初中 物理 竞赛专区 八年级上册学案版块3 物态变化 专题3-2 晶体与非晶体辨析（学生版）

这是一份初中 物理 竞赛专区 八年级上册学案版块3 物态变化 专题3-2 晶体与非晶体辨析（学生版），共8页。学案主要包含了物质状态，物态变化，探究物质熔化的规律实验，晶体和非晶体的比较等内容，欢迎下载使用。
一、物质状态
1、物质通常有三种状态，即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
2、固体又可以分为晶体和非晶体。
常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等。
常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶、塑料等。
将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方，你能观察到什么现象？
将冰棒放在空烧杯中，过一会儿，你能发现什么现象？
现象：蜡烛逐渐变成烛油往下滴，滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。冰棒化成水。
以上事例说明物质的状态不是一成不变的。当物体温度发生变化时，物质的状态也往往发生改变。
二、物态变化
1、物质各种状态之间的变化叫物态变化。
2、物质从固态变为液态的过程称为熔化。
3、物质从液态变成固态的过程称为凝固。
凝固是熔化的相反过程。
三、探究物质熔化的规律实验
在物理学中，我们常常通过实验来探究物质熔化的规律，实验装置如下：
除以上装置外实验时还需要点火装置（火柴）和记录时间装置（秒表）
实验过程中需要记录不同时间对应的物质的温度，（如下表）
根据记录的实验结果在如下图所示的作出温度时间图象，进而得出规律。
当然我们也可以用类比的方法探究物质的凝固规律。
四、晶体和非晶体的比较
说明：晶体的熔化有温度达到熔点与继续吸热两个条件，二者缺一不可。
如果晶体的温度达到熔点但不能继续吸热，晶体就不能熔化，仍然处在固态。
如果可以从外界继续吸收热量，则晶体开始熔化，进入由固态变为液态的过程，如冰属于晶体，像冰变为水那样，物质从固态变为液态的过程称为熔化，晶体开始熔化时的温度称为熔点。当冰的温度升高到冰的熔点(也叫冰点)时，并继续吸热，冰便从同态逐渐变为液态。温度等于熔点时，晶体的状态可能是固态，可能是液态，也可能是同液共存态。
典例·解读
例1、下面是鹏鹏用水探究“固体熔化时温度随时间变化规律”的实验，请你帮助鹏鹏将实验过程补充完整．
（1）图甲是某时刻温度计的示数，则此时的温度是______℃；冰在熔化过程中要______（填“吸收”或“放出”）热量．
（2）图乙是根据鹏鹏测得的实验数据所绘出的温度随时间变化的图象，由图象可知冰是______（填“晶体”或“非晶体”），冰在熔化过程中温度______，在第6分钟时处于______（填“固态”“液态”或“固液共存状态”）．
【答案】（1）5；吸收；（2）晶体；不变；固液共存状态．
【解析】（1）由图知，温度计的分度值为1℃，液柱在零刻度线上，因此此时读数为5℃．冰在熔化过程中吸热．
（2）由图象知，冰熔化时有一段时间内，温度不变，此时是冰的熔点，因此冰是晶体．在第6分钟时，冰正在熔化，此时物质处于固液共存的状态．
例2、我国研制的一种聚乙烯材料，超过40℃时完全熔化，低于15℃时完全凝固；有人设计，把这种材料制成小颗粒，掺在水泥中制成地板或墙板，在昼夜温度变化大的地区用这种地板和墙板修筑房屋，便可以起到调节室温的作用：
（1）这种设计的原理是：当气温升高时，该材料______热______，使室内温度不致上升太高或太快；当温度降低时，该材料会______热______，使室内温度不致降得太低或太快．
（2）该材料属于______（填“晶体”或“非晶体”）．
（3）下列哪个图象能表示该材料放热降温的过程______
【答案】（1）吸；熔化；放；凝固；（2）非晶体；（3）D．
【解析】（1）当气温升高时，该材料吸热熔化，使室内温度不致上升太高或太快；当温度降低时，该材料会放热凝固，使室内温度不致降得太低或太快．
（2）该材料超过40℃时完全熔化，低于15℃时完全凝固，也就是说该材料在熔化时不断吸收热量，温度不断升高，在凝固时，不断放出热量，温度不断降低，属于非晶体．
（3）A、是晶体的熔化图象，不符合题意； B、是非晶体的熔化图象，不符合题意；
C、是晶体的凝固图象，不符合题意； D、是非晶体的凝固图象，符合题意．
培优·训练
一、选择题
1、在下列所示图象中,能描述晶体凝固过程的是( )
