(共25张PPT)
第三章 物态变
第1节 温度
关键能力训练
素养分层评价
必备知识导学
学习任务清单
序号 学习任务 核心素养
1 了解温度的概念;了解生活中常见的温度值 物理观念
2 通过观察和实验了解温度计的结构;会用温度计测量温度 科学探究
知识点一 温度和温度计
1.温度
物理学中通常用温度来表示物体的 ,热的物体温度 ,冷的物体温度 。温度相同的物体,冷热程度相同。
2.温度计
(1)用途:测量物体的温度。
(2)测温物质:酒精(乙醇)、煤油等。
(3)工作原理:常用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
冷热程度
高
热胀冷缩
低
(4)常用的液体温度计的基本构造(如图所示)。
例1 如图所示,小安先把两只手指分别放入热水和冷水中,会感觉到热水较热,则热水的温度 ;然后再把这两只手指同时放入温水中,两只手指对温水的感觉 (填“相同”或“不相同”)。实验表明,只凭感觉判断温度是 (填“可靠”或“不可靠”)的。
高
不相同
mm
不可靠
知识点二 摄氏温度
1.单位:摄氏度,符号是 。
2.规定
把在标准大气压下冰水混合物的温度定为 摄氏度;沸水的温度定为 摄氏度;将0摄氏度和100摄氏度之间分成100个等份,每个等份代表 摄氏度。
3.读法、写法
温度计上的符号“℃”表示的是 ,“℃”读作“摄氏度”,这是个整体,不能分开,例如“23 ℃”读作“23摄氏度”,不能读作“摄氏23度”。比0 ℃低的温度在数字前加“-”号,读作“负”或“零下”。
℃
0
100
1
摄氏温度
例2 某同学有一支温度计,读数不准但刻度是均匀的,该同学将这支温度计放入冰水混合物中时示数是5 ℃,将这支温度计放入沸水中时示数是95 ℃(气压为标准大气压)。他用这支温度计测量当时的气温,示数是
32 ℃,由上述可知,当时实际气温为 ℃。
30
知识点三 温度计的使用
1.使用前
(1)估:估计被测物体的温度,选择合适的温度计。
(2)选:观察温度计的测量范围、分度值和 的位置。
零刻度线
2.使用时
(1)放:如图甲所示,温度计的玻璃泡应该 被测的液体中,不要碰到 或容器壁。
(2)读:温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍微等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数,读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中的液面相平。如图乙所示,读数时正确的视线为 ;
视线读数比真实值高; 视线读数比真实值低。
(3)记:测量结果由数字和单位组成。
全部浸入
甲
乙
容器底
B
A
C
例3 部分温度计的示意图如图所示,图甲所示的温度为 ℃;图乙所示的温度为 ℃,该温度读作 。
22
甲
乙
-21
零下21摄氏度(或负21摄氏度)
知识点一 温度和温度计
1.下列说法正确的是( )。
A.0 ℃的冰比0 ℃的水冷
B.-6 ℃读作“零下六摄氏度”
C.正常情况下,人的体温约为25 ℃
D.任何情况下,水的沸点都是100 ℃
B
2.如图甲所示,在小瓶里装满有颜色的水,给小瓶配一个橡皮塞,在橡皮塞上插进一根细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口,这样就做成了一个简易温度计。将简易温度计分别放入温度不同的水中,观察到细玻璃管中液面的位置如图乙、丙所示,则图 所反映的是放入温度较低的水中的情况。
丙
知识点二 摄氏温度
3.温度计的一部分如图所示,用此温度计测得某地的气温为-4 ℃,在图中画出此时温度计液柱的位置。
答案：如图所示
知识点三 温度计的使用
4.小明在用温度计测量烧杯中液体温度时,温度计的位置如图甲所示,其中正确的是 。如图乙所示,用温度计测某物体的温度,图中读数方法正确的是 (填“①”“②”或“③”),示数为 ℃。
A
B
C
D
甲
乙
D
②
-3
1.下列关于生活中常见的温度的描述中符合实际的是( )。
A.发高烧时人体温度有时可达40 ℃
B.冰箱冷冻室的温度为10 ℃
C.饺子煮熟即将出锅时的温度为50 ℃
D.加冰的橙汁饮料的温度为-20 ℃
A
2.常用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。如图所示,温度计的示数为 ℃。
热胀冷缩
-2.2
3.某同学按如图甲所示的方法测量液体温度。
(1)图甲中的错误是
。
(2) 纠正错误后,温度计的示数如图乙所示,则液体温度为 。
8 ℃
甲
乙
温度计的玻璃泡触及容器的底部,且读数时,
视线没有跟温度计中液柱的液面相平
4.下图是某位护士测体温时的体温计,它的示数是 ℃,粗心的护士没有甩体温计,直接用该体温计先后去测两个体温分别是 38 ℃和
40 ℃的病人的体温,则体温计的示数分别是 ℃和 ℃。
39.1
39.1
40.0
5.伽利略制作了世界上第一支温度计——空气温度计,如图所示,一个细长颈的球形瓶插在装有红色液体的壶中,细管中液面清晰可见。伽利略设计的这个温度计是根据气体热胀冷缩的性质制成的。该温度计的刻度值特点是 (填“上小下大”或“上大下小”)。
上小下大
6.(1)用测温枪(又名:红外线测温仪)测量体温时不需要接触人体,只要对准人的身体的某部位感应一下,就能测出人的体温。用此测温枪测出某人额头的温度如图所示,为 ℃,此人的体温 (填“正常”或“不正常”)。
36.8
正常
