第4章 物质的特性 综合复习(知识点+练习)

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名称 第4章 物质的特性 综合复习(知识点+练习)
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文件大小 3.5MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-07-13 00:00:00

文档简介

第1节 物质的构成
知识点1 物质由分子构成
1.分子是构成物质的一种__微粒__。同种物质由相同的分子构成,不同的物质,其构成的分子也不同。由分子构成的常见物质有:氧气、水、二氧化碳、酒精、糖、淀粉、油等。
2.分子的大小:分子体积很小,无法用肉眼和光学显微镜观察,但可以用扫描隧道显微镜观察。
注:①分子不是构成物质唯一的微粒,还有些物质由其他微粒(原子、离子)构成,如各种金属都是由不同的金属原子直接构成的,食盐是由钠离子和氯离子构成的。②分子是保持物质化学性质的微粒。
知识点2 分子在不停地做无规则运动
1.扩散现象是由于__分子的运动__而使不同物质彼此进入对方的现象。
2.扩散现象可以在固体、液体和气体中发生,并且温度越高,扩散越快。
3.扩散现象表明构成物质的分子都在不停地做无规则运动。由于分子的无规则运动跟温度有关,所以分子不停的无规则运动又叫做热运动。分子的热运动与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈。
知识点3 分子之间存在空隙
1.任何物质的分子之间都存在着一定的__空隙__,物质在不同状态时,分子间的空隙是不一样的。一般来说,对于同种物质分子之间的空隙,气态>液态>固态,但也有特殊情况,如水在固态时(结冰状态)的分子间隔大于液态水分子间隔。
2.分子之间的空隙的验证
一定体积的水和酒精混合均匀后总体积小于水和酒精的体积之和。要使两种物质相混合后总体积减少,必须满足两个条件:一是分子之间有空隙,二是两种物质分子的大小不同(空隙不同),两个条件缺一不可。
知识点4 分子之间存在引力和斥力
1.物质是由大量做无规则运动的分子构成的,构成物质的分子之间存在着相互作用的引力。正是由于分子之间的引力,将分子与分子聚集在一起,构成了各种固体和液体。不但物体内部的分子之间存在着引力,两个物体接触面上的分子之间同样存在着相互作用的引力。
2.物质内部的分子之间不但存在引力,同时也存在斥力。正是由于分子之间的斥力,使物质内部的分子很难靠得很近。
3.由于分子之间存在作用力,故固体能够保持一定的体积和形状;液体虽能保持一定的体积,但没有一定的形状,具有流动性;气体则能充满它所能达到的空间,既没有一定的体积,也没有一定的形状。
说明 分子运动论的三个主要观点:(1)分子间存在空隙;(2)分子间存在相互作用力(包括引力和斥力);(3)分子在不停地做无规则的运动。
易错点1 不能利用分子的性质解释一些现象
【例1】下列客观事实的微观解释正确的是( A )
选项 客观事实 微观解释
A 一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同 分子构成不同
B 品红在热水中扩散比在冷水中快 水分子间存在间隔
C 水蒸发变成水蒸气,所占体积变大 水分子的体积增大了
D 6000L氧气加压时可装入容积为40L的钢瓶中 分子的体积很小
【易错辨析】掌握分子的基本性质,及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键,没有搞清分子的性质与记准确,所以在利用分子特征解释一些现象时,就无法搞清分子特征与现象的关系,是出现错误的主要原因。
易错点2 对分子运动中分子的界定不清
【例2】下列现象中,不能用分子热运动的观点来解释的是( B )
A.打开香皂盒会闻到香味
B.擦黑板时粉尘飞扬
C.水和酒精混合后体积变小
D.液体很难被压缩,说明分子间有斥力
【易错辨析】学生对分子动理论内容的理解情况,需要将物理知识和生活实际联系后进行解答。
1.下列事例中,不能用“分子热运动”解释的是( A )
A.环境恶化,尘土满天飞
B.炒菜时加盐使菜变咸
C.室内喷空气清新剂,香气四溢
D.鸡蛋腌制几个月后,蛋清蛋黄都变咸了
2.下列说法不正确的是( C )
A.用光学显微镜不能观察到分子
B.酒精是由酒精分子构成
C.一滴很小的水就是一个分子
D.自然界中有很多种分子
3.在抗击“新冠肺炎”时期,对一些防护措施的科学解释正确的是( A )
A.有些家庭用醋熏房间,加热使醋温度升高,醋分子的无规则运动加剧
B.有些家庭用醋熏房间,加热使醋温度升高,醋分子的无规则运动减缓
C.学校用消毒水擦拭门窗后,可以闻到一些气味,说明分子之间有空隙
D.学校用消毒水擦拭门窗后,可以闻到一些气味,说明分子非常的小
4.将水和酒精混合后在一起得到的混合液的体积__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)混合前水和酒精的体积之和。解释产生这一现象的原因__分子之间存在空隙__。在针筒内充满水,将针筒口堵住,用手推压活塞,水的体积几乎没有变小。解释产生这一现象的原因是__分子之间存在斥力__。
5.用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起,然后将它们悬挂起来,并在下方挂一重物,发现两铅柱不分开(如图甲)。对此现象,小金有疑惑:两铅柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成?于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内(如图乙),逐渐抽出钟罩内的空气。
(1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强__逐渐变小__(填“逐渐变小”“一直不变”或“逐渐变大”)。
(2)如果在抽气过程中,钟罩内两铅柱分开了,则__不能__(填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。
(3)如果在抽成真空时,钟罩内两铅柱也不分开,则__能__(填“能”或“不能”)确定甲图所示的两铅柱间有其他引力存在。
6.分子间存在引力,物体内部的分子必然由于引力的作用而无间隙的团聚在一起是吗?请你用实验或一个现象来说明。
分子间同时存在相互作用的引力和斥力,分子也是不停地做无规则运动,不会由于引力的作用而无间隙的团聚在一起,扩散现象就说明了这一点。
7.小明同学将左右手的各一根手指分别插入盛有热水和冷水的玻璃杯中(如图甲),过一会儿两手指的感觉不相同;再把这两根手指拿出同时插入盛有温水的玻璃杯中(如图乙),这时两手指的感觉__不相同__(填“相同”或“不相同”)。拿出手指,用滴管分别向盛有热水和冷水的两个玻璃杯中,同时小心地滴入一滴红墨水(如图丙),实验观察到的现象是__热水杯中的红墨水比冷水杯中的红墨水扩散得快__。前一个实验现象说明__只凭感觉来判断物体的温度是不可靠的__;后一个实验现象说明__温度越高,热运动越剧烈__。第2节 质量的测量
知识点1 正确理解质量的概念、单位与测量方法
1.质量是指物体所含__物质__的多少,通常用字母m表示。
2.质量是物体的一种属性,不随__形状__、__状态__、__温度__和__位置__的变化而改变。
3.质量标准物——国际千克原器,保存在法国巴黎国家计量局内。
4.质量的单位:主单位(SI制)是千克(kg),其他常用的还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)等。常用的单位按从大到小的顺序有:t、kg、g、mg,其相互间的换算关系为:1t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg
5.质量的测量工具
生活中常用秤测量质量,常见的如杆秤、磅秤、电子秤等。实验室中,用托盘天平或物理天平测量质量。
知识点2 常见物体质量的估测
对生活中常见物体质量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,首先要对选项中涉及的几个物体的质量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
知识点3 正确使用托盘天平
基本步骤:
1.调平:把天平放在水平台上,用镊子将游码拨至标尺左端的零刻度线处。调节横梁右端的平衡螺母(若指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向右调,反之,平衡螺母向左调),使指针指在分度盘中央刻度线处,此时横梁平衡。
2.称量:将被测量的物体放在左盘,估计被测物体的质量后,用镊子向右盘里按由大到小的顺序加减适当的砝码,并适当移动标尺上游码的位置,直到横梁恢复平衡。
3.读数:天平平衡时,左盘被测物体的质量等于右盘中所有砝码的质量加上游码对应的刻度值。
4.整理:测量结束要用镊子将砝码夹回砝码盒,并整理器材,恢复到原来的状况。使用天平时要注意:
(1)每个天平都有自己的称量范围(量程),被测物体的质量不能超过量程。
(2)被测物体放左盘,砝码放右盘。
(3)向右盘中加减砝码要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏,防止砝码生锈。加砝码要从大到小,以防砝码不够用。
(4)潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中称,可放在烧杯中或称量纸上称。
易错点1 常见物体质量的估测不准确
【例1】下列对常见物体质量的估计中正确的是( D )
A.一元硬币的质量为5×104mg
B.你身体的质量为0.01t
C.一个苹果的质量为2kg
D.一张课桌的质量为1×104g
【易错辨析】造成错误的主要原因是生活经验不足,单位没有根据需要而转化。首先要对选项中涉及的几个物体的质量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
易错点2 托盘天平的使用方法不规范或不当
【例2】下列有关托盘天平的使用说法正确的是( B )
A.称量前,应调节平衡螺母或移动游码
B.称量前,应估计被测物体的质量,以免超过量程
C.称量时,左盘放砝码,右盘放物体
D.称量时,向右移动游码,相当于向左盘加砝码
【易错辨析】造成错误的主要原因是下面的规范操作没有搞清楚。
