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专题11物态变化
知识点一物质的三态
1.物态
物质常见的三种状态是固态、液态和气态。例如，常温下，瓶里的水是液态，放在冰箱冷冻室中，瓶内水结冰变成固态，加热后瓶内水变成气态的水蒸气。
固、液、气三态物质的微观特征和宏观特征
物质状态及模型 微观特征 宏观特征
粒子间距离 粒子间 作用力 粒子运动情况
固态 很小 很大 只能在平衡位置附近做微小振动 有固定体积和形状，没有流动性
液态 比固态稍大 较大 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， 没有一定的形 状，具有流动性
气态 很大 十分微 弱，可 以忽略 除碰撞外，均做匀速直线运动，可以充满整个空间 既没有一定的体积，也没有一定的形状，具有流动性
例题：近年来一款食品“冒烟”冰淇淋，吸引了不少消费者。这种“冒烟”冰淇淋制作过程非常简单，将196℃的液氮倒入容器中，将牛奶放入其中，冰淇淋瞬间制成，且制成的冰淇淋周围会产生“烟雾缭绕”的效果。下列说法正确的是（ ）
A．冰淇淋冒出的“烟”，是因为水蒸气液化
B．冰淇淋周围“烟雾缭绕”，是因为液氮汽化
C．牛奶倒入盛有液氮的容器中，吸热凝固成了冰淇淋
D．液氮吃在嘴里时，发生液化放热可能导致嘴唇烫伤
知识点二热与热量
1.热
热水和冷水混合后，温度高的热水放出能而降低温度，温度低的冷水吸收能而升高温度，直到二者温度相同，这些放出或吸收的能即是热，故热是能量的一种表现形式。
2.热量
(1)概念：物体吸收或放出热的多少叫作热量，用符号Q表示。
(2)单位：焦耳，简称焦，符号是J,常用单位还有千焦(kJ),1kJ=10 J。
(3)影响物体吸收或放出热量的因素
①物体升高的温度：对于质量相同的同种物质而言，温度升高(或降低)得越多，吸收(或放出)的热量也就越多。
②物体的质量：同种物质升高(或降低)相同的温度，质量越大，吸收(或放出)的热量越多。
◎注意
热量是在热传递过程中，热转移的数量，所以热量是一个过程量，离开热传递谈热量是没有意义的，所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”,更不能比较两个物体热量的大小，只能说“物体吸收或放出了多少热量”。
3.热传递
(1)定义：热传递是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
(2)发生热传递的条件：只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，并且将一直持续到温度相同为止。发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态、物体间是否接触无关。
(3)实质：热传递的实质就是热量从高温物体向低温物体转移的过程，这是能量转移的一种方式。热传递转移的是能量，而不是温度。
(4)结果：高温物体向低温物体传递热量，故高温物体放出热量，温度降低，低温物体吸收热量，温度升高。热传递的最终结果是温度差消失，即发生热传递的物体或物体的不同部分达到相同的温度。
4.热平衡
发生热传递的两物体或同一物体的不同部分达到相同的温度，热传递就会停止，此时两个物体就达成热平衡，热平衡的条件是温度相等。
5.酒精灯的使用
(1)点燃：要用燃着的火柴或细木条点燃酒精灯，禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯，如图甲所示。(倾斜的酒精灯可能会造成酒精溢出，引起着火)
(2)熄灭：用灯帽盖灭酒精灯，不能用嘴吹灭，如图乙所示。(用嘴吹酒精灯可能会将火焰沿灯径压入灯内，引起火灾或爆炸)
(3)酒精灯的火焰分为外焰、内焰和焰心，如图甲所示，外焰的温度最高，所以加热时，应用外焰加热。
(4)用酒精灯加热试管中的少量液体。点燃酒精灯，
将试管夹夹在距试管口约1/3处，并将试管口朝上，倾斜大约45°放置于外焰加热，如图乙所示。
◎注意
用灯帽盖灭酒精灯时，盖灭后轻提一下灯帽再重新盖好，目的一是使内外的气压平衡，下次使用时容易打开灯帽；二是挥发水分，有利于下次点燃酒精灯。
知识点三熔化与凝固
1.物态变化
(1)概念：随着温度的变化，物质会在固态、液态、气态三种状态之间变化，这种变化叫作物态变化。
(2)水的物态变化
将冰放入水壶中，在加热过程中，冰变成了水，水变成水蒸气，水蒸气遇到冷的勺子又能变成小液滴(如图所示);如果再将水放入冰箱中，水还可以结成冰。像水一样，物质的三种状态在一定条件下是可以相互转化的。
2.熔化和凝固的概念
(1)熔化：物质从固态变成液态的过程。例如，春天，冰雪消融；加热蜂蜡时，蜂蜡会慢慢变软，最后变成液态。
(2)凝固：物质从液态变成固态的过程。例如，把加热熔化的石蜡倒入玩具模子，做出各种各样的固体玩具；熔化后的铁水冷却后变成铁锅。
(3)熔化和凝固是相反的过程，这两个过程是可逆的。
◎拓展
熔化与溶化的区别
熔化是表示物质由固态变为液态；溶化表示物质溶解的过程，如蔗糖放入水中消失了。前者是物质本身从固态变成了液态的现象，后者则是固体物质借助液体在液体中分散开来的现象，因此有无借助液体是辨别两者的关键。
探究实践：探究海波和松香的熔化规律
目标 探究海波和松香的熔化规律
器材 铁架台(含铁圈、铁夹),酒精灯，烧杯，试管，秒表，温度计，海波，松香，水等
过程 (1)按图示组装器材，把装有海波的试管放在盛水的烧杯里(此方法称为“水浴法”日),缓慢加热，观察海波状态的变化。 (2)待温度升到40℃开始，每隔0.5min记录一次温度，海波完全熔化后再记录4~5次日。 (3)把装有松香的试管加热，记录松香熔化过程中的温度值并观察松香状态的变化
数据 记录 与 处理
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 …
海波的温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 51 54 57 …
海波的状态 固态 固液共存 液态
松香的温度/℃ 40 52 61 69 76 83 94 105 115 124 140 …
松香的状态 固态→变软→变稀→液态
如下图所示，用横轴表示时间，用纵轴表示所测温度，根据所记录的各组数据分别在坐标图上描点，然后再将这些点用平滑曲线连接起来，就得到了海波和松香的熔化图像
结论 (1)海波熔化前：固态，吸热、温度上升；熔化中：固液共存，吸热、温度保持不变；熔化后：液态，吸热、温度上升。 (2)随着加热时间的延续，松香的温度不断上升，松香由硬变软再变稀，最后熔化为液态
4.晶体和非晶体
(1)概念及特点
种类 概念 特点 举例
晶体 有些固体中的粒子以整齐、有规则的方式排列着，这类固体称为晶体 熔化过程中需要不断吸热，温度保持不变，有固定的熔化温度 海波、食盐、冰、水晶、萘、各种金属等
非晶体 有些固体中的粒子没有规则地排列着，这类固体称为非晶体 熔化过程中需要不断吸热，同时温度不断升高，没有固定的熔化温度 松香、塑料、玻璃、橡胶等
(2)晶体和非晶体的熔化图像
分析：
AB段：为固态，吸热，温度升高
BC段：处于固、液共存状态，吸热，温度不变
在B点是固态，开始熔化；
在C点熔化完成，是液态
CD段：为液态，吸热，温度升高
非晶体在吸收热量的过程中温度一直升高
◎注意
处于熔点的晶体可能是固态、可能是固液共存状态、也可能是液态。
(3)液态晶体与液态非晶体的凝固图像
分析：
EF:为液态，放热，温度降低。
FG:处于固、液共存状态，放热，温度不变，其中
F点时仍是液态，G点时已完全变成固态。
GH:为固态，放热，降温降低。
分析：非晶体在凝固过程中，放出热量，温度降低
(4)晶体熔化和液体凝固为晶体的条件
5.熔点和凝固点
(1)熔点：晶体熔化时的温度叫作熔点。
(2)凝固点：晶体在凝固的过程中，温度保持不变，这个温度叫作凝固点。