(2)小明发现在使用如图所示的测温枪测量同一个人的体温时,测量值差异较大。为了能够提高测量的精确度,小明提出猜想:体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关。根据自己的猜想,他进行了下面的探究活动。
①探究体温与测温部位的关系时,小明对四名同学的额头与手腕分别进行了测量,记录的实验数据如下表所示。由实验数据可知,测量体温时
(填“需要”或“不需要”)考虑不同部位对测量结果的影响。
研究对象 甲 乙 丙 丁
额头的温度/℃ 36.6 37.0 36.8 36.8
手腕的温度/℃ 35.9 36.4 36.2 36.3
需要
②探究体温与测温距离的关系时,应保持测温的对象及 相同,多次实验后记录的实验数据如下表所示。
间距/cm 1 2 3 4 5 6
温度/℃ 36.5 36.5 36.5 36.4 36.3 36.1
③结合两次探究实验的数据,请写出一条用测温枪测量体温的使用建议: 。
部位
测量人体的相同部位,且测温距离不变
7. (1)某同学设计的气体温度计的示意图如图甲所示。瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管中间有一段液柱。这个温度计是根据 性质来测量温度的;将该装置放在室内,观察到液柱向右移动,说明温度在
(填“升高”或“降低”)。
甲
气体热胀冷缩
降低
(2)如图乙所示,干湿泡温度计由两个相同的温度计并列组成,其中一个是干泡温度计,另一个是湿泡温度计(温度计用纱布包起来,浸入蒸馏水中)。若干泡温度计的示数为28 ℃,则一般情况下,湿泡温度计的示数
(填“高于”“低于”或“等于”)28 ℃。
乙
低于
(3)气象站所用的百叶箱如图丙所示。为了观测大气的自然状况,百叶箱不仅要通风,还要避免阳光的直接照射,则外层百叶条应采用 (填字母代号)图所示的方式倾斜。百叶箱内的温度计可以记录一天中最高的气温,则该温度计和 (填“体温计”或“实验室温度计”)的结构相似。
丙
A
体温计(共22张PPT)
第三章 物态变
第4节 升华和凝华
关键能力训练
素养分层评价
必备知识导学
学习任务清单
序号 学习任务 核心素养
1 知道升华和凝华的概念,知道升华吸热、凝华放热 物理观念
2 知道并能解释生活中的升华、凝华现象 科学态度与责任
知识点一 升华和凝华
1.升华:物质从固态直接变成 态的过程,如严冬室外冰冻的衣服变干、衣柜里防虫用的樟脑片变小等。
2.凝华:物质从 态直接变成固态的过程,如北方秋、冬两季地面和屋顶上的霜,树枝上的雾凇和窗玻璃上的冰花等。
3.升华需要 热量,有制冷作用。
人工降雨:干冰(固态二氧碳)进入高空,会很快升华,在升华过程中将吸收大量的热量,使高空的气温急剧下降,这时高空中的水蒸气便会
变成小冰晶。小冰晶逐渐变大后下落,在下落过程中遇到暖气流会 而形成雨。
气
凝华
气
熔
吸收
4.凝华是升华的逆过程,凝华过程 热量。
俗语说:“霜前冷,雪后寒。”霜是水蒸气 形成的,当气温低于0 ℃时,水蒸气会凝华,所以下霜前气温低,即霜前冷。下雪后,雪在熔或
过程中会从周围吸收大量的热,所以雪后寒。
放出
凝华
升华
例1 把固体空气清新剂放在饭店、卫生间等场所,能有效清新空气。在这一过程中发生的物态变是( )。
A.熔 B.汽
C.升华 D.凝华
例2 有一种“激光橡皮”,在激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接 为高温碳蒸气,字迹消失;经过特殊冷却装置,高温碳蒸气又直接 成碳粉。这样,废纸和碳粉重新得到了利用,可有效地节约资源并保护环境。(均填物态变名称)
方法技巧 判断物态变的种类的方法:找到物质的初末状态,利用物态变的概念进行判断。
C
升华
凝华
知识点二 水循环
1.水的三态联系:请在图中将冰、水、水蒸气这三者之间的转过程补充完整并填写吸热、放热的关系。
答案：如图所示
2.请你分析以下各种自然现象形成的过程,写出相应的物态变。
现象 形成过程 物态变
云 水蒸气在高空遇到冷空气,会变成小水滴或小冰晶,大量的小水滴或小冰晶浮在高层空气中,就形成了云
雨 高空中的水蒸气遇冷变成小水滴,小水滴随着气流的急速升降而上下运动,它们相遇后越聚越大,达到一定程度就会下落,形成雨
雾 在没有风时,暖湿气流在地面附近遇冷变成小水珠,形成雾
露 夜间的气温比白天低,所以在夜间空气中的水蒸气会凝结在植物和其他物体的表面上,形成露
液
液、凝华
液
液
现象 形成过程 物态变
雪 当高空急剧降温时,水蒸气凝结成微小的冰晶,冰晶聚集起来,就变成雪花飘落大地
霜 在寒冷的冬天,地表附近的水蒸气在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时,会形成白色的霜
凝华
凝华
续表
例3 人类的生存离不开地球上的水循环,如图所示,以下说法错误的是( )。
A.海水吸热,蒸发成水蒸气上升到空中
B.空气中的水蒸气遇冷,液成云中的小水滴
C.云中的小水滴遇冷,凝固形成冰雹
D.云中的小冰晶吸热,升华形成雨
D
知识点一 升华和凝华
1.舞台上经常用喷撒干冰(固态二氧碳)的方法制造“白雾”以渲染气氛。下列说法正确的是( )。
A.上述现象的形成涉及的物态变主要有凝华与液
B.干冰升华成二氧碳气体过程中吸热,使周围环境温度降低,二氧碳气体液形成“白雾”
C.“白雾”就是水蒸气
D.形成“白雾”的过程中要放出热量
D
2.小明在观察“碘锤”(内部装有固态碘颗粒的密封玻璃容器,容器带有一根便于手握的玻璃短柄)中的物态变之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800 ℃,碘的熔点为114 ℃。如图所示,图甲用酒精灯外焰加热,图乙用水浴法加热,在两个“碘锤”中均看见紫色的碘蒸气,关于两个“碘锤”加热时发生的物态变,正确的是( )。
