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【名师导航】备考2025中考物理新课标一轮培优精讲学案(全国通用版)
专题03.1 物态变化单元学案
课标要求
1.能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举 自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。 2.了解液体温度计的工作原理。会用常见温度计测量温度。能说出生活环境中常见的温度值,尝试对环境温度问题发表自己的见解。 3.经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固 点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化 知识说明自然界和生活中的有关现象。 4.能运用物态变化知识,说明自然界中的水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有节约用水和保护环境的意识。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1. 温度及温度计 ★ 物态变化单元知识,是中考备考重点。全国各省市中考试卷里,每年考查2至3道题,分值为6至10分。一般以选择题、填空题、实验题、或简答题形式出现,随着新课标贯彻力度加大,今后还会出现综合能力题或者跨学科实践活动题形式出现。考查概念和规律的理解应用为主,难度系数为0.7,属于中考试卷里比较容易的题。2025年探究晶体熔化、水的沸腾实验、跨学科实践问题出现几率比较大。
考点2. 物态变化 ★★★
★★★代表必考点,★★代表常考点,★星表示中频考点。
知识点一:温度及温度计
1.温度
(1)定义:表示物体冷热程度叫______。
(2)单位:摄氏度,符号为_____,在标准大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃,沸水的温度规定为100℃。
2.温度计
(1)原理:根据液体的________性质制成的。
(2)使用方法:
①估:估计被侧物体的温度。
②选:据估测温度选择合适量程的温度计。
③看:看清温度计的量程和分度值。
④放:玻璃泡全部浸入被测液体,不要接触容器底或侧壁。
⑤读:待示数稳定后读取,读数时玻璃泡要留在液体中,视线与液柱上表面相平。
⑥记:正确记录测量的温度,不要漏掉单位。
3.温度计使用中的注意事项
(1)根据被测量物选择适宜的温度计
(2)玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁(液体应该足够多以浸没玻璃泡)
(3)记录时应待温度计的示数稳定后读数,读数时,玻璃泡不能离开被测液体,视线必须与液体柱的上表面相平(俯视读大,仰视读小)
(4)使用温度计时,手应拿在它的_____部,实验中不允许用它作_______使用。
知识点二:熔化和凝固
1.熔化:物体从固态变成液态叫熔化。物体熔化时需要____热。
2.凝固:物体从液态变成固态叫凝固。物体凝固时需要____热。
3.晶体和非晶体的区别:
晶 体 非 晶 体
熔点和凝固点 有 没有
熔化过程 吸收热量,温度不变,物质 处于固、液共存状态。 吸收热量,温度升高,物质先变稀, 最后成为液体。
熔化条件 温度达到熔点,继续吸热。 吸收热量
凝固条件 温度达到凝固点,继续放热。 放出热量
熔化图像
凝固图像
举 例 海波、水晶、食盐、各种金属 沥青、玻璃、松香、石蜡
知识点三:汽化和液化
1.汽化:物体从______态变为____态的过程叫汽化。物体汽化需要吸热。
(1)汽化的方式:蒸发和沸腾。
(2)蒸发和沸腾的比较:
异同点 蒸 发 沸 腾
不同点 只在液体表面进行 在液体表面和内部同时进行
任何温度下都可以进行 必须达到沸点且继续吸热
缓慢的汽化现象 剧烈的汽化现象
温度降低 温度保持不变
相同点 1.都是汽化现象。2.都使液体变为气体。3.都要吸收热量。
2.液化: 物质从_____态变为_____态的过程叫液化。气体液化后体积会大大地缩小,便于储存和运输。 液化的方法:降低_____、压缩______或二者兼用。
总结:液体沸腾的温度叫沸点。通常不同的液体沸点不同。液体的沸点都随气压减小而降低,随气压增大而升高。液体沸腾时温度要达到沸点并且还要继续吸热。
注意:影响蒸发快慢的因素
探究过程 如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在阳光下和阴凉处,比较衣服晾干的快慢 如图所示,相同条件下,将湿衣服展开与折叠起来,比较衣服晾干的快慢 如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在通风处和无风处,比较湿衣服晾干的快慢
现象 阳光下衣服干得快 展开的衣服干得快 通风处的衣服干的快
原因分析 阳光下,温度高,水蒸发得快 展开的衣服表面积大,水蒸发得快 通风处空气流速大,水蒸发得快
探究归纳 上述现象说明,对同一种液体,影响蒸发快慢的因素: (1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快; (2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快; (3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快
知识点四:升华和凝华
1.升华:物质从___态直接变成____态的过程叫升华。升华过程吸热。易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑丸、钨等。如用久的白炽灯灯丝变细,就是由于灯丝升华的缘故。
2.凝华:物质从____态直接变成____态的过程叫凝华。凝华过程放热。自然界中的霜的形成,就是由于空气中的水蒸气凝华而成的。
温馨提醒:对两个重要热学实验的说明
实验一:探究固体熔化时温度的变化规律
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、温度计、海波(石蜡)等
【实验要求】
1. 安装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。
2. 实验时,海波和石蜡应适量,目的是避免加热时间过短或过长,影响实验效果。
3. 记录温度的时间间隔不要太长,否则可能记录不到物质熔化时温度不变的过程。
4. 温度计的正确使用。
5. 熔化过程中搅拌器要不断轻轻搅拌,切勿将温度计当搅拌器使用。
6. 水浴加热和烧杯下面放石棉网的目的:使被加热物体受热均匀。
7. 酒精灯的正确使用。①不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;②用外焰加热;③用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
【实验记录】
【晶体熔化实验结论总结】
相同点:1.从固态变成了液态。2.在熔化过程中都需要吸热。
不同点:1.海波熔化时,温度保持不变,有固液共存状态。
2. 石蜡熔化时,温度不断上升,没有固液共存状态。
实验二:探究水沸腾前后温度变化的特点
【提出问题】水在沸腾时有什么特征?水沸腾后,如果继续加热,是不是温度会越来越高?
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
【实验过程】(1)按如图所示自下而上组装实验装置,在烧杯中装入水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温变化;
(2)当水温达到90℃时去掉硬纸板,每隔1min记录一次水温,知道水沸腾后5min为止。同时注意观察水沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化;
(3)撤掉酒精灯,停止对水加热,观察水的变化情况。
【实验数据】
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 100
水的状态 未沸腾 沸腾
【实验现象】
(1)沸腾前,小气泡是从水中的杯底和侧壁开始出现的。随着气泡上升,气泡减小,直至消失;沸腾时,大量气泡是从水中和杯底和内部开始出现的。气泡上升、体积变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
(2)沸腾前,对水加热,水的温度不断升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水不再沸腾。
【分析论证】(1)乙时间为横轴,温度为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中记录的数据在坐标系中描点,再用平滑的曲线把它们连起来,画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图所示。
(2)由实验现象和图像知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾,水内部产生大量气泡,气泡上升,到达水面破裂,这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。(3)水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。停止加热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要吸收热量。
【实验结论】
(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
(2)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
【实验注意事项】
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
温馨提醒:探索并思考厨房里的物态变化知识(跨学科实践)
厨房里的物态变化实例:
①使用液化气:减压汽化现象,钢瓶中的液态燃料在减压时能自动发生物态变化。
②烧开水:先发生蒸发现象后发生沸腾现象,但都是汽化现象。
③冰箱:同时发生了液化现象和汽化现象,冷冻室中发生了凝固现象。
④微波炉中解冻食物时会发生熔化现象。
⑤冬天食用油凝固了,利用加热发生熔化现象。
⑥烧开水或做饭时冒出的水蒸气通常会发生液化现象。
【答案】知识点一:温度及温度计
1.(1)温度 (2)℃ 2.(1)热胀冷缩 3.(4)上,搅拌棒。
知识点二:熔化和凝固
1.吸。2.放。
知识点三:汽化和液化
1.液 气 2.气 液 温度、体积
知识点四:升华和凝华
1.固 气2.气 固
考点1 温度与温度计
1.温度表示物体的冷热程度;
2. 解决温度的估测试题,需要多了解、记忆一些生活中的温度值,根据实际情况进行合理推断。以下为生活中常见的温度值:我国冬天的最低温度约为-50℃,人们感觉舒适的环境温度为23℃,洗澡水的最佳温度为40℃,纸的着火点为183℃,酒精灯火焰温度约为500℃等。
3.液体温度计是用液体的热胀冷缩的性质制成的;
4.温度计的使用方法
使用前:(1)观察量程;(2)认清分度值。
使用时“三要三不能”:(1)玻璃泡要全部浸入液体中,不能接触到容器底或容器壁;(2)要待示数稳定后再读数,不能在示数变化过程中读数;(3)读数时,玻璃泡要留在液体中,视线与液柱上表面相平,不能随意读数。
考查角度1. 温度及估测
【例题1】(2024山东济南一模)关于“摄氏度”,下列说法中正确的是( )
A.在一标准大气压下冰水混合物的温度规定为零摄氏度
B.在一标准大气压下沸水的温度规定为100摄氏度
C.﹣18℃就是零下18摄氏度
D.0℃就是没有温度
【答案】ABC
【解析】温度是描述物体冷热程度的物理量,温度的常用单位是摄氏度,符号是℃。
ABD、摄氏温标规定:在标准大气压下,冰水混合物的温度是0° C,沸水的温度是100℃故AB正确、D错误;
C、﹣18° C表示比0° C低18℃,读作零下18摄氏度,故C正确。
故选:ABC。
【变式练1】(23辽宁鞍山)下列估测值中,最符合实际的是( )
A.普通铅笔的长度约为40cm
B.中学生每次脉搏跳动的时间约为8s
C.我国高铁的速度可以达到1300km/h
D.绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为4℃
【答案】D
【解析】A.普通铅笔的长度约为18cm,故A不符合题意;
B.中学生每次脉搏跳动的时间约为1s,故B不符合题意;
C.我国的高铁技术处于国际领先水平,速度可以达到300km/h,故C不符合题意;
D.绿色蔬菜保鲜的适宜温度较低,约为4℃,故D符合题意。
故选D。
【变式练2】(2023·北京)将某种金属制成的勺放入15℃的水中,金属勺没有熔化;将该金属勺放入45℃的水中,发现金属勺逐渐熔化。该金属的熔点可能是( )
A. 10℃ B. 30℃ C. 50℃ D. 60℃
【答案】B
【解析】金属属于晶体,其温度达到熔点并且继续吸热时,金属就会熔化。根据题目表述此金属的熔点在15℃到45℃之间,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
考查角度2. 温度计的使用及读数
【例题2】(2024江苏连云港)用温度计测量液体的温度,下面四幅图中,操作正确的是( )
A B C D
【答案】C
【解析】用温度计测量液体的温度时,玻璃泡要全部浸入被测液体中,不能碰到容器底
和容器壁,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【变式练1】用实验室常用温度计测量烧杯中热水的温度时,下列说法正确的是( )
温度计的感温泡可以碰到容器壁 B.将感温泡浸入热水马上读出温度
读数时温度计可以离开被测热水 D.读数时如图所示,测量数据偏大
【答案】D
【解析】A.温度计感温泡不可以碰到容器底或容器壁,否则会造成所测温度不准确,故A错误;
B. 将感温泡浸没热水后,应待温度计示数稳定后,再读数,故B错误;
C. 读数时温度计不应离开热水来读数,否则会造成读数有偏差,故C错误;
D.读数时,视线应与刻度值保持水平,图中俯视读数或导致测量结果偏大,故D正确。
故选D。
【变式练2】(2023常德)如图所示,温度计的示数为 ℃。
【答案】37
【解析】温度计的分度值为1℃,液柱位于30℃刻度线以上第7个小格处,则其示数为37℃。
考点2 熔化和凝固
1. 辨识物态变化的关键是先看清过程中物质的始、末状态,然后再根据各物态变化的定义来判断辨别物态变化,要求能够根据现象指出属于何种物态变化,并能指出哪些变化过程吸热,哪些变化过程放热。吸热的物态变化过程有熔化、汽化、升华放热的物态变化过程有凝固、放化、凝华。
2.三个条件
(1)晶体熔化的条件:达到熔点,继续吸热。
(2)晶体凝固的条件:达到凝固点,继续放热。
(3)液体沸腾的条件:达到沸点,继续吸热。
3.(1)熔化图象:晶体熔化的图象中先有一段温度随时间上升的线段,温度达到熔点后再有一段平行于时间轴的线段,熔化完毕后是一段温度随时间上升的线段;非晶体熔化的图象始终是温度随时间上升的曲线,没有与时间轴平行的线段。
(2)凝固图象:晶体的凝固图象中先有一段温度随时间下降的线段,温度达到凝固点后再有一段平行于时间轴的线段,凝固完毕后是一段温度随时间下降的线段;非晶体凝固的图象始终是温度随时间下降的曲线,没有与时间轴平行的线段。
4. 探究晶体与非晶体熔化时温度随时间的变化规律的实验常见的考向
(1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;
(2)器材安装顺序:自下而上;
(3)实验中,石棉网的作用:使烧杯均匀受热;