(3)晶体都有熔点和凝固点，非晶体没有熔点和凝固点。
(4)同一晶体的熔点和凝固点相同，不同晶体的熔点和凝固点一般不同。
6.熔化吸热、凝固放热
海波在熔化过程中虽然温度保持不变，但要继续吸收热量，才能确保熔化过程的完成，可见海波在熔化过程中吸收的热量不是用来升高温度的，而是用来完成熔化的。相反，液体在凝固过程中要放出热量。松香也是在熔化时吸收热量，在凝固时放出热量。
知识点四汽化和液化
1.汽化和液化的概念
物质从液态变为气态的过程叫作汽化，从气态变为液态的过程叫作液化。例如，洒在地面上的水一会儿消失了，挂在晾衣杆上的湿衣服会变干等，这些都是汽化现象。水烧开后，从壶嘴喷出的“白气”,秋天草叶上出现的露珠等，这些都是液化现象。
汽化和液化是相反的过程，这一过程是可逆的。可表示为：
汽化的两种方式：蒸发和沸腾。
◎注意
液态水变成水蒸气是汽化过程。“汽化”不能写成“气化”,“水蒸气”不能写成“水蒸汽”。
2.蒸发
(1)概念：在任何温度下都能进行的汽化现象。
(2)影响蒸发快慢的因素
现象探究：影响蒸发快慢的因素
图示 现象 原因
同样湿的衣服，晾在阳光下干得快，晾在树荫下干得慢 液体的温度越高，蒸发越快
同样湿的衣服在同一地方，展开干得快，叠在一起干得慢 液体的表面积越大，蒸发越快
同样湿的衣服挂在有风的地方干得快，挂在没有风的地方干得慢 液体表面上方空气流动越快，蒸发越快
探究归纳：影响液体蒸发快慢的三个因素
①液体的温度。液体的温度越高，蒸发越快。
②液体的表面积。液体的表面积越大，蒸发越快。
③液面上方空气流动的快慢。液体表面上方空气流动越快，蒸发越快。
(3)蒸发的微观解释
从分子的运动来看，液体内大量分子总在不停地运动，其中有些分子运动的速度较大。当这些分子处于液体表面时，就容易克服其他分子对它的引力，脱离液体进入空气中，这个过程就是蒸发。温度越高，分子运动越剧烈，越容易离开液面。蒸发只发生在液体的表面，温度越高，蒸发越快。
(4)蒸发制冷
液体蒸发时，需要吸收热量，从而导致自身和周围物体的温度降低，因此蒸发有制冷作用。液体蒸发得越快，制冷效果越好。例如，温度计从酒精中取出后，酒精蒸发吸热，导致温度计示数降低。游泳的人上岸后，风一吹，水蒸发加快，蒸发吸热，导致人自身温度降低，人会感觉特别凉。蒸发制冷的一些具体应用：
①病人发高烧时，在皮肤上擦酒精使病人体温下降，是利用酒精蒸发从人体吸收热量，使皮肤温度降低。
②炎热的夏季，人能利用汗液的蒸发来调控体温。
3.沸腾
(1)概念：沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
(2)探索活动：水的沸腾
目标 观察沸腾现象和沸腾时的温度情况
器材 烧杯、水、温度计、铁架台、酒精灯、陶土网、火柴、中心有孔的硬纸板、钟表
步骤 ①把水倒在烧杯里，按装置图将各器材装配好。 ②用酒精灯给盛有水的烧杯加热，观察实验现象，并注意 观察温度计的示数。 ③当水温升到90℃左右时，每隔0.5min记录一次水的温度，直到水沸腾后2min为止，并注意观察水的沸腾现象。 ④水沸腾后，将酒精灯撤去，稍停一会儿， 观察是否还有沸腾现象发生
续表
现象 ①沸腾前，水的温度不断升高，有少量气泡产生并在上升过程中逐渐变小，在到达液面前就消失了 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变大，到达液面破裂。 ③停止加热，水不沸腾
数据记录与处理 (1)将温度记录在下面表格中 时间/min00.511.522.533.544.5温度 /℃90929496979899999999气泡 变化上升逐渐变小上升逐渐变大水的状态未沸腾沸腾
(2)根据表中数据，作出水沸腾时温度与时间变化关系的图像。 AB段表示液体吸热、温度升高的过程。BC段表示液体的沸腾过程，此过程中液体继续吸热、温度不变。水平线段对应的温度就是液体的沸点
实验结论(沸腾特点) ①沸腾是在一定温度下进行的。 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，但要继续吸热
◎注意
(1)水沸腾时温度不是100℃的原因有两种：一是外界大气压不是标准大气压；二是温度计可能不准确。
(2)缩短加热到沸腾的时间的方法：沸腾前烧杯上加盖，减少水的质量，用初温比较高的水进行实验等。
(3)沸点
①含义：液体沸腾时的温度叫作沸点。在标准大气压下，水的沸点是100℃,酒精的沸点是78℃。
②沸点与气压的关系：液体的沸点与液体上方的气压有关。气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低。在高山上，由于气压很低，水的沸点也较低，所以在高山上煮饭一般不易煮熟，需要使用高压锅。
③不同的液体具有不同的沸点。炼油中采用的分馏技术，就是利用原油中各种物质的沸点高低不同，使它们在不同温度下沸腾，而将它们分离出来的。
④低沸点物质的用途——冷冻治疗：医生常用汽化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后进行手术。
(4)沸腾的条件和特点
①条件：温度达到沸点；继续吸热。
②特点：沸腾是在液体内部和表面同时进行的；液体沸腾时，温度保持不变。
(5)沸腾现象的微观解释
沸腾是有别于蒸发的另一种汽化方式，是在一定温度下液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。如右图所示，从分子运动的角度看，液体沸腾时，一方面，处于液体表面的速度较大的分子由于运动要离开液体扩散到空气中；另一方面，液体内部气泡壁上速度较大的分子也要脱离气泡壁跑到气泡中。所以说沸腾是比蒸发剧烈得多的汽化现象，二者在本质上是相同的。
4.液化
(1)液化现象
①冬季，当门窗关紧后一段时间，教室玻璃窗内侧出现了一层水雾而变得模糊不清，这是教室里空气中的水蒸气在玻璃上发生液化而形成的。
②冬天还可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气液化凝结成的小水珠。
③清晨，路边花草上的小水滴是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
(2)液化的两种方法
①降低温度
如水蒸气液化过程的现象图解
水蒸气：
一般情况遇冷液化成小水珠，浮于空气中形成“白气”、附着在物体表面形成水滴。
夜间气温下降遇冷液化成小水珠，凝结在空中尘埃上形成雾、凝结在地面物体上形成露。
②压缩体积
人们做饭用的液化石油气，就是在常温下用压缩体积的方法来将石油气液化后装在钢罐里的。
◎注意
理解液化应注意的三个问题
(1)所有气体在温度降到足够低时都可以被液化。
(2)有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须同时使它降低到一定温度，例如氮气。
(3)凡具有如下字样的相关物态变化都是液化现象：雾、露、“白气”“出汗”等，这些现象通常是空气中的水蒸气遇冷放热液化产生的，而不是空气液化产生的。空气液化需要极低的温度，常压下，空气中占主要成分的氮气大约在-196℃液化，氧气大约在-183℃液化。
(3)将气体液化的优点
使其体积减小，便于储存和运输。
(4)液化放热
液化是汽化的逆过程，汽化是吸热过程，因此液化是
放热过程。
(5)汽化吸热、液化放热的应用
①热管
热管的金属外壳内衬垫一层多孔材料的吸液芯，吸液芯中充以酒精或其他液体，中心是气腔。当管的一端受热时，热端吸液芯内的液体吸热汽化，蒸气沿气腔跑到冷端，在冷端放热液化后，又顺着吸液芯回到热端，如此循环往复。卫星就是利用热管将热从向阳面“搬”到背阴面，使两侧的温度趋于平衡。
②电冰箱
低沸点的冷凝剂在蒸发器里汽化，吸收了冷冻室里的热，使冷冻室里的温度降低。压缩机将产生的蒸气抽走，压入冷凝器，使之液化并把冰箱里带来的热放出。冷凝剂液化后重新回到蒸发器里，如此循环工作，从而使冷冻室保持相当低的温度。
知识点五升华和凝华
(1)探究活动：干冰的升华