D
甲
乙
A.甲、乙都只有升华
B.甲只有升华,乙有升华和熔
C.甲、乙都只有熔
D.甲有升华和熔,乙只有升华
3.“冰火花”是一种新型液体降温材料,把它喷在皮肤上,会迅速变成9 ℃的固态凝胶,几秒后消失不见,不会产生湿黏的感觉,凝胶消失的过程属于 现象,此过程需要 热。凝胶消失过程与
现象类似。
升华
吸
碘升华(或樟脑片变小等)
知识点二 水循环
4.水是人类生存环境的重要组成部分。水通过三态变,形成了云、雨、雪、雾,下列说法正确的是( )。
A.水蒸气遇冷汽成为小水滴,大量的小水滴悬浮在高空中就形成了云
B.水蒸气遇冷液为小水滴,小水滴悬浮在空中就形成了雾
C.水蒸气遇冷升华为小冰晶,小冰晶聚在一起就形成了雪
D.水蒸气遇冷蒸发成为小水滴,小水滴聚在一起就形成了雨
B
1.下列对谚语中涉及的物态变分析正确的是( )。
A.“大雪河封住,冬至不行船”——雪的形成是凝固现象,需要吸热
B.“大雾不过晌,过晌听雨响”——雾的形成是液现象,需要吸热
C.“雷打立春节,惊蛰雨不歇”——雨的形成是升华现象,需要放热
D.“十月打了霜,来年粮满仓”——霜的形成是凝华现象,需要放热
D
2.通过水的三态变,地球上的水不停地循环,如图所示。下列关于水循环的各过程说法正确的是( )。
A.①是海水升华成水蒸气
B.②是水蒸气液成小水滴
C.③是水蒸气凝固成小冰晶
D.④是小冰珠凝华成雹
B
3.金属在高温、低压下比较容易由固态直接变成气态。用此方法可以给一些光学仪器上的玻璃镜头进行真空镀膜,即在真空室内将金属加热,使它的蒸气喷到玻璃镜头上,从而镀上一层极薄的金属膜。这层金属膜镀上去的原因是( )。
A.金属直接粘到玻璃镜头上
B.金属熔后粘到玻璃镜头上
C.金属凝华到玻璃镜头上
D.金属升华后再凝华到玻璃镜头上
D
4.中华大地,河山锦绣,随着四季更替,水在不同的形态之间变,形成了多彩的自然景观。下列物态变需要吸热的是( )。
A.暖春——冰雪消融
B.暑夏——雾起山峦
C.凉秋——红叶生霜
D.寒冬——滴水成冰
A
5.为确保滑雪场顺利开业,需要进行人工造雪。造雪机在工作时,不断将水吸入,并持续从前方喷出“白雾”,在“白雾”下方沉积成一层“白雪”。造雪机在造雪过程中,水发生的最主要物态变以及吸、放热情况是( )。
A.凝华、吸热 B.凝固、放热
C.凝华、放热 D.凝固、吸热
B
6.(1)如图甲所示,在试管中放入一些干冰,再将气球紧套在试管口,过一会儿气球会鼓起来,这种现象是干冰 (填物态变名称)成
(填“二氧碳气体”“空气”或“水蒸气”)形成的。
升华
甲
二氧碳气体
(2)放置一段时间后,试管底部外壁出现了白霜,如图乙所示,这是由于干冰发生上述变时需要 (填“吸热”或“放热”),使试管底部温度降低,从而导致 (填“二氧碳气体”“空气”或“水蒸气”)遇冷在外壁 (填物态变名称)成霜。
吸热
乙
凝华
水蒸气
7.为了通过直观现象说明干冰(固态二氧碳)在常温下易升华这一特点,小明设计了如下两种方案。
方案1:将一小块干冰放入一瘪的保鲜袋中,并将袋口扎紧,很快看到保鲜袋鼓起,里面充满无色透明气体,如图甲所示。(为安全起见,袋口不能太紧)
方案2:在玻璃杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白气,如图乙所示。
甲
乙
(1)方案2中,水面上的大量“白气”是 (填“水蒸气”“液态水”或“二氧碳气体”),气泡的主要成分是 (填“白气”“二氧碳气体”或“水蒸气”),此实验中杯中水温会 (填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)你认为方案 (填“1”“2”或“1和2”)可以达到实验目的。
液态水
二氧碳气体
下降
1和2 (共17张PPT)
章末总结
知识整合
专题归纳
专题训练
第三章 物态变化
专题1 物态变的辨识及吸、放热的判断
1.我国诗词文博大精深,深受人们的喜爱。下列诗词涉及的物态变,说法正确的是( )。
A.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠——霜的形成是液吸热
B.秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜——露的形成是升华吸热
C.瀚海阑干百丈冰,愁云惨淡万里凝——水结成冰是凝固放热
D.人生到处知何似,应似飞鸿踏雪泥——雪的形成是凝华吸热
C
1.下列关于物态变的说法,正确的是( )。
A.北方冬天在菜窖里放几桶水,利用水凝固吸热使菜不被冻坏
B.汽车空调制冷时,制冷剂汽时放热、液时吸热
C.夏天在教室地面洒水降温,利用水蒸发吸热
D.舞台上干冰制造的“烟雾”,是干冰升华形成的
C
专题2 数形结合法在物质熔、凝固和液体沸腾过程中的应用
2.探究冰和蜡熔时温度变规律的实验如图所示。
甲 乙
(1)如图甲所示,用水给试管中的蜡加热的好处是 。为完成本实验,还需要的测量工具是 。
(2)实验数据如下表所示,请你在图乙中画出冰熔的图像。
使蜡受热均匀
秒表
答案：如图所示
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
冰的温 度/℃ -20 -10 0 0 0 0 5 10
冰的 状态 固态 固态 固态 固液 共存 固液 共存 液态 液态 液态
蜡的温 度/℃ 35.0 40.0 45.0 49.5 54 58.3 62.5 66.6
蜡的 状态 固态 固态 固态 变软 变稀 液态 液态 液态
