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第二节 物态变化
第一课时
回顾
回忆一下上节课学的内容：
我们是怎么测量盐水的密度？
1.将适量盐水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和盐水的总质量m1。
2.将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，测出烧杯和剩余盐水的总质量m2。
3.读出量筒中盐水的体积V。
4.算出盐水密度ρ盐水=。
物态
我们已经在第二章的时候学习了分子，知道了分子间有作用力。
我们也知道自然界中存在着固态、液态和气态三种状态的物质。
今天来着重学习一下自然界中的这三种状态。
物态
固态：
粒子间距离：很小。
粒子间作用力：很大。
粒子只能在平衡位置附近做微小运动。
有固定体积和形状，没有流动性。
物态
液态：
粒子间距离：比固态稍大。
粒子间作用力：较大。
粒子既可以在一个位置振动，又可以移动到另一位置振动。
有一定的体积，但是没有一定的形状，液体的形状由盛放它容器的形状决定，具有流动性。
物态
气态：
粒子间距离：很大。
粒子间作用力：十分微弱，可忽略不计。
粒子可以肆意移动，充满整个空间。
既没有一定的体积，也没有一定的形状，具有弥散性。
物态
认识完物质的三态，我们来思考一个问题：
平常生活中，我们通过改变什么来改变物质的三种状态呢？
改变温度。
以水为例：
我们对水进行加热，使水温升高，水变成了“水蒸气”。
我们对水进行冷却，使水温降低，水变成了“冰块”。
物态
那么水的温度为什么会上升或者下降呢？
这边就要引入一个新的概念：热和热量。
水吸收热，导致温度升高；水放出热，导致温度降低。
热是能量（简称“能”）的一种表现形式，即热能。
类似的能还有电能，光能，磁能等等。
热
那么什么叫做热量呢？
热量：
物体吸收或放出热的多少叫做热量。
用符号“Q”表示。
单位：焦耳，简称焦。
用符号“J”表示。
常用单位还有千焦（kJ）。
1kJ=103J
思考：什么因素会影响物体吸收或放出热量的多少。
为纪念英国科学家焦耳而命名。
热
影响物体吸收或放出热量的因素：
1.质量。
2.升高（或降低）的温度。
这很好理解，对于一个相同的物体，质量越大，吸收（或放出）的热量也就越多。
这也很好理解，对于一个质量相同的物体，升高（或降低）的温度越高，吸收（或放出）的热量也就越多。
热
那么物体的温度凭什么升高呢？
说明一定有一个温度更高的物体，把热传递给了这个物体。
这很好理解，我们这个世界是个现实世界，并不是魔法世界，所以能量不会凭空消失，只会转移。
热传递：热从温度高的物体传到温度低的物体的过程。
热
热传递发生的条件：
存在温度差。
这是热传递发生的唯一条件。
与物体的状态、物体间是否接触无关。
只要物体之间，或者同一物体的不同部分之间存在温度差，就会发生热传递现象。
注意！不是热量差，1g和1t物体所含的热量肯定不同，但是只要温度相同，热传递就会停止。
热
热传递的实质：
热量从高温物体向低温物体转移的过程，是能量转移的一种方式。
注意：热传递转移的是能量，不是温度。
能量的改变，才导致温度的改变。
热传递的结果：
高温物体向低温物体传递热量，故高温物体温度降低，低温物体温度上升，最终导致温度差消失。
此时热传递停止，两物体达成热平衡。
热
实验室中最常见的加热仪器，来回忆一下使用酒精灯时有哪些注意事项呢？
1.点燃：要用燃着的火柴去点燃酒精灯。
严禁用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯，这种“酒精灯互点”容易导致瓶内酒精泄露，引起火灾等安全隐患。
2.熄灭：用灯帽盖灭酒精灯。
严禁用嘴吹灭，这种熄灭方式可能会将火焰沿灯径压入灯内，引起火灾或者爆炸。
热
盖灭后再轻提一下灯帽，有两个原因：
①.使内外气压平衡，下次更容易打开灯帽。
②.挥发一下水分，有利于下次点燃酒精灯。
3.加热火焰：火焰分外焰、內焰和焰心，外焰温度最高，加热时用外焰加热。
