(共21张PPT)
第三部分 热 学
第一轮 中考考点梳理
第四讲 物态变化
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。
5. 【测量类学生必做实验】用常见温度计测量温度。
6. 【探究类学生必做实验】探究水在沸腾前后温度变化的特点。
物
态
变
化
温度
1. 含义:表示物体的 冷热 程度。
2. 常用单位
冷热
摄氏度 ,符号: ℃ 。
规定:在1个标准大气压下,把冰水混合物的温度定为 0 ℃,沸水的温度定为 100 ℃,它们之间分为100等份,每一等份代表 1 ℃。
摄氏度
℃
0
100
1
物
态
变
化
3. 常
用的
液体
温度
计
用途:测量 温度 的工具。
原理:根据液体 热胀冷缩 的规律制成。
使用
温度
热胀冷缩
一看:看清温度计的测量范围和 分度值 ,被测温度不能超过它的测量范围。
二放:温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,玻璃泡不能接触容器底或 容器壁 。
三读:等示数稳定后读数,读数时玻璃泡 不能 (选填“能”或“不能”)离开被测液体,视线要与液柱的液面 相平 。
分度值
容器壁
不能
相平
玻璃体温计:测量范围是 35~42 ℃ ,分度值是 0.1 ℃,
使用前要把水银甩下去,读数时能离开人体。
35~42 ℃
0.1
物
态
变
化
熔化
4. 变化过程:固 液。例:冰雪消融。
5. 固体可分为 晶体 和非晶体。晶体在熔化过程中,温度 不变 ,晶体熔化时的温度叫作 熔点 。
非晶体在熔化过程中,温度 升高 。
晶体熔化图像 非晶体熔化图像
6. 吸放热: 吸热 。
晶体
不变
熔点
升高
吸热
物
态
变
化
凝固
7. 变化过程:液 固。例:冰的形成。
8. 晶体在凝固过程中,温度 不变 ;非晶体在凝固过程中,温度 降低 。
9. 吸放热: 放热 。
不变
降低
放热
晶体凝固图像 非晶体凝固图像
沸腾是在液体 内部 和 表面 同时发生的 剧烈 汽化现象。
液体在沸腾过程中,温度 不变 。
液体沸腾时的温度叫作 沸点 。液体上方的气压越大,沸点越高。
物
态
变
化
汽化
10. 变化过程:液 气。例:云开雾散。
11. 方式
蒸发:在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。蒸发的快慢与液体的 温度 、 表面积 以及液面上方空气的 流动速度 有关。
12. 吸放热: 吸热 。
沸腾:
温度
表面积
流动速度
内部
表面
剧烈
不变
沸点
吸热
物
态
变
化
液化
13. 变化过程:气 液。例:雾、露、“白气”的形成。
14. 吸放热: 放热 。
15. 液化的方式: 降低温度 和 压缩体积 。
放热
降低温度
压缩体积
升华
16. 变化过程:固 气。例:樟脑丸变小,灯丝变细等。
17. 吸放热: 吸热 。
吸热
凝华
18. 变化过程:气 固。例:霜、雪、雾凇的形成。
19. 吸放热: 放热 。
放热
考点一 温度和温度计
在测量水的温度时,甲、乙、丙三位同学按如图所示的方法读数,其中正确的是 乙 ,此时水的温度是 42 ℃。甲同学的读数方法会使测量结果偏 大 。
乙
42
大
同步变式拓展
1. 如图所示的仪器是实验室常用的液体温度计,它的测量范围是 -20~102 ℃ ,分度值是 1 ℃ ,该图中显示的温度为 25 ℃。液体温度计的测温原理是 液体的热胀冷缩 。
(第1题图)
- 20~
102 ℃
1 ℃
25
液体的热胀冷缩
考点二 识别生活中的物态变化
水通过各种物态变化在自然界中不停地循环,使自然界有了雨、露、雾、霜和雪等千姿百态的奇观,让四季丰富多彩。下列说法错误的是( B )
A. 温暖的春天,冰雪消融,这是熔化现象,需要吸热
B. 炎热的夏天,河水在阳光下变成水蒸气,这是汽化现象,需要放热
C. 凉爽的秋天,路边的草或树叶上结有晶莹的露珠,这是液化现象,需要放热
D. 寒冷的冬天,水蒸气在高空急剧降温变成雪花,这是凝华现象,需要放热
B
同步变式拓展
2. 如图,在塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排出空气后把袋口扎紧,放入热水中,塑料袋鼓起,该过程中酒精发生的物态变化是 汽化 ,
此过程中酒精 吸收 热量。
(第2题图)
汽化
吸收
考点三 探究固体熔化、液体凝固的特点
小军在实验室探究冰的熔化规律。
(1)利用如图甲所示装置进行实验,试管中装有适量的碎冰,下列操作能使碎冰受热均匀的有 AB 。
A. 加热过程中不断搅拌
B. 水浴法加热
C. 温度计的玻璃泡浸没在碎冰中
(2)图乙是某时刻温度计的示数,为 -2 ℃。
AB
-2
