命题点3 熔化、凝固的应用

图4-F-5
如图4-F-5所示，超市用冰保鲜食品，病人受伤的部位可以用冰袋来冷敷，一方面是利用低温的冰能吸收周围的热，另一方面是利用的原理来实现降温。冰是（选填“晶体”或“非晶体”），熔化过程中，温度。玻璃是（选填“晶体”或“非晶体”），如图(c)所示，熔融状态的玻璃冷却后会成各种形状的固态玻璃，该物态变化过程中温度。

1. 熔化吸热
2. 晶体
3. 不变
4. 非晶体
5. 凝固
6. 降低

【分析】
要解答本题，需结合物态变化中熔化、凝固的规律，以及晶体与非晶体的特性来分析：首先，冰在降温过程中会熔化为水，熔化吸热可实现降温；其次，晶体有固定熔点，冰属于晶体，熔化时温度不变；玻璃无固定熔点，属于非晶体，熔融玻璃冷却成固态是凝固过程，非晶体凝固时温度降低。
【解析】
1. 冰保鲜食物、冰敷时，冰会发生熔化，熔化过程吸收热量，因此利用熔化吸热的原理降温；
2. 冰有固定的熔点，属于晶体，晶体熔化时温度保持不变；
3. 玻璃没有固定的熔点和凝固点，属于非晶体；熔融状态的玻璃冷却后变为固态，该物态变化是凝固，非晶体凝固时温度降低。
【答案】
熔化吸热；晶体；不变；非晶体；凝固；降低
【知识点】
熔化与凝固、晶体与非晶体
【点评】
本题考查物态变化的应用及晶体与非晶体的特性，属于基础知识点的应用，需准确掌握相关概念，难度较低。
【难度系数】
0.7

命题点4 升华
如图4-F-6所示，舞台上为渲染气氛，需要制造白雾，其形成过程如下：在舞台上放置干冰，干冰时吸热，使舞台上的水蒸气为小水珠，浮在空气中就形成了白雾。

图4-F-6

1. 升华
2. 液化

【分析】要解决这个问题，需结合舞台白雾的形成过程分析物态变化类型：干冰是固态二氧化碳，常温下会直接由固态变为气态，此过程吸热；周围温度降低后，空气中的水蒸气遇冷由气态变为液态小水珠，形成白雾。解题关键是明确各物态变化的定义，结合现象对应变化类型。
【解析】舞台造雾的过程分为两步：①干冰在常温下，由固态直接变为气态，发生升华现象，升华过程吸收大量热量；②干冰升华吸热使周围环境温度降低，空气中的水蒸气遇冷，由气态变为液态的小水珠，发生液化现象，这些小水珠悬浮在空气中就形成了白雾。
【答案】升华；液化
【知识点】升华；液化
【点评】本题结合舞台造雾的实际场景，考察物态变化的基础概念，属于物态变化知识点的常规应用，需要学生准确掌握升华和液化的定义，能结合实际现象分析对应的物态变化过程。
【难度系数】0.3

实验一 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?水在沸腾时,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;水在沸腾时,随着加热时间延长,水的温度。
3. 实验器材:透明电水壶、温度计、铁架台、水、秒表。
4. 实验步骤
(1)按图4-F-7安装实验器材。
(2)向水壶中加入适量的温水,闭合开关加热,观察水中发生的现象。
(3)在水温升高到90 ℃后,每隔10 s记录一次温度计的示数,观察沸腾前和沸腾时的变化、的变化、声音响度的变化,直到水沸腾并持续30 s后停止加热,将数据记录在表格中。


(4)停止加热后,观察水是否继续沸腾。
(5)请根据表中数据在图4-F-8中绘制出水的沸腾图像。

5. 实验结论
(1)水在沸腾前温度,在沸腾时温度;水中气泡在沸腾前上升过程中,在沸腾时上升过程中;水在沸腾前响度,在沸腾时响度。
(2)由水的沸腾图像可知,实验测得水的沸点是。
(3)停止加热,水继续沸腾,可见沸腾过程中吸热。
6. 评估与交流
(1)如果实验中发现耗时较长,有哪些方法可以节约实验时间?。
(2)实验中测得水的沸点低于100 ℃,说明此时的大气压(选填“低于”“等于”或“高于”)标准大气压。
实验二 探究冰和石蜡的熔化特点
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,温度变化规律一般不同,可能与物质的有关。
3. 实验器材:烧杯、试管、酒精灯、铁架台、石棉网、温度传感器、秒表、水、碎冰、石蜡等。
4. 实验步骤
(1)按图4-F-9安装实验器材,将温度传感器与计算机连接,设置好数据采集软件。