如图所示，用金属勺盛一些干冰(固态CO ),仔细观察干冰的变化，以及金属勺周围形成的白色物质。
现象及解释：在实验中，干冰减少，却没有观察到液态CO 这种物质。固态的干冰吸热直接变成了二氧化碳气体，由于干冰吸热使得勺子温度很低，导致空气中的水蒸气遇冷直接由气体变成了固体冰粒。
(2)升华
①概念：物体从固态直接变成气态的过程。
②升华吸热：升华要从周围环境吸热，使周围环境的温度降低，所以升华有制冷作用。人们利用这个特点来降温。如利用干冰升华时吸收大量热来实施人工降雨，制造舞台烟雾效果，食品冷藏，医疗麻醉等。
(3)凝华
①概念：物体从气态直接变成固态的过程。
②凝华放热。
(4)用分子运动的观点解释升华和凝华
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中的过程，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。
例题：2025年1月，小科在哈尔滨尝试了“泼水成冰”游戏。“泼水成冰”的游戏需要滚烫的开水在零下30℃以下的极寒环境中才能成功。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是（ ）
A．开水提供水蒸气的物态变化过程是升华，升华需要吸热
B．和“泼水成冰”形成原理相同的自然现象还有霜的形成
C．图中水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝固成小冰晶
D．用滚烫的开水而不用冷水是因为开水在短时间内更容易提供大量的小水滴
知识点五云 、 雨 、 雪 、 雾 、 露 、 霜
自然界中有很多自然现象都和科学有关，其中的云、 雨、雾、露、霜、雪、冰雹是常见的自然现象，它们的成因及 物态变化名称如下：
自然现象 成因
云 太阳照在地球上，气温升高，含有水蒸气的高温空气快 速上升，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，便形成云
雨 云中的小水珠或小冰晶，随着气流的急速升降而上下 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珠，与原来 的小水珠一起落到地面，这就是雨
雾 空气中的水蒸气在地面附近遇冷液化成了小水珠，便 形成雾
露 在天气较热的时候，空气中的水蒸气在早晨遇到温度 较低的树叶、花草等，液化成小水珠附着在它们的表面 而形成露
霜、雪 地表附近的水蒸气遇到0℃以下的地表物体如植物时 凝华为小冰晶，这就是霜；如果高空的温度在0℃以 下，水蒸气凝华成小冰晶，便以雪的形式降到地面
冰雹 云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空，凝固为小冰珠，小冰珠在下落时，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，在其表面形成一层冰壳，经过多次 上下翻腾，能结合成较大的冰珠，当上升气流托不住它 时，冰珠就落到地面，形成冰雹
1．对于冰水混合物加热以后，以下说法正确的是（ ）
A．水和冰温度均升高
B．水温度升高，冰不变
C．冰温度升高，水不变
D．一部分冰融化，冰水混合物还是0℃
2．吃雪糕解暑，雪糕在口中所发生的物态变化是（ ）
A．熔化 B．汽化 C．液化 D．凝固
3．冬天，家用汽车前挡风玻璃结冰会影响出行，可通过开启车辆暖风系统除冰。除冰过程发生的物态变化是（ ）
A．熔化 B．液化 C．凝固 D．凝华
4．下列现象中属于熔化吸热的是（ ）
A．夏天刚从冰箱冷藏室取出的鸡蛋，一会儿它的表面附着小水珠
B．在热的饮料中加一些小冰块使饮料温度降低
C．衣柜里的樟脑丸越放越小
D．向地上洒水降低环境温度
5．《天工开物》里记载了铸造“钟”和鼎”的方法：先用泥土制作“模骨”，“干燥以牛油、黄蜡附其上数寸”，油蜡上刻上图案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”，在油蜡流出后形成的空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。其过程中，“炙化其中油蜡”和“铜液冷却成钟鼎”涉及到的物态变化分别是（ ）
A．液化 凝固 B．熔化 凝固
C．熔化 凝华 D．液化 凝华
6．在哈尔滨冰雪大世界中有一座巍峨壮观的冰雕城堡，其在制作过程中常以水为粘接剂，此过程中水发生的物态变化是（ ）
A．熔化 B．凝固 C．升华 D．凝华
7．在保温杯中装适量0℃的水，从冰箱的冷冻室里取出一小块冰了很长时间的冰，放到保温杯中，设保温杯是绝热的。过一段时间，冰和水的温度相同。在这个过程中（ ）
A．水的质量增大 B．冰的质量增大
C．水的温度降低 D．冰的体积减少
8．某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，在钢罐内表面要压贴一层0.25毫米的铝片。技术人员先把薄薄的铝膜装在钢罐内与内壁相贴，再往钢罐内灌满水，水中插入冷冻管。当水结成冰后，铝膜就紧紧地贴在钢罐的内壁了。下列对该技术的解释正确的是（ ）
A．水结冰放出大量的热，使铝膜被焊牢了
B．水结冰放出大量的热，使铝膜受热膨胀贴紧钢罐
C．水结冰吸收大量的热，使钢罐遇冷收缩贴紧铝膜
D．水结冰体积变大，给铝膜较大压力，使其贴紧钢罐
9．国家速滑馆采用了制冰新技术：用液态二氧化碳在管道中吸热变成气态二氧化碳，使管外的水结冰。该技术中二氧化碳发生的物态变化是（ ）
A．汽化 B．液化 C．凝固 D．熔化
10．“复方氯乙烷喷雾剂”的主要成分氯乙烷的沸点为12.5℃。运动员发生急性损伤时，医生用它喷射受伤部位，可使该处皮肤骤然变冷而暂时失去痛感。氯乙烷喷到患处后发生的物态变化及吸放热情况是（ ）
A．熔化 放热 B．汽化 吸热 C．凝固 放热 D．升华 吸热
生急性扭伤时，医生用沸点为13.1°℃的液态氯乙烷喷患处皮肤，皮肤在一段时间内失去疼痛感。氯乙烷喷到患处后，会（ ）
A．熔化放热 B．汽化吸热 C．凝固放热 D．升华吸热
12．容器里装有水，将烧杯底朝上压入水中，如图所示，在标准大气压下对容器底加热。下列结论正确的是（ ）
A．烧杯内、外的水都不能沸腾
B．烧杯内、外的水都能沸腾
C．烧杯内、外的水温度相等
D．烧杯内的水温高于烧杯外的水温
13．下列有关物态变化的判断，正确的是（ ）
A．洁白的“雪”的形成是吸热过程，是凝华现象
B．凝重的“霜”的形成是放热过程，是凝固现象
C．缥缈的“雾”的形成是吸热过程，是升华现象
D．晶莹的“露”的形成是放热过程，是液化现象
14．“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。以下对于有关节气谚语的分析中，正确的是（ ）
A．立春：“立春打了霜，当春会烂秧”——霜的形成是凝华现象，需要放出热量
B．夏至：“夏至东南风，十八天后大雨淋”——雨的形成是汽化现象，需要吸收热量
C．秋分：“秋分见麦苗，寒露麦针倒”——露的形成是液化现象，需要吸收热量
D．大寒：“小寒大寒，滴水成冰”——水结冰是凝固现象，需要吸收热量
15．热转印技术是一项新兴的织物印刷工艺。该技术通过将带有印刷图样的转印纸与织物重叠在一起加热，转印纸上的特殊固态染料就能直接变为气态的形式转移到织物上，形成图样。该转印过程涉及的物态变化是（ ）
A．先升华后凝华 B．先升华后凝固
C．先汽化后凝固 D．先汽化后凝华
16．“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《国学经典》课，深受同学们的青睐，下列对古诗文中涉及的物态变化现象解释正确的是（ ）
A．“雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白”一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”一霜的形成是凝固现象