(3)根据记录的数据绘制了如图丙所示温度随时间变化的图像。由图可知,冰属于 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”);在第4 min时,该物质处于 固液共存态 (选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(4)继续加热,直至烧杯中的水沸腾一段时间,小军根据记录的数据绘制了如图丁所示的图像。当烧杯里的水沸腾时,试管里的水 不 会 (选填“会”或“不会”)沸腾。由图像可知,此时液面的气压 低于 (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
晶体
固液共存态
不会
低于
同步变式拓展
3. (2025·福建)防冻液是一种用于汽车发动机冷却系统的特殊液体。为判断某防冻液在最低气温为-25 ℃的某地区能否使用,利用图甲装置进行实验。
(1)烧杯中装有适量防冻液,置于制冷剂中,用温度
传感器每隔1 min记录防冻液的温度,绘制温度随时间
变化的图像,如图乙。观察到14~20 min防冻液处于固
液共存状态,分析图像可知:防冻液在凝固过
程中温度 保持不变 ,凝固点为 -35 ℃,
由此判断该防冻液 能 在该地区使用。
(2)装制冷剂的容器外壁出现霜,这是空气中
水蒸气 凝华 形成的小冰晶。
保持不变
-35
能
凝华
考点四 探究水在沸腾前后温度变化的特点
(2024·重庆B卷)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 87 ℃。
87
(2)A、B两组同学用相同的加热装置完成实验后,画出的图像分别如图乙中的a、b所示。分析图像可知:水在沸腾过程中温度 不变 ,A组同学所用水的质量更 小 。
不变
小
(1)要完成这个实验,已准备有烧杯、酒精灯、铁架台、陶土网、温度计,还需要的测量工具是 秒表 。
(2)组装器材时,酒精灯应 点燃 (选填“点燃”或“不点燃”)。
(3)下列图中,表示水沸腾的图是 D (填序号)。
秒表
点燃
D
(4)水沸腾后,可看到烧杯中有“白气”冒出,“白气”是 B (填序号)。
A. 水蒸气 B. 小水珠
(5)实验时在烧杯上加盖纸片,这种做法的优点是 减少热量散失,缩短加热时间 。
(6)实验时,若还要适当缩短实验时间,则可行的一种方法是 提高水的初温(减少水的质量等) 。
B
减少热量散失,
缩短加热时间
提高
水的初温(减少水的质量等)
同步变式拓展
4. 在探究“水的沸腾特点”的实验中,当水温升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,部分数据记录如下表:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水的温度/℃ 90 92 94 98 98 98 98 98
甲
4. (1)某次数据没有记录,当时温度计的示数如
图甲所示,为 96 ℃。
(2)根据表中实验数据,可知水的沸点是 98 ℃;由水的沸点可判断出做实验时当地的大气压 低于 (选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
96
98
低于
(3)实验中观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图乙a、b所示。图 b 是水在沸腾前的情景,这时气泡在上升过程中大小发生变化的主要原因是 气泡上升过程中遇冷收缩,同时气泡中的水蒸气遇冷变成小水珠,气泡减小 。
(4)通过实验观察,可得出水的沸腾特点是 吸 收热量 度保持不变 。
b
气泡上升过程中遇冷收缩,同时气泡中的水蒸气遇
冷变成小水珠,气泡减小
吸收热量,温度保持不变
(5)由实验数据绘出水的温度与时间的关系如图丙中的图线a所示,若其他条件不变:①仅增加水的质量;②仅增大液面大气压强;③增加水的质量的同时减小液面大气压强。这三种情况中,温度与时间的关系图线分别对应 c 、 b 和 d 。(均选填图中“a”“b”“c”或“d”)
c
b
d
(6)*如图丁所示,a容器内装有水,b试管内也装有水,并通过a容器密封盖上的孔插入a容器的水中,且b试管与密封盖紧密接触。现给a容器加热,则经过一段时间后, C 。
A. a容器内的水先沸腾
B. a容器、b试管内的水同时沸腾
C. b试管内的水先沸腾
D. a容器内的水会沸腾,b试管内的水不会沸腾
C (共20张PPT)
第三部分 热 学
第五讲 内能与热机
第一轮 中考考点梳理
课标要求
1. 知道常见的物质是由分子、原子构成的。
2. 知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点,知道分子动理论的基本观点。
3. 了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
4. 通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
