课件74张PPT。 物质科学(一)
物质的特性分块讲解一 物态变化【知识回顾】
1.熔化和凝固
(1)物质从_____转变成_____的过程叫熔化。物质从
_____转变成_____的过程叫凝固。固态液态液态固态(2)晶体熔化和凝固过程的特点:晶体在熔化过程中要
吸收热量且温度保持不变,晶体熔化时的温度称为熔
点;晶体在凝固过程中要放出热量,温度也保持不变,
晶体凝固时的温度称为凝固点。对于同种晶体来说熔
点与凝固点相同。晶体熔化的条件: ①温度到达_____,
②继续吸热。晶体凝固的条件:①温度到达凝固点,
②继续放热。熔点(3)晶体和非晶体的主要区别:晶体有_____的熔点,
而非晶体_____熔点。
(4)物质的熔化和凝固过程温度随时间变化情况可以
绘制成熔化、凝固图像。在熔化和凝固图像中也可
以判断晶体和非晶体。一定没有2.汽化和液化
(1)汽化。
①物质从液态变为气态的过程叫汽化。汽化的两种方
式是_____和_____。
②蒸发是只发生在液体表面的平缓的汽化现象,蒸发
能在任何温度下进行。影响蒸发快慢的因素有:液体
的_____、液体的_______和液体表面上方空气的流动
_____,还与液体的种类有关。蒸发有致冷作用。蒸发沸腾温度表面积快慢③沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现
象。沸腾只能在沸点下进行,同时还需要继续吸热。
液体的沸点跟_____有关,气压增大时沸点_____;气压
减小时沸点_____。气压升高降低(2)液化。
①物质从气态变为液态的过程叫液化或凝结。所有气
体只要温度降得足够低都可以液化。
②液化有两种方法:_________和压缩体积。降低温度【基础落实】
1.(2016·台州)安装在浴室内的某种防雾镜,内部有
电热丝加热,使镜面的温度比室温略高,从而防止水蒸
气在镜面( )
A.汽化 B.液化
C.熔化 D.凝固B解析 镜子上结雾,指的是镜子上出现的小水珠。它是由浴室里的水蒸气遇到冷的玻璃液化形成的小水珠,使镜面模糊不清。为了避免水蒸气的液化,防雾镜在背面装有电热丝,只要接通电路,提高镜面的温度,空气中的水蒸气遇到温度较高的镜面,不能放热液化,所以能避免发生结雾现象,故B正确。2.(2015·阜新)火箭在大气中飞行时,它的头部跟空
气摩擦发热,温度可达几千摄氏度。在火箭上涂一层
特殊材料,这种材料在高温下熔化并且汽化,能起到防
止烧坏火箭头部的作用,这是因为( )
A.熔化和汽化都吸热
B.熔化和汽化都放热
C.熔化放热,汽化吸热
D.熔化吸热,汽化放热A解析 熔化是物质由固态变为液态的过程,需要吸热;汽化是物质由液态变为气态的过程,需要吸热。3.(2016·鄂州)体育课后,汗流浃背的小林同学赶紧
打开教室电扇吹吹风,顿时感觉凉快多了。与这一现
象有着相同特点的是( )
A.春天,冰雪融化成溪水
B.夏天,冰棒周围冒“白气”
C.秋天,早晨草地上铺上一层白霜
D.冬天,屋檐上挂着串串冰柱A解析 小林同学打开电风扇,加快空气流动的速度,加快人体汗液的蒸发,而蒸发从人体吸热,使人感到凉快,利用的是蒸发(汽化)吸热。A.冰雪融化成溪水,从固态变为液态,属于熔化,熔化吸热;B.“白气”是空中的水蒸气遇冷(冰棒)形成的小水珠,是液化现象,液化放热;C.霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,凝华放热;D.屋檐上挂着串串冰柱,由液态变为固态,是凝固现象,凝固放热。可见只有熔化吸热,与题干现象有着相同的特点,A符合题意。【要点精讲】
要点1 物态的变化
【重要提示】晶体在熔化过程中要吸收热量且温度保持不变,晶体熔化时的温度称为熔点;晶体在凝固过程中要放出热量,温度也保持不变,晶体凝固时的温度称为凝固点。对于同种晶体来说熔点与凝固点相同。对熔化现象的判断,抓住物质变化前后的状态是解决此类题目的关键。 【例1】(2016·宜宾)下列自然现象中,属于熔化的
