(共38张PPT)
2023浙江中考科学一轮复习(基础版)
第13讲 物质的特性
熔化和凝固(七上教材P143)
1.熔化
(1)定义:物质从________变为________的过程叫做熔化。
(2)固体分为晶体和非晶体两类。晶体在熔化过程中不断吸热,但温度________,有固定的熔化温度,即________。如:海波、冰、食盐、水晶、明矾、各种金属。非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断________,没有熔点,如:松香、蜡、玻璃、沥青。
(3)晶体熔化的条件:温度达到________,能继续________。
固态
液态
不变
熔点
升高
熔点
吸热
晶体熔化图像 非晶体熔化图像
2.凝固
(1)定义:物质从________变为________的过程叫做凝固,凝固______热。
(2)晶体凝固的条件:温度达到__________,能继续________。
提示:同种物质熔点和凝固点是相同的。
液态
固态
放
凝固点
放热
1.(2022,嘉兴)为探究固体熔化的规律,小舟观察海波受热时状态的变化过程,并将记录的温度与时间绘制成图像(如图),图中表示熔化过程的是( )
A.ab段
B.bc段
C.cd段
D.ad段
B
2.(2022,广州)一种合金魔术道具,久握在34 ℃的手中不熔化,放在60 ℃的水中会熔化,则该合金的熔点可能是( )
A.16 ℃
B.30 ℃
C.47 ℃
D.70 ℃
C
汽化与液化(七上教材P147)
1.汽化
(1)概念:物质从液态变为气态的过程;汽化时要吸热。
(2)汽化的两种形式
①蒸发
温度
空气
②沸腾
2.液化
(1)概念:物质从气态变为液态的过程叫液化;液化时要放热。
(2)液化的方法
内部
加热
3.用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
(1)汽化
①蒸发的实质是一些处于液体表面运动速度较大的分子,克服其他分子对它的________,离开液面进入空气的过程。
②液体沸腾时,不但处于液面运动速度较大的分子要脱离液体表面跑到空气中,而且处于液体内部气泡壁上运动速度较大的分子也要脱离气泡壁跑到气泡中。
(2)液化
当气体温度降低时,气体分子的运动变慢,分子间的距离变小,在分子间引力的作用下聚集到一起形成液体。
引力
3.(2022,宜昌)下列现象中与汽化有关的是( )
A.战士口中呼出的“白气”
B.冬天玻璃窗上的冰花
C.用久了的白炽灯钨丝变细
D.游泳上岸的人感到冷
D
4.如图所示,用电蒸锅蒸馒头时,电热丝加热使水________
(填物态变化名称),产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时液化,同时________(填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟。
汽化
放出
升华与凝华(七上教材P155)
1.升华
(1)概念:物体从______态直接变成______态的过程,升华______热。
(2)举例:碘升华、衣柜和书柜中的樟脑丸变小。
2.凝华
(1)概念:物体从______态直接变成______态的过程,凝华______热。
(2)举例:有微风且寒冷的天气里树上出现针状雾凇。
固
气
吸
气
固
放
5.(2022,临沂)北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时,彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。下列与节气有关的物态变化,属于凝华的是( )
A.雨水,冰雪消融
B.立夏,雾绕山峦
C.霜降,霜满枝头
D.大寒,滴水成冰
C
密度(七上教材P133)
1.物体所含________的多少叫质量。____________的某种物质的质量,叫做这种物质的密度。
2.密度是物质的一种特性,与质量的多少、体积的大小无关,但当温度、状态等发生改变时,物质的密度也将发生改变。同种物质的密度相等,可以根据密度来鉴别物质,并可用于计算物质的质量或体积。
3.密度公式ρ=______(ρ表示密度,m表示质量,V表示体积)。可应用密度公式或变形公式进行简单的计算,计算物质的质量、密度或体积。密度的单位有:____________或千克/米3,1克/厘米3=1000千克/米3。
物质
单位体积
m/V
克/厘米3
4.使用天平、量筒、刻度尺等常用工具测定固体或液体的密度
(1)主要仪器:天平、量筒(或量杯)。
(2)固体密度的测定:用天平称出物体的质量m,用量筒(或量杯)测出物体的体积V(形状规则的物体,可直接用刻度尺测量后计算出体积;不规则的物体通常用排水法),然后运用公式计算出物体的密度ρ。
