3.2 熔化和凝固（考点解读）（解析版）

32 熔化和凝固（考点解读）（解析版） 1、熔化和凝固及其特点 （1）熔化：物质从固态变为液态的过程叫熔化；晶体熔化时的温度叫熔点。 （2）熔化过程的特点：物质熔化时要吸收热量；对晶体来说，熔化时固、液共存，物质 温度不变。 （3）晶体熔化的条件：①温度达到熔点；②继续吸热。 （4）凝固：物质从液态变为固态的过程叫凝固，熔化和凝固是可逆的两各物态变化过程。 （5）凝固过程的特点：固、液共存，物质凝固时要放出热量，温度不变。 （6）凝固点：晶体凝固时的温度叫凝固点，同种物质的熔点、凝固点相同。 （7）凝固的条件：①达到凝固点；②继续放热。 2、晶体和非晶体的区别 （1）晶体和非晶体：固体可分为晶体和非晶体。 （2）晶体：熔化时有固定熔点的物质；非晶体：熔化时没有固定熔点的物质。 （3）晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点（熔化时温度不变继续吸热），非晶体没 有熔点（熔化时温度升高，继续吸热）。 3、熔化和凝固的温度—时间图象 （1）凝固、熔化温度时间--图象： 晶体 非晶体 熔化 凝固 （2）要抓住晶体和非晶体熔化和凝固时特点：晶体有一定的熔点（凝固点），熔化（凝 固）时温度不变，继续吸热（放热），用比较法来记住它们的特点。 4、熔化和凝固的探究实验 （1）实验目的：通过实验探究，知道晶体在熔化过程中温度和状态变化的变化有什么特 点。 （2）实验器材：晶体（海波或者水）、铁架台、酒精灯、石棉、烧杯、试管、温度计、 搅拌器、停表。 （3）实验步骤：步骤①在小试管中放入了少量的晶体物质海波，将搅拌器和温度计的玻 璃泡插入试管里的海波粉中，温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底，要埋在海波粉中；(试 管中晶体粉末不宜过多，只要全部熔化后仍能浸没温度计测温泡即可。)； 步骤②在大烧杯中注入足量的温水(35~40℃之间)，把试管放在大烧杯的水中，将烧杯放 在铁架台的石棉上，用酒精灯加热； 步骤③用搅拌器不停地搅动海波，当海波温度升到 40 ℃时，每隔 1 分钟记录一次海波的 温度，并观察海波的状态；(等各组的熔化过程完成后继续加热几分钟，然后撤去酒精灯和 热水)； 步骤④最后根据记录的数据在坐标纸上画出海波的温度随时间变化的图线。 实验结论：晶体在熔化过程中，继续加热，温度保持 不变 ；晶体全部熔化为液体时， 继续加热，温度 变高 。 【考点1 熔化和凝固及其特点】 【典例1-1】（2023•姑苏区校级一模）如图积雪初融后，在某停车场上出现了一个个“雪 馒头”，甚为奇特。雪堆正下方是方形地砖，每块方形地砖周围是条形砖。气象专家调 研发现：四周条形砖比中间方形地砖具有更好的导热性和渗水性。关于形成“雪馒头” 景观的解释肯定不合理的是（ ） ．空气温度较低是“雪馒头”得以保留的原因之一 B．方形地砖导热性差是形成“雪馒头”景观的原因之一 ．地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递，使条形砖上的雪更易熔化 D．太阳辐射导致条形砖上方的雪比方形地砖上方的雪更易熔化 【答】D 【分析】熔化是使物质从固态变成液态的变化过程，熔化是吸热过程。热量可以从高温 物体传向低温物体，或从同一物体的高温部分传向低温部分，发生热传递，必须存在温 度差。 【解答】解：、“雪馒头”是固态积雪，空气温度较低，低于雪的熔点，积雪长时间不 能熔化，才会出现这一现象，故正确； B、方形地砖导热性差，使得地面温度不同，温度较高处积雪熔化，形成“雪馒头”现 象，故B 正确； 、地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递，使条形砖温度较高，积雪更易熔化，故； D、太阳对条形砖和方形地砖的辐射相同，故D 错误。 故选：D。 