C．“北国风光，千里冰封，万里雪飘”—冰的形成是凝华现象
D．“腾蛇乘雾，终为土灰”——雾的形成是液化现象
17．中华文化源远流长，诗词中蕴含丰富的物理知识。以下有关物态变化的分析，正确的是（ ）
A．“斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是汽化，需要放热
B．“露似真珠月似弓”——露的形成是液化，需要吸热
C．“已是悬崖百丈冰”——冰的形成是凝固，需要吸热
D．“霜叶红于二月花”——霜的形成是凝华，需要放热
18．冰棍是人们喜爱的一种冷饮，有关物态变化过程和现象下列说法正确的是（ ）
A．冰棍制作的最后一个步骤是凝华过程
B．从冰箱拿出的冰棍包装袋上“白粉”的形成是凝固过程
C．打开包装袋，冰棍周围出现的“白气”是汽化现象
D．吃冰棍解热是因为熔化过程吸热
19．把冰箱冷冻层的冰袋拿出一段时间后发现冰袋外面有一些小水珠和霜。在把冰袋从冰箱中拿出后的这段时间内，冰袋外面有哪些物态变化（ ）
A．凝固，液化 B．凝华，液化 C．熔化，液化 D．熔化，汽化
20．加湿器可用于增加室内湿度，其工作时将水箱内的水先转变为水蒸气，后向外喷出细密水雾。此过程中涉及的物态变化是（ ）
A．先汽化后液化 B．先液化后汽化
C．先升华后凝华 D．先汽化后升华
21．水是最常见的物质，下面是小北同学对水的认识，你认为正确的是（ ）
①水是由氢气和氧气组成的
②水是生物生存所需的最基本的物质
③水通常以固、液、气三态存在
④在实验室中，水是最常用的溶剂
⑤在加热情况下，水会分解成氢气和氧气
⑥水是由氧元素和氢元素组成的一种物质
A．①② B．②③⑤⑥ C．②③④⑥ D．①②③④
22．摩擦焊接技术在航空航天中应用广泛。焊接时，两根金属棒高速旋转，剧烈摩擦，使焊接面温度升高变为液态，冷却后焊接在一起。整个焊接过程中，金属发生的物态变化有 熔化和凝固 。
23．北京冬奥会在制作标志性场馆“冰丝带”场馆内的冰面时用到了一项名为“二氧化碳跨临界直冷制冰”的新技术，传统的制冰制雪技术是在一个低温环境下用高压空气把水打成水花，水滴进而凝固成冰；而这项新技术是将二氧化碳压缩为液态，并使其在冰层下 成气态（填物态变化名称）， ____ 热量。这样制冰不仅迅速，还能制出均匀的冰层。同时，这种制冰技术不需要传统制冰工艺中大量使用的氟利昂等材料，可以保护大气层中的 。
24．小宁听到家里正在烧水的水壶发出呼啦啦的响声时，正要去关火，妈妈说“别急，水还没开呢。”这就是俗话说的“开水不响，响水不开”，请你根据所学的知识解释这句话中的科学原理。
25．所有的气体都可以被液化，但每一种气体都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样压缩体积，气体都不会液化，这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度，各种物质的临界温度不同，有的高于常温，如水是374℃，酒精是234℃，因此在常温下它们通常以液态出现；有的低于常温，如氧是﹣119℃，氢是﹣240℃，所以我们平时常认为它们是气态的。由以上知识可知：
（1）使气体液化的方法有降低温度和压缩体积，但对于某些气体，只使用 的方法是不行的，还要 。
（2）将氧气和氢气的混合物采用降温液化的方法分离时，首先液化的将是 。
（3）氧的沸点是﹣183℃，氮的沸点是﹣196℃，氦的沸点是﹣268.9℃。利用液化的空气提取这些气体，当温度升高时，液态空气沸腾，首先分离出来的是
A．氧气
B．氮气
C．氦气
D．同时分离出来
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专题11物态变化
知识点一物质的三态
1.物态
物质常见的三种状态是固态、液态和气态。例如，常温下，瓶里的水是液态，放在冰箱冷冻室中，瓶内水结冰变成固态，加热后瓶内水变成气态的水蒸气。
固、液、气三态物质的微观特征和宏观特征
物质状态及模型 微观特征 宏观特征
粒子间距离 粒子间 作用力 粒子运动情况
固态 很小 很大 只能在平衡位置附近做微小振动 有固定体积和形状，没有流动性
液态 比固态稍大 较大 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， 没有一定的形 状，具有流动性
气态 很大 十分微 弱，可 以忽略 除碰撞外，均做匀速直线运动，可以充满整个空间 既没有一定的体积，也没有一定的形状，具有流动性
例题：近年来一款食品“冒烟”冰淇淋，吸引了不少消费者。这种“冒烟”冰淇淋制作过程非常简单，将196℃的液氮倒入容器中，将牛奶放入其中，冰淇淋瞬间制成，且制成的冰淇淋周围会产生“烟雾缭绕”的效果。下列说法正确的是（ ）
A．冰淇淋冒出的“烟”，是因为水蒸气液化
B．冰淇淋周围“烟雾缭绕”，是因为液氮汽化
C．牛奶倒入盛有液氮的容器中，吸热凝固成了冰淇淋
D．液氮吃在嘴里时，发生液化放热可能导致嘴唇烫伤
解：AB、分子冰激凌周围“烟雾缭绕”中的“烟雾”，是空气中的水蒸气温度降低变成小水珠，所以“烟雾”是小水珠，故A正确B错误；
C、冰激凌盒中的牛奶瞬间制成冰激凌，是物质从液态变成固态，是凝固放热过程，故C错误。
D、液氮冰激凌吃在嘴里，液态氮迅速汽化，而汽化吸热，使口内温度降低，导致嘴唇冻伤，故D错误。
故选：A。
知识点二热与热量
1.热
热水和冷水混合后，温度高的热水放出能而降低温度，温度低的冷水吸收能而升高温度，直到二者温度相同，这些放出或吸收的能即是热，故热是能量的一种表现形式。
2.热量
(1)概念：物体吸收或放出热的多少叫作热量，用符号Q表示。
(2)单位：焦耳，简称焦，符号是J,常用单位还有千焦(kJ),1kJ=10 J。
(3)影响物体吸收或放出热量的因素
①物体升高的温度：对于质量相同的同种物质而言，温度升高(或降低)得越多，吸收(或放出)的热量也就越多。
②物体的质量：同种物质升高(或降低)相同的温度，质量越大，吸收(或放出)的热量越多。
◎注意
热量是在热传递过程中，热转移的数量，所以热量是一个过程量，离开热传递谈热量是没有意义的，所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”,更不能比较两个物体热量的大小，只能说“物体吸收或放出了多少热量”。
3.热传递
(1)定义：热传递是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
(2)发生热传递的条件：只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，并且将一直持续到温度相同为止。发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态、物体间是否接触无关。
(3)实质：热传递的实质就是热量从高温物体向低温物体转移的过程，这是能量转移的一种方式。热传递转移的是能量，而不是温度。
(4)结果：高温物体向低温物体传递热量，故高温物体放出热量，温度降低，低温物体吸收热量，温度升高。热传递的最终结果是温度差消失，即发生热传递的物体或物体的不同部分达到相同的温度。
4.热平衡
发生热传递的两物体或同一物体的不同部分达到相同的温度，热传递就会停止，此时两个物体就达成热平衡，热平衡的条件是温度相等。
5.酒精灯的使用
(1)点燃：要用燃着的火柴或细木条点燃酒精灯，禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯，如图甲所示。(倾斜的酒精灯可能会造成酒精溢出，引起着火)
(2)熄灭：用灯帽盖灭酒精灯，不能用嘴吹灭，如图乙所示。(用嘴吹酒精灯可能会将火焰沿灯径压入灯内，引起火灾或爆炸)
(3)酒精灯的火焰分为外焰、内焰和焰心，如图甲所示，外焰的温度最高，所以加热时，应用外焰加热。
(4)用酒精灯加热试管中的少量液体。点燃酒精灯，