(3)测量液体密度的方法:a.①用天平测量烧杯和液体的总质量为m1;②将部分液体倒入量筒中,测出其体积为V;③用天平测量剩余液体和烧杯的质量为m2;④则液体的密度为ρ液=__________。
b.①取一部分液体在量筒中,测出其体积V;②用天平测量空烧杯的质量m1;③将量筒中的液体全部倒入烧杯中,用天平测量液体和烧杯的质量m2;④则液体的密度ρ液=________。
用a和b两种方法测液体密度,精确度更高的是_______(填“a”或“b”)。
a
6.(2022,河南)小丽在乒乓球比赛中获得一枚金牌,她想测出该金牌的密度。她先用天平测出金牌的质量m1,然后将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为m2的空烧杯中,测得烧杯和溢出水的总质量为m3。已知水的密度为ρ水,则金牌的密度为( )
B
熔化和凝固过程中的特点
晶体和非晶体在熔化过程中相同点是都需要吸热,不同点是晶体在熔化过程中温度保持不变,非晶体温度上升。晶体和非晶体在凝固过程中的相同点是都放热,不同点是晶体在凝固过程中温度保持不变,非晶体温度下降。
【例1】 两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“石蜡熔化时温度的变化规律”。
(1)其中一个实验小组安装的实验装置如图甲。该装置存在的不足是__________________________________________________
__________________。
没有采用水浴法给试管加热,会造成试管受热不均匀,
影响实验效果
(2)改正实验后,两实验小组记录数据汇总如表,分析表格中的数据,你发现冰与石蜡在熔化过程中的不同点是____________
______________________。
冰有一定的
熔化温度,石蜡没有
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 …
冰的温度/℃ -20 0 0 0 0 10 20 30 …
冰的状态 固态 固、液 固、液 固、液 固、液 液态 液态 液态 …
石蜡的温度/℃ 35.0 40.0 45.0 49.5 54.0 58.3 62.5 66.6 …
石蜡的状态 固态 固态 固态 粘稠 变稀 液态 液态 液态 …
(3)图乙是其中一个实验小组画出的冰熔化时温度随时间变化的图像,请你利用图像分析说明冰的比热容小于水的比热容(假定每分钟受热物质吸收热量相等):__________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
冰熔化成水,状态变化,
质量不变。第1分钟内的冰和第5分钟内的水吸收了相同的热
量,二者质量相等,从图像看出,冰升高了20 ℃,水升高了
10 ℃,冰升高的温度高,根据Q=cmΔt可知,冰的比热容小
于水的比热容
1.(2020,金华)科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48 ℃左右的自动控温杯,结构示意图如图甲,其夹层填充物为海波晶体(熔点为48 ℃)。小组同学为检测该自动控温杯控温功能,做了如下测试:①在杯中装满100 ℃的水,盖紧杯盖,摇动杯子,水温下降到48 ℃并稳定在此温度一段时间;②t2时,将杯内的水倒掉,迅速加入20 ℃的水,盖紧杯盖,摇动杯子,水温上升到48 ℃并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中ac段水温变化的原因。(提示:图乙中de段不必作答)
①根据乙图可知,当水温高于48 ℃时,海波不断从水中吸热,因此水温不断的下降,即ab段;
②当水温达到48 ℃时,海波和水的温度相同,二者之间不存在热传递,因此水温保持不变,即bc段。在此过程中,海波已经熔化。
汽化与液化现象
汽化过程是物质从液态变为气态的过程,汽化吸热;液化过程是物质由气态转变为液态的过程,液化放热;液化的两种方式为降低温度和压缩体积,汽化的两种形式为蒸发和沸腾。
【例2】 核能是一种高效清洁的能源。如图是核电站中核电机组示意图,通过三个回路的设计有效提高了安全性。
(1)一回路:反应堆中核燃料反应产生大量的热,从而将水加热到约320 ℃,气压达到150多个标准大气压,此时水不会沸腾的原因是____________________________。
(2)二回路:蒸汽发生器中的水被加热后________(填物态变化名称)成水蒸气,这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。
(3)三回路:核电站通常建在海边用海水作冷凝剂,原因是海水量多且____________。
气压增大,水的沸点升高
汽化
比热容大
2.下列是关于水蒸发致冷现象的解释:
①水分子运动速度有大有小;
②剩余的水内能减少,温度降低;
③剩余的水分子运动速度相对较小;