4.试管夹：用酒精灯加热试管时，试管夹夹在距管口处，并倾斜45°。
物态变化
学完了热和热量，我们再来看看物质的物态变化。
物态变化：随着温度的变化，物质会在固态、液态和气态三种状态之间变化，这种变化叫做物态变化。
什么叫物态变化？
我们今天先来学习一下其中的两种：熔化与凝固。
物态变化
熔化：物质从固态变成液态的过程。
如冰块熔化成水。
凝固：物质从液态变成固态的过程。
如水凝固成冰块。
熔化与凝固是相反的过程，这两个过程是可逆的。
物态变化
为了更全面的认识固体熔化的规律，我们做个实验。
我们对海波和松香进行加热，观察物体的变化情况。
准备两套如下实验装置：
1.试管中分别加入海波和松香。
2.烧杯中加水，通过加热水来对试管进行加热，这种操作成为水浴加热。
物态变化
为了更全面的认识固体熔化的规律，我们做个实验。
水浴加热好处：
①受热更均匀。
②温度变化平稳，方便观察。
那么我们先对海波进行加热：
发现温度变化如图所示。
物态变化
根据数据我们可以画出一个海波的熔化曲线图：
①0-4min时，不断加热，但是海波还是固态。
我们发现：
②4-7min时，不断加热，但是温度不变，此时海波既有固体也有液体，我们称为固液共存状态。
固
固液共存
液
③7min后，不断加热，温度继续上升，此时海波完全变为液体。
物态变化
接着我们再换松香进行加热，得到这样一个曲线图：
①松香在不断加热的过程中，温度持续上升。
我们发现：
②松香温度在上升的过程中，由一开始的固体，逐渐变软，变稀，最后变成液体。
物态变化
海波、石蜡熔化实验
物态变化
我们把海波这一类，熔化过程需要不断吸热，有一个阶段温度始终保持不变，有固定熔化温度的物体，称作晶体。
这类物体粒子的排列整齐，有规则的形状。
类似的还有食盐、冰、水晶和各种金属等。
这个固定的熔化温度我们称作熔点。
物态变化
而松香这一类，熔化过程不断吸热，且温度不断升高，没有固定熔化温度的物体，称作非晶体。
这类物体粒子的排列随意，没有规则的形状。
类似的还有塑料、玻璃和橡胶等。
物态变化
我们说过熔化和凝固是个可逆的过程，所以海波和松香凝固时的曲线图如图所示。
其实就是熔化图像“反了一下”。
晶体也有一个固定的凝固温度，我们称作凝固点。
同一物体，熔点=凝固点。
非晶体无熔点或凝固点。
物态变化
熔化的过程我们需要持续加热。
说明熔化的过程是个持续吸热的过程。
熔化和凝固是可逆的，说明凝固是个放热的过程。
熔化
凝固
吸热
放热
熔化是要加热的，所以是“火”字旁，不要写成融化。
练习
D
1.下列关于热量的说法正确的是( )
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.热传递过程中，高温物体将温度传给了低温物体
C.温度高的物体含有的热量多
D.“今天很热”中的“热”是指温度高
练习
BCE
2.（多选）下列关于热量的说法，正确的是（ ）
A．一桶水比一杯水含有的热量多
B．在热传递过程中，若与外界不进行热交换，高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C．热量总是高温物体传递到低温物体
D．物体温度越高，它的热量就越多
E．没有吸热和放热过程，说热量是毫无意义的
F．两个物体升高的温度相同，吸收的热量也一定相同
G．热量总是由热量多的物体传递到热量少的物体
练习
C
3．如图所示为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图象，下列说法正确的是（ ）
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
感谢观看新版科学 第三章 第二节 物态变化
（第一课时）
基础练习：
1.下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是( )
A.体积相同的两杯水温度都升高10℃，它们吸收的热量相同
B.质量相等的两块钢温度分别升高5℃和10℃，它们吸收的热量不相同