(4)采用水浴法的好处:是物质均匀受热;
(5)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;
(6)海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么:海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态;海波有明显的转折点,熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点,温度一直在发生变化。
(7)水浴法加热的优点:试管内的物质均匀受热,缓慢升温,从而能够有充分的时间观察现象、测量温度。
5. (1)判断温度达到熔点之后的晶体能否熔化,关键是判断能否从外界吸收热量。当外界温度小于或等于晶体温度时,晶体因为不能继续吸收热量将不会熔化。
(2)熔化与凝固在生活中的应用:熔化与凝固在生活中的应用,主要的是应用熔化吸热、凝固放热的规律。
考查角度1. 熔化与凝固现象(特点)辨别
【例题3】(2024湖北)如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁。此过程发生的物态变化是( )
A. 升华 B. 凝华 C. 熔化 D. 凝固
【答案】D
【解析】表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁,液态变成固态,这是凝固现象,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
【变式练1】(2023山东临沂)沂蒙山区地处中纬度区、属温带季风区大陆性气候,气温适宜,四季分明,物态变化万千。下列物态变化,需要吸收热量的是( )
A.冰雪消融 B.雾绕山峦 C.霜满枝头 D.滴水成冰
【答案】A
【解析】A.冰雪消融,物质由固态变为液态,是熔化现象,需要吸收热量,故A符合题意;
B.雾绕山峦,雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,是液化现象,需要放出热量,故B不符合题意;
C.霜满枝头,霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华需要放出热量,故C不符合题意;
D.滴水成冰,物质由液态变为固态,是凝固现象,需要放出热量,故D不符合题意。故选A。
【变式练2】(2023·山西)西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品,是山西博物院的“镇院之宝”(如图所示)。制作鸟尊等青铜器时,先用泥土制成“内范”,在其外部涂适当厚度的蜡,将蜡雕刻成所需形状,称之为“模”,然后在“模”的外面用泥土制成“外范”。通过加热使蜡液流出形成空腔(模具),在空腔中倒入青铜液,待青铜液冷却后,打碎“外范”和“内范”,就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是( )
A.将蜡加热到液态是熔化过程,会放出热量
B.青铜液冷却到固态是凝固过程,会放出热量
C.青铜液冷却到固态是凝华过程,需吸收热量
D.青铜和蜡熔化过程中,温度均保持不变
【答案】B
【解析】A.蜡从固态到液态是熔化过程,此过程吸热,故A错误;
BC.青铜液体变成固体的过程是凝固,此过程放热,故B正确,C错误;
D.青铜是晶体,熔化过程温度保持不变,蜡是非晶体,熔化过程温度升高,故D错误。故选B。
考查角度2. 探究晶体与非晶体熔化时温度随时间的变化规律
【例题4】(2024黑龙江大庆)如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像,则这种物质是_______(填“晶体”或“非晶体”),在段物质处于_______(填“固态”“液态”或“固液共存状态”),时物体的内能________(填“大于”“等于”或“小于”)时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,这种物质液态时的比热容_______(填“大于”“等于”或“小于”)固态时的比热容。
【答案】 晶体 固液共存状态 小于 大于
【解析】AB段为该物质熔化过程,由于熔化过程其温度保持不变,故该物质为晶体,晶体在熔化过程中处于固液共存状态。
t1到t2时刻物质正在熔化,固体熔化过程中要吸热,内能增大,故t1时刻内能小于t2时刻内能。
因为在相同时间内该物质吸收热量相等,质量不变,由图像可知,OA段为固态,BC段为液态,且BC段温度上升较慢,故液态比热容较大。
【变式练1】(2023无锡)用如图所示的装置探究冰的熔化特点,将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,冰_______热量,温度升高。当冰开始熔化时,温度计的示数如图所示为_______,冰在熔化过程中温度计的示数_________,由此可知,冰属于晶体。
【答案】吸收; 0; 保持不变。
【解析】将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,由于温水的温度高于碎冰,所以温水不断失去热量,碎冰不断吸收热量,温度不断升高。
观察图中温度计发现,分度值为1℃,温度计中液柱面指示在0℃刻度线,所以温度计的示数为0℃。
冰在熔化过程中,不断吸热,但温度不变,温度计的示数保持不变,由于冰有固定熔点,所以冰属于晶体。
【变式练2】(2023湖北荆州)用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
(1)组装器材时,应先固定 (选填“A”、“B”或“C”);
(2)下列措施不能使物质受热均匀的是 ;
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
(3)加热到某一时刻温度计示数如图乙所示,其温度为 ℃;
(4)根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图丙所示,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”);
(5)另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是 。(写出一种即可)
【答案】(1) C (2) C (3) 38 (4) 晶体 (5) 物质受热不均匀,导致温度测量不准确
【解析】(1)实验中为了让酒精灯用外焰加热,温度计的玻璃泡浸没在被测液体中,且温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁,所以组装器材时,要从下到上组装,则应先固定C。
(2)A.加热过程中不断搅拌,可以使被加热液体受热均匀,故A不符合题意;
B.通过水给试管加热,采用水浴加热,可以使试管受热均匀,故B不符合题意;
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中,使得测量的温度准确,不能使物质受热均匀,故C符合题意。
故选C。
(3)由图乙得,温度计的分度值为1℃,其温度为38℃。
(4)由图丙可知,BC段物质吸收热量,温度保持不变,即该物质有固定的熔化温度,即该物质由固定的熔点,故该物质是晶体。
(5)另一小组同学用相同物质进行实验,该物质是晶体,熔化过程中,温度保持不变,而实验时绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是物质受热不均匀,导致温度测量不准确。
考查角度3. 熔化与凝固图像分析
【例题5】(2024内蒙古赤峰)在课外实践性作业中,某同学探究了一定浓度盐水凝固时温度的变化规律,根据实验数据画出了盐水的凝固图像(如图),该盐水的凝固点是______℃,凝固过程经历_______min,凝固过程中盐水的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 -6 5 减小
【解析】由图像可知,盐水在 6℃时开始凝固,凝固点为 6℃;盐水从第5min开始凝固,到第10min凝固结束,凝固过程经历5min。
凝固过程中,盐水不断放出热量,内能减小。
【变式练1】(2024海南一模)如图所示,是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.该图是某晶体的熔化图像
B.该物质在第4min时是固态
C.在第12min时不吸热不放热
D.该物质的凝固点为80℃
【答案】D
【解析】A、由图象可知:物质降温,是物质的凝固过程,所代表的物态变化过程为凝固,故A错误;
B、该物质在第4min时是在凝固过程前,为液态,故B错误;
C、8~18min时段,是该物质的凝固过程,不断放热,温度保持不变,故C错误;
D、由图可知这种物质的凝固点为80℃,故D正确;故选:D。
【变式练2】(2023淄博)如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象,由图象可以判断该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),在第6min时该物质处于 状态。
【答案】 晶体 固液共存
【解析】从图象可以看出,此物质在熔化过程中保持50℃不变,所以此物质是晶体。该物质从4min是开始熔化,到8min时熔化结束,则该物质的熔化过程用了4min,第6min物质处于固液共存。
考查角度4. 熔化与凝固在生活生产中实际应用
【例题6】(2024四川南充)用飞机向云层撒干冰进行人工降雨,出现下列物态变化,其中放热是( )
A. 干冰迅速升华成二氧化碳气体 B. 小冰晶在下落过程中熔化为小水珠
C. 小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气 D. 云层中的水蒸气凝华成小冰晶
【答案】D
【解析】A.干冰迅速升华成二氧化碳气体,是升华现象,升华吸热,故A不符合题意;
B.小冰晶在下落过程中熔化为小水珠,是熔化现象,熔化吸热,故B不符合题意;
C.小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气,是汽化现象,汽化吸热,故C不符合题意;
D.云层中的水蒸气凝华成小冰晶,是凝华现象,凝华放热,故D符合题意。故选D。
【变式练1】(2023孝感)如图是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将的液态氮和酸奶倒入容器中,液态氮迅速汽化_____(选填“吸收”或“放出”)大量热量,使酸奶瞬间______(填物态变化名称)成块。
【答案】吸收;凝固。
【解析】将的液态氮和酸奶倒入容器中,液态氮迅速汽化,同时吸收大量的热量,使环境温度急剧降低,酸奶瞬间由液体凝固成块。
【变式练2】(2023菏泽)下面列举的现象发生的过程中,需要吸收热量的是( )
A.夏日清晨草叶上出现了露珠
B.冰柜内壁表面结霜
C.铸造铜器时铜材料被熔化成液体
D.冬天屋檐下形成冰锥
【答案】C
【解析】A.夏日清晨草叶上出现了露珠,是水蒸气液化形成的,液化放热,故A不符合题意;
B.冰柜内壁表面结霜,是水蒸气凝华形成的小冰晶,凝华放热,故B不符合题意;
C.铸造铜器时铜材料被熔化成液体,熔化吸热,故C符合题意;
D.冬天屋檐下形成冰锥,是水凝固形成的,凝固放热,故D不符合题意。故选C。
考点3 汽化与液化
1. 汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。
2.液化:物质由气态变成液态的过程叫液化。
3.汽化与液化的比较
(1)液化的两种方式:降温和加压;
(2)汽化的两种方式:蒸发(液体表面)和沸腾(表面+内部);(水沸腾前,气泡向下运动,沸腾时,气泡向上运动)
4.区分蒸发和沸腾:
(1)沸腾:水的沸腾是一种剧烈的汽化现象,水沸腾过程中继续吸热,但温度保持不变。
(2)蒸发:它是一种物理变化,是液体分子在没有达到沸点的情况下,脱离液体表面,逸散到气体中,温度越高,蒸发速度越快。
5. 蒸发制冷:液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
考查角度1. 汽化与液化现象(特点)辨别
【例题7】(2024江苏盐城)据《天工开物》记载,可从朱砂矿石中提炼水银(液态汞)。如图所示,给密闭锅内的砂矿石加热,就会在倒扣的锅壁上布满水银。在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是( )
A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 汽化
【答案】C
【解析】砂矿石被加热时,其中的汞元素可能会以气态的形式释放出来。这是因为加热使得汞元素获得了足够的能量,从固态或液态转变为气态。随后,这些气态的汞遇到温度较低的倒扣锅壁时,会失去能量并转变为液态,即发生液化现象。这是因为锅壁的温度低于汞的沸点,使得气态汞无法维持其气态状态,从而转变为液态。因此,在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是液化,故ABD不符合题意,C符合题意。
【变式练1】(2023辽宁 抚顺)某校传统文化节上,语文老师所出对联的上联是:“雨雾霜雪露,迎阳则消”,物理老师接的下联是:“金银铜铁锡,遇火则熔”。关于其中的知识,下列说法正确的是( )
A.霜的消失是汽化现象 B.露的形成是液化现象
C.雾形成过程需要吸热 D.铜熔化过程需要放热
【答案】B
【解析】A.霜的消失是由固态变成气态,是升华现象,故A错误;
B.露是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,是液化现象,故B正确;
C.雾由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,是液化现象,液化放热,故C错误;
D.铜熔化过程需要吸热,故D错误。故选B。
【变式练2】(2022无锡)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______(选填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟。
【答案】 汽化 放出
【解析】用电蒸锅蒸馒头时,电热丝加热使水汽化,产生大量高温水蒸气;水蒸气向上运动过程中,接触到馒头时液化成小水滴,同时放出大量的热,从而把馒头蒸熟。
考查角度2. 探究水沸腾前后温度变化特点
【例题8】(2024重庆B)用如图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
①在加热过程中,当温度计示数如图甲所示时,水温为______℃;
②A、B两组同学用相同的加热装置完成实验后,画出的图像分别是图乙中的A和B,分析图像可知:水在沸腾过程中温度______,A组同学所用水的质量更______。
【答案】 ①. 87 ②. 不变 小
【解析】(1)零刻度在温度计的下方,液柱远离零刻度,是零上,每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,示数是87℃。
(2)由乙图可知,水沸腾时,不断吸收热量,温度保持98℃不变。
由图乙可知,A组的水先沸腾,所以在所用的器材及环境温度都相同的情况下,A组的水质量较小。
【变式练1】(2023哈尔滨)关于“水沸腾规律”实验,下列描述不正确的是( )
A.水沸腾时,大量气泡在水中生成,上升、变小
B.水沸腾时吸热且温度不变
C.水的沸点可能低于100℃
D.提高水的初温,可缩短实验时间
【答案】A
【解析】A.水沸腾时,大量气泡在水中生成,上升变大,直到水面破裂,故A不正确,符合题意;