(1)对天平不平衡时的处理,在调节过程中要依靠调平衡螺母(游码先归零),在称量过程中则要靠增减砝码或移动游码,当然,我们还要根据具体偏转的方向来确定;
(2)对于天平来说,正确的操作应该是左物右码,且加减砝码用镊子;
(3)天平在使用时不能超过最大量程;
(4)天平使用过程中的注意事项:
①在托盘天平上称量药品时,要注意称量一般药品时,要在左右盘上放相同质量的纸,如果称量易潮解、有腐蚀性的药品时,必须放到玻璃器皿中称量,否则会把托盘腐蚀,造成称量的误差;②向右盘中添加砝码时,按照从大到小的顺序添加;③天平在使用过程中不能再调节平衡螺母,只能通过加减砝码或调节游码使横梁达到平衡。
1.决定一个物体质量大小的因素是( A )
A.物体所含物质的多少
B.物体的形状
C.物体所在的空间位置
D.物质的状态
2.下列关于质量的说法正确的是( D )
A.玉兔二号从地球到月球质量变小了
B.白糖热化抽丝制成棉花糖后,质量变大了
C.1kg的海绵和1kg的石块,石块的质量大
D.科学课本从温州快递到杭州,质量是一样的
3.在用一架已经调节平衡的天平称取10g食盐的过程中,若发现指针向右偏,则下列采取的措施正确的是( C )
A.减少食盐     B.加砝码
C.添加食盐 D.调节平衡螺母向左旋
4.如图甲所示冰块熔化成水,物体的状态发生了变化,其质量__不变__;泥团被捏成泥人,如图乙所示,物体的形状发生了变化,其质量__不变__;如图丙所示,宇航员把食物带到太空后质量__不变__(以上三空均填“变大”“变小”或“不变”)。由此说明物体的质量不随物体的__状态__、__形状__、__位置__的变化而变化。
5.如下图是小明在某次物理实验中的操作,仔细观察并回答下列问题:
(1)请写出图中托盘天平主要结构的名称:
②__游码__,④__平衡螺母__。
(2)小明在调节平衡时发现指针如图甲所示,接下来他的操作应该是__将平衡螺母右移动直至指针对准中央刻度线__。
(3)小明按照正确的操作步骤称量某物体质量,天平平衡时所加砝码和游码位置如图乙所示,从图乙中读出小明这次所称物体的质量是__62.4g__。
(4)若砝码磨损了,称量的结果比实际质量__大__(填“大”或“小”)。
(5)小明称完上述物体后还想准确称取5克食盐,于是他重新调节天平平衡后,在称量过程中又出现如图甲所示的情况,则该同学下一步的操作是__适当减少食盐,使指针对准中央刻度线__。
6.小明同学在用天平测量物体质量的实验中,首先取来托盘天平放在水平桌面上,发现天平指针如图甲所示。
(1)他应采取的措施是__将游码移至标尺零刻度线处,将平衡螺母向右调__。
(2)天平调节平衡后,小明按如图乙所示的方法来称量物体的质量。小华立即对小明说:“你操作时至少犯了两个错误。”小华所说的错误是指__不应用手拿砝码;物体和砝码位置放反了__。
(3)小明虚心地听取了小华的建议,重新进行操作。在称量过程中,又出现了图甲所示的情况,他应__向右盘增加砝码或向右移动游码__。
(4)天平再次平衡后,所用砝码和游码的位置如图丙所示,那么小明所称量物体的质量是__47.4__g。
7.现在厂家有一批规格为1m×1m×1m的立方体水泥块,已知这种水泥块每块的质量为2500kg,某工地需要100块这种水泥块,要求厂家运到工地,厂家只有限载8t的货车,则需要运__34__车才能完成。第3节 物质的密度
知识点1 有关密度的概念、公式与单位等
1.概念:单位体积的某种物质的质量。
2.公式:密度=质量/体积(ρ=m/V)。
3.单位:克/厘米3或者千克/米3,1克/厘米3=1000千克/米3。
4.水的密度是1.0×103千克/米3,它表示的意义是__每立方米的水的质量是1000千克__。
说明 物质的质量、体积、密度之间的关系:①同种物质,密度相同,故同种物质质量大的,体积也大,即密度相同时,质量与体积成正比。②不同种物质,密度一般__不同__,体积相同的不同物质,质量与密度成正比,即体积相同的不同物体,质量大的密度也大。③质量相同的不同物质,体积与密度成反比,即质量相同的不同物质,体积越大,密度越小。
5.密度是物质的一种特性,与质量、体积__无关__。物质的密度与物质状态、温度有关,同种物质状态不同,密度__不同__。
6.了解常见物质的密度,便于以后分析许多实际问题。一般情况下,ρ固体>ρ液体>ρ气体。
7.水是自然界中最常见的物质,冰的密度比水__小__,所以水结冰后质量__不变__,体积__变大__。
说明 ①密度的单位换算是一个难点,不少学生不清楚克/厘米3和千克/米3之间的换算关系。要注意密度单位是由质量单位和体积单位组合而成的,换算时要分别换算质量单位和体积单位,同时注意单位要统一。②平时说的“铁比棉花重”是“铁的密度比棉花大”的一种不严格的说法,或者是当体积相同时,铁的质量比棉花的质量大的一种省略说法。③计算方法和影响因素(关系)是不同的,某物体的密度可用质量和体积进行计算得出结果,但该物体密度的影响因素则与质量和体积无关。
知识点2 有关质量与体积关系的图像问题
比较两种不同物质的密度大小关系,我们可以采取相同体积,比较质量;或相同质量,比较体积。解题可以采用两种方法:
(1)在横轴上取体积相同,然后比较这两种物质的质量,质量大的密度大;
(2)在纵轴上取质量相同,然后比较这两种物质的体积,体积大的密度小。
知识点3 有关密度公式的应用和计算
1.密度公式:__ρ=__,变形公式:m=ρV或V=。
2.密度公式的应用
①鉴别物质:利用公式ρ=m/V求出物质的密度,再对照密度表可以鉴别物质,还可用于鉴定物质是否纯净等。
②由公式m=ρV可知,通过测量体积可求得不便直接测量的物体质量。
③由公式V=m/ρ可知,通过测量质量可求得不便直接测量的物体体积。
④判断物体是否空心,先假定物体是实心的,通过计算得出结论,具体方法有三种:a.如果m实>m物,则物体是空心的。b.如果V实<V物,则物体是空心的。c.如果ρ实>ρ物,则物体是空心的。
说明 ①在具体的应用情景中要先理清哪个物理量是相同的,然后再解题。②判断物体是否空心的方法中通过比较体积的方法最好,既直观,又便于计算空心部分的体积V空=V物-V实。
知识点4 物质的密度测量
1.原理:ρ=
2.测量固体的密度(以铁块为例)
(1)用天平测出铁块的质量m,然后用细线拴好铁块。(2)向量筒内倒入适量水,读出此时水的体积V1。(3)将拴好的铁块慢慢放入盛水的量筒,使铁块全部浸入水中,读出此时量筒中水和铁块的体积V2,那么铁块的体积为V=V2-V1。(4)根据ρ=算出铁块的密度。
3.测量液体的密度(以盐水为例)
(1)用天平测出烧杯和盐水的总质量m1,然后倒入量筒中一部分。(2)用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2。(3)算出量筒中盐水的质量m=m1-m2。(4)读出量筒中盐水的体积V。(5)根据ρ=算出盐水的密度。
说明 测量浮于水面的不规则固体的体积可用悬物法、针压法等方法。①悬物法:将待测物体与一个能沉入水中的物体用细线绑在一起,手提待测物体上端的细线,先将重物沉没在量筒的水中,记下此时液面刻度V1,再把绑好的两物体一起放入水中,记下此时液面的刻度V2,那么V2-V1就是待测物体的体积。②针压法:用一细针刺入待测物,将物体浸入水中后,用力压细针,把待测物体全部压入水中,忽略针尖的体积,通过观察水面上升刻度的变化,便可求出待测物体的体积。
易错点1 不能正确理解密度的概念与意义
【例1】对于密度公式ρ=的正确理解为( D )
A.某种物质的密度ρ跟其质量m成正比
B.某种物质的质量m跟其体积V成反比
C.某种物质的密度ρ跟其体积V成反比
D.密度是物质的一种特性,与其质量、体积无关
【易错辨析】要真正理解密度是物质的特性,特性由物质的种类决定,所以密度不能说与质量成正比,与体积成反比。
易错点2 密度公式及变形公式不能灵活运用
【例2】如图所示,两个完全相同的圆柱形容器A与B,它们的底面积为100cm2,高8cm,放在水平桌面上,已知A容器装有4cm深的水,B容器酒精的质量与A容器中水的质量相等。求:
(1)A容器中水的质量;
(2)B容器中酒精的体积;
(3)若在A容器中的水中浸没一块铝块,在B容器的酒精中浸没一块质量为3160g的铁块,如果将B容器中溢出的酒精倒入A容器,恰好使A容器的液面与杯口相平,则A容器中铝块和液体的总质量为多少?(不考虑酒精与水混合后体积的变化,不计酒精的损耗,ρ水=1.0g/cm3,ρ酒=0.8g/cm3,ρ铝=2.7g/cm3,ρ铁=7.9g/cm3)
解:(1)已知A容器中水的体积:
V水=Sh=100cm2×4cm=400cm3,
由ρ=可得,A容器中水的质量:
m水=ρ水V水=1.0g/cm3×400cm3=400g;
(2)由题意可知B容器中酒精的质量:
m酒精=m水=400g,
由ρ=可得,B容器中酒精的体积:
V酒精===500cm3
(3)A与B是两个完全相同的圆柱形容器,它们的容积均为:
V容=Sh′=100cm2×8cm=800cm3;
3160克的铁块的体积:
V铁===400cm3
由题意可知,铁块浸没在B容器中有酒精溢出,
则溢出酒精的体积:
V溢酒=V酒精+V铁-V容=500cm3+400cm3-800cm3=100cm3
将B容器中溢出的酒精倒入A容器,恰好使A容器的液面与杯口相平,
则铝块的体积:
V铝=V容-V溢酒-V水=800cm3-100cm3-400cm3=300cm3
则铝块的质量:
m铝=ρ铝V铝=2.7g/cm3×300cm3=810g。
倒入酒精的质量:
m溢酒=ρ酒精V溢酒=0.8g/cm3×100cm3=80g,
A容器中铝块和液体的总质量为:
m总=m水+m溢酒+m铝=400g+80g+810g=1290g。
答:(1)A容器中水的质量为400g;
(2)若B容器中酒精的质量等于A容器中水的质量,则酒精的体积为500cm3;
(3)A容器中铝块和液体的总质量为1290g。
【易错辨析】没有理解公式ρ=中各物理量之间的关系,所以题目中的数据没有仔细分析,怎么运用已知条件进行求解。
易错点3 有关密度测量的仪器问题分析与不规范操作
【例3】小杜同学在长江边捡到一块漂亮的鹅卵石,他用天平和量筒测量鹅卵石的密度。
(1)他设计了下列实验步骤:
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,读出水的体积V1;
③根据密度的公式,算出鹅卵石的密度ρ;
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中,读出鹅卵石和水的总体积V2。
他应采用正确的实验步骤顺序为__A__(填下列选项前的字母)。
A.①②④③    B.①②③④
C.②③④① D.②③①④
