初中物理第十六讲熔化和凝固,物理第2课熔化与凝固

一、物态变化
物态变化：在物理学中，我们把物质从一种状态变化到另一种状态的过程，叫做物态变化。固态、液态和气态是物质常见的三种状态。三种状态间的物态变化有六种，我们简记为：三态六变。这里的六种物态变化指的是：熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
二、熔化
1、熔化的定义：物质从固态变成液态叫熔化。特别注意，是熔化而不是融化。
2、熔化与凝固的关系：凝固是熔化的反过程，凝固指的是物质从液态变成固态的过程。
3、熔点：某晶体在熔化时温度不变，这个温度称为该晶体的熔点。只有晶体是有熔点的。
4、熔化过程的特点：熔化的过程是一个吸热的过程，只有源源不断地提供热量才能维持物体不断熔化。
5、常见的熔化现象：冰雪消融变成水；冰激凌变软；工厂浇铸车间铜块变铜水；蜡烛点燃后挨着火焰的蜡温度高会熔化变成蜡水；加热后玻璃会熔化。
三、凝固
1、凝固的定义：物质从液态变成固态叫凝固。
2、凝固与熔化的关系：熔化是凝固的反过程。熔化指的是，物质从固态变成液态的过程。
3、凝固点：某晶体在凝固时温度不变，这个温度称为该晶体的凝固点。特别注意，同一种晶体的凝固点与熔点是相同的；只有晶体是有凝固点的。
4、凝固过程的特点：凝固的过程是一个放热的过程，只要物体在凝固，会源源不断地向外界输出热量。
5、常见的凝固现象
（1）到了冬天，池塘的水结冰了。（由液态水变为固态冰）

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图1-水的凝固
（2）炼钢炉内熔化的铁水，倾倒在模具上后，会凝固制成所需要的工具。（由液态的铁水变为固态钢成品的过程）
【初中物理第十六讲熔化和凝固,物理第2课熔化与凝固】

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图2-铁水的凝固
（3）一支燃烧的蜡烛，倾斜后滴下来的蜡水落在桌子上，不一会儿就会凝固。（液态的蜡变为固态的蜡）

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图3-蜡烛的熔化
（4）动物油脂在高温时为透明液态，但降温后，变成不透明的固态。（液态的油脂变为固态的油脂）
四、固态、液态和气态之间的关系图

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图4
五、活学活用
1、在北方的冬天，为了很好地保存蔬菜，人们通常在菜窖里放几桶水，水结冰能使窖内温度不会太低。这是利用了水（　?。?
A．熔化吸热
B．汽化放热
C．液化吸热
D．凝固放热
【解析】冬天在菜窖内温度较低，放几桶水，水放热凝固，使菜窖的温度不至于过低而将菜冻坏，故D正确。
【答案】D
2、下列物质中全都是晶体的是（　?。?
A．铁、食盐、松香
B．铝、冰、海波
C．金、海波、石蜡
D．冰、石英、玻璃
【解析】铁和食盐是晶体，松香是非晶体，故A错误；铝、冰、海波都是晶体，故B正确；金和海波是晶体，石蜡是非晶体，故C错误；冰和石英是晶体，玻璃是非晶体，故D错误。
【答案】B
3、下列物态变化中，属于凝固的是（　?。?
A．炎热的夏天，自来水管上“爬”满密密麻麻的水珠
B．寒冷的冬天，湖面上的冰层越来越厚
C．初冬的清晨，农舍屋顶的瓦片上出现白霜
D．水壶烧水时，壶嘴向上方喷出“白气”
【解析】炎热的夏天，自来水管上“爬”满密密麻麻的水珠，是空气中水蒸气遇冷液化形成的，故A错误；寒冷的冬天，湖面上的冰层越来越厚，水由液态变成固态，属于凝固现象，故B正确；霜是空气中的水蒸遇冷凝华形成的小冰晶，故C错误；水壶烧水时，壶嘴向上方喷出“白气”，是壶内喷出的水蒸气遇冷液化为小水珠，故D错误。
【答案】B
4、小华同学利用图甲所示的装置探究某物质熔化的特点，他每隔1min记录一次温度计的示数，观察物质的状态，并作出温度随时间变化规律的图象，如图乙所示。

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图5
（1）图甲装置中，在组装图甲中的实验器材时，需要按照_________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装。石棉网的主要作用是_________________ 。
（2）为完成该实验，除图中器材外，还要用到的测量工具是______ 。实验中通过水对试管加热，而不是直接加热试管，目的是________________（写一点即可）。
（3）图乙中，在第4min时，物质处于___________态。该物质的熔化特点：吸收热量，温度________ 。该物质是________（选填“晶体”或“非晶体”），熔点是______℃ 。
（4）根据实验结果可知，晶体熔化的条件是________，________ 。
【解析】（1）组装实验器材时，应按照自下而上，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；酒精灯的外焰主要集中在烧杯底部中心位置，若不使用石棉网，火焰长时间集中在烧杯中心位置可能导致烧杯爆裂。而使用石棉网，可使烧杯底部均匀受热，这样烧杯就不会出现爆裂的现象，更加安全。（2）测量温度的仪器是温度计，测量时间的仪器是秒表，所以该实验的仪器需要秒表；将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，固体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度。（3）由图象可知，该物质在熔化过程中（BC段），吸收热量，温度不变，故该物质是晶体，熔点是0℃；图乙中第4min时，晶体正在熔化，因此物质处于固液共存态。（4）晶体熔化的条件是到达熔点，继续吸热。
【答案】（1）自下而上；使烧杯底部均匀受热；（2）秒表；使物质均匀受热；（3）固液共存；不变；晶体；0 。（4）到达熔点；继续吸热
5、小明猜想，水中加入别的物质后，会对水的凝固点产生影响，为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，溶化后把盐水用容器盛好放入冰箱冷冻，研究盐水的凝固过程。小明每隔一定时间观察盐水状态并测出温度，将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图象如图甲所示。

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图6
（1）从图象中可以看出盐水从第_______分钟开始凝固，凝固过程用了_______分钟。
（2）从图象中可判断该物质属于_______（选填“晶体”或“非晶体”）。
（3）该盐水凝固点为______℃，和水相比凝固点变______（选填“高”或“低”）了，实验验证了小明的猜想。
（4）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示，试管中的冰水混合物中的冰会_______（选填“变多”“变少”或“不变”）。
【解析】（1）在图象中与横轴平行的一段是温度保持不变的，是10盐水从第10分钟开始凝固，到第20分钟凝固完成，凝固过程用了10分钟。（2）凝固的过程中温度是保持不变的，故该物质为晶体。（3）从图象可知：温度保持不变的温度是-2℃，故该盐水的凝固点是-2℃；水的凝固点是0℃，与水相比，盐水的凝固点变低。（4）冰水混合物的温度是0℃ ，而盐冰水混合物的温度是-2℃，所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，故冰水混合物中的冰会变多。
【答案】（1）10；10；（2）晶体；（3）-2；低；（4）变多。