B.水沸腾时吸热且温度不变,故B正确,不符合题意;
C.水的沸点可能低于100℃,故C正确,不符合题意;
D.提高水的初温,可缩短实验时间,故D正确,不符合题意。故选A。
【变式练2】(2023攀枝花)在科学实践活动中,小明利用纸锅烧水来观察水的沸腾,如图甲所示。
测温物质 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 357
酒精 78
注:在一个标准大气压下
(1)由上表可知,本实验应选用 (选填“水银”或“酒精”)温度计;
(2)水沸腾后,温度不再变化,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;
(3)为了验证水在沸腾过程中是否需要吸热,可 ,观察水是否继续沸腾;
(4)纸的着火点为183℃,酒精灯火焰温度可达500℃,纸锅却不会被点燃,其原因主要是: 。
【答案】(1)水银(2) 94 (3) 停止加热(4) 见解析
【解析】(1)实验室温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,水沸腾时温度接近100℃,由上表可知,酒精的沸点78℃,低于水的沸点,水银的沸点高于水的沸点,因此本实验应选用水银温度计。
(2)水沸腾时不变的温度称为沸点,图乙所示,温度计的分度值为1℃,则水的沸点为94℃。
(3)水在沸腾过程中温度保持不变,是否需要吸热,可以撤去酒精,停止加热,观察水是否继续沸腾。
(4)纸锅内水沸腾后吸热,温度维持94℃不变,纸锅温度达不到纸的着火点,所以不能被点燃。
考查角度3. 影响蒸发快慢的因素
【例题9】(2024苏州二模)在“探究影响液体蒸发快慢的因素”的实验中,同学们提出了以下猜想:
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体温度的高低有关;
猜想二:液体蒸发快慢可能跟液体表面空气流动快慢有关;
猜想三:液体蒸发快慢可能跟液体表面积大小有关。
小轩在探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1所示。
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与水的 是否有关;
(2)选择A、C两图进行实验探究,可知小轩所探究问题的自变量是 ;
(3)通过 两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (选题“应该”或“不应该”)使用热风;
(4)以上实验体现了 (填物理实验法);
(5)同学们猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,请设计实验进行验证:取相同的两个容器,其形状如图2中的 (选填“甲”或“乙”)所示,分别倒入不一样多的水,观察比较 (选填“哪个容器中水先干”或“相同时间内哪个容器内水减少得多”)。理由是 。
【答案】(1)表面积大小;(2)水的温度;(3)A、D;不应该;(4)控制变量法;(5)乙;相同时间内哪个容器内水减少得多;见解析。
【解析】(1)比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,不同的是水的表面积,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。
(2)比较A、C两图看出是水的表面积和水上方空气流动速度相同,不同的是水的温度,所以可以得出水蒸发快慢与水的表温度有关,故自变量是水的温度。
(3)要研究水蒸发的快慢与水水上方空气流动速度的关系,应控制水的表面积和水的温度相同,故选A、D两次实验过程。
因为要控制水的温度相同,所以不能用吹风机的热风。
(4)由上述实验可以看出,在探究一个物理量与多个因素的关系时,会采用控制变量法的思想,该实验就采用了控制变量法。
(5)根据控制变量法的思想,想探究水蒸发快慢还可能与水的质量多少有关,需要控制其他条件不变,改变水的质量,故应该选粗细相同的乙容器。
比较蒸发的快慢可以通过相同的时间比较蒸发质量的大小判断,也可通过蒸发相同的质量比较蒸发时间的长短判断,比较哪个容器中水先干不能比较蒸发的快慢,因此通过观察比较相同时间内哪个容器内水减少得多来比较蒸发的快慢,方法合理。
【变式练1】(2023成都)学校开展的综合实践活动,项目丰富,体验感强,深受同学们喜爱。下列实践活动中,主要是为了加快水分蒸发的是( )
A.给果树剪掉多余的枝叶
B.为移栽的瓜苗盖上地膜
C.给山坡上的小树苗浇水
D.将潮湿的稻谷摊开晾晒
【答案】D
【解析】A.给果树剪掉多余的枝叶,减小了蒸发的面积,可减慢蒸发,故A不符合题意;
B.为移栽的瓜苗盖上地膜,是减小了表面积、减慢了液面上方的空气流动,可减慢蒸发,故B不符合题意;
C.给山坡上的小树苗浇水,不断补充水,不会加快水分蒸发,故C不符合题意;
D.将潮湿的稻谷摊开晾晒,加大了液体的表面积、提高了液体的温度,可加快蒸发,故D符合题意。
【变式练2】今年十堰市部分区域气温高达36℃,小明在教室使用电风扇吹风,感到凉爽,是因为( )
A. 电风扇吹出的风,能吸收人体的热量;
B. 电风扇吹出的风,能降低教室内的气温;
C. 电风扇吹出的风,能加快人体表面汗液的蒸发;
D. 电风扇吹出的风,能把人体周围的热空气带走
【答案】C
【解析】使用电风扇吹风,感到凉爽,是因为加快了空气的流动速度,使人体表面的汗液蒸发加快,而蒸发吸热,具有致冷作用,所以人会感到凉爽;
电风扇吹出的风,并不能降低气温,也不是风吸收人体的热量,在室内,风也不能把人体周围的热空气带走。故只有C说法正确。故选:C。
考查角度4. 汽化与液化在生活生产中实际应用
【例题10】(2024内蒙古包头)我国的青藏铁路是世界上海拔最高的铁路,在冻土区的铁路两侧安装有许多热棒,如图甲所示。热棒是封闭的中空长棒,上端装有散热片,下端插在冻土中。里面填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”,如图乙所示。液态氨通过与气态氨的相互变化过程,带走冻土层热量,使冻土层保持低温不会融化,保护路基。请根据以上信息回答下列问题:
(1)热棒中填充液态氨的原因;
(2)简述氨在热棒中是如何循环工作制冷的。
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】(1)热棒中液态氨沸点低,易于发生汽化和液化。
(2)当路基温度升高时,热棒中的液态氨吸热汽化成气态氨,气态氨上升到热棒上端后,通过散热片将热量散发到空气中,同时液化为液态氨又沉入棒底,这样冻土层的温度变化较小,就不易熔化。
【变式练1】(2024甘肃临夏)大自然是神奇而多彩的。下列对自然现象的解释正确的是( )
A. 冰清玉洁的雾凇,是热空气凝华放热形成的
B. 虚无缥缈的雾,是水蒸气液化放热形成的
C. 白如凝雪的冰雹,是水凝固吸热形成的
D. 晶莹剔透的露水,是液态水汽化吸热形成的
【答案】B
【解析】A.冰清玉洁的雾凇,是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,该过程需要放热,故A错误;
B.虚无缥缈的雾,是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,该过程放热,故B正确;
C.白如凝雪的冰雹,是由水遇冷凝固形成的冰晶,该过程放热,故C错误;
D.晶莹剔透的露水,是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,该过程放热,故D错误。
故选B。
【变式练2】(2024广东省) 《淮南子·俶真训》记载:“今夫冶工之铸器,金踊跃于炉中”。金属在炉中从固态变为液态的过程是( )
A. 汽化 B. 液化 C. 熔化 D. 凝固
【答案】C
【解析】我们要明确题目中描述的物理现象:“金属在炉中从固态变为液态的过程,属于熔化”。
A.汽化:这是物质从液态变为气态的过程,故A不符合题意。
B.液化:这是物质从气态变为液态的过程,故B不符合题意。
C.熔化:这是物质从固态变为液态的过程,故C符合题意。
D.凝固:这是物质从液态变为固态的过程,故D不符合题意。故选C。
考点4 升华与凝华
1.物质由固态变为气态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从固态变为液态(熔化),再从液态变为气态(汽化);(2)物质直接由固态变为气态(升华)。
2.汽化是物质由液态变为气态的过程,升华是物质由固态不经过液态直接变为气态的过程。它们的末状态相同(都是气态),但初状态不相同,物质汽化前是液态,而物质升华前是固态。
3.物质由气态变为固态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从气态变为液态(液化),再从液态变为固态(凝固);(2)物质直接由气态变为固态(凝华)。
4.凝固时物质由液态变为固态的过程,而凝华是物质由气态不经过液态,直接变为固态的过程。它们的末状态相同(都是固态),但初状态不相同,物质凝固前是液态,物质凝华前是气态。
5. 注意:冰(凝固);霜(凝华);雨(熔化);雪(凝华);雾(液化);雹(凝固)
考查角度1. 升华与凝华现象(特点)辨别
【例题11】(2023南京)下列现象中,物态变化相同的一组是( )
①冰袋降温 ②冰冻的衣服晾干 ③干冰变小 ④冰花的形成
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】C
【解析】①冰袋降温,是物质由固态变成液态的过程,属于熔化现象;
②冰冻的衣服晾干,是冰吸收热量变成水蒸气,属于升华现象;
③干冰变小,是干冰由固态变成气态的过程,属于升华现象;
④冰花的形成,是水蒸气变成冰晶,属于凝华现象;
物态变化相同的一组是②③。
【变式练1】(2023·兴安盟)下列物态变化中属于凝华现象的是( )
A.冰雪消融 B.露珠晶莹 C.白雾弥漫 D.霜满枝头
【答案】D
【解析】A.冰雪消融,固态的雪变成液态的水,是熔化现象,故A不符合题意;
B.露的形成,是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,故B不符合题意;
C.白雾,是空气中的水蒸气遇冷形成的,是液化现象,故C不符合题意;
D.霜满枝头,是空气中的水蒸气遇冷变成固态的白色冰晶,属于凝华现象,故D符合题意。故选D。
【变式练2】将樟脑丸和衣服放在一起,一段时间后,衣服里的樟脑丸不翼而飞,樟脑丸消失是属于________(填物态变化名称)现象;寒冷的冬天玻璃窗上会出现冰花,它总是出现在玻璃的________表面(选填:“内”或“外”)。
【答案】升华;内。
【解析】衣服里的樟脑丸不翼而飞,樟脑丸消失,说明固态的樟脑丸变成了气态的樟脑丸散发到空气中,是属于升华现象。
寒冷的冬天玻璃窗上会出现冰花,它总是出现在玻璃的内表面,是室内的水蒸气遇到温度低的玻璃,在其内表面凝华为冰晶。
考查角度2. 自然界水循环过程中的物态变化
【例题12】(2024山东滨州)二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
【答案】B
【解析】A.图甲“寒露”节气,“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.图乙“霜降”节气,“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝化形成的小冰晶,故B正确;
C.图丙“大雪”节气,“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝化形成的小冰晶,故C错误;
D.图丁“雨水”节气,“雨”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
【变式练1】(2023呼和浩特)水是万物之源,亦是生命之源。斗转星移,岁月更迭,水的形态会发生变化。关于自然界水的物态变化及吸放热,下列说法正确的是( )
A.寒冬,堆好的雪人,过了几天发现变小了,是因为雪吸热后熔化
B.洗热水澡后,卫生间玻璃变得模糊,是因为水吸热后汽化
C.游泳上岸后,身上感觉冷是因为水吸热后升华
D.滴水成冰,是因为水放热后凝固
【答案】D
【解析】A.雪人没有熔化却变小了,是因为雪直接升华为水蒸气,升华吸热,故A错误;
B.洗热水澡后,卫生间玻璃变得模糊,是因为水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故B错误;
C.游泳上岸后,身上感觉冷是因为水吸热后变成水蒸气,属于汽化现象,故C错误;
D.滴水成冰,是因为水放热后由液态变成固态,属于凝固现象,故D正确。
故选D。
【变式练2】(2023无锡)水循环伴随着水的物态变化过程。下列说法中正确的是( )
A. 海水吸热汽化成水蒸气 B. 水蒸气遇冷凝华成小水滴
C. 小水滴凝华成小冰晶 D. 小冰晶液化成雨水
【答案】A
【解析】A.海水吸热由水变成水蒸气,是汽化现象,故A正确;
B.水蒸气遇冷变成小水滴,是液化现象,故B错误;
C.小水滴变成小冰晶,是凝固现象,故C错误;
D.小冰晶变成雨水,是熔化现象,故D错误。故选A。
考点5 跨学科实践(厨房中的物态变化)
探究厨房中各种事例所包含的物态变化相关知识,以课前实践、课上交流的方式,完成问题、证据、解释和交流的探究过程。中考试题在命制上会出现反映日常生活中的真实的物态变化问题。
考查角度. 分析家庭厨房中的物态变化现象
【例题13】(2024广东深圳一模)物理学伴随在我们生活的各个方面。
生活中的物态
生活中处处都有物态变化的现象。厨房的炉子上正架着一口装了水的锅,盖上锅盖,加热锅里的水。几分钟后就可以听到“咕噜咕噜”的水声从锅里传来;揭开锅盖,“一股白气”迅速冒出来。打开冰箱,上层的隔板上放有一些蔬菜,仔细观察后发现,有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。把蔬菜拿出冰箱一会儿后,那些“小冰粒”就会消失,只剩下蔬菜叶上的水珠。
(1)“一股白气”迅速冒出来,“白气”的形成是 (选填“热锅”或“空气”)中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的小水珠;
(2)有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。“小冰粒”的形成是水洗后蔬菜上的小水珠 (填物态变化名称)形成的。那些“小冰粒”就会消失,只剩下蔬菜叶上的水珠。“小冰粒”的消失是因为小冰粒 (填物态变化名称)变成了小水珠;
(3)下列事例中,为了防止熔化和凝固产生的不利影响的是 。
A.冰冻食品可以保鲜 B.将熔融玻璃制成玻璃板
C.冬天将水箱中的水放掉 D.高热病人利用冰袋降温
(4)用水壶向热水瓶中注开水时,小涛父母在一旁提醒他:“水快满了。”他的父母是根据声音的 (填“音调”、“响度”或“音色”)来判断的。
【答案】(1)热锅 液化 (2)凝固 熔化 (3)C (4) 音调
【解析】(1)揭开锅盖时,热锅内的水蒸气与外界空气接触遇冷液化变成液态的小水滴飘在空中就是看到的“白气”。
(2)小水珠变成小冰粒由液态变为固态,是凝固现象。
小冰粒变成小水珠由固态变成液态,是熔化现象。
(3)A.冰冻食品温度低于0℃,使食品不易腐烂变质,故A不符合题意;
B.将熔融玻璃制成玻璃板,利用了熔化和凝固改变了物体的形状,故B不符合题意;
C.冬天将水箱中的水放掉,是为了防止水凝固结冰体积变大将水箱胀破,故C符合题意;
D.高热病人利用冰袋降温利用了冰熔化吸热,故D不符合题意。
故选C。
(4)瓶内响声是由于瓶内空气柱振动发出的声音,随着瓶内水越来越多,空气柱也越来越短,其振动的频率也越来越大,音调越来越高,所以是根据声音的音调来判断的。
【变式练1】根据你在厨房观察妈妈煮水饺的过程,谈谈怎样煮水饺科学好吃?
