第4讲 物态变化.docx

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第4讲物态变化

第4讲　物态变化

　温度及其测量

1．温度

（1）定义：

表示物体的__冷热__程度．

（2）单位：

__摄氏度__，符号：

__℃__；规定：

在标准大气压下，冰水混合物的温度为__0__℃，沸水的温度为__100__℃，它们之间分成100等份，每一份代表__1__℃.

2．温度计

（1）原理：

利用__液体热胀冷缩__的性质制成．

（2）使用方法：

估计被测物体的温度，根据估测温度选择合适的温度计．

一看：

看清温度计的__量程__和分度值；

二放：

温度计的玻璃泡要__全部浸入__被测液体中，不能接触容器壁和容器底；

三读：

待示数稳定后再读数，读数时玻璃泡__不能__离开被测液体，视线要与温度计中液柱的凹液面__相平__．

3．体温计

（1）刻度范围35～42℃，分度值为__0.1__℃.

（2）体温计有缩口，__可以__离开人体读数；使用前应用力将细管中的水银柱甩回玻璃泡．人的正常体温是37℃左右．

【图片解读】

1．如图所示是一个简易的自制温度计，该温度计是根据液体__热胀冷缩__的原理制成的，为了更明显地显示温度变化，应尽量选择__较细__的玻璃管．

　熔化和凝固

1．熔化和凝固

状态变化

吸、放热情况

熔化

①__固__态→②__液__态

③__吸__热

凝固

④__液__态→⑤__固__态

⑥__放__热

2．认识晶体和非晶体

晶体

非晶体

熔

化

熔点

固体熔化时有无固定不变的温度

有

无

示例

海波、冰、固态

水银、金属

沥青、松香、石

蜡、玻璃

图象

条件

温度达到熔点，且继续吸热

持续吸热

特点

熔化前：

持续吸热，温度上升

熔化时：

持续吸热，温度不变

整个过程持续吸热，

温度持续上升

凝

固

凝固点

液体凝固时有无固定不变的温度

有

无

图象

条件

温度达到凝固点，且

继续放热

持续放热

特点

凝固前：

持续放热，温度下降

凝固时：

持续放热，温度不变

整个过程持续放热，

温度持续下降

【提示】　同种晶体的熔点和凝固点相同．

　汽化与液化

1．汽化和液化

状态变化

吸、放热情况

方式

汽化

①__液__态→②__气__态

③__吸__热

④__蒸发__和⑤__沸腾__

液化

⑥__气__态→⑦__液__态

⑧__放__热

⑨__压缩体积__和⑩__降低温度__

　　【提示】　通常看到的“雾状物”，如空气中的水蒸气遇冷液化（如露和雾）和从容器中汽化的热的水蒸气液化（如开水壶冒的“白气”），是最常见的液化现象．

2．蒸发和沸腾

蒸发

沸腾

发生位置

液体表面

液体表面和内部

发生条件

任何温度

达到①__沸点__，继续②__吸热__

剧烈程度

缓慢

剧烈

影响因素

③__液体与空气接触面积__

④__液面上方空气流速__

⑤__液体温度__

温度变化

降温制冷

温度不变

共同点

都是汽化现象，都要吸热

【图片解读】

1．如图1所示，仲夏清晨，叶片上或昆虫背部出现晶莹剔透的露珠，露珠的形成是__液化__现象，此过程__放热__（填“吸热”或“放热”）；中午露珠不见了是__汽化__（填物态变化名称）现象．

图1

2．如图2，用纸锅烧水，水沸腾，而纸锅不会燃烧，主要原因是水的沸点__低于__纸的着火点，这时再用猛火继续加热，水的温度__保持不变__．

图2

3．如图3，将沸腾的水停止加热，立刻在烧瓶底部浇上冷水后会发生水重新沸腾起来的现象，这是由于浇上冷水后，瓶内气体温度突然降低，导致瓶内液面上方气压__减小__，水的沸点__降低__，水重新沸腾．

图3

4．如图4所示，人游泳后刚从水中出来，感觉特别冷，是因为人身上的水__蒸发吸热__造成的；如果有风吹来，感觉更冷，这是因为液体表面的__空气流动越快__，蒸发越快；人蜷缩着，这是通过减小__液体表面积__来减慢蒸发．