将试管夹夹在距试管口约1/3处，并将试管口朝上，倾斜大约45°放置于外焰加热，如图乙所示。
◎注意
用灯帽盖灭酒精灯时，盖灭后轻提一下灯帽再重新盖好，目的一是使内外的气压平衡，下次使用时容易打开灯帽；二是挥发水分，有利于下次点燃酒精灯。
知识点三熔化与凝固
1.物态变化
(1)概念：随着温度的变化，物质会在固态、液态、气态三种状态之间变化，这种变化叫作物态变化。
(2)水的物态变化
将冰放入水壶中，在加热过程中，冰变成了水，水变成水蒸气，水蒸气遇到冷的勺子又能变成小液滴(如图所示);如果再将水放入冰箱中，水还可以结成冰。像水一样，物质的三种状态在一定条件下是可以相互转化的。
2.熔化和凝固的概念
(1)熔化：物质从固态变成液态的过程。例如，春天，冰雪消融；加热蜂蜡时，蜂蜡会慢慢变软，最后变成液态。
(2)凝固：物质从液态变成固态的过程。例如，把加热熔化的石蜡倒入玩具模子，做出各种各样的固体玩具；熔化后的铁水冷却后变成铁锅。
(3)熔化和凝固是相反的过程，这两个过程是可逆的。
◎拓展
熔化与溶化的区别
熔化是表示物质由固态变为液态；溶化表示物质溶解的过程，如蔗糖放入水中消失了。前者是物质本身从固态变成了液态的现象，后者则是固体物质借助液体在液体中分散开来的现象，因此有无借助液体是辨别两者的关键。
探究实践：探究海波和松香的熔化规律
目标 探究海波和松香的熔化规律
器材 铁架台(含铁圈、铁夹),酒精灯，烧杯，试管，秒表，温度计，海波，松香，水等
过程 (1)按图示组装器材，把装有海波的试管放在盛水的烧杯里(此方法称为“水浴法”日),缓慢加热，观察海波状态的变化。 (2)待温度升到40℃开始，每隔0.5min记录一次温度，海波完全熔化后再记录4~5次日。 (3)把装有松香的试管加热，记录松香熔化过程中的温度值并观察松香状态的变化
数据 记录 与 处理
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 …
海波的温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 51 54 57 …
海波的状态 固态 固液共存 液态
松香的温度/℃ 40 52 61 69 76 83 94 105 115 124 140 …
松香的状态 固态→变软→变稀→液态
如下图所示，用横轴表示时间，用纵轴表示所测温度，根据所记录的各组数据分别在坐标图上描点，然后再将这些点用平滑曲线连接起来，就得到了海波和松香的熔化图像
结论 (1)海波熔化前：固态，吸热、温度上升；熔化中：固液共存，吸热、温度保持不变；熔化后：液态，吸热、温度上升。 (2)随着加热时间的延续，松香的温度不断上升，松香由硬变软再变稀，最后熔化为液态
4.晶体和非晶体
(1)概念及特点
种类 概念 特点 举例
晶体 有些固体中的粒子以整齐、有规则的方式排列着，这类固体称为晶体 熔化过程中需要不断吸热，温度保持不变，有固定的熔化温度 海波、食盐、冰、水晶、萘、各种金属等
非晶体 有些固体中的粒子没有规则地排列着，这类固体称为非晶体 熔化过程中需要不断吸热，同时温度不断升高，没有固定的熔化温度 松香、塑料、玻璃、橡胶等
(2)晶体和非晶体的熔化图像
分析：
AB段：为固态，吸热，温度升高
BC段：处于固、液共存状态，吸热，温度不变
在B点是固态，开始熔化；
在C点熔化完成，是液态
CD段：为液态，吸热，温度升高
非晶体在吸收热量的过程中温度一直升高
◎注意
处于熔点的晶体可能是固态、可能是固液共存状态、也可能是液态。
(3)液态晶体与液态非晶体的凝固图像
分析：
EF:为液态，放热，温度降低。
FG:处于固、液共存状态，放热，温度不变，其中
F点时仍是液态，G点时已完全变成固态。
GH:为固态，放热，降温降低。
分析：非晶体在凝固过程中，放出热量，温度降低
(4)晶体熔化和液体凝固为晶体的条件
5.熔点和凝固点
(1)熔点：晶体熔化时的温度叫作熔点。
(2)凝固点：晶体在凝固的过程中，温度保持不变，这个温度叫作凝固点。
(3)晶体都有熔点和凝固点，非晶体没有熔点和凝固点。
(4)同一晶体的熔点和凝固点相同，不同晶体的熔点和凝固点一般不同。
6.熔化吸热、凝固放热
海波在熔化过程中虽然温度保持不变，但要继续吸收热量，才能确保熔化过程的完成，可见海波在熔化过程中吸收的热量不是用来升高温度的，而是用来完成熔化的。相反，液体在凝固过程中要放出热量。松香也是在熔化时吸收热量，在凝固时放出热量。
知识点四汽化和液化
1.汽化和液化的概念
物质从液态变为气态的过程叫作汽化，从气态变为液态的过程叫作液化。例如，洒在地面上的水一会儿消失了，挂在晾衣杆上的湿衣服会变干等，这些都是汽化现象。水烧开后，从壶嘴喷出的“白气”,秋天草叶上出现的露珠等，这些都是液化现象。
汽化和液化是相反的过程，这一过程是可逆的。可表示为：
汽化的两种方式：蒸发和沸腾。
◎注意
液态水变成水蒸气是汽化过程。“汽化”不能写成“气化”,“水蒸气”不能写成“水蒸汽”。
2.蒸发
(1)概念：在任何温度下都能进行的汽化现象。
(2)影响蒸发快慢的因素
现象探究：影响蒸发快慢的因素
图示 现象 原因
同样湿的衣服，晾在阳光下干得快，晾在树荫下干得慢 液体的温度越高，蒸发越快
同样湿的衣服在同一地方，展开干得快，叠在一起干得慢 液体的表面积越大，蒸发越快
同样湿的衣服挂在有风的地方干得快，挂在没有风的地方干得慢 液体表面上方空气流动越快，蒸发越快
探究归纳：影响液体蒸发快慢的三个因素
①液体的温度。液体的温度越高，蒸发越快。
②液体的表面积。液体的表面积越大，蒸发越快。
③液面上方空气流动的快慢。液体表面上方空气流动越快，蒸发越快。
(3)蒸发的微观解释
从分子的运动来看，液体内大量分子总在不停地运动，其中有些分子运动的速度较大。当这些分子处于液体表面时，就容易克服其他分子对它的引力，脱离液体进入空气中，这个过程就是蒸发。温度越高，分子运动越剧烈，越容易离开液面。蒸发只发生在液体的表面，温度越高，蒸发越快。
(4)蒸发制冷
液体蒸发时，需要吸收热量，从而导致自身和周围物体的温度降低，因此蒸发有制冷作用。液体蒸发得越快，制冷效果越好。例如，温度计从酒精中取出后，酒精蒸发吸热，导致温度计示数降低。游泳的人上岸后，风一吹，水蒸发加快，蒸发吸热，导致人自身温度降低，人会感觉特别凉。蒸发制冷的一些具体应用：
①病人发高烧时，在皮肤上擦酒精使病人体温下降，是利用酒精蒸发从人体吸收热量，使皮肤温度降低。
②炎热的夏季，人能利用汗液的蒸发来调控体温。
3.沸腾
(1)概念：沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
(2)探索活动：水的沸腾
目标 观察沸腾现象和沸腾时的温度情况
器材 烧杯、水、温度计、铁架台、酒精灯、陶土网、火柴、中心有孔的硬纸板、钟表
步骤 ①把水倒在烧杯里，按装置图将各器材装配好。 ②用酒精灯给盛有水的烧杯加热，观察实验现象，并注意观察温度计的示数。 ③当水温升到90℃左右时，每隔0.5min记录一次水的温度，直到水沸腾后2min为止，并注意观察水的沸腾现象。 ④水沸腾后，将酒精灯撤去，稍停一会儿，观察是否还有沸腾现象发生
现象 ①沸腾前，水的温度不断升高，有少量气泡产生并在上升过程中逐渐变小，在到达液面前就消失了 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变大，到达液面破裂。 ③停止加热，水不沸腾
数据记录与处理 (1)将温度记录在下面表格中 时间/min00.511.522.533.544.5温度 /℃90929496979899999999气泡 变化上升逐渐变小上升逐渐变大水的状态未沸腾沸腾
(2)根据表中数据，作出水沸腾时温度与时间变化关系的图像。 AB段表示液体吸热、温度升高的过程。BC段表示液体的沸腾过程，此过程中液体继续吸热、温度不变。水平线段对应的温度就是液体的沸点
实验结论(沸腾特点) ①沸腾是在一定温度下进行的。 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，但要继续吸热