【典例1-2】（2023 春•九台区月考）2022 年初冬一场降雨过后气温骤降，路面结冰，这是 凝固 现象（填物态变化名称），雨雪过后两天，气温增至8℃，冰雪消融，说明熔化 吸 热。 【答】凝固；吸。 【分析】在一定条件下，物体的三种状态﹣﹣固态、液态、气态之间会发生相互转化， 这就是物态变化；物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华； 由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为 固态叫凝固；熔化，升华，汽化吸热；凝固，凝华，液化放热。 【解答】解：路面结冰，这是路面上的水由液态变为固态叫凝固；冰雪消融，由固态变 为液态叫熔化，熔化吸热。 故答为：凝固；吸。 【变式1-1】（2023•晋中模拟）如图所示为《天工开物》中描述的古代劳动人民铸“釜” 时的场景，匠人将铁水倒入“范”（模具）中固结成形。下列自然现象的形成过程与此 相同的是（ ） ．山间的大雾 B．湖面上的寒冰 ．草地上的白霜 D．树叶上的露 【答】B 【分析】凝固是物质从液体变为固态的过程；液化是物质由气态变为液态的过程；凝华 是物质从气态不经过液态而直接变成固态的过程。 【解答】解：铁水固结成形是由液态变为固态，是凝固过程。 、山间的大雾，是空气中的水蒸气遇冷变成小水珠的液化现象，故错误； B、湖面上的寒冰，是凝固现象，故B 正确； 、草叶上出现的白霜，是空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶的凝华现象，故错误； D、树叶上的露，是空气中的水蒸气遇冷变成小水滴的液化现象，故D 错误。 故选：B。 【变式1-2】（2023•合肥一模）如图所示，画“糖人”是合肥的一种传统艺术。艺人先将 固态糖放在锅里加热 熔化 （填写物态变化名称），再用勺子将液态糖汁倒在玻璃 板上进行塑形，很快栩栩如生的“糖人”就制成了。 【答】熔化。 【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化，熔化吸热。 【解答】解：先将固态糖放在锅里加热的过程是将固态的糖变为液态，为熔化过程。 故答为：熔化。 【考点2 晶体和非晶体的区别】 【典例2-1】（2023•信都区开学）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ） ．晶体有熔点，非晶体没有熔点 B．冬季天上飘落的雪花是非晶体 ．晶体和非晶体在熔化过程中温度都上升 D．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热 【答】 【分析】根据晶体和非晶体的性质进行分析。 【解答】解：、晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故正确； B、天上飘落的雪花是晶体，故B 错误。 、晶体有固定的熔点，在熔化过程中，吸热但温度始终保持不变，故错误； D、晶体和非晶体在熔化时都需要吸收热量，故D 错误； 故选：。 【典例2-2】（2022 春•黑龙江期中）固体分为晶体和非晶体，其中非晶体 没有 （选填 “有”或“没有”）规则结构， 没有 （选填“有”或“没有”）固定的熔化温度， 它熔化时， 吸收 （选填“吸收”或“不吸收”）热量，温度 升高 （选填“升 高”或“不变”）。 【答】没有；没有；吸收；升高。 【分析】非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固 体．它没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡等，它没有固定的熔点。 【解答】解：固体分为晶体和非晶体，其中非晶体没有规则结构，没有固定的熔化温度， 它熔化时，吸收热量，温度升高。 故答为：没有；没有；吸收；升高。 【变式2-1】（2022 秋•丰南区期中）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ） ．晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高 B．铜有固定的熔点，玻璃没有固定的熔点 ．海波的温度达到熔点时一定处于固液共存态 D．某物质从100℃开始熔化，直到150℃还未熔化完，则该物质是晶体 【答】B 【分析】（1）晶体在熔化过程中有固定的熔化温度，叫熔点，晶体熔化时吸收热量， 温度保持不变；非晶体没有熔点，非晶体熔化时，吸收热量，温度升高； （2）当晶体处于熔点温度时，它的状态可能是固态、液态或固液共存态。 【解答】解：、晶体在熔化过程中温度保持不变，非晶体在熔化过程中温度不断升高， 故错误； B、铜是晶体，玻璃是非晶体，所以铜有固定的熔点，玻璃没有固定的熔点，故B 正确； 、海波是晶体，当晶体处于熔点温度时，它的状态可能是固态、液态或固液共存态，故 错误； D\、某物质从100℃开始熔化，直到150℃还未熔化完，说明该物质没有固定的熔点， 不是晶体，故D 错误。 故选：B。 【变式2-2】（2023•新沂市一模）小刚同学在探究某种物质熔化特点的实验中，根据实验 数据画出了该物质熔化过程中温度随时间变化的图像。由图像可知，该物质是 晶体 （填“晶体”或“非晶体”），其熔点是 80 ℃，在加热6m 时，该物质处于 固 液共存态变 （填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。 【答】晶体；80；固液共存态。 【分析】晶体有固定的熔化温度，而非晶体没有；晶体的熔化特点是吸收热量，温度保 持不变。 【解答】解：由图象可知，该物质在熔化过程中（B 段）吸收热量，温度保持80℃不变， 则该物质为晶体，这个不变的温度叫做熔点，即该物质的熔点是80℃； 在加热6m 时，该物质处于固液共存态。 故答为：晶体；80；固液共存态。 【考点3 熔化和凝固的温度—时间图象】 【典例3-1】（2022 秋•长沙期末）如图所示为某物质在加热过程中温度随时间变化的图像， 下列说法正确的（ ） ．在100℃时，该物质是固态 B．该物质是晶体，熔点为0℃ ．该物质熔化过程持续了10 分钟 D．该物质在第11m 时已经完全变为气态 【答】B 【分析】（1）晶体熔化前为固态，在熔化过程中处于固液共存状态，在完全熔化后处 于液态；晶体熔化时，吸收热量，温度保持不变；熔点指晶体熔化时的温度； （2）根据图像判定物质在第11m 时的状态。 【解答】解：、分析图像可知，在100℃时，该物质处于沸腾过程，则该物质为液态和 气态，故错误； B、分析图像可知，物质在5～10m 内处于熔化过程中，虽然吸收热量，但温度不变， 所以该物质为晶体，且熔点为0℃，故B 正确，错误； D、该物质在第11m 时已经全部熔化，此时处于液态，故D 错误。 故选：B。 【典例3-2】（2022 秋•藁城区期末）如图是锡的熔化和凝固的图像，根据图像回答： （1）锡的熔点是 230 ℃，由此可知锡是 晶体 （填“晶体”或“非晶体”）。 （2）在B 段，锡处于 固液共存 态（填“固”、“液”或“固液共存”）。 （3）锡在从10m 到12m 这段时间间隔内处于 凝固 过程（填“熔化”或“凝固”）。 该过程中要 放 热，但温度 不变 。 【答】（1）230；晶体；（2）固液共存；（3）凝固；放；不变。 【分析】从图象可看出，0m 对应温度为开始加热时的温度，然后随时间温度逐渐升高， B 段温度不变，为晶体的熔化过程，对应温度为熔点，熔化过程中处于固液共存状态， 需要吸收热量。D 点后随时间温度逐渐降低，EF 段为晶体的凝固过程，处于固液共存 状态，需要放出热量。 【解答】解：由图象可知： （1）B 段对应的温度为锡的熔点，是 230℃，由此可知锡是晶体； （2）在B 段，锡处于熔化过程中，为固液其存态； （3）锡在从10m 到12m 这段时间间隔内（EF 段）处于凝固过程，该过程中要放热，但 温度不变。 故答为：（1）230；晶体；（2）固液共存；（3）凝固；放；不变。 