内容正文:
主题一 声、光、热
第04讲 物态变化(原卷版)
目 录
考情透视·目标导航 1
知识导图·思维导航 2
考点突破·考法探究 3
考点一 温度 3
►命题点01 温度与温度计 3
►命题点02 摄氏温度 3
►命题点03 温度计的使用 4
►命题点04 体温计 4
考点二 熔化和凝固 5
►命题点01 物态变化 5
►命题点02 熔化和凝固 5
►命题点03 熔点和凝固点 5
►命题点04 熔化吸热、凝固放热 7
考点三 汽化和液化 7
►命题点01 汽化和液化 7
►命题点02 沸腾 8
►命题点03 蒸发 9
►命题点04 液化 10
考点四 升华和凝华 11
►命题点01 升华 11
►命题点02 凝华 12
►命题点03 升华吸热、凝华放热 12
►命题点04 物态变化总结 13
考点五 物态变化实验综述 13
►实验01 熔化和凝固现象探究 13
►实验02 实验探究—探究固体熔化时温度的变化规律 14
►实验03 探究水沸腾时温度变化的特点 16
►实验04 现象探究-影响蒸发快慢的因素 17
考点六 跨学科实践:探究厨房中的物态变化问题 20
题型精研·考向洞悉 24
题型一 温度 24
►考向01 温度的估测 24
►考向02 温度计的使用与读数 24
题型二 熔化和凝固 25
►考向01 相关基本概念的考查 25
►考向02 熔化和凝固实验的考查 26
►考向03 熔化与凝固在生活中的应用 27
题型三 汽化和液化 28
►考向01 汽化与液化现象辨析 28
►考向02 探究水沸腾时温度变化的特点 28
►考向03 影响蒸发快慢的因素 30
►考向04 汽化和液化在生活中的应用 30
题型四 升华和凝华 31
►考向01 升华和凝华现象 31
►考向02 物态变化过程中的吸放热 32
►考向03 自然界水循环中的物态变化 32
分层训练·巩固提升 34
基础巩固 34
能力提升 37
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考情透视·目标导航
考点内容
课标要求
热点透视
命题预测
温度与温度计
1.1.2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
《物态变化》是中考必考内容。考题样式多样,主要有选择题、填空题、实验探究题、简答题和综合题等,考查内容主要是温度计读数、使用、自制温度计问题,自然现象及生活中的物态变化,晶体与非晶体判断,物质状态判断,物态变化过程中的吸放热问题,实验探究中经常考查的就是有关晶体熔化实验和液体沸腾实验。
中考物态变化命题方向主要有:一是紧密联系生活,以常见现象如食品保鲜、人工降雨等考查物态变化判断与原理阐释,强调知识的实用性。二是聚焦实验探究,深入考查晶体熔化、液体沸腾实验细节,像器材安装、数据处理,以及实验改进与创新,检验学生动手与思维能力。三是重视图像分析,呈现多物态变化综合图像或与实际情境结合的图像,要求解读物态变化过程、吸放热情况及相关物理量,考查学生图像信息提取与知识整合能力。
物质三态
1.1.1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应用
探究物态变化规律
1.1.3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
水的三态与水循环
1.1.4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
知识导图·思维导航
考点突破·考法探究
考点一 温度
►命题点01 温度与温度计
1.温度:在物理学中,通常用温度表示物体的 。热的物体温度高,冷的物体温度低。
2.温度计:日常生活中,我们常凭感觉判断物体的冷热,而这种判断往往很粗略,甚至不可靠。要准确地判断温度高低,就要用温度测量工具—温度计进行测量。
常用温度计的工作原理:家庭和实验室常用温度计是根据 原理制成的。
►命题点02 摄氏温度
1.摄氏温度的单位: ,符号是 。温度计上的符号℃表示该温度计采用的是摄氏温度。
2.摄氏温度的规定:我们把在 ,冰水混合物的温度定为 ,沸水的温度定为 ,分别用0℃和100℃表示;0℃和100℃之间分成 ,每个等份代表1℃。
3.摄氏温度的表示方法:在书写摄氏温度时,0摄氏度以下的温度,在数字的前面加“-”号,如“-10℃”,读作“负10摄氏度”或“零下10摄氏度”
0摄氏度以上的温度,省略数字前面的“+”号,如10℃,读作“10摄氏度”或“零上10摄氏度”。
(1)在一个标准大气压下,只要是冰水混合物,无论是冰多还是水多,其温度都是0℃;
(2)0℃表示物体的冷热程度与标准大气压下冰水混合物的冷热程度相同,而不是物体没有温度;
(3)摄氏温度的单位“摄氏度”是一个整体,不能分开,如10摄氏度,不能读作摄氏10度,也不能读作10度;
(4)书写摄氏温度单位符号“℃”时,要注意格式,字母左上角的小圆圈不能漏掉,也不能分开或错位,如人体的正常温度约为37℃,不能写成“37°”或“37C”。
【例1】关于温度,下列说法正确的是( )
A.“-6℃”读作“摄氏零下6度”
B.人们洗热水澡时最适宜的水温约为60℃
C.正常情况下,人的体温约为37℃
D.分别触摸0℃的冰和0℃的水,感觉一样冷
【例2】关于温度,下列说法正确的是( )
A.0的冰比0的水温度低
B.洗热水澡时,洗澡水的适宜温度约40
C.正常情况下,人的体温约为35
D.-6读作“摄氏零下6度”
►命题点03 温度计的使用
正确使用温度计要做到“六会”:
“六会”
要求
会认
认清温度计的量程和分度值
会选
测量前先估测被测物体的温度,选择量程合适的温度计
会拿
在拿温度计时,要拿住温度计的上部,不可让手触及温度计的玻璃泡
会放
温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,且不要碰到容器底或侧壁
会读
温度计示数稳定后再读数,读数时温度计的玻璃泡要留在液体中,视线要与温度计液柱的液面相平
会记
记录温度值时,不用进行估读,但不要漏写或错写单位,零摄氏度以下的温度不要忘记负号
特别提醒 图解温度计使用方法
►命题点04 体温计
1.认识体温计:体温计用来测量人体的温度。如图所示是常见的体温计,其玻璃泡内的测温物质是水银,量程为 ,分度值为 。
2.体温计的特殊结构和作用:体温计的玻璃泡和直玻璃管之间有一段特殊的细管,如图所示。测量体温时,玻璃泡中的水银随着温度的升高,发生膨胀,通过细管(也叫缩口)挤到直管;当体温计离开人体时,水银变冷收缩,细管内的水银断开,直管内的水银不能退回玻璃泡内,这样体温计即使离开人体,显示的温度也不会变化。因此,体温计可以 读数。
3.使用方法
(1)体温计在使用前,应用力往下甩几下,让直管内的水银流回玻璃泡内,然后再进行测量。这是因为体温计在正常使用时,示数 ,当人体的温度高于体温计原示数时,体温计的示数上升,此时能测量出人体的实际温度。但是,当人体温度低于体温计原示数时,因为体温计的示数不会下降,显示还是之前的温度,将导致测量值偏高。
(2)读数时,应把体温计从腋下或口腔中拿出来。
(3)体温计的分度值是0.1℃,读数时精确到0.1℃。
考点二 熔化和凝固
►命题点01 物态变化
1.物质的三态:自然界中物质通常有三种状态: 。
2.物态变化的概念:物质各种状态间的变化叫做物态变化。物体形状的改变和物质状态的变化不是一回事,物体形状的改变不是物态变化。
物态变化与温度的关系:温度是物态变化的决定因素,随着温度的变化,自然界中的物质一般都会发生物态变化。
►命题点02 熔化和凝固
1.基本概念:
(1)熔化:物质从 变为 的过程叫熔化。如冰熔化成水。
(2)凝固:物质从 变为 的过程叫凝固。如水结成冰。
2液体凝固的特点
(1)海波熔化结束后,停止加热,海波温度逐渐降低,但并不会凝固,只有当温度降到48℃时,海波才开始凝固,且在凝固过程中,海波的温度保持不变,直到全部凝固后温度才会继续下降。
(2)对液态的石蜡停止加热时,石蜡逐渐由稀变软最后变成固态,在这一过程中,石蜡的温度不断降低。
(3)由此可知,凝固过程是熔化的逆过程,当物质由液态变成固态时,会向外 。
►命题点03 熔点和凝固点
1.晶体和非晶体
分类
定义
常见物质
晶体
有些固体物质在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变,有固定的熔化温度,这类固体叫晶体
海波、冰、萘、食盐、金属、固态水银等
非晶体
有些固体在熔化过程中,只要不断吸热,温度就不断上升,没有固定的熔化温度,这类固体叫非晶体
石蜡、松香、玻璃、沥青、塑料、橡胶等
2.熔点与凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫 。晶体不同,熔点一般不同;非晶体没有 。
(2)凝固点:液体凝固成晶体时有确定的温度,这个温度叫 。同一物质的凝固点和熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
拓展培优:如果在一种晶体中掺入其他物质,则该物质的熔点与凝固点会发生变化。例如,在水中加入食盐或酒精,可降低水的凝固点(冰的熔点),所以冬天在大量积雪的公路上撒盐可以降低冰雪的熔点,加速冰雪的熔化。
3.熔化与凝固图像
(1)熔化图像
①如图甲所示,为晶体熔化图像。AB段所对应的时间内物质是固态,吸热升温;在B点时,物质 ,到C点 ;BC段表示熔化过程,物质处于 ;CD段所对应的时间内物质是液态,吸热升温。
②如图乙所示,为非晶体熔化图像。由图像可知:非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断 。
③无论晶体还是非晶体,熔化过程中都吸热。
(2)凝固图像
①如图甲所示,为晶体的凝固图像。EF段所对应的时间内物质是 ,放热降温;在F点物质开始凝固,到G点凝固结束;FG段表示 ,物质处于固液共存态,温度 ;GH段所对应的时间内物质是固态,放热降温。
②如图乙所示,为非晶体凝固图像。由图像可知:非晶体在凝固过程中不断 ,温度不断 。
③无论晶体还是非晶体,凝固过程中都放热。
4.晶体熔化与凝固的条件
(1)晶体熔化条件:①温度达到熔点;②继续 。
(2)晶体凝固条件:①温度达到凝固点;②继续 。
5.晶体和非晶体熔化、凝固现象的比较
晶体
非晶体
熔化过程中
吸收热量、温度不变
吸收热量、温度升高
凝固过程中
发出热量、温度不变
发出热量、温度下降
熔点、凝固点
有熔点、凝固点,同种晶体熔点和凝固点相同
没有确定的熔点和凝固点
熔化条件
温度达到熔点、继续吸热
不断吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点、继续放热
不断发出热量
熔化图像特征
曲线总体处于上升趋势,中间有反映温度不变的水平线段
曲线总体处于上升趋势,始终没有水平段
凝固图像特征
曲线总体处于下降趋势,中间有反映温度不变的水平段
曲线总体处于下降趋势,始终没有水平段
►命题点04 熔化吸热、凝固放热
1.熔化吸热、凝固放热
晶体在熔化或凝固过程中,虽然温度保持不变,但必须继续吸热或放热,才能保证熔化或凝固过程的完成。可见,晶体熔化或凝固过程中吸收或放出的热量,不是用来升高或降低温度的,而是用来完成熔化或凝固的。同样,非晶体在熔化或凝固时也要相应地吸热或放热,只是边升温边熔化或边降温边凝固。
2.熔化、凝固的应用
(1)用0℃的冰冷却饮料比用0℃的水效果要好,是因为0℃的冰熔化成0℃的水要吸热。
(2)夏天吃雪糕感觉凉快,是因为雪糕与凉水相比,要从人体吸收更多的热量。
(3)北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖放几桶水,这是因为水结成冰时放热,使菜窖内的温度不会太低。
考点三 汽化和液化
►命题点01 汽化和液化
1.汽化:物质从 变成 的过程叫汽化。
2.液化:物质由 变成 的过程叫液化。
看得见的“白气”不是水蒸气
水蒸气是一种无色无味的气体,我们人眼是看不到的,在平时我们看得到地从壶嘴冒出的“白气”、雪糕周围的“白气”,其实都是水蒸气遇冷液化形成的大量悬浮在空中的小水滴。凡是看得见的“白气”、“白雾”都不是水蒸气。
【例3】【跨学科】物理与日常生活(2024·湖南长沙·一模)小明在太平街游玩时,发现很多店铺门口涌出大量“白气”用以吸引顾客,这是利用沸点为-196℃的液氮完成的。关于液氮制造的“白气”下列说法正确的是( )
A.“白气”是液氮汽化而形成的氮气
B.“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠
C.“白气”的形成是一种液化现象,需要吸热
D.“白气”过一会儿就消失是一种汽化现象,需要放热
【例4】【跨学科】物理与传统文化(2024·湖南长沙·三模)“围炉煮茶 ”是一种新的饮茶方式。茶壶在炭炉上慢煮,壶盖“跳动 ”且周围冒着“白气”,炉上的板栗随着四溢的茶香逐渐变软糯。下列分析正确的是( )
A.壶盖“跳动”与热机压缩冲程的能量转化相同
B.“白气”是空气中的水蒸气升华形成的
C.板栗的内能是通过做功的方式改变的
D.茶香四溢说明分子在不停地做无规则运动
►命题点02 沸腾
1.沸腾的概念:沸腾是 和 同时发生的剧烈的汽化现象。
2.沸腾的特点:液体沸腾时, ,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的 ;
3.沸腾的条件:① ;② 。二者缺一不可。
停止加热,水仍会沸腾的原因:
刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
【例5】(2024·山东济宁·二模)如图甲所示,两位同学分别用相同的酒精灯和实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”,绘制了a、b两杯水的温度随时间变化的图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.a杯水的质量小于b杯水的质量
B.从开始加热到t1时刻,a杯水吸收的热量大于b杯水吸收的热量
C.从t1到t2时刻,两杯水的分子运动剧烈程度都在不断加剧
D.撤去酒精灯后水继续沸腾了一会儿,表明水沸腾不需要吸热
【例6】(2024·河北邯郸·三模)下列对如图所示实验的分析正确的是( )
A.甲:粉末状碳酸钙反应更快,说明反应物之间的接触面积越大,反应越快
B.乙:缓慢向外拉注射器时漏斗下端出现气泡,说明装置气密性良好
C.丙:撤去酒精灯后,水继续沸腾,说明水的沸腾不需要吸热
D.丁:让同一小车从同一斜面不同高度由静止滑下,木块移动距离不同,说明物体的动能只与运动速度有关
►命题点03 蒸发
1.蒸发的概念:在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发。蒸发是汽化另一种形式。
2.蒸发的特点:(1)在 都可以发生;(2)只发生在 ;(3)蒸发是 地汽化现象。
3.影响蒸发快慢的因素:
对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快,
影响液体蒸发快慢的其他因素:
(1)水蒸发得快慢跟周围空气的湿度也有关,周围空气湿度越大,水蒸发得越慢。如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,就是因为下雨前空气湿度大,人体上的汗液难以蒸发所致。
(2)对于不同的液体来说,蒸发的快慢还与液体的种类有关。比如,在通常条件下,酒精比水蒸发得快,汽油比柴油蒸发得快。
【例7】(2022·湖南张家界·中考真题)下列是小李同学在劳动实践活动中采取的系列措施,其中为了减缓蒸发的是( )
①使用酒精灯加热,不使用时盖上灯帽
②植树时剪掉多余的枝叶
③把洗过的衣服晾晒在通风处
④培育玉米苗时盖上地膜
⑤将收割的小麦摊开晾晒
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①②④
【例8】【跨学科】物理与日常生活有一种火锅叫作“鸳鸯火锅”,它是将同一个锅隔成相等的两半,一半加的是清汤,一半加的是麻辣红油汤,以满足不同人的口味。当两边的汤汁量及初温基本相等时,加麻辣红油汤的一边先沸腾,这是因为覆盖在汤汁上面的红油层减缓了汤汁的 (填物态变化名称),从而减少热量的散失。
【例9】【科学探究】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)等实验器材,要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 的关系。
(2)为了探究蒸发快慢与液体温度的关系,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,另外一位同学觉得这样做是不合适,你觉得原因是 。
(3)小林同学上公共厕所洗完手后,用烘干机烘手,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,右手感觉凉的原因是 。
4.蒸发制冷:液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
5.蒸发与沸腾的异同点
蒸发
沸腾
不同点
发生位置
只在液体表面
在液体表面和内部同时发生
剧烈程度
缓慢
剧烈
现象
不易观察到
迅速产生大量气泡
温度条件
在任何温度下都能进行
温度必须达到沸点并继续吸热
温度变化
使自身和周围物体温度降低,有制冷作用
徐亚欧聪外界吸收热量,温度等于沸点,且保持不变
相同点
①都由液态变为气态,属于汽化现象;②都需要吸热
►命题点04 液化
1.液化的两种方式
(1)降低温度:如北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的小水滴。
(2)压缩体积:如日常见到的打火机中的液体就是在常温下采取压缩气体体积的方法使其液化的。
2.液化放热
液化是汽化的逆过程。汽化需要吸热,液化需要放热。生活中水蒸气引起的烫伤要比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还会发出大量的热,因而加重烫伤。
