命题点5 冰花的形成

图3-F-5
在我国北方的冬天，窗玻璃上会出现冰花，如图3-F-5所示。它是由空气中的水蒸气（填物态变化名称）形成的固态小冰晶，该过程需要热量。

凝华
放出

【分析】首先明确物态变化的相关知识：物质由气态直接变为固态的过程叫做凝华，凝华过程会放出热量。北方冬天，室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的窗玻璃，没有经过液态，直接变成固态小冰晶形成冰花，据此判断物态变化类型及吸放热情况。
【解析】北方冬天，室内空气中的水蒸气温度较高，遇到温度很低的窗玻璃时，由气态直接变为固态的小冰晶，该物态变化是凝华；凝华过程需要放出热量。
【答案】凝华；放出
【知识点】凝华、物态变化
【点评】本题结合生活中常见的冰花现象考查物态变化知识，属于基础题型，需要学生掌握凝华的概念及吸放热特点，难度较低。
【难度系数】0.8

实验一 探究固体熔化时温度的变化规律
(1)提出问题:不同物质在由固态变成液态的过程中,温度变化规律相同吗?
(2)猜想与假设:不同物质在由固态变成液态的过程中,温度变化规律,可能与物质的有关。
(3)组装实验器材:如图3-F-6所示,应该按照(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材。

(4)设计实验:实验中将(选填“大块”或“颗粒状”)的海波和石蜡分别放入两个大试管中,把试管放在盛有水的烧杯中,用酒精灯加热烧杯中的水,观察两试管中海波和石蜡的熔化情况,用温度计分别测出海波和石蜡开始熔化时及熔化过程中的温度,并绘制出海波和石蜡熔化的温度-时间图像。
(5)测量工具:温度计、。
(6)进行实验
①试管内的海波和石蜡及烧杯内的水尽量多一些。
②本实验在较低的温度环境下操作效果较好。大约每隔1 min记录一次温度,同时注意观察物质的状态。
③根据具体实验数据在图3-F-7中画出晶体和非晶体的熔化图像。

图3-F-7
(7)实验结论
①海波在熔化过程中要不断(选填“吸热”或“放热”),但温度。
②石蜡在熔化过程中要不断(选填“吸热”或“放热”),温度,它在熔化时的状态变化是。
(8)评估交流
①本实验用水浴法对试管进行加热,而不是直接用酒精灯对试管加热,原因是。
②晶体在其温度达到熔点后所处的状态:。
③总结晶体与非晶体在熔化过程中的区别。
a.温度方面
晶体:;
非晶体:。
b.状态变化方面
晶体:;
非晶体:。
④小明在探究海波熔化过程中温度的变化规律时,发现海波的温度一直升高,原因可能是(写出一条即可)。
实验二 探究水在沸腾前后温度变化的特点
(1)提出问题:加热水,水在沸腾前,水的温度变化有什么特征?水在沸腾后,水的温度变化又有什么特征?
(2)猜想与假设:水在沸腾前,随着加热时间延长,水的温度;水在沸腾后,随着加热时间延长,水的温度。
(3)组装实验器材:如图3-F-8所示,为了使用酒精灯的外焰加热,需要先固定(选填“烧杯”或“温度计”);在组装器材时,(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。

图3-F-8
(4)设计实验:在烧杯中加入适量的水,用酒精灯将水加热至沸腾,观察烧杯中水沸腾时的情况,用温度计测出水开始沸腾时及沸腾过程中的温度,并绘制出水沸腾前后温度与时间关系的图像。
(5)测量工具:温度计、秒表。
(6)进行实验
①观察水的温度变化、水发出声音的变化、水中气泡的变化,停止加热,观察水是否还继续沸腾。
②根据具体实验数据在图3-F-9中画出水沸腾前后的温度-时间图像。

图3-F-9
(7)实验结论
①沸腾是在液体和同时进行的剧烈的汽化现象。
②描述实验中水在沸腾前和沸腾时的情境:
a.水中气泡在沸腾前,沸腾时。
b.水发出的声音在沸腾前,沸腾时。
③水在沸腾过程中,不断,但水的温度。
(8)评估交流
①李军同学在实验中,实验步骤正确,温度计读数无误,但测得水的沸点为98 ℃,其原因是。
②张磊同学在实验中,装配器材正确合理,但加热了很长时间水还不沸腾,其原因是。为缩短从加热水直到水沸腾的时间,可以采取的做法是。
③撤去酒精灯时烧杯中的水没有立即停止沸腾,你认为可能的原因是。