(3)分析表中数据会发现冰熔过程中温度 ,蜡熔过程中温度 。
保持不变
不断升高
在物理学中常采用数学图像方法,把物理现象或物理量之间的关系表示出来,如用温度—时间图像表达物态变中熔、凝固、沸腾的特点。涉及的图像有晶体(或非晶体)熔图像、凝固图像,水的沸腾图像等。图像法具有直观、形象、简洁和概括力强的优点。它能将物理情景、物理过程和物理状态以直观的方式呈现在我们面前。
2.下图是某种物质熔时温度随时间变的图像。根据图像中的信息判断,下列说法正确的是( )。
A.该物质为非晶体
B.该物质的熔点是80 ℃
C.该物质在第5 min时已全部熔
D.该物质在第10 min时是液态
B
3.如图所示的四幅图像中能反映晶体凝固特点的是( )。
A B C D
D
1.下列说法不正确的是( )。
A.春日清晨,草叶上形成露珠是液现象
B.夏天上午,教室里洒水利用汽吸热降温
C.深冬时节,树枝上出现雾凇是凝华现象
D.晚秋时节,太阳出来,雾散了是液现象
D
2.天气预报说北方有一股弱冷空气南下,珠江三角洲地区将会有一场小雨,气象台这样说的原因合理的是( )。
A.徘徊在本地的暖湿气流中有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷空气迅速液,形成降雨
B.冷空气中有大量的水蒸气,遇到徘徊在本地的暖湿气流,迅速液,形成降雨
C.冷空气把北方的降雨云团吹到了南方
D.珠江三角洲地区本来就是要下雨的,与冷空气的到来无关
A
3.某种物质熔或凝固时的温度变曲线如图所示,下列说法正确的是( )。
A.这是非晶体熔时的温度变曲线
B.这是晶体凝固时的温度变曲线
C.图中FG段表示物质在吸热
D.图中GH段表示物质处于液态
B
4.图甲是小凡做观察水的沸腾的实验。
(1)他的操作中,错误之处是 。
(2)纠正错误后,加热过程中,某一时刻温度计示数如图乙所示,此时温度为 ℃。
(3)分析图丙所示图像,可知水沸腾过程中,不断吸热,但温度 。
92
温度计的玻璃泡碰到了容器底
不变
甲
乙
丙
5.在探究冰熔时温度的变规律的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)实验时应将 (填“碎冰”或“整块冰”)放入图甲装置试管中,将试管放入装有水的烧杯中加热的优点是可以使冰 ,便于观察试管中冰的状态变。
(2)观察图乙,温度计的示数为 ℃。
(3)某同学根据记录的数据绘制了冰熔时温度随时间变的图像(如图丙所示),由图像可知:冰是 (填“晶体”或“非晶体”)。
受热均匀
碎冰
-3
晶体
6.(生活应用)阅读短文,完成填空。
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,上层的隔板上放着一些蔬菜,仔细观察后发现,有些蔬菜上带有一些小冰粒。把蔬菜从冰箱拿出放一会儿后,那些小冰粒就会消失,只剩下蔬菜叶上的小水珠。
(1)“白气”的形成是 (填“热锅”或“空气”)中的水蒸气 (填物态变名称)形成的小水珠。
热锅
液
(2)小冰粒的形成是水洗后蔬菜上的小水珠 形成的。小冰粒的消失是因为小冰粒 变成了小水珠。(均填物态变名称)
(3)下列事例中,为了防止熔和凝固产生不利影响的是 (填字母代号)。
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
凝固
熔
C (共31张PPT)
第三章 物态变
第3节 汽和液
关键能力训练
素养分层评价
必备知识导学
学习任务清单
序号 学习任务 核心素养
1 知道汽和液的概念 物理观念
2 通过探究活动了解液体沸腾时的现象,知道沸点的概念 科学探究
3 观察液体沸腾前后温度变的特点 科学探究
知识点一 汽和液
1.汽:物质从 变为气态的过程。汽有两种形式: 和
。
2.液:物质从 变为液态的过程。
例1 蒸蛋器是一种能够快速将鸡蛋蒸熟的生活小家电。如图所示,蒸蛋时水的温度升高,水 为水蒸气,水蒸气上升遇到鸡蛋,一方面直接对鸡蛋加热使鸡蛋的温度升高,另一方面水蒸气 放热,使鸡蛋的温度升高,两措并举,鸡蛋很快被蒸熟。(两空均填物态变名称)
液态
沸腾
汽
蒸发
液
气态
知识点二 沸腾
1.沸腾:液体 和 同时发生的剧烈汽现象。
2.探究水在沸腾前后温度变的特点。
【实验思路】通过将水加热至沸腾,测量水的温度,根据记录的数据绘制图像,得出水在沸腾前后温度变的特点。
【实验器材】烧杯、酒精灯、 、铁架台、陶土网、 、细线等。
【实验过程】组装实验器材如图所示,将温度计的玻璃泡全部浸入水中。不要碰到烧杯壁或烧杯底,仔细观察,在水温接近90 ℃时开始计时,每隔 0.5 min 记录一次数据,直到水沸腾4~5 min后为止。
内部
温度计
秒表
表面
时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 …
温度/℃ 90 91 92 93 94 94.8 …
根据实验数据绘制水沸腾前后温度—时间关系图像。
如图所示,观察记录水沸腾前与沸腾时水中气泡情况。
沸腾前
沸腾时
【实验结论】水在沸腾前,温度不断升高;水在沸腾时,温度 。
保持不变
3.水的沸腾是一种剧烈的汽现象,这时形成的大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的 散发到空气中。
4.各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫作沸点。不同液体的沸点 。
5.持续沸腾有两个条件: 、 ,二者需同时满足。
水蒸气
不同
温度达到沸点
持续吸热