A. B. C. D.
2、海波的熔点是48℃，那么温度为48℃的海波的状态是 （ ）
A .一定是液态 B .一定是固态 C .一定是固液共存状态 D .以上三种状态都可能
3、天气炎热，想想刚从冰箱里拿出来的冰棒就浑身凉爽。下列关于“冰棒现象”的分析，正确的是（ ）
A .刚从冰柜里拿出的冰棒，包装纸上沾有“白霜”，属于凝固现象
B .冰棒放入茶杯，杯子外壁会“出汗”，属于液化现象
C .剥去包装纸，冰棒“冒气”，属于汽化现象
D .剥去包装纸，过一会儿，冰棒“流汗”，属于液化现象
4、关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A．晶体和非晶体在熔化过程中温度都升高 B．晶体有熔点，非晶体没有熔点
C．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热 D．天上飘落的雪花是非晶体
5、下列各物质中，全部都是晶体的一组是（ ）
A．石英、玻璃、金属 B．冰、食盐、金属
C．松香、水晶、金属 D．海波、金刚石、沥青
6、玻璃在200℃时开始熔化，温度升到300℃时还没有熔化完．由此可知（ ）
A．玻璃难熔化 B．玻璃太大了
C．玻璃是晶体 D．玻璃是非晶体
7、如图所示的是某种物质发生物态变化过程中的温度—时间图象。该物态变化过程可能是( )。
A．水的凝固过程 B．海波的凝固过程
C．玻璃的凝固过程 D．蜡的凝固过程
8、两盆冰水混合物，各自处于太阳下和背阴处，在盆内冰尚未熔化完以前，用温度计去测盆内水的温度时 （ ）
A .太阳下的那盆水温度较高 B .背阴处的那盆水温度较高
C .两盆水的温度一样高 D .不知气温高低，无法判断
9、下列现象发生的过程中，放出热量的一组是( )
①冰雪消融 ②积水干涸 ③滴水成冰 ④霜满枝头
A .①② B .①③ C .②④ D .③④
10、把一块-5℃的冰投入到足够多的0℃的水中（周围气温也是0℃），过一段时间后，下列说法正确的是（ ）
A .水停止蒸发 B .有些冰熔化成水，水的质量增加
C .冰和水的质量都不变 D .有些水凝固成冰，冰的质量增加
11、 在气温是0℃的情况下，用一小金属盆装冰水混合物，置于装0℃的酒精的大盆中，如图所示，在两盆液体中分别各插一温度计甲和乙，用电扇吹液面时，内盆仍为冰水混合物，外盆仍有许多酒精，在此过程中（ ）
A .内盆中，冰与水比例增加 B .内盆中，冰与水比例不变
C .甲、乙两支温度计示数相同 D .甲温度计的示数低于乙温度计
12、将两种或多种金属在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔化物：合金，这是制取合金的常用方法之一，由下表数据判断，不宜采用上述方法来制取的合金是（ ）
A .铜铁合金 B .镁铁合金 C .铝钠合金 D .铜铝合金
13、如图所示，甲、乙分别是酒精在标准大气压下熔化和沸腾时温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A .固态酒精是非晶体 B .在-117℃时，酒精处于液态
C .酒精温度计可以用来测量沸水的温度 D .酒精在沸腾过程中吸热但温度不变
14、一个杯子中装有特殊金属制成的勺子，把热水瓶中的开水（略低于100℃）倒入杯中，一会儿金属勺熔化了。当杯中的水温降为室温（26℃）后，杯中凝固出一金属块。关于这种金属的下列判断正确的是（ ）
A .该金属凝固点低于100℃ B .该金属熔点低于26℃
C .该金属凝固点高于100℃ D .该金属熔点高于100℃
15、如图，将冰块放入空易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半钟，测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0℃．这时时易拉罐的下部和底部，就会发现有白霜。这是因为（ ）
A .盐使冰的熔点低于0℃，白霜的生成是凝华现象
B .盐使冰的熔点高于0℃，白霜的生成是凝华现象
C .盐使冰的熔点低于0℃，白霜的生成是凝固现象
D .盐使冰的熔点高于0℃，白霜的生成是凝固现象
第15题图 第16题图
16、架设两套完全相同的（如图甲所示）加热装置，两套装置的试管中分别装有少量的相等体积的M固体和N固体．它们的加热时间——温度曲线如图乙所示（M为实线，N为虚线），在35min内M物质从固体熔化成了液体，N物质始终是固体．则下列说法正确的是（ ）
A .这种加热方法一般称为“水浴法”，优点是被加热物质受热较均匀，缺点是加热温度一般不会超过100℃
B .由图乙知，M，N肯定都是晶体
C .由图乙知，M，N肯定都是非晶体
D .由图乙知，M肯定是晶体，N肯定是非晶体