5. 了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
6. 从能量转化和转移的角度认识效率。
内
能
与
热
机
比热容
1. 定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的 温度 乘积之比,用符号 c 表示。单位: J/(kg·℃) 。
2. 理解:①比热容是物质的一种特性,与物体的质量、温度、吸放热多少无关;②比热容与物质的种类、状态有关。
3. 常见物质中比热容较大的是 水 。应用:用冷水冷却发动机、用热水取暖等。
4. 热量计算:Q吸= cmΔt ,吸热时:Δt=t-t0,放热时:Δt=t0-t。
温度
c
J/(kg·℃)
水
cmΔt
内
能
与
热
机
分子动理论
5. 内容:
①常见的物质是由大量分子、原子构成的。
②分子在不停地做 无规则 运动。
③分子间存在相互作用的 引力 和 斥力 。
无规则
引力
斥力
6. 扩散
现象
定义:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,也表明分子间存在 间隙 。
影响因素:温度越高,扩散越 快 ,分子运动越剧烈 。
间隙
快
内
能
与
热
机
内能
7. 定义:构成物体的所有分子,其热运动的 动能 与 分子势能 的总和。
8. 一切 物体在 任何 温度下都有内能。物体的内能永不为零。
9. 内能与机械能不同。机械能与整个物体的运动情况有关,内能与物体内部 分子的热运动 和 分子之间的相互作用 情况有关。
10. 同一物体的内能与温度有关,温度升高,物体的内能
一定 增加;内能增加,物体的温度 不一定 升高(例如:晶体熔化)。
动能
分
子势能
一切
任何
分子的热运动
分子之间的相互作用
一定
不一定
内
能
与
热
机
内能
11. 改
变方式
做功:实质是能量的 转化 。
转化
热传递
实质是能量的 转移 。
条件:不同物体或同一物体的不同部分
存在温度差。
转移方向:从高温物体向低温物体转移,并.不.是.内.能.多.的.传.给.内.能.少.的.。
转移
两种方式是
等效 的
等效
12. 热量
定义:热传递过程中,传递的热的多少。
温度、热量、内能的区别:见本讲例3[方法指导]。
内
能
与
热
机
热机
13. 定义:把内能转化为 机械 能的装置。
14. 内燃机:常见的有汽油机和柴油机。压缩冲程中 机械 能转化为 内 能,做功冲程中 内 能转化为 机械 能。
机械
机械
内
内
机
热值
15. 定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其 质量 之比,用符号q表示。单位: J/kg或J/m3 。
16. 理解:①热值是物质的一种特性;②热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等无关。
17. 热量计算:Q放= qm (固体、液体燃料)或Q放= qV (气体燃料)。
质量
J/kg或J/m3
qm
qV
18. 定义:用来做 有用功 的这部分能量,与燃料 完全燃烧 放出的热量之比。
19. 计算公式:η=。热机的效率 不能 达到100%。
内能
与
热机
热机
效率
有用功
完全
燃烧
不能
考点一 比热容及其应用
小姜利用如图甲所示的装置比较不同物质吸热的情况。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 秒表 (填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是通过比较 加热时间 来比较物质吸收热量的多少。
秒表
加热
时间
(3)实验中选取初温不同、 质量 相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较 升高的温度 来比较不同物质吸热能力的强弱。
(4)如图乙所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中 B (选填“A”“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图丙所示,为 66 ℃。
质量
升高的温
度
B
66
(5)部分实验数据如下表所示,分析数据可得出结论: 水 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min 0 1 2 3 4 … 10
水的温度/℃ 30 34 38 42 46 … 70
煤油的温度/℃ 10 18 26 34 42 … 90
水
同步变式拓展
1. 下列事例中,与“水的比热容大”这一特性无关的是( B )
A. 汽车的发动机用水循环冷却
B. 夏天,在室内地上洒水感到凉爽
