第1节 温度
1．知道物体的冷热程度用温度来表示。
2．了解温度的单位及符号。
3．了解摄氏温度是如何规定的。
4．知道温度计的原理及实验室温度计的使用方法。
5．知道体温计的特点及使用方法。
6．能理解体温计与实验室温度计的异同。
1．温度及温度计
（1）温度：是表示物体冷热程度的物理量。
（2）温度计：温度计是专门用来测量物体温度的仪器。
①温度计的原理：家庭和实验室里常用的温度计是根据液体的热胀冷缩制成的。
常用温度计有体温计、寒暑表、实验室用温度计。它们都是利用液体热胀冷缩的性质制成的。液体温度计，是通过液体的热胀冷缩，从而得知被测液体的温度的，这是研究物理问题时，常用的一种的方法——转换法。
对于一些看不见摸不到的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
②温度计的种类：实验室温度计、体温计、寒暑表。
各种温度计
液体温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的。日常使用的温度计，除液体温度计外，还有气体温度计、辐射温度计、光测高温计和电阻温度计等。这些温度计是利用物体的某些性质跟温度变化之间的关系制成的。你知道吗？将温度计的玻璃泡涂黑，可使温度计更加灵敏。
【例1】如下图，先把两手同时放入热水和冷水中，过了一段时间后，再将两手同时拿出并放入温水中，这时两手的感觉________（选填“相同”或“不相同”）。这个事实说明________________________________________________________________________。
解析：热水温度比温水的高，冷水温度比温水的低，从热水中拿出来的手放入温水中，感觉温水是冷的，但从冷水中拿出来的手放入温水中，感觉温水是暖的。两只手对同一个温度的感觉却不同，出现了不同的判断结果。这就说明，用感觉来判断物体的冷热程度是不可靠的。
2．摄氏温度
温度计测量温度时采用的是摄氏温度，它的单位符号用℃来表示。
摄氏温度规定：在一个标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为0摄氏度，而把水沸腾的温度规定为100摄氏度，分别用0 ℃和100 ℃表示，在0 ℃和100 ℃之间有100等份，每个等份表示1 ℃。
0 ℃并不是最低的温度，比0 ℃低的温度在数字前面加上“－”，如“－20 ℃”表示该温度比0 ℃要低20 ℃，读作“负20摄氏度”或“零下20摄氏度”。
我们常说人的正常体温（口腔温度）是摄氏37度，这样说合适吗？
不合适。“摄氏度”是温度的单位，用符合“℃”表示。人的正常体温为37℃，应该读作“37摄氏度”，不能读作“摄氏37度”或“37度”。
用热力学温标表示的温度叫热力学温度，热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，它的单位是开尔文，简称开，记作K，它的每一度大小与摄氏温度每一度大小相同，热力学温度（T）与摄氏温度（t）之间的换算关系为：T＝t＋273.15。
【例2－1】0 ℃的冰与0 ℃的水相比较（ ）。
A．0 ℃的冰比0 ℃的水冷
B．0 ℃的水比0 ℃的冰冷
C．0 ℃的冰和水的冷热程度相同
D．无法比较
解析：温度是表示物体冷热程度的物理量，温度相同的不同物体冷热程度相同。
答案：C
【例2－2】下列温度最接近23 ℃的是（ ）。
A．人体的正常体温
B．我国东北冬季的最低气温
C．人体感觉舒适的气温
D．1个大气压下，冰水混合物的温度
解析：
A
×
人体的正常体温为37 ℃，远高于23 ℃
B
×
我国东边地区冬季的最低气温能到达零下30 ℃，远低于23 ℃
C
√
人体感觉舒适的环境温度为23 ℃左右
D
×
1个标准大气压下，冰水混合物的温度为0 ℃
答案：C
3．温度计的使用
（1）温度计的量程：温度计能测量的最低温度到温度计能测量的最高温度。
（2）温度计的分度值：温度计上每一小格所表示的温度值，右图的温度计的分度值是1 ℃。
（3）使用方法：①观察温度计的量程和分度值；
②将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不要碰到容器底或容器壁；
③待温度计的示数稳定后再读数，读数时，温度计仍须和被测特体接触；
④读数时，温度计玻璃泡仍需留在被测物中，视线要与温度计中液柱的液面相平。
【例3－1】下图分别表示几位同学在“练习用温度计测液体的温度”实验中的做法。其中正确的是（ ）。
解析：用温度计测量液体温度时，温度计不能触到容器底和容器壁，读数时温度计的玻璃泡仍然要浸没在液体中，故A、B的做法错误；读数时，视线必须与温度计中的液柱的液面相平，故C的做法错误，D的做法正确。
答案：D
【例3－2】如图，温度计甲的示数为______，读作____________；温度计乙的示数为______，读作____________。
解析：关于温度计的示数和读法需要注意以下三个问题才不致犯错：
（1）观察温度计的刻度，即弄清温度计的量程和分度值；
量程是温度计的测量范围，被测液体的温度不能超出温度计的量程；分度值是一个小格代表的值（本题为0.2 ℃）；还要注意看一个大格代表的值（本题是1 ℃）。
（2）正确判断玻璃管内液面位置；
