第三章 物态变化
考点知识清单
考点一 温度与温度计
1.温度
概念
物理学中把物体的冷热程度叫做温度
常用
单位
摄氏度
(℃)
在标准大气压下_________的温度为0℃,_________的温度为100℃,在0℃和100℃之间分成100等份,每1等份就是1℃
读数
某地气温是 - 3.5℃,读做:___________或___________
估测
人的正常体温是37℃
2.温度的测量
测量工具:
温度计
原理
液体的______________
使用方法(测液体温度)
一估:估计被测液体的_____________;
二选:根据估测温度选择合适的温度计;
三看:看清温度计的____________和____________。
四放:玻璃泡________被测液体,不要接触容器_____或________;
五读:待示数稳定后再读数,该数时玻璃泡_______离开被测液体,视线要与液柱的液面相平
特别提醒
体温计与温度计使用不同之处:
(1)可以离开人体读数;
(2)使用前应用力将细管中水银柱甩回玻璃泡。
考点二 熔化和凝固
1.熔化和凝固
熔化:物质从固态变为______态的过程。利用熔化______热,降低温度。
凝固:物质从______态变为固态的过程。利用凝固______热,可以适当保温。
2.晶体和非晶体
晶体
非晶体
不
同
点
形态
有规则的几何外形
没有规则的几何外形
熔化
温度__________
温度________
凝固
温度__________
温度________
熔点、凝固点
有熔点、凝固点,且同一种晶体熔点和凝固点相同
没有熔点和凝固点
相同点
熔化吸热、凝固放热
方法指导
晶体熔化的条件是温度达到熔点,继续吸收热量;晶体凝固的条件是温度达到凝固点,继续放热。物体能够吸热或放热的条件是物体之间存在温度差,若物体温度与环境温度相同,则没有吸热或放热,即使温度达到熔点或凝固点,也不会发生熔化或凝固现象。
考点三 汽化和液化
1.汽化和液化
方式
状态变化
吸、放热情况
汽化
_______→气态
________热
汽化方式:_____________、____________
液化
气态→___________
___________热
液化方式:_____________、____________
2.探究水的沸腾(详见重要实验探究实验二)
3.蒸发和沸腾
方式
蒸发
沸腾
不
同
点
发生部位
液体___________
液体和_____和______
温度条件
在任何温度下
达到沸点,持续吸热
温度变化
降温致冷
吸热、温度__________
剧烈程度
______________
______________
影响因素
液体的_______、_______、_______
供热快慢、气压高低
相同点
都是_____________,都要____________
特别提醒
“白雾”“白气”,都是小水滴,它们是液化形成的。发生液化的条件是温度较高的水蒸气遇到较冷的物体表面(也可以是空气),这时水蒸气就会液化成小水珠,附着在物体表面(或悬浮在空中)。哪里环境温度高,哪里的水蒸气温度就高,哪里环境温度低,水蒸气就会在哪里发生液化现象。
考点四 升华和凝华
状态变化
吸、放热情况
举例
升华
____态→_____态
______热
樟脑丸变小,结冰的衣服变干,用久的灯丝变细
凝华
____态→_____态
______热
霜、冰花、雾凇
重点难点突破
重难点一 物态变化辨析及吸放热
【例1】下列给出的现象中(第一空填序号,第二空填“吸热”或“放热”)
①雪糕变奶油 ②沥青变软 ③铁矿石变铁水 ④滴水成冰 ⑤铁水被浇铸成工件 ⑥河水干涸⑦冰冻的衣服变干 ⑧开水锅的水变少 ⑨树枝上形成雾凇 ⑩寒冷的冬天,窗玻璃上的冰花 ?樟脑丸变小 ?用旧的灯丝变细 ?用久了的灯泡,灯泡上的玻璃变黑 ?热力井盖上冒“白气”
?堆成的雪人变小
(1)属于熔化的是______________,熔化的过程需要___________;
(2)属于凝固的是______________,凝固的过程需要___________;
(3)属于汽化的是______________,汽化的过程需要___________;
(4)属于液化的是______________,液化的过程需要___________;
(5)属于升华的是______________,升华的过程需要___________;
(6)属于凝华的是______________,凝华的过程需要___________。
【解题技巧】物态变化的辨析
(1)明确物体现在和原来的状态,根据定义判断物态变化的形式,注意:升华和汽化的末态都是气态,但是发生物态变化前的物质状态却不同,升华的始态为固态,汽华的始态为液态(冰冻的衣服变干属于升华,湿衣服变干属于汽化);熔化和液化的末态都是液态,但是熔化的始态是固态,液化的始态是气态(冰雪融化为熔化,雾、露的形成为液化);凝华和凝固的末态都是固态,但是凝华的始态为气态,凝固的始态为液态(霜为凝华,冰为凝固)。
