二、熔化和凝固
第2课时 凝固
基础过关全练
知识点1 凝固
1.【新独家原创】下列现象不属于凝固的是 ( )
A.寒冬河水结冰 B.用铁水浇铸模具
C.春天冰雪消融 D.工匠制作蜡像
2.【中华优秀传统文化】(2023甘肃定西安定期中)民间艺人制作“糖画”时,先将白糖 (填物态变化名称)成糖浆,用勺舀起糖浆在光滑的大理石板上绘制蝴蝶、鱼等图案,等石板上的糖浆 (选填“吸收”或“放出”)热量后就 成了栩栩如生的“糖画”。
知识点2 凝固的条件及特点
3.【学科素养·物理观念】(2022河南兰考月考)把一盆冰水混合物放入0 ℃的密闭房间内,一段时间后将会 ( )
A.冰会变多 B.水会变多
C.冰、水保持不变 D.无法确定
4.(2021河南罗山期中)上联“杯中冰水,水结冰冰温未降”;下联“盘内水冰,冰化水水温不升”。其中包含了 和 两种物态变化,反映的共性是 。
5.(2023河南灵宝期中)小王同学在探究某种物质凝固规律的实验中,根据实验数据画出了温度随时间变化的图像,如图所示,根据图像回答下列问题:
(1)该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),凝固过程中需要 热量。
(2)该物质的凝固点是 ℃。
(3)该物质在0 ℃处于 (选填“固”“液”或“固液混合”)态。
(4)该物质凝固过程持续的时间是 min。
6.根据表中所提供的数据(一个标准大气压下)可知:
(1)0 ℃的水银是 态;
(2)在北方寒冷的季节里,最低气温可达-50 ℃,此时应选用
(选填“酒精”或“水银”)制作温度计测环境的温度。
物质 熔点/℃
固态酒精 -117
固态水银 -38.8
知识点3 凝固放热的应用
7.【跨学科·物理学与日常生活】(2023甘肃定西安定期中)如图,在北方的冬天,为了防止菜冻坏,就在菜窖里放几桶水,这是为什么
能力提升全练
8.(2022广东广州中考,2,★☆☆)一种合金魔术道具,久握在34 ℃的手中不熔化,放在60 ℃的水中会熔化,则该合金的熔点可能是 ( )
A.16 ℃ B.30 ℃
C.47 ℃ D.70 ℃
9.【学科素养·物理观念】(2022湖南衡阳中考,4,★★☆)如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可以判断 ( )
A.该物质是非晶体
B.该物质的熔点是80 ℃
C.第10 min时,该物质已完全熔化
D.该物质在10~25 min内没有吸收热量
10.【学科素养·科学思维】(2023陕西西安三中期中,4,★★☆)把盛有冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,如图所示,在烧杯中的冰块完全熔化前,以下说法正确的是 ( )
A.试管中的冰不能达到熔点,但能熔化
B.试管中的冰能达到熔点,能熔化
C.试管中的冰不能达到熔点,所以不能熔化
D.试管中的冰能达到熔点,但不能熔化
11.【学科素养·物理观念】(2023甘肃兰州城关天庆实验中学期中,10,★★☆)如图是探究某物质熔化和凝固规律的实验图像。下列说法正确的是 ( )
A.该物质凝固点低于45 ℃
B.在BC段,该物质没有吸热,所以温度不变
C.在t=2 min时,该物质处于固态
D.EF段物质吸收了热量
12.(2022湖北宜昌中考,33,★★☆)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。
13.【学科素养·科学思维】(2023陕西咸阳高新区一中期中,12,)水的凝固点是0 ℃,酒精的凝固点是-117 ℃,小明把酒精和水的混合液放入冰箱的冷冻室(冷冻室温度可达-5 ℃)中,经过相当长的时间后,从冷冻室取出混合液时,却发现混合液没有凝固。就这个现象请你提出一个猜想: 。根据这一猜想举出一个实际应用的例子:
。
14.【实验探究·设计实验】(2022辽宁大连中考,29,★★☆)小明在探究“某固体熔化时温度的变化规律”时,所用实验装置如图甲所示。
(1)除了实验装置中的器材外,还需要的测量工具是 。
(2)放置温度计时,考虑到固体熔化前、后体积的变化,温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略 (选填“靠上”或“靠下”)的位置。
(3)实验过程中,小明每隔一段时间记录一次温度,观察到第5 min时试管内出现液体,第10 min时试管内固体全部变成液体。根据实验数据在方格纸上描点如图乙所示,请用笔画线,将图像补充完整。
(4)由图乙中图像可以判断出该固体是晶体,依据是 。
(5)小刚也用该固体和相同的实验装置完成了实验,他根据数据画出的图像如图丙所示。则小刚实验中存在的问题可能是
(写出一条即可)。
素养探究全练
15.【科学态度与责任】雪在给人们带来快乐的同时,也给人们的出行带来了许多不便。降雪后路面结冰,为了防止交通事故的发生,市政部门在路面上撒了融雪剂,如图所示,融雪剂是使雪中掺入杂质,使混合物的熔点 (选填“低于”或“高于”)雪的熔点,加快雪的熔化。人们发现降雪后比降雪时要冷得多,这主要是因为雪 (填物态变化名称)时要 (选填“放出”或“吸收”)大量的热。
