3.2熔化和凝固暑假預(yù)習(xí)講義思維導(dǎo)圖知識(shí)梳理一、熔化1.熔化的定義：物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做熔化。例如，冰變成水就是常見的熔化現(xiàn)象，在日常生活中，我們可以觀察到春天冰雪消融的場(chǎng)景，這就是冰在吸收熱量后發(fā)生熔化的過(guò)程。易錯(cuò)點(diǎn)提示：不要將熔化過(guò)程與其他物態(tài)變化過(guò)程混淆。熔化是針對(duì)同一種物質(zhì)自身狀態(tài)的改變，且是從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程。2.熔化吸熱：熔化過(guò)程需要吸收熱量。例如，我們?cè)诩訜岜鶋K使其熔化時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)冰塊周圍的溫度會(huì)有所降低，因?yàn)楸鶋K在吸收熱量進(jìn)行熔化，會(huì)從周圍環(huán)境中吸取熱量，導(dǎo)致周圍環(huán)境溫度下降。這也是為什么我們可以利用冰熔化吸熱來(lái)給物體降溫，比如在運(yùn)輸海鮮時(shí)，會(huì)在海鮮周圍放一些冰塊，利用冰熔化吸熱來(lái)保持海鮮的低溫狀態(tài)。易錯(cuò)點(diǎn)提示：容易忽視熔化吸熱對(duì)周圍環(huán)境溫度的影響。有些同學(xué)在理解熔化吸熱時(shí)，只關(guān)注到物質(zhì)本身狀態(tài)的改變，而沒(méi)有想到它會(huì)從周圍環(huán)境吸收熱量從而使周圍溫度降低。二、晶體與非晶體1.晶體的定義及特點(diǎn)：晶體是具有規(guī)則幾何外形的固體，并且在熔化過(guò)程中有固定的熔化溫度，這個(gè)固定的熔化溫度叫做熔點(diǎn)。例如，常見的晶體有冰、海波、各種金屬等。以冰為例，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)是0℃，當(dāng)對(duì)冰加熱到0℃時(shí)，冰開始熔化，在熔化過(guò)程中，溫度始終保持在0℃不變，直到冰全部熔化完成為水后，溫度才會(huì)繼續(xù)升高。易錯(cuò)點(diǎn)提示：誤認(rèn)為所有固體都是晶體。實(shí)際上，固體分為晶體和非晶體兩大類，并非所有固體都有規(guī)則幾何外形和固定熔點(diǎn)。同時(shí)，要準(zhǔn)確記住一些常見晶體及其熔點(diǎn)，在做題或?qū)嶋H應(yīng)用中，如果混淆了晶體和非晶體的特性，或者記錯(cuò)了某些晶體的熔點(diǎn)，就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷和解答。比如，把玻璃誤認(rèn)為是晶體，玻璃在熔化過(guò)程中沒(méi)有固定，溫度是不斷升高的，它是典型的非晶體。2.非晶體的定義及特點(diǎn)：非晶體是沒(méi)有規(guī)則幾何外形且在熔化過(guò)程中沒(méi)有固定熔化溫度的固體。常見的非晶體有玻璃、松香、瀝青等。例如，當(dāng)加熱玻璃時(shí)，玻璃會(huì)逐漸變軟、熔化，但是在整個(gè)熔化過(guò)程中，溫度是持續(xù)升高的，不存在一個(gè)固定的溫度讓玻璃全部變成液態(tài)。易錯(cuò)點(diǎn)提示：容易把非晶體當(dāng)成晶體來(lái)判斷其熔化特性。有些同學(xué)可能看到玻璃在加熱過(guò)程中也會(huì)從固態(tài)變成液態(tài)，就誤以為它和晶體一樣有固定熔點(diǎn)，這是錯(cuò)誤的。要通過(guò)對(duì)比晶體和非晶體在熔化過(guò)程中的溫度變化特點(diǎn)來(lái)準(zhǔn)確區(qū)分它們，不能僅根據(jù)是否能從固態(tài)變成液態(tài)來(lái)判斷是晶體還是非晶體。三、凝固1.凝固的定義：物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫做凝固。