二、填空题
1、某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时，不知道给药品降温用冰好，还是盐水结成的冰好？他们动手测量了盐水的凝固点．
（1）在选择器材时，小明提出不要使用量程为﹣2℃～102℃的温度计，要使用量程为﹣20℃～102℃的温度计，这样考虑主要是基于什么假设？
（2）小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图象如图所示，则小明所测盐水的凝固点是_______℃．
（3）他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是200ml，小明加了1汤匙的盐，而小红加了3汤匙的盐，由此作出猜想：盐水的凝固点与盐水的浓度有关．接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：
分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点_______．
（4）小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为﹣18℃，你认为他的判断准确吗？ _______（准确/不准确），你判断的理由是____________________________．
（5）你认为给冷藏盒中药品降温最好选用______________（冰/适当浓度盐水结成的冰）．

2、已知某种疫苗要求在0℃以下存放，常用保温瓶不能满足需要。为保障药品在0℃以下存放，物理兴趣小组的同学设计了如图所示的保温盒。
（1）其中药品应放置于_______（选填“A”或“B”）处，另一处空间放置低温物质。
（2）关于保温盒填充材料，你选择_______（选填“铝合金”“发泡塑料”或“砂石”）
（3）关于放置在保温瓶内的低温物质的选择，小明认为只要放普通冰块即可，小华却认为应该放置由盐水凝固而成的冰块（简称“盐冰”）。
你支持_______的选择，依据是：①这两种冰，_______的熔点更低；
②____________________________（题目中的某段文字）。
（4）进一步分析其原理：低温物质在运输途中发生_______（填物态变化）而吸收大量的热，从而保证冷藏效果。
（5）在“青少年科技创新大赛”中，小智同学发明了一种“神奇恒温杯”，他在双层玻璃杯的夹层中封入适量的熔点为48℃的海波晶体。开水倒入杯中后，水温会迅速降至适合人饮用的48℃左右，并能较长时间保持水温不变，这主要是利用海波______。
A. 汽化吸热、液化放热 B. 熔化吸热、凝固放热
C. 升华吸热、凝华放热 D. 熔化吸热、液化放热
3、用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律，请回答下列问题。
（1）除图甲所示的实验器材外，还需要的实验器材有火柴和______。
（2）将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且萘的温度上升速度较______（填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度。
（3）将温度计插入试管中时，温度计的玻璃泡在放置上有什么要求?__________________________，__________________。实验中要不停地用搅拌器搅拌，其目的是________________________。
（4）给萘加热一段时间后，可看到烧杯中有“白汽”冒出，“白汽”是______（填序号)。
A．水蒸气 B．小水珠
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
温度/℃
晶体
非晶体
常见物质
冰、海波、萘、食盐、各种金属
玻璃、松香、蜡、沥青
熔点和凝固点
有
无
熔化过程
吸收热量，温度不变
吸收热量，温度升高
凝固过程
放出热量，温度不变
放出热量，温度降低
熔化条件
温度达到熔点，继续吸收热量
继续吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点，继续放出热量
继续放出热量
熔化图象
凝固图象
金属
钠
镁
铝
铜
铁
熔点/℃
97.5
649
660
1083
1535
沸点/℃
883
1090
2467
2567
2750
盐水浓度（%）
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
36
凝固点（℃）
0
﹣2
﹣4
﹣6
﹣8
﹣11
﹣15
﹣18
﹣17
﹣1.8
﹣0.4
0