内容正文:
专题三、物态变化
知识清单
1、 熔化与凝固
1. 物态变化:物质有一种状态变成成另一种状态的过程
2. 熔化与凝固:物质由固态变成液态过程叫做熔化;物质由液态变成固态的过程叫做凝固。
3. 晶体与非晶体
(1) 晶体:在熔化过程中持续热,温度保持不变的物质,有确定熔化温度,我们称之为晶体;这个温度叫做该物质的熔点。
(2) 非晶体:在熔化过程持续吸热,温度持续升高,没有确定的熔化温度。
(3) 晶体(甲)与非晶体(乙)熔化过程中温度随时间变化图
(4) 晶体熔化的条件:达到熔点并持续吸热
(5) 常见的晶体与非晶体:
①晶体:金属、海波、水晶、明矾等等
②非晶体:蜂蜡、松香、沥青、玻璃等等
4. 晶体与非晶体的凝固过程
(1) 凝固时能量变化:不论是晶体还是非晶体凝固过程中都是放热
(2) 凝固时温度变化:晶体在凝固过程中持续吸热,温度保持必变;非晶体在凝固过程持续放热,温度逐渐降低。
(3) 晶体(甲)与非晶体(乙)凝固过程温度随时间变化图像
5. 影响晶体熔点因素:杂质、压强等因素
(1) 食盐可以降低冰的熔点,应用:向积雪路面撒盐可以降低冰雪熔点,从而使得冰雪在零下也可以熔化;
(2) 增大压强可以降低冰的熔点,应用:冰刀滑冰
2、 汽化与液化
1. 汽化:物质由液态变成气态的过程
2. 汽化的两种方式:蒸发和沸腾
(1) 蒸发:在任何温度都能进行的汽化现象称为蒸发,蒸发只发生在液体表面。
①从微观的角度理解蒸发:以分子运动的观点看,组成液体的大量分子总在不停地运动着,其中有些分子运动的速度较大。当这些分子处于液体表面时,就容易克服其他分子对它的引力,离开液面进入空气 中,这个过程就是蒸发
②蒸发过程的中能量变化:吸热温度降低
③影响蒸发快慢的因素:液体种类、液体表面积、液面上方空气流速、液体温度
(2) 沸腾:在一定温度下在液体内部和表面同时进行的剧烈汽化现象称为沸腾
①从微观的角度理解沸腾:以分子运动的观点看,液体沸腾时,不但处于液面速度较大的分子要脱离液体表面跑到空气中,而且处于液体内部气泡壁上速度较大的分子也要脱离气泡壁跑到气泡中。
②沸腾过程中能量变化:吸热温度保持不变
③沸点:液体沸腾时的温度称为液体的沸点
④加热液体时其温度随时间变化图,水平段表示液体沸腾的过程
(3) 蒸发与沸腾的比较
汽化方式
蒸发
沸腾
相同点
都属于汽化现象,均为吸热
不
同
点
发生位置
液体表面
表面及内部同时进行
发生条件(温度条件)
任何温度下
达到一定温度(沸点)
剧烈程度
缓慢
剧烈
温度变化
降低
不变
影响因素
液体温度、液体表面大小、液面上方空气流速
物质种类、气压
3. 液化:物质由气态变成液态的过程
4. 使气体液化的两种方法:降低温度和压缩体积
补充:压缩体积使气体液化的应用——气体打火机、液化石油气
5. 常见的液化现象:
拓展:“白气”、白汽、白雾都是液态,多数为小水珠;白烟为固体小颗粒
(1) 烧水时水壶周围“白气”形成:壶内水蒸气逸出后遇冷液化形成
(2) 冬日早晨山间雾气的形成
(3) 冬季河面雾气形成:河水蒸发后进入空气遇冷液化
(4) 冬天洗澡时浴室雾气形成:热水汽化后液化形成
(5) 冬天玻璃窗户形成水雾:空气水蒸气遇冷液化形成
6. 汽化及液化的应用
(1) 热管传热
(2) 电冰箱(空调)
热管传热原理图
右图为电冰箱原理图,液态的氟利昂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子,在这里汽化、吸热,使冰箱内温度降低。之后,生成的蒸气又被电动压缩机压入冷凝器,在这里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。
补充:为了保护人类生存的环境,1987年在世界范围内签署了限量生产和使用这类物质的《蒙特利尔议定书》。我国在1991年签署了《蒙特利尔议定书》,目前在我国主要使用对臭氧层破坏较小的R134a、R600a等新型物质作为冰箱的制冷剂。
3、 升华与凝华
1. 升华:物质直接从固态变到气态的过程(吸热)
2. 凝华:物质直接从气态变到固态的过程(放热)
3. 升华和凝华的实质:升华是固体表面分子克服其他分子对它的引力进入空气中的过程,而凝华则是气体分子碰到固体物质的表面,被固体物质分子的引力所束缚的过程。
4. 常见的升华现象:
(1) 樟脑丸和固体清新剂用久了消失不见;
(2) 冰雕在空气中逐渐变小,冬天的结冰衣服直接晾干;
(3) 碘加热直接变成了碘蒸汽。
5. 常见的凝华现象:
(1) 冰窗花:水蒸气凝华成小冰晶而形成,出现在温度较高的内侧。
(2) 雾凇和霜:空气中的水蒸气遇冷凝华而成的小冰晶。
(3) 冰棍外面的“霜”:空气中的水蒸气遇到冷冰棍凝华而成的小冰晶。