(2)如图甲所示,小杜在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是__调节平衡螺母前,游码未归零__。
(3)小杜纠正错误后,重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量,当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示,鹅卵石的质量为__27__g;由图丙和丁可知鹅卵石的体积是__10__cm3,计算出鹅卵石的密度为__2.7__g/cm3。
(4)由于砝码上还粘有一些灰尘,这一测量结果还会__偏小__(填“偏大”或“偏小”)一些。
(5)若鹅卵石磨损后,它的密度将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)。
(6)用量筒测量水的体积,读数时视线应与液体凹面的底部__相平__,若小杜在图丙中读数正确,在图丁中读数时视线仰视,所测得鹅卵石的密度将__偏大__(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)同组的小刚同学又拿来一块石头,如图戊所示,其内部是多孔蜂窝状结构,他也用与小杜相同的实验方法测出了该石块的密度,其测量值偏__大__,原因是:__多孔的蜂窝状结构导致水进入石块内部,使测得的体积偏小,密度偏大__。
【易错辨析】没有正确理解天平使用的规范操作,及具体的物体的结构是造成错误的主要原因。
1.以下各组器材中,不能测出长方体金属块密度的是( C )
A.天平和砝码、量筒、水、细线
B.刻度尺、天平和砝码
C.刻度尺、水、细线、烧杯
D.天平和砝码、水、细线、烧杯、溢水杯
2.某学习小组测得甲、乙两种物质的质量与体积的关系如表所示。据表可知( D )
A.甲物质的密度小于乙物质的密度
B.第6次实验的质量为32g
C.甲与乙的体积相等时,它们的质量之比为9∶1
D.当甲的体积小于乙的体积时,甲的质量可能大于乙的质量
3.在测量铁块的密度时,用了下面几个步骤,则测量步骤的合理顺序是( D )
①计算铁块的体积
②记录铁块没入量筒后水面上升到的刻度
③观察量筒中水的体积
④用天平测铁块的质量
⑤调节好天平
⑥计算铁块的密度
A.⑤④②③①⑥     B.④⑤③②①⑥
C.③②①⑤④⑥ D.⑤④③②①⑥
4.小明在实验室里测量一块形状不规则的矿石的密度。先用天平称出矿石的质量,如图甲所示。接着按图乙、丙、丁的顺序测其体积,下列判断正确的是( B )
A.矿石的体积为160cm3
B.测得矿石的密度为2.1×103kg/m3
C.浸没的矿石排开水的质量为120g
D.按图乙、丙、丁的步骤测得矿石的密度会偏大
5.为了研究物质的某种属性,小伟同学找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如表所示:
(1)在图中的方格纸中用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来。
(2)通过分析表中实验序号①或②,可归纳出的结论是__相同体积的两种物体,它们的质量是不相同的__。
(3)分析图表可知,由同种物质组成的不同物体,其质量与体积的比值__相同__;由不同物质组成的物体,其质量与体积的比值一般__不同__。(以上两空均填“相同”或“不同”)。科学上将质量与体积的比值定义为__密度__。
(4)本实验测量多组数据的目的是__从多组数据中寻找普遍规律__。
6.学习了密度的知识之后,小明想通过实验验证一下他经常把玩的一颗金属球是否是钢质的,他的实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,为了使横梁平衡,应将平衡螺母向__右__调(填“左”或“右”)。
(2)将金属球放在天平左盘内,往天平右盘内加减砝码并移动游码,当天平平衡时,右盘内砝码和游码位置如图甲所示,则金属球质量m=__39.4__g。
(3)将金属球放入装有少量水的量筒内,金属球放入前、后量筒内液面如图乙所示,则金属球的体积V=__4__cm3。
(4)根据密度公式,可以求出该金属球的密度ρ=__9.85×103__kg/m3。
(5)查询教材中常见物质密度表得知钢的密度为7.9×103kg/m3,比较可知,小明的金属球__不是__(填“是”或“不是”)钢质的。
7.实验室用排水法测量物体的体积时,老师总是强调先要在量筒中加入“适量的水”。“适量”是指能用排水法测量出物体排开水的体积的水量范围,其中最多水量是指物体放入量筒后,能使液面上升到量程的水量;最少水量是指物体放入量筒后,量筒内最低液面满足__恰好全部浸没__时的水量。
(1)现有一块小石块(体积为15厘米3)、两个100毫升的量筒、胶头滴管、烧杯、细线、水等。请选上述材料,设计用排水法粗略测量小石块体积的“最少水量”的实验方案,并完成实验。
方法一:用细线系住小石块放入量筒1底部,在量筒2内倒入一部分水读出水的体积V0,把量筒2内的水缓缓倒入量筒1内,当水恰好浸没小石块时,停止滴水,读出量筒2内剩余水的体积V1,此时量筒1内的水量V2即为为最少水量,求出最少水量V2=V0-V1。(水面接近恰好浸没小石块时用胶头滴管加水更准确)
方法二:用细线系住小石块放入量筒底部,然后将水慢慢倒入量筒中,当量筒中水面恰好浸没小石块时,取出小石块,此时量筒里水的体积,就是该小石块的最少水量。
(2)利用100毫升的量筒,用排水法能测出上题中小石块体积的“适量的水”可能有( BC )
A.5毫升 B.50毫升
C.80毫升 D.95毫升第4节 物质的比热
知识点1 对热量概念的理解
1.热传递:温度不同的两个物体之间,热从__高温__物体传向__低温__物体。高温物体__放出__热,温度__降低__;低温物体__吸收__热,温度__升高__;温度__相同__时,热传递停止。
2.热量:物体__吸收__或__放出__热的多少叫做热量。热量符号为Q,单位为焦耳,简称焦,单位符号为:J。更大的热量单位是千焦,符号kJ,1kJ=1000J。
说明 热量是热传递过程中的能量转移或其他形式能量转化而来的,并不是物体所含热能(内能)的多少。
3.产生热量的实质
高温物体传向低温物体或其他形式的能量转化而来的。常见的形式有:
①电热器工作放出热量(能量转化)。
②汽油等燃料燃烧放出热量(能量转化)。
③物体降温放出热量。
④物体发生状态变化,如液化、凝固或凝华时放出热量。
4.热传递的方向
热传递是有方向的,只从__高温__物体传向__低温__物体或者从物体的高温一端传向低温一端。
5.影响物质吸收(或放出)热量多少的因素。
(1)物质本身的属性:一定质量的不同物质在升高相同温度时,吸收的热量不同。
(2)物质的质量:相同的物质升高相同温度时,物质本身的质量越大,吸收的热量越多。
(3)物质升高的温度:相同质量的同种物质升高的温度越高,物质吸收的热量越多。
知识点2 对比热(容)的理解
1.单位质量的某种物质,温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量叫做这种物质的比热容。简称比热。单位:焦/(千克·℃),符号为J/(kg·℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
水的比热为4.2×103焦/(千克·℃),其意义是1千克的水温度升高1℃时,需要吸收的热量为4.2×103焦或表示1千克的水温度降低1℃时将放出4.2×103焦的热量。
2.比热容是物质的一种属性
(1)__水__的比热最大。
(2)不同物质的比热是不同的。所以比热是物质的一种特性,与物质的质量、升高的温度、吸收热量的多少无关。
(3)不同状态的同一种物质的比热不同,说明比热与物质的状态有关。
(4)质量相同的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量不同,比热大的物质吸收的热量__多__;质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热大的升温__慢__。
3.水的比热容较大这一性质的应用
(1)热机的冷却系统用水作为冷却液,如汽车的发动机、发电厂的发电机等。(2)热水取暖:冬季供热用的散热器、暖水袋。(3)对气温的影响:沿海地区日温差小,内陆日温差大。(4)城市中建水库或绿地缓解城市热岛效应。
说明 比热的简单计算
基本公式:Q=c·m·Δt。其中Q表示所吸收或放出的热量,单位为焦(J);c表示某物质的比热;m表示物质的质量,单位为千克(kg);Δt表示所改变的温度差(高温-低温),单位为℃。当某物体吸热时可表示为:Q吸=c·m·Δt=c·m·(t末-t初)。当某物体放热时可表示为:Q放=c·m·Δt=c·m·(t初-t末)。
知识点3 有关热量的分析与简单计算
(1)不计热量损失,由Q=W=Pt可知,用两个相同的电热器加热时,不同物质吸收热量的多少由加热时间决定;
(2)不计热量损失,加热4min食用油吸收的热量和水吸收的热量相等,一般根据图像可知水的初温和末温,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量即为食用油吸收的热量。
易错点1 不能准确地利用比热容来判断温度的变化
【例1】 根据表中几种物质的比热容判断,下列说法中不正确的是( C )
物质 比热容/J(kg·℃)-1 物质 比热容/J(kg·℃)-1
铁 0.46×103 砂石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
A.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
B.由于水比砂石的比热容大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
C.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
D.质量相等的砂石和铁,降低相同温度,砂石放出的热量大于铁放出的热量
【易错辨析】只是定性分析,没有利用公式Q=cmΔt及变形公式来分析比较物体放出(吸收)热量的多少、温度变化大小等易造成错误。
易错点2 实验中实验操作、变量控制、各物理量的关系的分析
【例2】如图一所示,用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热(m甲<m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度-加热时间的图像如图二。
(1)某时刻温度计示数如图一所示,此时乙的温度为__58__℃。