◎注意
(1)水沸腾时温度不是100℃的原因有两种：一是外界大气压不是标准大气压；二是温度计可能不准确。
(2)缩短加热到沸腾的时间的方法：沸腾前烧杯上加盖，减少水的质量，用初温比较高的水进行实验等。
(3)沸点
①含义：液体沸腾时的温度叫作沸点。在标准大气压下，水的沸点是100℃,酒精的沸点是78℃。
②沸点与气压的关系：液体的沸点与液体上方的气压有关。气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低。在高山上，由于气压很低，水的沸点也较低，所以在高山上煮饭一般不易煮熟，需要使用高压锅。
③不同的液体具有不同的沸点。炼油中采用的分馏技术，就是利用原油中各种物质的沸点高低不同，使它们在不同温度下沸腾，而将它们分离出来的。
④低沸点物质的用途——冷冻治疗：医生常用汽化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后进行手术。
(4)沸腾的条件和特点
①条件：温度达到沸点；继续吸热。
②特点：沸腾是在液体内部和表面同时进行的；液体沸腾时，温度保持不变。
(5)沸腾现象的微观解释
沸腾是有别于蒸发的另一种汽化方式，是在一定温度下液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。如右图所示，从分子运动的角度看，液体沸腾时，一方面，处于液体表面的速度较大的分子由于运动要离开液体扩散到空气中；另一方面，液体内部气泡壁上速度较大的分子也要脱离气泡壁跑到气泡中。所以说沸腾是比蒸发剧烈得多的汽化现象，二者在本质上是相同的。
4.液化
(1)液化现象
①冬季，当门窗关紧后一段时间，教室玻璃窗内侧出现了一层水雾而变得模糊不清，这是教室里空气中的水蒸气在玻璃上发生液化而形成的。
②冬天还可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气液化凝结成的小水珠。
③清晨，路边花草上的小水滴是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
(2)液化的两种方法
①降低温度
如水蒸气液化过程的现象图解
水蒸气：
一般情况遇冷液化成小水珠，浮于空气中形成“白气”、附着在物体表面形成水滴。
夜间气温下降遇冷液化成小水珠，凝结在空中尘埃上形成雾、凝结在地面物体上形成露。
②压缩体积
人们做饭用的液化石油气，就是在常温下用压缩体积的方法来将石油气液化后装在钢罐里的。
◎注意
理解液化应注意的三个问题
(1)所有气体在温度降到足够低时都可以被液化。
(2)有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须同时使它降低到一定温度，例如氮气。
(3)凡具有如下字样的相关物态变化都是液化现象：雾、露、“白气”“出汗”等，这些现象通常是空气中的水蒸气遇冷放热液化产生的，而不是空气液化产生的。空气液化需要极低的温度，常压下，空气中占主要成分的氮气大约在-196℃液化，氧气大约在-183℃液化。
(3)将气体液化的优点
使其体积减小，便于储存和运输。
(4)液化放热
液化是汽化的逆过程，汽化是吸热过程，因此液化是
放热过程。
(5)汽化吸热、液化放热的应用
①热管
热管的金属外壳内衬垫一层多孔材料的吸液芯，吸液芯中充以酒精或其他液体，中心是气腔。当管的一端受热时，热端吸液芯内的液体吸热汽化，蒸气沿气腔跑到冷端，在冷端放热液化后，又顺着吸液芯回到热端，如此循环往复。卫星就是利用热管将热从向阳面“搬”到背阴面，使两侧的温度趋于平衡。
②电冰箱
低沸点的冷凝剂在蒸发器里汽化，吸收了冷冻室里的热，使冷冻室里的温度降低。压缩机将产生的蒸气抽走，压入冷凝器，使之液化并把冰箱里带来的热放出。冷凝剂液化后重新回到蒸发器里，如此循环工作，从而使冷冻室保持相当低的温度。
知识点五升华和凝华
(1)探究活动：干冰的升华
如图所示，用金属勺盛一些干冰(固态CO ),仔细观察干冰的变化，以及金属勺周围形成的白色物质。
现象及解释：在实验中，干冰减少，却没有观察到液态CO 这种物质。固态的干冰吸热直接变成了二氧化碳气体，由于干冰吸热使得勺子温度很低，导致空气中的水蒸气遇冷直接由气体变成了固体冰粒。
(2)升华
①概念：物体从固态直接变成气态的过程。
②升华吸热：升华要从周围环境吸热，使周围环境的温度降低，所以升华有制冷作用。人们利用这个特点来降温。如利用干冰升华时吸收大量热来实施人工降雨，制造舞台烟雾效果，食品冷藏，医疗麻醉等。
(3)凝华
①概念：物体从气态直接变成固态的过程。
②凝华放热。
(4)用分子运动的观点解释升华和凝华
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中的过程，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。
例题：2025年1月，小科在哈尔滨尝试了“泼水成冰”游戏。“泼水成冰”的游戏需要滚烫的开水在零下30℃以下的极寒环境中才能成功。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是（ ）
A．开水提供水蒸气的物态变化过程是升华，升华需要吸热
B．和“泼水成冰”形成原理相同的自然现象还有霜的形成
C．图中水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝固成小冰晶
D．用滚烫的开水而不用冷水是因为开水在短时间内更容易提供大量的小水滴
解：A、开水提供水蒸气的物态变化过程是汽化，而不是升华。汽化是指物质从液态变为气态的过程，需要吸热；升华是指物质从固态直接变为气态的过程，故A错误。
B、“泼水成冰”是热水先汽化成水蒸气，水蒸气再遇冷直接凝华成小冰晶；霜也是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的，二者形成原理相同，故B正确。
C、水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶，而不是凝固。凝固是指物质从液态变为固态的过程，故C错误。
D、用滚烫的开水而不用冷水是因为开水在短时间内更容易提供大量的水蒸气，故D错误。
故选：B。
知识点五云 、 雨 、 雪 、 雾 、 露 、 霜
自然界中有很多自然现象都和科学有关，其中的云、 雨、雾、露、霜、雪、冰雹是常见的自然现象，它们的成因及 物态变化名称如下：
自然现象 成因
云 太阳照在地球上，气温升高，含有水蒸气的高温空气快 速上升，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，便形成云
雨 云中的小水珠或小冰晶，随着气流的急速升降而上下 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珠，与原来 的小水珠一起落到地面，这就是雨
雾 空气中的水蒸气在地面附近遇冷液化成了小水珠，便 形成雾
露 在天气较热的时候，空气中的水蒸气在早晨遇到温度 较低的树叶、花草等，液化成小水珠附着在它们的表面 而形成露
霜、雪 地表附近的水蒸气遇到0℃以下的地表物体如植物时 凝华为小冰晶，这就是霜；如果高空的温度在0℃以 下，水蒸气凝华成小冰晶，便以雪的形式降到地面
冰雹 云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空，凝固为小冰珠，小冰珠在下落时，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，在其表面形成一层冰壳，经过多次 上下翻腾，能结合成较大的冰珠，当上升气流托不住它 时，冰珠就落到地面，形成冰雹
1．对于冰水混合物加热以后，以下说法正确的是（ ）
A．水和冰温度均升高
B．水温度升高，冰不变
C．冰温度升高，水不变