(2)根据物态变化吸放热情况判断物态变化形式:物质结构由致密变疏松要吸热(如图左边部分);物质结构由疏松变致密要放热(如图右边部分)。
跟踪训练1(2018·肥城模拟)寒冷的冬天,戴眼镜的人从室外进入温暖的室内,镜片会蒙上一层小水珠。与这种物态变化相同的自然现象是( )
A.早春,河水中的冰逐渐消融 B.盛夏,地面上的水很快变干
C.深秋,树叶挂上了一层白霜 D.严冬,户外运动的人呼出“白气”
【例2】从冰箱内取出的冰棍周围会弥漫着“白气”;水烧开后水壶嘴会喷出“白气”,下列分析正确的是( )
A.冰棍周围的“白气”是冰熔化成的小水珠
B.这两种情况的“白气”都是水蒸气
C.壶嘴喷出的“白气”是壶嘴喷出的水蒸气液化成的小水珠
D.这两种情况的“白气”都是空气中原来的水蒸气液化而成的小水珠
【易错提醒】错认为“白气”是气体,我们看见的“白气”实际是小水珠,它是由温度较高的水蒸气遇冷液化成的小液滴聚在一起形成的。
跟踪训练2 小红同学认真观察了家里烧开水的过程,发现当水沸腾时,在离壶嘴一小段距离的位置不断有“白气”出现,这是水蒸气遇到比较冷的空气_______成_______,但在水壶嘴口位置什么也看不见,这是因为水壶嘴口位置温度比较高,喷出的水蒸气无法________热液化所致。
重难点二 晶体、非晶体的熔化和凝固图象
【例3】(2018·安徽)如图所示为某种物质熔化时温度随时间的变化的图象。根据图象,下列判断正确的是( )
A.该物质熔化过程持续了25min
B.该物质是晶体,熔点为80℃
C.在第30min,该物质处于固液共存状态
D.在第10min到第25min之间,由于物质温度不变,所以不吸收热量
【解题技巧】晶体和非晶体的熔化或凝固图象
(1)晶体的熔化或凝固图象有一水平段,这一水平段表示晶体吸收或放出热量,温度保持不变且对应的温度为熔点或凝固点,水平段对应的时间差即为熔化或凝固时间;
(2)非晶体的熔化或凝固图象,温度分别是持续上升或持续下降,没有固定的熔点和凝固点。
【素养提升】本题通过晶体的熔化图象考查了学生对实验过程的理解,弄清图线形状,明确图线中的点、线的物理意义是解答此类问题的关键,将实验数据通过图象“展示”出来,并根据图象分析推理相关结论,这属于物理素养中的科学思维要素。
跟踪训练3 图甲为某物质的凝固图象。
(1)根据图象可知该物质为__________(选填“晶体”或“非晶体”),第25min时该物质处于___________态。
(2)若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙),则试管内冰的质量将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
甲 乙
重要实验探究
实验一 探究固体熔化时温度的变化规律
【中考命题点】
1.实验器材的选取(停表、温度计等)
2.实验器材的组装(从下到上)
3.使用水浴法加热(使固体受热均匀、温度上升缓慢,便于观察温度变化规律)
4.加热过程中不断搅拌(使固体受热均匀)
5.温度计的放置(使温度计的玻璃泡与固体充分接触,但不能碰到试管壁或试管底)
6.温度计的使用和读数
7.增加海波质量或调小酒精灯火焰(延长海波的熔化时间,便于观察熔化时的实验现象和记录实验数据)
8.分析实验数据或熔化图象,判断物质是晶体或非晶体、熔点及吸放热情况,绘制温度一时间图象实验结论:晶体熔化时要吸热,但温度保持不变;非晶体熔化时要吸热,温度一直升高。
【例1】用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。请回答下列问题。
(1)除图甲所示的实验器材外,还需要的实验器材有火柴和___________。
(2)将装有萘的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管受热均匀,而且萘的温度上升速度较_______(选填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度。
(3)将温度计插入试管中时,温度计的玻璃泡在放置上有什么要求?_________________________,实验中要不停地用搅拌器搅拌,其目的是__________________。
(4)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图象。从图象中可看出,萘是__________(选填“晶体”或“非晶体”),从开始熔化到完全熔化,大约持续了__________min.
