探究固体熔化时温度的变化规律

吴玉刚

要点提炼

1.实验主要器材

（1）测量仪器：温度计和停表，分别测量物质熔化时的温度及熔化所需的时间。（2）搅拌器：通过搅拌使物体受热均匀。（3）石棉网：使烧杯底部受热均匀。（4）温度计：①温度计的玻璃泡应与待测物体充分接触且不能碰到试管底或试管壁；②读数时，视线要与温度计中液柱的液面相平。

2.实验操作及注意事项

（1）器材的组装顺序：应自下而上安装，目的是：①确保使用酒精灯外焰加热；②确保试管中装有固体的部分浸没在水中；③确保温度计的玻璃泡与固体充分接触。（2）选用小颗粒固体或将固体研成粉末的目的：使温度计的玻璃泡能够与固体物质充分接触，准确测温。（3）烧杯中的水要适量的原因：①水太多会延长实验时间；②水太少不能使固体浸没，会造成固体受热不均匀。（4）试管插入烧杯中的深度要适当：①试管不能接触烧杯底；②试管中装有固体的部分要浸没在烧杯内的水中。

3.实验现象与结论

（1）现象：晶体熔化时，固体逐渐减少，液体逐渐增多，温度不变；非晶体熔化时，固体逐渐变软、变稀，温度不断升高。（2）结论：晶体熔化时吸收热量，温度不变；非晶体熔化时吸收热量，温度不断升高。

拓展提升

1.水浴法加热的优点：水浴法加热是一种间接给物体均匀加热的方法， 能使被加热物体受热均匀且温度变化平稳，能很好地控制物体温度的上升，在探究过程中便于观察、比较、记录数据等。

2.缩短实验时间的方法：（1）用温水加热；（2）增大酒精灯的火焰；（3）适当减少水的质量。

3.晶体熔化过程中撤去酒精灯，晶体还会继续熔化的原因：水的温度高于晶体的熔点，晶体可以继续吸热。

4.熔化前后图线倾斜程度不同的原因：熔化前后物质的状态不同，相同时间内，液态比固态的温度变化量小，即对于同种物质来说，液态比固态吸热本领强。

探究应用

（原创）如图1是“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。

【制订计划与设计实验】

（1）安装图1装置时，应先确定（选填“铁圈A”或“铁棒C”）的位置。

（2）实验中应选用颗粒较（选填“大”或“小”）的冰块进行实验，图1装置不用酒精灯直接对试管加热，而是采用水浴法加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且冰的温度上升速度较（选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度。

（3）实验中在读取温度计示数时，图2中读数方法正确的是（选填“A”“B”或“C”），该时刻的温度是_________℃。

（4）實验过程中要注意观察试管内冰的__________，并记录_________和加热时间；当试管中的冰开始熔化时，立即将试管浸入另一只装有冰水混合物的烧杯中，发现冰不再熔化，该现象_________（选填“能”或“不能”）说明冰在熔化过程中需要吸热。

【进行实验与收集证据】下表是小明实验时记录的数据：

（5）根据实验数据，在如图3所示的坐标纸上绘制出冰的温度随时间变化的图象。

（6）由数据和图象可知，冰是_________（选填“晶体”或“非晶体”），加热到第4 min时物质处于_________（选填“固态”“液态”或“固液共存态”）。

【分析与论证】（7）由以上现象和数据知，冰熔化时的特点是不断_________热，温度_________。

答案：（1）铁圈A （2）小 慢 （3）B -3 （4）状态   温度 能（5）如图4所示 （6）晶体 固液共存态  （7）吸 不变

（作者单位：山东省枣庄市第三十九中学）