3.液化的应用
气体液化后,体积减小,便于储存和运输。如液化石油气、火箭中的液氢和液氧等。
4.汽化和液化的对比
前后状态变化
吸、放热情况
方式或方法
汽化
液态→气态
吸热
蒸发或沸腾
液化
气态→液态
放热
降低温度或压缩体积
考点四 升华和凝华
►命题点01 升华
1.升华:物质从 直接变为 的过程叫做升华。
2.对升华的理解
(1)升华是指物质直接由固态变为气态的过程,“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上讲,固态物质在任何温度下都会升华,但实际上常温下很多固态物质,如金属,都可以认为是不升华的。
(3)加热可以加速固态物质的升华现象。如碘升华,在常温下非常缓慢,但稍一加热,升华现象就非常明显。
(4)生活中常见的升华现象:樟脑丸变小、冰冻的衣服变干、永久了的白炽灯灯丝变细、碘升华、干冰升华等。
“汽化”和“升华”的区别:
1.物质由固态变为气态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从固态变为液态(熔化),再从液态变为气态(汽化);(2)物质直接由固态变为气态(升华)。
2.汽化是物质由液态变为气态的过程,升华是物质由固态不经过液态直接变为气态的过程。它们的末状态相同(都是气态),但初状态不相同,物质汽化前是液态,而物质升华前是固态。
【例10】(2024·湖南娄底·一模)生活当中有很多很常见的物态变化现象,下列说法中正确的是( )
A.用烘干机烘干衣服,是汽化现象,需要放热
B.衣柜里放置的“樟脑丸”变小,是汽化现象,需要吸热
C.打开冰箱,看到冒出的“白气”,是冰箱内的水蒸气液化而成的
D.潮湿天气,墙砖上出“汗”,是空气中的水蒸气遇冷液化而成
【例11】如图所示是物质三种状态的分子模型。某物质由图甲的状态直接变为图丙的状态时,发生的物态变化为 ,下列事例中所发生的物态变化与之相同的是 (填序号)。
(1)固体清香剂用了一段时间后变小
(2)打开冰箱门,看到有“白气”冒出
(3)寒冷的冬天,早上看到的霜
►命题点02 凝华
1.凝华:物质由 直接变为 的过程叫凝华。
2.对凝华现象的理解
(1)凝华是指物质由气态直接变为固态的过程。“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上所有气态物质都能发生凝华,只是在通常情况下很多都难以发生或者进行得极其缓慢。
(3)生活中常见的凝华现象:霜、冰晶、冰花、雾凇、灯泡变黑等。
“凝固”和“凝华”的区别:
1.物质由气态变为固态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从气态变为液态(液化),再从液态变为固态(凝固);(2)物质直接由气态变为固态(凝华)。
2.凝固是物质由液态变为固态的过程,而凝华是物质由气态不经过液态,直接变为固态的过程。它们的末状态相同(都是固态),但初状态不相同,物质凝固前是液态,物质凝华前是气态。
【例12】在水循环中,高空中的水蒸气突然遇到强冷空气,温度急剧下降形成小冰晶,这种物态变化属于( )
A.凝固 B.升华 C.液化 D.凝华
►命题点03 升华吸热、凝华放热
1.升华吸热、凝华放热
(1)物质由固态直接变为气态需要吸收热量,即升华吸热;(2)物质由气态直接变为固态需要放出热量,即凝华放热。
2.升华吸热的应用
物质升华时会从周围环境中吸收大量的热量,在日常生产、生活中应用最广泛的是干冰的升华。
人工降雨
将干冰撒入云层,干冰升华吸热时空气温度急剧降低,云层中的水蒸气大量液化成小水滴或凝华成小冰晶,进而相互聚集形成了雨
储藏物品
干冰升华不但能吸收大量的热,还没有残留物,因而可以将干冰制成强制冷剂,用于储藏物品
舞台效果
在舞台上喷撒干冰可使舞台上方的空气温度迅速下降,空气中的水蒸气遇冷迅速液化成小水滴,可形成烟雾缭绕的舞台效果
医疗手术
将干冰放在人体组织上,可让该组织温度迅速降至极低,使组织坏死、脱落,从而达到“不动刀”而治愈的目的
►命题点04 物态变化总结
1.物质存在三种状态
固态、液态和气态。这三种状态之间又存在着六种物态变化: 。
2.物态变化过程中的吸放热
六种物态变化中,吸收热量的有: ;放出热量的有: 。熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华分别互为逆过程。
3.自然现象中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹的成因和涉及的物态变化
自然现象
成因
涉及的物态变化
云
太阳光照射,温度升高,地面上的水汽化成水蒸气,含有水蒸气的高温空气上升,在上升过程中,空气逐渐冷却,水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶,大量的小水滴或小冰晶悬浮在高空,形成了云
汽化、液化、凝华
雨
空气中的水蒸气形成云后,云中的小水滴或小冰晶随着气流运动,它们相遇后越聚越大,达到一定程度后就会下落。在下落过程中,小冰晶吸热熔化成小水滴,与原来的小水滴一起落到地面,形成了雨
熔化
雾
水蒸气在空气中遇冷液化成小水滴,这些小水滴附着在悬浮于空气中的灰尘上,形成了雾
液化
露
空气中水蒸气遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水滴附着在它们的表面,形成了露
液化
霜、雪
霜是地表水蒸气在温度迅速降低时凝华成的小冰晶;如果高空的水蒸气凝华成小冰晶,可能会以雪的方式降落到地面
凝华
冰雹
冰雹是体积较大的冰珠,云中的小冰晶和小水滴被上升气流带到温度低于0℃的高空,凝结为小冰珠。小冰珠在下降过程中,其外层受热熔化成水,并彼此结合,使冰珠越来越大,如果上升气流很强,冰珠就会再升入高空,凝结成较大的冰珠;经过多次上下翻腾,冰珠越来越大,当上升气流托不住它时,冰珠流落到地面,形成冰雹
凝固、熔化
考点五 物态变化实验综述
►实验01 熔化和凝固现象探究
活动体验
现象
状态变化
将蜡烛点燃
蜡烛先由固态变为液态,然后又由液态变为固态
夏天,将小块雪糕放进盘子中
雪糕由固态变为液态
将半杯水放入冰箱冷冻室一段时间后
水由液态变成固态
将通电的电烙铁放到松香上加热松香
松香先由固态变成液态,然后又由液态变成固态
【归纳总结】固体加热可以变成液体,液体冷却可以变成固体。
►实验02 实验探究—探究固体熔化时温度的变化规律
【提出问题】不同物质在由固态变成液态的过程中,温度变化规律相同吗?
【猜想与假设】(1)不同物质在由固态变成液态过程中,温度变化规律相同;(2)不同物质在由固态变成液态过程中,温度变化规律不同。
【设计实验】探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。分别取适量的海波和石蜡(研碎),对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况,根据记录的数据绘制图像,比较二者熔化时温度的变化规律。
实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、停表、海波、石蜡、水等。
实验装置:如图。
【进行实验与收集证据】(1)在两个分别盛有海波和石蜡的试管中各插入一个温度计,再将试管放入盛水的烧杯中,使试管均匀受热;
(2)用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热,观察海波和石蜡的变化情况,以及温度计示数的变化;
(3)待海波温度升至40℃、石蜡温度升至50℃,每隔1min记录一次温度计的示数,在海波和石蜡完全熔化后再记录3—4次。数据记录如表所示。
表1 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
状态
固态
固液共存
液态
表2 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
石蜡的温度/℃
52
55
58
61
62
63
64
65
66.5
69
72
74
76
状态
固态
黏稠状态
液态
【分析论证】
(1)以方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间,将表1、表2中的数据分别在两方格纸上描点,然后再将所有的点用平滑的曲线连起来,得到海波和石蜡温度随时间变化的图像,如图所示。
海波温度随时间变化图像 石蜡温度随时间变化图像
(2)分析图像
根据海波熔化图像的特征,可将整个过程分为三个阶段:0-4min、4min-8min、8min-12min,结合实验数据可以看出:
①0-4min,海波是固态,这段时间海波吸热,温度不断升高;
②4min-8min,海波是固液共存,这段时间海波吸热熔化,但温度保持不变(48℃);
③8min-12min,海波完全变为液态,这段时间海波吸热,温度不断升高。
结合石蜡的熔化图像可知石蜡的熔化情况与海波不同;随着加热时间的增加,石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀,逐渐熔化为液态,这个过程石蜡不断吸热,温度逐渐升高,没有明显的拐点
【实验结论】两种固体熔化过程的主要区别是:海波有确定的熔化温度,石蜡没有确定的熔化温度。
特别提醒:
(1)实验时,温度计的玻璃泡要被测物质充分接触,但不能触碰试管壁或试管底。
(2)酒精灯的使用:(1)不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;(2)用外焰加热;(3)用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
(3)让海波、石蜡均匀受热的三种措施:1)采用水浴法加热;2)在加热过程中用搅拌器不断搅拌;3)将物质研碎。
(4)切勿将温度计当搅拌器。
(5)探究实验常见的考向:
1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;
2)器材安装顺序:自下而上;
3)实验中,石棉网的作用:使烧杯均匀受热;
4)采用水浴法的好处:使物质均匀受热;
5)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;
6)海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么:海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态;海波有明显的转折点,熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点,温度一直在发生变化。
7)水浴法加热的优点:试管内的物质均匀受热,缓慢升温,从而能够有充分的时间观察现象、测量温度。
►实验03 探究水沸腾时温度变化的特点
【提出问题】水在沸腾时有什么特征?水沸腾后,如果继续加热,是不是温度会越来越高?
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
【实验过程】(1)按如图所示自下而上组装实验装置,在烧杯中装入水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温变化;
(2)当水温达到90℃时去掉硬纸板,每隔1min记录一次水温,直到水沸腾后5min为止。同时注意观察水沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化;
(3)撤掉酒精灯,停止对水加热,观察水的变化情况。
【实验数据】
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
100
100
水的状态
未沸腾
沸腾
【实验现象】(1)沸腾前,烧杯底部有气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积逐渐减小,直至消失,如图甲所示。水沸腾时,有大量的气泡产生,气泡在上升过程中体积变大,到达水面时破裂,并放出里面的水蒸气,如图乙所示。
(2)沸腾前,对水加热,水的温度不断升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度 ;停止加热,水 沸腾。
【分析论证】(1)以时间为横轴,温度为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中记录的数据在坐标系中描点,再用平滑的曲线把它们连起来,画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图所示。
(2)由实验现象和图像可知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾,水内部产生大量气泡,气泡上升,到达水面破裂,这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。
(3)水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。停止加热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要吸收热量。
【实验结论】
(1)沸腾的特点:液体沸腾时, ,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的 ;
(2)沸腾的条件:① ;② 。二者缺一不可。
3.实验注意事项
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
►实验04 现象探究-影响蒸发快慢的因素
湿衣服晾干过程就是水的蒸发过程。现在我们通过三种情况下衣服的晾干快慢探究影响液体蒸发快慢的因素。
探究过程
如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在阳光下和阴凉处,比较衣服晾干的快慢
如图所示,相同条件下,将湿衣服展开与折叠起来,比较衣服晾干的快慢
如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在通风处和无风处,比较湿衣服晾干的快慢
现象
阳光下衣服干得快
展开的衣服干得快
通风处的衣服干的快
原因分析
阳光下,温度高,水蒸发得快
展开的衣服表面积大,水蒸发得快
通风处空气流速大,水蒸发得快
探究归纳
上述现象说明,对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快
【例13】(2022·湖南湘西·中考真题)如图所示,下列四个物态变化的实例中,属于熔化的是( )
A. 山间云海的形成
B. 树枝上雾凇的形成
C. 初春冰雪消融
D. 流水冻成冰凌
【例14】(2022·湖南娄底·中考真题)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。以下说法正确的是( )
A.安装图甲所示的器材时,应按ABC 的先后顺序进行安装
B.实验中,需要观察试管内物质的状态,并记录温度和加热时间
C.由图乙可知,该物质的熔点为90℃
D.该物质属于非晶体
【例14】(2023·湖南湘潭·中考真题)用如图所示实验装置,探究室温下冰熔化时温度的变化规律。
(1)将冰打碎后放入烧杯,温度计插入碎冰中。图中温度计示数为 ℃;
(2)由实验数据绘制成图所示图像,可知, AB段该物质是 态, BC段 (选填“需要”或“不需”)吸热; 由实验可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)研究表明晶体的熔点与压强有关,压强越大,晶体的熔点越低,如图,在温度较低的环境中,将拴有重物的细金属丝挂在冰块上,金属丝下方与冰接触处的压强 (选填“增大”或“减小”),从而使冰的熔点 (选填“升高”或“降低”)了,金属丝下方的冰块熔化,熔化而成的水又很快凝固,金属丝穿冰块而过且不留缝隙。
【例15】【科学探究】八年级六班的同学进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)如图甲所示,组装实验装置时,合理的安装顺序为 (填“自下而上”或“自上而下”);
(2)实验中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度是 ℃;
(3)实验中观察到水沸腾前和沸腾时,水中气泡上升过程如图丙所示,则图 (选填“A”或“B”)是水沸腾时的情况;
(4)图丁是A组同学根据收集的数据绘制成的温度—时间图象,则该地水的沸点为 ℃,可能的原因是当地的大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压;
(5)A、B两组同学选用的实验装置是相同的,但B组将水加热到沸腾所用的时间较长,原因可能是 (写出一种即可)。
【例16】【新考法】探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图所示.
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的 是否有关.
(2)选择 两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的温度是否有关.
(3)通过A、D两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (应该/不应该)使用热风.
(4)以上实验体现了 法.(填物理实验方法)
(5)某同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,结果发现甲图中水先蒸发完,他依据“谁先蒸发完,谁蒸发的快”,得出结论:“水蒸发快慢与水的量有关,水越少蒸发越快”.他的依据和结论 .(选填“正确”或“不正确”).