D．一部分冰融化，冰水混合物还是0℃
【解答】解：给冰水混合物加热以后，冰达到熔点且持续吸热，故一部分冰先熔化但冰水混合物的温度还是0℃。
故选：D。
2．吃雪糕解暑，雪糕在口中所发生的物态变化是（ ）
A．熔化 B．汽化 C．液化 D．凝固
【解答】解：吃雪糕解暑，雪糕在口中由固态变成液态，发生了熔化。
故选：A。
3．冬天，家用汽车前挡风玻璃结冰会影响出行，可通过开启车辆暖风系统除冰。除冰过程发生的物态变化是（ ）
A．熔化 B．液化 C．凝固 D．凝华
【解答】解：由题意知除冰过程冰由固态变为液态，属于熔化，故A正确。
故选：A。
4．下列现象中属于熔化吸热的是（ ）
A．夏天刚从冰箱冷藏室取出的鸡蛋，一会儿它的表面附着小水珠
B．在热的饮料中加一些小冰块使饮料温度降低
C．衣柜里的樟脑丸越放越小
D．向地上洒水降低环境温度
【解答】解：
A、夏天刚从冰箱冷藏室取出的鸡蛋，一会儿它的表面附着小水珠是空气中的水蒸气遇冷形成的小水滴，是液化过程，液化放热，故A错误；
B、在热的饮料中加一些小冰块，冰化成水，熔化吸热，使饮料温度降低，故B正确；
C、衣柜里的樟脑丸越来越小，是固态的樟脑丸变成气态跑到空中，属于升华现象，升华吸热，故C错误；
D、向地上洒水降低环境温度是蒸发吸热，是汽化现象，故D错误。
故选：B。
5．《天工开物》里记载了铸造“钟”和鼎”的方法：先用泥土制作“模骨”，“干燥以牛油、黄蜡附其上数寸”，油蜡上刻上图案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”，在油蜡流出后形成的空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。其过程中，“炙化其中油蜡”和“铜液冷却成钟鼎”涉及到的物态变化分别是（ ）
A．液化 凝固 B．熔化 凝固
C．熔化 凝华 D．液化 凝华
【解答】解：“炙化其中油蜡”是指通过加热使固态的牛油、黄蜡变为液态，这个过程是熔化。“铜液冷却成钟鼎”是液态的铜液在冷却后变为固态的铜制钟鼎，此过程为凝固。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
6．在哈尔滨冰雪大世界中有一座巍峨壮观的冰雕城堡，其在制作过程中常以水为粘接剂，此过程中水发生的物态变化是（ ）
A．熔化 B．凝固 C．升华 D．凝华
【解答】解：水是液态，冰雕是固态，水变为冰雕，是由液态变为固态的过程，是凝固，所以B正确，ACD错误。
故选：B。
7．在保温杯中装适量0℃的水，从冰箱的冷冻室里取出一小块冰了很长时间的冰，放到保温杯中，设保温杯是绝热的。过一段时间，冰和水的温度相同。在这个过程中（ ）
A．水的质量增大 B．冰的质量增大
C．水的温度降低 D．冰的体积减少
【解答】解：冰的温度低于0℃，放到装适量0℃的水的保温杯中，冰块从保温杯水中吸热，保温杯是绝热的，与外界没有热交换；只有冰和水之间发生热传递，冰吸热温度升高，水放热要凝固，所以水的质量减少，冰的质量增多。
故选：B。
8．某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，在钢罐内表面要压贴一层0.25毫米的铝片。技术人员先把薄薄的铝膜装在钢罐内与内壁相贴，再往钢罐内灌满水，水中插入冷冻管。当水结成冰后，铝膜就紧紧地贴在钢罐的内壁了。下列对该技术的解释正确的是（ ）
A．水结冰放出大量的热，使铝膜被焊牢了
B．水结冰放出大量的热，使铝膜受热膨胀贴紧钢罐
C．水结冰吸收大量的热，使钢罐遇冷收缩贴紧铝膜
D．水结冰体积变大，给铝膜较大压力，使其贴紧钢罐
【解答】解：当钢罐内灌满水，水中插入冷冻管，水会结冰，水结冰时体积变大会产生巨大的压力使它们压牢。
故选：D。
9．国家速滑馆采用了制冰新技术：用液态二氧化碳在管道中吸热变成气态二氧化碳，使管外的水结冰。该技术中二氧化碳发生的物态变化是（ ）
A．汽化 B．液化 C．凝固 D．熔化
【解答】解：液态二氧化碳在管道中吸热变成气态二氧化碳，属于汽化现象。
故选：A。
10．“复方氯乙烷喷雾剂”的主要成分氯乙烷的沸点为12.5℃。运动员发生急性损伤时，医生用它喷射受伤部位，可使该处皮肤骤然变冷而暂时失去痛感。氯乙烷喷到患处后发生的物态变化及吸放热情况是（ ）
A．熔化 放热 B．汽化 吸热 C．凝固 放热 D．升华 吸热
【解答】解：由于液态氯乙烷极易挥发，是从液态变成气态的汽化过程，需要从周围吸收热量，皮肤迅速冷却，在一段时间内失去疼痛感。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
11．运动员发生急性扭伤时，医生用沸点为13.1°℃的液态氯乙烷喷患处皮肤，皮肤在一段时间内失去疼痛感。氯乙烷喷到患处后，会（ ）
A．熔化放热 B．汽化吸热 C．凝固放热 D．升华吸热
【解答】解：由于液态氯乙烷极易挥发，是从液态变成气态的汽化过程，需要从周围吸收热量，皮肤迅速冷却，在一段时间内失去疼痛感。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
12．容器里装有水，将烧杯底朝上压入水中，如图所示，在标准大气压下对容器底加热。下列结论正确的是（ ）
A．烧杯内、外的水都不能沸腾
B．烧杯内、外的水都能沸腾
C．烧杯内、外的水温度相等
D．烧杯内的水温高于烧杯外的水温
【解答】解：用酒精灯对容器加热时，容器中的水由于吸热温度逐渐升高，达到沸点，容器中的水温度达到沸点以后，还在继续吸热，所以会沸腾，不断的有水变成水蒸气散发到空气中；
由于容器中的水沸腾时温度不变，所以烧杯中的水达到容器中的水温度时，不能再吸收热量了，温度也不能继续升高，而且烧杯上面的空气由于温度升高，气压增大，所以烧杯内水的沸点也升高，所以不能沸腾。
故选：C。
13．下列有关物态变化的判断，正确的是（ ）
A．洁白的“雪”的形成是吸热过程，是凝华现象
B．凝重的“霜”的形成是放热过程，是凝固现象
C．缥缈的“雾”的形成是吸热过程，是升华现象
D．晶莹的“露”的形成是放热过程，是液化现象
【解答】解：
A、洁白的“雪”是水蒸气遇冷直接由气态变成固态冰晶，是凝华现象，要放出热量，故A错误；
B、凝重的“霜”是水蒸气遇冷直接由气态变成固态冰晶，附着在建筑物或植被表面，是凝华现象，要放出热量，故B错误；
C、缥缈的“雾”是空气中的水蒸气遇冷放出热量变成液态小水珠形成的，是液化现象，液化过程要放热，故C错误；
D、晶莹的“露”是空气中的水蒸气遇冷放出热量变成液态小水珠，附着在植被等表面，是液化现象，液化过程要放热，故D正确。
故选：D。
14．“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。以下对于有关节气谚语的分析中，正确的是（ ）
A．立春：“立春打了霜，当春会烂秧”——霜的形成是凝华现象，需要放出热量
B．夏至：“夏至东南风，十八天后大雨淋”——雨的形成是汽化现象，需要吸收热量
C．秋分：“秋分见麦苗，寒露麦针倒”——露的形成是液化现象，需要吸收热量
D．大寒：“小寒大寒，滴水成冰”——水结冰是凝固现象，需要吸收热量
【解答】解：A．霜是空气中的水蒸气，温度降低时直接变成小冰晶，这是凝华现象，凝华放热，故A正确；
B．雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，是液化现象，液化放热，故B错误；
C．露是空气中的水蒸气，温度降低时变成的小水珠，是液化现象，液化放热，故C错误；
D．水结冰是凝固现象，凝固放热，故D错误。
故选：A。
15．热转印技术是一项新兴的织物印刷工艺。该技术通过将带有印刷图样的转印纸与织物重叠在一起加热，转印纸上的特殊固态染料就能直接变为气态的形式转移到织物上，形成图样。该转印过程涉及的物态变化是（ ）
A．先升华后凝华 B．先升华后凝固
C．先汽化后凝固 D．先汽化后凝华
【解答】解：转印纸上的特殊固态染料直接变为气态，此过程是升华；该物质由气态直接转变成固态转移到织物上，此过程是凝华，故A正确。