(2)小明根据图二中0至30s图像及题目所给信息得出甲液体的比热容比乙液体的__大__。你的判断依据是__0至30s甲乙吸热和升高的温度都相同,甲的质量小于乙的质量,m甲<m乙,根据c=可知,甲的比热容大于乙的比热容;__。
如图三所示,在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:
(3)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示。在组装器材时应先调节__A__(填“A”或“B”)的高度,调节它的高度是为了__用酒精灯的外焰加热__。
(4)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油__升高的温度__,得出结论。
(5)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是__易控制相同时间吸热相同(或节省能源)__。(答出一个即可)
【易错辨析】实验的规范操作、目的等没有记准确或搞清楚,各物理量的关系没有仔细分析造成错误。
1.质量相同的两金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( C )
A.升高温度较大的金属块比热容一定大
B.温度高的金属块比热容一定大
C.升高温度较大的金属块比热容一定小
D.温度高的金属块比热容一定小
2.下列关于热量的说法正确的是( B )
A.当两个相互接触的物体之间不再发生热传递时,它们一定具有相同的热量
B.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
C.温度高的物体含有的热量多
D.“今天很热”中的“热”是指热量
3.如图为海风形成的示意图,海风形成的根本原因:与海洋相比,陆地的( A )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
4.星期天,小明同学在父母的协助下,从早上七点开始每隔半小时对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度—时间图像,如图所示。从图线可以看出乙的温度变化幅度小,是__水温__(填“气温”或“水温”)的图线,温度变化幅度小的原因是__水的比热容大__。
5.在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度是否有关”的实验中,记录的实验数据如表。
实验 次数 质量 (kg) 初温 (℃) 末温 (℃) 加热时 间(min)
1 0.1 20 30 2
2 0.2 20 30 4
3 0.3 20 30 6
4 0.3 20 40 12
5 0.3 20 50 18
(1)该实验中,记录加热时间的意义是__用加热__时间间接反映水吸收热量的多少__。
(2)第__1、2、3__(共三次)实验,探究水吸收的热量与水的质量是否有关。
(3)探究结论:水吸收的热量与__水的质量__和__水升高的温度__有关。
6.为了比较水和空气对牛奶的冷却效果,某小组的同学进行了如下的探究实验:将一盒牛奶分别装入两个相同的瓶中,甲瓶放在水中,乙瓶放在空气中,其他条件均相同,如图所示。实验时,他们每隔一定时间记录一次插在甲、乙两瓶牛奶中的温度计示数如表所示:
时间 (min) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲 (℃) 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
乙 (℃) 70 65 61 58 55 52 50 48 47 46
 (1)甲、乙两瓶中的牛奶质量应该__相等__。
(2)本次实验中,小王发现__水__的冷却效果更好。
(3)通过分析,小王又发现,甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致,是越来越__慢__。
(4)小科又仔细分析了冷却速度变慢的原因,认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到__环境温度__的影响。第5节 熔化与凝固
知识点1 有关熔化和凝固
1.熔化:物质从__固态__变成__液态__的过程。凝固:物质从__液态__变成__固态__的过程。
2.熔化过程要__吸热__,凝固过程要__放热__。要让固体熔化则可以给固体加热,反之,要让液体凝固则可以把液体冷却。
说明 晶体物质熔化必须同时满足两个条件:一是要达到一定的温度即__熔点__,二是要继续__吸热__,两者缺一不可。液体凝固则正好相反。
知识点2 比较晶体、非晶体
1.根据熔化过程中温度变化的不同特点,我们把固体分为__晶体__和__非晶体__两类。
2.晶体:在熔化过程中,温度保持不变的固体叫做晶体。晶体熔化时的温度叫熔点,同种晶体的熔点和凝固点__相同__。常见晶体:明矾、石膏、水晶、金属、海波。
3.非晶体:在熔化过程中,温度逐渐升高的固体叫做非晶体,它们没有固定的熔化温度(没有固定的熔点)。常见非晶体:蜂蜡、玻璃、橡胶、塑料、松香、沥青。
知识点3 熔化图像分析
1.图像是描述科学过程的一种重要方法,通过图像可以把物理量之间的关系清晰、形象地表现出来。在科学中采用数学图像的方法,把科学现象或物理量之间的关系表示出来。在科学教材中用温度-时间图像来表达物态变化中熔化、凝固、沸腾的特点,涉及晶体、非晶体的熔化、凝固图像和水的沸腾图像。要看懂固体的熔化图像,应弄清图像法解题的一般步骤:①明确图像中横坐标、纵坐标所表示的物理量。物态变化中常用横坐标表示时间,用纵坐标表示温度,其中时间的长短表示放热或吸热的多少。②注意坐标上最小分格的数值。③分析图像变化的特点,确定特殊点和特殊线段,图像上各转折点和线段代表的物理意义,知道加热到某一时刻,物质所处的状态和温度。④从图像上判断晶体和非晶体。
2.几种固体的熔化图像中,甲和丙都有固定的熔化温度(熔点),应为晶体。乙在熔化过程中没有固定的熔化温度,应为非晶体。
易错点1 根据物质的熔点判断物质的状态
【例1】根据下表中所列出的几种物质的熔点。判断下列说法正确的是( C )
物质名称 固态水银 金 铜 钢 固态氢
熔点/℃ -39 1064 1083 1300 -259
在-265℃时,氢是液态
B.纯金掉入钢水中不会熔化
C.水银温度计在低于-40℃时不能使用
D.钢要比铜先熔化
【易错辨析】不能正确根据物质的熔点判断物质的状态,主要是没有理解熔化曲线,没有搞清楚每个温度范围的状态,所以造成错误。
易错点2 根据曲线特点辨别晶体与非晶体
【例2】如图所示,在“探究冰和蜡熔化时温度的变化规律”的实验中:
(1)如图甲所示,温度计的玻璃泡要__全部浸入__在固体粉末中,不要碰到试管底部或试管壁。
(2)若某时刻温度计的示数如图甲所示,则此时的温度计的读数为__44℃__。
(3)图乙和图丙是小明绘制的冰和蜡的熔化图像,则图__丙__是蜡的熔化图像,判断的依据是__蜡在熔化过程中温度不断升高__。
(4)实验中小林同学发现冰熔化时间短,不便于观察熔化时的现象,在不改变原来实验装置的情况下,请你告诉她一种延长冰熔化时间的方法:__增加冰的质量或者将酒精灯火焰调小__。
(5)细心的小丽发现:在图像乙中,物质第1分钟和第5分钟升高的温度不同,其原因是__冰的比热容比水的小,吸收相同热量时冰升温较快__。
【易错辨析】没有理解晶体与非晶体的熔化曲线特点,所以搞不清楚晶体与非晶体的熔化曲线的差异性,造成错误。
1.下列现象属于熔化的是( C )
2.如图所示,是海波的熔化图像,下列说法中正确的是( A )
A.海波的熔点是48℃
B.海波在BC段没有吸收热量
C.在第6min时海波已全部熔化
D.海波在CD段是气态
3.国外研制出一种冬暖夏凉的夹克,这种夹克在衣料纤维中添加了一种微胶囊物质。人们穿上这种夹克,当气温升高时,微胶囊物质开始熔化,人体感到凉爽;当气温降低时,微胶囊物质开始凝固,人体倍感温暖。下列关于这种夹克能自动调节温度的原理阐述正确的是( C )
A.当气温升高时,微胶囊中的物质熔化放热,又自动向人体吸热
B.当气温升高时,微胶囊中的物质熔化吸热,又自动向人体放热
C.当气温降低时,微胶囊中的物质凝固放热,又自动向人体供热
D.当气温降低时,微胶囊中的物质凝固放热,又自动向人体吸热
4.如图所示为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图像,下列说法正确的是( C )
A.甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B.甲物质的熔点为210℃
C.乙物质在BC段时处于固液共存状态
D.乙物质在BC段温度不变,不吸热
5.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是用盐水结成的冰好。他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)在选择器材时,小明提出不要使用量程为-2~102℃的温度计,要使用量程为-20~102℃的温度计,这样考虑主要是基于什么假设?__盐水的凝固点低于-2℃__。
(2)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像,如图所示,则小明所测盐水的凝固点是__-4__℃。
(3)他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如表:
盐水浓度(%) 0 3 6 9 12 15
凝固点(℃) 0 -2 -4 -6 -8 -11
盐水浓度(%) 18 21 24 27 30 36
凝固点(℃) -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0
 分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点__先降低后升高__。
(4)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18℃,你认为他的判断准确吗?__不准确__(填“准确”或“不准确”),你判断的理由是__没有进一步探究21%附近浓度的盐水凝固点__。
(5)你认为给冷藏盒中药品降温最好选用__适当浓度盐水结成的冰__(填“冰”或“适当浓度盐水结成的冰”)。
6.小玉漫步在雪后的海边,发现道路上的水都结了冰,但海水却没有结冰,她猜想水的凝固点可能与水中含盐量的多少有关。探究课题:水的凝固点与含盐量的多少有什么关系?