考点六 跨学科实践:探究厨房中的物态变化问题
一、活动目标
通过探究厨房中的物态变化现象,让学生深入理解物理中的物态变化原理,培养学生观察、思考、实践和跨学科整合的能力,激发学生对科学的兴趣。
二、活动时间与地点
时间:共 2 天
地点:学校实验室(第一天理论与部分实验)、学生家中厨房(第二天实践探究与总结)
三、活动准备
1. 教师准备:制作介绍物态变化原理的PPT,准备实验器材(温度计、酒精灯、烧杯、冰块、水、盐等),设计观察记录表。
2. 学生准备:提前熟悉厨房环境与常用厨具,了解基本安全常识。
四、活动过程
第一天:学校实验室
1. 知识导入
教师通过 PPT 展示厨房中常见的物态变化现象图片,如烧水时水的沸腾(汽化)、冰箱中食物的冷冻(凝固)、冬天窗户上的冰花(凝华)等,引导学生思考并讨论这些现象分别属于哪种物态变化。
详细讲解物态变化的六种基本形式(熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华)及其吸放热原理,结合动画演示帮助学生理解分子层面的变化过程。
2. 实验探究
分组实验一:水的沸腾实验
学生组装实验装置,观察水在加热过程中的温度变化、气泡产生与变化情况,记录水沸腾时的温度(沸点),分析水从液态变为气态的汽化过程及吸热现象。
分组实验二:冰的熔化实验
将冰块放入烧杯中,用酒精灯缓慢加热,观察冰在熔化过程中的温度变化、状态转变,记录冰的熔点,探讨冰从固态变为液态的熔化过程及吸热特点。
分组实验三:模拟冰箱制冷(凝固与液化)
在一个密封袋中装入适量水和盐,放入温度计,观察温度变化,同时解释冰箱中制冷剂的物态变化原理,即气态制冷剂通过压缩液化放热,再汽化吸热从而实现制冷。
第二天:学生家中厨房
1. 实践观察
学生在家中厨房自主选择至少三种不同的物态变化现象进行观察,如煮面条时锅中水的变化(汽化)、热菜冒出的“白气”(液化)、冻肉解冻(熔化)等。
利用温度计测量相关物体或环境的温度,详细记录现象发生的条件、过程和结果,并思考这些物态变化在厨房烹饪或食物储存中的作用。
2. 总结汇报
学生回到学校后,以小组为单位进行总结汇报。每个小组分享自己在厨房观察到的物态变化现象,分析其原理,并讨论物态变化在厨房中的应用以及对生活的影响。
教师对各小组的汇报进行点评,总结厨房中物态变化的常见类型、特点和重要性,进一步强化学生对物态变化知识的理解和应用能力。
五、活动评价
1. 实验报告(40%):包括实验目的、步骤、数据记录、结果分析以及对物态变化原理的理解阐述。
2. 厨房观察记录与汇报(40%):记录的完整性、准确性,汇报的清晰性、逻辑性,小组合作的协调性。
3. 活动参与度(20%):课堂讨论发言、实验操作的积极性、遵守活动纪律等。
六、活动拓展
鼓励学生进一步探究厨房中物态变化与化学、生物学科的联系,如食物在烹饪过程中的化学反应与物态变化的关系,微生物在不同物态环境下的生长情况等,撰写小论文或制作科普手抄报展示研究成果。
【例17】(2022·湖南娄底·二模)下列在厨房中发生的一些现象和做法对应的物理知识错误的是( )
A.炒菜时闻到诱人的香味﹣﹣分子不停地做无规则的运动
B.水烧开时壶嘴喷出“白气”﹣﹣水放热发生液化现象
C.用高压锅炖排骨﹣﹣利用增大气压,提高水的沸点
D.被水蒸气烫伤往往比被同温度的水烫伤更为严重﹣﹣水蒸气汽化放热
【例18】【跨学科】物理与日常生活生活处处有物理,留心观察皆学问。厨房中也包含着很多物理知识。如:抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强 ,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出;高压锅煮饭熟得快是因为高压锅内气压大、水的沸点 ;洗碗时“油花”漂在水面上,其原因是油的密度比水的密度 ;在盛水的水缸外表面,夏天常常出现了一层均匀分布的小水珠,这是水蒸气的 现象。
【例19】(2023·江苏南通·中考真题)小明在厨房炖汤,向沸腾的汤中加入盐,汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后,大家对水加盐后的变化,提出了丰富的猜想:
猜想1:盐水的沸点比水低;
猜想2:盐水的比热容比水小;
为验证猜想,小明用两只同型号的电水壶,分别装入质量和初温都相同的盐水和水,同时加热,用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中;
T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像,如图所示;
小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验,实验现象与小明相似;
(1)根据表中数据,请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像 。由图像可知,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 ;
(2)实验中,盐水的沸点是 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃,所以猜想1是正确的;小红认为盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点? ;
(3)进一步分析数据和图像可知,猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的,判断的依据: ;
(4)小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”,你觉得他的说法是否可靠?请说明理由 。
题型精研·考向洞悉
题型一 温度
►考向01 温度的估测
解决温度的估测试题,需要同学们多了解、记忆一些生活中的温度值,根据实际情况进行合理推断。以下为生活中常见的温度值:我国冬天的最低温度约为-50℃,人们感觉舒适的环境温度为23℃,洗澡水的最佳温度为40℃,纸的着火点为183℃,酒精灯火焰温度约为500℃等。
【典题1】(2020·湖南湘西·中考真题)新冠疫情得到有效控制之后,复学期间学校坚持每天早中晚给同学们测量一次体温。下面属于人体正常体温的是( )
A.0℃ B.36.8℃ C.68℃ D.100℃
【变式1-1】100℃的水和100℃的水蒸气相比较( )
A.100℃的水比100℃的水蒸气热
B.100℃的水比100℃的水蒸气冷
C.100℃的水和100℃的水蒸气冷热程度相同
D.无法确定
►考向02 温度计的使用与读数
【典题2】(2023·湖南益阳·模拟预测)如图所示的温度计,关于它的说法正确的是( )
A.在使用甲图温度计测量物体温度时,可以离开被测物体读数
B.以上只有甲温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的
C.乙图温度计的分度值是
D.丙图温度计此时的示数为
【变式2-1】用温度计测定一杯热水温度,如图所示的方法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2022·湖南衡阳·模拟预测)如图是一支刻有110个均匀小格的温度计,若将此温度计插入正在熔化的冰水混合物中,液面下降到第30格,放入沸水中时,液面升到第80格,则此温度计的测量范围是( )
A.0~100℃ B.﹣30~160℃
C.﹣60~140℃ D.﹣60~160℃
题型二 熔化和凝固
►考向01 相关基本概念的考查
(1)记住常见的晶体和非晶体以及它们熔化时的规律,可快速解答此类问题。冰、萘、石英、海波、金刚石、食盐以及金属都是晶体;而玻璃、松香、石蜡、沥青等是常见的非晶体。
(2)温度处于熔点(或凝固点)的晶体,可能处于固态、固液共存态或液态。
【典题1】(2022·湖南衡阳·中考真题)如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可以判断( )
A.该物质是非晶体
B.该物质的熔点是80℃
C.第10min时,该物质已完全熔化
D.该物质在10~25min内没有吸收热量
【变式1-1】标准大气压下海波的熔点为48℃,则标准大气压下48℃的海波( )
A.一定处于固态 B.一定处于液态
C.一定处于固液共存状态 D.以上都有可能
【变式1-2】(2021·湖南永州·中考真题)如图所示是某固体熔化过程中温度随时间变化的图象,由图象可知,该固体是 (选填“晶体”或“非晶体”);在熔化过程中,该固体吸收热量,温度 (选填“升高”或“不变”)。
►考向02 熔化和凝固实验的考查
【典题2】(2021·湖南益阳·中考真题)关于探究冰熔化时温度变化规律的实验,请回答下面的问题:
(1) 实验装置应选用下图中的 ;
(2)冰块要用 (选填“较大的冰块”、“碎小的冰块”或“大冰块和碎小的冰块都可以”);
(3)图是根据实验数据绘出的冰熔化时温度随时间变化的图像,在t1~t2这段时间里,实验物质的状态是 。
【变式2-1】(2024·湖南长沙·二模)小明同学利用图甲中的实验装置探究海波的熔化规律,如图乙所示,是根据实验数据绘制的图象,请回答下面的问题:
(1)如图甲是某时刻温度计的示数,此时海波处于 态;
(2)由图象可知海波熔化过程中温度 。
【变式2-2】(2024·湖南怀化·一模)为探究固体熔化时温度的变化规律,我们选用海波和石蜡两种物质进行实验,记录实验数据并在纸上描点画出图像。
(1)图乙中的图像A是 (选填“海波”或“石蜡”)的温度随时间变化图像,它是 (选填“晶体”和“非晶体”);
(2)我们发现,在海波和石蜡物质熔化过程中,如果将试管从烧杯拿出来,该物质停止熔化。将试管放回烧杯后,该物质又继续熔化,说明固体熔化过程需要 ;
(3)由图像特点可知第10min时,B物质处于 (填物质状态)。
►考向03 熔化与凝固在生活中的应用
(1)判断温度达到熔点之后的晶体能否熔化,关键是判断能否从外界吸收热量。当外界温度小于或等于晶体温度时,晶体因为不能继续吸收热量将不会熔化。
(2)熔化与凝固在生活中的应用:熔化与凝固在生活中的应用,主要的是应用熔化吸热、凝固放热的规律。
【典题3】(2024·湖南常德·模拟预测)把一个装有碎冰块的试管插入装有适量碎冰块的烧杯中,在烧杯底部用酒精灯加热,下列说法正确的是( )
A.试管和烧杯中的冰同时熔化
B.试管中的冰先熔化
C.烧杯中的冰完全熔化后试管中的冰才开始熔化
D.试管中的冰始终不能熔化
【变式3-1】两盆水里面都有没熔化的冰块,一盆放在阳光下,一盆放在阴凉处,两盆的水温相比( )
A.在阳光下的那盆水的温度高 B.在阴凉处的那盆水的温度高
C.两盆一样高 D.无法确定
【变式3-2】萘的熔点为80℃,那么温度为80.5℃的萘为( )
A.一定是固态 B.一定是固液共存 C.一定是液态 D.不能确定
题型三 汽化和液化
►考向01 汽化与液化现象辨析
(1)“白气”不是水蒸气,而是水蒸气越冷液化成的小水滴,水蒸气是看不到的;
(2)“白气”的来源有两种情况:一是高温物体冒出或呼出的水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
【典题1】【跨学科】物理与日常生活小明夏天吃雪糕时,看到雪糕周围冒“白气”,他联想到煮方便面时也冒“白气”的情景。以下是他对这两种“白气”的思考,其中正确的是( )
A.两种“白气”本质是不同的,前者是液化形成的,后者是汽化形成的
B.两种“白气”本质是不同的,前者是小水珠,后者是水蒸气
C.两种“白气”本质是相同的,他们都是汽化形成的水蒸气
D.两种“白气”本质是相同的,都是液化形成的小水珠
【变式1-1】(2021·湖南长沙·二模)如图所示是“探究水沸腾的规律”的实验装置。对实验可能出现的现象及解释,说法正确的是( )
A.实验时加纸板,目的是提高水的沸点
B.沸腾时上升变大的气泡,是烧杯中的水汽化产生的
C.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
D.撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间后停止沸腾,说明水沸腾不需要吸收热量
【变式1-2】【跨学科】物理与航空航天2022年10月31日15时37分,梦天实验舱在我国文昌航天发射场成功发射,在长征五号B遥四运载火箭点火起飞时,这些“白气”的形成主要是水蒸气 现象(填“液化”或“汽化”);梦天实验舱入轨后于11月4日27分成功对接天和核心舱前向端口。对接成功后,以天和核心舱为参照物是 的。
►考向02 探究水沸腾时温度变化的特点
【典题2】(2022·湖南岳阳·二模)如图甲所示,是“观察水的沸腾”的实验装置。
(1)安装好实验器材,加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时的示数为 ℃;
(2)图丙中 (选填“a”或“b”)是水沸腾时的情况;
(3)水沸腾后,还要继续加热一段时间的主要目的是下面哪一个
A.观察水沸腾后的温度变化 B.验证水的沸点和液面上方气压大小有关
C.观察水沸腾后的体积变化 D.验证水沸腾不仅要达到沸点,还要持续吸热
【变式2-1】(2022·湖南益阳·中考真题)小明用如图所示实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”:
(1)该装置的错误之处是 ;
(2)将烧杯盖住的目的是 ;
(3)小明做完实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间变化的情况,得到变化的图像如图所示:
如果要喝一杯奶茶(牛奶与茶水的质量之比约为),有A、B两种方案可选择:
A.先将滚烫的热茶冷却,然后加冷牛奶
B.先将冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却
结合图,你认为方案 的冷却效果较好。
【变式2-2】(2024·湖南长沙·二模)小明和小华都选用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)观察气泡,根据沸腾前和沸腾时的气泡大小变化可判断图甲中水处于 的状态;
(2)水沸腾前小明和小华所用的加热时间不同,主要原因是水的 不同。
►考向03 影响蒸发快慢的因素
判断蒸发快慢的方法:
明因素
明确影响蒸发快慢的因素:液体的温度、液体与空气的接触面积、液体表面空气的流动速度
晓影响
液体温度越高,与空气接触面积越大,表面空气流动的速度越大,蒸发越快
知方法
分析全面,并明确题目中是加快蒸发还是减慢蒸发,以影响蒸发快慢的三个因素为依据,知晓切合实际的具体方法
【典题3】(2024·江苏连云港·中考真题)在“观察水的沸腾”实验时,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡在上升过程中将 (选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“不变”)。沸腾时继续吸热,水的温度 。实验中,有三组同学选用同样规格的温度计,测量水的沸点却不同,同学猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学的猜想,你的操作方法是 。
【变式3-1】开水吹一吹就能喝,加快了开水的 ,向冰冷的手哈哈气觉得暖和多了,是因为水蒸气在手上 时放热的原因.(填物态变化名称)
【变式3-2】(2022·重庆·中考真题)用如图甲所示装置“探究冰熔化时温度的变化规律”:
①将碎冰装入试管中,安装好器材开始实验,熔化过程中试管中的碎冰逐渐变少,此过程碎冰吸收热量,温度 ;
②图乙是实验过程中某时刻温度计示数,此时温度为 ℃;
③实验结束后烧杯中的水没有沸腾,但水面却降低了,原因是水温升高,蒸发 (选填“加快”或“减慢”)。
►考向04 汽化和液化在生活中的应用
【典题4】【跨学科】物理与日常生活夏季,同学们打扫教室后,洒在地面上的水很快变干了,所经过的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.升华
【变式4-1】(2024·湖南株洲·模拟预测)一块金属在冰箱中被冷冻后,取出放一会儿,表面会变湿,如果马上用毛巾擦,发现会擦不干。其原因与下列自然现象形成的原因相同的是( )
A.冰封湖面 B.冰雪消融
C.寒冬凝霜 D.秋起晨露
【变式4-2】【跨学科】物理与急救措施体育比赛中运动员一旦受伤,医生会对着受伤部位喷射一种叫氯乙烷的药液,该药液会在皮肤表面迅速汽化,使受伤部位表层骤然变冷而暂时失去痛感。这说明氯乙烷具有较低的( )
A.温度 B.熔点 C.沸点 D.凝固点
题型四 升华和凝华
►考向01 升华和凝华现象
【典题1】(2021·湖南永州·中考真题)下列有关物态变化的说法正确的是( )
A.冰雪消融是熔化现象
B.夏天打开冰箱有“白气”产生是汽化现象
C.秋天的早晨草上有露珠出现是凝华现象
D.衣柜内的卫生球变小是汽化现象
【变式1-1】(2024·湖南郴州·二模)下列现象与物态变化相对应的是( )
A.衣柜里的樟脑丸变小了——升华
B.冬天的池塘上覆盖了一层薄冰——凝华
C.夏天洒在地板上的水很快干了——熔化
D.冰箱冷冻室内壁的霜——凝固
【变式1-2】(2024·湖南湘潭·模拟预测)下列四个节气关于物态变化分析正确的是( )
A.白露:露的形成过程是汽化现象 B.寒露:水结冰的过程是凝固现象
C.霜降:霜的形成过程是凝固现象 D.大雪:积雪消融过程需要放热
►考向02 物态变化过程中的吸放热
【典题2】(2024·湖南长沙·一模)2024年1月22日,长沙天降瑞雪,不少师生奔向操场堆雪人、打雪仗。下列说法正确的是( )
A.握在手中的雪球化为雪水需要放热 B.雪球变成雪水是熔化
C.雪在高空形成需要吸热 D.雪的形成过程是凝固
【变式2-1】(2024·湖南永州·二模)如图所示是湖南冬天的美景,屋顶堆着厚厚的雪、屋檐吊着晶莹剔透的“冰锥子”、树枝上挂着美丽的雾凇,下列说法正确的是( )
A.雪的形成需要吸热
B.“冰锥子”是凝华现象
C.雾凇是升华现象
D.三者的形成都需要放热
【变式2-2】【物理与传统文化】(2024·黑龙江·一模)“二十四节气”是我国古代农耕文明伟大成就之一、它是古人通过观测天体运行,总结出的一年中时令、气候、物候等变化的规律。关于二十四节气的谚语,下列分析正确的是( )
A.“惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是汽化现象,汽化吸热
B.“白露种高山,寒露种河边”,露的形成是液化现象,液化放热
C.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象,凝华吸热
D.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是熔化现象,熔化放热
►考向03 自然界水循环中的物态变化
【典题3】(2024·山西晋城·模拟预测)“水是生命之源”,水和我们的生活息息相关,节约用水是公民的义务和责任。如图是自然界水循环的示意图,下列分析正确的是( )
A.地表面的水吸收热量,液化成水蒸气 B.水蒸气与冷空气相遇,液化成小水滴
C.小水滴遇到更冷气流,凝华成小冰晶 D.冰晶降落遇到暖气流,汽化形成雨水
【变式3-1】(2024·福建宁德·模拟预测)海水是宝贵的水资源,是自然界水循环的重要组成部分,对下图分析正确的是( )
A.海水变成水蒸气是升华过程
B.雪是云中的水蒸气凝华形成
C.积雪液化成水后,汇入溪流流向大海
D.水资源可以循环利用,不必节约用水
分层训练·巩固提升
基础巩固
一、单选题
1.(2023·湖南岳阳·中考真题)学校组织九年级学生体检,下列各项体检数据中,符合实际的是( )
A.身高16m B.质量50kg C.体温52℃ D.1分钟心跳2次
2.【跨学科】物理与文学(2024·湖南长沙·中考真题)“玉阶生白露”“人迹板桥霜”,关于水蒸气遇冷形成露和霜的说法正确的是( )
A.露的形成是汽化 B.露的形成需要吸热
C.霜的形成是升华 D.霜的形成需要放热
3.(2024·湖南·中考真题)2024年初,几场寒流来袭,让湖南人在家门口也能看到北方常见的冰挂(如图)。下列说法正确的是( )
A.冰挂熔化时,需要吸热
B.冰是水蒸气液化形成的
C.冰是非晶体,有固定的熔点
D.一定质量的水结冰时,体积变小
4.(2023·湖南常德·中考真题)关于生活现象的解释,下列说法中错误的是( )
A.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压大,沸点低
B.人出汗后吹风扇会感觉更凉快,是因为加快了蒸发
C.夏天,从冰箱拿出来的饮料瓶外壁会冒汗,这是一种液化现象
D.湖南的冬季,窗户上的小水珠常出现在玻璃内侧
5.(2023·湖南郴州·中考真题)下列测量工具读数正确的是( )
A.物体的长度:2.70cm
B.温度计的示数:34℃
C.游码在标尺上的读数:4.4g
D.量筒中水的体积:25mL
6.【跨学科】物理与文学(2023·湖南怀化·中考真题)很多诗句蕴含着丰富的物理知识,下列所描述的现象与其成因对应正确的是( )
A.“池水映明月,潭清疑水浅”,句中“水浅”是由光的反射造成的
B.“已是悬崖百丈冰,犹有花枝俏”,句中“冰”的形成是熔化现象
C.“绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘”,句中“浓阴”是光的折射形成的
D.“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,句中“汤沸”是指水加热后发生汽化现象
二、多选题
7.(2023·湖南株洲·中考真题)在试管中放少量固态碘,塞紧塞子后放入热水中。当固态的碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中拿出,再放入凉水中,碘蒸气又会变为固态的碘。在上述实验中,碘经历的过程是(已知标准大气压下碘的熔点约114℃,沸点约184℃。)( )
A.熔化和凝固 B.汽化和液化 C.升华和凝华 D.吸热和放热
三、填空题
8.【新素材】(2023·湖南娄底·中考真题)市场上出售的一种网红食品——液氮冰激凌,标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,其制作过程主要是在冰激凌上倒入液态氮,使周围“烟雾缭绕”。“白雾”形成时的物态变化是 ,该过程需要 热。
9.(2023·湖南长沙·中考真题)环卫工人往结冰的桥面撒盐加快冰的熔化,激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里,当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度,温度计的示数如图所示(每支温度计的单位都是摄氏度),图乙中温度计的示数为 ℃,从实验现象可知,盐水的浓度越高,其凝固点越 。
10.(2022·湖南张家界·中考真题)北京冬奥会赛道上的雪是利用造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴,当小水滴遇到寒冷的外部空气 成小冰晶。自然降雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而 成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来变成雪花飘落大地。(填写物态变化名称)
11.(2022·湖南邵阳·中考真题)腊肉在邵阳地区是一道风味美食,肥而不腻,味道独特。其加工的第一道工序是抹盐腌制,使整块肉变咸。这道工序说明盐分子在不停地做 运动。第二道工序是烟烘干,加快水分 (选填“蒸发”或“沸腾”)。
四、作图题
12.(2024·贵州毕节·一模)初温为50℃的某物质,加热10min时开始熔化,熔化过程持续了15min,继续加热10min后升高到100℃,请在图中画出该物质从50℃上升到100℃的熔化图象。(该物质的熔点是80℃)
五、实验题
13.(2021·湖南湘潭·中考真题)冬天给道路撒盐,可以有效地防止事故发生,为了解其原因,小明用如图1所示实验装置,探究盐冰(浓盐水冻成的冰块)熔化时温度的变化规律。
(1)将盐冰打碎后放入烧杯,温度计插入碎冰中,图2中温度计示数为 ℃;
(2)观察现象,记录实验数据,其温度随时间变化图像如图3所示,由图可知盐冰的熔点为 ℃;熔化过程中,盐冰水混合物的内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”);
(3)实验时烧杯外壁出现水珠,这是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的;
(4)由实验可知,盐冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”)。
14.(2024·湖南永州·模拟预测)小芳用如图甲所示的装置“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(1)安装完相关器材后,小芳发现图甲中温度计与烧杯底接触,需重新调节 (选填“A”或“B”)的高度;
(2)纠正错误后,为了方便读出温度计的示数,小芳将温度计从水中拿出来进行观察读数如图乙,说明此时气压 标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)同组的小阳用相同的火力,选择了初温不同的甲、乙两杯水,做了两次实验,绘制成图丙的a、b两条图像,聪明的小阳分析造成a、b图像不同的原因是两次实验所用水的质量不同 (选填“大于”或“小于”)。
六、简答题
15.【开放型题目】(2023·湖南湘西·模拟预测)冬日的早晨,爸爸开车送小北去上学,小北发现车玻璃上出现水雾时,爸爸打开暖风吹一会,水雾就不见了。请你回答:水雾出现在车玻璃的内侧还是外侧?暖风吹一会,水雾为什么就不见了?