跟踪训练1(2018·攀枝花)小明利用如图甲所示装置探究冰块熔化的特点,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)冰的熔化过程持续了_________min.
(2)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度——时间”图象,由图象可知:冰属于________(选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是__________________________________________。
(3)图乙中第4min时,物质处于__________态。
(4)图乙中,物体在A点时其有的内能_______(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点时的内能。
实验二 探究水沸腾时温度变化的特点
【中考命题点】
与实验一相同的命题点,不再赘述。
1.石棉网的位置(调整到加热效果的最佳位置,即外火焰的位置)
2.中心有孔的硬纸板的主要使用(减少热量损失)
3.缩短将水加热至沸腾的时间的方法(①适当减少烧杯中的水的质量;②可用初温较高的水做实验;③在烧杯上加纸盖子等)
4.沸腾前后气泡的特点(沸腾前,上升时体积变小;沸腾后,上升时体积变大)
5.撤掉酒精灯,水并没有立即停止沸腾(石棉网温度较高,水会继续吸热)
6.液体沸腾的条件(温度达到沸点,继续吸热)
7.水的沸腾特点(不断吸热,温度不变)
8.水的沸点与气压的关系(标准大气压下水的沸腾点100℃,气压越低,沸点越低)
实验结论:在水沸腾的过程中,水继续吸热,但温度保持不变。
【例2】(2018·德州)在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中:
(1)安装好实验器材后,为缩短实验时间,小强在烧杯中倒入热水,热水中温度计的示数如图甲所示,此时温度计的示数为___________。
(2)当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制了图乙所示水温随时间变化的图象,由图象可知:水沸腾时的特点是____________________________。
(3)小强观察到:沸腾时水中气泡的情形为图丙中__________(选填“A”或“B”)图。
(4)小强同学想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法________(选填“可行”或“不可行”)。
跟踪训练2(2018·荆州)如图甲是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置,他们所用的器材规格完全相同
(1)安装实验器材时,应按照________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行。
(2)安装好器材开始实验后,小红按如图甲所示进行读数,其错误之处是:读数时,视线没有与温度计中液柱的上表面______________。
(3)读数时小明发现A点有小水滴影响读数,小水滴的成因是_________(填物态变化名称),而按乙图改进后可以顺利读数。
(4)图丙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象
①由图象可知,实验室当时的大气压_______(选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压;②若小明和小红所选水的质量分别为m1、m2,根据图象丙分析可知m1_______(选填“>”“<”或“=”)m2。
中考真题回放
1.(2018·枣庄)用体温计测量病人甲的体温,示数是38℃,如果该体温计未经甩过就用来测量病人乙的体温,示数也是38℃。下列判断正确的是( )
A.乙的体温一定等于甲的体温 B.乙的体温不可能等于甲的体温