(1)猜想与假设:含盐越多凝固点越__低__(填“高”或“低”)。
(2)实验步骤:①在杯中装相同质量的水,分别加质量不等的盐;②在每个烧杯中各插入一支温度计,然后将烧杯置于__冰箱冷冻室内__;③观察温度计,记录__水凝固时__的温度。
(3)下表是某组同学记录的实验数据:
含盐量 5% 10% 15%
凝固点/℃ -1 -3 -6
①通过分析数据,你可初步得出的结论是__水中含盐量越多,水凝固点越低__;②上述结论有何应用?(举一例说明)__下雪后可给道路撒盐,促进积雪熔化__。
7.某城市的冬季平均气温很低,汽车司机老杨每天下午开回的汽车停了一晚之后,第二天早晨发动机散热器里的水便结了冰,水结冰后就不能在散热器中循环流动了。为了避免水结冰带来的不便,老杨只好每天下午回家把散热器中的水放尽,第二天开车前再重新装上水。儿子晓兵今年学了科学之后,知道了水的凝固点是0℃,而还有许多液体的凝固点低于0℃,如酒精的凝固点是-117℃。于是他告诉父亲可以用其他液体代替水来对发动机进行散热,但父亲告诉他,其他液体冷却效果没有水的冷却效果好。他后来又想:“能不能让水与其他液体混合来降低凝固点呢?比如酒精和水混合。”
问题:酒精和水的混合物的凝固点是否低于0℃?
实验:晓兵取来了一杯水和一些酒精,将少量的酒精倒入装有水的杯子中,然后将其放入冰箱的冷冻室中,并且用一支温度计测量其温度,每隔3min观察记录一次数据。实验数据记录如表:
时间 (min) 0 3 6 9 12 15 18 21 24
温度 (℃) 4 2 -2 -5 -8 -10 -12 -12 -12
状态 液 液 液 液 液 液 少量 固态 较多 固态 更多 固态
根据晓兵的实验探究过程和数据结果,回答以下问题:
(1)文中,父亲告诉他“其他液体冷却效果没有水的冷却效果好”,这是因为水的__比热(容)__比其他液体的大。
(2)晓兵实验的这杯酒精和水的混合物的凝固点是__-12__℃。
(3)经研究发现,酒精和水的混合物的凝固点不是固定不变的,你认为它的高低可能与__两种物质混合的比例__有关。用晓兵配制的混合液体__能__(填“能”或“不能”)帮助爸爸解决麻烦。第6节 汽化与液化
知识点1 有关汽化和液化的现象
(1)物质从__液态__变为__气态__的过程是汽化,汽化是吸热的,汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
(2) 物质从__气态__变为__液态__的过程是液化,液化是放热的。
知识点2 有关蒸发现象与影响蒸发快慢的因素
1.概念:在任何温度下都能进行的汽化现象叫蒸发。
2.特点:蒸发是只在液体表面发生的缓慢的汽化现象,能在任何温度下进行。
3.影响蒸发快慢的因素
(1)液体温度的高低:液体的温度越高,液体蒸发越快。例如:湿衣服在阳光下干得快。
(2)液体的表面积大小:液体的表面积越大,液体蒸发越快。例如:碟子中的水比放在瓶中的水干得快;香水瓶子的口做得很小,就是为了减慢香水蒸发。
(3)液体表面的空气流动的快慢:液体表面的空气流动越快,液体蒸发越快。例如:湿衣服在有风的地方干得快。
说明 要加快液体蒸发,可以提高液体的温度,增大液体的表面积和加快液体表面的空气流动;而要减慢蒸发,应该采取相反的措施。蒸发快慢还与液体上方的气压有关,减小气压可加快蒸发;与空气湿度有关,湿度越大,蒸发越慢。
4.蒸发的作用
(1)蒸发有致冷的作用
①液体蒸发时,要从自身或周围的物体吸收热量,使自身或周围物体的温度降低,即蒸发是吸热的过程,所以,蒸发有致冷的作用。例如:在皮肤上擦一点酒精就会感到凉爽,这是因为酒精在蒸发时,从人体吸收了热量,使皮肤的温度降低的缘故。
②液体蒸发致冷的实际应用:医生常用蒸发得很快的氯乙烷作麻醉剂,使病人的皮肤冷却到失去疼痛感觉的程度,从而进行手术。
(2)人能利用汗液的蒸发来调节体温。
知识点3 有关沸腾现象
1.概念:液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
2.沸点
(1)液体的沸腾只有在一定的温度下才能进行,液体沸腾时的温度叫__沸点__,不同液体的沸点不同。利用液体沸点不同,可以分离某些混合物。
(2)低沸点物质的特殊应用:冷冻治疗法。它是将低沸点的液态氨等物质涂在身上的治疗部位,利用液态氨汽化吸收大量热量,使局部组织冷冻,从而破坏或切除病变的活组织。
(3)液体沸点与气压有关,气压越高,沸点越高。
3.沸腾的条件
(1)在1标准大气压下,水的沸点为100℃。
(2)当液体沸腾时,要想保持沸腾,必须对液体持续加热,但沸腾过程中液体温度不变。
知识点4 水的沸腾实验
实验 目的 观察沸腾现象和沸腾时的温度情况
实验 器材 烧杯、水、温度计、铁架台、酒精灯、石棉网、火柴、中心有孔的纸板、钟表
实验 步骤 ①把水倒在烧杯里,按实验装置图将各器材装配好(自下而上) ②用酒精灯给盛了水的烧杯加热,并注意观察温度计的示数 ③当水温升到90℃左右时,每隔1分钟(或2分钟)记录一次水的温度,直到水沸腾后5分钟为止,并注意观察水的沸腾现象 ④根据记录的温度值,作出水的沸腾图像
注意 事项 ①点燃酒精灯时,应用火柴点燃 ②用完酒精灯必须用灯帽盖灭 ③应该用酒精灯的外焰部分去加热
实验 现象 ①沸腾前,水的温度不断升高,有少量气泡并在上升过程中逐渐变小,以致未到达液面就消失了 ②沸腾时,水的温度保持不变,同时有大量气泡从杯底及四周水中产生并在上升过程中迅速增大,到达液面破裂放出里面的蒸汽 ③停止加热,液体停止沸腾
实验 结论 (沸腾 特点) ①沸腾是在一定温度下进行,即低于这个温度,液体吸热升温;在这个温度,液体沸腾而不升温 ②沸腾是在液体表面和内部同时剧烈发生的 ③液体沸腾时虽然温度不变,但要吸热
  说明 ①水沸腾的温度不是100℃的原因有二:一是外界大气压并非恰好是标准大气压,二是温度计不一定准确。②缩短加热到沸腾的时间的方法有:沸腾前烧杯上加盖,减少水的质量,提高水的初温等。
知识点5 液化
1.液化:物质由气态变为液态的现象叫做液化。液化时气体会放出热量。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
2.液化方法:使气体液化的方法有两种:__压缩体积__和__降低温度__。
3.液化实例
(1)当水壶里的水沸腾时,靠近壶嘴的一段看不见“白气”。因为此处是水蒸气,我们是看不见水蒸气的(水蒸气是以单个水分子分散在空间的,颗粒太小,因而看不见)。而稍远离一点,壶口就能看见“白气”了,这是因为水蒸气在空气中遇冷又液化成颗粒较大的小水滴,所以我们就能看见了。冬天,窗玻璃内侧出现的水雾也是这个原因。
(2)被100℃的水蒸气烫伤,比被100℃的水烫伤严重得多,这是因为100℃的水蒸气液化成100℃的水的过程中要放出大量的热。
(3)电冰箱工作原理:利用氟利昂等一类低沸点的制冷剂在低温低压下汽化时从冰箱内吸收热量,再用压缩机将气态的制冷剂送到冰箱外面(一般在背后或两侧)较高气压下进行液化放热,实现将箱内热量“搬运”到箱外使冰箱内温度下降的目的。
(4)人造卫星的向阳面和背阳面温差达200℃。我国科学家利用液体的汽化吸热和液化放热的原理,使卫星的向阳面和背阳面温差减少,保证了卫星上设备和仪器的正常工作。
易错点1 有关蒸发现象的分析
【例1】一天,小熊在实验室里进行了探究“影响蒸发快慢的因素”的活动。
(1)如下是部分操作过程:
①在两块相同的玻璃板A、B上,同时滴上__等质量__(填“等质量”或“不等质量”)的酒精;
②使玻璃板A上的酒精表面积变大,玻璃板B不作处理,并保持其他条件不变;
③观察两块玻璃板上酒精蒸发的快慢。
(2)上述活动是为了探究蒸发快慢与__液体表面积__(填“液体温度”或“液体表面积”)的关系。会观察到玻璃板__A__(填“A”或“B”)上的酒精蒸发得快些,由此说明__液体表面积越大,蒸发越快__。
(3)小熊在进行实验时不小心将温度计的玻璃泡浸入了酒精中,将其拿出后,温度计的示数会暂时__变小__(填“变大”或“变小”),这是因为酒精蒸发__吸热__(填“吸热”或“放热”)造成的。
【易错辨析】没有理解蒸发现象与影响蒸发快慢的因素而错误。
易错点2 不能准确运用沸腾条件判断
【例2】图(1)是小明同学做“观察水的沸腾”的实验装置。
(1)安装该实验装置时应先固定A、B两铁圈中的__B__。
(2)当水温升到90℃时。每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,部分数据记录如表,某次数据没有记录,当时温度计示数如图(2)所示,请将漏填的数据填在表格内
时间 /min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水的温 度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98
(3)小明发现自己组的水比邻组的水先沸腾。水先沸腾的原因可能是(写出一种即可)__水较少(水的初温高)__。
(4)根据数据分析可知水沸腾时的温度是__98__℃,由此判断当时实验室的气压__不等于____(填“不等于”或“等于”)标准大气压。
(5)在观察水的沸腾过程中小明同学观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图(3)(a)、(b)所示,则图__b__是水在沸腾前的情况,图__a__是水沸腾时的情况。
(6)请在图(4)的方格纸上画出“温度—时间”关系图像。