实验一
(2)不相同 种类
(3)自下而上
(4)颗粒状
(5)秒表
(7)①吸热 不变
②吸热 升高
由硬变软,最后变为液体
(8)①用水浴法加热可使物质受热均匀且物质温度变化较慢,便于记录各个时刻的温度
②可能是固态、液态,也可能是固液共存态
③a. 熔化过程中吸热,温度保持不变
熔化过程中吸热,温度不断升高
b. 固态—固液共存态—液态
固态(硬—软)—液态
④海波太少(记录时间间隔太长)
实验二
(2)升高 不变
(3)烧杯 需要
(7)①表面 内部
②a. 由大变小 由小变大
b. 大 小
③吸热 保持不变
(8)①当地气压低于标准大气压
②水量太多(或水的初温太低)
适当减少水量(或提高水的初温)
③烧杯底部还有余热

【分析】
本题围绕初中热学的两个核心探究实验（固体熔化、水的沸腾）展开，解题思路是回忆实验的全流程知识点：包括器材组装顺序、测量工具选择、晶体与非晶体的熔化特点、水的沸腾特征，以及实验操作的注意事项，结合课本基础内容逐一对应填空即可。
【解析】
实验一：
(2) 不同物质的熔化规律存在差异，与物质种类有关，故填“不相同”“种类”；
(3) 组装器材需遵循“自下而上”顺序，保证酒精灯外焰加热，故填“自下而上”；
(4) 颗粒状物质受热更均匀，适合实验，故填“颗粒状”；
(5) 实验需测量时间，测量工具为秒表，故填“秒表”；
(7) 晶体海波熔化时吸热、温度不变；非晶体石蜡熔化时吸热、温度升高，状态由硬变软最终变为液体，故依次填“吸热”“不变”；“吸热”“升高”“由硬变软，最后变为液体”；
(8) 水浴法加热可使物质受热均匀且温度变化慢，便于记录数据；晶体达到熔点时状态可能为固态、液态或固液共存态；晶体熔化时温度不变，非晶体熔化时温度持续升高；晶体状态变化为“固态—固液共存态—液态”，非晶体为“固态(硬—软)—液态”；海波温度一直升高可能是海波太少或记录时间间隔太长，故依次填“用水浴法加热可使物质受热均匀且物质温度变化较慢，便于记录各个时刻的温度”；“可能是固态、液态，也可能是固液共存态”；“熔化过程中吸热，温度保持不变”“熔化过程中吸热，温度不断升高”；“固态—固液共存态—液态”“固态(硬—软)—液态”；“海波太少(记录时间间隔太长)”；
实验二：
(2) 水沸腾前温度升高，沸腾后温度保持不变，故填“升高”“不变”；
(3) 组装器材时先固定烧杯以保证酒精灯外焰加热，需点燃酒精灯确定高度，故填“烧杯”“需要”；
(7) 沸腾是液体内部和表面同时进行的剧烈汽化现象；沸腾前气泡由大变小、声音大，沸腾时气泡由小变大、声音小；沸腾时吸热但温度不变，故依次填“表面”“内部”；“由大变小”“由小变大”；“大”“小”；“吸热”“保持不变”；
(8) 沸点98℃低于标准大气压下的100℃，原因是当地气压低于标准大气压；加热久不沸腾可能是水量太多或水的初温太低，可通过减少水量或提高初温缩短时间；撤去酒精灯水未立即沸腾是因为烧杯底部还有余热，故依次填“当地气压低于标准大气压”；“水量太多(或水的初温太低)”“适当减少水量(或提高水的初温)”；“烧杯底部还有余热”。
【答案】
实验一
(2)不相同 种类
(3)自下而上
(4)颗粒状
(5)秒表
(7)①吸热 不变
②吸热 升高 由硬变软，最后变为液体
(8)①用水浴法加热可使物质受热均匀且物质温度变化较慢，便于记录各个时刻的温度
②可能是固态、液态，也可能是固液共存态
③a. 熔化过程中吸热，温度保持不变 熔化过程中吸热，温度不断升高
b. 固态—固液共存态—液态 固态(硬—软)—液态
④海波太少(记录时间间隔太长)
实验二
(2)升高 不变
(3)烧杯 需要
(7)①表面 内部
②a. 由大变小 由小变大
b. 大 小
③吸热 保持不变
(8)①当地气压低于标准大气压
②水量太多(或水的初温太低) 适当减少水量(或提高水的初温)
③烧杯底部还有余热
【知识点】
熔化实验、沸腾实验、晶体与非晶体的熔化特点
【点评】
本题考查初中热学核心探究实验的基础知识点，涵盖实验全流程的关键内容，是课本必掌握的考点，难度适中，需学生熟练记忆实验细节。
【难度系数】
0.8