探究固體熔化時溫度的變化規律

管志會

探究固體熔化時溫度的變化規律實驗是中考經常考查的一個重要實驗，下面歸納探究過程中一些常見的問題和涉及的主要知識點。

[實驗要點]

1.實驗時的注意事項

（1）實驗器材的組裝和調整：自下而上，根據酒精燈外焰位置確定上方器材的位置。

（2）整理器材的順序：自上而下。

（3）實驗中應選用較小的固體顆粒，確保受熱均勻。

（4）溫度計玻璃泡全部浸沒在待測物體中，但不能碰到試管壁和試管底，否則會導致測量結果不準確。

（5）燒杯中水量的要求：能夠浸沒試管中裝有的固體即可。

（6）試管插入燒杯中的位置要適當：試管中裝固體物質的部分要完全浸在水中；試管不能接觸燒杯壁和燒杯底，否則會導致試管中的物質受熱不均勻。

（7）記錄溫度的時間間隔不能太大，否則有可能記錄不到晶體熔化時溫度不變的過程，無法看出晶體與非晶體的差異。

2.實驗結論

晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點；晶體熔化時吸收熱量，溫度保持不變；非晶體熔化時吸收熱量，溫度逐漸升高。

[實驗拓展]

1.酒精燈的使用：用酒精燈的外焰加熱，因為外焰溫度最高。

2.石棉網的作用：使玻璃容器受熱均勻，避免炸裂。

3.使用攪拌器的優點：通過攪拌使固體受熱均勻。

4.使用水浴法加熱的優點：可以使試管中的物質受熱均勻；物質溫度上升較慢，便于記錄各個時刻的溫度。

5.固體物質完全熔化后，再加熱一段時間的目的：通過對比，便于觀察熔化過程中和熔化結束后溫度變化的規律。

6.撤去酒精燈，晶體仍能繼續熔化的原因：燒杯內水的溫度高于物質的熔點，晶體可以繼續吸熱。

7.實驗數據或圖象分析

（1）根據實驗數據描繪溫度—時間圖象：先描點，再用平滑的曲線連接。

（2）晶體與非晶體的判斷、晶體熔點的確定：數據中若有一段時間溫度不變，則該物質為晶體，不變的溫度為熔點，這段溫度不變的時間為熔化時間；若數據中物質溫度隨時間的變化而變化，則該物質為非晶體。

（3）晶體在不同時間段狀態的判斷：熔化前為固態，熔化過程中為固液共存態，熔化完成后為液態。

[能力提升]

（2022·遼寧·大連）小明在探究“某固體熔化時溫度的變化規律”時，所用實驗裝置如圖1甲所示。

（1）除了實驗裝置中的器材外，還需要的測量工具是_______________。

（2）放置溫度計時，考慮到固體熔化前后體積的變化，溫度計玻璃泡應該放置在固體顆粒中間略_______________（選填“靠上”或“靠下”）的位置。

（3）實驗過程中，小明每隔一段時間記錄一次溫度，觀察到第[5min]時試管內出現液體，第[10min]時試管內固體全部變成液體。根據實驗數據在方格紙上描點如圖1乙所示，請用筆畫線，將圖象補充完整。

（4）由圖1乙中圖象可以判斷出該固體是晶體，依據是_______________。

（5）小剛也用該固體和相同的實驗裝置完成了實驗，他根據數據畫出的圖象如圖1丙所示，則小剛實驗中存在的問題可能是_______________（寫出一條即可）。

答案：（1）秒表 （2）靠下 （3）如圖2所示 （4）該物質在熔化過程中吸收熱量，溫度保持不變 （5）物質的質量較小，熔化過程較快

（作者單位：河北省興隆縣青松嶺鎮中學）