(7)该同学根据观察到的现象,分析数据得出如下结论;①沸腾是在液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象,②前4min水吸收热量温度升高,你还可以总结出的结论有;__水沸腾时,吸热温度不升高(此时水的沸点是98度)__。
(8)水沸腾后如果停止对水加热,水__不能__(填“能”或“不能”)继续沸腾,结合上面的实验现象可知,水沸腾的条件是__温度达到沸点__、__继续吸热__。
(9)实验中给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图(5)中a图线所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是__C__。
A.a图线 B.b图线 C.c图线 D.d图线
【易错辨析】没有理解沸腾的条件及沸腾的曲线而错误。
1.关于蒸发和沸腾,下列说法不正确的是( B )
A.蒸发可以在任何温度下进行,沸腾必须在一定温度下进行
B.蒸发不需要吸热,沸腾需要吸热
C.蒸发是在液体表面进行的汽化现象,沸腾则是在液体表面和内部同时进行的汽化现象
D.蒸发是平和的汽化现象,沸腾是剧烈的汽化现象
2.小金在某广场看魔术表演,只见魔术师把手伸进一锅正在沸腾的油中捞硬币,一个、两个……再把手拿出来。没事!对这一现象的分析正确的是( C )
A.这是不可能的,是伪科学的
B.这是不可能的,油在沸腾时温度不断升高
C.这是可能的,一定是这种油的沸点很低
D.这是可能的,一定是手上沾有水,水从油中吸收了热
3.在一次洞穴探险中,迈克和队友失去了联系,在洞中转来转去找不到洞口,这时他用了一个方法很快找到了洞口:用手指蘸一些急救包中的消毒酒精,竖在空中,凭手的感觉可以判定从洞外吹来的风的方向,顺着这个方向就可找到洞口。手指蘸了酒精后能判定风向,这是因为:
(1)有风的一侧空气流动__快__(填“快”或“慢”),酒精蒸发__快__(填“快”或“慢”)。
(2)酒精蒸发时__吸收__热量,使手指表面温度__下降__。
4.在探究水的沸腾特点时,所用实验装置如图甲所示。
(1)组装实验装置时,支撑烧杯的铁圈和悬挂温度计的铁杆,应先固定__铁圈__(填“铁圈”或“铁杆”)。
(2)实验过程中,烧杯上方的“白气”是水蒸气__液化__(填物态变化名称)的结果。
(3)水沸腾时温度计的示数如图乙所示,水的沸点为__98__℃;继续加热,温度计的示数将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)图丙是根据实验数据作出的图像。由图像可知,将水加热至沸腾的时间较长,其原因可能是__水的质量偏大__(填“水的质量偏大”或“当地气压偏低”)。
5.如图所示是某种潮汐发电与海水淡化模拟系统,A为模拟海洋,B为人工水库,C和D分别为储水池,B中的海水经虹吸管利用虹吸现象吸到FE后流入 C池。
(1)阳光照射到由吸热储水材料构成的EF上产生大量水蒸气,水蒸气上升遇到温度较低的透明板GH凝聚成水滴经水管流到D中。则__D__池中是淡水;在此过程中发生了__汽化__、__液化__的物态变化。
(2)在B、C和D中不同类型水的密度分别是ρ1、ρ2、ρ3,它们的大小关系是__ρ2>ρ1>ρ3__。
6.小雪和小科用图1所示的装置探究“水的沸腾”实验:
(1)图1中硬纸片的作用是__减少热量散失、缩短实验时间等__。
(2)由表格可知,本次实验应选用测温物质为__水银__的温度计。
测温物质 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 -39 357
酒精 -117 78
(3)他们观察到水沸腾前和水沸腾时水中气泡的情况如图2所示,图中__甲__(填“甲”或“乙”)表示水在沸腾时的情况。
(4)图3是他们绘制的沸腾图像,造成曲线a、b不同的原因是__实验所用水的质量(体积)不同或用酒精灯火焰的不同部位加热__。
7.某校科学兴趣小组组长小李在读某报刊中的文章《开水不响,响水不开》时读道:“水开之前,水上冷下热。”而同组的小张却说:“水开之前,水是上热下冷的,因为热水密度小,总是浮在冷水上面。”究竟哪种说法正确呢?兴趣小组内展开了激烈的争论。在老师的指导下,他们通过科学探究来寻找答案。表中为一次实验的数据记录。兴趣小组同学经五次重复实验,均有类似规律的实验结果。
容器底
温度(℃) 38 41 48 53 65 72 77 85 96 99 104 105
下层水
温度(℃) 34 37 43.5 48 59 65.5 71 80 92 98 100 103
中层水
温度(℃) 35 38 44 48.5 59 66 71.5 80 91 95 98.5 101
上层水
温度(℃) 36 40 45 50 60 66 71.5 80 90 95 98.5 100
则根据表格数据可知:
(1)本实验需要用到的主要实验仪器除了温度计、铁架台、烧杯,还必须要有__酒精灯__、__石棉网__。
(2)设计的实验方案:在一大烧杯中盛水,取四支温度计,让其中三支温度计的液泡分别浸没在水的上、中、下三个不同深度,另一个温度计的液泡则需__直接与烧杯底部接触__。在烧杯慢慢加热的过程中,对应于不同的时刻,记录各温度计的读数。
(3)请根据表中数据分析实验的结果能否支持哪一种说法。__两种说法都不能支持。水从室温上升到80℃附近前,水温“上高下低”,而从80℃上升到100℃开始沸腾这一过程中,水温“上低下高”__。第7节 升华与凝华
知识点1 有关升华与凝华的概念
1.升华:物质从__固态__直接变成__气态__的过程叫升华。升华需要__吸热__。
升华现象:冬天,室外冰冻的衣服可以变干,放在衣柜中的樟脑丸变小,电灯泡用久了灯丝会变细等,都是固态物质直接变成气态物质的结果,属于升华现象。
2.凝华:物质从__气态__直接变成__固态__的过程叫凝华。凝华会__放热__。
凝华现象:自然界中“针状雾凇”“霜”的形成;冬天,玻璃窗内表面结的“窗花”等,都是气态物质直接变成固态物质的结果,属于凝华现象。白炽灯泡用久了变黑,就是钨蒸气在玻璃壁上凝华的结果。
3.升华与凝华的应用
物质升华吸热在生产中可以用来获得低温,以固态二氧化碳(干冰)为例来说明。
(1)利用干冰在升华时吸收大量的热来降低温度,创造一个低温环境,便于食品在低温下储藏,防止腐烂变质。
(2)干旱时,可以把干冰播撒到含有一定水蒸气的高空,降低气温来“人工降雨”。
(3)舞台演出时,可利用干冰升华吸热,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,随时制造出“烟雾”效果。
说明 微观解释:升华是固态物质表面的分子克服其他分子对它的引力进入空气的过程,而凝华则是气体分子碰到固态物质的表面,并被固态物质分子的引力所束缚的过程。
知识点2 云、雨、雪、雾、露、霜的形成
1.云:当水蒸气上升到高空,降温后液化成小水珠或凝华成小冰晶,小水珠和小冰晶凝聚形成云。
2.雨:云中的小水珠变大时,落向地面形成雨。
3.雪:当水蒸气上升到很冷的高空时(低于0℃),水蒸气凝华成六角形的冰花,冰花聚集在一起形成雪。
4.雾:水蒸气遇冷液化成小水珠附着在浮尘上,和浮尘一起漂浮在空气中形成雾。
5.露:夜间空气中的水蒸气遇到温度低的植物和其他物体,在其表面液化形成的小水珠。
6.霜:寒冷的季节,地表附近的水蒸气在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时凝华形成霜。
知识点3 六种物态变化及其吸放热小结
六种物态变化中,按照过程中吸、放热的特点,我们可以把它们分成两类,一类是吸热的熔化、汽化和升华过程,另一类是放热的凝固、液化和凝华过程。
易错点1 不能准确地判断物态变化
【例1】“赏中华诗词,寻文化基因,品生活之美”,某校举办了首届《中国诗词大会》深受观众的青睐,下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( B )
A.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白。”雾凇的形成是升华现象
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝华现象
C.“青青园中葵,朝露待日晞。”露的形成是熔化现象
D.“螣蛇乘雾,终为土灰。”雾的形成是汽化现象
【易错辨析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。学生对物态变化现象的判断,没有抓住物质前后的状态变化是解决此类题目的关键而造成错误。
易错点2 有关升华与凝华现象分析
【例2】为了探究物质的升华与凝华,小明设计了下面的实验:在一个烧瓶中装入少量被碾成粉末状的萘,并在烧瓶内悬挂小树枝,然后用酒精灯加热烧瓶底部。
(1)用酒精灯加热烧瓶底部后,可以看到烧瓶底部的萘粉末__变少__(填“变多”“不变”“变少”),仔细观察__没有__(填“有”或“没有”)液态物质生成,这说明萘发生了__升华__(物态变化名称)现象。
(2)熄灭酒精灯,烧瓶冷却后,将烧瓶内的树枝取出,会看到树枝上挂上了洁白的“雪”。没有液态物质出现,这说明萘是由__气__态直接变成了__固__态,发生了__凝华__(物态变化名称)现象。
(3)如果不给萘加热,或一直给萘加热,会不会发生上面所说的现象?说出你的猜想,并说明猜想的依据。依据是:__不会;升华需要吸收热量,故不加热萘不会升华,如果一直加热,萘不会凝华,则都不会出现“雪”__。
【易错辨析】物质由固态直接变为气态的过程是升华,升华需要吸收热量;物质由气态直接变为固态的过程是凝华,凝华需要放出热量。没有理解升华与凝华需要吸热与放热的条件造成错误。