【变式3-1】（2023•临淄区一模）如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象，下 列说法正确的是（ ） ．该物质的熔点是25℃ B．在B 段，该物质不吸热 ．该物质凝固过程持续了3m D．在第9m 时，该物质处于固液共存状态 【答】 【分析】晶体有固定的熔化温度，熔化时的温度为晶体的熔点，在熔化过程中不断吸热， 但温度保持不变，处于固液共存态。从开始凝固到完全凝固完所用时间就是凝固经历的 时间。 【解答】解：、由图可知B 段为熔化过程，温度保持45℃不变，即熔点为45℃，故错 误； B、晶体熔化过程中需不断吸收热量，故B 错误； 、EF 段为晶体的凝固过程，从第12m 到第15m，持续时间为3m，故正确； D、第9m 已熔化完，还没有凝固，所以为液态，故D 错误。 故选：。 【变式3-2】（2023•无为市三模）在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时，持续加热 该物质，记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图像，由此判断该物质熔化过程所用 时间为 15 m。 【答】15。 【分析】晶体和非晶体的区别是有无固定的熔点；根据图象可以判断熔化过程所需的时 间。 【解答】解：根据图线可知，该物质在吸热过程中具有固定的熔点，故该物质为晶体； 由图可知，物质熔化的起始时刻是第10m，结束时刻是第25m，则熔化时间t＝25m﹣ 10m＝15m。故答为：15。 【考点4 熔化和凝固的探究实验】 【典例4-1】（2023•越秀区校级二模）小雪用图甲实验装置在室温下探究晶体熔化时温度 的变化规律，将浓盐水冻成的冰块打碎后放进小烧杯中，温度计插入碎冰中，图乙是该 晶体温度随时间变化的图像。则下列说法正确的是（ ） ．甲图中温度计的读数是﹣12℃ B．乙图中第2m 烧杯内物体分子动能和第6m 烧杯内物体分子动能相等 ．该碎冰熔化过程中，温度计内的煤油质量不变 D．实验过程中，发现烧杯外壁出现白霜，这是空气中的水蒸气液化形成的 【答】 【分析】（1）温度计的读数方法，先确定0℃位置，再确定分度值进行读数； （2）分子动能的影响因素，本题考虑第2 分钟和第6 分钟时物质的温度和吸热情况进 行判断； （3）质量是物体本身的一种属性，与物体的温度、形状、状态和位置无关； （4）液化是物质由气态变成液态的过程，凝华是物质由气态直接变成固态的过程。 【解答】解：、温度计的读数方法，先确定0℃位置，再确定分度值进行读数，如图所 示，分度值为1℃，温度计内液柱液面最高处位于0℃以下，读数为﹣8℃，故错误； B、分子动能的大小与物体的质量和温度有关，第2 分钟和第6 分钟时物体质量相等， 第6 分钟温度高于第2 分钟温度，且第6 分钟在熔化过程中仍在吸收热量，图乙中第2 分钟烧杯内物体分子动能小于第6 分钟烧杯内物体分子动能，故B 错误； 、质量是物体本身的一种属性，与物体的温度、形状、状态和位置无关，煤油的质量不 变，故正确； D、液化是物质由气态变成液态的过程，凝华是物质由气态直接变成固态的过程，实验 过程中发现烧杯外壁出现白霜，霜是固态，是空气中的水蒸气凝华形成的，故D 错误； 故选：。 【典例4-2】（2023•莱西市二模）在标准大气压下，对某物质进行加热，该物质从熔化直 至沸腾，在此过程中，根据测量数据画出温度随时间变化的图像如图所示，从图像中分 析可知。 （1）该物质是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）。 （2）该物质熔化过程用时 3 m，其凝固点是 0 ℃。 （3）在DE 段所示的过程中，该物质 吸收 热量（选填“吸收”或“放出”）。 （4）由图像可知该物质的沸点是 100 ℃，若把该物质带到珠穆朗玛峰加热至沸腾， 它的沸点将 降低 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。 