(2)①如图甲所示,在碎冰中插入温度传感器探头,将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,采集数据并观察计算机屏幕上显示的冰熔化的温度-时间图像,同时观察冰的状态变化,直至熔化后2 min为止。②如图乙所示,将碎冰换成碾碎的石蜡,并用酒精灯对烧杯加热,采集数据并观察计算机屏幕上显示的石蜡熔化的温度-时间图像,同时观察石蜡的状态变化,直至熔化后2 min为止。
5. 实验现象
冰的温度逐渐,当温度达到℃时,冰开始熔化。在熔化过程中,虽然继续加热,但冰的温度,直到后,温度才继续上升。石蜡的熔化过程不同,随着不断加热,石蜡的温度,在此过程中,石蜡,最后变为液体。
6. 实验结论:冰在熔化过程中,温度,需要;石蜡在熔化过程中,温度,需要。
7. 评估与交流:水浴法加热试管中的碎冰、石蜡,目的是,慢慢熔化,便于观察熔化的特点。

实验一
2. 不断上升 保持不变
4. (3)水温 气泡
(5)
5. (1)不断上升 保持不变 越来越小 越来越大 较大 较小
(2)98 ℃
(3)不能 需要
6. (1)减小水的质量
(2)低于
实验二
2. 种类
5. 升高 0 保持不变 完全熔化 升高 逐渐由硬变软
6. 保持不变 吸热 不断升高 吸热
7. 使冰和石蜡受热均匀

【分析】
这道题考查“探究水沸腾特点”和“探究冰、石蜡熔化特点”两个基础实验，解题时需结合实验过程中的现象、结论及相关知识点逐一对应分析：1. 水沸腾前持续加热温度上升，沸腾时温度不变；实验中需记录水温、气泡变化，沸点是水沸腾时保持不变的温度，气压越低沸点越低，沸腾需要持续吸热。2. 冰是晶体，熔化时温度不变；石蜡是非晶体，熔化时温度持续上升；水浴法加热的目的是使物质受热均匀，便于观察熔化特点。
【解析】
实验一
2. 水沸腾前，加热时热量使水温度不断上升；沸腾时继续吸热但温度保持不变，故填“不断上升”“保持不变”。
4. (3) 实验中需每隔10s记录水温，同时观察气泡的变化，故填“水温”“气泡”。
5. (1) 沸腾前温度不断上升，沸腾时温度保持不变；沸腾前气泡上升时遇冷液化，体积越来越小，沸腾时气泡上升时周围水不断汽化，体积越来越大；沸腾前声音较大，沸腾时声音较小，故依次填“不断上升”“保持不变”“越来越小”“越来越大”“较大”“较小”。
(2) 由图像可知，水沸腾时温度保持98℃不变，故沸点为98℃。
(3) 沸腾需要持续吸热，停止加热后水不能继续沸腾，说明沸腾过程需要吸热，故填“不能”“需要”。
6. (1) 节约实验时间的方法有减小水的质量、提高水的初温等，故填“减小水的质量（合理即可）”。
(2) 标准大气压下水的沸点为100℃，实验中沸点低于100℃，说明此时大气压低于标准大气压。
实验二
2. 不同物质的熔化特点不同，与物质的种类有关，故填“种类”。
5. 冰是晶体，温度逐渐升高，达到0℃时开始熔化，熔化时温度保持不变，完全熔化后温度继续上升；石蜡是非晶体，熔化时温度逐渐升高，逐渐由硬变软，故依次填“升高”“0”“保持不变”“完全熔化”“升高”“逐渐由硬变软”。
6. 冰是晶体，熔化时温度保持不变，需要吸热；石蜡是非晶体，熔化时温度不断升高，需要吸热，故依次填“保持不变”“吸热”“不断升高”“吸热”。
7. 水浴法加热的目的是使冰和石蜡受热均匀，便于观察熔化特点，故填“使冰和石蜡受热均匀”。
【答案】
实验一
2. 不断上升 保持不变
4. (3) 水温 气泡
(5)
5. (1) 不断上升 保持不变 越来越小 越来越大 较大 较小
(2) 98 ℃
(3) 不能 需要
6. (1) 减小水的质量（合理即可）
(2) 低于
实验二
2. 种类
5. 升高 0 保持不变 完全熔化 升高 逐渐由硬变软
6. 保持不变 吸热 不断升高 吸热
7. 使冰和石蜡受热均匀
【知识点】
水的沸腾特点、晶体熔化特点、非晶体熔化特点
【点评】
本题为基础实验探究题，围绕物态变化的沸腾和熔化实验展开，考查实验现象、结论、操作要点及相关规律，注重对学生实验基础知识的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.6