能力提升
一、单选题
1.(2024·四川成都·中考真题)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图)。下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为cm(T2-T1)
B.在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
2.甲、乙两种固态物质的熔化图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.甲的熔点比乙的熔点高
B.第6min甲物质的状态肯定是固液共存态
C.甲物质温度为80℃时其状态一定 是固液共存态
D.在0~8min内甲物质的内能先增大后保持不变
二、填空题
3.(2024·江苏宿迁·一模)下大雪时小雨看到护路工人往路面上撒盐,在相同的气温下,撒了盐后的冰雪会很快熔化。他对此进行了探究,先用电冰箱制取了一些冰块,然后平均分成两份放入两只相同的易拉罐中,在其中一只易拉罐中加入适量的食盐,并用筷子搅拌一段时间(如图甲)。
(1)当两罐内有 出现时,用温度计分别测出罐内混合物的温度(如图乙),加入了食盐的罐中混合物的温度为 ,一只罐外壁出现了白霜,而另一只外壁出现的是小水珠,出现白霜的是 (选填“加食盐”或“未加食盐”)的那只易拉罐;
(2)对比两罐温度后,小雨认为相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是 ;小雨还发现,冰在熔化过程中温度计的示数 ,由此可知,冰属于晶体。
4.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像,则这种物质是 (填“晶体”或“非晶体”),在段物质处于 (填“固态”“液态”或“固液共存状态”),时物体的内能 (填“大于”“等于”或“小于”)时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,这种物质液态时的比热容 (填“大于”“等于”或“小于”)固态时的比热容。
三、实验题
5.【科学探究】(2024·湖南株洲·模拟预测)在探究“冰的熔化”和“水的沸腾”实验中,小明用了下面两组实验装置(如图甲、乙所示),根据实验数据绘出了水沸腾时的温度—时间关系图像(如图丙所示)。
(1)为探究“水的沸腾”实验,他应选择的装置是 ;
(2)在探究水的沸腾实验中,绘出了水沸腾的温度—时间关系图像,如图丙,你找出丙图中哪段图像是错误的 ;
(3)做沸腾实验时,酒精灯外焰温度约为800℃,纸的着火点约为190℃,实将烧杯换成纸杯行不行? ;
(4)若探究“冰的熔化”实验,做该实验时应该选用 (选填“较大冰块”或“碎冰块”)。
6.(2023·湖南怀化·三模)在“探究水的沸腾”实验中,李明和张红选用规格完全相同的实验器材,用如图甲所示的装置进行实验。图乙是两名同学根据实验数据绘制出的水温随时间变化图像。
(1)根据如图乙所示图像可知:
①当地的大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压;
②水在沸腾过程中,虽然吸收热量,但是水的温度 ;
③张红所用水的质量为200g,结合图像计算,她实验时水0~8min内吸收的热量Q= J;
④李明和张红实验所用水的质量 (选填“相同”或“不同”);
(2)他们想探究气压对液体沸点的影响,设计了如图丙所示的装置,烧瓶的橡皮塞上从左到右依次是温度计和玻璃导管,水加热至沸腾,温度计示数为100℃,然后撤去酒精灯,待温度计示数为95℃时,由玻璃导管向外抽气,一段时间后水重新沸腾。由此可得出结论:水面上方气压越低,水的沸点 (选填“越高”“不变”或“越低”)。
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$$主题一 声、光、热
第04讲 物态变化(解析版)
目 录
考情透视·目标导航 1
知识导图·思维导航 2
考点突破·考法探究 3
考点一 温度 3
►命题点01 温度与温度计 3
►命题点02 摄氏温度 3
►命题点03 温度计的使用 4
►命题点04 体温计 4
考点二 熔化和凝固 5
►命题点01 物态变化 5
►命题点02 熔化和凝固 5
►命题点03 熔点和凝固点 5
►命题点04 熔化吸热、凝固放热 7
考点三 汽化和液化 7
►命题点01 汽化和液化 7
►命题点02 沸腾 9
►命题点03 蒸发 10
►命题点04 液化 12
考点四 升华和凝华 13
►命题点01 升华 13
►命题点02 凝华 14
►命题点03 升华吸热、凝华放热 15
►命题点04 物态变化总结 15
考点五 物态变化实验综述 16
►实验01 熔化和凝固现象探究 16
►实验02 实验探究—探究固体熔化时温度的变化规律 17
►实验03 探究水沸腾时温度变化的特点 18
►实验04 现象探究-影响蒸发快慢的因素 20
考点六 跨学科实践:探究厨房中的物态变化问题 24
题型精研·考向洞悉 29
题型一 温度 29
►考向01 温度的估测 29
►考向02 温度计的使用与读数 29
题型二 熔化和凝固 31
►考向01 相关基本概念的考查 31
►考向02 熔化和凝固实验的考查 32
►考向03 熔化与凝固在生活中的应用 34
题型三 汽化和液化 35
►考向01 汽化与液化现象辨析 35
►考向02 探究水沸腾时温度变化的特点 36
►考向03 影响蒸发快慢的因素 38
►考向04 汽化和液化在生活中的应用 39
题型四 升华和凝华 40
►考向01 升华和凝华现象 40
►考向02 物态变化过程中的吸放热 41
►考向03 自然界水循环中的物态变化 42
分层训练·巩固提升 44
基础巩固 44
能力提升 50
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考情透视·目标导航
考点内容
课标要求
热点透视
命题预测
温度与温度计
1.1.2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
《物态变化》是中考必考内容。考题样式多样,主要有选择题、填空题、实验探究题、简答题和综合题等,考查内容主要是温度计读数、使用、自制温度计问题,自然现象及生活中的物态变化,晶体与非晶体判断,物质状态判断,物态变化过程中的吸放热问题,实验探究中经常考查的就是有关晶体熔化实验和液体沸腾实验。
中考物态变化命题方向主要有:一是紧密联系生活,以常见现象如食品保鲜、人工降雨等考查物态变化判断与原理阐释,强调知识的实用性。二是聚焦实验探究,深入考查晶体熔化、液体沸腾实验细节,像器材安装、数据处理,以及实验改进与创新,检验学生动手与思维能力。三是重视图像分析,呈现多物态变化综合图像或与实际情境结合的图像,要求解读物态变化过程、吸放热情况及相关物理量,考查学生图像信息提取与知识整合能力。
物质三态
1.1.1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应用
探究物态变化规律
1.1.3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
水的三态与水循环
1.1.4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
知识导图·思维导航
考点突破·考法探究
考点一 温度
►命题点01 温度与温度计
1.温度:在物理学中,通常用温度表示物体的冷热程度。热的物体温度高,冷的物体温度低。
2.温度计:日常生活中,我们常凭感觉判断物体的冷热,而这种判断往往很粗略,甚至不可靠。要准确地判断温度高低,就要用温度测量工具—温度计进行测量。
常用温度计的工作原理:家庭和实验室常用温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。
►命题点02 摄氏温度
1.摄氏温度的单位:摄氏度,符号是℃。温度计上的符号℃表示该温度计采用的是摄氏温度。
2.摄氏温度的规定:我们把在一个标准大气压下,冰水混合物的温度定为0摄氏度,沸水的温度定为100摄氏度,分别用0℃和100℃表示;0℃和100℃之间分成100等份,每个等份代表1℃。
3.摄氏温度的表示方法:在书写摄氏温度时,0摄氏度以下的温度,在数字的前面加“-”号,如“-10℃”,读作“负10摄氏度”或“零下10摄氏度”
0摄氏度以上的温度,省略数字前面的“+”号,如10℃,读作“10摄氏度”或“零上10摄氏度”。
(1)在一个标准大气压下,只要是冰水混合物,无论是冰多还是水多,其温度都是0℃;
(2)0℃表示物体的冷热程度与标准大气压下冰水混合物的冷热程度相同,而不是物体没有温度;
(3)摄氏温度的单位“摄氏度”是一个整体,不能分开,如10摄氏度,不能读作摄氏10度,也不能读作10度;
(4)书写摄氏温度单位符号“℃”时,要注意格式,字母左上角的小圆圈不能漏掉,也不能分开或错位,如人体的正常温度约为37℃,不能写成“37°”或“37C”。
【例1】关于温度,下列说法正确的是( )
A.“-6℃”读作“摄氏零下6度”
B.人们洗热水澡时最适宜的水温约为60℃
C.正常情况下,人的体温约为37℃
D.分别触摸0℃的冰和0℃的水,感觉一样冷
【答案】C
【详解】A.“-6℃”读作“零下6摄氏度”或者“负6摄氏度”,故A错误;
B.人们洗热水澡时最适宜的水温约为40℃,故B错误;
C.正常情况下,人的体温约为37℃,变化很小,故C正确;
D.分别触摸0℃的冰和0℃的水,因为冰熔化吸热,所以会觉得冰更冷,故D错误。
故选C。
【例2】关于温度,下列说法正确的是( )
A.0的冰比0的水温度低
B.洗热水澡时,洗澡水的适宜温度约40
C.正常情况下,人的体温约为35
D.-6读作“摄氏零下6度”
【答案】B
【详解】A.0的冰和0的水温度相同,故A错误;
B.洗热水澡时,洗澡水的适宜温度稍高于体温,约40,故B正确;
C.正常情况下,人的体温约为37,故C错误;
D.-6读作“零下6摄氏度”,故D错误。
故选B。
►命题点03 温度计的使用
正确使用温度计要做到“六会”:
“六会”
要求
会认
认清温度计的量程和分度值
会选
测量前先估测被测物体的温度,选择量程合适的温度计
会拿
在拿温度计时,要拿住温度计的上部,不可让手触及温度计的玻璃泡
会放
温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,且不要碰到容器底或侧壁
会读
温度计示数稳定后再读数,读数时温度计的玻璃泡要留在液体中,视线要与温度计液柱的液面相平
会记
记录温度值时,不用进行估读,但不要漏写或错写单位,零摄氏度以下的温度不要忘记负号
特别提醒 图解温度计使用方法
►命题点04 体温计
1.认识体温计:体温计用来测量人体的温度。如图所示是常见的体温计,其玻璃泡内的测温物质是水银,量程为35℃-42℃,分度值为0.1℃。
2.体温计的特殊结构和作用:体温计的玻璃泡和直玻璃管之间有一段特殊的细管,如图所示。测量体温时,玻璃泡中的水银随着温度的升高,发生膨胀,通过细管(也叫缩口)挤到直管;当体温计离开人体时,水银变冷收缩,细管内的水银断开,直管内的水银不能退回玻璃泡内,这样体温计即使离开人体,显示的温度也不会变化。因此,体温计可以离开人体读数。
3.使用方法
(1)体温计在使用前,应用力往下甩几下,让直管内的水银流回玻璃泡内,然后再进行测量。这是因为体温计在正常使用时,示数只升不降,当人体的温度高于体温计原示数时,体温计的示数上升,此时能测量出人体的实际温度。但是,当人体温度低于体温计原示数时,因为体温计的示数不会下降,显示还是之前的温度,将导致测量值偏高。
(2)读数时,应把体温计从腋下或口腔中拿出来。
(3)体温计的分度值是0.1℃,读数时精确到0.1℃。
考点二 熔化和凝固
►命题点01 物态变化
1.物质的三态:自然界中物质通常有三种状态:固态、液态、气态。
2.物态变化的概念:物质各种状态间的变化叫做物态变化。物体形状的改变和物质状态的变化不是一回事,物体形状的改变不是物态变化。
物态变化与温度的关系:温度是物态变化的决定因素,随着温度的变化,自然界中的物质一般都会发生物态变化。
►命题点02 熔化和凝固
1.基本概念:
(1)熔化:物质从固态变为液态的过程叫熔化。如冰熔化成水。
(2)凝固:物质从液态变为固态的过程叫凝固。如水结成冰。
2液体凝固的特点
(1)海波熔化结束后,停止加热,海波温度逐渐降低,但并不会凝固,只有当温度降到48℃时,海波才开始凝固,且在凝固过程中,海波的温度保持不变,直到全部凝固后温度才会继续下降。
(2)对液态的石蜡停止加热时,石蜡逐渐由稀变软最后变成固态,在这一过程中,石蜡的温度不断降低。
(3)由此可知,凝固过程是熔化的逆过程,当物质由液态变成固态时,会向外放出热量。
►命题点03 熔点和凝固点
1.晶体和非晶体
分类
定义
常见物质
晶体
有些固体物质在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变,有固定的熔化温度,这类固体叫晶体
海波、冰、萘、食盐、金属、固态水银等
非晶体
有些固体在熔化过程中,只要不断吸热,温度就不断上升,没有固定的熔化温度,这类固体叫非晶体
石蜡、松香、玻璃、沥青、塑料、橡胶等
2.熔点与凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。晶体不同,熔点一般不同;非晶体没有确定的熔点。
(2)凝固点:液体凝固成晶体时有确定的温度,这个温度叫凝固点。同一物质的凝固点和熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
拓展培优:如果在一种晶体中掺入其他物质,则该物质的熔点与凝固点会发生变化。例如,在水中加入食盐或酒精,可降低水的凝固点(冰的熔点),所以冬天在大量积雪的公路上撒盐可以降低冰雪的熔点,加速冰雪的熔化。
3.熔化与凝固图像
(1)熔化图像
①如图甲所示,为晶体熔化图像。AB段所对应的时间内物质是固态,吸热升温;在B点时,物质开始熔化,到C点熔化结束;BC段表示熔化过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;CD段所对应的时间内物质是液态,吸热升温。
②如图乙所示,为非晶体熔化图像。由图像可知:非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断上升。
③无论晶体还是非晶体,熔化过程中都吸热。
(2)凝固图像
①如图甲所示,为晶体的凝固图像。EF段所对应的时间内物质是液态,放热降温;在F点物质开始凝固,到G点凝固结束;FG段表示凝固过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;GH段所对应的时间内物质是固态,放热降温。
②如图乙所示,为非晶体凝固图像。由图像可知:非晶体在凝固过程中不断放热,温度不断降低。
③无论晶体还是非晶体,凝固过程中都放热。
4.晶体熔化与凝固的条件
(1)晶体熔化条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
(2)晶体凝固条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
5.晶体和非晶体熔化、凝固现象的比较
晶体
非晶体
熔化过程中
吸收热量、温度不变
吸收热量、温度升高
凝固过程中
发出热量、温度不变
发出热量、温度下降
熔点、凝固点
有熔点、凝固点,同种晶体熔点和凝固点相同
没有确定的熔点和凝固点
熔化条件
温度达到熔点、继续吸热
不断吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点、继续放热
不断发出热量
熔化图像特征
曲线总体处于上升趋势,中间有反映温度不变的水平线段
曲线总体处于上升趋势,始终没有水平段
凝固图像特征
曲线总体处于下降趋势,中间有反映温度不变的水平段
曲线总体处于下降趋势,始终没有水平段
►命题点04 熔化吸热、凝固放热
1.熔化吸热、凝固放热
晶体在熔化或凝固过程中,虽然温度保持不变,但必须继续吸热或放热,才能保证熔化或凝固过程的完成。可见,晶体熔化或凝固过程中吸收或放出的热量,不是用来升高或降低温度的,而是用来完成熔化或凝固的。同样,非晶体在熔化或凝固时也要相应地吸热或放热,只是边升温边熔化或边降温边凝固。
2.熔化、凝固的应用
(1)用0℃的冰冷却饮料比用0℃的水效果要好,是因为0℃的冰熔化成0℃的水要吸热。
(2)夏天吃雪糕感觉凉快,是因为雪糕与凉水相比,要从人体吸收更多的热量。
(3)北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖放几桶水,这是因为水结成冰时放热,使菜窖内的温度不会太低。
考点三 汽化和液化
►命题点01 汽化和液化
1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。
2.液化:物质由气态变成液态的过程叫液化。
看得见的“白气”不是水蒸气
水蒸气是一种无色无味的气体,我们人眼是看不到的,在平时我们看得到地从壶嘴冒出的“白气”、雪糕周围的“白气”,其实都是水蒸气遇冷液化形成的大量悬浮在空中的小水滴。凡是看得见的“白气”、“白雾”都不是水蒸气。
【例3】【跨学科】物理与日常生活(2024·湖南长沙·一模)小明在太平街游玩时,发现很多店铺门口涌出大量“白气”用以吸引顾客,这是利用沸点为-196℃的液氮完成的。关于液氮制造的“白气”下列说法正确的是( )
A.“白气”是液氮汽化而形成的氮气
B.“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠
C.“白气”的形成是一种液化现象,需要吸热
D.“白气”过一会儿就消失是一种汽化现象,需要放热