例2 在课堂上同学们用小纸锅烧水,如图甲所示,为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢 带着这个问题,同学们开始探究水沸腾时温度变的特点。
甲
乙
丙
丁
(1)如图乙所示,在安装实验器材时,老师提醒大家固定夹A和B的高度都要适当,固定夹A高度适当的标准是保证能够用酒精灯外焰加热,那么固定夹B高度“适当”的标准是 。
(2)某个实验小组观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图丙中a、b所示,则图 是沸腾前的情况。
温度计的玻璃泡全部浸入水中,并且不能碰到烧杯底
b
(3)小组同学实验过程中绘制了如图丁所示的温度随时间变的图像,分析图像可知,水的沸点为 ℃,在沸腾过程中水的温度 。撤去酒精灯后,同学们发现水很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要不断 。
(4)小安学习了水的沸腾知识后,按老师的要求课后做了“纸锅烧水”实验(如图甲所示),他将适量的水倒入纸锅,用酒精灯加热,但纸锅并没有燃烧。这是因为水沸腾时的温度(水的沸点) (填“高于”或“低于”)纸的着火点,所以纸锅没有燃烧。
97
不变
吸热
低于
图示 现象 原因
同样湿的衣服,晾在阳光下干得 快,晾在阴暗处干得慢 液体的 越高,蒸发越快
同样湿的衣服在同一地方,展开晾干得快,叠在一起晾干得慢 液体的 越大,蒸发越快
同样湿的衣服挂在有风的地方干得快,挂在无风的地方干得慢 液体表面上的 越
快,蒸发越快
知识点三 蒸发
1.在 温度下都能发生的汽现象叫作蒸发。蒸发只发生在液体的 。
2.影响蒸发快慢的因素。
任何
表面
温度
表面积
空气流动
3.蒸发吸热制冷:液体在蒸发过程中,要从周围的物体(或自身)中 热量,使周围物体(或自身)的温度降低。
应用举例:
(1)医生常用酒精擦拭病人身体,酒精蒸发时从病人身体吸热,为高烧的病人降温。
(2)夏季,教室的地面洒水有除尘降温的作用。
吸收
4.蒸发与沸腾的比较。
汽分类 沸腾 蒸发
发生部位 在液体 同时发生 只在液体 发生
温度条件 一定温度(沸点) 任何温度
剧烈程度 剧烈 缓慢
影响因素 供热快慢 液体温度、液体表面积、液体表面上的空气流动等
温度变 吸收热量,温度不变 吸热降温
共同特点 都属于 现象,都是需要 热的过程
内部和表面
表面
汽
吸
知识拓展 蒸发快慢还与周围空气湿度有关,周围空气湿度越大,蒸发越慢。如夏天下雨前,人们往往感到特别闷热,这是因为空气湿度大,人身上的汗液难以蒸发。
例3 如图所示,一瓶刚从冰箱里取出的冰镇饮料,放置一会儿,瓶子的外壁会布满“水珠”,放置一段时间后“水珠”又消失了,下列说法正确的是
( )。
A.水珠是从瓶里渗漏出来的
B.水珠是空气中水蒸气液而成的
C.水珠形成过程需要吸收热量
D.水珠逐渐消失的过程要放出热量
B
知识点四 液
1.使气体液的方法有两种:一是 ;二是 。液石油气就是在常温下通过压缩体积的方法将气体液的,气体液后体积缩小,便于储存和运输。
2.液放热:液和汽是互逆的过程,汽过程要 热,液过程要 热。
降低温度
压缩气体的体积
吸
放
例4 下图是一款疗伤喷雾剂,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。
(1)喷雾剂使用的材料是氯乙烷。它的装瓶是采用 的方法使其在常温下液。
(2)使用时,对准伤口处喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速 (填物态变名称)的同时 大量的热,使人体受伤部位的温度 (填“升高”或“降低”),皮肤血管收缩,神经纤维传导速度变小,起到镇痛的作用。
汽
吸收
降低
压缩气体的体积
知识点一 汽和液
1.关于热现象,下列说法正确的是( )。
A.冰和石蜡在熔过程中,温度都在不断升高
B.初冬,教室窗户玻璃上常出现“水珠”,“水珠”出现在玻璃的内侧
C.蒸发和沸腾是液的两种形式
D.烧水时从壶嘴冒出的“白气”是水蒸气
B
知识点二 沸腾
2.如图所示,煮鸳鸯火锅时会观察到红汤先沸腾。下列说法正确的是
( )。
A.红汤的沸点比清汤的沸点低
B.红汤液面上有一层油脂,减少了热量散失
C.火锅沸腾后,继续加热,温度仍然在升高
D.火锅上方冒“白气”,是一种汽现象
B
知识点三 蒸发
3.如图所示,小明剥开冰棍包装纸时看到冰棍冒“白气”,这是空气中水蒸气遇到冰棍周围的低温环境 (填物态变名称)形成的小水珠。小明刚从游泳池里出来后会感觉特别冷,这是因为他身上的水蒸发需要 (填“吸热”或“放热”);他环抱双臂,是为了减小水的表面积从而
(填“加快”或“减慢”)水的蒸发。
液
减慢
吸热
知识点四 液
4.随着人们生活水平的提高,近年来市集上的小吃零食花样翻新,比如炒酸奶、炒冰。最初“炒酸奶”的制作是将-196 ℃的液态氮与酸奶、果仁等倒入容器中,液态氮迅速 吸收大量的热,使酸奶迅速 成块(以上均填物态变名称)。日常液态氮是在降低温度的同时通过
的方法液储存在罐中的。
汽
凝固
压缩气体的体积
1.我国劳动人民在生产生活中创造性运用物理知识的情景如图所示。对图中所蕴含的物理知识,下列说法错误的是( )。
A.图甲中冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔而形成的
B.图乙中在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪,是因为盐可以降低冰雪的熔点
C.图丙中北方冬天在菜窖里放几桶水,利用了水凝固放热,防止菜被冻坏