【解答】煮饺子的过程主要包括以下几个步骤:
(1)准备阶段: 首先, 在锅中加入适量的水, 然后开启大火将水烧开。 这一步是为了确保饺子在煮的过程中能够均匀受热, 避免粘锅或破裂。
(2)下饺子: 当水烧开后, 将饺子轻轻下入锅中。 为了避免饺子粘在一起或粘锅, 可以在水中加入适量的盐或者大葱尖, 这样不仅可以防止饺子粘连, 还能让饺子皮更加筋道。
(3)搅拌: 用勺子沿着锅边轻轻搅动, 目的是防止饺子粘锅或相互粘连。 这一步非常重要, 因为如果饺子粘在一起, 它们将无法均匀受热, 可能导致部分饺子熟得不均匀或破裂。
(4)加水: 当水再次烧开时, 需要加入适量的凉水。 对于肉馅饺子, 通常需要加三次水; 而对于素馅饺子, 加两次水即可。 加水的目的是为了降低水温, 使饺子能够缓慢加热至熟, 避免外熟内生的情况发生。
(5)煮熟: 经过几次加水和煮沸后, 饺子会逐渐浮到水面, 并且膨胀变大。 当所有的饺子都浮起来并且膨胀时, 说明它们已经煮熟了。 此时可以关火, 将饺子捞出。
(6)享用: 将煮熟的饺子捞出后, 可以根据个人口味选择不同的调料进行调味, 然后就可以享用美味的饺子了。
通过上述步骤, 可以确保煮出的饺子不仅美味可口, 而且形状完整, 不会出现粘连或破裂的情况。
【变式练2】在日常生活中,人们发明了很多保存食物的方法,请结合物态变化相关知识解释下列事例中所包含的原理。
①北方的冬天,在菜窖中放几桶水能防止菜窖中的蔬菜被冻坏,是因为 。
②放在冰箱中的食物用保鲜膜包裹是为了防止 。
③夏天,将剩饭菜用纱布袋罩住并将纱布末端浸在水中,置于通风处,可防止饭菜因气温过高而很快变质,这是因为 。
④在真空低温环境中制作的脱水蔬菜可以长期保存不会变质,在真空低温状态下,更容易通过 的方式去除蔬菜中的水分。
⑤包好的饺子放在冰箱冷冻室中存放一个月后,拿出煮熟仍新鲜如初,此过程中水饺中的水分发生的物态变化是 。
【答案】①水凝固放热
②食物中的水汽化(蒸发)
③加快水的蒸发吸热,产生致冷效果,有助于食物保鲜
④升华
⑤先凝固后熔化
【解析】①北方的冬天,在菜窖中放几桶水,水结冰凝固放热,蔬菜吸热温度升高,能防止菜窖中的蔬菜被冻坏。
②放在冰箱中的食物用保鲜膜包裹控制食物表面空气流动,防止了食物中的水汽化(蒸发)。
③夏天,将剩饭菜用纱布袋罩住并将纱布末端浸在水中,置于通风处,可防止饭菜因气温过高而很快变质,这是因为加快水的蒸发吸热,产生致冷效果,有助于食物保鲜。
④在真空低温环境中制作的脱水蔬菜可以长期保存不会变质,物质由固态直接变成气态为升华。在真空低温状态下,更容易通过升华的方式去除蔬菜中的水分。
⑤包好的饺子放在冰箱冷冻室中存放一个月后,拿出煮熟仍新鲜如初,此过程中水饺中的水分发生的物态变化是先凝固后熔化。
易错点1. 对影响液体蒸发快慢的因素考虑的不周全,导致错误
影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体与空气的接触面积、液体表面空气的流动速度。此外还需知道
(1)水蒸发得快慢跟周围空气的湿度也有关,周围空气湿度越大,水蒸发得越慢。如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,就是因为下雨前空气湿度大,人体上的汗液难以蒸发所致。
(2)对于不同的液体来说,蒸发的快慢还与液体的种类有关。比如,在通常条件下,酒精比谁蒸发得快,汽油比柴油蒸发得快。
易错点2. 认为看得见的“白气”就是水蒸气的错误
水蒸气是一种无色无味的气体,我们人眼是看不到的,在平时我们看得到的从壶嘴冒出的“白气”、雪糕周围的“白气”,其实都是水蒸气遇冷液化形成的大量悬浮在空中的小水滴。凡是看得见的“白气”、“白雾”都不是水蒸气。
易错点3. 在探究水沸腾实验时,对停止加热,水仍会沸腾的原因理解错误
刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
此外还要知道实验中,水的沸点与大气压有关。在标准大气压下水的沸点为100℃,水达到沸点后继续吸热会发生汽化,液态的水变为气态的水蒸气,水蒸气的温度最高为100℃,不可能更高。
易错点4. 对自然现象中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹的成因理解混乱导致错误
1.太阳光照射,温度升高,地面上的水汽化成水蒸气,含有水蒸气的高温空气上升,在上升过程中,空气逐渐冷却,水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶,大量的小水滴或小冰晶悬浮在高空,形成了云。这个云形成过程中体现的物态变化有汽化、液化啊、凝华。
2.空气中的水蒸气形成云后,云中的小水滴或小冰晶随着气流运动,它们相遇后越聚越大,达到一定程度后就会下落。在下落过程中,小冰晶吸热熔化成小水滴,与原来的小水滴一起落到地面,形成了雨。雨形成过程中体现的物态变化有熔化。
3. 水蒸气在空气中遇冷液化成小水滴,这些小水滴附着在悬浮于空气中的灰尘上,形成了雾。雾形成过程中体现的物态变化有液化。
4.空气中水蒸气遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水滴附着在它们的表面,形成了露。露形成过程中体现的物态变化有液化。
5.霜是地表水蒸气在温度迅速降低时凝华成的小冰晶;如果高空的水蒸气凝华成小冰晶,可能会以雪的方式降落到地面。霜雪形成过程中体现的物态变化有凝华。
6. 冰雹是体积较大的冰珠,云中的小冰晶和小水滴被上升气流带到温度低于0℃的高空,凝结为小冰珠。小冰珠在下降过程中,其外层受热熔化成水,并彼此结合,使冰珠越来越大,如果上升气流很强,冰珠就会再升入高空,凝结成较大的冰珠;经过多次上下翻腾,冰珠越来越大,当上升气流托不住它时,冰珠就会落到地面,形成冰雹。冰雹形成过程中体现的物态变化有凝固、熔化。
【例一】(2023·福建)利用低温箱和温度传感器探究不同温度的水降温的快慢,温度传感器可实时监测并自动记录水温,如图甲所示。
(1)实验时,在三个相同的杯子中加入________相同、初温不同的水。将温度传感器的探头浸没水中测量水温时,应注意探头不要_________;
(2)将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却,箱内的风扇可使箱内气流稳定循环,使得三杯水受冷环境_____;
(3)同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度,并获得温度随时间变化的图象如图乙。分析图象可知:在其他条件相同的情况下,初温高的水降温________(填“快”或“慢”);水在凝固过程中,_________热量,温度保持不变;
(4)为提高实验结论的普遍性,实验时应在每杯水中放入多个探头,对杯子中不同的_____水进行测量。
【答案】(1)质量 接触杯底或接触杯壁(2)相同(3)快 放出(4)位置。
【解析】(1)根据控制变量法,在三个相同的杯子中加入质量相同和初温不同的水,温度传感器的探头浸没水中,不能碰到杯底或杯壁。
(2)为了使水受冷环境相同,需要将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却,箱内的风扇可使箱内气流稳定循环。
(3)由图乙可知,水从80℃降低到0℃,大约需要3.2×103s,水从40℃降低到0℃,大约需要3×103s,水从30℃降低到0℃,大约需要2×103s,说明在其他条件相同的情况下,初温高的水降温快。降到0℃后保持不变,说明水在凝固过程中,放出热量,温度不变。
(4)为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,在每杯水中放入多个探头,对杯子中不同的位置的水进行测量。
【例二】(2023潍坊)标准大气压下,液态氮的沸点为,室温下将液态氮置于试管中,会看到试管周围有大量“白气”产生,并且筷子上有霜形成,如图所示。下列关于该现象的分析正确的是( )
A. 霜的形成需要吸热 B. 霜是水蒸气凝华形成的
C. “白气”的形成需要吸热 D. “白气”是氮气液化形成的
【答案】B
【解析】AB.霜是由空气中水蒸气遇冷凝华形成的,该过程需要放热,故A错误,B正确;
CD.“白气”是由空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠,液化过程需要放热,故CD错误。
故选B。
【例三】(2024黑龙江绥化)如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图象如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整_______的位置;(选填“烧杯”或“温度计”)
(2)实验中杯□周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于_______现象;(填物态变化名称)
(3)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是_______;(选填字母)
A.减少热损失B.降低杯内气压,使水沸腾更快
C.减少“水雾”的干扰,方便读数D.有助于固定温度计
(4)小组同学进一步分析图象,发现水沸腾时的特点是_______;
(5)实验结束后撤去酒精灯,水还能继续沸腾一会儿,产生这种现象的原因是__________。
【答案】(1)烧杯 (2) 液化 (3) B (4) 吸收热量、温度保持不变 (5)见解 析
【解析】(1)实验中,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整烧杯的位置,再悬挂温度计,可避免,温度计的玻璃泡接触烧杯底。
(2)杯口周围出现的白气,是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水珠。
(3)甲装置中硬纸片,可固定温度计,能减少热量散失,同时,杯中水面气压在加热过程中会增大,水的沸点升高。又可避免过多的水蒸气在上升时遇到冷的温度计液化成的水雾,干扰计数,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。故选B。
(4)由图乙知,水的温度达到98摄氏度后,温度保持不变,此时水已经沸腾,而在整个过程中,酒精灯一直在加热,所以水沸腾时的特点是:吸收热量,温度保持不变。
(5)石棉网(或陶土网)、铁圈、烧杯底部的温度高于水的沸点,水能继续吸热。
【例四】(2023成都)水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观。关于图中水的物态变化,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,小草上露的形成是液化现象 B. 图乙中,树叶上霜的形成是凝固现象
C. 图丙中,河面上冰的形成是凝华现象 D. 图丁中,群山间雾的形成是升华现象
【答案】A
【解析】A.小草上露是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故A正确;
B.树叶上霜是空气中的水蒸气凝华而成的,故B错误;
C.河面上冰是水由液态变成固态,属于凝固现象,故C错误;
D.群山间雾是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。故选A。
【针对性训练】
1. (2023湖南长沙)下列是小李同学在劳动实践活动中采取的系列措施,其中为了减缓蒸发的是( )
①使用酒精灯加热,不使用时盖上灯帽
②植树时剪掉多余的枝叶
③把洗过的衣服晾晒在通风处
④培育玉米苗时盖上地膜
⑤将收割的小麦摊开晾晒
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①②④
【答案】D
【解析】①酒精灯不用时盖上灯帽,控制了液体的表面积,同时避免了空气流动的影响,可减缓蒸发;②植树时剪除大量枝叶,可减小枝叶蒸腾作用的表面积,从而可减缓蒸发;③将洗过的衣服晾在通风处,加快了液体表面空气的流动速度,可加快蒸发;④利用地膜培育玉米苗,控制了液体的表面积,同时避免了空气流动的影响,可减缓蒸发;⑤将收割的小麦摊开晾晒,增大了液体的蒸发面积,同时加快了液体表面空气的流动速度,可加快蒸发。
综上所述,各措施中为了减缓蒸发的是①②④,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
2.(2023广西)生活中我们常看到“白气”,下列有关“白气”形成的说法中正确的是( )
A.文艺演出时舞台上经常释放“白气”,这是干冰升华吸热,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠;
B.夏天打开冰箱门会冒“白气”,这是冰箱内的空气液化成的小水滴;
C.冬天水烧开后壶嘴处喷出“白气”,这是壶嘴喷出的水蒸气;
D.深秋清晨的河面上经常出现“白气”,这是河水蒸发出的水蒸气。
【答案】A
【解析】A.文艺演出时舞台上出现的“白气”,是干冰由固态直接变成气态,属于升华现象,升华吸热,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故A正确;
B.夏天冰箱门冒出的“白气”,是空气中的水蒸气遇到温度低的冰箱液化形成的小水珠,故B错误;
C.冬天水烧开后壶嘴处喷出的“白气”,是高温水蒸气喷出壶嘴后遇到温度较低的空气而液化形成的小水珠,故C错误;
D.深秋清晨的河面上出现的“白气”,是河面上方的水蒸气遇到低温空气后液化形成的小水珠,故D错误。
故选A。
3. (2024江苏扬州)如图所示,做“观察水的沸腾”实验时,实验小组发现水沸腾时温度计示数高于100℃,于是对此进行探究。
(1)小华猜想:可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的。她应该选用___________(填测量工具)进行测量验证;
(2)小丽猜想:可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,提高了水的___________。要验证猜想,应___________,进行实验验证;
(3)小明猜想:可能是温度计不准确导致的。要验证猜想,请简述做法:___________;
(4)小芳猜想:可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的。她的猜想是否合理?请说明理由:___________。
【答案】 (1)气压计 (2)沸点 去掉硬纸板,重新测量水沸腾时的温度
(3)换一支温度计测量(4) 见解析
【解析】(1)小华猜想:可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的。因此可以用气压计测量实验室的大气压的大小。
(2)水的沸点随着大气压的增大而增大,小丽猜想:可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,从而提高了水的沸点,要想验证小丽的猜想,可以去掉硬纸板,重新测量水沸腾时的温度,看是否高于100℃。
(3)小明猜想:可能是温度计不准确导致的。因此可以再换一支温度计测量水沸腾时的温度,比较两支温度计的示数。
(4)小芳猜想:可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的。该猜想不合理,因标准大气压下水的沸点为100℃,水达到沸点后继续吸热会发生汽化,液态的水变为气态的水蒸气,水蒸气的温度最高为100℃,不可能更高,故该猜想不合理。
4.在炎热夏季无风的环境中,剥出冰棒后可以看到冰棒周围会冒“白气”。小明和小强分别画出甲、乙两幅图来反映冰棒周围“白气”的情形。则下列有关物态变化过程和现象的说法,正确的是( )
A.图甲符合实际,“白气”属于液化现象
B.图乙符合实际,“白气”属于汽化现象
C.吃冰棒解热是熔化过程,吸热
D.冰棒从冰箱拿出后包装袋上出现的“白霜”属于凝固现象
【答案】C
【解析】AB.冰棒周围会冒“白气”,是空气中的水蒸气遇到温度低的冰棒后,液化形成的小水珠,由于小水珠的密度大于空气的密度,故“白气”应向下运动,故AB错误;
C.吃冰棒解热是因为冰棒熔化需要吸收热量,达到降温的效果,故C正确;
D.冰棒从冰箱拿出后包装袋上出现的“白霜”是由空气中的水蒸气遇到低温的冰棒直接凝华形成的小冰晶,故D错误。故选C。
5.(2023滨州)二十四节气“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连;秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。下列节气涉及的物态变化正确的是( )
A. “谷雨”节气,雨的形成是凝固现象 B. “白露”节气,露的形成是熔化现象
C. “霜降”节气,霜的形成是凝华现象 D. “小雪”节气,雪的形成是液化现象
【答案】C
【解析】A.雨主要是云层中的水蒸气液化形成的水滴,故A错误;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C正确;
D.雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故D错误。故选C。
1.(2023吉林)下列四幅图均为测量温度的仪器。其中利用双金属片做感温元件的是 ( )
【答案】D
【解析】A是热电偶温度计,利用温差产生电流制作;B是测温枪,它通过光学方法测定物体的辐射,进而得知那个物体的温度;C是电子体温计,利用电子技术制作;D是指针式寒暑表,用双金属片做感温元件的。
2. (23辽宁锦州)如图所示的医用温度计的最小分度值为 ℃。若用该温度计测量温度,在读数时,温度计的玻璃泡 (填“能”或“不能”)离开被测液体。这种温度计 (填“能”或“不能”)用开水消毒。
【答案】0.1;能;不能。
【解析】图中温度计的测量范围为35℃~42℃,其最小分度值为0.1℃;
医用温度计玻璃泡的上方有一段非常细的缩口,它可以使玻璃泡上方的水银不能很快的流回玻璃泡中,所以医用温度计可以离开人体读数,同时在使用前要用力甩一下,将水银甩回玻璃泡中;
该医用温度计的量程35℃~42℃。
如图所示的医用温度计的最小分度值为0.1℃;
若用该温度计测量温度,在读数时,温度计的玻璃泡能离开被测液体;
该医用温度计的量程35℃~42℃,开水的温度100℃左右,故不能用开水对其进行消毒。
3.(2023福建)如图所示的四种自然现象中,属于熔化现象的是( )
A.冰雪消融 B.大雪纷纷 C.霜挂枝头 D.晨雾弥漫
【答案】A
【解析】物质由固态变成液态叫熔化,由液态变成固态叫凝固;由液态变成气态叫汽化,由气态变成液态叫液化;由固态变成气态叫升华,由气态变成固态叫凝华,据此判断。
A.冰雪消融是固态变成液态的过程,属于熔化,故A正确;
B.大雪纷纷是水蒸气变成固态小冰晶,属于凝华,故B错误;
C.霜挂枝头是水蒸气直接变成固态,属于凝华,故C错误;
D.晨雾弥漫是水蒸气变成小水珠,属于液化,故D错误。
故选:A。