1.四季分明的临沂有许多美丽的自然现象。下列现象由于凝华形成的是( D )
2.下列与物态变化有关的说法正确的是( C )
A.夏天,雪糕周围冒“白气”是凝华现象
B.冰箱冷冻室内壁霜的形成是液化现象
C.衣柜里樟脑丸的不断减少是升华现象
D.潮湿的衣服放在通风处能使蒸发变慢
3.中央电视台播出的《中国诗词大会》深受学生喜爱,诗句中蕴含了丰富的科学知识,下列对有关诗句的分析正确的是( C )
A.“可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓。”——露的形成是熔化现象
B.“北风卷地白草折,胡天八月即飞雪。”——雪的形成是凝固现象
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”——霜的形成是凝华现象
D.“斜月沉沉藏海雾,碣石潇湘无限路。”——雾的形成是汽化现象
4.云、雾、雨、冰、雪、霜、雹都是水循环过程中的产物,并在水循环运动中不断改变着自身的状态。大气中的水蒸气主要来自地球表面江、河、湖、海中的水,潮湿的土壤,动植物中的水,这些水时刻被蒸发到空气中__汽华__变成水蒸气;冰山上的积雪虽然温度远低于0℃,但也在缓慢地升华变成水蒸气,水蒸气进入大气后,有的液化形成小水滴;有的直接形成小冰晶,形成千姿百态的云;云中的小水滴也会__凝固__形成小冰晶,在一定条件下,这些小冰晶下落形成雪;温度较高时冰晶还会熔化变成小水滴,与空中下落的水滴一起形成雨。寒冷的冬天,房间的窗子常在玻璃__室内__(填“室内“或“室外”)面出现一层冰花,属于凝华现象,热量__放出__(填“吸收”或“放出”)。
5.2018年年初雪灾给人们的生活和生产带来了巨大的损失。为了尽快清除路面的积雪,军区某团出动了特种除雪车清除公路上的积雪和冰块。该特种除雪车安装了一台飞机用的涡轮喷气发动机,利用高温高压燃气吹除公路上的积雪和冰块。这是一种非常快速、有效的除雪方式。
(1)雪在高达600℃热风的冲击下,__吸收__了热量,迅速__熔化__成水,并被高达10m/s的风吹到路边。
(2)积雪熔化成水后,一部分水在高温热风的冲击下,__吸收__了热量,__汽化__成了水蒸气。其中,__高温__和__热风__两个条件都加快了水的蒸发。
(3)还有少部分积雪在高温作用下,__吸收__了热量,直接由固态的雪变成了气态的水蒸气,这个过程叫做__升华__。
6.1779年,一个寒冷的夜晚,俄国首都圣彼得堡市中心的一个大厅里灯火辉煌,六千支燃烧着的巨型蜡烛把大厅里的舞会气氛烘托得热气腾腾。在悠扬的乐曲声中,夫人小姐、名流雅士拥满大厅,翩翩起舞,有的人还在冒着汗水。正在大家跳得如痴如狂的时候,一位小姐突然晕倒,旁边的人不知所措。有人喊道:“快打开窗户。”打开窗户后,刺骨的寒风涌入大厅,突然出现了奇怪的现象:大厅里竟然飘起了雪花,纷纷扬扬落到人们的头发和衣服上。在场的人无不目瞪口呆,面面相觑。就在这时,一位先生迅速把这位小姐背到门口,并把发生的现象向大家作了解释。
(1)大厅里出现雪花的原因是什么?__水蒸气遇冷凝华__。
(2)该种物态变化过程中,吸热还是放热?__放热__。
(3)读过此文后,你对科学与生活、科学与自然的认识是什么?__在生活、自然中会有许多神奇的现象,要善于运用科学知识分析解释这些现象,不要搞封建迷信__。第8节 物理性质与化学性质
知识点1 有关物理变化与化学变化的概念
项目 物理变化 化学变化
概念 物质只发生颜色、状态等变化,而没有产生新的__物质__ 物质在发生变化后有新的__物质__产生
本质 分子本身没有变化(对于由分子构成的物质),主要指形状改变或三态变化 分子或粒子本身被破坏,分裂成原子,原子又重新组合成新物质的分子或粒子
伴随 现象 物质的形状、状态、大小等发生变化 燃烧、变色、放出气体、生成沉淀等
实例 木材做成桌椅,水变成冰,汽油挥发,铁水铸造成锅,蜡烛受热熔化 木柴燃烧,铁生锈,澄清的石灰水中通入二氧化碳后变浑浊
联系 化学变化中通常伴随着物理变化,物理变化中一定没有化学变化
知识点2 有关物理性质与化学性质的概念
项目 物理性质 化学性质
定义 物质不需要发生__化学__变化就能表现出来的性质 物质在化学变化中表现出来的性质
实例 颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、导电性、吸附性、延展性、导热性等 可燃性、还原性、氧化性、稳定性、酸性、碱性、易分解、助燃性等
区别 是否通过化学变化表现出来
知识点3 物质变化与性质的区别
变化是一个动态过程,发生变化时往往有一些现象伴随发生;而性质是物质的固有属性,跟是否发生变化无关,描述时往往有“是”、“能”、“可以”、“易”或“不易”等词。
易错点1 不能正确区别物理变化与化学变化
【例1】下列诗句或俗语中,涉及化学反应的是( B )
A.吹尽黄沙始见金    B.爝火燃回春浩浩
C.酒香不怕巷子深 D.铁杵磨成绣花针
【易错辨析】判断一个变化是物理变化还是化学变化,要依据在变化过程中有没有生成其他物质,所以理解与分析诗句或俗语的意思,是解答的关键。
易错点2 不能正确辨别与运用物质的性质
【例2】生活中的许多日常用品应用了物质的属性,以下说法不正确的是( C )
A.冰箱的门吸应用了磁铁的磁性
B.不锈钢制作餐具利用了它的抗腐蚀性
C.铜制作导线利用了它的导热性
D.活性炭用于净化水利用了它的吸附性
【易错辨析】错误主要是没有搞清楚各种物质具有的物理性质或化学性质,性质决定用途就出现失误。
易错点3 不能正确区别物质的变化与性质
【例3】下列物质的变化或性质中,属于物理变化的是__①④⑦__;属于化学变化的是__⑤__;属于物理性质的是__③⑥⑧__;属于化学性质的是__②__。(均用序号填空)
①破布捣烂(造纸) ②氢气具有可燃性 ③氧气是无色无味的气体 ④航海导向(指南针) ⑤烟花燃放(火药) ⑥二氧化碳的密度大于空气  ⑦活字排版(印刷) ⑧食盐易溶于水
【易错辨析】错误原因是没有区别变化与性质,没有理解变化是一个过程。
1.为有效阻断新型冠状病毒的传播,公众改变了许多生活习惯。下列做法主要涉及化学反应的是( A )
A.用医用酒精杀菌消毒
B.保持社交距离
C.改变握手拥抱礼节
D.出门配戴口罩
2.七氟丙烷灭火剂容易汽化不留残渣,适用于电器、精密仪器、图书档案等灭火,根据上述信息可以推测七氟丙烷具有的性质是( C )
A.导电性 B.腐蚀性
C.不助燃 D.沸点高
3.《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶,书中描述的下列制瓷工序涉及化学变化的是( A )
4.化学反应不仅生成了新物质,还伴随着能量变化。下列事例中通过化学反应提供能量的是( D )
5.物质的变化与物质的性质是两个不同的概念,我们必须理解它们间的联系与区别。请仔细思考,完成下面的题目。
(1)现有下列八种变化:
①衣服晾干 ②铁锅生锈 ③轮胎爆炸 ④镁条燃烧 ⑤衣橱中的樟脑丸逐渐变小
⑥食物变质 ⑦电灯发光 ⑧冬瓜腐烂
请你判断其中属于物理变化__①③⑤⑦__,属于化学变化的是__②④⑥⑧__。请你说明判断物理变化与化学变化的依据是__有没有新物质生成__。
(2)选择序号填空,①物理变化 ②化学变化 ③物理性质 ④化学性质
以粮食为原料能酿酒__④__;酒精易挥发__③__;汽油燃烧__②__;沥青凝固__①__;
(3)物质的性质决定物质的用途,下列物质的用途分别是由物质的哪种性质决定的,请在下面的横线上填写“物理性质”或“化学性质”。
①液态氢气做火箭燃料__化学性质__;
②用金刚石切割玻璃__物理性质__;
③稀有气体可作电光源,是利用稀有气体的__物理性质__;
④灯泡中充氮气以延长使用寿命__化学性质__。
6.按要求设计实验鉴别水和酒精,要求写出简单的操作方法、描述现象并写明结论。
(1)利用物理性质鉴别
①操作:__用鼻子靠近两杯无色液体闻气味__。
②现象:__其中一杯液体有气味,另一杯没有气味__。
③结论:__有气味的液体是酒精,没有气味的液体是水__。
(2)利用化学性质鉴别
①操作:__将分别蘸有两种无色液体的小棉球放到酒精灯火焰上加热片刻__。
②现象:__只有一个小棉球能被点燃__。
③结论:__能被点燃的棉球蘸的物质是酒精,不能被点燃的棉球蘸的物质是水__。
7.请设计一个实验来证明:铁生锈是物理变化还是化学变化?
(1)提出假设:__铁锈蚀是化学变化__。
(2)实验设计:(用文字叙述)__铁锈蚀的条件是与空气中的氧气和水接触,所以将新铁钉放在盛有水的试管中(不完全浸入水中),放置一周后观察__。
(3)实验现象:__铁钉表面有红色固体生成__。
(4)实验结论:__有新物质生成,是化学变化__。本章回顾
专题1 空心问题的解法
判断物体是否空心是密度应用的一类重要题型。判断物体是否空心有三种方法:
1.比密度
先假设物体是实心的,根据所给物体的质量和体积算出物体的密度ρ物体,与组成这个物体的物质密度ρ物质进行比较。若ρ物体<ρ物质,则物体是空心的;若ρ物体=ρ物质,则物体是实心的。
2.比体积
利用所给物体的质量和物质的密度,假设物体是实心的,计算其体积V实,与所给物体的体积V物进行比较。若V物>V实,则物体是空心的;若V物=V实,则物体是实心的。
3.比质量
利用所给物体的体积V和物质的密度,假设物体是实心的,计算物体的质量m实,与所给物体的质量m物进行比较。若m物<m实,则物体是空心的;若m实=m物,则物体是实心的。
【例1】体积是50厘米3的铝球,它的质量是54克,问:
(1)这个铝球是空心的还是实心的?若是空心的,空心部分的体积是多大?