D.图丁中夏天中午洒水车洒水降温,是利用水液吸热降低温度
D
甲
乙
丙
丁
2.如图所示,烧瓶内的水沸腾后停止加热,水停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,瓶内的水会发生的现象和解释正确的是( )。
A.不再沸腾,因为水温下降低于沸点
B.重新沸腾,因为瓶内气压减小导致水的沸点降低
C.不再沸腾,因为水无法从外界吸热
D.重新沸腾,因为瓶内气压增大导致水的沸点升高
B
3.古代蜀地人使用的“夹瓷盏”省油灯如图所示。省油灯的灯体如坦口碗状,为上下夹层,上面一层为盛油的油盏,油盏下腹部中空,在其腰部开出一小孔,从小孔处向夹层中注入冷水。其原理是利用夹层里的水可以
(填“降低”或“提高”)油的温度,使油蒸发 (填“加快”或“减慢”),达到省油的目的。
降低
减慢
4.据《天工开物》记载,可从朱砂矿石中提炼水银(液态汞)。给密闭锅内的朱砂矿石加热,倒扣的锅壁上会布满水银,在倒扣锅壁上形成水银时,发生的物态变是 。
5.(生活应用)如图所示,用电蒸锅蒸馒头时,电热丝加热使水 (填物态变名称),产生高温水蒸气,高温水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量水蒸气发生 (填物态变名称)现象, (填“吸收”或“放出”)很多热量。
液
汽
液
放出
6.无论盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上,常常有小水珠附着在上面。夏天,小水珠附着在玻璃的 表面;冬天,小水珠附着在玻璃的 表面。(均填“内”或“外”)
外
内
7.小明和小宇用相同的装置来探究水沸腾的实验,如图甲所示。
(1)在安装温度计时,玻璃泡碰到了烧杯底,此时应适当将 (填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,此时的水温为 ℃。
A处向上
84
(3)小明根据实验数据画出的水的温度随时间变的图像如图丙中a所示,由图像可知,在当时的条件下水的沸点是 ℃。小宇画出的图像如图丙中b所示,造成图像不同的原因是 。
(4)生活中,常把碗放在锅里的水中蒸食物,如图丁所示,当锅里的水沸腾以后,碗中的水 (填“会”或“不会”)沸腾。
99
水的质量不同
不会
8.物理老师带领同学们一起探究影响液体蒸发快慢的因素实验:将等量的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中,把常温下3张完全相同的湿巾(其中一张对折)分别贴在三个锥形瓶的外壁,标记为①、②、③,并将它们放在电子秤上,此时三个电子秤的示数相同。一段时间后(外界环境相同),电子秤的示数如图甲中 A、B、C 所示。
甲
乙
(1)通过 (填字母代号)两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的温度有关。
(2)通过 B、C 两图的对比,可以验证液体蒸发的快慢与液体的 有关。
(3)实验中利用电子秤的示数判断液体蒸发的快慢,用到的物理研究方法是 法。
A、B
表面积
转换
A
B
C
D
(4)物理老师还想测定液体蒸发时吸放热的情况,他将湿巾平铺在薄铁片上,用电子温度计实时监测图乙中薄铁片底部的温度变情况。下列图像中能比较正确地反映温度计示数随时间变的是 (填字母代号)。
A (共27张PPT)
第三章 物态变
第2节 熔和凝固
关键能力训练
素养分层评价
必备知识导学
学习任务清单
序号 学习任务 核心素养
1 能区别物质的气态、液态和固态三种形态;知道熔和凝固的概念 物理观念
2 知道晶体和非晶体的区别;知道晶体的熔点和凝固点 物理观念
3 通过实验探究,了解熔和凝固过程中的吸热和放热现象 科学探究
4 理解熔和凝固图像的物理意义;能根据图像区分晶体和非晶体 科学探究
知识点一 物态变
1.物质常见的三种状态: 、 和 。
2.物态变: 。
例1 下列成语有关物态变的是( )。
A.斗转星移 B.冰雪消融
C.木已成舟 D.斩钉截铁
固态
液态
物质各种状态间的变
气态
B
知识点二 熔和凝固
1.熔:物质从 态变成 态的过程。例如,冰块慢慢变成水、糖变成糖浆等。
2.凝固:物质从 态变成 态的过程。例如,水结冰、铁水变成铁锭等。
3.研究固体熔时温度的变规律。
固
液
液
固
【实验器材】酒精灯、铁架台、陶土网、烧杯、水、试管、海波、石蜡、搅拌棒、 、 。
【实验过程】组装实验器材如上图所示。把海波和石蜡分别放入内有温度计的试管中,再把试管放入盛有水的烧杯里,用酒精灯加热,并用搅拌棒不断搅动,当温度计的示数升至 40 ℃时,每隔1 min 记录一次温度,并记下不同时刻海波和石蜡的状态变情况。
【实验图像】
温度计
海波的熔
石蜡的熔
秒表
【实验结论】海波:熔前吸热,温度不断升高,熔时温度 ,熔后温度继续升高。
石蜡:熔过程中吸收热量,温度 。
不变
升高
4.研究液体凝固时温度的变规律。
对液态海波停止加热后,液态海波温度逐渐降低,当温度降低到48 ℃ 时,液态海波开始凝固。在凝固过程中,海波的温度保持不变,直至凝固完毕,温度才会继续下降。石蜡的凝固过程则不同,停止加热后,石蜡由稀变稠,又变成固态,温度不断降低。
例2 某物质发生某种物态变时的温度变曲线如图所示,下列说法正确的是( )。
A.图像为非晶体熔时的温度变曲线
B.图像为晶体凝固时的温度变曲线
C.图像中FG段表示物质在吸热
D.图像中GH段表示物质处于液态
B
知识点三 熔点和凝固点
1.晶体和非晶体。
