晶体；保持不变；60；固液共存；不能；见解析。【解析】（1）[1]由乙图知，该物质在熔化过程中，温度不变，所以该物质为晶体。（2）[2][3]由乙图可以看出，该晶体熔化时温保持60°C不变，因此物质的熔点为60°C，晶体熔化的特点吸热温度保持不变。（3）[4]第6min时，该物质处于熔化过程，其状态为固液共存态。（4）[5][6]将试管中的固体物质换成水，试管中的水要从大烧杯中吸热，当烧杯中的水沸腾后，其温度保持不变，试管中的水温也达到沸点两者的温度相同，试管中的水无法继续吸热，故该管中的水不会沸腾。6．（2021·内蒙古通辽市）在探究“固体熔化时温度变化规律”的实验中，取两个相同的试管A、B，在A试管中放入蜂蜡，在B试管中放入冰，已知蜂蜡是非晶体，冰是晶体，且蜂蜡的沸点高于水的沸点。如图甲所示，两个试管放入同一杯水中加热，请你完成下面的探究实验：（1）开始实验后，某一时刻B试管中温度计的示数如图所示，温度为______℃。（2）两种物质熔化前后温度随时间变化关系的图像如图乙所示，通过分析图像可知，晶体熔化特点是持续吸热，__________。（3）第时B试管中的水_____（填“能”或“不能”）沸腾。从第到第，蜂蜡的内能______（填“增加”或“不变”）。【答案】-5；温度不变；不能；增加。【解析】（1）[1]从下往上，刻度变小，说明是负数，故从零刻度线开始往下读数，分度值为1℃，故读数为-5℃。（2）[2]晶体时有固定的温度，熔化特点是持续吸热，温度保持不变。（3）[3][4]烧杯中的水沸腾后是100℃，B试管中的水为100℃，不能吸收热量，故烧杯中的水不能沸腾；从第到第，蜂蜡吸收热量，故内能增加。7．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）图甲是小丽同学探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。（1）如图乙所示，温度计的示数为______（不需要估读）；（2）安装实验器材时，小丽应按照______的顺序进行（选填“从上到下”或“从下到上”）；（3）她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知，冰是______（选填“晶体”或“非晶体”）；（4）分析图丙可知，该物质在时刻的内能______时刻的内能；段加热时间是段加热时间的2倍，则冰的比热容______水的比热容（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。（5）当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，试管中的水______沸腾（选填“能”或“不能”）。【答案】；从下到上；晶体；小于；小于；不能。【解析】（1）[1]从下往上读，发现刻度在变小，说明是负数，故从零刻度向下读，分度值为1℃，故读数为-4℃。（2）[2] 安装实验器材时，小丽应按照从下往上，确定铁圈的位置，再确定温度计的位置。（3）[3]冰熔化的过程，温度不变，说明是晶体，有固定的熔化温度。（4）[4] [5]物质在时刻的内能小于时刻的内能，因为从时刻到时刻需要吸收热量，故填小于；改变相同的温度，冰吸收热量的时间短，水吸收的热量的时间长，吸收的热量多，故水的比热容大，故冰的比热容小于水的比热容。（5）[6]当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，由于烧杯中的水沸腾后，试管中的水能到到达100℃，但是不能从外界吸收热量，故试管中的水不会沸腾。8．（2021·四川眉山市）在探究冰熔化的实验过程中，假设试管内的物体在相同时间内吸收相同的热量。（1）要对试管中的冰均匀加热，应采用甲、乙两图所示装置中的______图所示装置。（2）实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，此时冰的温度是______。（3）实验中同学们根据实验数据，绘出了其温度随时间变化的图像，如图丁所示，分析图像可知：①冰熔化过程中吸收热量，其内能_______，温度_______；②图丁中线段和线段倾斜程度不同，原因是该物质在两种物态下______不同。（4）试管内所有冰熔化完后，继续实验，当烧杯内的水沸腾时试管内的水______沸腾（选填“会”或“不会”）。【答案】乙；；增大；不变；比热容；不会。【解析】（1）[1]甲图中对试管底部直接加热，会造成受热不均，应该采取乙图中的方式，先对烧杯中的水加热，这样试管才受热均匀。（2）[2]由图可知，温度计的液面在0℃以下，每小格代表2℃，因此读数为。（3）[3] [4]冰熔化过程中不断吸收热量，因此内能要增加，但是因为冰是晶体，熔化过程中温度保持不变。[5]图丁中线段和线段倾斜程度不同，代表经过相同的时间，吸收了相同的热量后，AB段温度上升的更多，原因是因为水的比热容比冰大，因此温度变化小。（4）[6]水沸腾的条件有两个，一个是达到沸点，另一个是还能持续吸热。当烧杯内的水沸腾时，代表温度达到沸点且保持不变，这个时候，试管内的水的温度虽然也会达到沸点，但是因为无法继续从外界吸热，所以无法沸腾。9.（2020•沈阳）安安和康康共同探究物质A和物质B熔化时温度的变化规律。（1）实验所用装置如图甲所示，在安装上有一处明显的错误，其错误之处是　         　；（2）调整好器材后，他们开始实验，如图乙所示，读取温度计示数的方法正确的是　 　（选填“a”、“b”或“c”）。（3）在实验过程中，他们每隔1min记录一下物质A和物质B的温度，并把数据记录在表格里。根据表中数据可以判断　  　（选填“物质A”或“物质B”）是晶体，它在4min﹣7min这段时间内处于　     　（选填“固态”、“固液共存”或“液态”）状态，在此过程中它的内能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。物质熔化时温度随时间变化情况的记录表时间/min0123456789101112物质A的温度/℃40444648484848484848495154物质B的温度/℃60616263646667697174778185【答案】（1）试管B碰到了烧杯底；（2）b；（3）物质A；固液共存；增大。【解析】（1）由图可知，实验所用装置如图甲所示，在安装上有一处明显的错误，其错误之处是试管B碰到了烧杯底；（2）读数时，视线要与温度计液柱的上表面相平，不能俯视或仰视。所以b方法正确；（3）A和B两种物质都在不断吸收热量，物质A吸收热量温度保持不变，物质A是晶体；物质B吸收热量温度不断升高，物质B是非晶体。根据表中数据，物质A吸收热量保持48℃不变，所以A晶体的熔点是48℃。A晶体的熔点是48℃，它在4min﹣7min这段时间内处于熔化过程，所以它处于固液共存态。在此过程中，不断吸收热量，它的内能增大。故答案为：（1）试管B碰到了烧杯底；（2）b；（3）物质A；固液共存；增大。10.（2020•西藏）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。