與熔化過(guò)程相反，比如水結(jié)成冰就是凝固現(xiàn)象，在寒冷的冬天，室外的水會(huì)因?yàn)闇囟冉档投坛杀?。易錯(cuò)點(diǎn)提示：同樣要避免與其他物態(tài)變化混淆。2.凝固放熱：凝固過(guò)程需要放出熱量。例如，在鑄造金屬零件時(shí)，將熔化的金屬倒入模具中，金屬在模具中凝固的過(guò)程會(huì)放出熱量，我們可以感受到模具會(huì)變熱。這是因?yàn)橐簯B(tài)金屬在凝固成固態(tài)時(shí)，將自身所含有的能量以熱量的形式釋放出來(lái)。易錯(cuò)點(diǎn)提示：容易忽略凝固放熱對(duì)周圍環(huán)境的影響。就像熔化吸熱會(huì)使周圍溫度降低一樣，凝固放熱會(huì)使周圍環(huán)境溫度升高，但有些同學(xué)在學(xué)習(xí)凝固放熱時(shí)，往往只關(guān)注到物質(zhì)狀態(tài)的改變，而沒(méi)有意識(shí)到它會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生溫度升高的影響。另外，要區(qū)分凝固放熱和其他放熱過(guò)程（如液化放熱等），它們雖然都是放熱過(guò)程，但物態(tài)變化不同，具體表現(xiàn)也有所不同。四、熔化和凝固的圖像1.晶體熔化圖像：以溫度為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)來(lái)繪制晶體熔化圖像。晶體在熔化前，隨著時(shí)間的增加，溫度不斷升高；當(dāng)達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，在熔化過(guò)程中，溫度保持不變，呈現(xiàn)出一段水平線段；熔化完成后，溫度又隨著時(shí)間的增加而升高。例如，冰的熔化圖像，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，在加熱冰的過(guò)程中，開始時(shí)溫度逐漸上升，到0℃時(shí)開始熔化，在熔化期間溫度始終保持0℃不變，直到冰全部熔化完成為水后，溫度才又開始上升。易錯(cuò)點(diǎn)提示：不能正確解讀晶體熔化圖像中的各個(gè)階段。有些同學(xué)可能不理解為什么在熔化過(guò)程中溫度會(huì)保持不變，或者錯(cuò)誤地認(rèn)為在整個(gè)加熱過(guò)程中溫度都應(yīng)該是一直升高的。要結(jié)合晶體熔化的實(shí)際特點(diǎn)，理解圖像中每個(gè)線段所代表的物理意義，準(zhǔn)確把握晶體熔化過(guò)程中溫度和時(shí)間的關(guān)系。2.非晶體熔化圖像：非晶體熔化圖像與晶體熔化圖像有明顯區(qū)別。非晶體在熔化過(guò)程中，隨著時(shí)間的增加，溫度是持續(xù)升高的，沒(méi)有像晶體那樣出現(xiàn)溫度保持不變的階段。以玻璃為例，在加熱玻璃的過(guò)程中，從開始加熱到玻璃完全熔化，溫度一直在升高，繪制出的圖像是一條不斷上升的曲線。易錯(cuò)點(diǎn)提示：可能會(huì)把非晶體熔化圖像誤認(rèn)作晶體熔化圖像，或者不能根據(jù)圖像準(zhǔn)確判斷出是晶體還是非晶體的熔化情況。要通過(guò)對(duì)比晶體和非晶體熔化圖像的特點(diǎn)，特別是觀察是否有溫度保持不變的階段，來(lái)準(zhǔn)確區(qū)分它們。3.晶體凝固圖像：晶體凝固圖像與晶體熔化圖像類似，只是過(guò)程相反。以水結(jié)冰為例，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，當(dāng)水開始凝固時(shí)，溫度先保持在0℃不變（此時(shí)0℃為水的凝固點(diǎn)，與熔點(diǎn)相同），在凝固過(guò)程中，溫度依然保持在0℃不變，直到水全部凝固成冰后，溫度才隨著時(shí)間的增加而降低。易錯(cuò)點(diǎn)提示：混淆晶體凝固圖像和晶體熔化圖像的特點(diǎn)。