晶体:在熔过程中尽管被不断加热,温度却 ,有固定的熔温度的固体。常见物质有海波、冰、萘、食盐及各种金属等。
非晶体:在熔过程中,只要不断地吸热,温度就不断地 ,没有固定的熔温度的固体。常见物质有石蜡、玻璃、松香、沥青等。
2.熔点和凝固点。
熔点:晶体熔时的 。
凝固点:液体凝固形成 时的温度。
保持不变
上升
温度
晶体
项目 晶体 非晶体
熔点和凝固点 有 没有
熔条件 温度达到熔点,继续吸热 吸热
熔过程 吸收热量,温度不变 吸收热量,温度升高
凝固条件 温度降到凝固点,继续放热 放热
凝固过程 放出热量,温度不变 放出热量,温度降低
熔图像
凝固图像
3.晶体与非晶体的比较。
例3 在探究晶体熔和凝固规律的实验中,绘制出了如图甲所示的图像。
(1)如图乙所示,实验时,组装器材要以 (填“从上到下”或“从下到上”)的顺序;不直接将装有晶体的试管放在酒精灯上加热,而是放入盛有水的烧杯中加热,这样做的好处是 。
从下到上
使晶体受热均匀
甲
乙
(2)图甲中,晶体的熔过程是 段(用图中字母表示)。熔过程经历了 min,此过程中晶体处于 状态,此过程中晶体
(填“吸”或“放”)热。
(3)图甲中,晶体在E点是 态,在G点是 态。(均填“固”或“液”)
(4)由图像知该晶体的熔点和凝固点 (填“相同”或“不相同”)。
BC
3
固液共存
甲
液
固
相同
吸
知识点四 熔吸热 凝固放热
1.晶体在熔时虽然温度不变,但是必须对它继续加热,熔过程才能完成。可见,晶体在熔过程中吸收的热量,不是用来升高温度的,而是用来完成熔的。
2.非晶体熔时也要吸收热量,凝固时需要放出热量。
3.应用举例。
(1)高烧的病人用冰袋降温,在这个过程中冰 。
(2)在北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常会在菜窖里放几桶水,这应用了水 ,使菜窖内的温度不会太低。
熔吸热
凝固放热
例4 秋天是螃蟹成熟的季节。如图所示,人们将结了冰的矿泉水和螃蟹一起放在泡沫塑料箱中,从而制成了一个简易“冰箱”,实现了在运输过程中给螃蟹保鲜的目的。这样做的原因是( )。
A.低温的冰升温吸热和熔需要放热
B.矿泉水降温和结冰需要放热
C.低温的冰升温和熔需要吸热
D.矿泉水降温和熔需要吸热
C
知识点一 物态变
1.物质各种状态间的变叫作物态变,例如冬天河水结冰,是液态水变为固态冰。下列三个变中属于物态变的是——————(选填序号),请你仿照示例,写出物态的变情况:——————————————————————————————————————————————————————————————————————————。
①钢锭在高温下成钢水 ②铁块在炉火中被烧红 ③玻璃杯被打碎了
①
变为液态的钢水
钢锭在高温下成钢水,是固态的钢锭
知识点二 熔和凝固
2.(传统文)我国古代科技著作《天工开物》中, 对釜的铸造有 “铁如水,以泥固纯铁柄杓从嘴受注”(如图所示)这样的记载。其中“铁如水”描述的物态变是 。
熔
知识点三 熔点和凝固点
3.关于熔和凝固,下列说法正确的是( )。
A.每种固体都有自己的熔点
B.同一种晶体的熔点和凝固点不同
C.非晶体在熔过程中不需要吸热
D.冰的温度升高到0 ℃,它不一定会熔
D
4.某合金材料,将它长时间握在34 ℃的手中不熔,而放在 60 ℃的水中会熔。则该合金的熔点可能是( )。
A.16 ℃ B.30 ℃
C.47 ℃ D.70 ℃
C
知识点四 熔吸热 凝固放热
5.(生活应用)有一种“55 ℃水杯”,将沸水倒入这种杯中摇一摇,便可使水温快速变为55 ℃并在一定时间内保持温度不变。这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒,这种颗粒是 (填“晶体”或“非晶体”),使沸水降温利用了它 的特点。
晶体
熔吸热
1.(传统文)西周晋侯鸟尊是我国青铜器中罕见的珍品,是山西省博物院的“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( )。
B
A.将蜡加热到液态是熔过程,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固过程,需吸收热量
D.青铜和蜡熔过程中,温度均保持不变
2.在降雪来临之际,某市政下发了“以雪为令、雪停路净”的命令,要求全市相关部门做好及时融雪、除雪工作,保障百姓的安全出行。下列有关雪的说法正确的是( )。
A.大雪过后,万籁俱寂,是因为声音在传播过程中被大雪吸收了一部分
B.在雪中撒融雪剂是为了提高雪的熔点
C.谚语“雪后寒”,是因为雪熔过程中需要放热,有降温作用
D.若环境为0 ℃,则雪可以熔
A
3.以下物质全部属于晶体的是( )。
A.食盐、冰、铜、沥青、玻璃
B.冰、食盐、海波、水晶、铜
C.冰、食盐、海波、水晶、橡胶
D.食盐、冰、铜、玻璃、橡胶
B
4.图甲为某物质的凝固图像,从图中可知,以下说法正确的是( )。
A.该物质一定是冰
B.该物质是非晶体
C.第17 min时该物质处于固液共存态
D.将装有冰水混合物的试管放入正在熔的该物质中(如图乙所示),则试管内冰的质量将不变
C
甲
乙
5.由于出现高温天气,道路上的沥青被烤,斑马线变得扭曲模糊,如图所示。关于这个情景的说法正确的是( )。
A.沥青被烤属于熔现象
B.沥青属于晶体
C.沥青被烤的过程中放热
D.沥青被烤时其温度不变
A
6.把10 ℃的固态金属镓(如图甲所示)放入图乙的装置中并进行加热,水的温度恒定,为50 ℃,测得镓的温度随时间变的图像如图丙所示。第 8 min时,镓已完全变成了液态,则( )。
A.镓的熔点为30 ℃
B.镓的熔时间为16 min