这是温度计读数时最容易出错的问题。记住：读数时，一定要看清温度是“零上”（正）还是“零下”（负）。即要看清液面所处刻度上面的数字大，还是下面的数字大！如此题出错就是把乙图看成“零上”了。
（3）正确读数。
读数时视线要与玻璃管内液面相平。
答案：4.4 ℃ 4.4摄氏度 －1.8 ℃ 零下1.8摄氏度（或负1.8摄氏度）
4．体温计
（1）体温计是测量人体温度的温度计。它也是一种液体温度计，用的液体是水银。由于它测量温度的特殊性，它的测量范围是35～42 ℃，分度值为0.1 ℃。
（2）体温计的特殊构造：体温计比普通温度计的构造稍微特殊一些，就是在玻璃泡和直玻璃管之间设计成很小的毛细管（这段毛细管通常被称为“缩口”），测量体温时，玻璃泡的水银随着温度升高而膨胀，通过毛细管挤到直管。当温度计离开人体后，水银遇冷收缩，从缩口处断开，直管内的水银不能退回玻璃泡内，仍能准确地指示人体温度，因而体温计可以拿离人体再读数。而且，在每次使用体温计前，都必须拿着它的上部用力向下甩，使水银柱重新回到玻璃泡中，否则，测量的体温会出现错误。
【例4－1】医生用普通体温计给感冒发烧的病人测量体温，从体温计的构造和使用来看，应用了哪些物理知识？请你写出其中的两个：
举例：测量体温时，一般将体温计夹在腋下较长时间再取出读数，这里利用了热平衡。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析：解答这类题时，要回忆体温计的原理、构造、使用过程，再与涉及的物理知识相联系。要多角度、多层面看问题不能拘限于一点。
答案：①体温计呈三棱柱型，起放大液柱的作用 ②体温计是利用液体热胀冷缩的性质制成的
【例4－2】医生拿着一只体温计给病人测量的体温为39 ℃，由于疏忽，没有甩就直接用它测体温为37 ℃的小理的体温，这时体温计的示数是多少？
错解及原因：37 ℃ 原因是不理解体温计的构造原理。
解析：对于体温计类问题，一定要弄清它的构造特点。体温计和普通温度计的主要区别是：其玻璃泡上方有一个非常细的缩口，体温计离开人体后，水银变冷收缩，水银柱来不及退回玻璃泡，在缩口处断开，仍指示原来的温度。下次使用时，如果所测温度高于原来的温度，水银就会膨胀，接通缩口，并继续膨胀，达到指示现在温度为止，如果所测温度低于原来温度，水银膨胀较小，不能接通缩口，只能显示原来的温度。所以，使用体温计前，要使已经上升的水银退回到玻璃泡里，应该用力向下甩。
总结：如果体温计原来显示的温度为t，没有甩就测量体温为t′的病人：
当t′＞t时，则体温计的示数为t′；
当t′≤t时，则体温计的示数为t。
当然，不能随意去套用结论，而应根据实际情况去分析、判断以灵活运用。
答案：39 ℃
5．实验室温度计与体温计的区别
种类
体温计
实验室温度计
构造特点
有缩口
无缩口
内部液体
水银
煤油、酒精等
量程
35～42 ℃
－21～110 ℃
分度值
0.1 ℃
1 ℃
注意事项
①可以离开人体读数
②使用前需向下甩
①不能离开被测物体读数
②使用前不用甩
【例5】人感冒发热时，经常要用到体温计测量体温。如图所示是体温计和实验室常用温度计，请简要说出它们在构造或使用上的三个不同点。
（1）________________________________。
（2）________________________________。
（3）________________________________。
解析：
答案：（1）量程不同 （2）分度值不同 （3）体温计上有缩口
6．不标准温度计问题
对于温度计不准确时，计算温度数，关键是理解温度计的温度划分方法，利用正确温度与不正确温度的对应关系，列式计算。如果刻度均匀，但不准确的温度计在冰水混合物（0 ℃）中示数为t0，在一标准大气压下沸水（100 ℃）中示数为t沸，在某溶液中示数为t′，则某液体的标准温度为t＝×（t′－t0）。
【例6】有一只刻度均匀，但实际测量不准确的温度计，把它放在冰水混合物中，示数是4 ℃；把它放在1标准大气压下的沸水中，示数是94 ℃。把它放在某种液体中时，示数是22 ℃，则该液体的实际温度是______，当把该温度计放入实际温度为40 ℃的温水中时，温度计的示数为______。
解析：根据摄氏温度的规定1标准大气压下，冰水混合物的温度是0 ℃，沸水的温度为100℃，温度改变了100 ℃，因此该温度计的每格表示的温度值是＝，当温度计的示数为22 ℃时，该液体的实际温度为t＝×（22－4）＝20 ℃。由以上分析可知，当把该温度计放入实际温度为40 ℃温水中时，设温度计示数为t′，则有40 ℃＝×（t′－4 ℃），解得t′＝40 ℃。
答案：20 ℃ 40 ℃
第2节 熔化和凝固
1．知道气态、液态、固态是物质存在的三种状态。
2．了解熔化和凝固的含义。
3．认识固体有晶体和非晶体。
4．会用熔化图象和凝固图象描述物体温度随时间的变化关系。
5．能利用熔化和凝固的知识解释简单现象，解决简单问题。
1．熔化和凝固
（1）物质存在的状态通常有三种：气态、液态和固态。物质在一定条件下可以相互转化。
物质以固态形式存在时有一定的形状和体积；以液态形式存在时，有一定的体积（不易被压缩）但没有一定的形状（具有流动性）；以气态形式存在时，既没有一定的形状，也没有一定的体积，它能自发地充满整个容器。
（2）物质从一种状态变为另一种状态叫做物态变化。