【答案】B
【详解】A.液氮的沸点为−196℃,在常温下迅速汽化,吸收大量的热,使周围温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠,就是我们看到的白气,故A错误;
B.白气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,白气的形成是一种液化现象,故B正确;
C.白气的形成是一种液化现象,需要放热,故C错误;
D.白气过一会儿就消失是一种汽化现象,需要吸热,故D错误。
故选B。
【例4】【跨学科】物理与传统文化(2024·湖南长沙·三模)“围炉煮茶 ”是一种新的饮茶方式。茶壶在炭炉上慢煮,壶盖“跳动 ”且周围冒着“白气”,炉上的板栗随着四溢的茶香逐渐变软糯。下列分析正确的是( )
A.壶盖“跳动”与热机压缩冲程的能量转化相同
B.“白气”是空气中的水蒸气升华形成的
C.板栗的内能是通过做功的方式改变的
D.茶香四溢说明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】A.壶盖“跳动”是壶内水蒸气对壶盖做功,内能转化成机械能,与热机做功冲程的能量转化相同,故A错误;
B.“白气”是壶内的水汽化形成的水蒸气在上升过程中遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.水的内能传递给板栗,使其内能增加,温度升高而变熟,板栗的内能是通过热传递的方式改变的,故C错误;
D.茶香四溢是扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
►命题点02 沸腾
1.沸腾的概念:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
2.沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
3.沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
停止加热,水仍会沸腾的原因:
刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
【例5】(2024·山东济宁·二模)如图甲所示,两位同学分别用相同的酒精灯和实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”,绘制了a、b两杯水的温度随时间变化的图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.a杯水的质量小于b杯水的质量
B.从开始加热到t1时刻,a杯水吸收的热量大于b杯水吸收的热量
C.从t1到t2时刻,两杯水的分子运动剧烈程度都在不断加剧
D.撤去酒精灯后水继续沸腾了一会儿,表明水沸腾不需要吸热
【答案】A
【详解】A.从图乙可知:初温相同,a杯中的水先沸腾,可知a杯水的质量小于b杯水的质量,故A正确;
B.两杯水的加热方式相同,吸收热量的多少与加热时间有关;从开始加热到t1时刻,加热时间相同,所以a杯水吸收的热量等于b杯水吸收的热量,故B错误;
C.从t1到t2时刻,a杯水的温度不变,可知分子运动剧烈程度不变,b杯中的温度先升高后不变,可知水的分子运动剧烈程度先不断加剧后不变,故C错误;
D.撤去酒精灯后水继续沸腾了一会儿,石棉网的余热让水继续吸热,水沸腾时可以继续吸热,故D错误。
故选A。
【例6】(2024·河北邯郸·三模)下列对如图所示实验的分析正确的是( )
A.甲:粉末状碳酸钙反应更快,说明反应物之间的接触面积越大,反应越快
B.乙:缓慢向外拉注射器时漏斗下端出现气泡,说明装置气密性良好
C.丙:撤去酒精灯后,水继续沸腾,说明水的沸腾不需要吸热
D.丁:让同一小车从同一斜面不同高度由静止滑下,木块移动距离不同,说明物体的动能只与运动速度有关
【答案】B
【详解】A.甲:两个实验未控制变量,所用盐酸的溶质质量分数不同,所以不能得出反应物之间的接触面积越大,反应越快的结论,故A错误;
B.乙:当缓慢向外拉注射器时,由于装置内部的气体被抽出,气压降低,外部的空气通过漏斗上端进入装置内部,因此漏斗下端出现气泡,说明装置气密性良好,故B正确;
C.丙:撤去酒精灯后,水继续沸腾,是因为陶土网温度高于水的沸点,水可以继续吸热,故C错误;
D.丁:同一小车从同一斜面不同高度由静止滑下,木块移动距离不同,只能说明物体的动能与运动速度有关,而不是只与运动速度有关,故D错误。
故选B。
►命题点03 蒸发
1.蒸发的概念:在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发。蒸发是汽化另一种形式。
2.蒸发的特点:(1)在任何温度下都可以发生;(2)只发生在液体表面;(3)蒸发是缓慢地汽化现象。
3.影响蒸发快慢的因素:
对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快,
影响液体蒸发快慢的其他因素:
(1)水蒸发得快慢跟周围空气的湿度也有关,周围空气湿度越大,水蒸发得越慢。如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,就是因为下雨前空气湿度大,人体上的汗液难以蒸发所致。
(2)对于不同的液体来说,蒸发的快慢还与液体的种类有关。比如,在通常条件下,酒精比水蒸发得快,汽油比柴油蒸发得快。
【例7】(2022·湖南张家界·中考真题)下列是小李同学在劳动实践活动中采取的系列措施,其中为了减缓蒸发的是( )
①使用酒精灯加热,不使用时盖上灯帽
②植树时剪掉多余的枝叶
③把洗过的衣服晾晒在通风处
④培育玉米苗时盖上地膜
⑤将收割的小麦摊开晾晒
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①②④
【答案】D
【详解】①酒精灯不用时盖上灯帽,控制了液体的表面积,同时避免了空气流动的影响,可减缓蒸发;②植树时剪除大量枝叶,可减小枝叶蒸腾作用的表面积,从而可减缓蒸发;③将洗过的衣服晾在通风处,加快了液体表面空气的流动速度,可加快蒸发;④利用地膜培育玉米苗,控制了液体的表面积,同时避免了空气流动的影响,可减缓蒸发;⑤将收割的小麦摊开晾晒,增大了液体的蒸发面积,同时加快了液体表面空气的流动速度,可加快蒸发。
综上所述,各措施中为了减缓蒸发的是①②④,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【例8】【跨学科】物理与日常生活有一种火锅叫作“鸳鸯火锅”,它是将同一个锅隔成相等的两半,一半加的是清汤,一半加的是麻辣红油汤,以满足不同人的口味。当两边的汤汁量及初温基本相等时,加麻辣红油汤的一边先沸腾,这是因为覆盖在汤汁上面的红油层减缓了汤汁的 (填物态变化名称),从而减少热量的散失。
【答案】汽化
【详解】加热过程中,汤汁在吸收热量的同时也在不断散发热量,两边的汤汁量及初温基本相等时,加麻辣红油汤的一边,油会阻断水和空气,减慢了汤的蒸发即汽化,减少热量的散失,所以加麻辣红油汤的一边先沸腾。
【例9】【科学探究】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)等实验器材,要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 的关系。
(2)为了探究蒸发快慢与液体温度的关系,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,另外一位同学觉得这样做是不合适,你觉得原因是 。
(3)小林同学上公共厕所洗完手后,用烘干机烘手,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,右手感觉凉的原因是 。
【答案】 液体表面积 没有控制液体表面空气流动快慢相同 水蒸发吸热,有制冷作用
【详解】(1)[1]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,保持了温度、空气流动速度相同,只有液体表面积不同,因此,这是探究蒸发快慢与液体表面积的关系。
(2)[2]探究蒸发快慢与温度的关系,应控制表面积和空气流动速度相同,而如果用吹风机(加热挡)去吹其中一滴水,则空气流动速度和温度都发生了改变,因此这样做是错误的。
(3)[3]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,而右手由于手上的水蒸发吸热,有致冷作用,所以感觉吹的是凉风。
4.蒸发制冷:液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
5.蒸发与沸腾的异同点
蒸发
沸腾
不同点
发生位置
只在液体表面
在液体表面和内部同时发生
剧烈程度
缓慢
剧烈
现象
不易观察到
迅速产生大量气泡
温度条件
在任何温度下都能进行
温度必须达到沸点并继续吸热
温度变化
使自身和周围物体温度降低,有制冷作用
徐亚欧聪外界吸收热量,温度等于沸点,且保持不变
相同点
①都由液态变为气态,属于汽化现象;②都需要吸热
►命题点04 液化
1.液化的两种方式
(1)降低温度:如北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的小水滴。
(2)压缩体积:如日常见到的打火机中的液体就是在常温下采取压缩气体体积的方法使其液化的。
2.液化放热
液化是汽化的逆过程。汽化需要吸热,液化需要放热。生活中水蒸气引起的烫伤要比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还会发出大量的热,因而加重烫伤。
3.液化的应用
气体液化后,体积减小,便于储存和运输。如液化石油气、火箭中的液氢和液氧等。
4.汽化和液化的对比
前后状态变化
吸、放热情况
方式或方法
汽化
液态→气态
吸热
蒸发或沸腾
液化
气态→液态
放热
降低温度或压缩体积
考点四 升华和凝华
►命题点01 升华
1.升华:物质从固态直接变为气态的过程叫做升华。
2.对升华的理解
(1)升华是指物质直接由固态变为气态的过程,“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上讲,固态物质在任何温度下都会升华,但实际上常温下很多固态物质,如金属,都可以认为是不升华的。
(3)加热可以加速固态物质的升华现象。如碘升华,在常温下非常缓慢,但稍一加热,升华现象就非常明显。
(4)生活中常见的升华现象:樟脑丸变小、冰冻的衣服变干、永久了的白炽灯灯丝变细、碘升华、干冰升华等。
“汽化”和“升华”的区别:
1.物质由固态变为气态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从固态变为液态(熔化),再从液态变为气态(汽化);(2)物质直接由固态变为气态(升华)。
2.汽化是物质由液态变为气态的过程,升华是物质由固态不经过液态直接变为气态的过程。它们的末状态相同(都是气态),但初状态不相同,物质汽化前是液态,而物质升华前是固态。
【例10】(2024·湖南娄底·一模)生活当中有很多很常见的物态变化现象,下列说法中正确的是( )
A.用烘干机烘干衣服,是汽化现象,需要放热
B.衣柜里放置的“樟脑丸”变小,是汽化现象,需要吸热
C.打开冰箱,看到冒出的“白气”,是冰箱内的水蒸气液化而成的
D.潮湿天气,墙砖上出“汗”,是空气中的水蒸气遇冷液化而成
【答案】D
【详解】A.烘干机烘干衣服,物质由液态变为气态,物态变化是汽化现象,需要吸热,故A错误;
B.衣柜里放置的“樟脑丸”变小,物质由固态变为气态,物态变化为升华,故B错误;
C.打开冰箱,看到冒出的“白气”,是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C错误;
D.潮湿天气,墙砖上出“汗”,是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D正确。
故选D。
【例11】如图所示是物质三种状态的分子模型。某物质由图甲的状态直接变为图丙的状态时,发生的物态变化为 ,下列事例中所发生的物态变化与之相同的是 (填序号)。
(1)固体清香剂用了一段时间后变小
(2)打开冰箱门,看到有“白气”冒出
(3)寒冷的冬天,早上看到的霜
【答案】 升华 (1)
【详解】[1]因为图甲是固态,图丙是气态,物质由固态直接变为气态的现象叫升华,所以某物质由图甲的状态直接变为图丙状态时,发生的物态变化为升华。
(1)固体清香剂用了一段时间后变小是因为固态的清香剂变成了气态,消散在了空气中,属于升华现象;
(2)打开冰箱冷冻室的门,外界空气中的水蒸气遇到冷冻室里冒出的冷气会放出热量变成小水滴,所以可看到有“白气”冒出,属于液化现象;
(3)寒冷的冬天早晨看到的霜,是空气中的水蒸气遇冷形成固体小冰晶,属于凝华现象;
[2]所以事例中所发生的物态变化与之相同的是(1)。
►命题点02 凝华
1.凝华:物质由气态直接变为固态的过程叫凝华。
2.对凝华现象的理解
(1)凝华是指物质由气态直接变为固态的过程。“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上所有气态物质都能发生凝华,只是在通常情况下很多都难以发生或者进行得极其缓慢。
(3)生活中常见的凝华现象:霜、冰晶、冰花、雾凇、灯泡变黑等。
“凝固”和“凝华”的区别:
1.物质由气态变为固态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从气态变为液态(液化),再从液态变为固态(凝固);(2)物质直接由气态变为固态(凝华)。
2.凝固是物质由液态变为固态的过程,而凝华是物质由气态不经过液态,直接变为固态的过程。它们的末状态相同(都是固态),但初状态不相同,物质凝固前是液态,物质凝华前是气态。
【例12】在水循环中,高空中的水蒸气突然遇到强冷空气,温度急剧下降形成小冰晶,这种物态变化属于( )
A.凝固 B.升华 C.液化 D.凝华
【答案】D
【详解】水蒸气突然遇到强冷空气,温度急剧下降形成小冰晶,是由气态直接变为固态,属于凝华现象.故D正确.
A.凝固是由液态变为固态的过程.故A错误.
B.升华是由固态直接变为气态的过程.故B错误.
C.液化是由气态变为液态的过程.故C错误.
►命题点03 升华吸热、凝华放热
1.升华吸热、凝华放热
(1)物质由固态直接变为气态需要吸收热量,即升华吸热;(2)物质由气态直接变为固态需要放出热量,即凝华放热。
2.升华吸热的应用
物质升华时会从周围环境中吸收大量的热量,在日常生产、生活中应用最广泛的是干冰的升华。
人工降雨
将干冰撒入云层,干冰升华吸热时空气温度急剧降低,云层中的水蒸气大量液化成小水滴或凝华成小冰晶,进而相互聚集形成了雨
储藏物品
干冰升华不但能吸收大量的热,还没有残留物,因而可以将干冰制成强制冷剂,用于储藏物品
舞台效果
在舞台上喷撒干冰可使舞台上方的空气温度迅速下降,空气中的水蒸气遇冷迅速液化成小水滴,可形成烟雾缭绕的舞台效果
医疗手术
将干冰放在人体组织上,可让该组织温度迅速降至极低,使组织坏死、脱落,从而达到“不动刀”而治愈的目的
►命题点04 物态变化总结
1.物质存在三种状态
固态、液态和气态。这三种状态之间又存在着六种物态变化:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
2.物态变化过程中的吸放热
六种物态变化中,吸收热量的有:熔化、汽化、升华;放出热量的有:凝固、液化和凝华。熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华分别互为逆过程。
3.自然现象中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹的成因和涉及的物态变化
自然现象
成因
涉及的物态变化
云
太阳光照射,温度升高,地面上的水汽化成水蒸气,含有水蒸气的高温空气上升,在上升过程中,空气逐渐冷却,水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶,大量的小水滴或小冰晶悬浮在高空,形成了云
汽化、液化、凝华
雨
空气中的水蒸气形成云后,云中的小水滴或小冰晶随着气流运动,它们相遇后越聚越大,达到一定程度后就会下落。在下落过程中,小冰晶吸热熔化成小水滴,与原来的小水滴一起落到地面,形成了雨
熔化
雾
水蒸气在空气中遇冷液化成小水滴,这些小水滴附着在悬浮于空气中的灰尘上,形成了雾
液化
露
空气中水蒸气遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水滴附着在它们的表面,形成了露
液化
霜、雪
霜是地表水蒸气在温度迅速降低时凝华成的小冰晶;如果高空的水蒸气凝华成小冰晶,可能会以雪的方式降落到地面
凝华
冰雹
冰雹是体积较大的冰珠,云中的小冰晶和小水滴被上升气流带到温度低于0℃的高空,凝结为小冰珠。小冰珠在下降过程中,其外层受热熔化成水,并彼此结合,使冰珠越来越大,如果上升气流很强,冰珠就会再升入高空,凝结成较大的冰珠;经过多次上下翻腾,冰珠越来越大,当上升气流托不住它时,冰珠流落到地面,形成冰雹
凝固、熔化
考点五 物态变化实验综述
►实验01 熔化和凝固现象探究
活动体验
现象
状态变化
将蜡烛点燃
蜡烛先由固态变为液态,然后又由液态变为固态
夏天,将小块雪糕放进盘子中
雪糕由固态变为液态
将半杯水放入冰箱冷冻室一段时间后
水由液态变成固态
将通电的电烙铁放到松香上加热松香
松香先由固态变成液态,然后又由液态变成固态
【归纳总结】固体加热可以变成液体,液体冷却可以变成固体。
►实验02 实验探究—探究固体熔化时温度的变化规律
【提出问题】不同物质在由固态变成液态的过程中,温度变化规律相同吗?