【答】（1）晶体；（2）3，0；（3）吸收；（4）100，降低。 【分析】（1）晶体与非晶体的区别在于晶体有固定的熔点或凝固点； （2）晶体熔化时继续吸热、温度不变； （3）液体沸腾时持续吸热、温度不变；沸点与气压有关，气压越低，沸点越低。 【解答】解：（1）晶体有固定的熔点或凝固点，而非晶体没有固定的熔点或凝固点， 反映在图像上是存在一段平行于（或重合于）时间轴的线段，如图所示，B 段随时间变 化温度一直保持0℃不变，判断出此物质是晶体； （2）该晶体熔化时在1 分钟～4 分钟这段时间内温度一直保持0℃不变，熔化过程用时 3 分钟，0℃就是此晶体的熔点，也是晶体的凝固点； （3）液体沸腾时持续吸热、温度不变； （4）沸点与大气压有关，气压越低，沸点越低。如图所示，该物质在加热后最终保持 在100℃这一温度，说明100℃是该物质的沸点；在相同条件下，大气压随着高度的升 高而降低，大气压降低，沸点也随之降低。 故答为：（1）晶体；（2）3，0；（3）吸收；（4）100，降低。 【变式4-1】（2023•包头模拟）利用如图甲所示的实验装置来研究冰的熔化规律。 （1）实验时酒精燃烧将 化学 能转化为内能。 （2）某时刻温度计示数如图乙所示为 ﹣ 3 ℃。 （3）根据实验数据绘制的温度随加热时间变化图象如图丙所示，由图可知，冰熔化过 程中温度不变，内能 增加 。 （4）在第8m 时，若将试管从温水中取出，立即放入熔点为﹣4℃的盐冰水混合物中， 此时试管中物质的温度 不变 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。 【答】（1）化学；（2）﹣3；（3）增加；（4）不变。 【分析】（1）燃料燃烧将化学能转化为内能； （2）该温度计的分度值是1℃，方向是0 刻度下方三格位置； （3）晶体熔化过程中继续吸热，温度保持不变，内能增加； （4）晶体凝固过程中继续放热，温度保持不变。 【解答】解：（1）酒精灯在燃烧过程中，是将蕴藏在内部的化学能转化为内能； （2）该温度计的分度值是1℃，方向是0 刻度下方三格位置，读数为﹣3℃； （3）冰是晶体，晶体在熔化过程中继续吸热，温度保持不变，质量也没有变化，内能 增加； （4）第8 分钟时，试管中的水温度是0℃，且还没有熔化完全，处于固液共存状态，立 即放入熔点为﹣4℃的盐冰水混合物中，外界温度低于试管内温度，试管内的冰水混合 物将会凝固，晶体在凝固过程中继续放热，温度保持不变。 故答为：（1）化学；（2）﹣3；（3）增加；（4）不变。 【变式4-2】（2023•大兴区二模）小丽探究某物质的熔化规律时，根据记录的实验数据绘 制出了加热该物质时其温度随时间变化的图像，如图所示。 （1）该物质是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”），你的判断依据是 有固定的 熔化温度 。 （2）在20m 时该物质处于 固液共存 （选填“固”“液”或“固液共存”）态。 （3）在20m 至30m 过程中，该物质的内能 变大 （选填“变大”“不变”或“变 小”）。 【答】（1）晶体；有固定的熔化温度；（2）固液共存；（3）变大。 【分析】（1）晶体与非晶体的区别：晶体有固定的熔点和凝固点，而非晶体则没有； 表现在图象上是晶体熔化图象有一个吸热温度不变的水平段，而非晶体则没有； （2）晶体在熔化的过程是处于固液共存状态； （3）晶体熔化吸热，内能增大。 【解答】解：（1）由图象知，该物质在熔化时，有一个吸热且温度不变的水平段，即 有固定的熔化温度，所以这种物质是晶体。 （2）读图可知，加热至第20m 时，该物质在熔化过程中，晶体在熔化的过程是处于固 液共存状态； （3）在20m 至30m 过程中，该物质处于熔化过程，吸收热量，物质的内能变大。 故答为：（1）晶体；有固定的熔化温度；（2）固液共存；（3）变大。 一、选择题。 1．（2023•大兴区一模）图所示的实例中，物态变化属于熔化的是（ ） ． 樟脑球变小 B． 湿手被吹干 ． 嘴里呼出“白气” D． 冰块变成水 【