（3）熔化：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。如把雪糕从冰柜中拿出来会慢慢熔化成水。
（4）凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。如冬天天气寒冷，水会慢慢结成冰。
熔化和凝固是两个相反的物态变化。
判断物态变化是否属于熔化和凝固，关键是确定物质是不是固态和液态之间的转化，明确物质的初状态和末状态，如果初状态是固态，末状态为液态的是熔化；反之，初态为液态，末态为固态的是凝固。
【例1】下列物态变化中，属于熔化的是（ ）。
A．湿衣服晾干
B．把白糖加水后化成糖水
C．树叶上的露珠
D．春天到来，江河中的冰化成水
解析：
A
×
湿衣服晾干是从液态变成气态
B
×
把白糖加水后化成糖水是溶化而非熔化，溶化是溶质溶化在溶剂中的过程
C
×
树叶上的露珠一般是在秋天的早晨形成的，不是固态熔化成的，而是气态水变成了液态；冰化成水是熔化过程
D
√
答案：D
2．晶体和非晶体
（1）固态物质可以根据它们在熔化和凝固过程中温度变化规律的不同，分成晶体和非晶体两大类。
晶体：在熔化过程中不断吸热，温度保持不变，有一定熔化温度的固体，叫做晶体。常见的晶体有：冰、海波、水晶、食盐、萘以及各种金属。
非晶体：在熔化过程中只要不断地吸热，温度就不断上升，没有固定的熔化温度的物体，叫做非晶体。常见的非晶体有松香、玻璃、蜂蜡、沥青等。
（2）熔点和凝固点
晶体熔化时的温度叫做熔点，晶体凝固时的温度叫做凝固点。对同一种晶体来说，其熔点和凝固点相同。
非晶体没有固定的熔点和凝固点。
晶体与非晶体的主要区别：晶体具有一定的熔点，而非晶体没有。
【例2】下列事实能够说明相关物体是晶体的是（ ）。
A．铁在熔化时要吸收热量
B．冰加热到0 ℃时才熔化
C．洒在地面上的水会变干
D．铜可以锻造成各种规律的几何形状
解析：晶体和非晶体最主要的特征是：晶体有固定的熔点，而非晶体则没有。对于A，非晶体熔化时也要吸收热量，故A错。对于B，说明冰必须在一个特定温度下熔化，故B对。对于C，为蒸发现象，故C错。对于D，熔化后，晶体和非晶体都可以重新塑造形状，故D错。
答案：B
3．熔化和凝固图象
（1）晶体和非晶体的熔化图象
图甲是晶体的熔化过程图象。图线的AB段为固态，吸热升温，在图象上为一条斜向上的平滑曲线；B点达到熔点，BC段是晶体的熔化过程，B点开始熔化，C点熔化结束，整个熔化过程一直吸热，但温度始终保持不变，在图象上为一条平行于时间轴的水平线段，BC段对应的温度即为该晶体的熔点，此时段内晶体为固、液共存状态；CD段晶体为液态，吸热后温度又逐渐升高，图象上仍为斜向上平滑曲线。
图乙是非晶体的熔化图象。非晶体熔化时吸热，温度逐渐升高，没有固定的熔化温度，故非晶体整个熔化图象为斜向上曲线，没有水平段。
晶体和非晶体的熔化过程都要吸热。
（2）晶体和非晶体的凝固图象
晶体的凝固过程如图丙所示。该图象与晶体的熔化图象是相反的过程。根据上面对晶体熔化过程的分析，我们可以知道斜向下的EF段，该物质是液态，向外放热其温度降低；水平段FG晶体为固、液共存状态，是晶体的凝固过程，持续向外放热但温度始终保持不变，对应的温度就是该晶体的凝固点；GH段晶体为固态，放热降温。
非晶体的凝固过程如图丁所示。非晶体在凝固过程中放热，温度逐渐下降，故非晶体整个凝固图象为斜向下曲线。
晶体和非晶体的凝固过程都要放热。
晶体的熔化或凝固图象均有一段水平线，而非晶体的没有，故此可据此判断是晶体还是非晶体。熔化图象均是上升趋势，凝固的图象均是下降趋势，据此判断是熔化过程还是凝固过程。
【例3－1】如图所示，这是某种物质在熔化时温度随时间变化的图象。下列关于图中信息的解读，错误的是（ ）。
A．这是一种晶体，其熔点大约是50 ℃
B．第1～3 min物质从外界吸收热量，第4～6 min则没有吸热
C．第8～9 min物质处于液态，且正在吸热升温
D．在第4 min时，可观察到既有固态成分，又有液态成分，但固态的要多些
解析：从图象中可以看出，此物质在熔化过程中有一段吸收热量而温度保持不变的过程（从第3～7 min），这段时间内晶体由固体逐渐熔化为液体，且随着时间的增长，固体越来越少，液体越来越多，由此判断此物体是晶体，且此晶体的熔点为50 ℃，到第7 min时全部熔化为液体，以后是液体的吸热升温过程。
答案：B
【例3－2】雕塑艺术家为塑造城市名人陆羽的铜像，需要把铜水灌入模具中。下面图中的四幅图象中能正确反映铜像成型过程的曲线是（ ）。
解析：铜是金属，所有金属都属于晶体，凝固过程继续放热，温度保持不变，有一段图象应与时间轴平行，所以有水平段的图象才可能正确，A、C被排除。铜水灌入模具铸成铜像的过程是液体变成固体的凝固过程，晶体的凝固图象中温度随时间的延长成下降趋势，B正确。
答案：B
判断图象时分两步进行：可以先确定是晶体还是非晶体，然后再依据物态变化过程的吸放热情况来得出该过程温度随时间的变化趋势，最终判断出哪个图象是正确的。
4．实验探究熔化和凝固的条件
实验探究：海波和石蜡熔化时温度的变化规律
装置如图所示：
（1）按装置图在试管中分别装入适量的海波和石蜡，插入温度计后，用酒精灯加热。待温度升高
【例4－1】如图是“探究海波晶体熔化时温度随时间变化的规律”的实验装置。
（1）实验中除了需要图中所示的实验器材以外，还需要______。