【猜想与假设】(1)不同物质在由固态变成液态过程中,温度变化规律相同;(2)不同物质在由固态变成液态过程中,温度变化规律不同。
【设计实验】探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。分别取适量的海波和石蜡(研碎),对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况,根据记录的数据绘制图像,比较二者熔化时温度的变化规律。
实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、停表、海波、石蜡、水等。
实验装置:如图。
【进行实验与收集证据】(1)在两个分别盛有海波和石蜡的试管中各插入一个温度计,再将试管放入盛水的烧杯中,使试管均匀受热;
(2)用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热,观察海波和石蜡的变化情况,以及温度计示数的变化;
(3)待海波温度升至40℃、石蜡温度升至50℃,每隔1min记录一次温度计的示数,在海波和石蜡完全熔化后再记录3—4次。数据记录如表所示。
表1 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
状态
固态
固液共存
液态
表2 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
石蜡的温度/℃
52
55
58
61
62
63
64
65
66.5
69
72
74
76
状态
固态
黏稠状态
液态
【分析论证】
(1)以方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间,将表1、表2中的数据分别在两方格纸上描点,然后再将所有的点用平滑的曲线连起来,得到海波和石蜡温度随时间变化的图像,如图所示。
海波温度随时间变化图像 石蜡温度随时间变化图像
(2)分析图像
根据海波熔化图像的特征,可将整个过程分为三个阶段:0-4min、4min-8min、8min-12min,结合实验数据可以看出:
①0-4min,海波是固态,这段时间海波吸热,温度不断升高;
②4min-8min,海波是固液共存,这段时间海波吸热熔化,但温度保持不变(48℃);
③8min-12min,海波完全变为液态,这段时间海波吸热,温度不断升高。
结合石蜡的熔化图像可知石蜡的熔化情况与海波不同;随着加热时间的增加,石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀,逐渐熔化为液态,这个过程石蜡不断吸热,温度逐渐升高,没有明显的拐点
【实验结论】两种固体熔化过程的主要区别是:海波有确定的熔化温度,石蜡没有确定的熔化温度。
特别提醒:
(1)实验时,温度计的玻璃泡要被测物质充分接触,但不能触碰试管壁或试管底。
(2)酒精灯的使用:(1)不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;(2)用外焰加热;(3)用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
(3)让海波、石蜡均匀受热的三种措施:1)采用水浴法加热;2)在加热过程中用搅拌器不断搅拌;3)将物质研碎。
(4)切勿将温度计当搅拌器。
(5)探究实验常见的考向:
1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;
2)器材安装顺序:自下而上;
3)实验中,石棉网的作用:使烧杯均匀受热;
4)采用水浴法的好处:使物质均匀受热;
5)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;
6)海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么:海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态;海波有明显的转折点,熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点,温度一直在发生变化。
7)水浴法加热的优点:试管内的物质均匀受热,缓慢升温,从而能够有充分的时间观察现象、测量温度。
►实验03 探究水沸腾时温度变化的特点
【提出问题】水在沸腾时有什么特征?水沸腾后,如果继续加热,是不是温度会越来越高?
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
【实验过程】(1)按如图所示自下而上组装实验装置,在烧杯中装入水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温变化;
(2)当水温达到90℃时去掉硬纸板,每隔1min记录一次水温,直到水沸腾后5min为止。同时注意观察水沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化;
(3)撤掉酒精灯,停止对水加热,观察水的变化情况。
【实验数据】
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
100
100
水的状态
未沸腾
沸腾
【实验现象】(1)沸腾前,烧杯底部有气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积逐渐减小,直至消失,如图甲所示。水沸腾时,有大量的气泡产生,气泡在上升过程中体积变大,到达水面时破裂,并放出里面的水蒸气,如图乙所示。
(2)沸腾前,对水加热,水的温度不断升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水不再沸腾。
【分析论证】(1)以时间为横轴,温度为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中记录的数据在坐标系中描点,再用平滑的曲线把它们连起来,画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图所示。
(2)由实验现象和图像可知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾,水内部产生大量气泡,气泡上升,到达水面破裂,这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。
(3)水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。停止加热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要吸收热量。
【实验结论】
(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
(2)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
3.实验注意事项
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
►实验04 现象探究-影响蒸发快慢的因素
湿衣服晾干过程就是水的蒸发过程。现在我们通过三种情况下衣服的晾干快慢探究影响液体蒸发快慢的因素。
探究过程
如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在阳光下和阴凉处,比较衣服晾干的快慢
如图所示,相同条件下,将湿衣服展开与折叠起来,比较衣服晾干的快慢
如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在通风处和无风处,比较湿衣服晾干的快慢
现象
阳光下衣服干得快
展开的衣服干得快
通风处的衣服干的快
原因分析
阳光下,温度高,水蒸发得快
展开的衣服表面积大,水蒸发得快
通风处空气流速大,水蒸发得快
探究归纳
上述现象说明,对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快
【例13】(2022·湖南湘西·中考真题)如图所示,下列四个物态变化的实例中,属于熔化的是( )
A. 山间云海的形成
B. 树枝上雾凇的形成
C. 初春冰雪消融
D. 流水冻成冰凌
【答案】C
【详解】A.山间云海的形成,云是由空气中的水蒸气液化形成的小水珠,是液化现象,故A项不符合题意;
B.树枝上雾凇的形成,雾凇是空气中的水蒸气直接凝华形成的小冰晶,是凝华现象,故B项不符合题意;
C.初春冰雪消融,即固态变为液态,是熔化过程,故C符合题意;
D.流水冻成冰凌,属于凝固现象,故D项不符合题意。
故选C。
【例14】(2022·湖南娄底·中考真题)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。以下说法正确的是( )
A.安装图甲所示的器材时,应按ABC 的先后顺序进行安装
B.实验中,需要观察试管内物质的状态,并记录温度和加热时间
C.由图乙可知,该物质的熔点为90℃
D.该物质属于非晶体
【答案】B
【详解】A.安装图甲所示的器材时,应按照从下到上的顺序来组装,即按照CBA的先后顺序进行安装,故A错误;
B.实验中,需要观察试管内物质的状态,同时并记录物质的温度和加热时间,符合实验步骤,故B正确;
C.由图乙可知,该物质固定不变的温度为80℃,即物质的熔点为80℃,故C错误;
D.该物质有固定的熔点,属于晶体,故D错误。
故选B。
【例14】(2023·湖南湘潭·中考真题)用如图所示实验装置,探究室温下冰熔化时温度的变化规律。
(1)将冰打碎后放入烧杯,温度计插入碎冰中。图中温度计示数为 ℃;
(2)由实验数据绘制成图所示图像,可知, AB段该物质是 态, BC段 (选填“需要”或“不需”)吸热; 由实验可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”);
(3)研究表明晶体的熔点与压强有关,压强越大,晶体的熔点越低,如图,在温度较低的环境中,将拴有重物的细金属丝挂在冰块上,金属丝下方与冰接触处的压强 (选填“增大”或“减小”),从而使冰的熔点 (选填“升高”或“降低”)了,金属丝下方的冰块熔化,熔化而成的水又很快凝固,金属丝穿冰块而过且不留缝隙。
【答案】 -3 固 需要 晶体 增大 降低
【详解】(1)[1]由图可知,温度计分度值为1℃,液面在0以下第三个刻度,所以温度计示数为-3℃。
(2)[2][3][4]观察图像可知,冰在B点还未开始熔化,即 AB段该物质为固态;在C点已经完全熔化,而在BC段处于熔化过程中,吸收热量,温度保持不变,说明冰有固定的熔化温度,为晶体。
(3)[5][6]晶体的熔点与压强有关,压强越大,晶体的熔点越低。将拴有重物的细金属丝挂在冰块上,压力一定,金属丝下方与冰接触处的部分受力面积较小,增大了压强,从而降低冰的熔点,使金属丝下方的冰块先其它部分的冰熔化。
【例15】【科学探究】八年级六班的同学进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)如图甲所示,组装实验装置时,合理的安装顺序为 (填“自下而上”或“自上而下”);
(2)实验中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度是 ℃;
(3)实验中观察到水沸腾前和沸腾时,水中气泡上升过程如图丙所示,则图 (选填“A”或“B”)是水沸腾时的情况;
(4)图丁是A组同学根据收集的数据绘制成的温度—时间图象,则该地水的沸点为 ℃,可能的原因是当地的大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压;
(5)A、B两组同学选用的实验装置是相同的,但B组将水加热到沸腾所用的时间较长,原因可能是 (写出一种即可)。
【答案】 自下而上 96 A 98 小于 B组所用水的质量较大
【详解】(1)[1]实验要用酒精灯的外焰加热,所以应先根据酒精灯调整石棉网的高度,所以安装的顺序应该是自下而上。
(2)[2]图中温度计的分度值是1℃,示数是96℃。
(3)[3]水在沸腾时,水的温度不变,气泡越往上,水对它的压强越小,气泡体积增大,则图A是水沸腾时的情景。
(4)[4][5]由图丁可知,水温达到98℃后不再升高,可知水的沸点是98℃,在一标准大气压时水的沸点是100℃,此时沸点低于100℃,说明气压低于一标准大气压。
(5)[6] B组将水加热到沸腾所用的时间较长,那么原因可能是B组水的初温太低,也可能是B组水的质量太大。
【例16】【新考法】探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图所示.
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的 是否有关.
(2)选择 两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与液体的温度是否有关.
(3)通过A、D两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (应该/不应该)使用热风.
(4)以上实验体现了 法.(填物理实验方法)
(5)某同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,结果发现甲图中水先蒸发完,他依据“谁先蒸发完,谁蒸发的快”,得出结论:“水蒸发快慢与水的量有关,水越少蒸发越快”.他的依据和结论 .(选填“正确”或“不正确”).
【答案】 表面积 AC 不应该 控制变量 不正确
【详解】(1)比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,不同的是水的表面积,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关.
(2)要研究水蒸发的快慢与水的温度的关系,应控制水的表面积和水上方空气流动速度,所以选择AC两图是正确的.
(3) 通过A、D两图的对比要想研究水蒸发的快慢与液体上方的空气流动情况有关,即需控制相同的表面积、相同的温度,不同的空气流动情况,不应该使用热风.
(4)以上实验体现了控制变量法.
(4)该同学的验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同,因为只有在水的表面积相同时,先蒸发完的蒸发的才快. 因此他的依据和结论不正确.
【点睛】(1)影响蒸发快慢的因素有:液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流动的速度;(2)在探究一个物理量与多个因素的关系时,采用控制变量法的思想.
考点六 跨学科实践:探究厨房中的物态变化问题
一、活动目标
通过探究厨房中的物态变化现象,让学生深入理解物理中的物态变化原理,培养学生观察、思考、实践和跨学科整合的能力,激发学生对科学的兴趣。
二、活动时间与地点
时间:共 2 天
地点:学校实验室(第一天理论与部分实验)、学生家中厨房(第二天实践探究与总结)
三、活动准备
1. 教师准备:制作介绍物态变化原理的PPT,准备实验器材(温度计、酒精灯、烧杯、冰块、水、盐等),设计观察记录表。
2. 学生准备:提前熟悉厨房环境与常用厨具,了解基本安全常识。
四、活动过程
第一天:学校实验室
1. 知识导入
教师通过 PPT 展示厨房中常见的物态变化现象图片,如烧水时水的沸腾(汽化)、冰箱中食物的冷冻(凝固)、冬天窗户上的冰花(凝华)等,引导学生思考并讨论这些现象分别属于哪种物态变化。
详细讲解物态变化的六种基本形式(熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华)及其吸放热原理,结合动画演示帮助学生理解分子层面的变化过程。
2. 实验探究
分组实验一:水的沸腾实验
学生组装实验装置,观察水在加热过程中的温度变化、气泡产生与变化情况,记录水沸腾时的温度(沸点),分析水从液态变为气态的汽化过程及吸热现象。
分组实验二:冰的熔化实验
将冰块放入烧杯中,用酒精灯缓慢加热,观察冰在熔化过程中的温度变化、状态转变,记录冰的熔点,探讨冰从固态变为液态的熔化过程及吸热特点。
分组实验三:模拟冰箱制冷(凝固与液化)
在一个密封袋中装入适量水和盐,放入温度计,观察温度变化,同时解释冰箱中制冷剂的物态变化原理,即气态制冷剂通过压缩液化放热,再汽化吸热从而实现制冷。
第二天:学生家中厨房
1. 实践观察
学生在家中厨房自主选择至少三种不同的物态变化现象进行观察,如煮面条时锅中水的变化(汽化)、热菜冒出的“白气”(液化)、冻肉解冻(熔化)等。
利用温度计测量相关物体或环境的温度,详细记录现象发生的条件、过程和结果,并思考这些物态变化在厨房烹饪或食物储存中的作用。
2. 总结汇报
学生回到学校后,以小组为单位进行总结汇报。每个小组分享自己在厨房观察到的物态变化现象,分析其原理,并讨论物态变化在厨房中的应用以及对生活的影响。
教师对各小组的汇报进行点评,总结厨房中物态变化的常见类型、特点和重要性,进一步强化学生对物态变化知识的理解和应用能力。
五、活动评价
1. 实验报告(40%):包括实验目的、步骤、数据记录、结果分析以及对物态变化原理的理解阐述。
2. 厨房观察记录与汇报(40%):记录的完整性、准确性,汇报的清晰性、逻辑性,小组合作的协调性。
3. 活动参与度(20%):课堂讨论发言、实验操作的积极性、遵守活动纪律等。
六、活动拓展
鼓励学生进一步探究厨房中物态变化与化学、生物学科的联系,如食物在烹饪过程中的化学反应与物态变化的关系,微生物在不同物态环境下的生长情况等,撰写小论文或制作科普手抄报展示研究成果。
【例17】(2022·湖南娄底·二模)下列在厨房中发生的一些现象和做法对应的物理知识错误的是( )
A.炒菜时闻到诱人的香味﹣﹣分子不停地做无规则的运动
B.水烧开时壶嘴喷出“白气”﹣﹣水放热发生液化现象
C.用高压锅炖排骨﹣﹣利用增大气压,提高水的沸点
D.被水蒸气烫伤往往比被同温度的水烫伤更为严重﹣﹣水蒸气汽化放热
【答案】D
【详解】A.炒菜时能闻到香味是发生了扩散现象,说明分子不停地做无规则的运动,故A正确,A不符合题意;
B.水烧开后,产生的高温水蒸气遇到外界温度较低的空气,放热液化形成小水珠,会产生“白气”现象,故B正确,B不符合题意;
C.高压锅是利用增大气压来提高水的沸点的原理来加快煮熟食物的,故C正确,C不符合题意;
D.被水蒸气烫伤往往比被同温度的水烫伤更为严重,是因为水蒸气液化放热,故D错误,D符合题意。
故选D。
【例18】【跨学科】物理与日常生活生活处处有物理,留心观察皆学问。厨房中也包含着很多物理知识。如:抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强 ,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出;高压锅煮饭熟得快是因为高压锅内气压大、水的沸点 ;洗碗时“油花”漂在水面上,其原因是油的密度比水的密度 ;在盛水的水缸外表面,夏天常常出现了一层均匀分布的小水珠,这是水蒸气的 现象。
【答案】 小 高 小 液化
【详解】[1]由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,可知抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。
[2]用高压锅煮饭比较快,是因为高压锅气密性较好,在加热的过程中,锅内气压变大,水的沸点升高。
[3]根据阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排;物体的重力G物=ρ物gV。所以,ρ水gV排=ρ物gV。由于漂浮,所以V排小于V。由此可知:油的密度小于水的密度。
[4]在盛水的水缸外表面,夏天常常出现了一层均匀分布的小水珠,是由于空气中的水蒸气遇到水缸壁,在其表面发生液化现象,形成小水珠。
【例19】(2023·江苏南通·中考真题)小明在厨房炖汤,向沸腾的汤中加入盐,汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后,大家对水加盐后的变化,提出了丰富的猜想:
猜想1:盐水的沸点比水低;
猜想2:盐水的比热容比水小;
为验证猜想,小明用两只同型号的电水壶,分别装入质量和初温都相同的盐水和水,同时加热,用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中;