4. (2024安徽省)我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法,先后用泥土制作“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上各种图案(如图),然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却后,“钟鼎成矣”。下列说法正确的是( )
A. “炙化其中油蜡”是升华过程 B. “炙化其中油蜡”是液化过程
C. 铜液冷却成钟鼎是凝固过程 D. 铜液冷却成钟鼎是凝华过程
【答案】C
【解析】AB.“炙化其中油蜡”是固态的油蜡变成液态的蜡水,因此是熔化的过程,故AB错误;
CD.铜液冷却成钟鼎是液态的铜液变成固态的铜,因此是凝固的过程,故C正确,D错误。
故选C。
5. (2024广西)以勺为笔,用糖作墨,糖汁成画。如图所示,糖汁冷却成糖画的过程中,发生的物态变化是( )
A. 沸腾 B. 凝固 C. 熔化 D. 升华
【答案】B
【解析】糖汁冷却成糖画的过程中,由液态变为固态,属于凝固。
故选B。
6.(2023德阳)如图所示,关于生活中的物态变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中烧开水的时候,壶口的“白气”是水汽化吸热形成的水蒸气
B.乙图中用冰箱制作冰棒,发生了凝固放热的现象
C.丙图中初春,湖面上冰化成水是冰升华放热
D.丁图中深秋,枫叶上形成霜是水固化放热
【答案】B
【解析】A.壶口的白气是水蒸气遇冷液化形成的小水珠漂浮在空气中形成的,故A错误;
B.制作冰棒时水由液态变为固态,属于凝固过程,会放出热量,故B正确;
C.冰化成水是由固态变为液态,属于熔化过程,需要吸收热量,故C错误;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态形成的,属于凝华过程,会放出热量,故D错误。
故选B。
7. (2022福建)如图为我国纳西族东巴象形文字“晒干”,所描述的物态变化是( )
A. 液化 B. 熔化 C. 汽化 D. 凝固
【答案】C
【解析】由图可知字上部:太阳光线;字中部:水气;字下部:大地,说明地面上的水分在阳光的照射下发生了蒸发现象,蒸发属于缓慢的汽化现象。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
8.(2023·大连)《诗经 国风》中“蒹葭苍苍,白露为霜”的诗句流传甚广。形成“露”的物态变化
是( )
A.液化 B.汽化 C.熔化 D.升华
【答案】A
【解析】生活中“云”、“雨”、“雾”、“露”等现象的形成原因都是空气中的水蒸气遇冷放热液化成小水珠的过程,故诗句“蒹葭苍苍,白露为霜”中“露”是水蒸气遇冷液化而成的,故A符合题意,故BCD不符合题意。故选A。
9. (2023湖北天门)大量中华诗词蕴含物理知识,下列说法正确的是( )
A. “可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓。”“露”是水蒸气液化形成的
B. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”是水凝固形成的
C. “云横秦岭家何在,雪拥蓝关马不前。”“雪”是水凝华形成的
D. “欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”“冰”是雪熔化形成的
【答案】A
【解析】A.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A正确;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故B错误;
C.雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C错误;
D.冰是液态的水凝固形成的固体,故D错误。
10. (2024四川广安)赏中华诗词、寻文化基因、悟生活之理。对下列诗句所蕴含的热现象分析正确的
是( )
A. “北国风光,千里冰封,万里雪飘”,水凝固成冰的过程会放热,温度降低
B. “风雨送春归,飞雪迎春到”,雪的形成是升华现象
C. “一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾”,霜的形成是凝华现象
D. “青青园中葵,朝露待日晞”,露的形成需要吸热
【答案】C
【解析】A.水凝固成冰的过程会放热,但温度不变,故A错误;
B.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,故C正确;
D.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在植被表面,此过程放热,故D错误。
故选C。
11. (2024黑龙江哈尔滨)“北国好风光,尽在黑龙江”,下列物态变化属于升华的是( )
A. 甲图:初春、扎龙湿地冰雪消融 B. 乙图:盛夏,林都伊春薄雾消散
C. 丙图:金秋,镜泊湖畔朝露晶莹 D. 丁图:寒冬,太阳岛上雪人变小
【答案】D
【解析】A.冰雪消融,是冰雪由固态变成液态的过程,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.薄雾消散,是物质由液态变成气态的过程,属于汽化现象,故B不符合题意;
C.朝露晶莹,是空气中水蒸气遇冷液化形成的,属于液化现象,故C不符合题意;
D.雪人变小,是雪由固态直接变成气态,属于升华现象,故D符合题意。
故选D。
12. (2022山东临沂)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
【答案】C
【解析】A.冰雪消融,水从固态变为液态,属于熔化,故A不符合题意;
B.雾是小液滴,气态水蒸气变为液态的雾,属于液化,故B不符合题意;
C.霜的形成,是由气态的水蒸气变为固态冰晶,属于凝华,故C符合题意;
D.滴水成冰,由液态变为固态,属于凝固,故D不符合题意。故选C。
13. (2022湖南衡阳)如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像信息可知:
(1)该物质是_______;
(2)该物质的熔点是_______℃;
(3) 该物质在10~25min内处于________状态。
【答案】(1)晶体(2)80 (3)固液混合
【解析】图中该物质在10~25min内吸热但温度不变,是晶体,这段时间内,物质处于固液混合状态,此时对应的温度为80℃,即它的熔点是80℃。
14.(2023山东泰州)小明利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化特点。
(1)将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,这样做不仅可以使碎冰______,而且便于记录各时刻的温度并观察冰的______;
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,碎冰此时的温度为______℃;
(3)根据实验数据画出冰熔化过程的“温度一时间”图像(如图丙),由图像可知,冰属于______(晶体/非晶体);
(4)小明分析图像还发现:0至时段内的温度变化比时刻后的温度变化快,其主要原因是______。
【答案】(1)受热均匀 状态(2)-3(3)晶体(4)水的比热容比冰大。
【解析】(1)将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,可以使碎冰受热均匀,碎冰熔化比较缓慢,便于记录各时刻的温度并观察冰的状态。
(2)如图乙,温度计的分度值是1℃,液面在0刻度以下第3格,所以读数为-3℃。
(3)由图丙可知,冰在熔化的过程中,吸收热量,温度保持0℃不变,有固定的熔点,故冰为晶体。
(4)取0至t1时段与t2时刻后一段相等时间观察,则吸热相等,物质由固态冰变为液态水的过程中质量保持不变,水的比热容比冰大,根据可知,升高的温度不同,水升温比冰要慢。
15. (2024苏州)观察水的沸腾实验:
(1)按图甲组装器材,使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后_________的变化。用酒精灯加热,水温达到88℃时开始读数,每隔1min记录一次,第3min时温度计示数如图乙所示,读数为_________℃;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水温/℃ 88 90 92 96 98 98 98 98
(2)用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像_________;
(3)由图可知,水的沸点为_________℃;
(4)为研究沸点与气压的关系,用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒_________(抽气/打气),观察到水再次沸腾,记录此时的_________,多次实验可得出的结论是_________。
【答案】(1) 气泡 94 (2) (3) 98 (4) 抽气 温度 沸点随气压的减小而降低
【解析】(1)实验中,需要观察沸腾前后气泡的变化情况,故使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后气泡的变化;由图乙可知,温度计的分度值为1℃,其示数为94℃。
(2)用表中数据在图丙上描点画出水温随时间变化的图像,如下图所示:
(3)由图可知,当水温为98℃后,水继续吸热,但温度保持不变,故水的沸点为98℃。
(4)用气筒抽气,使水面上方的气压减小,观察到水再次沸腾,记录此时的温度,进行多次实验后,分析实验现象和数据可得出结论:沸点随气压的减小而降低。
16.(跨学科实践题)(2024黑龙江黑河一模)小明在厨房中发现:壶里的水烧开以后,壶嘴上方冒出“白气”,如图甲所示。
(1)这“白气”实质上是些 (选填“水蒸气”或“小水滴”);
(2)小明仔细观察又发现:“白气”从喷出到消失要经历三个物理过程:
①靠近壶嘴的地方,我们什么也看不见。这是因为壶内水沸腾时产生了大量的水蒸气,在壶嘴附近由于温度比较 (选填“高”或“低”),仍然保持 (选填“固”“液”或“气”)态;
②水蒸气离开壶嘴一段距离以后,发生 (填物态变化名称)现象,形成“白气”;
③“白气”进一步上升,分散到干燥的空气中,发生 (填物态变化名称)现象,我们又什么也看不见了。
(3)小明从日常生活中还发现:有时壶嘴上方的“白气”比较多,有时比较少。如图乙所示,可以判断出 (选填“A”或“B”)房间的气温比较高;
(4)生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物,如图丙所示,当锅里的水沸腾以后,碗中的水 (选填“会”或“不会”)沸腾,原因是 。
【答案】(1)小水滴 (2)高 气 液化 汽化 (3)B (4) 不会 碗中的水无法持续吸热
【解析】(1)“白气”实质上是一些小水滴,因为水蒸气是看不见的,水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
(2)①高温的水蒸气在遇冷时才会发生液化现象,而在靠近壶嘴的地方,温度高,水蒸气不易液化,仍是无色的水蒸气,保持气态。
②水蒸气离开壶嘴一段距离以后,由于水蒸气遇冷而发生液化形成小水滴,从而形成“白气”。
③“白气”进一步上升,分散到干燥的空气中,由液态又变成气态,变成了水蒸气,发生了汽化现象,我们又什么也看不见了。
(3)有时壶嘴上方的“白气”比较多,说明水蒸气遇冷液化的比较多,说明温度比较低,故A房间的温度比较低,B房间的温度比较高。
(4)锅中的水沸腾后,温度不变,碗中的水达到沸点后,温度与锅中水的温度相同,不能继续吸热,故不会沸腾。中小学教育资源及组卷应用平台
【名师导航】备考2025中考物理新课标一轮培优精讲学案(全国通用版)
专题03.1 物态变化单元学案
课标要求
1.能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举 自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。 2.了解液体温度计的工作原理。会用常见温度计测量温度。能说出生活环境中常见的温度值,尝试对环境温度问题发表自己的见解。 3.经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固 点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化 知识说明自然界和生活中的有关现象。 4.能运用物态变化知识,说明自然界中的水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有节约用水和保护环境的意识。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1. 温度及温度计 ★ 物态变化单元知识,是中考备考重点。全国各省市中考试卷里,每年考查2至3道题,分值为6至10分。一般以选择题、填空题、实验题、或简答题形式出现,随着新课标贯彻力度加大,今后还会出现综合能力题或者跨学科实践活动题形式出现。考查概念和规律的理解应用为主,难度系数为0.7,属于中考试卷里比较容易的题。2025年探究晶体熔化、水的沸腾实验、跨学科实践问题出现几率比较大。
考点2. 物态变化 ★★★
★★★代表必考点,★★代表常考点,★星表示中频考点。
知识点一:温度及温度计
1.温度
(1)定义:表示物体冷热程度叫______。
(2)单位:摄氏度,符号为_____,在标准大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃,沸水的温度规定为100℃。
2.温度计
(1)原理:根据液体的________性质制成的。
(2)使用方法:
①估:估计被侧物体的温度。
②选:据估测温度选择合适量程的温度计。
③看:看清温度计的量程和分度值。
④放:玻璃泡全部浸入被测液体,不要接触容器底或侧壁。
⑤读:待示数稳定后读取,读数时玻璃泡要留在液体中,视线与液柱上表面相平。
⑥记:正确记录测量的温度,不要漏掉单位。
3.温度计使用中的注意事项
(1)根据被测量物选择适宜的温度计
(2)玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁(液体应该足够多以浸没玻璃泡)
(3)记录时应待温度计的示数稳定后读数,读数时,玻璃泡不能离开被测液体,视线必须与液体柱的上表面相平(俯视读大,仰视读小)
(4)使用温度计时,手应拿在它的_____部,实验中不允许用它作_______使用。
知识点二:熔化和凝固
1.熔化:物体从固态变成液态叫熔化。物体熔化时需要____热。
2.凝固:物体从液态变成固态叫凝固。物体凝固时需要____热。
3.晶体和非晶体的区别:
晶 体 非 晶 体
熔点和凝固点 有 没有
熔化过程 吸收热量,温度不变,物质 处于固、液共存状态。 吸收热量,温度升高,物质先变稀, 最后成为液体。
熔化条件 温度达到熔点,继续吸热。 吸收热量
凝固条件 温度达到凝固点,继续放热。 放出热量
熔化图像
凝固图像
举 例 海波、水晶、食盐、各种金属 沥青、玻璃、松香、石蜡
知识点三:汽化和液化
1.汽化:物体从______态变为____态的过程叫汽化。物体汽化需要吸热。
(1)汽化的方式:蒸发和沸腾。
(2)蒸发和沸腾的比较:
异同点 蒸 发 沸 腾
不同点 只在液体表面进行 在液体表面和内部同时进行
任何温度下都可以进行 必须达到沸点且继续吸热
缓慢的汽化现象 剧烈的汽化现象
温度降低 温度保持不变
相同点 1.都是汽化现象。2.都使液体变为气体。3.都要吸收热量。
2.液化: 物质从_____态变为_____态的过程叫液化。气体液化后体积会大大地缩小,便于储存和运输。 液化的方法:降低_____、压缩______或二者兼用。
总结:液体沸腾的温度叫沸点。通常不同的液体沸点不同。液体的沸点都随气压减小而降低,随气压增大而升高。液体沸腾时温度要达到沸点并且还要继续吸热。
注意:影响蒸发快慢的因素
探究过程 如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在阳光下和阴凉处,比较衣服晾干的快慢 如图所示,相同条件下,将湿衣服展开与折叠起来,比较衣服晾干的快慢 如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在通风处和无风处,比较湿衣服晾干的快慢
现象 阳光下衣服干得快 展开的衣服干得快 通风处的衣服干的快
原因分析 阳光下,温度高,水蒸发得快 展开的衣服表面积大,水蒸发得快 通风处空气流速大,水蒸发得快
探究归纳 上述现象说明,对同一种液体,影响蒸发快慢的因素: (1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快; (2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快; (3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快
知识点四:升华和凝华
1.升华:物质从___态直接变成____态的过程叫升华。升华过程吸热。易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑丸、钨等。如用久的白炽灯灯丝变细,就是由于灯丝升华的缘故。
2.凝华:物质从____态直接变成____态的过程叫凝华。凝华过程放热。自然界中的霜的形成,就是由于空气中的水蒸气凝华而成的。
温馨提醒:对两个重要热学实验的说明
实验一:探究固体熔化时温度的变化规律
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、温度计、海波(石蜡)等
【实验要求】
1. 安装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。
2. 实验时,海波和石蜡应适量,目的是避免加热时间过短或过长,影响实验效果。
3. 记录温度的时间间隔不要太长,否则可能记录不到物质熔化时温度不变的过程。
4. 温度计的正确使用。
5. 熔化过程中搅拌器要不断轻轻搅拌,切勿将温度计当搅拌器使用。
6. 水浴加热和烧杯下面放石棉网的目的:使被加热物体受热均匀。
7. 酒精灯的正确使用。①不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;②用外焰加热;③用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
【实验记录】
【晶体熔化实验结论总结】
相同点:1.从固态变成了液态。2.在熔化过程中都需要吸热。
不同点:1.海波熔化时,温度保持不变,有固液共存状态。
2. 石蜡熔化时,温度不断上升,没有固液共存状态。
实验二:探究水沸腾前后温度变化的特点
【提出问题】水在沸腾时有什么特征?水沸腾后,如果继续加热,是不是温度会越来越高?