（2）将温度计A插入试管中时，温度计的玻璃泡在放置上有什么要求？________________________________________________________________________。
（3）实验中要不停地用搅拌器B搅拌，其目的是________________________________。至40 ℃左右时开始记录时间和被测物质温度，大约每隔1 min记录一次，把数据填入设计好的表格中，直到海波和石蜡全部熔化完后，再记录几次。
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
海波的
温度/℃
蜡的温
度/℃
（2）把记录的数据用描点法画在带有方格的坐标纸上：横轴表示时间，纵轴表示温度，然后将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到海波和石蜡熔化时温度随时间的变化图象。
（3）在停止给海波和石蜡加热后，让它们自然冷却，记录下海波和石蜡在凝固过程中温度与时间，描点，连线，画出凝固图象。
（1）晶体熔化需要同时满足两个条件：一是温度达到熔点；二是持续吸热。
（2）液态晶体凝固时也需要满足两个条件：一是温度达到凝固点；二是持续向外放热。
（3）非晶体在熔化过程中虽没有确定的温度，也必须不断从外界吸收热量。非晶体凝固时没有确定的温度，但必须不断向外界放出热量。
（4）小明用如图所示的实验装置，探究冰熔化时温度随时间变化的规律，发现冰熔化太快，没有找到冰的熔点。若要延长冰熔化的时间，请你写出两条可行的办法：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析：为了防止热量的损失，给烧杯加盖子，所以需要硬纸板。根据温度计的使用方法，需要把其玻璃泡浸没在海波中，但不能碰到试管底或侧壁。为了让海波受热均匀，在加热过程中就不断用搅棒搅拌。在观察冰的熔化过程时，因为冰的熔点比较低，所以不必使用酒精灯加热了，直接放入温水中即可；或者把碎冰数量增加些，就能使其熔化时间延长些，以便更清晰的观察。
答案：（1）硬纸板 （2）玻璃泡要完全浸在海波中，既不能碰到试管底、试管壁，也不能漏出海波外 （3）为了使海波均匀受热 （4）①冰的数量要多一些 ②撤掉酒精灯，直接用温水对试管内的冰进行加热
【例4－2】科学探究：改变积雪的“夜冻昼化”
专家研究表明，气温不同，积雪的厚薄不同，对汽车的危害也不一样。当积雪厚度在5～15 cm，气温在0 ℃左右时，汽车最容易发生事故。因为在这种条件下，路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态。此时，护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免“夜冻昼化”现象，即在相同气温条件下，融化了的冰雪不再结冰，从而减少交通事故的发生。
提出问题：在相同气温条件下，为什么水不再结冰了？
猜想与假设：请你用学过的物理知识，针对这一现象产生原因提出一个合理的猜想，并说出你猜想的理由。
猜想：______________________________________________________________________
理由：______________________________________________________________________
设计实验方案：针对你的猜想，设计一个实验方案验证猜想的正确性。
实验方案及主要步骤：________________________________________________________
解析：猜想：水中杂质越多，水的凝固点越低或混合物的凝固点降低。
理由：护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免“夜冻昼化”现象，即在相同气温条件下，冰雪熔化成的水的凝固点降低，不再结冰。
实验方案及主要步骤：取相同的三个杯子，盛相同体积的清水、淡盐水、浓盐水，放入冰箱里，每隔5 min用温度计测一次温度，并观察是否有结冰现象，若结冰，结冰的先后顺序是否是清水、淡盐水、浓盐水。
答案：见解析
5．熔化和凝固的特点在生活或生产中的应用
不同的晶体有不同的熔点，科技产品在材料的选择上既要考虑经济特性，又要考虑物理特性。
如测量不同地区的温度时使用不同凝固点的液体做温度计；灯丝必须用熔点较高的材料；焊锡必须用熔点较低的金属。
物质在三种状态之间的转化伴随体积的变化，在生活中也有许多应用的实例。
固体熔化时要从周围的环境中吸热，可以使周围环境降温，用此方法可以保鲜食物。
液体凝固时要放热，利用凝固时放出的热量来调节环境温度。
【例5－1】买一块豆腐放在冰箱的冷冻室里。当把冰冻的豆腐拿出来化冰后，发现豆腐里有许多小孔。其成因是（ ）。
A．豆腐冷缩而成的
B．豆腐膨胀而成的
C．冰箱中的冰霜进入豆腐而成的
D．豆腐里的水先遇冷结成冰，后熔化成水而成的
解析：水结成冰，体积增大，把豆腐膨胀了。冻豆腐拿出来，豆腐中的冰熔化成水，体积变小，豆腐中就出现了许多小孔。
答案：D
【例5－2】北方冬天天气寒冷，人们为了不让菜窖里的菜冻坏，常常在菜窖里放几桶水，这是利用水______（填物态变化名称）时会______热，而使菜窖里的气温不致太低。
解析：水在凝固过程中会放出热量，在菜窖里放几桶水，水结冰时放出热量，周围的环境温度不至于降得很低把菜冻坏。