16.【科学探究】在做“海波熔化”的实验时,同学们采用如图甲所示的实验装置。将装有海波的大试管放入沸水中并取走酒精灯,温度计A和B分别测量海波和烧杯中水的温度。根据两个温度计的示数,绘制出了海波和水的温度随时间变化的图像(如图乙)。由图像可知,海波属于 (填“晶体”或“非晶体”);在第8 min时,大试管内的海波处于 (填“固态”“液态”或“固液共存态”);第10 min后,海波的熔化将 (填“继续”或“停止”)。
答案全解全析
基础过关全练
1.C 寒冬河水结冰,液态的水变成固态的冰,属于凝固现象。用铁水浇铸模具,铁水由液态变成固态,属于凝固现象。春天冰雪消融,冰雪由固态变为液态,属于熔化现象。工匠制作蜡像,蜡水由液态变成固态,属于凝固现象。
2.熔化 放出 凝固
解析 白糖变成糖浆,即由固态变为液态,是熔化现象;在石板上绘制图案,等糖浆放出热量凝固成固态,这样就做好了“糖画”。
3.C 晶体物质凝固的条件:①温度到达凝固点;②放热。在本题中,温度虽然到达了水的凝固点,但是由于房间的温度也是0 ℃,所以水不能放热,就不会凝固成冰;同时冰也无法吸热,所以不能熔化。
4.凝固 熔化 晶体物质熔化或凝固时温度保持不变
解析 水结冰是凝固现象;冰化水是熔化现象;冰是晶体,晶体熔化特点:持续吸热,温度不变;晶体物质凝固特点:持续放热,温度不变;所以反映的共性是晶体物质熔化或凝固时温度保持不变。
5.(1)晶体 放出 (2)-2 (3)液 (4)10
解析 (1)由图可知,该物质在凝固过程中温度不变,因此该物质是晶体,凝固过程中需要放出热量。
(2)由图可知,该物质在凝固过程中温度保持-2 ℃不变,则该物质的凝固点是-2 ℃。
(3)该物质0 ℃时还没有开始凝固,因此处于液态。
(4)该物质凝固过程持续的时间为20 min-10 min=10 min。
6.(1)液 (2)酒精
解析 (1)从表中数据可知水银的熔点(凝固点)为-38.8 ℃,所以,在0 ℃时水银是液态。
(2)北方的最低气温可达-50 ℃,低于水银的凝固点,而酒精的凝固点为-117 ℃,所以应该用酒精制作温度计测环境温度。
7.解析 因为北方的冬天气温低,在菜窖里放几桶水是利用水凝固时放热,使菜窖内温度不会太低,菜不会冻坏。所以在菜窖里放几桶水可防止菜冻坏。
能力提升全练
8.C 久握在34 ℃的手中不熔化,放在60 ℃的水中会熔化,说明该合金的熔点高于34 ℃,低于60 ℃,故C正确。
9.B 由图知,此物质在熔化过程中温度保持80 ℃不变,则该物质为晶体,并且熔点为80 ℃,故A错误,B正确。由图知,该物质从第10 min开始熔化到第25 min完全熔化,熔化过程吸热且温度保持不变,故C、D错误。
10.D 冰是晶体,给烧杯中的冰加热时,烧杯中的冰会熔化,但在冰熔化过程中温度为0 ℃,保持不变,所以试管中的冰能达到熔点0 ℃,但试管中的冰和烧杯中冰的温度相同,试管中的冰不能从烧杯中继续吸热,所以不能熔化。
画龙点睛 晶体熔化的条件:达到熔点并且要持续吸热。晶体熔化过程中的特点:吸热、温度保持不变。
11.C 从图中看出,BC段吸热但温度保持45 ℃不变,所以该物质是晶体,同种物质的熔点和凝固点相同,则该晶体的熔点(凝固点)为45 ℃,故A、B错误。当t=2 min时,该物质还没有开始熔化,处于固态,故C正确。该物质从第12 min开始凝固,到第15 min结束凝固,则EF段物质放出热量,温度保持不变,故D错误。
12.晶体 熔化吸热
解析 由题意可知,将沸水倒入“55°”水杯后摇一摇,便可使水温快速变为55 ℃,并在一定时间内保持温度不变,说明这种颗粒由固体变为液体时吸热但温度保持不变,故这种颗粒是晶体,使沸水降温利用了它熔化吸热的特点。
13.水和酒精混合后,混合液的凝固点低于水的凝固点 冬天为了使雪熔化得快一些,人们总是在雪的表面撒一层盐
解析 把混合液放入温度为-5 ℃的冰箱冷冻室中,经过相当长的时间后,混合液并没有凝固,说明混合液的凝固点低于水的凝固点。实际应用的例子:冬天为了使雪熔化得快一些,人们总是在雪的表面撒一层盐(合理即可)。
14.(1)停表 (2)靠下 (3)见解析图 (4)该物质在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变 (5)物质的质量较小,熔化过程较快(或温度计放置位置偏下,玻璃泡接触了试管底部。其他答案合理亦可)
解析 (1)探究“某固体熔化时温度的变化规律”时,需要用温度计测量固体在每个时刻的温度,所以还需要用到停表。
(2)固体熔化前后体积会发生变化,体积可能变大,也可能变小,为了精确测量温度,温度计的玻璃泡应该靠下。
(3)实验数据已标在坐标系中,用平滑的曲线将各点连接起来即可。
(4)由图中数据可知,该物质在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变,所以该物质为晶体。
(5)由图丙可知,该物质在熔化过程中温度一直上升,其原因可能是物质的质量较小,熔化过程较快;或温度计放置位置偏下,玻璃泡接触了试管底部。
素养探究全练
15.低于 熔化 吸收
解析 下雪后在路面上投放融雪剂,其工作原理是在雪中掺入杂质,使混合物熔点低于雪的熔点,使雪易于熔化;雪熔化时吸热,使周围环境温度降低。
16.晶体 固液共存态 停止
解析 由图乙可知,海波熔化时,不断吸收热量,温度保持不变,所以海波是晶体。由图乙可知,第5 min时,海波的温度达到熔点,开始熔化;第8 min时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态。到第10 min后,海波与水的温度相同,不能继续吸热,熔化将停止。