熔化与凝固图像分析

我们可以用4个步骤来解释和验证物理学问题。

这4个步骤是“科学思维”，“模型建构”，“质疑创新”，“科学论证”。

例如用手在树上摘下一个苹果，是否会落到地下呢？这个可以用万有引力定律来分析，这就是模型建构。

然而如果离开了地球，没有了万有引力，那就要切换到用相互作用力模型来分析，这个就是科学思维。

最好的科学论证方法就是用实验探究，简单讲实践是检验真理的唯一标准。

情境如图所示是“探究某晶体熔化和凝固规律”的实验图像。

讨论（1）根据图像分析晶体熔化和凝固过程持续了多长时间？分析：晶体的熔化和凝固图像中均有一段与横轴保持平行，这个保持平行的一段就是熔化和凝固过程，在这个过程中温度保持不变，这一平行段维持的时间为熔化或凝固所需的时间，所以是3min。

【理解-保持平行】晶体熔化和凝固过程表现在图像中是与时间轴平行的一段，表示在这一段时间里温度保持不变，这一平行段维持的时间为熔化或凝固所需的时间。

（2）晶体熔化和凝固图像中平行段对应的温度是什么？【理解-熔点】晶体熔化和凝固图像中平行段对应的温度是该种晶体的熔点（凝固点），熔点=凝固点。

（3）晶体的熔化和凝固图像有什么不同的地方？分析：晶体熔化过程中不断吸热，表现在图像中温度持续上升；而凝固过程不断放热，表现在图像中温度持续下降。

【理解-区分】晶体的熔化图像中温度持续上升，而凝固图像中温度持续下降。

（4）晶体在熔化和凝固过程中处于什么状态？【理解-状态】晶体在熔化和凝固过程中处于固液共存状态。

实战演练导学号 47152225）如图是晶体的凝固图像，下列分析正确的是（）（导学号A.晶体在EF段呈液态，温度不变B.晶体在FG段处于凝固过程，温度上升C.晶体在FG段处于凝固过程，温度不变D.晶体在GN段呈固态，温度下降点拨：根据【理解-状态】、【理解-保持平行】进行分析。

【初二】3.2晶体熔化和凝固图像详解同学们在学完晶体熔化和凝固的实验后，一定需要把物体在各个阶段的状态、吸放热情况、及温度变化等相关特征进行理解掌握。

下面张老师以下面的图像为例作为一个讲解：1.该物质属于晶体。

因为其在熔化和凝固过程中，尽管不断吸热和放热，其温度都保持不变。

我们将这两个保持不变的温度分别称为熔点和凝固点。

2.ABCD过程为晶体的熔化曲线，该过程持续吸热。

DEFG过程为晶体的凝固曲线，该过程持续放热。

3.AB过程晶体为固态。

吸热，温度升高。

B点晶体开始熔化，为固态。

物体温度达到熔点（230℃）；BC过程为晶体的熔化过程，固液共存态。

此过程吸热但温度保持不变。

晶体熔点为230℃，晶体熔化时间为4min；C点晶体刚好熔化结束，为液态。

CD过程晶体为液态，吸热，温度升高。

4.DE过程晶体为液态。

液态晶体放热，温度降低。

E点晶体开始凝固，为液态。

物体达到凝固点（230℃）。

EF过程为晶体凝固过程，为固液共存态。

此过程放热但温度保持不变。

晶体凝固点为230℃，晶体凝固时间为2min；F点晶体刚好凝固结束，为固态。

FG过程晶体为固态，放热，温度降低。

5.一般而言，同一种晶体的熔点等于凝固点。

例题1：如图所示是－10℃的冰受热后在熔化过程中温度随时间变化的图象。

(1)开始加热的最初5min内冰是______态。

(2)5—15min内冰逐渐______，此过程中是______态与______态共存的状态。

(3)到20min时，冰全部变成了______℃的水。

(1)固(2)熔化，固，液(3)10例题2：下图是某种晶体加热时，温度随时间变化的图象(加热在一标准大气压下进行，每分钟供热不变)。

根据图象可知：这种晶体的名称是_________，其熔点是_________，液态名称是_________，加热2分钟物体处于________状态，加热6分钟时，物体处于________状态，加热8分钟时的温度是_______，这种晶体熔化经历了_______分钟。

专题06 三种类型物态变化图像分析（解析版）1、探究物质熔化、凝固和沸腾的规律时，一般会利用图象形象地描述物质温度和吸收热量（即加热时间）之间的关系，这种方法叫图象法。