答案：凝固 放
第3节 汽化和液化
1．知道汽化、液化、汽化吸热、液化放热、汽化的方式、沸腾、沸腾的过程、沸点、水的沸点（在标准大气压下）、蒸发、蒸发快慢的因素、液化的两种方法。
2．能运用液体沸点的知识解释现象、解决问题、能利用有关图表。
3．能运用不同的器材设计并进行汽化、液化的实验。
4．能够运用常见器材设计探究液体沸腾、液体蒸发因素的全过程、进行实际探究过程、写出探究报告。
1．沸腾
（1）汽化：物质从液态变为气态的过程叫做汽化。汽化有两种方式：沸腾和蒸发。
（2）沸腾：液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
（3）沸腾发生时的现象：形成大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。
（4）沸点：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点。
①不同液体的沸点不同。
②液体的沸点与气压有关，气压越高，沸点越高。在高山上煮不熟食物，就是这个原因。
（5）沸腾规律：液体沸腾时，吸热温度不变。图象如图所示。
液体沸腾必须满足两个条件：一是达到沸点；二是继续吸热。两个条件必须同时满足，缺一不可。如果液体没有达到沸点，或者液体温度达到沸点但外界温度等于或低于沸点的温度（此时无法继续从外界吸热），液体将不会沸腾。
【例1－1】妈妈在蒸馒头时，开锅后改用“小火”。针对这种做法，下列说法中正确的是（ ）。
A．水沸腾后，改用“小火”能更快的让馒头变熟
B．改用“小火”可以提高水的沸点
C．无论使用“大火”还是“小火”，水达到沸点后温度都保持不变
D．用“大火”可以提高水的沸点，不应该改用“小火”
解析：
A
×
水沸腾后需要持续一定的时间，馒头才能变熟
B
×
气压不变时，水的沸点不会变化
C
√
水温达到沸点后，只要继续吸热，就会沸腾，且温度保持不变
D
×
水沸腾后，改用“小火”可以节省燃料
答案：C
【例1－2】给一定质量的水加热，其温度随时间变化的关系如图所示。若其他条件不变，仅将水的质量增加，则水的温度随时间变化的图线应该是（ ）。
解析：“其他条件不变”表明了水的沸点不变，故可将B、C两个选项排除，水的质量增加后，要使水沸腾需要的时间要增长，即沸腾前的加热时间要长于t1。
答案：D
2．蒸发
（1）汽化：打针时，护士把酒精涂在病人手上很快就变干了，这种变化是酒精由液态变成了气态，物理上把物质由从液态变成气态的过程叫做汽化。汽化有两种不同的方式：蒸发和沸腾。
（2）蒸发是在任何温度下都能发生，并且只在液体表面进行的汽化现象。如洒在地上的水会变干。
（3）影响液体蒸发的因素：
①液体温度的高低：液体的温度越高，蒸发越快。我们平时晾晒衣服时总是将衣服放在阳光下，目的就是用提高温度的方法加快蒸发。
②液体表面积的大小：液体表面积越大，蒸发越快。晾衣服时总是将衣服展开，目的就是增加蒸发面积来加快蒸发。
③液体表面附近空气的流动快慢：液体表面附近的空气流动越快，蒸发越快。晾晒衣服、粮食时如果有风，会干的更快，就是因为液面上方的空气流动速度加快，加快了蒸发。
（4）蒸发吸热：液体蒸发时，需要从周围、自身和它的依附物上吸收热量，因此蒸发具有降温制冷作用。如图所示，从游泳池刚刚上岸后感觉冷，就是身上的水蒸发吸热的缘故。
①提高液体的温度，增大液体的表面积，加快液面上方的空气流动，都可以加快蒸发；②反之，降低液体的温度，减小液体的表面积，减慢液面上方空气流动会减慢蒸发；③不同种类的液体，在相同的条件下，蒸发的快慢会有不同，例如酒精比水蒸发的快很多。
液体在温度高的时候会蒸发，在温度很低的时候就不会蒸发了！
你的说法不对。蒸发不受温度的绝对限制，所有液体在任何温度下都能蒸发。
【例2－1】两只相同的杯子放置在窗前，分别盛放等高的水和汽油。一段时间后，两杯中液面如图所示。这个事例说明液体的蒸发跟液体的（ ）。
A．表面积大小有关
B．温度高低有关
C．表面空气流动快慢有关
D．种类有关
解析：两只相同的杯子表明跟表面积无关，两只杯子放置在窗前，在同一环境下，表明跟温度高低、表面空气流动快慢无关，因而说明蒸发跟物质的种类有关。
答案：D
【例2－2】刚从酒精中拿出来的温度计示数会变小，这是因为温度计玻璃泡上的酒精（ ）。
A．熔化吸热 B．汽化吸热
C．凝固吸热 D．液化放热
解析：刚从酒精中拿出来的温度计，玻璃泡上沾有酒精，酒精很容易蒸发。酒精蒸发时吸热，使玻璃泡中的液体温度降低，从而使温度计的示数降低。
答案：B
3．液化
（1）物质从气态变为液态的过程，叫做液化。
（2）使气体液化有两种方法：
①降低温度：气体在温度降低到足够低时都可以液化。蒸饭时，锅的上方会出现“白气”，这种现象在冬天尤为明显；敞开锅盖后锅盖内侧形成的水珠，这都是水蒸气遇到较低温度的物体时发生了液化现象的结果。
②压缩体积：通过压缩体积也可以使气体液化。压缩体积的方法并不能使所有气体液化。液化石油气就是在常温下通过压缩体积的方法使其液化的，气体液化后体积缩小，便于储存和运输。
（3）液化放热：
如图所示，在试管A未放入容器B前，先测量出B中水的温度；再将试管A放入容器B中，让烧瓶内的水沸腾时产生的水蒸气通入试管A中，水蒸气在试管中遇冷会液化成水。过一段时间，再测量容器B中的水温，发现水的温度升高了。
