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第2節 熔化和凝固
第三章 物態變化
知識點
物態變化
知1－講
1
1. 物質的三種狀態 自然界中物質通常以固態、液態和氣態
三種狀態存在。
在常溫下，呈現固態的物質一般稱為固體，如石頭；呈現液態的物質一般稱為液體，如水；呈現氣態的物質一般稱為氣體，如氧氣。
2. 物態變化 物質各種狀態間的變化。
知1－講
易錯提醒
“氣態”不可寫成“汽態”，“氣體”不可寫成“汽體”。
物態變化，是物質狀態(固態、液態、氣態(的變化，不是形狀的變化。
知1－講
3. 水的物態變化如圖1 所示：
知1－練
例 1
下列情景中，哪一個過程屬于物態變化( )
A. 鐵塊被燒紅 B. 鐵絲被彎折
C. 鐵絲被剪斷 D. 陽光下冰糕“流汗”
解題秘方：根據物態變化的定義判斷。
解析：陽光下冰糕“流汗”，冰糕由固態變成液態，發生了物態變化。
D
知1－練
教你一招：根據物態特征識別物質狀態，固體有一定的體積和形狀；液體有一定的體積，沒有一定的形狀，但具有流動性；氣體沒有一定的體積和形狀，但具有流動性。
知1－練
1.下列現象中屬于物態變化的是( )
A. 玻璃破碎
B. 河水結冰
C. 將銅片放在熱水中
D. 水泥加水變成泥漿
B
知2－講
知識點
熔化和凝固
2
1. 實例
知2－講
2. 概念
(1)熔化：物質從固態變成液態的過程。
(2)凝固：物質從液態變成固態的過程。
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3. 研究固體熔化時溫度的變化規律
問
題
問題：不同物質在由固態變成液態的過程中，溫度的變化規律相同嗎？會發生怎樣的變化呢？
猜想：溫度可能升高。
證據
實驗器材：鐵架臺、酒精燈、火柴、陶土網、燒杯、試管、溫度計、攪拌器、秒表。
使燒杯均勻受熱。
使物質均勻受熱。
知2－講
證據
實驗操作：將海波(石蠟)放入內有溫度計的
試管中，再把試管放入盛水的燒杯中。點燃酒精燈，經過一段時間后海波(石蠟)就會慢慢熔化。待海波的溫度升至40℃(石蠟的溫度升至52℃)，每隔1 min記錄一次溫度計的示數，在海波(石蠟)完全熔化后再記錄 2~3 次。
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證據
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
海波的溫度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 50 53
石蠟的溫度/℃ 52 55 58 61 62 63 65 66 69 72
知2－講
解釋
實驗表明：隨著酒精燈的不斷加熱，海波在熔化前溫度不斷升高，但熔化時溫度保持不變，熔化后溫度繼續升高；石蠟在熔化過程中溫度不斷升高。
知2－講
交
流
高度調整：酒精燈需用外焰加熱，所以要先放好酒精燈，再調整鐵圈的高度；試管不能碰燒杯底，試管中固體物質的表面應低于燒杯中的水面，據此調整試管夾的高度；溫度計的玻璃泡與固體充分接觸，但不能碰到試管底，據此調整懸掛溫度計的鐵桿的高度。
知2－講
知2－講
知識儲備
●點燃酒精燈(圖2)
知2－講
熄滅酒精燈(圖3)
知2－講
如圖4所示，酒精燈火焰分為外焰、內焰和焰心，加熱時，要用外焰加熱。
知2－練
先進戰機機身會采用一種名為微膠囊的自修復材料。如圖5 所示，其原理是在金屬內部埋植固態合金，當機身出現裂紋，系統會控制加熱裝置工作，使微膠囊內的合金________成液態流出并填充裂紋，然后________形成固態合金從
而實現損傷修復。(均填物
態變化名稱)
例2
熔化
凝固
知2－練
解析：由題意可知，當機身出現裂紋，系統會控制加熱裝置工作，使微膠囊內的合金從固態熔化成液態流出并填充裂紋，然后凝固形成固態合金從而實現損傷修復。
知2－練
2. [聊城模擬] 人工造雪是將水注入一個專用的高壓噴槍，使水接觸到高壓空氣，高壓空氣將水流分割成微小的粒子并噴入寒冷的外部空氣中，在落到地面以前形成小冰晶，從而實現降雪。在造雪過程中，水發生的最主要物態變化是__________。
凝固
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[中考·襄陽]如圖6 所示是“研究海波熔化時溫度的變化規律”的實驗裝置。
例 3
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解題秘方：根據海波熔化過程中溫度變化規律可判斷出海波在不同溫度下的狀態。表格分析如下：
時間 溫度變化 狀態
0 ~ 4 min 升高 熔化前，固態
4 ~ 7 min 不變 熔化時，固液共存態
7 ~ 10 min 升高 熔化后，液態
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(1)安裝實驗器材時，應按照__________(填“自上而下”或“自下而上”)的順序進行。
解析：由題意可知，當機身出現裂紋，系統會控制加熱裝置工作，使微膠囊內的合金從固態熔化成液態流出并填充裂紋，然后凝固形成固態合金從而實現損傷修復。
自下而上
知2－練
(2)將裝海波的試管放在盛水的燒杯內加熱并攪拌，而不是用酒精燈直接加熱，目的是使試管內的海波_________。