是( ) 解析 冰雪遇暖消融,是固态的冰雪熔化为液态的水,故A正确;冬天江河结冰,是液态的水凝固为固体,故B错误;春天白雾弥漫,是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故C错误;阳光下露珠变小,是液态的露珠汽化为水蒸气,故D错误。
答案 A【变式训练1】(2017·威海)下列关于物态变化的实例中属于熔化的是( )
A.初春,河面上冰化成水
B.夏末,草叶上形成“露珠”
C.深秋,枫叶上形成“霜”
D.严冬,树枝上形成“雾凇”解析 初春,湖面上冰化成水,是固态变为液态,是熔化现象,A符合题意;夏末,草叶上形成“露珠”是水蒸气液化形成的,B不合题意;深秋,树叶上形成“霜”是水蒸气直接凝华形成的,C不合题意;严冬,树枝上形成“雾凇”是水蒸气直接凝华形成的,D不合题意;故选A。
答案 A【例2】(2017·无锡)关于水沸腾时的特点,下列说法正确的是( )
A.水只在表面发生剧烈汽化
B.水只在内部发生剧烈汽化
C.持续加热,水温不断上升
D.持续加热,水温保持不变解析 本题考查沸腾现象。沸腾是在液体的表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,故A和B均错误;沸腾时,持续加热,水温保持不变,故C错误,D正确。
答案 D【变式训练2】(2017·河南)下列对生活中的物理现象及其原因分析,错误的是( )
A.游泳后,从水中出来感觉较冷,是由于水蒸发时吸热
B.冬天,窗玻璃上出现冰花,是由于水蒸气发生了凝华
C.夏天,常用干冰给食品保鲜,利用了干冰熔化吸热
D.冬天,在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,利用了水凝固放热解析 本题考查物态变化过程的判断及特点。干冰易升华,在升华过程中从周围环境吸收大量的热,能给食品降温,不是熔化过程,故C错误,其他三个选项说法都是正确的。
答案 C要点2 汽化的两种方式和影响蒸发快慢的因素
【重要提示】物质从液态变为气态的过程叫作汽化,由气态变成液态的过程叫作液化。汽化的两种方式是蒸发和沸腾。影响蒸发快慢的因素有:液体的温度、液体的表面积和液体表面上方空气的流动快慢,还与液体的种类有关。分析生活中的现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态。掌握常见的汽化和液化现象在生活中的应用,把握住物态变化的概念是解题的关键。 【例3】(2016·攀枝花)生活中我们会看到这样的现象:现象一,剥开棒冰纸时,棒冰周围冒“白气”。现象二,在寒冷的冬天户外的人不断呼出“白气”。以上两种现象产生的原因分别是( )
A.棒冰局部升华,呼出的水蒸气液化
B.棒冰局部升华,户外空气中的水蒸气液化
C.棒冰周围空气中的水蒸气液化,呼出的水蒸气液化
D.棒冰周围空气中的水蒸气液化,户外空气中的水蒸气液化解析 剥开棒冰纸时,棒冰周围冒“白气”,这是空气中的水蒸气液化而成的;在寒冷的冬天户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气液化而形成的。
答案 C【变式训练3】(2016·三明)2015年10月5 日,屠呦呦因为发现青蒿素成为首位获自然科学类诺贝尔奖的中国人。青蒿素受热易失去活性,为了从溶液中提取青蒿素,她创造性地选用乙醚代替水或酒精,这是利用乙醚具有( )
A.较小的密度 B.较小的比热容
C.较低的熔点 D.较低的沸点解析 在从青蒿这种植物里提取青蒿素时,不用水煮而是放在乙醚中煮,这是因为乙醚的沸点低。当乙醚沸腾后,继续加热,乙醚的温度不会升高,避免由于温度高而破坏青蒿素的有效成分。
答案 D分块讲解二 物质的质量和密度【知识回顾】
1.质量表示的是物体所含物质的多少。
2.密度的含义
(1)概念:单位体积某种物质的质量叫作这种物质的密
度。用符号“ρ”来表示。
(2)含义:水的密度为1.0×103 kg/m3,其含义是每立方
米水的_____为1.0×103 kg。质量(3)密度的计算。