容器B中水的温度升高是因为水蒸气在试管中液化时放出了热量，然后传给容器B中的水，使水的温度升高。因此通过上面的实验可以看出，气体在液化过程中放出热量。
①液化和汽化是一个互逆的过程，因此液化需要放出热量；②所有气体在温度降到足够低的时候都可以液化；③有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须使它的温度降到一定值才能使它液化。
【例3－1】冬天，带着眼镜的同学从外面进入室内时，往往眼镜变得模糊不清，过了一段时间，镜面又变得清晰起来。镜面上发生的这两种现象的物态变化是（ ）。
A．先液化，后汽化
B．先汽化，后液化
C．只有液化
D．只有汽化
解析：冬天，外面较冷，眼镜片的温度较低，当进入温暖的屋内时，温度较高的水蒸气，遇到温度很低的眼镜片时会液化成水珠附着在眼镜片上，使镜面变模糊，当玻璃镜面的温度升高时水蒸气不再液化，并且水珠会蒸发到空气中去，镜面又变得清晰起来了。
答案：A
【例3－2】雪糕是大家都喜欢吃的冷饮．请根据图中的情景回答：
（1）图中的“白气”是怎样形成的？
（2）关于“白气”，符合实际的是哪幅图？请用有关物理知识说明理由。
解析：“白气”的形成是空气中的水蒸气遇到冰块周围的冷空气发生液化而形成大量的小水珠，这些小水珠悬在空气中形成“白气”。一般物质具有热胀冷缩现象，冷的气体密度较大，可知密度小的气体上升，密度大的气体下沉。
答案：（1）空气中水蒸气遇冷空气液化形成大量小水珠。（2）乙图符合实际，因为“白气”温度低，“白气”的密度大于周围热空气的密度，可知“白气”应该向下流动。
4．蒸发和沸腾的区别与联系
5．实验探究液体的沸腾
观察水的沸腾
装置
现象
沸腾前水中气泡上升过程中由大变小（如甲图所示）；沸腾时气泡在上升过程中由小变大，到达液面后破裂（如乙图所示）；沸腾后温度不再升高（如丙图所示）
图示
【例4－1】关于蒸发和沸腾，下列说法正确的是（ ）。
A．蒸发和沸腾都要吸收热量
B．蒸发在任何温度下都能发生，故蒸发快慢与温度无关
C．水的沸点为100 ℃，故水温达到100 ℃就一定会沸腾
D．80 ℃的水可能正在沸腾
解析：蒸发和沸腾都需要吸热，沸腾时液体吸热温度不变，A正确；蒸发虽然在任何温度下都能进行，但是实验表明液体的温度越高蒸发越快，B错；1个标准大气压下水的沸点是100 ℃，当大气压高于一个标准大气压时，水的沸点会高于100 ℃，此时水不会沸腾；另外，水沸腾是除要达到沸点后还要继续吸热才能沸腾，C错；当大气压减小时，水的沸点会降低，因此在大气压较低的情况下，水在80 ℃时可能会沸腾，D正确。
答案：AD
【例4－2】在同一环境中对温度计进行了如下操作，温度计的示数下降最快的是（ ）。
解析：
答案：D
【例5】在“观察水的沸腾”实验中，某实验小组观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示，图中______是水在沸腾时的情况。实验过程中记录的数据如下表所示：
时间/min
…
5
6
7
8
9
…
温度/℃
…
91
93
97
98
98
…
水沸腾时，在烧杯底水汽化形成的气泡，在上升的过程中受到水的压力逐渐减小，气泡的体积逐渐变大，而在沸腾前形成的气泡在上升的过程，遇到冷水，水蒸气又液化成了水，因此在沸腾前，气泡逐渐变小。
6．控制变量法探究影响蒸发快慢的因素
图示
解决方法
控制温度及空气流速不变，改变蒸发面积，探究液体的表面积对蒸发快慢的影响
控制表面积及空气流速不变，改变液体的温度，探究液体温度对蒸发快慢的影响
控制表面积及液体温度不变，改变液体表面空气流速，探究液体表面空气流速对蒸发快慢的影响
控制变量
法说明
某一个物理量可能受多个因素影响时，常控制几个因素不变，只改变其中一个因素来观察所研究的物理量与该因素之间的关系，最后把结果综合起来
（1）从记录的数据可得出的实验结论是：水沸腾时的温度是______ ℃。
（2）根据实验数据可知，水的沸点与水在1个标准大气压下的沸点100 ℃相比有明显的差异，如果测量方法正确，你认为造成差异的原因可能是______。
解析：水沸腾时有大量气泡上升、变大，到水面破裂，图甲中的现象符合水沸腾时的特点。从记录表格中可以看到，当水吸热温度升到98 ℃时就不在升高了，此现象表明水继续吸热温度保持不变，此时水处于沸腾状态。1个标准大气压下水的沸点是100 ℃，当气压增大时水的沸点会高于100 ℃，当气压减小时水的沸点会低于100 ℃。此时水的沸点是98 ℃，表明此时大气压强小于1个标准大气压。
答案：甲 （1）98 （2）水面上的气压小于标准大气压
【例6】为了研究影响蔬菜和水果水分散失快慢的因素，有A、B、C、D四组同学各自做了研究实验（实验材料是相同的胡萝卜），如图所示。这四组实验中，研究方法不正确的是（ ）。
解析：要比较蔬菜和水果水分散失快慢的因素，只保留一个因素不同，控制其他因素相同。实际上本题考查了用控制变量法研究问题。A选项，两胡萝卜一个在阳光下，一个在阴凉地，只有温度不同，可以研究温度对蒸发快慢的影响；B选项，一个胡萝卜剖开，另一个未剖开，只有与空气接触面积不同，可以研究蒸发面积对水分蒸发的影响；D选项中，两个胡萝卜表明空气流速不同，能研究空气流速对蒸发的影响；C选项中，两个胡萝卜处在相同的环境中，无法应用控制变量法进行分析比较。
答案：C
7．正确区分“白汽”