C.体积相等的水和煤油温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同
D.质量相等的水和铜温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同
2.下列现象中，不属于熔化的是 （ ）
A.－40℃的水银变成0℃的水银
B.冰变成水
C.食盐放入水中化成盐水
D.玻璃在高温状态下变成液态玻璃
3.吃刚从冰箱冷冻室里拿出的冰糕，舌头往往会被冻在冰糕上.这是因为舌头上的水发生了（ ）
A.熔化 B.凝固 C.蒸发 D.凝华
4.水结成冰的条件是 （ ）
A.水和周围的温度都是0℃
B.水和周围的温度都低于0℃
C.水的温度是0℃，周围的温度低于0℃
D.水的温度可以高于0℃，周围的温度必须不高于0℃
5.把正在熔化的冰拿到0℃的房间里，下列说法中正确的是 （ ）
A.冰继续熔化，在熔化过程中温度保持不变
B.冰不再熔化，因为冰不能从周围吸热
C.因为冰熔化时，温度高于0℃，所以冰不再继续熔化
D.因为冰熔化时，温度低于0℃，所以冰将继续熔化
6.玻璃在200℃时开始熔化，温度升到300℃时还没有熔化完.由此可知（ ）
A.玻璃难熔化 B.玻璃太大了
C.玻璃是晶体 D.玻璃是非晶体
7.在冬季，某校的地下水管破裂，水喷射出来形成了如图所示的“冰花”。关于“冰花”，以下说法正确的是（ ）
A.“冰花”是由空气中的水蒸气凝华形成的
B.“冰花”是由喷出来的水凝固而形成的
C.“冰花”形成时的气温一定为0℃
D.“冰花”熔化的过程中要放热
8.棉花糖是很多小朋友喜爱的食物，做棉花糖时将白糖放在中心的圆盘中，白糖立刻就变成糖水，不断旋转的圆盘又将糖水从四周甩出去，由于四周温度低，就可以看到一丝丝的糖，用小棍将它绕好，就做成了既好看又好吃的棉花糖了。整个过程中发生的物态变化有（ ）
A.熔化、凝华 B.熔化、液化 C.熔化、凝固 D.汽化、凝固
9.根据以下几种物质的熔点，下列说法错误的是（ ）
物质 钨 金 铁 铜 铝 水银 氢
熔点/℃ 3410 1064 1535 1083 660 -39 -259
A.电灯泡用钨制灯丝，是因为钨的熔点高不易熔断
B.铝可以在铜锅里熔化
C.-250℃的氢气是固态的
D.在-40℃的环境里不能用水银温度计
10.冬天北方地区常用地窖储藏大白菜，同时地窖中央又常放有几桶水，这样做可以防止大白菜冻坏，其理由（ ）
A.水具有防止大白菜冻坏的功能 B.水结冰时会放热，防止大白菜冻坏
C.水结冰时会吸热，防止大白菜冻坏 D.水蒸发时会放热，防止大白菜冻坏
11.质量相同的0℃冰比0℃水冷却效果好，这是因为冰______（填写物态变化的名称）时吸收热量，此过程中冰的温度____________（选填“升高”、“降低”或“保持不变”）。
12.如图所示是一种新产品“55度杯”。它的神奇之处在于将开水倒入杯中摇晃几下，就会迅速变成可以饮用的约55℃的水，剩下的水在杯中又可以长时间保持这个温度。这是因为在杯的夹层中有一种叫变相金属的物质，在遇到高温时发生______变成液态，吸收热量；在温度降低时发生______放出热量（以上两空均填物态变化名称）。
13.小明利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。
（1）应选用颗粒 （选填“较大”或“较小”）的冰块做实验；
（2）图甲是他根据记录的数据绘制的“温度一时间”图像。由图像可知：冰熔化的特点是是吸热，温度 ；（填“升高”、“降低”或“不变”）
（3）图甲中第3min时，物质处于 态。（选填“固”或“液” 或“固液共存”）
提高训练：
14.将装有碎冰的试管插入装有冰粒的烧杯中间，然后用酒精灯给烧杯加热，当烧杯中的冰熔化一半时，试管中的冰（ ）
A.没有熔化 B.熔化一半 C.熔化小于一半 D.熔化超过一半
15.小明为了探究物质的吸热能力跟哪些因素有关，他用了如图所示的装置做了如下的实验：用四个烧杯、分别盛200g水、100g水、200g煤油、200g煤油，然后用相同的加热器给四个烧杯同时加热，得到的数据记录如下，请根据有关数据回答下面的问题：