雖然它們有相似之處，但一個(gè)是從液態(tài)到固態(tài)的凝固過(guò)程，一個(gè)是從固態(tài)到液態(tài)的熔化過(guò)程，方向相反，且在圖像上表現(xiàn)出的溫度變化趨勢(shì)也略有不同，比如凝固時(shí)溫度先保持不變?cè)俳档?，熔化時(shí)溫度先升高再保持不變，要仔細(xì)區(qū)分，避免混淆。4.非晶體凝固圖像：非晶體凝固圖像和非晶體熔化圖像類似，在凝固過(guò)程中，隨著時(shí)間的增加，溫度持續(xù)降低，沒(méi)有固定的凝固點(diǎn)，即不存在像晶體那樣溫度保持不變的階段。例如，當(dāng)加熱后的玻璃逐漸冷卻凝固時(shí)，從開始冷卻到玻璃完全凝固，溫度一直在降低，繪制出的圖像是一條不斷下降的曲線。易錯(cuò)點(diǎn)提示：同樣容易混淆非晶體凝固圖像和晶體凝固圖像的特點(diǎn)。要通過(guò)對(duì)比它們的溫度變化特點(diǎn)，尤其是觀察是否有溫度保持不變的階段，來(lái)準(zhǔn)確區(qū)分非晶體和晶體在凝固過(guò)程中的情況。鞏固練習(xí)一、選擇題1．下列物質(zhì)屬于晶體的是（）A．蠟 B．冰 C．松香 D．瀝青2．如圖，燃燒的蠟燭會(huì)流下燭液，在太陽(yáng)下蠟燭也會(huì)變軟。分析蠟發(fā)生熔化需要的條件是（）A．需要吸熱 B．必須放熱 C．不一定吸熱 D．不能確定3．關(guān)于熔化，以下說(shuō)法正確的是（）A．晶體熔化時(shí)吸熱，非晶體熔化時(shí)不吸熱B．晶體熔化時(shí)吸熱，溫度保持在熔點(diǎn)不變C．晶體、非晶體在熔化時(shí)溫度都是不變的D．晶體、非晶體在熔化時(shí)溫度都是變化的4．下列現(xiàn)象中，不屬于熔化的是（）A．—40℃的水銀變成0℃的水銀 B．冰變成水C．食鹽放入水中化成鹽水 D．玻璃在高溫狀態(tài)下變成液態(tài)玻璃5．某種玻璃在600℃時(shí)開始軟化，當(dāng)溫度升到800℃時(shí)還沒(méi)有完全熔化，這說(shuō)明（）A．這種玻璃是晶體 B．這種玻璃是非晶體C．這種玻璃不能完全熔化 D．這種玻璃的熔點(diǎn)為800℃以上6．下列現(xiàn)象不屬于凝固的是（）A．夏天吃冰棒解熱 B．制作蠟像C．冬天早晨起來(lái)裝滿水的玻璃瓶被脹破 D．用鋼水澆鑄鋼軌7．火星車車體內(nèi)的保溫晶體材料“正十一烷”，在火星白天26℃時(shí)呈液態(tài)，在火星夜晚﹣60℃時(shí)呈固態(tài)，它實(shí)現(xiàn)保溫功能的原理如圖，其熔點(diǎn)可能為（）A．26℃ B．﹣26℃ C．60℃ D．﹣60℃8．如圖是“探究某物質(zhì)熔化和凝固規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A．在t=5min時(shí)，該物質(zhì)處于固態(tài) B．在BC段，該物質(zhì)不吸熱C．該物質(zhì)凝固過(guò)程持續(xù)了15min D．該物質(zhì)的凝固點(diǎn)是45℃二、填空題9．我國(guó)古代科技著作《天工開物》中，記錄了釜的鑄造：“鐵化如水，以泥固純鐵柄勺從嘴受注”?！拌F化如水”過(guò)程需要熱量，但溫度保持不變，所以鐵屬于（選填“晶體”或“非晶體”）。10．某校無(wú)線電小組的同學(xué)們用電烙鐵在鐵板上焊接的過(guò)程中，焊錫發(fā)生的物態(tài)變化是先后。11．學(xué)習(xí)物態(tài)變化時(shí)，老師寫了一副對(duì)聯(lián)，上聯(lián)是“杯中冰水，水放熱結(jié)冰溫度不降”；下聯(lián)是“盤內(nèi)水冰，冰吸熱化水溫度未升”.該對(duì)聯(lián)先后包含的兩種物態(tài)變化分別是和，它還說(shuō)明了冰是一種(選填“晶體”或“非晶體”).12．如圖所示，為甲、乙兩種物質(zhì)熔化過(guò)程的溫度T隨加熱時(shí)間t變化的圖象.由圖可知，甲物質(zhì)為（選填“晶體”或“非晶體”），乙物質(zhì)在BC段處于狀態(tài)，且溫度（選填“升高”、“降低”或“保持不變”）。13．寒冷的冬天，環(huán)衛(wèi)工人會(huì)在冰雪覆蓋的道路上撒鹽，撒鹽后(選填“增大”或“降低”)了雪的熔點(diǎn)，便于除雪；如圖所示，燒杯內(nèi)盛有正在熔化的鹽冰水混合物，將裝有冰水混合物的試管浸沒(méi)其中，試管中的冰將(選填“變多”“變少”或“不變”)。