公式:ρ=
(4)测量固体和液体的密度。
实验原理:ρ= 。利用天平测量物体的质量,利用量
筒或量杯测量液体和不规则形状固体的体积,由公式
ρ= 就可以计算出物质的密度。【基础落实】
1.(2017·烟台)学习了质量和密度的知识后,小明同
学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能
够完成的是 ( )
①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一
捆铜导线的长度 ④鉴定铜球是空心的还是实心的
⑤测定一大堆大头针的数目
A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤C解析 ①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成。
②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成。
③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验。④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成实验。
⑤用天平称出一堆大头针的数目:先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,求出一堆大头针的数量,可以完成。故选C。2.(2017·东营)阅读图表信息判断下面的说法,其中
正确的是( )CA.固体的密度一定比液体的密度大
B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大
C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同
D.不同物质的密度一定不同解析 本题考查质量与密度的知识。水银的密度大于钢铁的密度;由于植物油的密度大,所以体积相同的植物油和酒精,植物油的质量大;同种物质,状态不同,密度不同,如冰和水;冰和植物油的密度相同,物质不同,但密度可以相同。3.(2016·邵阳)小军同学使用已经调节好的天平,在
测量物体质量的过程中,通过增减砝码后,指针的位置
在分度盘的中线偏左,此时他应该( )
A.将游码向右移动,至横梁再次平衡
B.将左端的平衡螺母向右调,至横梁再次平衡
C.将右端的平衡螺母向左调,至横梁再次平衡
D.将右盘砝码再减少一些A解析 使用已经调节好的天平,在测量物体质量的过程中,指针的位置在分度盘的中线偏左,说明左边重,如果通过增减砝码后,发现指针仍偏左,则应将游码向右移动直至天平平衡,而此时不能调节平衡螺母。故A正确,B、C、D错误。【要点精讲】
要点 物质密度及测定
【重要提示】考查密度及其应用。液体密度的测量,要注意液体质量和液体体积测量的方法,设计时要以实验的准确程度作为标准进行。解答时应熟记密度的计算公式并灵活运用。【例】(2017·通辽)某学习小组在探究同种物质的质
量与体积的关系时,选用了体积为10 cm3、20 cm3、
30 cm3的三个铝块和托盘天平进行实验。(1)调节天平平衡后,小明用天平测量铝块1(体积为
10 cm3)的质量,如图甲。这一操作中的错误是_____
___________________________。改正错误后,他正确操作,平衡时右盘砝码和游码在标尺上位置如图乙。请将此铝块的质量填写在下表空白处。他接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了表格的记录。?(2)小组在进行数据分析时,发现铝块3的数据与铝块1和铝块2反映的规律不相符,为了得到同种物质的质量与体积的比值相同的结论,他们将铝块3的质量数据改为81。并用描点法画出铝块的m-V图像,请你在上面的方格纸中建立坐标系完成他们的图像。
(3)请你对他们更改数据的做法进行评价________。?