解析：采用水浴法加熱，可使試管內海波均勻受熱，從而觀察到明顯的實驗現象。
均勻受熱
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(3)下表是實驗中記錄的數據，則海波在第6 分鐘時處于________態。
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
溫度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 49 50 51
解析：分析可知，海波的狀態與溫度之間的關系如表
所示。第6 分鐘時，海波正處于熔化過程中，溫度不變，為固液共存態。
固液共存
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3. 小科利用如圖甲所示裝置探究冰的熔化特點，他每隔相同時間記錄一次溫度計的示數，并觀察物質的狀態。
(1)應選擇顆粒_____(填“較大”或“較小”)的冰塊做實驗。
(2)圖中給冰加熱的物體是_____。
較小
空氣
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(3)圖乙是他根據記錄的數據繪制的“ 溫度—時間”圖像，在第20 min， 物質處于______態。
液
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知識點
熔點和凝固點
3
1. 根據熔化時溫度變化區分兩類固體
2. 晶體和非晶體
(1)晶體：像海波一樣，在熔化時，有固定的熔化溫度，這樣的固體叫作晶體。
(2)非晶體：像石蠟一樣，在熔化時，沒有固定的熔化溫度，這樣的固體叫作非晶體。
知3－講
3. 熔點和凝固點
(1)熔點：晶體熔化時的溫度，叫作熔點。
(2)凝固點：液體凝固形成晶體時也有固定的凝固溫度，這個溫度叫作凝固點。
知3－講
4. 晶體與非晶體的比較
知3－講
晶體 非晶體 熔化 凝固 熔化 凝固
圖像
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晶體 非晶體 熔化 凝固 熔化 凝固
熔點 (凝固點) 有 有 沒有 沒有
溫度變化 溫度不變 溫度升高 溫度降低
特征 固液共存，溫度不變 先變軟再變稀 先變稠，再變硬
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方法點撥
圖像法分析數據的好處：
(1)更容易發現規律。
(2)某些量具有特殊含義，如∶截距、斜率。
(3)可預測出沒有測出的數據。
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特別提醒
同種物質的凝固點和熔點相同。
知3－練
[中考·棗莊]小剛同學在探究某種物質熔化特點的實驗中，根據實驗數據畫出了該物質熔化過程中溫度隨時間變化的圖像(圖7)。
例4
知3－練
由圖像可知，該物質是_______(填“晶體”或“非晶體”)，其熔點是_______℃，在熔化過程中溫度_______ ；在加熱6 min 時，該物質處于___________
(填“固態”“液態”或“固液共存態”)。
晶體
80
不變
固液共存態
知3－練
解題秘方：在熔化圖像中，如果有一水平段，則該物質是晶體；水平段對應的溫度是該物質的熔點。
解析：由圖像可知，該物質在熔化過程中(BC 段)，溫度保持8 0 ℃不變，則該物質為晶體，這個不變的溫度叫作熔點，即該物質的熔點是8 0 ℃；在加熱
6 min 時，該物質在熔化過程，處于固液共存態。
知3－練
4. 如圖所示是根據實驗數據繪制成的溫度—時間圖像。下列分析中正確的是( )
A. 該物質是非晶體，其熔點為80 ℃
B. 在16 min 時，物質處于凝固過程
C. 在12 min 時，物質已完全是固態
D. 物質只在8~18 min時，向外放熱
B
知4－講
知識點
熔化吸熱 凝固放熱
4
1. 熔化吸熱
(1)熔化過程中，需要加熱，所以物體熔化過程中需要吸熱。
(2)熔化吸熱應用：可以用來給周圍物體降溫，比如海鮮專賣柜中添加冰塊。
2. 凝固放熱
(1)凝固過程，是熔化過程的逆過程；熔化過程吸熱，所以凝固過程放熱。
(2)凝固放熱應用：可以給周圍環境保溫，冬天北方的菜窖中放水，水凝固時放熱，使菜不易被凍壞。
知4－講
知4－講
知識拓展
晶體熔化的條件
(1)達到熔點；
(2)繼續吸熱。
液體凝固成晶體的條件
(1)達到凝固點；
(2)繼續放熱。
知4－練
小明在超市買一盒“雪月餅”時，工作人員在月餅包裝盒內裝入了一定量的冰塊。這是由于冰塊在_______ (填物態變化名稱)過程中_______(填“吸收”或“放出”)熱量，可以維持盒內低溫環境，為“雪月餅”保鮮。
熔化
例 5
吸收
解析：冰塊在熔化成水的過程中會吸收熱量，可以維持盒內低溫環境，為“雪月餅”保鮮。
知4－練
5. 王亞平老師在太空進行“ 冰雪”實驗，她用沾了結晶核的毛根輕輕觸碰由過飽和乙酸鈉溶液形成的“ 液體球”，“ 液體球”迅速變成了固態“ 冰球”。這一過程發生的物態變化是______；王亞平老師用手摸它，還有發熱的感覺，說明這一過程要______(填“吸熱”或“放熱”)。
凝固
放熱
熔化和凝固
晶體
固態
非晶體
液態
熔化(吸熱)
凝固(放熱)

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