烧杯 种类 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 20 28 8
2 水 100 20 28 4
3 煤油 200 20 28 4
4 煤油 200 20 24 2
（1）本实验中加热时间是用来表示_________________________。
（2）比较烧杯______的记录，可得相同物质，升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多。
（3）比较烧杯3、4的记录，可得_______________________________________________。
（4）综合本实验，可以得出，影响物质吸收热量的多少的因素________、________、________有关。
16.学习小组的同学用如图甲所示的装置探究某种晶体熔化时温度变化的规律。
（1）实验中物品受热均匀的措施是______________________（写出一条即可）
（2）待温度升高到40℃开始，每隔1min记录一次温度计的示数，根据记录的数据得到如图乙的图象，则该晶体的熔点是___________℃，熔化经历了___________min，该物质在固态时的比热容___________液态时的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）另一小组的同学发现，在晶体熔化过程中撤去酒精灯，晶体还会继续熔化，原因是______________________晶体可以继续___________热量（选填“吸收”或“放出”）。
17.小明猜想，水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像如图所示。
（1）从图像中可以看出，盐水从第________分钟开始凝固，凝固过程用了________分钟。
（2）凝固点为________℃。实验验证了小明的猜想，因为与水相比，凝固点变________(填“高”或“低”)了。
（3）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图所示，试管中的冰水混合物中的冰会______(填“变多”、“变少”或“不变”)。
（4）实验中小明同学发现盐水凝固时间较长，在不改变原来实验装置的情况下，请你告诉他一种缩短盐水凝固时间的方法：__________________________________________。
18.小阳学习了热学知识后，知道晶体凝固过程会放热，但温度保持不变。由此引发了他的思考，晶体凝固过程放热的多少与哪些因素有关。
（1）他猜想：晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的质量有关。
你的猜想：__________________________________________。
（2）小阳根据自己的猜想，进行了如下探究：
取不同质量的海波让它们刚好完全熔化，迅速放入质量相等、初温相同的两烧杯冷水中。如图所示，待海波刚凝固完毕后，迅速用温度计测出各自烧杯中水的温度，通过比较____________________来确定质量不同的海波在凝固过程放热的多少。
（3）在探究过程中，小阳发现海波凝固完毕后，温度计示数变化不太显著，请指出造成此现象的一种可能原因：_________________________________________________________。
参考答案：
1. D
【解析】：A.体积相同的同种物质质量相同，升高的温度相同，吸收的热量就相同.不能说明物质吸收的热量跟物质种类有关.不符合题意. B.质量相同的同种物质升高的温度不同，吸收的热量就不同.不能说明物质吸收的热量跟物质种类有关.不符合题意. C.由于水和煤油的密度不同，所以体积相等的水和煤油质量不同，那么温度都升高5℃，吸收热量不同，与物质种类有关，也与质量有关.不符合题意. D.质量相等，升高温度相等，吸收热量不同，说明物质吸收的热量跟物质的种类有关.符合题意.