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
【实验过程】(1)按如图所示自下而上组装实验装置,在烧杯中装入水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温变化;
(2)当水温达到90℃时去掉硬纸板,每隔1min记录一次水温,知道水沸腾后5min为止。同时注意观察水沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化;
(3)撤掉酒精灯,停止对水加热,观察水的变化情况。
【实验数据】
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 100
水的状态 未沸腾 沸腾
【实验现象】
(1)沸腾前,小气泡是从水中的杯底和侧壁开始出现的。随着气泡上升,气泡减小,直至消失;沸腾时,大量气泡是从水中和杯底和内部开始出现的。气泡上升、体积变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
(2)沸腾前,对水加热,水的温度不断升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水不再沸腾。
【分析论证】(1)乙时间为横轴,温度为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中记录的数据在坐标系中描点,再用平滑的曲线把它们连起来,画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图所示。
(2)由实验现象和图像知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾,水内部产生大量气泡,气泡上升,到达水面破裂,这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。(3)水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。停止加热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要吸收热量。
【实验结论】
(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
(2)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
【实验注意事项】
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
温馨提醒:探索并思考厨房里的物态变化知识(跨学科实践)
厨房里的物态变化实例:
①使用液化气:减压汽化现象,钢瓶中的液态燃料在减压时能自动发生物态变化。
②烧开水:先发生蒸发现象后发生沸腾现象,但都是汽化现象。
③冰箱:同时发生了液化现象和汽化现象,冷冻室中发生了凝固现象。
④微波炉中解冻食物时会发生熔化现象。
⑤冬天食用油凝固了,利用加热发生熔化现象。
⑥烧开水或做饭时冒出的水蒸气通常会发生液化现象。
考点1 温度与温度计
1.温度表示物体的冷热程度;
2. 解决温度的估测试题,需要多了解、记忆一些生活中的温度值,根据实际情况进行合理推断。以下为生活中常见的温度值:我国冬天的最低温度约为-50℃,人们感觉舒适的环境温度为23℃,洗澡水的最佳温度为40℃,纸的着火点为183℃,酒精灯火焰温度约为500℃等。
3.液体温度计是用液体的热胀冷缩的性质制成的;
4.温度计的使用方法
使用前:(1)观察量程;(2)认清分度值。
使用时“三要三不能”:(1)玻璃泡要全部浸入液体中,不能接触到容器底或容器壁;(2)要待示数稳定后再读数,不能在示数变化过程中读数;(3)读数时,玻璃泡要留在液体中,视线与液柱上表面相平,不能随意读数。
考查角度1. 温度及估测
【例题1】(2024山东济南一模)关于“摄氏度”,下列说法中正确的是( )
A.在一标准大气压下冰水混合物的温度规定为零摄氏度
B.在一标准大气压下沸水的温度规定为100摄氏度
C.﹣18℃就是零下18摄氏度
D.0℃就是没有温度
【答案】ABC
【解析】温度是描述物体冷热程度的物理量,温度的常用单位是摄氏度,符号是℃。
ABD、摄氏温标规定:在标准大气压下,冰水混合物的温度是0° C,沸水的温度是100℃故AB正确、D错误;
C、﹣18° C表示比0° C低18℃,读作零下18摄氏度,故C正确。
故选:ABC。
【变式练1】(23辽宁鞍山)下列估测值中,最符合实际的是( )
A.普通铅笔的长度约为40cm
B.中学生每次脉搏跳动的时间约为8s
C.我国高铁的速度可以达到1300km/h
D.绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为4℃
【变式练2】(2023·北京)将某种金属制成的勺放入15℃的水中,金属勺没有熔化;将该金属勺放入45℃的水中,发现金属勺逐渐熔化。该金属的熔点可能是( )
A. 10℃ B. 30℃ C. 50℃ D. 60℃
考查角度2. 温度计的使用及读数
【例题2】(2024江苏连云港)用温度计测量液体的温度,下面四幅图中,操作正确的是( )
A B C D
【答案】C
【解析】用温度计测量液体的温度时,玻璃泡要全部浸入被测液体中,不能碰到容器底
和容器壁,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【变式练1】用实验室常用温度计测量烧杯中热水的温度时,下列说法正确的是( )
温度计的感温泡可以碰到容器壁 B.将感温泡浸入热水马上读出温度
读数时温度计可以离开被测热水 D.读数时如图所示,测量数据偏大
【变式练2】(2023常德)如图所示,温度计的示数为 ℃。
考点2 熔化和凝固
1. 辨识物态变化的关键是先看清过程中物质的始、末状态,然后再根据各物态变化的定义来判断辨别物态变化,要求能够根据现象指出属于何种物态变化,并能指出哪些变化过程吸热,哪些变化过程放热。吸热的物态变化过程有熔化、汽化、升华放热的物态变化过程有凝固、放化、凝华。
2.三个条件
(1)晶体熔化的条件:达到熔点,继续吸热。
(2)晶体凝固的条件:达到凝固点,继续放热。
(3)液体沸腾的条件:达到沸点,继续吸热。
3.(1)熔化图象:晶体熔化的图象中先有一段温度随时间上升的线段,温度达到熔点后再有一段平行于时间轴的线段,熔化完毕后是一段温度随时间上升的线段;非晶体熔化的图象始终是温度随时间上升的曲线,没有与时间轴平行的线段。
(2)凝固图象:晶体的凝固图象中先有一段温度随时间下降的线段,温度达到凝固点后再有一段平行于时间轴的线段,凝固完毕后是一段温度随时间下降的线段;非晶体凝固的图象始终是温度随时间下降的曲线,没有与时间轴平行的线段。
4. 探究晶体与非晶体熔化时温度随时间的变化规律的实验常见的考向
(1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;
(2)器材安装顺序:自下而上;
(3)实验中,石棉网的作用:使烧杯均匀受热;
(4)采用水浴法的好处:是物质均匀受热;
(5)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;
(6)海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么:海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态;海波有明显的转折点,熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点,温度一直在发生变化。
(7)水浴法加热的优点:试管内的物质均匀受热,缓慢升温,从而能够有充分的时间观察现象、测量温度。
5. (1)判断温度达到熔点之后的晶体能否熔化,关键是判断能否从外界吸收热量。当外界温度小于或等于晶体温度时,晶体因为不能继续吸收热量将不会熔化。
(2)熔化与凝固在生活中的应用:熔化与凝固在生活中的应用,主要的是应用熔化吸热、凝固放热的规律。
考查角度1. 熔化与凝固现象(特点)辨别
【例题3】(2024湖北)如图是我国的传统民俗表演“打铁花”。表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁。此过程发生的物态变化是( )
A. 升华 B. 凝华 C. 熔化 D. 凝固
【答案】D
【解析】表演者击打高温液态铁,液态铁在四散飞溅的过程中发出耀眼的光芒,最后变成固态铁,液态变成固态,这是凝固现象,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
【变式练1】(2023山东临沂)沂蒙山区地处中纬度区、属温带季风区大陆性气候,气温适宜,四季分明,物态变化万千。下列物态变化,需要吸收热量的是( )
A.冰雪消融 B.雾绕山峦 C.霜满枝头 D.滴水成冰
【变式练2】(2023·山西)西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品,是山西博物院的“镇院之宝”(如图所示)。制作鸟尊等青铜器时,先用泥土制成“内范”,在其外部涂适当厚度的蜡,将蜡雕刻成所需形状,称之为“模”,然后在“模”的外面用泥土制成“外范”。通过加热使蜡液流出形成空腔(模具),在空腔中倒入青铜液,待青铜液冷却后,打碎“外范”和“内范”,就得到与“模”一样的青铜器。下列分析正确的是( )
A.将蜡加热到液态是熔化过程,会放出热量
B.青铜液冷却到固态是凝固过程,会放出热量
C.青铜液冷却到固态是凝华过程,需吸收热量
D.青铜和蜡熔化过程中,温度均保持不变
考查角度2. 探究晶体与非晶体熔化时温度随时间的变化规律
【例题4】(2024黑龙江大庆)如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像,则这种物质是_______(填“晶体”或“非晶体”),在段物质处于_______(填“固态”“液态”或“固液共存状态”),时物体的内能________(填“大于”“等于”或“小于”)时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,这种物质液态时的比热容_______(填“大于”“等于”或“小于”)固态时的比热容。
【答案】 晶体 固液共存状态 小于 大于
【解析】AB段为该物质熔化过程,由于熔化过程其温度保持不变,故该物质为晶体,晶体在熔化过程中处于固液共存状态。
t1到t2时刻物质正在熔化,固体熔化过程中要吸热,内能增大,故t1时刻内能小于t2时刻内能。
因为在相同时间内该物质吸收热量相等,质量不变,由图像可知,OA段为固态,BC段为液态,且BC段温度上升较慢,故液态比热容较大。
【变式练1】(2023无锡)用如图所示的装置探究冰的熔化特点,将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,冰_______热量,温度升高。当冰开始熔化时,温度计的示数如图所示为_______,冰在熔化过程中温度计的示数_________,由此可知,冰属于晶体。
【变式练2】(2023湖北荆州)用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
(1)组装器材时,应先固定 (选填“A”、“B”或“C”);
(2)下列措施不能使物质受热均匀的是 ;
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
(3)加热到某一时刻温度计示数如图乙所示,其温度为 ℃;
(4)根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图丙所示,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”);
(5)另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是 。(写出一种即可)
考查角度3. 熔化与凝固图像分析
【例题5】(2024内蒙古赤峰)在课外实践性作业中,某同学探究了一定浓度盐水凝固时温度的变化规律,根据实验数据画出了盐水的凝固图像(如图),该盐水的凝固点是______℃,凝固过程经历_______min,凝固过程中盐水的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 -6 5 减小
【解析】由图像可知,盐水在 6℃时开始凝固,凝固点为 6℃;盐水从第5min开始凝固,到第10min凝固结束,凝固过程经历5min。
凝固过程中,盐水不断放出热量,内能减小。
【变式练1】(2024海南一模)如图所示,是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.该图是某晶体的熔化图像
B.该物质在第4min时是固态
C.在第12min时不吸热不放热
D.该物质的凝固点为80℃
【变式练2】(2023淄博)如图是某物质熔化时温度随时间变化的图象,由图象可以判断该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),在第6min时该物质处于 状态。
考查角度4. 熔化与凝固在生活生产中实际应用
【例题6】(2024四川南充)用飞机向云层撒干冰进行人工降雨,出现下列物态变化,其中放热是( )
A. 干冰迅速升华成二氧化碳气体 B. 小冰晶在下落过程中熔化为小水珠
C. 小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气 D. 云层中的水蒸气凝华成小冰晶
【答案】D
【解析】A.干冰迅速升华成二氧化碳气体,是升华现象,升华吸热,故A不符合题意;
B.小冰晶在下落过程中熔化为小水珠,是熔化现象,熔化吸热,故B不符合题意;
C.小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气,是汽化现象,汽化吸热,故C不符合题意;
D.云层中的水蒸气凝华成小冰晶,是凝华现象,凝华放热,故D符合题意。故选D。
【变式练1】(2023孝感)如图是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将的液态氮和酸奶倒入容器中,液态氮迅速汽化_____(选填“吸收”或“放出”)大量热量,使酸奶瞬间______(填物态变化名称)成块。
【变式练2】(2023菏泽)下面列举的现象发生的过程中,需要吸收热量的是( )
A.夏日清晨草叶上出现了露珠
B.冰柜内壁表面结霜
C.铸造铜器时铜材料被熔化成液体
D.冬天屋檐下形成冰锥
考点3 汽化与液化
1. 汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。
2.液化:物质由气态变成液态的过程叫液化。
3.汽化与液化的比较
(1)液化的两种方式:降温和加压;
