Question

3．每年冬天的大雪，給人民群眾的生活、生產(chǎn)帶來很多困難．小亮看到搶險(xiǎn)隊(duì)員在冰雪覆蓋的道路上灑大量的鹽，他產(chǎn)生了這樣的疑問：含鹽的冰熔化時(shí)跟純凈的冰熔化特點(diǎn)有何不同？含鹽濃度不同的冰，熔化特點(diǎn)有無區(qū)別？為此，他進(jìn)行了下列探究過程：
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]
他用同樣多的適量純水、淡鹽水、濃鹽水制得純冰、淡鹽冰、濃鹽冰，然后將這些冰弄碎放入試管中，在碎冰中插入溫度計(jì)，記下此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)．每隔0.5分鐘記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，同時(shí)觀察試管中冰塊狀態(tài)的變化．在選擇冰塊吸熱方式時(shí)他遇到了一個(gè)難題，現(xiàn)有如圖2所示的三種方法，請你為他選擇一種最佳的方法．你選擇的方法是A（選填“A”、“B”或“C”）．（當(dāng)時(shí)的室溫大約是10℃），這樣選擇選擇的理由是受熱均勻，時(shí)間適中，易于觀察冰的熔化狀態(tài)．

[測量數(shù)據(jù)]
在相同條件下測量三者的溫度變化，得到三條溫度變化曲線（純冰對應(yīng)曲線①、淡鹽冰對應(yīng) 曲線②、濃鹽冰對應(yīng)曲線③）．
[分析數(shù)據(jù)]根據(jù)曲線圖可知：利用鹽水制成的冰是（選填“是”或“不是”）晶體．
[得出結(jié)論]根據(jù)分析可以得到：在冰雪覆蓋的道路上灑鹽，可以降低（選填“提高”或“降低”）冰的熔點(diǎn)．
[拓展思維]小亮通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖線，又有了新發(fā)現(xiàn)：
（1）含鹽濃度越高的冰，熔化前升溫越快（選填“快”或“慢”）．
（2）小亮想起一件事，他們在學(xué)習(xí)熔化時(shí)，也用冰塊做了這樣的實(shí)驗(yàn)，但那次做實(shí)驗(yàn)時(shí)，測量冰熔化時(shí)的溫度不是0℃，請你分析造成冰的熔化溫度不是0℃的原因是什么？（只要講出一點(diǎn)即可）

Answer 1

分析 明火加熱和水浴加熱是通過給固體加熱的兩種方式．明火加熱快，不同部位受熱不均勻；水浴加熱稍慢，受熱均勻，易于觀察現(xiàn)象；
固體熔化吸熱且溫度不變，這種固體則稱之為晶體；在圖象上反映為隨著加熱時(shí)間的推移，溫度不再上升，這個(gè)階段便是晶體的熔化過程；
不同晶體其熔點(diǎn)可能不同，圖象中曲線①②③可分析出三種物質(zhì)在熔化時(shí)的溫度不同；
（1）圖象分析，相同時(shí)間內(nèi)，分析哪種物質(zhì)升高的溫度高；
（2）純冰、淡鹽冰、濃鹽冰的熔點(diǎn)不同，原因是因?yàn)闈B入了不同質(zhì)量的鹽；所以當(dāng)晶體中滲入別的物質(zhì)時(shí)，其熔點(diǎn)分發(fā)生改變．

解答 解：本實(shí)驗(yàn)中采用三種加熱方式，A采用的熱水加熱的方法即水浴加熱，主要優(yōu)點(diǎn)是使受熱物體受熱均勻，易于觀察且時(shí)間適中；B采用火焰加熱，火焰溫度較高，熔化加快，來不及觀察；C選項(xiàng)中室溫只有10℃，加熱時(shí)間過長；
由圖象可知，由鹽水制成的冰熔化時(shí)的溫度不變，即有固定的熔化溫度（熔點(diǎn)）；
由圖象可知純冰①的熔點(diǎn)是℃；淡鹽冰②的熔點(diǎn)是-3℃；濃鹽冰③的熔點(diǎn)是-7℃；即冰中含有鹽時(shí)，熔化時(shí)的溫度（熔點(diǎn)）會(huì)降低；
（1）在相同時(shí)間內(nèi)（3分鐘），純冰、淡鹽冰、濃鹽冰所吸收的熱是相同的；由圖象可知，濃鹽冰在3分鐘內(nèi)溫度從-15℃升高至-7℃；淡鹽冰從-15℃升高至-11℃左右；而純冰從-15℃升高至-13℃左右；
（2）同一種晶體其熔點(diǎn)是不變的，本題中冰由于含有鹽時(shí)，導(dǎo)致其熔點(diǎn)發(fā)生改變；
故答案為：[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]A；受熱均勻，時(shí)間適中，易于觀察冰的熔化狀態(tài)；[分析數(shù)據(jù)]是；[得出結(jié)論]降低；[拓展思維]（1）快；（2）冰可能含有雜質(zhì)．

點(diǎn)評 本題采用實(shí)驗(yàn)探究、圖象分析的方法，考察學(xué)生對物質(zhì)熔點(diǎn)的認(rèn)識；由于生活實(shí)驗(yàn)中的物質(zhì)不可能絕對純凈，因而在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論有可能與理論上物質(zhì)熔點(diǎn)存在差異性，要求學(xué)生客觀分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論．是一道中等難度的好題．