题目
纯金属结晶是在____下进行的,其结晶过程可用____来描述。液态金属的结晶过程包括____与____两个基本过程;纯金属结晶时总有____放出,遵循____、____规律,且必须在有____的条件下才能进行结晶。
纯金属结晶是在____下进行的,其结晶过程可用____来描述。液态金属的结晶过程包括____与____两个基本过程;纯金属结晶时总有____放出,遵循____、____规律,且必须在有____的条件下才能进行结晶。
题目解答
答案
纯金属结晶是在恒温下进行的,其结晶过程可用温度-时间曲线来描述。液态金属的结晶过程包括晶核形成与晶核长大两个基本过程;纯金属结晶时总有潜热放出,遵循形核、长大规律,且必须在有过冷度[1]的条件下才能进行结晶。
-
恒温:纯金属在结晶过程中温度保持不变,直到完全凝固。
-
温度-时间曲线:通过记录冷却过程中的温度变化,可观察到平台期,对应结晶过程。
-
晶核形成与晶核长大:结晶本质是原子从无序液态排列成有序晶体结构,需先形成稳定晶核,再不断长大。
-
潜热:结晶过程释放能量,补偿热损失[2],维持温度恒定。
-
形核与长大:结晶的两个基本步骤,缺一不可。
-
过冷度:实际结晶温度低于理论熔点,提供驱动力使液态原子有序排列。
综上,填空应依次填入:恒温、温度-时间曲线、晶核形成、晶核长大、潜热、形核、长大、过冷度。
答案:
恒温;温度-时间曲线;晶核形成;晶核长大;潜热;形核;长大;过冷度
解析
本题主要考查纯金属结晶的相关知识,解题思路是依据纯金属结晶的基本原理和特性,对每个空所涉及的概念进行分析和填写。
- 纯金属结晶的温度特性:纯金属具有固定的熔点,在结晶过程中,其温度保持恒定,直到结晶完全结束,所以第一个空应填“恒温”。
- 结晶过程的描述方式:温度 - 时间曲线能够直观地记录液态金属在冷却过程中的温度变化情况。当纯金属开始结晶时,由于结晶放热与散热达到平衡,温度会出现一段平台期,这个平台期就对应着结晶过程,因此第二个空填“温度 - 时间曲线”。
- 液态金属结晶的基本过程:结晶的本质是原子从液态的无序排列转变为晶体的有序排列。这个过程首先需要形成一些稳定的微小晶体核心,即晶核形成;然后这些晶核会不断地吸收周围的原子而长大,所以第三个和第四个空分别填“晶核形成”和“晶核长大”。
- 结晶时的能量变化:纯金属在结晶过程中,原子从高能的液态状态转变为低能的固态状态,会释放出能量,这种能量被称为潜热,故第五个空填“潜热”。
- 结晶遵循的规律:结晶过程就是先形成晶核,然后晶核长大的过程,所以遵循“形核”和“长大”规律,第六个和第七个空分别填“形核”和“长大”。
- 结晶的条件:液态金属要发生结晶,实际结晶温度必须低于理论熔点,这个温度差就是过冷度,过冷度为原子的有序排列提供了驱动力,所以第八个空填“过冷度”。