(2)汽化的两种方式:蒸发(液体表面)和沸腾(表面+内部);(水沸腾前,气泡向下运动,沸腾时,气泡向上运动)
4.区分蒸发和沸腾:
(1)沸腾:水的沸腾是一种剧烈的汽化现象,水沸腾过程中继续吸热,但温度保持不变。
(2)蒸发:它是一种物理变化,是液体分子在没有达到沸点的情况下,脱离液体表面,逸散到气体中,温度越高,蒸发速度越快。
5. 蒸发制冷:液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
考查角度1. 汽化与液化现象(特点)辨别
【例题7】(2024江苏盐城)据《天工开物》记载,可从朱砂矿石中提炼水银(液态汞)。如图所示,给密闭锅内的砂矿石加热,就会在倒扣的锅壁上布满水银。在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是( )
A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 汽化
【答案】C
【解析】砂矿石被加热时,其中的汞元素可能会以气态的形式释放出来。这是因为加热使得汞元素获得了足够的能量,从固态或液态转变为气态。随后,这些气态的汞遇到温度较低的倒扣锅壁时,会失去能量并转变为液态,即发生液化现象。这是因为锅壁的温度低于汞的沸点,使得气态汞无法维持其气态状态,从而转变为液态。因此,在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是液化,故ABD不符合题意,C符合题意。
【变式练1】(2023辽宁 抚顺)某校传统文化节上,语文老师所出对联的上联是:“雨雾霜雪露,迎阳则消”,物理老师接的下联是:“金银铜铁锡,遇火则熔”。关于其中的知识,下列说法正确的是( )
A.霜的消失是汽化现象 B.露的形成是液化现象
C.雾形成过程需要吸热 D.铜熔化过程需要放热
【变式练2】(2022无锡)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______(选填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟。
考查角度2. 探究水沸腾前后温度变化特点
【例题8】(2024重庆B)用如图甲所示装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
①在加热过程中,当温度计示数如图甲所示时,水温为______℃;
②A、B两组同学用相同的加热装置完成实验后,画出的图像分别是图乙中的A和B,分析图像可知:水在沸腾过程中温度______,A组同学所用水的质量更______。
【答案】 ①. 87 ②. 不变 小
【解析】(1)零刻度在温度计的下方,液柱远离零刻度,是零上,每一个大格代表10℃,每一个小格代表1℃,示数是87℃。
(2)由乙图可知,水沸腾时,不断吸收热量,温度保持98℃不变。
由图乙可知,A组的水先沸腾,所以在所用的器材及环境温度都相同的情况下,A组的水质量较小。
【变式练1】(2023哈尔滨)关于“水沸腾规律”实验,下列描述不正确的是( )
A.水沸腾时,大量气泡在水中生成,上升、变小
B.水沸腾时吸热且温度不变
C.水的沸点可能低于100℃
D.提高水的初温,可缩短实验时间
【变式练2】(2023攀枝花)在科学实践活动中,小明利用纸锅烧水来观察水的沸腾,如图甲所示。
测温物质 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 357
酒精 78
注:在一个标准大气压下
(1)由上表可知,本实验应选用 (选填“水银”或“酒精”)温度计;
(2)水沸腾后,温度不再变化,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;
(3)为了验证水在沸腾过程中是否需要吸热,可 ,观察水是否继续沸腾;
(4)纸的着火点为183℃,酒精灯火焰温度可达500℃,纸锅却不会被点燃,其原因主要是: 。
考查角度3. 影响蒸发快慢的因素
【例题9】(2024苏州二模)在“探究影响液体蒸发快慢的因素”的实验中,同学们提出了以下猜想:
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体温度的高低有关;
猜想二:液体蒸发快慢可能跟液体表面空气流动快慢有关;
猜想三:液体蒸发快慢可能跟液体表面积大小有关。
小轩在探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1所示。
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与水的 是否有关;
(2)选择A、C两图进行实验探究,可知小轩所探究问题的自变量是 ;
(3)通过 两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (选题“应该”或“不应该”)使用热风;
(4)以上实验体现了 (填物理实验法);
(5)同学们猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,请设计实验进行验证:取相同的两个容器,其形状如图2中的 (选填“甲”或“乙”)所示,分别倒入不一样多的水,观察比较 (选填“哪个容器中水先干”或“相同时间内哪个容器内水减少得多”)。理由是 。
【答案】(1)表面积大小;(2)水的温度;(3)A、D;不应该;(4)控制变量法;(5)乙;相同时间内哪个容器内水减少得多;见解析。
【解析】(1)比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,不同的是水的表面积,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。
(2)比较A、C两图看出是水的表面积和水上方空气流动速度相同,不同的是水的温度,所以可以得出水蒸发快慢与水的表温度有关,故自变量是水的温度。
(3)要研究水蒸发的快慢与水水上方空气流动速度的关系,应控制水的表面积和水的温度相同,故选A、D两次实验过程。
因为要控制水的温度相同,所以不能用吹风机的热风。
(4)由上述实验可以看出,在探究一个物理量与多个因素的关系时,会采用控制变量法的思想,该实验就采用了控制变量法。
(5)根据控制变量法的思想,想探究水蒸发快慢还可能与水的质量多少有关,需要控制其他条件不变,改变水的质量,故应该选粗细相同的乙容器。
比较蒸发的快慢可以通过相同的时间比较蒸发质量的大小判断,也可通过蒸发相同的质量比较蒸发时间的长短判断,比较哪个容器中水先干不能比较蒸发的快慢,因此通过观察比较相同时间内哪个容器内水减少得多来比较蒸发的快慢,方法合理。
【变式练1】(2023成都)学校开展的综合实践活动,项目丰富,体验感强,深受同学们喜爱。下列实践活动中,主要是为了加快水分蒸发的是( )
A.给果树剪掉多余的枝叶
B.为移栽的瓜苗盖上地膜
C.给山坡上的小树苗浇水
D.将潮湿的稻谷摊开晾晒
【变式练2】今年十堰市部分区域气温高达36℃,小明在教室使用电风扇吹风,感到凉爽,是因为( )
A. 电风扇吹出的风,能吸收人体的热量;
B. 电风扇吹出的风,能降低教室内的气温;
C. 电风扇吹出的风,能加快人体表面汗液的蒸发;
D. 电风扇吹出的风,能把人体周围的热空气带走
考查角度4. 汽化与液化在生活生产中实际应用
【例题10】(2024内蒙古包头)我国的青藏铁路是世界上海拔最高的铁路,在冻土区的铁路两侧安装有许多热棒,如图甲所示。热棒是封闭的中空长棒,上端装有散热片,下端插在冻土中。里面填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”,如图乙所示。液态氨通过与气态氨的相互变化过程,带走冻土层热量,使冻土层保持低温不会融化,保护路基。请根据以上信息回答下列问题:
(1)热棒中填充液态氨的原因;
(2)简述氨在热棒中是如何循环工作制冷的。
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】(1)热棒中液态氨沸点低,易于发生汽化和液化。
(2)当路基温度升高时,热棒中的液态氨吸热汽化成气态氨,气态氨上升到热棒上端后,通过散热片将热量散发到空气中,同时液化为液态氨又沉入棒底,这样冻土层的温度变化较小,就不易熔化。
【变式练1】(2024甘肃临夏)大自然是神奇而多彩的。下列对自然现象的解释正确的是( )
A. 冰清玉洁的雾凇,是热空气凝华放热形成的
B. 虚无缥缈的雾,是水蒸气液化放热形成的
C. 白如凝雪的冰雹,是水凝固吸热形成的
D. 晶莹剔透的露水,是液态水汽化吸热形成的
【变式练2】(2024广东省) 《淮南子·俶真训》记载:“今夫冶工之铸器,金踊跃于炉中”。金属在炉中从固态变为液态的过程是( )
A. 汽化 B. 液化 C. 熔化 D. 凝固
考点4 升华与凝华
1.物质由固态变为气态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从固态变为液态(熔化),再从液态变为气态(汽化);(2)物质直接由固态变为气态(升华)。
2.汽化是物质由液态变为气态的过程,升华是物质由固态不经过液态直接变为气态的过程。它们的末状态相同(都是气态),但初状态不相同,物质汽化前是液态,而物质升华前是固态。
3.物质由气态变为固态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从气态变为液态(液化),再从液态变为固态(凝固);(2)物质直接由气态变为固态(凝华)。
4.凝固时物质由液态变为固态的过程,而凝华是物质由气态不经过液态,直接变为固态的过程。它们的末状态相同(都是固态),但初状态不相同,物质凝固前是液态,物质凝华前是气态。
5. 注意:冰(凝固);霜(凝华);雨(熔化);雪(凝华);雾(液化);雹(凝固)
考查角度1. 升华与凝华现象(特点)辨别
【例题11】(2023南京)下列现象中,物态变化相同的一组是( )
①冰袋降温 ②冰冻的衣服晾干 ③干冰变小 ④冰花的形成
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】C
【解析】①冰袋降温,是物质由固态变成液态的过程,属于熔化现象;
②冰冻的衣服晾干,是冰吸收热量变成水蒸气,属于升华现象;
③干冰变小,是干冰由固态变成气态的过程,属于升华现象;
④冰花的形成,是水蒸气变成冰晶,属于凝华现象;
物态变化相同的一组是②③。
【变式练1】(2023·兴安盟)下列物态变化中属于凝华现象的是( )
A.冰雪消融 B.露珠晶莹 C.白雾弥漫 D.霜满枝头
【变式练2】将樟脑丸和衣服放在一起,一段时间后,衣服里的樟脑丸不翼而飞,樟脑丸消失是属于________(填物态变化名称)现象;寒冷的冬天玻璃窗上会出现冰花,它总是出现在玻璃的________表面(选填:“内”或“外”)。
考查角度2. 自然界水循环过程中的物态变化
【例题12】(2024山东滨州)二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
【答案】B
【解析】A.图甲“寒露”节气,“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.图乙“霜降”节气,“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝化形成的小冰晶,故B正确;
C.图丙“大雪”节气,“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝化形成的小冰晶,故C错误;
D.图丁“雨水”节气,“雨”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
【变式练1】(2023呼和浩特)水是万物之源,亦是生命之源。斗转星移,岁月更迭,水的形态会发生变化。关于自然界水的物态变化及吸放热,下列说法正确的是( )
A.寒冬,堆好的雪人,过了几天发现变小了,是因为雪吸热后熔化
B.洗热水澡后,卫生间玻璃变得模糊,是因为水吸热后汽化
C.游泳上岸后,身上感觉冷是因为水吸热后升华
D.滴水成冰,是因为水放热后凝固
【变式练2】(2023无锡)水循环伴随着水的物态变化过程。下列说法中正确的是( )
A. 海水吸热汽化成水蒸气 B. 水蒸气遇冷凝华成小水滴
C. 小水滴凝华成小冰晶 D. 小冰晶液化成雨水
考点5 跨学科实践(厨房中的物态变化)
探究厨房中各种事例所包含的物态变化相关知识,以课前实践、课上交流的方式,完成问题、证据、解释和交流的探究过程。中考试题在命制上会出现反映日常生活中的真实的物态变化问题。
考查角度. 分析家庭厨房中的物态变化现象
【例题13】(2024广东深圳一模)物理学伴随在我们生活的各个方面。
生活中的物态
生活中处处都有物态变化的现象。厨房的炉子上正架着一口装了水的锅,盖上锅盖,加热锅里的水。几分钟后就可以听到“咕噜咕噜”的水声从锅里传来;揭开锅盖,“一股白气”迅速冒出来。打开冰箱,上层的隔板上放有一些蔬菜,仔细观察后发现,有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。把蔬菜拿出冰箱一会儿后,那些“小冰粒”就会消失,只剩下蔬菜叶上的水珠。
(1)“一股白气”迅速冒出来,“白气”的形成是 (选填“热锅”或“空气”)中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的小水珠;
(2)有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。“小冰粒”的形成是水洗后蔬菜上的小水珠 (填物态变化名称)形成的。那些“小冰粒”就会消失,只剩下蔬菜叶上的水珠。“小冰粒”的消失是因为小冰粒 (填物态变化名称)变成了小水珠;
(3)下列事例中,为了防止熔化和凝固产生的不利影响的是 。
A.冰冻食品可以保鲜 B.将熔融玻璃制成玻璃板
C.冬天将水箱中的水放掉 D.高热病人利用冰袋降温
(4)用水壶向热水瓶中注开水时,小涛父母在一旁提醒他:“水快满了。”他的父母是根据声音的 (填“音调”、“响度”或“音色”)来判断的。
【答案】(1)热锅 液化 (2)凝固 熔化 (3)C (4) 音调
【解析】(1)揭开锅盖时,热锅内的水蒸气与外界空气接触遇冷液化变成液态的小水滴飘在空中就是看到的“白气”。
(2)小水珠变成小冰粒由液态变为固态,是凝固现象。
小冰粒变成小水珠由固态变成液态,是熔化现象。
(3)A.冰冻食品温度低于0℃,使食品不易腐烂变质,故A不符合题意;
B.将熔融玻璃制成玻璃板,利用了熔化和凝固改变了物体的形状,故B不符合题意;
C.冬天将水箱中的水放掉,是为了防止水凝固结冰体积变大将水箱胀破,故C符合题意;
D.高热病人利用冰袋降温利用了冰熔化吸热,故D不符合题意。
故选C。
(4)瓶内响声是由于瓶内空气柱振动发出的声音,随着瓶内水越来越多,空气柱也越来越短,其振动的频率也越来越大,音调越来越高,所以是根据声音的音调来判断的。
【变式练1】根据你在厨房观察妈妈煮水饺的过程,谈谈怎样煮水饺科学好吃?