冬天从嘴里会哈出“白汽”，烧开水时，水壶上方会出现“白汽”，人们常常错误的将这些“白汽”认为是气态的水蒸气，其实这些“白汽”都是水蒸汽液化形成的小水滴。气态的水蒸气是无色无味透明的气体，我们是看不出来的。
夏天打开冰箱门，或剥开雪糕皮，周围也会产生“白汽”，这些“白汽”是空气中的水蒸气遇到较冷的物体液化而成的。此时的“白汽”不会上升，而是下沉。
【例7】从冰箱内取出的冰棍周围会弥漫着“白汽”；水烧开后水壶嘴会喷出“白汽”。下列分析正确的是（ ）。
A．冰棍周围的“白汽”是冰熔化成的小水珠
B．这两种情况的“白汽”都是水蒸气
C．壶嘴喷出的“白汽”是壶嘴喷出的水蒸气液化成的小水珠
D．这两种情况的“白汽”都是空气中原来的水蒸气液化而成的小水珠
解析：从冰箱内取出的冰棍温度低，空气中的水蒸气遇到冰棍周围的冷空气液化成小水珠，所以冰棍周围会弥漫着“白汽”；水烧开后，壶外温度比壶内温度低，壶嘴向外喷出的水蒸气遇冷后液化成小水珠，形成“白汽”。
答案：C
8．沸点与气压关系的应用
液体的沸点跟其表面的气压有关系，气压越高，其沸点就越高，生活中的高压锅就是利用这个原理制成的，高压锅内的气压高于外界大气压，于是水的沸点就提高了，从而使食物可以很快煮熟。但液体达到沸点后还必须继续从外界环境中吸热，才能沸腾，当外界环境的温度与液体的沸点相同时，没有温度差，液体无法从外界继续吸热，则不会沸腾。
【例8】生活中常把碗放在锅内的水中蒸食物，碗与锅底不接触，如图所示。当锅里的水沸腾以后，碗中的水（ ）。
A．稍后沸腾
B．同时沸腾
C．温度总是低于锅里水的温度，因而不会沸腾
D．温度能够达到沸点，但不会沸腾
解析：沸腾的两个条件是达到沸点和继续吸热，当锅内的水达到沸点后，能够继续吸收火的热量，所以能沸腾；而碗内的水达到沸点后和锅内的水温度相同，不能继续吸收热量，则不能沸腾。
答案：D
第4节 升华和凝华
1．知道升华、凝华的概念，会判断生活中的哪些现象是升华还是凝华；
2．知道升华吸热，凝华放热；
3．能运用物态变化的知识去解释雾、露、霜等自然水现象的成因；
3．能运用不同的器材设计并进行升华、凝华的实验。
1．升华
（1）概念：物质从固态直接变成气态的过程叫升华。如：冬季北方晾在外面冰冻的衣服变干了；大雪后堆起的雪人，没熔化，却变小了；放入衣箱中的樟脑球变小甚至消失了；白炽灯用久了，灯丝变细等等。这些现象都是物质开始是固态，发生变化时并没有变成液体，而是直接变成了气态。
（2）升华吸热：像熔化和汽化一样，升华也需要吸热。
探究：如下图所示，认真观察碘的升华实验可以发现，用酒精灯给烧瓶加热的过程中，固态碘逐渐减少，这是因为碘吸热升华了，停止加热，碘停止升华，这说明升华吸热。
【例1－1】现在有一种叫“固体清新剂”的商品，把它放置在厕所、汽车、饭店内，能有效的清新空气，“固体清新剂”发生的物态变化是（ ）。
A．熔化 B．液化 C．汽化 D．升华
解析：“固体清新剂”的商品，能有效的清新空气，是因为它在常温下很容易由固态升华为气态而散发到空气中，从而起到清新空气的作用。
答案：D
【例1－2】下列现象中利用了升华吸热的是（ ）。
A．向地上洒水会使周围更凉快
B．加冰块会使饮料变得冰凉
C．利用干冰降温防止食品变质
D．游泳完上岸后感到有点冷
解析：向地上洒水，水蒸发吸热，使周围凉快了，这是汽化吸热；加冰块后，冰块熔化吸热，使饮料变得冰凉；利用干冰升华过程吸收大量的热，来储藏食物，防止食物变质；游泳上岸后，身上沾有水，水蒸发从人体吸热。综上所述，只有C是利用升华吸热的。
答案：C
2．凝华
（1）概念：物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。如：冬天窗玻璃上的冰花；雪的形成；冰箱内的霜；初冬，草叶、房瓦上的霜等。
（2）凝华放热
像凝固和液化一样，凝华也会放热。
如上面试验，继续对烧瓶中的碘加热，当固态的碘变为紫色的碘蒸气充满烧瓶后，将烧瓶放入冷水中，碘蒸气遇冷将释放热量，又变为固态的碘，这表明凝华放热。
【例2－1】下列物态变化过程中，属于凝华现象的是（ ）。
A．春天，冰封的湖面开始解冻
B．夏天，打开冰棍纸看到“白气”
C．深秋，屋顶的瓦上结了一层霜
D．冬天，冰冻的衣服逐渐变干
解析：春天，冰封的湖面开始解冻，是冰化成水，是熔化过程；夏天，打开冰棍纸看到冰棍冒白气，是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴；深秋，屋顶瓦上的霜，是空气中的水蒸气直接变成了固态小冰晶，属于凝华过程；冬天，冰冻的衣服也会逐渐变干，是从固态冰直接变成了水蒸气，是升华现象。
答案：C
【例2－2】关于雪的形成，下列说法正确的是（ ）。
A．熔化、放热过程
B．熔化、吸热过程
C．凝华、放热过程
D．凝固、放热过程
解析：雪是空气中的水蒸气直接变成固态，发生凝华现象形成的，凝华过程是放热的。
答案：C
【例2－3】金属在高温、低压下比较容易由固态直接变成气态，用此方法可以给照相机、望远镜及其他光学仪器的玻璃镜头进行真空镀膜，即在真空室内将金属或金属化合物加热，使它的蒸气喷到玻璃镜头上，从而镀上一层极薄的金属膜，这层镀膜可以改善玻璃镜头的光学性能，这层镀膜镀上去的原因是（ ）。
A．金属粘到玻璃镜头上的
B．金属熔化后粘到玻璃镜头上的
C．金属升华后再凝华到玻璃镜头上的
D．金属凝华到玻璃镜头上的