2、探究蒸发快慢的影响因素的实验中一般要利用控制变量法3、物态变化的图象直观、形象地表示了物质温度和吸放热之间的关系。

熔化和凝固图象中若有一段与时间轴平行的直线，则该物质是晶体；否则该物质是非晶体。

沸腾图象中与时间轴平行的直线所对应的温度是该液体的沸点。

考点1 熔化和凝固图像【典例11】（2021•凉山州）如图所示是某种物质熔化时温度随时间的变化的曲线图，下列分析正确的是（）典例分析＋变式训练考点直击解题方法与技巧A．AB段表示该物质温度逐渐升高，它的熔点也在逐渐升高B．在第8分钟时该物质已全部熔化C．该曲线可能是沥青熔化时温度随时间变化的图像D．该物质在BC段吸收热量但温度保持不变【答案】D。

【解答】解：A、从图象上看，AB段表示该物质温度逐渐升高，但不能表示它的熔点也在升高，故A错误；B、由图可知，在第8min时该物质刚开始熔化，而不是已全部熔化，故B错误；C、沥青是非晶体，该曲线是晶体的熔化图像，所以该曲线不可能是沥青熔化时温度随时间变化的图像，故C错误；D、BC段表示该物质温度不随时间改变，说明该物质正在熔化，因此该物质在熔化过程中吸收热量但温度保持不变，故D正确。

故选：D。

【典例12】（2021秋•建平县期末）小明发现严冬季节水缸里的水结冰了，但腌菜缸里的盐水却没有，小明猜想，水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响。

为了验证这一猜想，他研究盐水的凝固过程。

并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图象，如图甲所示。

盐水的凝固点为﹣2℃，由此证明了小明的猜想是正确（选填“正确”或“错误”）的，严寒的冬天，地面上的积雪不能及时熔化，会影响交通安全。

人们采取在雪上撒盐的方法，可使雪在较低气温下熔化。

原因是：在雪上撒盐可以降低（填“提高”或“降低”）雪的熔点。

熔化和凝固主要知识点：熔化和凝固：物质由固态变成液态的过程叫熔化，物质由液态变成固态的过程叫凝固晶体和非晶体：在熔化过程中物质的温度不变的物体叫晶体，物质的温度改变的物体叫非晶体熔点和凝固点：晶体熔化过程中保持不变的温度叫熔点，凝固过程中保持不变的温度叫凝固点。

同一晶体，其熔点和凝固点相同教学过程：实验一：将蜡烛点燃后倾斜一个角度，让烛油滴在一张白纸上。

观察整个过程中蜡烛物态的变化结论：物质从态变为态的现象叫熔化物质从态变为态的现象叫凝固活动：日常生活中熔化和凝固现象举例探究冰、烛蜡的熔化特点实验二：观察冰的熔化熔化实验仪器中放入碎冰块。

在冰块中插入温度计，计下这时温度计的示数，用酒精灯加热后，每隔0.5min记录一次温度计的示数，同时注意观察杯中冰状态的变化，直到冰块全部熔化后5min为止。

最后根据记录的数据实验三：观察蜡烛的熔化熔化实验仪器中放入少量的蜡烛。

将温度计的玻璃泡插入试管里的蜡烛中，温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底，要埋在蜡烛中。

把试管放在大烧杯的水中，往烧杯中导入热水，每隔半分钟记录一次蜡烛的温度，并观察蜡烛的同样是固体，为什么松香和冰块的熔化过程却不同呢？原来固体分为两种：晶体：有些固体如海波、冰、金属，有固定的熔化温度，这种固体叫做晶体。

晶体熔化的温度就叫做熔点。

非晶体：而有的固体如松香、石蜡、玻璃没有固定的熔化温度，熔化时温度不断升高，这种固体叫做非晶体。

问题：①在寒冷的北方，最低气温是―40℃，为什么不用水银温度计来测量气温？②熔化锡块时，可以把锡块放在铁锅里加热，但在熔化铁块时，为什么不能把铁块放在锡锅里加热呢？晶体熔化的两个条件：（1），（2）。

凝固：根据科学研究发现，凝固是熔化的反过程，它的过程与熔化恰恰相反。

凝固是一个放热过程。

熔融状态的晶体的两个凝固条件，缺一不可：①达到凝固点②放热对于同一种晶体，熔点与凝固点相同。

晶体和非晶体的熔化凝固图像晶体的熔化凝固图像非晶体的熔化凝固图像晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点。