(2)将它的中空部分注满某种液体后球的总质量是84克。求注入的液体的密度是多大?(铝的密度是2.7×103千克/米3)
(1)由ρ=得,若铝球为实心,其体积应为:V铝===20cm3因为V球>V铝,所以此铝球为空心。
V空=V球-V铝=50cm3-20cm3=30cm3
(2)注入液体的质量m液=m总-m球=84g-54g=30g
因为空心部分注满液体,则V液=V空心,
注入液体的密度ρ液===1g/cm3
答:(1)此铝球是空心;空心部分的体积为30cm3。(2)注入的液体的密度是1g/cm3。
专题2 密度的测量
1.测量密度的实验原理为:ρ=
2.根据原理设计实验步骤:
①利用天平测量物体的质量m;②利用量筒测量物质的体积V;③根据公式求出密度ρ。
说明 a.测量物体的质量时要根据物体是固体还是液体来设计方案,掌握天平使用的方法与注意事项,学会操作不当或不规范而引起的错误或误差分析;b.量体积时,要考虑如何使测量的体积准确;c.保证测量的准确性,要考虑质量与体积的对应关系。
【例2】小林学习了密度知识后和同学们一起到实验室动手测出了一个金属球的密度,以下是他测量密度的实验步骤:
(1)在使用平衡的托盘天平称量时,发现指针的位置如图(a)所示,此时应__加质量最小的砝码__或__移动游码__。
(2)由于金属球体积过大不能直接放进量筒中,采用了下面的方法:
A.在溢水杯中装满水,如图(b)所示;
B.将金属球用细线系好,把金属球浸没在溢水杯中,同时用小烧杯收集从溢水杯流出的水,如图(c)所示;
C.将小烧杯收集到的水全部倒入量筒中,如图(d)所示,则金属球的体积为__20__cm3。
(3)取出金属球,用调节好的天平测出金属球的质量,当天平平衡时,右盘中砝码及游码的位置如图(e)所示,金属球的质量是__54__g。由此可知,金属球的密度为__2.7__g/cm3。
(4)请你评估,在本次实验中所测得密度值与真实值比较会__偏大__(填“偏大”“相等”或“偏小”)。
专题3 用比较归纳法寻找物态变化的规律
1.比较归纳法就是通过比较,找出物理现象或物理规律的异同点,通过分析、综合、概括等思维加工,对所学知识形成整体的认识,从而使问题简单、系统化。初中阶段很多知识都可用比较归纳法进行系统简化。本节中可对六种物态变化进行比较归纳总结,如图所示。
由图可以看出,吸热的过程有:熔化、汽化、升华;放热的过程有:凝固、液化、凝华。并且汽化和液化互为相反过程,熔化和凝固互为相反过程,升华和凝华互为相反过程。已知一个过程为吸(放)热过程,则它的逆过程一定为放(吸)热过程。
2.解答热现象问题的一般步骤
①识别问题给出的现象与结果;②根据有关概念或规律寻找现象与结果之间的因果关系;③从规律或条件进行推理,抓住依据,扣紧实际,阐明结论。例如,用久了的灯泡玻璃壁发黑,黑色物质是固体,其间没有变成液态的过程,可判断是凝华现象,再经过推理可知先是灯丝升华成气体后再凝华为固体的过程。
【例3】下列热现象中有关物态变化及吸、放热解释正确的是( D )
A.冰雪消融是放热过程,是熔化现象
B.白露露珠晶莹剔透是吸热过程,是液化现象
C.霜降霜打枝头是吸热过程,是凝固现象
D.大雪白雪皑皑是放热过程,是凝华现象
专题4 物态变化的微观解释
掌握分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同,可以简记为:“两小运间,同同不不”。利用分子的基本性质分析和解决问题的方法,结合事实进行分析判断即可。物质发生物理变化时,分子种类没有发生变化,物质的三态变化,属于物理变化,主要是由于温度发生改变,只是微粒间的间隔发生了变化;物质发生化学变化时,分子的种类发生了变化。
【例4】物质的三态变化主要是由于( D )
A.微粒质量发生变化
B.变成了新微粒
C.微粒大小发生变化
D.微粒间的间隔发生变化
专题5 物质的变化
有新物质生成的变化叫化学变化,没有新物质生成的变化叫物理变化。化学变化的特征是:有新物质生成。判断物理变化和化学变化的依据是:是否有新物质生成。
【例5】认真观察如图,判断下列过程中各部分发生了什么变化。
(1)图①中A处发生的变化是__物理变化__(填“物理变化”或“化学变化”),理由是__没有新物质生成__。
(2)图②中发生的变化是__化学变化__,由此说明化学变化__一定__(填“一定”或“不一定”)伴随物理变化。
(3)图③中发生的变化是__物理变化__,可见发光、放热的变化__不一定__(填“一定”或“不一定”)是化学变化。
1.水无常形,变化万千,如图所示的各自然现象,在形成过程中需要吸收热量的是( A )
2.在日常生活和工业中,铁具有很多的用途,下列是关于铁的性质和变化的叙述:①铁具有良好的延展性;②将铁条拉成铁丝;③铁能与空气中的氧气反应;④铁在氧气中燃烧火星四射;⑤铁能被磁铁吸引;⑥铁易生锈;⑦将铁块熔化浇铸成铁锅;⑧铁有很好的导热性。
这些叙述中属于物理变化的是__②⑦__,属于化学变化的是____④____,属于物理性质的是__①⑤⑧__,属于化学性质的是__③⑥__。
3.小金买了盒“雪月饼”,为了保持低温,工作人员在月饼包装盒内装入了一定量的“干冰”。回到家中,打开包装盒,发现周围空气出现了“白雾”,这是因为干冰在__升华__(填物态变化名称,下同)过程中吸收热量,使空气中的水蒸气__液化__成了小水滴。
4.小丽和小亮在学习了“分子热运动”的知识后,知道“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”。为此,小丽说:“放在我家衣柜里的樟脑丸过几天就变小甚至消失,就是这个原因。”小亮说:“阳光照到屋子里,有时能看到许多的灰尘在空中飞舞,也是这个道理。”请分别判断小丽和小亮的说法正确吗?并分别说出理由。
放在衣柜里的樟脑丸过几天就变小,说明樟脑丸分子在不停地做无规则的运动;阳光照到屋子里,有时能看到许多的灰尘在空中飞舞,灰尘是固体小颗粒的运动,不是分子的运动;所以小丽的说法是正确的,小亮的说法是错误的。
5.小凡同学在做“观察水的沸腾”的实验。
(1)他的操作如图甲所示,其中错误之处是__温度计的玻璃泡碰到了容器底__。
(2)纠正错误后,水沸腾时温度计示数如图乙所示,为__98__℃。
(3)分析图丙所示图像,可知水在沸腾过程中温度的特点是__保持不变__。
6.学习了密度知识后,同学们进行了以下实验,如图所示:
(1)小杜同学用天平和量筒测量小金属块的密度,他设计了下列实验步骤:
①用调节好的天平测出小金属块的质量m;
②向量筒中倒进适量的水,读出水的体积V1;
③根据密度的公式,算出小金属块的密度ρ;
④将小金属块浸没在量筒内的水中,读出小金属块和水的总体积V2。
他应采用正确的实验步骤顺序为__C__(填下列选项前的字母)。
A.②③④① B.①②③④
C.①②④③ D.②③①④
(2)小杜同学的测量数据:天平平衡时,右盘所加砝码及游码的位置如图(甲)所示,小金属块放入量筒前后的液面情况如图(乙)所示,由测量数据可知小金属块质量为__64__g,密度为__6.4×103__kg/m3。
(3)实验时,有的同学提出利用已知冰的密度ρ冰来估测积雪的密度,如图(丙)所示,具体做法是:
(a)用刻度尺测出操场上积雪的厚度,记为h1:
(b)用脚向下用力将积雪踩结实,形成一个下凹的脚印;用刻度尺测出下凹脚印的深度,记为h2;
(d)估测积雪密度的表达式为__ρ雪=ρ冰__(用已知或已测量的物理量表示)。
7.每年6月6日为“全国爱眼日”,经调查我国有4亿人需要配戴近视或远视眼镜,组成眼镜主要材料的技术指标如表所示。求:
材料技术指标 树脂镜片 玻璃镜片 铜合金 钛合金
透光量 92% 91% - -
密度(kg/m3) 1.3×103 2.5×103 8×103 4.5×103
性能 较耐磨损 耐磨损 较耐腐蚀 耐腐蚀
(1)一副铜合金镜架的质量为2.5×10-2kg,其体积是多少?
(2)目前市面上还有一种PC镜片(也称宇宙片、太空片),PC镜片是目前光学镜片中最轻的一类镜片,相同体积的PC片比树脂镜片轻了40%。PC镜片的密度为多少?
解:(1)由表格数据可知,铜合金的密度是8×103kg/m3,一副铜合金镜架的质量为2.5×10-2kg,
由ρ=可得,铜合金镜架的体积:
V铜合金===3.125×10-6m3;
(2)设树脂镜片和PC镜片的体积均为V,
因相同体积的PC片比树脂镜片轻了40%,
所以,=40%,
则PC镜片的密度:ρPC=ρ树脂×60%=1.3×103kg/m3×60%=0.78×103kg/m3。
答:(1)一副铜合金镜架的质量为2.5×10-2kg,其体积是3.125×10-6m3;
(2)PC镜片的密度为0.78×103kg/m3。