C. 沿海地区的昼夜温差不大,沙漠地区的昼夜温差很大
D. 供暖系统使用热水循环供暖
B
考点二 分子动理论
(2025·南开)下列说法中正确的是( A )
A. 食用盐在腌菜时比在炒菜时扩散慢
B. 梧桐飘絮说明分子在不停地做无规则运动
C. 海绵能被压缩说明分子之间有空隙
D. 酒精与水混合时体积减小说明分子间有引力
A
考点三 内能及改变内能的方式
关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( C )
A. 物体的温度越高,放出的热量越多
B. 物体的内能增加,一定是外界对其做了功
C. 物体的温度升高,内能一定增加
D. 物体吸收了热量,它的温度一定升高
C
【方法指导】 运用列表比较法来辨别温度、热量、内能:
温度 热量 内能
定义 宏观上:表示物体的冷热程度 微观上:反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度 在热传递过程中,传递内能的多少,是能量转移的量度 物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和
表述 “降低”“升高”“不变” “放出”“吸收”,不能说“含有”“具有” “有”“具有”“增大”“减小”
温度 热量 内能
单位 摄氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J)
联系 1.物体吸热,内能增加,温度不一定升高(如晶体的熔化过程、液体的沸腾过程) 2.物体放热,内能减少,温度不一定降低(如晶体的凝固过程) 3.物体温度升高,内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功 4.物体温度降低,内能减少,可能是放出了热量,也可能是物体对外界做了功
同步变式拓展
2. 下列改变物体内能的方式与其他三个不同的是( B )
A. 向下压缩空气 B. 加热食用油
C. 从斜坡滑下 D. 热机压缩冲程
B
3. (2025·八中)重庆美食中涉及很多物理知识,以下分析正确的是( D )
A. 开大火煮火锅可以让沸腾的火锅汤温度升高
B. 煮酸辣粉的时候是通过做功的方式让酸辣粉的内能增加
C. 煮小面时用的铁锅的比热容比水的大,锅上方冒出的“白气”是液化现象
D. 路过烤鱼店就能闻到烤鱼香味是因为分子的热运动
D
考点四 热量的计算
食用油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间。用天然气将质量为0.014 kg的食用油从室温20 ℃加热到170 ℃,天然气完全燃烧释放出的热量有56%被食用油吸收,则食用油吸收了 4 200 J热量,燃烧了 10-4 m3的天然气。[c食用油=2.0×103 J/(kg·℃),q天然气=7.5×107 J/m3]若将这些天然气用来给质量为40 g、初温为80 ℃的水加热,则水的温度上升了 20 ℃。[假设加热效率不变,当地的气压等于标准大气压,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
4 200
10-4
20
考点五 热机的效率
(2025·江苏)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,如图为一辆我国设计制造的氢能源公交车。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q氢=1.4×108 J/kg ]问:
(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧,若放出的热量全部被水吸收,可以使质量为1 t的水温度升高多少?
解:(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=m氢q氢=0.3 kg×1.4×108 J/kg=4.2×107 J
若放出的热量全部被水吸收,则Q吸=Q放=4.2×107 J
可以使水升高的温度:Δt===10 ℃
(2)此氢能源公交车以140 kW的恒定功率匀速行驶,汽车的速度为20 m/s,如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得热量的60%用来做机械功,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长的距离?
解:(2)由η=×100%可知,公交车所做机械功:
W=Q放η=4.2×107 J×60%=2.52×107 J
公交车的行驶功率:P=140 kW=1.4×105 W
由P=可知,公交车匀速行驶的时间:t===180 s
则这些热量能让该公交车匀速行驶的距离:
s=vt=20 m/s×180 s=3 600 m