图4

　升华与凝华

状态变化

吸、放热情况

举例

升华

①__固__态→②__气__态

③__吸__热

樟脑丸变小，结冰的衣服变干，用久的灯丝变细

凝华

④__气__态→⑤__固__态

⑥__放__热

霜、冰花、雾凇

【图片解读】

1．如图所示，将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐，搅拌大约半分钟，这时观察罐的下部和底部，会出现白霜，这是空气中的水蒸气遇到较冷的罐体__凝华__形成的．

重难点　辨析物态变化及其吸放热

　（2019·荆门）固态、液态和气态是物质常见的三种状态，某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化，如图所示，下列说法正确的是（D）

A．甲为固态，由甲到乙是升华过程

B.乙为液态，由乙到丙是凝固过程

C．丙为液态，由乙到丙是液化过程

D．丙为固态，由丙到甲是熔化过程

【变式训练】　生活中处处有物理：

（1）夏天常用干冰给运输中的食品降温，这是利用干冰__升华__（填物态变化名称）要__吸收__（填“吸收”或“放出”）热量；

（2）冬天的早上，树枝上会出现美丽的雾凇，这是__凝华__（填物态变化名称）现象要__放出__（填“吸收”或“放出”）热量；

（3）蜡烛燃烧的时候会有“泪珠”流下，这是__熔化__（填物态变化名称）现象要__吸收__（填“吸收”或“放出”）热量；

（4）自制牛奶冰激凌的时候，将搅拌好的溶液放入冰箱冷冻成型，这是__凝固__（填物态变化名称）现象要__放出__（填“吸收”或“放出”）热量；

（5）寒冷的冬天从室外进入空调房中时，戴着的眼镜会起雾，这是__液化__（填物态变化名称）现象要__放出__（填“吸收”或“放出”）热量；

（6）把酒精擦在手背上后，擦酒精的部位会感觉凉，这是__汽化__（填物态变化名称）现象要__吸收__（填“吸收”或“放出”）热量．

⇨

固态→液态→气态是吸热过程，气态→液态→固态是放热过程.

实验1　探究固体熔化时温度的变化规律

【命题点】

1．实验装置图

2．实验器材

（1）测量仪器（温度计、①__秒表__）．

（2）石棉网和搅拌器的作用（受热均匀）．

（3）实验选取小颗粒固体物质（保证受热均匀）．

3．实验操作

（1）实验器材的组装顺序：

②__自下而上__．

（2）使用水浴法加热的优点（使固体③__受热均匀__；使固体缓慢受热，便于观察温度的变化）．

（3）试管放入烧杯中的位置要适当（试管中所装物质要④__浸没__在水中，且试管不能接触烧杯底或烧杯壁）．

4．分析数据

（1）实验数据分析，绘制熔化过程的温度－时间图象及图象分析．

（2）判断物质是晶体还是非晶体，确定晶体的熔点．

5．交流反思

（1）实验过程中出现“白气”的原因（水蒸气遇冷⑤__液化__形成的）．

（2）晶体熔化前后，曲线的倾斜角度不一样的原因（同种物质不同状态下的⑥__比热容__不同）．

（3）熔化过程中内能、温度及热量的变化规律．

实验结论：

晶体熔化时有固定的熔化温度，即熔点，熔化时吸热，但温度保持不变；非晶体熔化时没有熔点，吸热，温度持续升高．

　（2019·呼和浩特）用如图

（1）左所示装置探究海波熔化时温度的变化规律，其过程如下：

图1

　　　　　　甲　　乙　丙

图2

（1）将装有海波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，而且海波的温度上升速度较__慢__（填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度．

（2）如1图右所示是海波熔化时温度随时间变化的图象．从开始熔化到完全熔化，大约持续了__6__min，如图2所示是物质处于气态、液态和固态三种状态下对应的三种物理模型，海波在54℃时的状态，应该是2图中的__乙__模型．

（3）物质在第6min的内能__小于__（填“大于”“小于”或“等于”）在第8min具有的内能．

（4）小明设计了一个记录实验过程的表格，表格中（a）、（b）两处应填的内容是：

（a）__时间/min__；（b）__状态__.