C.由实验数据可以判断镓的沸点为50 ℃
D.镓在熔的过程中不需要吸热
甲
乙
丙
A
7.小明用水浴法探究某固体熔的特点。小明将装有该固体的试管放入热水中,用温度计A、B分别测量固体和热水的温度,如图甲所示。每隔 15 s记录一次温度计的示数。
(1)实验中用水浴法对固体加热的好处是————————————————————
————————————————————————————————————————————。
(2)15 s时温度计的示数如图乙所示,此时热水的温度为——————℃。
慢,便于记录实验温度
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固体受热均匀,且温度变比较
(3)根据温度计A和B的示数,绘制的固体和热水的温度随时间变的图像如图丙所示,由图像可知,该固体是 (填“晶体”或“非晶体”),原因是 。
(4)由图丙可知,该固体的升温特点是 。
(5)实验完成后,将温度计从热水中抽出来,到温度计上的水刚好全部蒸发完毕的过程中,温度计B的示数变是 。
晶体
晶体熔时具有固定的熔点
先升高后保持不变
先变小后变大最后不变 (共11张PPT)
第三章 物态变
第5节 跨学科实践:
探索厨房中的物态变问题
项目式学习单
素养分层评价
课标知识导学
一、课标要求
1.经历物态变的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变过程中的吸热和放热现象。
2.能运用物态变知识说明自然界和生活中的有关现象。
二、学以致用
1.研究冰箱内的温度分布情况。取一支酒精温度计(精确度要高一些,最好分度值为0.1 ℃),在温度计的玻璃泡上裹一小团湿棉花,分别测量冷藏室最上层、中层、最下层以及冷冻室的温度。每次测量时间为5 min,取出温度计后迅速读取示数,并将读数记录在下表中,连测三次,取平均值。说说你的发现。
次数 冷藏室最上 层温度/℃ 冷藏室中层温度/℃ 冷藏室最下层 温度/℃ 冷冻室
温度/℃
近门处 中部 近后壁处
1
2
3
平均值
2.制作冻豆腐:将一块新鲜豆腐装在盘子里,放入冰箱的冷冻室内,一两天后新鲜豆腐就变成冻豆腐了。取出冻豆腐,解冻后,将其切成小块,并与未冰冻过的新鲜豆腐相比较,看看有什么不同。请解释你所看到的现象,并与同学交流你的看法。
项目主题:在探索厨房中烹饪 涉及的物态变。
材料选择:
1.找一些烹饪食材的厨具,例如: 。
2.在冰箱冷冻室找一种需要解冻的食材,例如: 。
3.要用炸、煮和蒸等不同的方式烹饪食材,你需要的加热介质有 。
4. (其他材料),其作用是 。
5. (其他材料),其作用是 。
备注:如不需要其他材料,第4、5可以不用填。
项目实施:
1.在解冻食材的过程中,你观察到食材出现了哪些现象,其中涉及哪些物态变
2.为了煮熟食材,需要提前烧水一段时间,水在沸腾前后出现了哪些现象
3.水沸腾后,将食材放入沸水中,但煮熟食材是需要一定时间的。在水沸腾后,应该加大火力还是减小火力 请说说你的操作方式以及这样操作的原因。
4.在采用蒸的方式烹饪食材时,水沸腾后打开锅盖,会出现大量“白雾”,此时须注意避开水蒸气,以免烫伤。请你从物态变的角度解释“白雾”出现的原因,以及为什么沸腾产生的水蒸气容易造成烫伤。
5.在采用炸的方式烹饪食材时,如果不小心将水洒入高温的食用油中,会出现什么现象 请你从物态变的角度解释出现该现象的原因。
6.如需补充其他实验操作,请填写在下面横线上。
注意:在家中实验前,请确保你处于安全的操作环境中,并能正确使用各种厨具,家中还应有成年人在场,操作时须注意避免烫伤!
展示交流:
1.厨房里存在很多物态变现象。烹饪肉片时,将肉片直接放入热油里爆炒,会将肉片炒焦,失去鲜味;厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中,再放到热油里爆炒,炒出的肉片又嫩又鲜,主要是因为淀粉包裹在肉片表面,导致肉片内部的水分不容易发生 (填物态变名称)。炒菜比炖菜温度高,导致炒的菜容易焦,这是因为油的 比水的高。进入厨房操作要防止被水蒸气烫伤,这是因为同样温度的水蒸气 (填物态变名称)成水时会 热,水蒸气对人体造成的烫伤比沸水更严重。
汽
沸点
液
放
2.厨房里处处都有物态变。
(1)水壶烧水的情景如图甲所示,水沸腾时,水中会出现大量气泡,且气泡在上升过程中体积 (填“变大”“变小”或“不变”),此时气泡内的是 (填“水蒸气”或“空气”);壶嘴上方的“白气”是水蒸气 (填物态变名称)形成的。
变大
水蒸气
液
(2)如图乙所示,从冰箱冷冻室里拿出一块冻肉,过一会儿看到其表面有一层“白霜”,这是一种 现象;用湿手触摸冻肉,片刻后会感觉手指被“粘”住了,这是因为手上的水遇冷 成冰,与冻肉连在了一起。(均填物态变名称)
(3)如图丙所示,新鲜的豆腐经冷冻再解冻以后,会出现许多小孔,小孔产生的原因是豆腐里的水 (填“先凝固后汽”“先汽后凝华”或“先凝固后熔”)。
(4)如图丁所示,一盆撒有少量干冰的海鲜“仙雾”缭绕,海鲜上的“仙雾”是由于干冰 吸热而导致周围空气中的 液形成的小水珠。
凝华
凝固
先凝固后熔
升华
水蒸气
3.成语“扬汤止沸”是指:把正在沸腾的水从锅中舀出来,再从高处倒回可以阻止锅中的水沸腾。请利用物态变的知识回答下列问题。
(1)舀出来的水在下落过程中温度为什么能降低
(2)倒回的水为什么能阻止锅中的水沸腾
答案：正在沸腾的水从高处倒下时,水与空气的接触面积增大,水表面的空气流动加快,舀出来的水蒸发加快,蒸发吸热使水的温度降低
答案：温度降低的水倒回锅里,使整锅水的温度低于沸点,故锅中的水停止沸腾