【变式练2】在日常生活中,人们发明了很多保存食物的方法,请结合物态变化相关知识解释下列事例中所包含的原理。
①北方的冬天,在菜窖中放几桶水能防止菜窖中的蔬菜被冻坏,是因为 。
②放在冰箱中的食物用保鲜膜包裹是为了防止 。
③夏天,将剩饭菜用纱布袋罩住并将纱布末端浸在水中,置于通风处,可防止饭菜因气温过高而很快变质,这是因为 。
④在真空低温环境中制作的脱水蔬菜可以长期保存不会变质,在真空低温状态下,更容易通过 的方式去除蔬菜中的水分。
⑤包好的饺子放在冰箱冷冻室中存放一个月后,拿出煮熟仍新鲜如初,此过程中水饺中的水分发生的物态变化是 。
易错点1. 对影响液体蒸发快慢的因素考虑的不周全,导致错误
影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体与空气的接触面积、液体表面空气的流动速度。此外还需知道
(1)水蒸发得快慢跟周围空气的湿度也有关,周围空气湿度越大,水蒸发得越慢。如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,就是因为下雨前空气湿度大,人体上的汗液难以蒸发所致。
(2)对于不同的液体来说,蒸发的快慢还与液体的种类有关。比如,在通常条件下,酒精比谁蒸发得快,汽油比柴油蒸发得快。
易错点2. 认为看得见的“白气”就是水蒸气的错误
水蒸气是一种无色无味的气体,我们人眼是看不到的,在平时我们看得到的从壶嘴冒出的“白气”、雪糕周围的“白气”,其实都是水蒸气遇冷液化形成的大量悬浮在空中的小水滴。凡是看得见的“白气”、“白雾”都不是水蒸气。
易错点3. 在探究水沸腾实验时,对停止加热,水仍会沸腾的原因理解错误
刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
此外还要知道实验中,水的沸点与大气压有关。在标准大气压下水的沸点为100℃,水达到沸点后继续吸热会发生汽化,液态的水变为气态的水蒸气,水蒸气的温度最高为100℃,不可能更高。
易错点4. 对自然现象中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹的成因理解混乱导致错误
1.太阳光照射,温度升高,地面上的水汽化成水蒸气,含有水蒸气的高温空气上升,在上升过程中,空气逐渐冷却,水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶,大量的小水滴或小冰晶悬浮在高空,形成了云。这个云形成过程中体现的物态变化有汽化、液化啊、凝华。
2.空气中的水蒸气形成云后,云中的小水滴或小冰晶随着气流运动,它们相遇后越聚越大,达到一定程度后就会下落。在下落过程中,小冰晶吸热熔化成小水滴,与原来的小水滴一起落到地面,形成了雨。雨形成过程中体现的物态变化有熔化。
3. 水蒸气在空气中遇冷液化成小水滴,这些小水滴附着在悬浮于空气中的灰尘上,形成了雾。雾形成过程中体现的物态变化有液化。
4.空气中水蒸气遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水滴附着在它们的表面,形成了露。露形成过程中体现的物态变化有液化。
5.霜是地表水蒸气在温度迅速降低时凝华成的小冰晶;如果高空的水蒸气凝华成小冰晶,可能会以雪的方式降落到地面。霜雪形成过程中体现的物态变化有凝华。
6. 冰雹是体积较大的冰珠,云中的小冰晶和小水滴被上升气流带到温度低于0℃的高空,凝结为小冰珠。小冰珠在下降过程中,其外层受热熔化成水,并彼此结合,使冰珠越来越大,如果上升气流很强,冰珠就会再升入高空,凝结成较大的冰珠;经过多次上下翻腾,冰珠越来越大,当上升气流托不住它时,冰珠就会落到地面,形成冰雹。冰雹形成过程中体现的物态变化有凝固、熔化。
【例一】(2023·福建)利用低温箱和温度传感器探究不同温度的水降温的快慢,温度传感器可实时监测并自动记录水温,如图甲所示。
(1)实验时,在三个相同的杯子中加入________相同、初温不同的水。将温度传感器的探头浸没水中测量水温时,应注意探头不要_________;
(2)将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却,箱内的风扇可使箱内气流稳定循环,使得三杯水受冷环境_____;
(3)同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度,并获得温度随时间变化的图象如图乙。分析图象可知:在其他条件相同的情况下,初温高的水降温________(填“快”或“慢”);水在凝固过程中,_________热量,温度保持不变;
(4)为提高实验结论的普遍性,实验时应在每杯水中放入多个探头,对杯子中不同的_____水进行测量。
【答案】(1)质量 接触杯底或接触杯壁(2)相同(3)快 放出(4)位置。
【解析】(1)根据控制变量法,在三个相同的杯子中加入质量相同和初温不同的水,温度传感器的探头浸没水中,不能碰到杯底或杯壁。
(2)为了使水受冷环境相同,需要将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却,箱内的风扇可使箱内气流稳定循环。
(3)由图乙可知,水从80℃降低到0℃,大约需要3.2×103s,水从40℃降低到0℃,大约需要3×103s,水从30℃降低到0℃,大约需要2×103s,说明在其他条件相同的情况下,初温高的水降温快。降到0℃后保持不变,说明水在凝固过程中,放出热量,温度不变。
(4)为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,在每杯水中放入多个探头,对杯子中不同的位置的水进行测量。
【例二】(2023潍坊)标准大气压下,液态氮的沸点为,室温下将液态氮置于试管中,会看到试管周围有大量“白气”产生,并且筷子上有霜形成,如图所示。下列关于该现象的分析正确的是( )
A. 霜的形成需要吸热 B. 霜是水蒸气凝华形成的
C. “白气”的形成需要吸热 D. “白气”是氮气液化形成的
【答案】B
【解析】AB.霜是由空气中水蒸气遇冷凝华形成的,该过程需要放热,故A错误,B正确;
CD.“白气”是由空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠,液化过程需要放热,故CD错误。
故选B。
【例三】(2024黑龙江绥化)如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图象如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整_______的位置;(选填“烧杯”或“温度计”)
(2)实验中杯□周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于_______现象;(填物态变化名称)
(3)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是_______;(选填字母)
A.减少热损失B.降低杯内气压,使水沸腾更快
C.减少“水雾”的干扰,方便读数D.有助于固定温度计
(4)小组同学进一步分析图象,发现水沸腾时的特点是_______;
(5)实验结束后撤去酒精灯,水还能继续沸腾一会儿,产生这种现象的原因是__________。
【答案】(1)烧杯 (2) 液化 (3) B (4) 吸收热量、温度保持不变 (5)见解 析
【解析】(1)实验中,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整烧杯的位置,再悬挂温度计,可避免,温度计的玻璃泡接触烧杯底。
(2)杯口周围出现的白气,是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水珠。
(3)甲装置中硬纸片,可固定温度计,能减少热量散失,同时,杯中水面气压在加热过程中会增大,水的沸点升高。又可避免过多的水蒸气在上升时遇到冷的温度计液化成的水雾,干扰计数,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。故选B。
(4)由图乙知,水的温度达到98摄氏度后,温度保持不变,此时水已经沸腾,而在整个过程中,酒精灯一直在加热,所以水沸腾时的特点是:吸收热量,温度保持不变。
(5)石棉网(或陶土网)、铁圈、烧杯底部的温度高于水的沸点,水能继续吸热。
【例四】(2023成都)水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观。关于图中水的物态变化,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,小草上露的形成是液化现象 B. 图乙中,树叶上霜的形成是凝固现象
C. 图丙中,河面上冰的形成是凝华现象 D. 图丁中,群山间雾的形成是升华现象
【答案】A
【解析】A.小草上露是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故A正确;
B.树叶上霜是空气中的水蒸气凝华而成的,故B错误;
C.河面上冰是水由液态变成固态,属于凝固现象,故C错误;
D.群山间雾是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。故选A。
【针对性训练】
1. (2023湖南长沙)下列是小李同学在劳动实践活动中采取的系列措施,其中为了减缓蒸发的是( )
①使用酒精灯加热,不使用时盖上灯帽
②植树时剪掉多余的枝叶
③把洗过的衣服晾晒在通风处
④培育玉米苗时盖上地膜
⑤将收割的小麦摊开晾晒
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①②④
2.(2023广西)生活中我们常看到“白气”,下列有关“白气”形成的说法中正确的是( )
A.文艺演出时舞台上经常释放“白气”,这是干冰升华吸热,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠;
B.夏天打开冰箱门会冒“白气”,这是冰箱内的空气液化成的小水滴;
C.冬天水烧开后壶嘴处喷出“白气”,这是壶嘴喷出的水蒸气;
D.深秋清晨的河面上经常出现“白气”,这是河水蒸发出的水蒸气。
3. (2024江苏扬州)如图所示,做“观察水的沸腾”实验时,实验小组发现水沸腾时温度计示数高于100℃,于是对此进行探究。
(1)小华猜想:可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的。她应该选用___________(填测量工具)进行测量验证;
(2)小丽猜想:可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,提高了水的___________。要验证猜想,应___________,进行实验验证;
(3)小明猜想:可能是温度计不准确导致的。要验证猜想,请简述做法:___________;
(4)小芳猜想:可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的。她的猜想是否合理?请说明理由:___________。
4.在炎热夏季无风的环境中,剥出冰棒后可以看到冰棒周围会冒“白气”。小明和小强分别画出甲、乙两幅图来反映冰棒周围“白气”的情形。则下列有关物态变化过程和现象的说法,正确的是( )
A.图甲符合实际,“白气”属于液化现象
B.图乙符合实际,“白气”属于汽化现象
C.吃冰棒解热是熔化过程,吸热
D.冰棒从冰箱拿出后包装袋上出现的“白霜”属于凝固现象
5.(2023滨州)二十四节气“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连;秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。下列节气涉及的物态变化正确的是( )
A. “谷雨”节气,雨的形成是凝固现象 B. “白露”节气,露的形成是熔化现象
C. “霜降”节气,霜的形成是凝华现象 D. “小雪”节气,雪的形成是液化现象
1.(2023吉林)下列四幅图均为测量温度的仪器。其中利用双金属片做感温元件的是 ( )
2. (23辽宁锦州)如图所示的医用温度计的最小分度值为 ℃。若用该温度计测量温度,在读数时,温度计的玻璃泡 (填“能”或“不能”)离开被测液体。这种温度计 (填“能”或“不能”)用开水消毒。
3.(2023福建)如图所示的四种自然现象中,属于熔化现象的是( )
A.冰雪消融 B.大雪纷纷 C.霜挂枝头 D.晨雾弥漫
4. (2024安徽省)我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法,先后用泥土制作“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上各种图案(如图),然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却后,“钟鼎成矣”。下列说法正确的是( )
A. “炙化其中油蜡”是升华过程 B. “炙化其中油蜡”是液化过程
C. 铜液冷却成钟鼎是凝固过程 D. 铜液冷却成钟鼎是凝华过程
5. (2024广西)以勺为笔,用糖作墨,糖汁成画。如图所示,糖汁冷却成糖画的过程中,发生的物态变化是( )
A. 沸腾 B. 凝固 C. 熔化 D. 升华
6.(2023德阳)如图所示,关于生活中的物态变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中烧开水的时候,壶口的“白气”是水汽化吸热形成的水蒸气
B.乙图中用冰箱制作冰棒,发生了凝固放热的现象
C.丙图中初春,湖面上冰化成水是冰升华放热
D.丁图中深秋,枫叶上形成霜是水固化放热
7. (2022福建)如图为我国纳西族东巴象形文字“晒干”,所描述的物态变化是( )
A. 液化 B. 熔化 C. 汽化 D. 凝固
8.(2023·大连)《诗经 国风》中“蒹葭苍苍,白露为霜”的诗句流传甚广。形成“露”的物态变化
是( )
A.液化 B.汽化 C.熔化 D.升华
9. (2023湖北天门)大量中华诗词蕴含物理知识,下列说法正确的是( )
A. “可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓。”“露”是水蒸气液化形成的
B. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”是水凝固形成的
C. “云横秦岭家何在,雪拥蓝关马不前。”“雪”是水凝华形成的
D. “欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”“冰”是雪熔化形成的
10. (2024四川广安)赏中华诗词、寻文化基因、悟生活之理。对下列诗句所蕴含的热现象分析正确的
是( )
A. “北国风光,千里冰封,万里雪飘”,水凝固成冰的过程会放热,温度降低
B. “风雨送春归,飞雪迎春到”,雪的形成是升华现象
C. “一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾”,霜的形成是凝华现象
D. “青青园中葵,朝露待日晞”,露的形成需要吸热
11. (2024黑龙江哈尔滨)“北国好风光,尽在黑龙江”,下列物态变化属于升华的是( )
A. 甲图:初春、扎龙湿地冰雪消融 B. 乙图:盛夏,林都伊春薄雾消散
C. 丙图:金秋,镜泊湖畔朝露晶莹 D. 丁图:寒冬,太阳岛上雪人变小
12. (2022山东临沂)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
13. (2022湖南衡阳)如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像信息可知:
(1)该物质是_______;
(2)该物质的熔点是_______℃;
(3) 该物质在10~25min内处于________状态。
14.(2023山东泰州)小明利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化特点。
(1)将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,这样做不仅可以使碎冰______,而且便于记录各时刻的温度并观察冰的______;
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,碎冰此时的温度为______℃;
(3)根据实验数据画出冰熔化过程的“温度一时间”图像(如图丙),由图像可知,冰属于______(晶体/非晶体);
(4)小明分析图像还发现:0至时段内的温度变化比时刻后的温度变化快,其主要原因是______。
15. (2024苏州)观察水的沸腾实验:
(1)按图甲组装器材,使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后_________的变化。用酒精灯加热,水温达到88℃时开始读数,每隔1min记录一次,第3min时温度计示数如图乙所示,读数为_________℃;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水温/℃ 88 90 92 96 98 98 98 98
(2)用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像_________;
(3)由图可知,水的沸点为_________℃;
(4)为研究沸点与气压的关系,用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒_________(抽气/打气),观察到水再次沸腾,记录此时的_________,多次实验可得出的结论是_________。
16.(跨学科实践题)(2024黑龙江黑河一模)小明在厨房中发现:壶里的水烧开以后,壶嘴上方冒出“白气”,如图甲所示。
(1)这“白气”实质上是些 (选填“水蒸气”或“小水滴”);
(2)小明仔细观察又发现:“白气”从喷出到消失要经历三个物理过程:
①靠近壶嘴的地方,我们什么也看不见。这是因为壶内水沸腾时产生了大量的水蒸气,在壶嘴附近由于温度比较 (选填“高”或“低”),仍然保持 (选填“固”“液”或“气”)态;
②水蒸气离开壶嘴一段距离以后,发生 (填物态变化名称)现象,形成“白气”;
③“白气”进一步上升,分散到干燥的空气中,发生 (填物态变化名称)现象,我们又什么也看不见了。
(3)小明从日常生活中还发现:有时壶嘴上方的“白气”比较多,有时比较少。如图乙所示,可以判断出 (选填“A”或“B”)房间的气温比较高;
(4)生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物,如图丙所示,当锅里的水沸腾以后,碗中的水 (选填“会”或“不会”)沸腾,原因是 。