（a）

…

温度/℃

…

（b）

…

实验2　探究水沸腾时温度变化的特点

【命题点】

1．实验装置图

2．实验器材

（1）测量仪器（温度计、①__秒表__）．

（2）石棉网和搅拌器的作用（受热均匀）．

（3）温度计的使用和读数

3．实验操作

（1）组装器材的顺序（②__自下而上__）

（2）缩短加热时间的方式（用初温较③__高__的水、适当减少水的质量、给烧杯盖上纸板）

（3）温度计的位置（温度计的玻璃瓶浸没在水中，且不能接触烧杯底或烧杯壁）

4．分析数据

（1）水的沸点判断（加热一段时间后，水中产生大量的气泡，温度保持不变，此时温度为水的沸点）

（2）绘制水沸腾时的温度－时间图象，并对数据和图象进行分析

5．交流反思

（1）纸板上小孔的作用（使杯内外气压相等）

（2）撤去酒精灯，水不会立即停止沸腾的原因（④__石棉网温度高于水的沸点__，水会从石棉网继续吸收热量）

（3）沸腾前后气泡的特点（如下图所示，图⑤__甲__表示沸腾前，图⑥__乙__表示沸腾时）

（4）水的沸点低于（或高于）100℃的原因是该地气压⑦__低于__一个标准大气压．（或纸盖密封太严使杯内气压高于一个标准大气压）

实验结论：

水沸腾过程中不断吸热，温度保持不变．

　（2019·黔南）小明用如图1所示的实验装置探究水沸腾的特点．

（1）请指出图1中的操作错误：

__温度计的玻璃泡碰到容器壁__．

（2）如图2是根据实验数据画出的水温度随时间变化的图线．由图可知，水沸腾时的特点是：

水继续吸热，温度__不变__．

（3）为说明水在沸腾过程中是否需要吸热，应__停止加热__，观察水是否继续沸腾．

（4）小明再次实验时为节省加热时间，减少了水的质量，请在图2中画出大致能体现这项措施的图线．

解：

（5）此时小明又想探究液体沸点与气压的关系，于是他移走酒精灯，过一会儿，水停止沸腾．把水倒进烧瓶，用连有注射器的塞子塞紧烧瓶口，如图3所示，然后向外拉注射器活塞，会看到的现象是__水重新沸腾__，说明__气压减小，沸点降低__．

图3

1．（2019·苏州）下列现象属于熔化的是（C）

A．清晨枝叶上形成露珠　B．太阳升起后浓雾渐散

C．气温升高使冰雪消融　D．冬天铁丝网出现白霜

2．（2018·咸宁）在一些洗手间装有热风干手器，洗手后用它可以很快把手烘干，如图所示．关于图中利用了哪几种方法加快水的蒸发，以下选项中正确、全面的是（D）

①提高液体的温度　②增大液体的表面积　③加快液体表面空气流动速度

A．①②B．①③C．②③D．①②③

3．（2019·自贡）如图所示为甲、乙两种物质的温度T随加热时间t变化的图象，下列说法正确的是（C）

A．甲物质是晶体，乙物质是非晶体

B．甲物质的熔点为210℃

C．乙物质在BC段时处于固液共存状态

D．乙物质在BC段温度不变，不吸热

4．如图是人们常用的温度计，温度计是根据液体的__热胀冷缩__规律制成的．图甲温度计的读数是__39__℃.图乙温度示数是__－14__℃，图丙体温计的示数是__37.8__℃.

5．（2019·襄阳）小明同学在“探究沸腾时温度变化的特点”的实验中，根据实验数据绘制出了水沸腾时的图象，如图所示．由图象可知，当时的气压__小于__（填“大于”“等于”或“小于”）1个标准大气压；在加热到第8min时小明将酒精灯撤走，发现温度计的示数仍为98℃，但沸腾却停止了，上述现象说明__水沸腾需要吸热__．

第4讲　物态变化

1．以下估测与实际情况相符的是（C）

A．人感觉舒适的环境温度约为40℃

B．冰块的温度一定为0℃

C．人体正常体温约为37℃

D．水沸腾时的温度一定为100℃

2．（2019·海南）用3D打印技术可以打印钛合金眼镜架．在高能激光的作用下，钛合金粉末吸收热量变成液态，再定型成为镜架．在此过程中发生的物态变化是（A）

A．熔化和凝固B．升华和凝华

C．汽化和液化D．液化和凝固

3．（2018·赤峰）下列各组固体中具有确定熔点的一组是（C）

A．蜡　玻璃　沥青B．蜡　铝　玻璃

C．冰　铁　铝D．冰　铁　沥青

4．（2019·呼和浩特）炎炎夏日，洒了水的地面，晾在阳光下的湿衣服，过一会儿就变干了；烧开着的水，过一会儿水就变少了．关于这两种热现象，下列解释正确的是（A）

A．前者是汽化吸热，后者也是汽化吸热

B．前者是汽化放热，后者是升华吸热

C．前者是熔化吸热，后者是升华吸热

D．前者是凝固放热，后者是液化放热

5．（2018·长沙）我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量是世界平均值的25%，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一，了解地球的水循环知识，提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任．关于地球的水循环，下列说法正确的是（A）

