探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律是熱學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，也是中考高頻考點(diǎn)，主要考查同學(xué)們對(duì)圖像、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力。

一、問題探究，釋疑解惑

1.安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，為何要按照自下而上的順序進(jìn)行？

答：酒精燈需用外焰加熱，所以要先放好酒精燈，再固定鐵圈的高度；而溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸沒到液體中，但不能碰到容器壁和容器底，所以要放好燒杯后，再調(diào)節(jié)溫度計(jì)的高度，因此必須按照自下而上的順序進(jìn)行。

2.使用石棉網(wǎng)的目的是什么？

答：使物體受熱均勻。

3.被加熱固體的顆粒大小有什么要求？為什么？

答：盡可能用粉末或碎塊狀，這樣受熱均勻。

4.在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么不用酒精燈直接對(duì)試管加熱，而要把試管放在有水的燒杯中，再用酒精燈對(duì)燒杯加熱呢？

答：這種加熱方式叫做“水浴加熱”。目的：（1）使被加熱的物質(zhì)受熱均勻；（2）使被加熱的物質(zhì)受熱緩慢，從而使其慢慢熔化，便于觀察溫度變化的規(guī)律。

5.水浴法加熱對(duì)燒杯中的水量有什么要求？

答：燒杯中水的量不宜太多，避免加熱時(shí)間過長，要求是能夠浸沒試管中裝有的固體，同時(shí)試管不能接觸到燒杯底和側(cè)壁。

6.比較晶體和非晶體熔化時(shí)的溫度變化圖像，會(huì)發(fā)現(xiàn)晶體和非晶體的熔化有什么不同？

答：晶體在一定的溫度下熔化，即晶體有固定的熔點(diǎn)；而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)。

7.非晶體熔化和凝固過程有什么特點(diǎn)？

答：非晶體在熔化過程中，逐漸變軟、變稀，最后全部變成液態(tài)，此過程中吸熱，溫度逐漸升高；非晶體在凝固過程中，逐漸變稠、變黏、變硬，最后全部變成固態(tài)，此過程中放熱，溫度逐漸降低。

8.當(dāng)固體完全熔化后再加熱，為什么升溫比熔化前慢或快？

答：比較此物質(zhì)固態(tài)和液態(tài)的比熱容大?。喝艄虘B(tài)時(shí)的比熱容小于液態(tài)時(shí)的比熱容，則液態(tài)時(shí)升溫慢；若固態(tài)時(shí)的比熱容大于液態(tài)時(shí)的比熱容，則液態(tài)時(shí)升溫快。

9.如何通過晶體的熔化圖像判斷出該晶體的熔點(diǎn)？

答：圖像中平行于時(shí)間軸的線段所對(duì)應(yīng)的溫度即為該晶體的熔點(diǎn)。

二、典例探究，觸類旁通

例如圖1，某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置，來探究海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，繪出圖乙所示的圖像。

（1）圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)按______（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序組裝。圖中溫度計(jì)的示數(shù)為______℃。

（2）由圖乙可知海波是______（選填“晶體”或“非晶體”），海波的熔點(diǎn)是______℃。海波在熔化過程中持續(xù)吸熱，溫度______（選填“升高”“降低”或“不變”）。

解析：（1）在實(shí)驗(yàn)中需要用酒精燈的外焰加熱，所以應(yīng)先確定燒杯的高度，按照自下而上的順序組裝；由圖甲可知，溫度計(jì)的分度值為1 ℃，示數(shù)為38 ℃。（2）由圖乙可知，海波在熔化過程中持續(xù)吸熱，溫度不變，所以海波是晶體，海波的熔點(diǎn)是48 ℃。

答案：（1）自下而上 38 （2）晶體 48 不變

拓展訓(xùn)練

如圖2，圖甲所示是“探究冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。

【制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

（1）安裝甲圖裝置時(shí)，應(yīng)先確定______（選填“鐵圈A”或“鐵棒C”）的位置。

（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用顆粒較______（選填“大”或“小”）的冰塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甲圖裝置不用酒精燈直接對(duì)試管加熱，而是采用水浴法加熱，這樣做不但能使試管受熱均勻，而且能使冰的溫度上升速度較______（選填“快”或“慢”），便于記錄各個(gè)時(shí)刻的溫度。

（3）實(shí)驗(yàn)中在讀取溫度計(jì)示數(shù)時(shí)，圖乙中讀數(shù)方法正確的是______（選填“D”“E”或“F”），該時(shí)刻的溫度是______℃。

（4）實(shí)驗(yàn)過程中要注意觀察試管內(nèi)冰的_______，并記錄______和加熱時(shí)間；當(dāng)試管中的冰開始熔化時(shí)，立即將試管浸入到另一只裝有冰水混合物的燒杯中，發(fā)現(xiàn)冰不再熔化，該現(xiàn)象______（選填“能”或“不能”）說明冰在熔化過程中需要吸熱。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】下表是小明實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的數(shù)據(jù)：

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在如圖丙所示的坐標(biāo)紙上繪制出冰的溫度隨時(shí)間變化的圖像。

（2）由數(shù)據(jù)和圖像可知，冰是______（選填“晶體”或“非晶體”），加熱到第4 min時(shí)物質(zhì)處于______（選填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”）。

【分析與論證】由以上現(xiàn)象和數(shù)據(jù)知，冰熔化時(shí)的特點(diǎn)是不斷______熱，溫度______。

答案：【制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）鐵圈A （2）小 慢 （3）E -3 （4）狀態(tài) 溫度 能

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】（1）如圖3所示 （2）晶體 固液共存態(tài)

【分析與論證】吸 不變

（作者單位：山東省棗莊市薛城區(qū)教育局）