如果是你,对这种情况采用的做法应该是________。?解析 (1)图中用手拿砝码,汗渍会腐蚀砝码,影响测量结果,所以要用镊子夹取砝码;图乙中,铝块的质量m=20 g+5 g+2 g=27 g。(2)用横坐标表示体积,纵坐标表示质量,铝块的m-V图像如图所示。(3)小组同学为了得出结论,将铝块3的质量数据改为81,这种做法是错误的,不符合实验要求,物理实验要坚持实事求是的态度,他下一步的操作应找出原因重做实验。
答案 (1)用手拿砝码 27 (2)见解析图
(3)没有实事求是的科学态度,做法不正确 分析原因,重新实验【变式训练】(2016·青岛)回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):
探究密度概念的建构:请利用表格中的数据,用描点法画出铝块的m-V图像。
【结论】同种物质的质量与体积的比值是________的。?【问题讨论】小雨用天平和量筒测量饮料的密度,运
用的科学方法是____________法。他的实验步骤如下:
①用天平测出空烧杯的质量m0;②用量筒测出饮料的
体积V;③把饮料从量筒倒入空烧杯,测出烧杯和饮料
的总质量m1;④代入公式ρ= =________求出饮料的
密度,测出的饮料密度值比真实值______(选填“偏
大”或“偏小”)。?解析 表格图像:根据表中数据,先画点再描线,并标注相应的物理量、单位和数据,作出图像。
【结论】由图像和数据均可以看出,同种物质的质量与体积的比值是相同的,即二者成正比。【问题讨论】小雨用天平和量筒测量饮料的密度,运
用的科学方法是 间接测量法。
根据测量步骤,将测量数据代入公式可得,饮料的密度:
由步骤顺序可知,将饮料从量筒倒入烧杯中时,会在量
筒中有残留,使质量的测量值偏小,所以测出的饮料密
度值比真实值偏小。答案 如图所示
相同 间接测量 偏小分块讲解三 综合提升
【综合运用】
密度公式的应用
【重要提示】考查对密度公式的掌握和运用,知道石块总体积加上0.4 kg水的体积等于瓶子容积是解题的关键。【例】(2016·雅安)如图所示,一个容积V0=500 cm3、质量m0=0.5 kg 的瓶子里装有水。乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口,若瓶内有质量m1=0.4 kg的水(水的密度ρ水=1.0 ×103 kg/m3,石块密度ρ石=2.6 ×103 kg/m3 ),求:(1)瓶中水的体积V1。
(2)乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2。
(3)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量m。解析 (1)由ρ= 得瓶内水的体积: V1= =
0.4 kg/1×103 kg/m3=4×10-4 m3=400 cm3。
(2)石块总体积:
V2=V0-V1=500 cm3-400 cm3=100 cm3。(3)由ρ= 得石块的质量:
m石=ρ石V2=2.6 g/cm3×100 cm3=260 g=0.26 kg,
乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量:
m=m1+m0+m石=0.4 kg+0.5 kg+0.26 kg=1.16 kg=
1 160 g。
答案 (1)400 cm3 (2)100 cm3 (3)1 160 g【变式训练】(2014·丽水)小科利用塑料瓶、定滑轮和量筒设计了测量黄蜡石密度的实验。如图甲所示,细线两端各系一个完全相同的空塑料瓶,线的右端再系上黄蜡石,向左瓶中逐渐加水至13毫升时装置恰好平衡;接着用排水法测黄蜡石的体积,量筒读数如图乙所示。细线右端系一个空塑料瓶的目的是_________,黄蜡石的密度是________g/cm3(不考虑黄蜡石的吸水性和装置的摩擦)。?解析 左瓶内水的质量:
由ρ= 得,m水=ρV=1.0 g/cm3×13 cm3=13 g;
定滑轮是一个等臂杠杆,细线两端各系一个完全相同
的空塑料瓶,线的右端再系上黄蜡石,向左瓶中逐渐加
水至13毫升时装置恰好平衡,G左=G右,即G瓶+G水=G瓶+
G石,G水=G石,所以细线右端系一个空塑料瓶的目的是避
免细线左端塑料瓶对测定黄蜡石质量的影响,使实验
更准确。因为G=mg,G水=G石,
所以m石=m水=13 g;
黄蜡石的体积:V=25 mL-20 mL=5 mL=5 cm3,
黄蜡石的密度:ρ石= =2.6 g/cm3。
答案 避免细线左端塑料瓶对测定黄蜡石质量的影响,使实验更准确 2.6【实验探究】
探究密度特性的实验
【重要提示】考查密度的测量,熟练掌握天平的使用方法、密度公式和密度的测量方法是解题的关键。【例】(2017·眉山)小明在盆中清洗樱桃时发现樱桃会沉入水中,他想知道樱桃的密度,于是他做了如下操作:(1)把天平放在水平台面上,将________移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘左侧,接下来应向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横梁平衡。?