C.乙的体温不可能高于甲的体温 D.乙的体温一定低于甲的体温
2.(2018·长春)放在温水中的冰块逐渐变小,冰块发生的物态变化( )
A.凝固 B.液化 C.汽化 D.熔化
3.(2018·赤峰)下列各组固体中具有确定熔点的一组是( )
A.蜡 玻璃 沥青 B.蜡 铝 玻璃 C.冰 铁 铝 D.冰 铁 沥青
4.(2018·枣庄)下列措施中,能使蒸发减慢的是( )
A.给头发吹热风 B.把盛有酒精的瓶口盖严
C.将玻璃板上的水滴向周围摊开 D.把湿衣服晾在通风向阳处
5.(2018·天津)取出在冰箱中被冷冻的金属块,擦干后放一会儿,其表面会变湿。此现象中发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.升华 D.凝固
6.(2018·泰安一模)下列物态变化过程,属于液化的是( )
A.晾在室内的湿衣服变干 B.冬天,口中呼出的“白气”
C.钢水铸成钢锭 D.白炽灯用久了,灯丝变细
7.★(2018·无锡)如图是“探究蜡烛的熔化特点”的实验,下列说法中错误的是( )
A.蜡烛应碾碎后放入试管中
B.温度计的玻璃泡应插入蜡烛内部
C.“水浴法”加热可以使蜡烛受热均匀
D.蜡烛熔化过程中,温度逐渐上升,说明蜡烛是晶体
8.★(2018·衡阳)在“观察水的沸腾”实验中,当水温升到89℃时,小华开始计时,每隔1min记录一次水的温度,然后,小华根据实验数据绘制了如图所示的温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.此时的气压高于标准气压
B.水从89℃加热到刚开始沸腾所需时间为 4min
C.通过图1中的图象可知,水沸腾时温度保持不变
D.水沸腾时气泡上升的情况如图2中的乙所示
9.★(2018·淄博)中华诗词蕴含着丰富的物理知识,以下诗词中有关物态变化的分析正确的是( )
A.“露似珍珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热
B.“斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“霜叶红于二月花”,霜的形成是凝华现象,需要吸热
D.“已是悬崖百丈冰”,冰的形成是凝固现象,需要吸热
10.★(2018·河北)下列与物态变化相关的说法正确的是( )
A.出汗时吹风扇感觉凉快,是因为风降低了室温
B.石蜡和冰的熔化一样,都吸热但温度保持不变
C.冬天人呼出的“白气”和露珠的形成原理相同
D.因为雪的形成过程中吸收热量,所以下雪时天气变冷
11.(2018·常德)如图中温度计的示数为_________℃。
12.(2018·烟台)小明在探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验时,设计了甲、乙两种方案(如图所示)。实验应选用________方案,其优点是_________________,实验过程中温度计的变化情况是______________。
13.★(2018·西宁)夏天在农贸市场卖海鲜产品的摊位上,经常看到摊主将冰块放在新鲜的海产品上面用于保鲜,这主要是因为冰块有较低的温度和熔点,且冰在_________(填一物态变化名称)过程中要_________热量(选填“吸收”或“放出”)。
14.(2018·黑龙江)如图是某物质的熔化图象,由图象可知,该物质是_______(选填“晶体”或“非晶体”);熔化过程中,物质的温度___________。(选填“升高”“降低”或“不变”)
15.★(2018·济宁)在某些干旱缺水的地区,人们常采用如图所示的方法收集土壤中的水分。土壤中的水分在接触塑料薄膜前发生了______________(填写物态变化名称)现象;水蒸气在塑料薄膜下凝结成水珠过程中,___________(填“吸收”或“放出”)热量。
参考答案及解析
[考点知识清单]
考点一 温度与温度计
1.冰水混合物 沸水 负3.5摄氏度 零下3.5摄氏度
2.热胀冷缩 温度 量程 分度值 全部浸入 底部 侧壁 不能