A．海水吸热，汽化形成水蒸气

B．水蒸气与冷空气接触，熔化形成小水滴

C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰晶

D．小冰晶在降落过程中，液化形成雨水

6．（2019·衡阳）“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，这一电视节目深受观众的青睐，对下列古诗文中涉及的热现象进行解释，其中正确的是（A）

A．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠．”霜的形成是凝华现象

B．“雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白．”雾凇的形成是凝固现象

C．“青青园中葵，朝露待日晞．”露在日出后逐渐消失是升华现象

D．“腾蛇乘雾，终为土灰．”雾的形成是汽化现象

7．（2019·株洲）某物质在冷却过程中温度的变化曲线如图所示．据图可知，这种物质（D）

A．是非晶体

B．在t1时刻是固态

C．在t2时刻是液态

D．在t2时刻正放热

8．（2019·贵阳）冬季，通常可以看到教室的窗玻璃上附着一层小水珠，当室外气温更低时，还会看到窗玻璃上结有冰花．下列关于水珠、冰花的分析中正确的是（D）

A．它们均是水蒸气凝华形成

B．它们均附着在窗玻璃的室外一侧

C．它们均是水蒸气液化形成

D．它们均附着在窗玻璃的窒内一侧

9．如图所示，体温计示数为__38.5__℃__，在没有将液柱甩回玻璃泡的情况下，如果用来测量一个正常人的体温，最终结果会显示为__38.5__℃__，如果某人实际体温是39℃，用该体温计来测量，示数为__39__℃__．体温计是根据液体的__热胀冷缩__性质制成的．

10．（2019·连云港）质量相同的0℃冰比0℃水冷却效果好，这是因为冰__熔化__（填写物态变化的名称）时吸收热量，此过程中冰的温度__保持不变__（填“升高”“降低”或“保持不变”）．

11．如图所示，医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗．喷雾剂使用的材料是氯乙烷，它的装瓶是采用__加压__的方法使其在常温下液化；使用时，对准人的伤口处喷射，液态的氯乙烷在皮肤表面迅速__汽化__（填物态变化名称）同时__吸收__（填“吸收”或“放出”）大量的热，起到镇痛的作用．

12．“炖汤”因味道好而深受茂名人喜爱．“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内，而炖盅则浸在大煲的水中，并用蒸架把盅与煲底隔离，如图，在大煲内的水沸腾过程中，煲盖与煲的缝隙间冒出大量的“白气”，这是__液化__（填物态变化名称）现象，煲盖不断跳动，若汤的沸点与水的沸点相同，则盅内的汤__不会__（填“会”或“不会”）沸腾．

13．小军同学做“再现指纹”实验，如图所示，他先在白纸上按下了手指，人的指纹上有油脂而且表面凹凸不平，按到纸上后，白纸吸收的油脂就会与指纹的油脂分布相同了，然后把碘酒倒在易拉罐底部（易拉罐剪开一半，只保留底部部分），点燃蜡烛加热碘酒，当碘酒__汽化__为气体，再遇冷的白纸__凝华__为固体碘，碘溶解于油脂，所以白纸上就有了颜色深浅不一的指纹了．（填物态变化名称）．

14．（2019·福建）如图甲是“探究海波熔化时温度的变化规律”的实验装置．

（1）如图乙温度计的示数为__46__℃.

（2）如图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象．海波熔化过程对应图线中的__BC__（填“AB”或“BC”）段，其熔点为__48__℃.熔化过程中海波吸收的热量__大于__（填“大于”“小于”或“等于”）放出的热量．

（3）用质量为m1的海波做实验，绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a.若用质量为m2（m2＞m1）的海波做实验，得到的图线可能是图丁中的__c__（填“b”“c”或“d”）．