解析：金属在高温、低压下由固态直接变成气态分布在玻璃镜头附近，温度降低后由气态直接变成固态均匀地附在镜头上，整个过程包括两个物态变化，先升华后凝华，选C。
答案：C
3．水循环
（1）自然界中的水循环是通过物态变化实现的，其基本过程是：地面上的水蒸发形成水蒸气升入空中，遇冷后液化成小水滴或者凝华成小冰晶，形成云。在不同的条件下形成雨、雪、冰雹、雾、霜。降水的一部分吸热后发生汽化和升华，变成水蒸气，升入空中，另一部分重新回到大海、湖泊、河流等，完成循环过程。
（2）水资源危机
①淡水资源：地球是一个水球，其中97.2%以上是海洋的咸水，人类实际能直接利用的淡水只有不到0.03%，因此水资源是十分珍贵的。
②水资源危机的原因
a．水污染是造成水资源危机的主要原因；
b．人口的膨胀和经济的快速增长，使用水量增加。
③水资源保护
a．防止水污染；
b．防止水土流失；
c．节约用水。
【例3】地球上的水在不停地循环着：阳光晒暖了海洋，水变成水蒸气升到空中，形成暖湿气流，暖湿气流遇到冷空气后，水蒸气变成了小水滴，形成雨降落到地面。以下说法中正确的是（ ）。
A．水变成水蒸气是升华现象
B．水变成水蒸气的过程中放热
C．暖湿气流遇到冷空气后，水蒸气变成小水滴是凝固现象
D．水变成水蒸气是汽化现象，要吸热
解析：水变成水蒸气是从液态到气态的过程，是汽化现象，需要吸热，升华是物质由固态到气态的变化过程；暖湿气流遇到冷空气后，水蒸气变成小水滴是从气态变成液态的过程，是液化现象。
答案：D
4．云、雨、露、霜、雾、雹、雪的成因
云：（液化、凝华）空气中总是含有水蒸气的，这是江、河、湖、海以及大地表层中的水，不断地蒸发而来的，当含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气温度降低液化成小水滴或凝华成小冰晶，这些很微小的颗粒，能被空气中上升气流顶起，形成浮云，所以云是由大量的小水滴和小冰晶组合而成的。
雨：（熔化）云中的小水珠和小冰晶越来越大，在下落过程中，冰晶熔化成水滴；与原来的水滴一起落到地面，就形成了雨。
露：（液化）露是水蒸气液化形成的小水珠。
霜：（凝华）霜是水蒸气凝华形成小冰晶，出现在地面上。
雾：（液化）雾是水蒸气液化成小水珠，附着在离地面稍远的空气中的尘埃上形成的。
雹：（凝华、熔化、凝固）如果雨在落下时骤然遇到0 ℃以下的冷空气，雨便凝固成冰块，冰块若遇地面向上的风暴把冰块向上吹入热空气层中，这层空气中的水蒸气便凝结在冰块四周，下落时又遇有0 ℃以下的冷空气上升时，冰块外面又结一层冰，如此反复上下，到冰块很大时，形成雹落下，这就是可怕的冰雹。
雪：（凝华）当温度较低时，在高空中的水蒸气便直接凝成小冰晶降落到地面，这就是雪花。
【例4－1】对下列四幅图所描述的物理现象解释正确的是（ ）。
A．凝重的霜的形成是凝固现象，放热
B．飘渺的雾的形成是液化现象，吸热
C．晶莹的露的形成是液化现象，放热
D．洁白的雪的形成是凝华现象，吸热
解析：先判断物态变化，然后再判断吸、放热情况。A中霜的形成是凝华—放热；B、C中雾和露的形成是液化—放热；D中雪的形成是凝华—放热。故选C。
答案：C
【例4－2】根据我国气候，每年9月7日左右有一个节气叫“白露”，10月23日左右有一个节气叫“霜降”。意思是我国黄河一带从当天开始空气中水蒸气会分别形成露和霜。
（1）请指出形成露、霜的物态变化名称。
（2）水蒸气在什么条件下变成露，在什么条件下又会变成霜呢？请你做出猜想并设计实验验证。
解析：露的形成是水蒸气液化而成的小水珠，而霜的形成是水蒸气凝华而成的小冰晶。它们都是在温度降低的情况下形成的，而霜是水的固态形式，水变成冰温度降低到0 ℃以下，而水蒸气液化成小液滴只要温度降低即可形成，故可考虑，水蒸气变成露还是霜，由外界的环境温度决定，在外界温度降低到0 ℃以下时，可能形成霜。
答案：（1）露：液化 霜：凝华
（2）水蒸气液化成露还是凝华成霜与当时的环境温度有关，取两个透明的玻璃瓶，内装适量的温水，用瓶塞封住瓶口，分别放入事先调节好的两个透明的冰柜中，使一个冷冻室内的温度低于0 ℃，一个稍高于0 ℃，过一段时间后观察冰柜内玻璃瓶内壁的变化，哪个出现霜，哪个出现小液滴，如果在温度低于0 ℃的冰柜中的玻璃内壁出现霜，则说明猜想是正确的。
5．升华吸热的应用
（1）生产中利用升华吸热来获得低温。例如：利用干冰（固态二氧化碳）的升华吸热，来使运输中的食品降温，防止食品腐烂变质等。
（2）舞台上利用升华吸热获得“烟雾”。舞台上利用干冰升华，从空气中吸热，空气中的水蒸气遇到冷的空气液化形成小水珠，附着在空气中的烟尘上形成“烟雾”。
（3）利用升华吸热进行人工降雨。
飞机在空中喷洒出的干冰迅速在空气中升华吸热。使空气温度急剧下降，空气中的水蒸气凝华成小冰粒。冰粒逐渐变大而下落，下落过程中，冰粒又熔化成水滴，水滴变大降落形成雨。
【例5】文娱演出时，舞台上用弥漫的白色烟雾，给人以若隐若现的视觉效果，这种烟雾最可能是（ ）。
A．某种燃烧物形成的烟气
B．利用干冰升华形成的二氧化碳气体
C．利用干冰升华吸热而使空气中的水蒸气液化成的“雾”
D．利用干冰升华吸热而使空气液化成的“雾”
解析：首先要明确舞台上的“烟雾”不是“烟”而是“雾”，是利用固态的二氧化碳升华时使空气温度降低，空气中的水蒸气液化形成的，故选C。空气是由多种气体组成的，不易液化，只有当温度降到极低时用加压的方法才能使空气液化。
答案：C