故选：A。
16．“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《国学经典》课，深受同学们的青睐，下列对古诗文中涉及的物态变化现象解释正确的是（ ）
A．“雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白”一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”一霜的形成是凝固现象
C．“北国风光，千里冰封，万里雪飘”—冰的形成是凝华现象
D．“腾蛇乘雾，终为土灰”——雾的形成是液化现象
【解答】解：A、雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，故A不正确；
B、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，故B不正确；
C、冰是液态水凝固形成的，故C不正确；
D、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D正确。
故选：D。
17．中华文化源远流长，诗词中蕴含丰富的物理知识。以下有关物态变化的分析，正确的是（ ）
A．“斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是汽化，需要放热
B．“露似真珠月似弓”——露的形成是液化，需要吸热
C．“已是悬崖百丈冰”——冰的形成是凝固，需要吸热
D．“霜叶红于二月花”——霜的形成是凝华，需要放热
【解答】解：A、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象，需要放热，故A错误；
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象，需要放热，故B错误；
C、水变成冰，属于凝固现象，需要放热，故C错误；
D、霜的形成是水蒸气直接变成小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故D正确。
故选：D。
18．冰棍是人们喜爱的一种冷饮，有关物态变化过程和现象下列说法正确的是（ ）
A．冰棍制作的最后一个步骤是凝华过程
B．从冰箱拿出的冰棍包装袋上“白粉”的形成是凝固过程
C．打开包装袋，冰棍周围出现的“白气”是汽化现象
D．吃冰棍解热是因为熔化过程吸热
【解答】解：
A、冰棍制作的最后一个步骤液态变成固态，是凝固过程。故A错误；
B、从冰箱拿出的冰棍包装袋上“白粉”的形成是水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，故B错误；
C、冰棍“冒”出的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴，此过程需要放热。故C错误。
D、吃冰棍解热，是因为熔化过程要吸收人体的热量，故D正确。
故选：D。
19．把冰箱冷冻层的冰袋拿出一段时间后发现冰袋外面有一些小水珠和霜。在把冰袋从冰箱中拿出后的这段时间内，冰袋外面有哪些物态变化（ ）
A．凝固，液化 B．凝华，液化 C．熔化，液化 D．熔化，汽化
【解答】解：把冰箱冷冻层的冰袋拿出一段时间后发现冰袋外面有一些小水珠是液化现象，霜是凝华现象。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
20．加湿器可用于增加室内湿度，其工作时将水箱内的水先转变为水蒸气，后向外喷出细密水雾。此过程中涉及的物态变化是（ ）
A．先汽化后液化 B．先液化后汽化
C．先升华后凝华 D．先汽化后升华
【解答】解：加湿器可用于增加室内湿度，其工作时将水箱内的水先转变为水蒸气属于汽化，后向外喷出细密水雾是水蒸气遇冷液化形成的。此过程中涉及的物态变化是先汽化后液化，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
21．水是最常见的物质，下面是小北同学对水的认识，你认为正确的是（ ）
①水是由氢气和氧气组成的
②水是生物生存所需的最基本的物质
③水通常以固、液、气三态存在
④在实验室中，水是最常用的溶剂
⑤在加热情况下，水会分解成氢气和氧气
⑥水是由氧元素和氢元素组成的一种物质
A．①② B．②③⑤⑥ C．②③④⑥ D．①②③④
【解答】解：①水是由氧元素和氢元素组成的，水中没有氢气和氧气，故错误；
②水是生物生存所需的最基本的物质，故正确；
③水通常以固、液、气三态存在，故正确；
④在实验室中，水能溶解许多种物质，是最常用的溶剂，故正确；
⑤在加热情况下，水会变成水蒸气，不会分解生成氢气和氧气，故错误；
⑥水是由氧元素和氢元素组成的一种物质，故正确。
故选：C。
22．摩擦焊接技术在航空航天中应用广泛。焊接时，两根金属棒高速旋转，剧烈摩擦，使焊接面温度升高变为液态，冷却后焊接在一起。整个焊接过程中，金属发生的物态变化有 熔化和凝固 。
【解答】解：整个焊接过程中，温度升高，使两根金属接触面处发生了熔化，然后再进行冷却，发生凝固现象，就可以将两根金属焊接到一起了。
故答案为：熔化和凝固。
23．北京冬奥会在制作标志性场馆“冰丝带”场馆内的冰面时用到了一项名为“二氧化碳跨临界直冷制冰”的新技术，传统的制冰制雪技术是在一个低温环境下用高压空气把水打成水花，水滴进而凝固成冰；而这项新技术是将二氧化碳压缩为液态，并使其在冰层下 成气态（填物态变化名称）， ____ 热量。这样制冰不仅迅速，还能制出均匀的冰层。同时，这种制冰技术不需要传统制冰工艺中大量使用的氟利昂等材料，可以保护大气层中的 。
【解答】解：液态二氧化碳在管道中汽化，吸收热量；
这种制冰技术不需要传统制冰工艺中大量使用的氟利昂等材料，可以保护大气层中的臭氧。
故答案为：汽化；吸收；臭氧。
24．小宁听到家里正在烧水的水壶发出呼啦啦的响声时，正要去关火，妈妈说“别急，水还没开呢。”这就是俗话说的“开水不响，响水不开”，请你根据所学的知识解释这句话中的科学原理。
【解答】解：沸腾前，上层水温低于下层水温，大量的气泡上升时，温度低，出现液化，体积变小引起气体和水的剧烈振动，所以声音响度较大响水不开。沸腾时，气泡上升到水面破裂，引起的振动较小，所以声音响度较小。这就是“响水不开，开水不响”的原因。
25．所有的气体都可以被液化，但每一种气体都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样压缩体积，气体都不会液化，这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度，各种物质的临界温度不同，有的高于常温，如水是374℃，酒精是234℃，因此在常温下它们通常以液态出现；有的低于常温，如氧是﹣119℃，氢是﹣240℃，所以我们平时常认为它们是气态的。由以上知识可知：
（1）使气体液化的方法有降低温度和压缩体积，但对于某些气体，只使用 的方法是不行的，还要 。
（2）将氧气和氢气的混合物采用降温液化的方法分离时，首先液化的将是 。
（3）氧的沸点是﹣183℃，氮的沸点是﹣196℃，氦的沸点是﹣268.9℃。利用液化的空气提取这些气体，当温度升高时，液态空气沸腾，首先分离出来的是
A．氧气
B．氮气
C．氦气
D．同时分离出来
【解答】解：（1）使气体液化有两种方式：降低温度和压缩体积。压缩体积并不能使所有的物体都液化，有些气体必须在降到一定温度时，压缩体积才可以液化。
（2）降低温度使气体液化，当然是临界温度高的物体先达到临界点，先液化，氧气的临界温度高，氧气先液化。
（3）液态空气温度升高时，沸点低的液体先达到沸点，先汽化。氦气的沸点低，先汽化，故选C。
故答案为：（1）压缩体积；降温；（2）氧气；（3）C。
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