2. C
【解析】：食盐易溶于水的物质，放入水中能和水形成均一、稳定的混合物，即能够和水形成溶液，不是熔化.A、B、D都是由固态物质受热熔化形成的.故C选项符合题意。
3. B
【解析】：从冰箱冷冻室中取出的冰糕，用舌头去添了一下，舌头被“粘住”了，是由于舌头上的水遇到温度较低的冰糕放热发生了凝固现象.故B选项符合题意。
4. C
【解析】：A选项水和周围的温度都是0℃，水虽然达到了凝固点，但不能发出热量，就不会凝固； B选项水和周围的温度都低于0℃，水不能放出热量，也是不会凝固的； C选项水的温度是0℃，达到了凝固点；周围的温度低于0℃，水可以放出热量.所以水就会凝固； D选项水的温度可以高于0℃，若周围的温度低于0℃，水就会放出热量，使水的温度降低达到凝固点即0℃，且继续放热，水就会凝固； 若周围的温度等于0℃，水的温度降到0℃，就不会继续放热，就不会凝固.
5. B
【解析】：晶体熔化的条件是：达到熔点，继续吸热.把冰拿到0℃的房间里，虽然达到了熔点，但是冰与周围环境的温度都是0℃，所以没有温度差，不会有热传递现象发生，冰不能吸热，所以冰不会熔化.故B选项符合题意。
6. D
【解析】：晶体有一定的熔化温度，在熔化的过程中虽然吸热但温度是不变的；非晶体没有一定的熔化温度，在熔化时吸热升温.玻璃在200℃时熔化，当温度升到300℃时还没有熔化完，说明玻璃熔化时温度不断上升，没有固定的熔点，故玻璃是非晶体.故D选项符合题意。
7. 【答案】B
【解析】AB.“冰花”是喷射出来的水遇冷凝固形成的，不是凝华现象，故A错误，B正确；
C.水的凝固点为0℃，气温低于或等于0℃，如果继续放热，就会凝固，“冰花”形成时的气温不一定为0℃，可以低于0℃，故C错误；
D.“冰花”熔化的过程中要吸收热量，故D错误。
故选B。
8. 【答案】C
【解析】做棉花糖时将白糖放在棉糖机的圆盘上，白糖很快化成糖水，即由固态变为液态，该过程称为熔化；同时旋转的圆盘将糖水甩出，变成了一丝丝的糖绕在小棍上，即变成了固态，故是由液态变为固态，该过程是凝固。
故选C。
9. 【答案】C
【解析】A.灯泡正常工作时的温度大约是2000℃，钨的熔点是3410℃，钨的熔点高于灯泡正常工作的温度，不易熔化，故A正确，不符合题意；
B.铝的熔点是660℃，铜的熔点是1083℃，低于铜的熔点，当铝在铜锅里时，达到铝的熔点，又能继续吸热，铝熔化；故B正确，不符合题意；
C.氢的熔点是-259℃，-250℃高于-259℃，氢处于液态；故C错误，符合题意；
D.固态的水银的熔点是-39℃，-40℃低于-39℃，-40℃水银处于固态，不能根据液体热胀冷缩的性质测量物体的温度，故D正确，不符合题意。
故选C。
10. 【答案】B
【解析】放上几桶水，水凝固时，会放出热量。 液体凝固是放热，熔化时吸热。由于放出热量，所以白菜不会冻坏。故B正确。
11. 【答案】熔化；保持不变
【解析】0℃的冰变成0℃的水，由固态变为液态，属于熔化现象，物质熔化过程中吸收热量，温度不变，从而会降低周围的温度，所以0℃的冰效果会更好。
12. 【答案】熔化 凝固
【解析】金属物质由固态变为液态，发生熔化，熔化吸热，使水的温度降低；温度降低时，液态金属物质放热凝固为固态，使水温不会降低。
13. 【答案】 较小 不变 固
【解析】（1）[1]在探究冰的熔化规律的实验中，应选用颗粒较小的冰块做实验，较小的冰块受热均匀。
（2）[2]由图甲可知，BC段是熔化过程，冰在熔化过程中，吸收热量，温度不变。
（3）[3]由图甲可知，第4min开始熔化，到第10min时熔化结束，第3min时，冰还没有开始熔化，处于固态。