15．（2019·东营）图甲是探究“水的沸腾”的实验装置．

（1）安装实验器材时，应按照__自下而上__（填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行．

（2）A、B、C三种读数方法正确的是__B__（填字母代号）．

（3）由图乙可知，水的沸点是__97__℃.水沸腾过程中不断吸热，温度__保持不变__（填“升高”“降低”或“保持不变”）．

（4）实验器材中纸板的作用：

__减少热量的散失、防止热水溅出伤人（防止水蒸气遇冷液化成小水珠附在温度计上影响读数）__．

（5）实验结束后，移开酒精灯，发现烧杯内的水没有立即停止沸腾，可能的原因是__石棉网的温度高于水的沸点，水能继续吸热__．

16．（2019·昆明）今年5月，昆明市气温连续10天达到30℃左右，让“冬无严寒，夏无酷暑”的昆明人着实体验了一下什么叫“酷暑难耐”．往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场．这些措施为什么可以使人感觉到凉爽？

小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机（有加热和不加热两挡），请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关．

（1）小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上，并将其中一滴水摊开，把它们放在室内，观察蒸发情况，这是探究蒸发快慢与__液体表面积__的关系．

（2）如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系，应该__保持两滴水的大小、温度和表面积相同__，然后用吹风机（不加热挡）__对其中一滴水吹风__，观察蒸发情况．

（3）为了探究蒸发快慢与温度的关系，小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上，然后用吹风机（加热挡）去吹其中一滴水，观察蒸发情况，这样做是__错误__的，原因是__没有控制液体表面上空气的流动速度相同__．

（4）该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上，这是为了__防止因材料吸水影响实验效果__．

（5）发烧病人使用酒精擦拭身体降温比用水擦拭的效果更好；一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上，水很快就不见了，而油还在，由此，你的猜想是__液体蒸发的快慢与液体的种类有关__．

（6）小林同学上公共厕所洗完手后，用如图所示的烘干机（手一放进去就自动吹暖风的机器）使手上的水快速蒸发．当他把干燥的左手和沾水的右手，同时放进烘干机内，左手感觉吹的是暖风，而右手感觉吹的却是凉风，这是因为__水蒸发吸热，有致冷作用__．

17．如图所示为某种电冰箱的工作原理，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．那么，下列说法中正确的是（B）

A．在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀汽化并放出热量

B．在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀汽化并吸收热量

C．在冰箱外的管道中，制冷剂被剧烈压缩液化并吸收热量

D．在冰箱外的管道中，制冷剂被剧烈压缩汽化并吸收热量

18．干冰（固态二氧化碳）具有很好的制冷作用，可用于人工降雨，这是由于干冰在常温下会迅速变为气体，吸收热量，促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶，从而达到降雨的条件．以下关于“括号”内物态变化名称、“虚线框”中“吸（放）热”情况，说法正确的是（B）

①a是“液化”；②b为“放热”；③c是“凝华”；④d是“升华”

A．只有①正确B．只有②③正确

C．只有①③正确D．只有②④正确

19．（2019·无锡）图中密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，为了能较快地观察到碘的升华现象又要防止碘熔化，下列加热方式合适的是（碘的熔点为113.7℃，酒精灯外焰温度约800℃）（A）

A．浸入开水中B．用酒精灯外焰加热

C．放入冰水混合物中D．置于常温下的空气中

20．火山爆发时往往会有岩浆涌出．如图，从火山口通出的岩浆是多种物质成分组成的液体，在流淌过程中不断降温，就会按下列顺序先后在火山口__凝固__（填物态变化名称）形成一系列的矿物：

橄榄石—辉石—角闪石—黑云母—正长石—白云母—石英．由此可以判断出这些矿物的熔点依次__降低__（填“升高”或“降低”）．

21．小明和小华在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒，不知道给药品降温用冰好，还是盐水结成的冰好，他们动手测量了盐水的凝固点．

（1）在选择器材时，小明提出在量程为“－2～102℃”和“－20～102℃”的温度计中应选择量程为__－20～102__℃__的温度计，这样选择的原因是__盐水的凝固点可能低于－2__℃__．

（2）在测量过程中，他们发现所测得的盐水凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是200mL，小明加了1汤匙的盐，而小红加了3汤匙的盐，由此作出猜想：

盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关．接着他们进行多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表：

盐水的

浓度

（%）

0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

36

凝固

点（℃）

0

－2

－4

－6

－8

－11

－15

－18

－17

－1.8

－1.4

0

分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点__先降低后升高__．

（3）你认为给冷藏盒中药品降温最好选用__适当浓度的盐水结成的冰__（填“冰”或“适当浓度的盐水结成的冰”）．

（4）实验后，他们联想到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪，原因是__撒盐后冰雪的熔点低于0__℃，便于积雪熔化__．