④速度大的水分子动能大,更易摆脱周围分子的“束缚”,跑到空气中。
此解释合理的顺序是( )
A.①④③② B.②③①④
C.③①④② D.④③②①
A
测定物体的密度
密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般不同。根据密度公式可知要测量未知物质的密度,需要知道其质量和体积,在测量时要注意通过操作的顺序减少误差,计算时注意各量要对应。要熟悉天平和量筒的使用。
【例3】 气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度,小明在实验室按如图所示步骤进行实验:
①如图甲,将一打足气的足球,放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙,将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中,用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒,同时调整量筒的位置,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时,停止排气。共排气10次。
③如图丙,拔除气针和乳胶管,把排气后的足球放入装满水的容器中,测得溢出水的体积为420毫升。
(1)图乙中,当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气,其目的是__________________________________。
使量筒内的气压等于外界气压
(2)根据测得的数据,计算实验室中空气的密度。
3.世界上密度最小的固体“气凝胶”的坚固耐用程度不亚于钢材,且能承受1400 ℃的高温。100 cm3的“气凝胶”质量仅为0.3 g。
(1)求“气凝胶”的密度。
(2)已知某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造,耗钢134.3 t,求该飞机消耗钢材的体积。(ρ钢=7.9×103 kg/m3)
(3)若采用“气凝胶”代替结构钢制造一架上述同样大小的飞机,计算所需“气凝胶”的质量。
4.用天平(含砝码)、量筒、水和细线,测量矿石的密度,实验过程如图所示。
(1)在测量矿石质量前,将游码移到0刻线,天平指针指在分度盘的位置如图甲所示,此时应该向______(填“左”或“右”)旋动横梁右端的螺母,直到指针指在分度盘的________________。
右
中央刻度线处
(2)接下来的实验操作顺序应该是:_____、_____、_____(填写图乙中的标号)。
(3)测量质量时,矿石放在天平左盘,右盘中所放砝码如图A所示,再将游码移动到图示位置时,天平平衡。则矿石的质量为_______g。
(4)实验测得该矿石的密度为__________kg/m3。
A
B
C
142
7.1×103
【例】人们都说被100 ℃的水蒸气烫伤,要比被100 ℃的热水烫伤严重得多。小柯认为这是因为100 ℃的水蒸气和100 ℃的热水温度虽然一样,但100 ℃的水蒸气变成100 ℃的热水时,还需放出热量。对此,小柯设计了以下实验证明自己的观点。
【实验过程】(实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计)
①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A。
②向杯中插入导管,将100 ℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升。
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生________(填物态变化名称)的结果。
(2)t2高于t1的原因是______________________________________
____________________________。
液化
水蒸气液化过程和降温过程都放出热量且
被水吸收,所以水温升高
(3)小江认为因未设置对照,小柯的实验还不足以证明他的观点,请你帮助小柯设计后续实验方案(要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果):__________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
再取一个相同的保温杯,在
保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同,温度为t1的冷水,
然后再倒入100 ℃的开水直至与第一个保温杯中水面相平,摇
匀后测出此保温杯中水温t并与t2比较,t2高于t,得出水蒸气液
化放热