14. 【答案】A
【解析】由于晶体在熔化过程中温度保持不变，故当烧杯中的冰熔化一半时，烧杯内的冰水混合物温度为0℃；试管内的冰虽达到熔点0℃，与烧杯内混合物温度相同，由于不能吸热，故不会熔化。故BCD错误，A正确。
15. 【答案】（1）物质吸收热量的多少 （2）1、2 （3）等质量的同一物质，升高的温度越高，吸热越多 （4）物质种类 质量 升高的温度（温度变化量）
【解析】（1）物质吸收热量的多少难以测量，我们可以直接用同一热源加热的时间表示吸热的多少
（2）1和2水的质量不同，物质种类相同，升高相同的温度相同，由于质量不同，加热时间不同，即吸收热量不同，可知物质吸收热量的多少与质量有关：升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多。。
（3）3和4相同质量的煤油，升高不同的温度，需要加热不同的时间，即它们吸收了不同的热量，可知物质吸收热量的多少与与温度变化量有关，升高的温度越高，加热时间越长，即吸收的热量就越多。
（4）再结合1、3的质量和升高温度相同，种类不同，所需加热时间不同，即吸收热量不同，可知物质吸热能力还跟物质种类有关；因此，影响物质吸热的因素有：物质种类、质量和升高的温度（温度变化量）。
16. 【答案】（1）采用水浴法；
（2）48；5；大于；（3）水的温度高于晶体的熔点；吸收。
【解析】（1）如图所示，实验采用了水浴法给试管内物质加热，并且用搅拌器不断搅拌，这样做的好处是可以使晶体受热均匀，但是实验装置试管内的物质没有全部在水面以下，会影响实验效果；
（2）晶体在熔化时不变的温度即为该晶体的熔点，如图乙可知该晶体的熔点是48℃，熔化从第5min开始到第10min结束，总共持续了5min；通过图象可以看出，固态时的图象的倾斜程度要小于于液体时图象的倾斜程度，即在相同的时间内（吸收相同的热量）固态时的温度变化小，吸热能力强，所以该物质在固态时的比热容大于液态时的比热容；
（3）在晶体熔化过程中撤去精灯，晶体还会继续熔化，原因是烧杯内水的温度高于试管内晶体的熔点，两者存在温度差，晶体可以继续吸收热量。
17. 【答案】（1）10 10 （2）-2 低 （3）变多 （4）减少盐水的质量
【解析】（1）从图象中可以看出盐水从第10分钟开始凝固，到第20分钟凝固完成，凝固过程用了10分钟；
（2）从图象可知：温度保持不变的温度是-2℃，故该盐水的凝固点是-2℃，水的凝固点是0℃，与水相比，盐水的凝固点变低；
（3）冰水混合物的温度是0℃，而盐冰水混合物的温度是-2℃；冰水混合物会向盐冰水混合物放热；冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，冰水混合物中的冰会变多；
（4）盐水凝固时间较长，可能是因为盐水的质量较多，因此可以通过减少盐水的质量来缩短盐水凝固时间。
18. 【答案】（1）晶体凝固过程放热的多少可能与晶体的种类有关；
（2）温度计升高的示数；（3）烧杯中水的质量太大
【解析】（1）我认为除去和物体的质量有关以外，还和晶体的种类有关。
（2）海波凝固过程中会向烧杯中的水放热，而且向水中放的热量越多，水的温度升的就会越高，因此通过比较温度计升高的示数（即烧杯中水的温度升高的多少）就会确定海波凝固过程放热的多少。
（3）根据公式△t=Q吸/cm可以知道，当Q吸和比热c一定时，水升高的温度△t和水的质量m成反比，因此当烧杯中水的质量m越大时，温度计的示数变化就不太显著（即水升高的温度△t就会越小）。