T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像,如图所示;
小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验,实验现象与小明相似;
(1)根据表中数据,请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像 。由图像可知,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 ;
(2)实验中,盐水的沸点是 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃,所以猜想1是正确的;小红认为盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。你赞同谁的观点? ;
(3)进一步分析数据和图像可知,猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的,判断的依据: ;
(4)小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”,你觉得他的说法是否可靠?请说明理由 。
【答案】 温较低时,随着加热的进行,盐水和水吸收热量,温度不断升高;当沸腾时,盐水和水仍然在吸收热量,但温度保持不变。 99.8 小红 正确 见解析 见解析
【详解】(1)[1]首先根据表格中数据描点,然后用平滑的曲线将各点顺次连接起来,作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像如下图
[2]由图像知道,盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是:随着加热的进行,盐水和水都是吸收热量,不断升高;当沸腾时,盐水和水仍然在吸收热量,但温度保持不变,这个温度就是沸点。
(2)[3]由图像中数据知道,盐水在沸腾过程中温度保持99.8℃不变,所以盐水的沸点为99.8℃。
[4]液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高;在1个标准大气压下水的沸点是100℃;根据表格中数据知道,水的沸点是99.3℃,可知当时水面上方的气压低于1个标准大气压,由于此时盐水保持不变的温度比水保持不变的温度高,所以,说明盐水的沸点比水高,所以猜想1是错误的。
(3)[5][6]观察根据表格中数据知道,水和盐水的质量和初温相同,当加热相同的时间时,水和盐水吸收的热量相同,比较盐水和水的温度,水升高的温度比盐水小,由可知,盐水的比热容小于水的比热容,故猜想2正确。
(4)[7]不可靠。盐水虽然升温快,但盐水沸点高于水的沸点,且水内加盐后质量变大,无法通过文中数据得到结论,实验结论不可靠。
题型精研·考向洞悉
题型一 温度
►考向01 温度的估测
解决温度的估测试题,需要同学们多了解、记忆一些生活中的温度值,根据实际情况进行合理推断。以下为生活中常见的温度值:我国冬天的最低温度约为-50℃,人们感觉舒适的环境温度为23℃,洗澡水的最佳温度为40℃,纸的着火点为183℃,酒精灯火焰温度约为500℃等。
【典题1】(2020·湖南湘西·中考真题)新冠疫情得到有效控制之后,复学期间学校坚持每天早中晚给同学们测量一次体温。下面属于人体正常体温的是( )
A.0℃ B.36.8℃ C.68℃ D.100℃
【答案】B
【分析】结合对生活的了解和对温度单位摄氏度的认识,选出符合实际的选项。
【详解】正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小。故B符合题意、ACD不符合题意。
故选B。
【点睛】对物体长度、质量、温度等进行估测,是初中物理的一项基本要求,平时结合所学知识对身边的如:人高、教室高、一步长、步行速度、气温、体温等等,多观察多思考,必要时做出正确判断。
【变式1-1】100℃的水和100℃的水蒸气相比较( )
A.100℃的水比100℃的水蒸气热
B.100℃的水比100℃的水蒸气冷
C.100℃的水和100℃的水蒸气冷热程度相同
D.无法确定
【答案】C
【详解】温度表示物体的冷热程度,水和水蒸气的温度相同,说明它们的冷热程度相同,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
►考向02 温度计的使用与读数
【典题2】(2023·湖南益阳·模拟预测)如图所示的温度计,关于它的说法正确的是( )
A.在使用甲图温度计测量物体温度时,可以离开被测物体读数
B.以上只有甲温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的
C.乙图温度计的分度值是
D.丙图温度计此时的示数为
【答案】D
【详解】A.甲是实验室常用温度计,测量物体温度读数时,不可以离开被测物体读数,故A错误;
B.甲、乙、丙温度计中的玻璃泡中装有液体,所以都是根据液体的热胀冷缩的原理制成的,故B错误;
C.乙为体温计,1℃平均分成10小格,所以其分度值为,故C错误;
D.丙为寒暑表,在丙图中,其分度值为,液柱在以上,距离有3小格,所以其示数为,故D正确。
故选D。
【变式2-1】用温度计测定一杯热水温度,如图所示的方法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.温度计测液体温度时不能碰到容器底和壁,图中碰到了容器壁,故A错误;
B.由于空气的温度与热水温度不同,离开被测液体时,温度计的示数可能发生变化,所以读数时温度计玻璃泡要留在被测液体中,故B错误;
C.温度计的玻璃泡跟浸没在被测液体中,没有碰到容器底和容器壁,读数时温度计玻璃泡留在被测液体中,视线与温度计内液柱的液面相平,操作正确,故C正确;
D.读数时视线要与温度计内液柱的液面相平,图中俯视会造成读数偏大,故D错误。
故选C。
【变式2-2】(2022·湖南衡阳·模拟预测)如图是一支刻有110个均匀小格的温度计,若将此温度计插入正在熔化的冰水混合物中,液面下降到第30格,放入沸水中时,液面升到第80格,则此温度计的测量范围是( )
A.0~100℃ B.﹣30~160℃
C.﹣60~140℃ D.﹣60~160℃
【答案】D
【详解】冰水混合物的温度是0℃,一个标准气压下沸水温度是100℃;所以1格代表的温度为
最底端离0℃有30格,最低温度为
最顶端离100℃有30格,最高温度为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
题型二 熔化和凝固
►考向01 相关基本概念的考查
(1)记住常见的晶体和非晶体以及它们熔化时的规律,可快速解答此类问题。冰、萘、石英、海波、金刚石、食盐以及金属都是晶体;而玻璃、松香、石蜡、沥青等是常见的非晶体。
(2)温度处于熔点(或凝固点)的晶体,可能处于固态、固液共存态或液态。
【典题1】(2022·湖南衡阳·中考真题)如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可以判断( )
A.该物质是非晶体
B.该物质的熔点是80℃
C.第10min时,该物质已完全熔化
D.该物质在10~25min内没有吸收热量
【答案】B
【详解】ABD.图中该物质在10~25min内吸热但温度不变,是晶体,此时对应的温度为80℃,即它的熔点是80℃,故AD不符合题意,B符合题意;
C.由图可知,第10min时,该物质刚开始熔化,故C不符合题意。
故选B。
【变式1-1】标准大气压下海波的熔点为48℃,则标准大气压下48℃的海波( )
A.一定处于固态 B.一定处于液态
C.一定处于固液共存状态 D.以上都有可能
【答案】D
【详解】海波是晶体,在到达熔点48℃时,海波有三种存在的可能:固态、固液共存态、液态;故D符合题意。
故选D。
【变式1-2】(2021·湖南永州·中考真题)如图所示是某固体熔化过程中温度随时间变化的图象,由图象可知,该固体是 (选填“晶体”或“非晶体”);在熔化过程中,该固体吸收热量,温度 (选填“升高”或“不变”)。
【答案】 晶体 不变
【详解】[1][2]由图象可知,从第10min到第25min,该固体吸收热量,温度保持80℃不变,说明该固体处于熔化过程中,所以该固体是晶体。晶体熔化时吸收热量,温度不变。
►考向02 熔化和凝固实验的考查
【典题2】(2021·湖南益阳·中考真题)关于探究冰熔化时温度变化规律的实验,请回答下面的问题:
(1) 实验装置应选用下图中的 ;
(2)冰块要用 (选填“较大的冰块”、“碎小的冰块”或“大冰块和碎小的冰块都可以”);
(3)图是根据实验数据绘出的冰熔化时温度随时间变化的图像,在t1~t2这段时间里,实验物质的状态是 。
【答案】 C 碎小的冰块 固液共存
【详解】(1)[1]为使被加热的物质受热均匀,应将被加热物质放在试管中,采用水浴加热的方法,温度计应测量被加热物质的温度,且温度计的玻璃泡不能接触试管底部和侧壁,故实验装置应选用图中的C。
(2)[2]为使冰受热更均匀,实验中选用碎小的冰块。
(3)[3]在0~t1这段时间里,实验物质的状态是固态,在t1~t2这段时间里,温度保持不变,说明物质正在熔化,故实验物质的状态是固液共存态。
【点睛】本题是探究冰的熔化特点实验,考查了对实验装置的要求、固态物质的加热方法、晶体的熔化特点等,属于基础知识。
【变式2-1】(2024·湖南长沙·二模)小明同学利用图甲中的实验装置探究海波的熔化规律,如图乙所示,是根据实验数据绘制的图象,请回答下面的问题:
(1)如图甲是某时刻温度计的示数,此时海波处于 态;
(2)由图象可知海波熔化过程中温度 。
【答案】 固 保持不变
【解析】【小题1】(1)[1] 如图甲温度计的分度值是1℃,液柱在零刻度线以上,所以温度计示数为38℃,海波的熔点是48℃,此时的温度低于海波的熔点,故海波此时处于固态。
(2)[2]由图像可知,海波熔化时温度变化的规律是持续吸热,温度保持48℃不变。
【变式2-2】(2024·湖南怀化·一模)为探究固体熔化时温度的变化规律,我们选用海波和石蜡两种物质进行实验,记录实验数据并在纸上描点画出图像。
(1)图乙中的图像A是 (选填“海波”或“石蜡”)的温度随时间变化图像,它是 (选填“晶体”和“非晶体”);
(2)我们发现,在海波和石蜡物质熔化过程中,如果将试管从烧杯拿出来,该物质停止熔化。将试管放回烧杯后,该物质又继续熔化,说明固体熔化过程需要 ;
(3)由图像特点可知第10min时,B物质处于 (填物质状态)。
【答案】 石蜡 非晶体 吸热 液态
【详解】(1)[1][2]图乙中的图像A是石蜡的温度随时间变化图像,它是非晶体,熔化过程,温度不断升高,是非晶体。
(2)[3]我们发现,在海波和石蜡物质熔化过程中,如果将试管从烧杯拿出来,该物质无法吸收到热量,停止熔化。将试管放回烧杯后,该物质继续吸热,又继续熔化,说明固体熔化过程需要吸热。
(3)[4]由图像特点可知第10min时,B物质熔化结束,处于液态。
►考向03 熔化与凝固在生活中的应用
(1)判断温度达到熔点之后的晶体能否熔化,关键是判断能否从外界吸收热量。当外界温度小于或等于晶体温度时,晶体因为不能继续吸收热量将不会熔化。
(2)熔化与凝固在生活中的应用:熔化与凝固在生活中的应用,主要的是应用熔化吸热、凝固放热的规律。
【典题3】(2024·湖南常德·模拟预测)把一个装有碎冰块的试管插入装有适量碎冰块的烧杯中,在烧杯底部用酒精灯加热,下列说法正确的是( )
A.试管和烧杯中的冰同时熔化
B.试管中的冰先熔化
C.烧杯中的冰完全熔化后试管中的冰才开始熔化
D.试管中的冰始终不能熔化
【答案】C
【详解】冰是晶体,若给烧杯中的冰加热时,烧杯中的冰会熔化,但完全熔化前温度保持不变,所以试管中的冰能达到熔点,但由于温度相同没有热传递,则不能从烧杯中继续吸热,所以烧杯中的冰完全熔化前,试管中的冰不能熔化,若烧杯中的冰完全熔化后,继续吸热,温度升高,此时试管中的冰达到熔点,能继续吸热,所以试管中的冰开始熔化,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式3-1】两盆水里面都有没熔化的冰块,一盆放在阳光下,一盆放在阴凉处,两盆的水温相比( )
A.在阳光下的那盆水的温度高 B.在阴凉处的那盆水的温度高
C.两盆一样高 D.无法确定
【答案】C
【详解】无论冰水混合物放在阳光下,还是放在阴凉处,都是冰水混合物,温度相同,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式3-2】萘的熔点为80℃,那么温度为80.5℃的萘为( )
A.一定是固态 B.一定是固液共存 C.一定是液态 D.不能确定
【答案】C
【详解】因为萘是晶体,其熔点为80℃,当给固态的萘持续加热,温度达到80℃时就会开始熔化,但在熔化过程温度保持80℃不变,直到全部熔化完温度才会继续上升,所以温度升高到80.5℃时说明萘已经全部熔化完,其状态一定是液态,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
题型三 汽化和液化
►考向01 汽化与液化现象辨析
(1)“白气”不是水蒸气,而是水蒸气越冷液化成的小水滴,水蒸气是看不到的;
(2)“白气”的来源有两种情况:一是高温物体冒出或呼出的水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
【典题1】【跨学科】物理与日常生活小明夏天吃雪糕时,看到雪糕周围冒“白气”,他联想到煮方便面时也冒“白气”的情景。以下是他对这两种“白气”的思考,其中正确的是( )
A.两种“白气”本质是不同的,前者是液化形成的,后者是汽化形成的
B.两种“白气”本质是不同的,前者是小水珠,后者是水蒸气
C.两种“白气”本质是相同的,他们都是汽化形成的水蒸气
D.两种“白气”本质是相同的,都是液化形成的小水珠
【答案】D
【详解】雪糕周围的“白气”是周围空气中的水蒸气遇到温度低的雪糕放热液化形成的小水滴,煮方便面的“白气”是锅里的水先汽化为水蒸气,这些高温水蒸气上升遇冷液化放热形成的小水滴,因此两种“白气”本质是相同的,都是水蒸气液化形成的小水滴,故D正确,ABC错误。
故选D。
【变式1-1】(2021·湖南长沙·二模)如图所示是“探究水沸腾的规律”的实验装置。对实验可能出现的现象及解释,说法正确的是( )
A.实验时加纸板,目的是提高水的沸点
B.沸腾时上升变大的气泡,是烧杯中的水汽化产生的
C.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
D.撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间后停止沸腾,说明水沸腾不需要吸收热量
【答案】B
【详解】A.实验时加纸板,目的是防止热量的散失,故A错误;
B.沸腾时上升变大的气泡,是水汽化变成的水蒸气,故B正确;
C.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气液化形成的液态的小水滴,故C错误;
D.撤去酒精灯后发现水继续沸腾是因为石棉网仍有余温,水停止沸腾是因为水不能吸收热量,说明沸腾需要吸收热量,故D错误。
故选B。
【变式1-2】【跨学科】物理与航空航天2022年10月31日15时37分,梦天实验舱在我国文昌航天发射场成功发射,在长征五号B遥四运载火箭点火起飞时,这些“白气”的形成主要是水蒸气 现象(填“液化”或“汽化”);梦天实验舱入轨后于11月4日27分成功对接天和核心舱前向端口。对接成功后,以天和核心舱为参照物是 的。
【答案】 液化 静止
【详解】[1]“白气”是水蒸气液化形成的小水珠。
[2]对接成功后,梦天实验舱相对于天和核心舱没有发生位置的变化,因此以天和核心舱为参照物是静止的。
►考向02 探究水沸腾时温度变化的特点
【典题2】(2022·湖南岳阳·二模)如图甲所示,是“观察水的沸腾”的实验装置。
(1)安装好实验器材,加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时的示数为 ℃;
(2)图丙中 (选填“a”或“b”)是水沸腾时的情况;
(3)水沸腾后,还要继续加热一段时间的主要目的是下面哪一个
A.观察水沸腾后的温度变化 B.验证水的沸点和液面上方气压大小有关
C.观察水沸腾后的体积变化 D.验证水沸腾不仅要达到沸点,还要持续吸热
【答案】 93 a A
【详解】(1)[1] 温度计的示数如图乙所示,此时的示数为93℃。
(2)[2]水沸腾后有大量气泡产生,且气泡在上升的过程中逐渐增大,最后破裂,故a是水沸腾后的状态。
(3)[3] 水沸腾后,还要继续加热一段时间,主要目的是观察水在沸腾后,持续吸热,温度是否发生变化。
【变式2-1】(2022·湖南益阳·中考真题)小明用如图所示实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”:
(1)该装置的错误之处是 ;
(2)将烧杯盖住的目的是 ;
(3)小明做完实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间变化的情况,得到变化的图像如图所示:
如果要喝一杯奶茶(牛奶与茶水的质量之比约为),有A、B两种方案可选择:
A.先将滚烫的热茶冷却,然后加冷牛奶
B.先将冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却
结合图,你认为方案 的冷却效果较好。
【答案】 温度计的感温泡碰到了烧杯壁 减少热量散失,节省加热时间 A
【详解】(1)[1]实验装置中,温度计的感温泡碰到了烧杯壁,这会造成测得温度不准确。
(2)[2]实验中为了减少热量散失,节省加热时间,可以将烧杯盖住。
(3)[3]由图看出水冷却过程温度变化特点是先快后慢,即水在高温时散热快,温度降低得快,低温时散热慢,温度降低得慢。根据水的温度降低的规律,如果要使一杯热的奶茶达到更好的冷却效果,最好的办法是先将滚烫的热茶自然冷却一会,然后加冷牛奶,对比AB两个方案,方案A效果更好。
【变式2-2】(2024·湖南长沙·二模)小明和小华都选用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)观察气泡,根据沸腾前和沸腾时的气泡大小变化可判断图甲中水处于 的状态;
(2)水沸腾前小明和小华所用的加热时间不同,主要原因是水的 不同。
【答案】(1)沸腾时
(2)质量
【详解】(1)甲图中气泡由下往上体积逐渐变大,水处于沸腾状态。
(2)根据乙图可知小明和小华两次实验中水的沸点和初温相同,两次实验选用的又是同一装置,加热到水沸腾的时间不同,可能是水的质量不同,小华用的水质量较大。
►考向03 影响蒸发快慢的因素
判断蒸发快慢的方法:
明因素
明确影响蒸发快慢的因素:液体的温度、液体与空气的接触面积、液体表面空气的流动速度
晓影响
液体温度越高,与空气接触面积越大,表面空气流动的速度越大,蒸发越快
知方法
分析全面,并明确题目中是加快蒸发还是减慢蒸发,以影响蒸发快慢的三个因素为依据,知晓切合实际的具体方法
【典题3】(2024·江苏连云港·中考真题)在“观察水的沸腾”实验时,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡在上升过程中将 (选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“不变”)。沸腾时继续吸热,水的温度 。实验中,有三组同学选用同样规格的温度计,测量水的沸点却不同,同学猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学的猜想,你的操作方法是 。
【答案】 逐渐变大 不变 将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察
【详解】[1][2]水沸腾时各处的水温相同,水中形成大量的气泡,在上升过程中,受到水的压强减小,所以气泡会不断变大,升到水面处破裂;沸腾时继续吸热,但水的温度不变。
[3]为了验证同学的猜想,将该三支温度计,同时测量同一杯水的温度,若三支温度计示数相同,即可说明不是温度计本身的差异引起的。
【变式3-1】开水吹一吹就能喝,加快了开水的 ,向冰冷的手哈哈气觉得暖和多了,是因为水蒸气在手上 时放热的原因.(填物态变化名称)
【答案】 蒸发 液化
【详解】吹气能加快热水上方空气流动速度,从而加快蒸发,蒸发吸热,可使热水的温度降低;
哈气时,从嘴中哈出有大量的水蒸气,这些水蒸气遇到比较冷的手就会液化为液态水,液化要放热.