(2)用天平测出透明空烧杯的质量m1=20.8 g,然后将透明空烧杯中装入适量水,把一粒樱桃放入烧杯中,再往烧杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到樱桃悬浮,随即停止加盐。将烧杯中的樱桃取出,用调好的天平测出烧杯与盐水总质量,如图甲所示,记作m2=________g。?(3)将烧杯中的盐水全部倒入空量筒中,如图乙所示,量筒中盐水的体积为V=__________cm3,则樱桃的密度为________kg/m3。?
(4)以上实验操作,测出的樱桃密度比实际值将偏__________(选填“大”或“小”)。?解析 (1)使用天平时,应将它放在水平桌面上;把游码放在标尺左端的零刻度线处,然后调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线上;天平指针偏左,应当将横梁右端的平衡螺母向右调节,直至平衡。
(2)天平标尺上一大格表示1 g,里面有5个小格,故其分度值为0.2 g,盐水和烧杯的质量为50 g+20 g+
5 g+0.8 g=75.8 g。(3)倒入量筒中盐水的质量m=75.8 g-20.8 g=55 g;量筒
的分度值为1 mL,量筒中盐水的体积V=50 mL=50 cm3;樱
桃悬浮时,樱桃的密度等于盐水的密度,则樱桃的密度
ρ樱桃 = =1.1 g/cm3=1.1×103 kg/m3。
(4)将烧杯中的盐水全部倒入空量筒中,在烧杯的内壁上
有盐水的残留,故使得测量的盐水的体积偏小,根据密度
公式可知,所测盐水密度偏大;由于盐水的密度与樱桃的
密度相等,故所测樱桃的密度偏大。答案 (1)游码 右 (2)75.8 (3)50 1.1×103
(4)大【变式训练】(2015·金华)在探究质量与体积的关系时,小明找来大小不同的铝块进行实验。(1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景,他的操作错误是______________。?
(2)改正错误后,小明正确操作,根据实验数据画出了铝块质量随体积变化的图像,如图乙所示。分析图像可知:铝块的质量与体积的比值是一个定值,为________g/cm3。?解析 (1)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的
情景,他的操作错误是在称量时直接用手拿砝码。
(2)由图像可知,铝块的质量为13.5 g时,对应的体积
为 5 cm3,ρ铝= =2.7 g/cm3。
答案 (1)用手直接拿砝码 (2)2.7【易错警示】
密度与温度
【例】(2017·龙东改编)入春以来气候干燥,龙东地区多处发生火灾。如若被困火灾现场,建筑物内受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场,这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比( )A.温度较低,大量聚集在房间下方
B.密度较大,大量聚集在房间下方
C.温度较高,大量聚集在房间下方
D.温度较高,密度较小,大量聚集在房间上方解析 建筑物内起火后,温度较高,室内空气体积膨胀,密度减小,有毒气体漂浮在房间的上方。错解原因 一般来说物质的密度是随着温度升高而变小,火灾现场,密度较小的气体会大量聚集在房间上方,密度较大的气体会大量聚集在房间下方。粗看B选项是正确的,但题目要求燃烧产生的有毒有害气体与空气相比,故B容易错解。
答案 D