考点二 熔化和凝固
1.液 吸 液 放
2.不变 升高 不变 降低
考点三 汽化和液化
1.液态 吸 蒸发 沸腾 液态 放 加压 降温
3.表面 表面 内部 不变 缓慢 剧烈 表面积 温度 表面空气流动快慢 汽化 吸热
考点四 升华和凝华
固 气 吸 气 固 放
[重点难点突破]
【例1】(1)①②③ 吸热
(2)④⑤ 放热
(3)⑥⑧ 吸热
(4)放热
(5)⑦??? 吸热
(6)⑨⑩? 放热
跟踪训练1 D
【例2】 C
跟踪训练2 液化 小水珠 放
【例3】 B
跟踪训练3 (1)晶体 固 (2)变大
[重要实验探究]
【例1】(1)秒表 (2)慢 (3)玻璃泡完全浸没在萘中,不能碰到试管壁和底使萘受热均匀
(4)晶体 10
跟踪训练1 (1)10 (2)晶体冰在熔化过程中,温度不变 (3)固 (4)小于
【例2】(1)68℃ (2)继续吸热但温度不变 (3)A (4)不可行
跟踪训练2 (1)自下而上 (2)相平 (3)液化 (4)①低于 ②<
中考真题回放
1.C 解析:甲的体温是38℃,用完后没有甩,因为体温计的特殊构造——体温计的下部靠近液泡处的管颈是一个很狭窄的缩口。离开人体后,水银就在狭窄的缩口部分断开,使已升入管内的部分水银退不回来。如果该体温计未经甩过就用来测定病人乙的体温,不难看出,如果乙的体温等于或低于38℃时,该体温计的示数也会是38℃.如果乙的体温高于38℃,则该体温计的示数也会高于38℃,即乙的实际体温。显然,四个选项中只有C项判断是正确的。
2. D 3. C 4. B 5. B 6. B
7. D 解析:蜡烛应碾碎后放入试管中,样蜡烛能均匀受热,故A正确;用温度计测温度时,温度计的玻璃泡应插入蜡烛内部,故B正确;“水浴法”加热可以使蜡烛受热均匀,故C正确;蜡烛熔化过程中,温度逐渐上升,说明蜡烛是非晶体,没有固定的熔点,故D错误。
8. C 解析:标准大气压下水的沸点为100℃,根据液体沸点与气压的关系可知当时的气压较低,低于标准大气压,故A错误;从图象可以看出,水的初温是89℃,从第5分钟温度达到沸点,所以从89℃到开始沸腾所用时间为5min,故B错误;水的沸腾是吸热过程,所以水沸腾时需要继续吸收热量,但温度保持不变;故C正确;甲图,气泡上升时不断增大,是水的沸腾时的现象;乙图,气泡上升时不断减小,是水沸腾之前的现象,故D错误。
9. A
10. C 解析:出汗时吹风扇感觉凉快,是因为风加快了汗液的蒸发,蒸发从人体吸热,使人体的温度降低,但风不能降低室温,故A错误;冰是晶体,在熔化过程中吸收热量,温度不变;石蜡是非晶体,没有熔点,熔化过程中温度升高,故B错误;冬天人呼出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,是液化现象,露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,所以冬天人呼出的“白气”和露珠的形成原理相同,故C正确;下雪时,空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成雪,凝华是放出热量的,气温不是很低,故D错误。
11. - 2
12. 甲 物质均匀受热 先升高,后不变,再升高
解析:利用水浴法加热,不但能使试管受热均匀,而且物质的温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻的温度,故应选择甲装置。实验过程中,海波吸收热量,温度升高,海波在熔化过程中温度不变,熔化结束后,温度计示数逐渐变大。
13.熔化 吸收 解析:固态的冰块变为液态的水,是熔化现象,熔化过程中吸热,温度保持不变;熔化吸热具有制冷作用,所以夏天在农贸市场卖海鲜产品的摊位上,经常看到摊主将冰块放在新鲜的海产品上面用于保鲜。
14.晶体 不变 解析:该物质在熔化过程中,温度保持80℃不变,所以该物质为晶体,它在熔化过程中吸收热量,温度不变。
15.汽化 放出 解析:土壤中的水分先汽化成水蒸气,水蒸气遇到温度低的塑料薄膜变成小水滴是液化,液化需要放出热量。