三、簡(jiǎn)答題14．將濕手伸進(jìn)冰箱冷凍室取凍肉時(shí)會(huì)感覺(jué)到粘手，這是為什么？15．農(nóng)諺說(shuō)：“下雪不冷化雪冷”，請(qǐng)你用簡(jiǎn)短的語(yǔ)言說(shuō)明“化雪冷”其中的物理道理？四、實(shí)驗(yàn)探究題16．某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，得到了如圖C所示的溫度隨時(shí)間變化的圖像。（1）實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用（“A”或“B”）裝置，該裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度上升較（“快”或“慢”），便于記錄數(shù)據(jù)；（2）安裝時(shí)應(yīng)根據(jù)（“溫度計(jì)”或“酒精燈”）確定鐵圈和石棉網(wǎng)的位置；（3）圖C是海波熔化過(guò)程的溫度-時(shí)間圖像。從圖像中可看出，8~10分鐘海波處于（“固”、“液”或“固液共存”態(tài)），海波的熔點(diǎn)是℃。17．用圖甲所示的裝置探究某物質(zhì)的熔化規(guī)律。（1）組裝器材時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)并固定（選填“A”“B”或“C”）的位置；（2）下列措施不能使物質(zhì)受熱均勻的是___________；A．加熱過(guò)程中不斷攪拌B．通過(guò)水給試管水浴加熱C．溫度計(jì)的玻璃泡完全浸沒(méi)在物質(zhì)中D．將固體顆粒碾成小顆粒加熱（3）加熱到某一時(shí)刻溫度計(jì)示數(shù)如圖乙所示，該溫度計(jì)所示溫度為℃；（4）圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的該物質(zhì)的溫度—時(shí)間圖像，該物質(zhì)的熔化過(guò)程經(jīng)歷了min，是（選填“晶體”或“非晶體”）。五、科普閱讀題18．閱讀短文，回答問(wèn)題過(guò)冷水過(guò)冷水是指溫度低于凝固點(diǎn)卻沒(méi)有凝固成冰的水，水凝固成冰的一個(gè)必要條件是：必須有凝結(jié)核，當(dāng)溫度降低到凝固點(diǎn)之下時(shí)，如果水太過(guò)純凈，水中沒(méi)有凝結(jié)核，那么水也不會(huì)結(jié)冰，仍保持著液態(tài)。凝結(jié)核可以是微小的冰晶，也可以是水中的懸浮物，當(dāng)過(guò)冷水中具備凝結(jié)核時(shí)，例如投入少許固體，或搖晃液體，都能讓水迅速緊固。在云層中有許多水滴在溫度低于0℃時(shí)仍不凍結(jié)，這種水滴叫過(guò)冷水滴，當(dāng)天空中的飛機(jī)穿過(guò)有過(guò)冷水的云層時(shí)，云中的過(guò)冷水遇到飛機(jī)，會(huì)馬上結(jié)成冰，飛機(jī)就容易發(fā)生墜機(jī)事故。（1）過(guò)冷水的狀態(tài)是（填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”）；（2）過(guò)冷水的形成原因是因?yàn)樗腥鄙?；?）凍雨是初冬或冬末春初時(shí)節(jié)的一種災(zāi)害性天氣，凍雨是一種溫度低于（0℃的過(guò)冷水，其外觀同一般雨滴相同，當(dāng)它落到溫度較低的物體上時(shí)，立刻凍結(jié)成外表光滑而透明的冰層，稱為雨凇，雨凇的形成是（填物態(tài)變化名稱）現(xiàn)象，該現(xiàn)象發(fā)生時(shí)要（（填“吸熱”或“放熱”）。

參考答案1．B2．A3．