【变式3-2】(2022·重庆·中考真题)用如图甲所示装置“探究冰熔化时温度的变化规律”:
①将碎冰装入试管中,安装好器材开始实验,熔化过程中试管中的碎冰逐渐变少,此过程碎冰吸收热量,温度 ;
②图乙是实验过程中某时刻温度计示数,此时温度为 ℃;
③实验结束后烧杯中的水没有沸腾,但水面却降低了,原因是水温升高,蒸发 (选填“加快”或“减慢”)。
【答案】 不变 4 加快
【详解】①[1]因冰是晶体,故冰在熔化过程中吸收热量,但温度保持在熔点不变。
②[2]由图乙可知,温度计的分度值为1℃,故温度计的示数为4℃。
③[3]实验结束后水的温度升高,使得水的蒸发加快,导致水面下降。
►考向04 汽化和液化在生活中的应用
【典题4】【跨学科】物理与日常生活夏季,同学们打扫教室后,洒在地面上的水很快变干了,所经过的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.升华
【答案】B
【详解】水很快变干,是水由液态变为气态的过程,即水发生了汽化(蒸发).
故B正确,ACD错误.
【变式4-1】(2024·湖南株洲·模拟预测)一块金属在冰箱中被冷冻后,取出放一会儿,表面会变湿,如果马上用毛巾擦,发现会擦不干。其原因与下列自然现象形成的原因相同的是( )
A.冰封湖面 B.冰雪消融
C.寒冬凝霜 D.秋起晨露
【答案】D
【详解】一块金属在冰箱中被冷冻后,取出放一会儿,发现变湿了,是空气中的水蒸气遇到温度低的金属块,在其表面液化为小水滴。
A.冰封湖面,是水凝固为冰,故A不符合题意;
B.冰雪消融,是冰熔化为水,故B不符合题意;
C.寒冬凝霜,是空气中的水蒸气遇冷凝华为小冰晶,故C不符合题意;
D.秋起晨露,是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在植被表面,故D符合题意。
故选D。
【变式4-2】【跨学科】物理与急救措施体育比赛中运动员一旦受伤,医生会对着受伤部位喷射一种叫氯乙烷的药液,该药液会在皮肤表面迅速汽化,使受伤部位表层骤然变冷而暂时失去痛感。这说明氯乙烷具有较低的( )
A.温度 B.熔点 C.沸点 D.凝固点
【答案】C
【详解】物质由液态变为气态叫汽化。蒸发和沸腾是汽化的两种方式,沸腾的条件是达到沸点继续吸热。根据题意,医生会对着受伤部位喷射一种叫氯乙烷的药液,该药液会在皮肤表面迅速汽化,使受伤部位表面组织骤然变冷,常温下即可汽化说明乙烷具有较低的沸点。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
题型四 升华和凝华
►考向01 升华和凝华现象
【典题1】(2021·湖南永州·中考真题)下列有关物态变化的说法正确的是( )
A.冰雪消融是熔化现象
B.夏天打开冰箱有“白气”产生是汽化现象
C.秋天的早晨草上有露珠出现是凝华现象
D.衣柜内的卫生球变小是汽化现象
【答案】A
【详解】A.冰雪消融,属于熔化现象,此过程吸热。故A正确;
B.夏天打开冰箱有“白气”产生,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。故B错误;
C.秋天早晨草上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在草叶表面。故C错误;
D.卫生球变小是卫生球发生升华现象直接由固态变成气态。故D错误。
故选A。
【变式1-1】(2024·湖南郴州·二模)下列现象与物态变化相对应的是( )
A.衣柜里的樟脑丸变小了——升华
B.冬天的池塘上覆盖了一层薄冰——凝华
C.夏天洒在地板上的水很快干了——熔化
D.冰箱冷冻室内壁的霜——凝固
【答案】A
【详解】A.衣柜里的樟脑丸变小了,这是樟脑丸由固态直接变成了气态,是升华现象,故A符合题意;
B.冬天的池塘上覆盖了一层薄冰,液态的水变成了固态的冰,这是凝固现象,故B不符合题意;
C.夏天洒在地板上的水很快干了,液态水变成了水蒸气,这是汽化现象,故C不符合题意;
D.冰箱冷冻室内壁的霜,水蒸气变成了固态的小冰晶形成霜,这是凝华现象,故D不符合题意。
故选A。
【变式1-2】(2024·湖南湘潭·模拟预测)下列四个节气关于物态变化分析正确的是( )
A.白露:露的形成过程是汽化现象 B.寒露:水结冰的过程是凝固现象
C.霜降:霜的形成过程是凝固现象 D.大雪:积雪消融过程需要放热
【答案】B
【详解】A.露是空气中的水蒸气变成小水滴,是液化现象,故A错误;
B.液态的水结成固态的冰,是凝固现象,故B正确;
C.霜是由气态的水蒸气形成的固态的冰,是凝华现象,故C错误;
D.积雪消融,是固态的冰变成液态的水的熔化现象,熔化吸热。故D错误;
故选B。
►考向02 物态变化过程中的吸放热
【典题2】(2024·湖南长沙·一模)2024年1月22日,长沙天降瑞雪,不少师生奔向操场堆雪人、打雪仗。下列说法正确的是( )
A.握在手中的雪球化为雪水需要放热 B.雪球变成雪水是熔化
C.雪在高空形成需要吸热 D.雪的形成过程是凝固
【答案】B
【详解】AB.握在手中的雪球化为雪水,由固态变为液态,是熔化,需要吸热,故A错误,B正确;
CD.雪在高空由水蒸气凝华形成,由气态变为固态,是凝华,需要放热,故CD错误。
故选B。
【变式2-1】(2024·湖南永州·二模)如图所示是湖南冬天的美景,屋顶堆着厚厚的雪、屋檐吊着晶莹剔透的“冰锥子”、树枝上挂着美丽的雾凇,下列说法正确的是( )
A.雪的形成需要吸热
B.“冰锥子”是凝华现象
C.雾凇是升华现象
D.三者的形成都需要放热
【答案】D
【详解】AC.雪、雾凇都是由水蒸气凝华而成,需要放热,故AC错误;
BD. “冰锥子”的形成是凝固现象,需要放热,所以三者的形成都需要放热,故B错误,D 正确。
故选D。
【变式2-2】【物理与传统文化】(2024·黑龙江·一模)“二十四节气”是我国古代农耕文明伟大成就之一、它是古人通过观测天体运行,总结出的一年中时令、气候、物候等变化的规律。关于二十四节气的谚语,下列分析正确的是( )
A.“惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是汽化现象,汽化吸热
B.“白露种高山,寒露种河边”,露的形成是液化现象,液化放热
C.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象,凝华吸热
D.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是熔化现象,熔化放热
【答案】B
【详解】A.云是空气中的水蒸气变成的小水珠,由气态变为液态,属于液化现象,液化放出热量,故A错误;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,该过程放热。故B正确;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶,是凝华现象,该过程放热。故C错误;
D.雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,该过程放热。故D错误。
故选B。
►考向03 自然界水循环中的物态变化
【典题3】(2024·山西晋城·模拟预测)“水是生命之源”,水和我们的生活息息相关,节约用水是公民的义务和责任。如图是自然界水循环的示意图,下列分析正确的是( )
A.地表面的水吸收热量,液化成水蒸气 B.水蒸气与冷空气相遇,液化成小水滴
C.小水滴遇到更冷气流,凝华成小冰晶 D.冰晶降落遇到暖气流,汽化形成雨水
【答案】B
【详解】A.地表水吸热,由液态变为气态,发生了汽化,变成水蒸气,故A错误;
B.水蒸气与冷空气接触,遇冷液化,由气态变为液态,发生液化现象,变成水滴,故B正确;
C.小水滴遇到更冷的气流,由液态变为固态,凝固成小冰晶,故C错误;
D.小冰晶在降落过程中,由固态变为液态,熔化成雨水,故D错误。
故选B。
【变式3-1】(2024·福建宁德·模拟预测)海水是宝贵的水资源,是自然界水循环的重要组成部分,对下图分析正确的是( )
A.海水变成水蒸气是升华过程
B.雪是云中的水蒸气凝华形成
C.积雪液化成水后,汇入溪流流向大海
D.水资源可以循环利用,不必节约用水
【答案】B
【详解】A.海水变成水蒸气是液态变成气态,属于汽化现象,故A错误;
B.雪是云中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故B正确;
C.固态的积雪熔化成液态的水后,汇入溪流流向大海,故C错误;
D.淡水资源总量较少且分布不均,所以要节约用水,故D错误。
故选B。
分层训练·巩固提升
基础巩固
一、单选题
1.(2023·湖南岳阳·中考真题)学校组织九年级学生体检,下列各项体检数据中,符合实际的是( )
A.身高16m B.质量50kg C.体温52℃ D.1分钟心跳2次
【答案】B
【详解】A.中学生的身高约为1.6m,故A不符合题意;
B.中学生的质量约为50kg~60kg,故B符合题意;
C.正常人的体温约为37℃,故C不符合题意;
D.中学生的心跳,1min约为60次~70次,故D不符合题意。
故选B。
2.【跨学科】物理与文学(2024·湖南长沙·中考真题)“玉阶生白露”“人迹板桥霜”,关于水蒸气遇冷形成露和霜的说法正确的是( )
A.露的形成是汽化 B.露的形成需要吸热
C.霜的形成是升华 D.霜的形成需要放热
【答案】D
【详解】AB.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴的过程,对外放热,故AB错误;
CD.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,对外放热,故D正确,C错误。
故选D。
3.(2024·湖南·中考真题)2024年初,几场寒流来袭,让湖南人在家门口也能看到北方常见的冰挂(如图)。下列说法正确的是( )
A.冰挂熔化时,需要吸热
B.冰是水蒸气液化形成的
C.冰是非晶体,有固定的熔点
D.一定质量的水结冰时,体积变小
【答案】A
【详解】A.冰挂熔化时,由固态变为液态,需要吸热,故A正确;
B.固态的冰是液态的水凝固形成的,故B错误;
C.冰是晶体,有固定的熔点,故C错误;
D.一定质量的水结冰时,密度减小,体积变大,故D错误。
故选A。
4.(2023·湖南常德·中考真题)关于生活现象的解释,下列说法中错误的是( )
A.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压大,沸点低
B.人出汗后吹风扇会感觉更凉快,是因为加快了蒸发
C.夏天,从冰箱拿出来的饮料瓶外壁会冒汗,这是一种液化现象
D.湖南的冬季,窗户上的小水珠常出现在玻璃内侧
【答案】A
【详解】A.因为水的沸点与压强有关,压强增大,沸点升高,煮食物时高压锅的气压比普通锅内的气压高,所以水沸腾时高压锅内的温度高于普通锅内的温度,温度越高,食物熟的越快,故A错误,符合题意;
B.人出汗后吹风扇会感觉更凉快,是因为加快了空气流动,加快了汗液的蒸发,故B正确,不符合题意;
C.夏天从冰箱中取出的饮料瓶会“冒汗”,这是由于空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故C正确,不符合题意;
D.冬季室内温度较高,温度高的水蒸气遇到冷的玻璃,放出热量,液化形成小水滴,附着在玻璃内侧,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.(2023·湖南郴州·中考真题)下列测量工具读数正确的是( )
A.物体的长度:2.70cm
B.温度计的示数:34℃
C.游码在标尺上的读数:4.4g
D.量筒中水的体积:25mL
【答案】A
【详解】A.该刻度尺的分度值为1mm,物体的长度
l=12.70cm-10.00cm=2.70cm
故A正确;
B.图中温度计的示数从上到下逐渐增大,说明该部分为温度计零刻度线以下的温度,应从零刻度线往下进行读数,其分度值为1℃,读得此时显示的温度为﹣26℃,故B错误;
C.标尺上的读数应以标尺左侧边缘所对的刻度线为准进行读数,标尺上的分度值为0.2g,读出其读数为4g,故C错误;
D.量筒中水的体积应以凹液面的最低处所对的刻度线为准进行读数,该量筒的分度值为1mL,读出量筒中水的体积为24mL,故D错误。
故选A。
6.【跨学科】物理与文学(2023·湖南怀化·中考真题)很多诗句蕴含着丰富的物理知识,下列所描述的现象与其成因对应正确的是( )
A.“池水映明月,潭清疑水浅”,句中“水浅”是由光的反射造成的
B.“已是悬崖百丈冰,犹有花枝俏”,句中“冰”的形成是熔化现象
C.“绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘”,句中“浓阴”是光的折射形成的
D.“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,句中“汤沸”是指水加热后发生汽化现象
【答案】D
【详解】A.潭清疑水浅,是由于光从水中射向空气中时,在水面处发生折射造成的,故A错误;
B.冰是水放热凝固形成的,故B错误;
C.“浓荫”是树叶的影子,是由于光的直线传播形成的,故C错误;
D.“汤沸”是指水沸腾时的情景,是一种剧烈的汽化现象,故D正确。
故选D。
二、多选题
7.(2023·湖南株洲·中考真题)在试管中放少量固态碘,塞紧塞子后放入热水中。当固态的碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中拿出,再放入凉水中,碘蒸气又会变为固态的碘。在上述实验中,碘经历的过程是(已知标准大气压下碘的熔点约114℃,沸点约184℃。)( )
A.熔化和凝固 B.汽化和液化 C.升华和凝华 D.吸热和放热
【答案】CD
【详解】物体由固态直接变为气态的过程叫升华;物体由气态直接变为固态的过程叫凝华。在试管中放少量固态碘,塞紧塞子后放入热水中,固态的碘吸热升华为碘蒸气,并充满试管;因标准大气压下碘的熔点约为114℃,大于水的沸点100℃,故碘不会熔化;将试管从热水中拿出,再放入凉水中,碘蒸气放热凝华成固态的碘,碘经历的过程是先升华后凝华,先吸热后放热,故AB不符合题意,CD符合题意。
故选CD。
三、填空题
8.【新素材】(2023·湖南娄底·中考真题)市场上出售的一种网红食品——液氮冰激凌,标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,其制作过程主要是在冰激凌上倒入液态氮,使周围“烟雾缭绕”。“白雾”形成时的物态变化是 ,该过程需要 热。
【答案】 液化 放
【详解】[1][2] “白雾”是空气中的水蒸气遇冷液化放热形成小水珠,是液化过程,该过程需要放热。
9.(2023·湖南长沙·中考真题)环卫工人往结冰的桥面撒盐加快冰的熔化,激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里,当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度,温度计的示数如图所示(每支温度计的单位都是摄氏度),图乙中温度计的示数为 ℃,从实验现象可知,盐水的浓度越高,其凝固点越 。
【答案】 -5 低
【详解】[1]由图可知,温度计的分度值为1℃,且温度在零刻度以下,因此甲中温度计读数为-2℃,乙中温度计读数为-5℃。
[2]由甲乙两图的实验现象,浓度较高的盐水在更低的温度下还未凝固,证明盐水的浓度越高,其凝固点越低。
10.(2022·湖南张家界·中考真题)北京冬奥会赛道上的雪是利用造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴,当小水滴遇到寒冷的外部空气 成小冰晶。自然降雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而 成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来变成雪花飘落大地。(填写物态变化名称)
【答案】 凝固 凝华
【详解】[1]由液态变为固态的过程叫凝固,人工造雪是液体变成固体,是凝固现象。
[2]物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,自然降雪是水蒸气直接变成固体,是凝华现象。
11.(2022·湖南邵阳·中考真题)腊肉在邵阳地区是一道风味美食,肥而不腻,味道独特。其加工的第一道工序是抹盐腌制,使整块肉变咸。这道工序说明盐分子在不停地做 运动。第二道工序是烟烘干,加快水分 (选填“蒸发”或“沸腾”)。
【答案】 无规则 蒸发
【详解】[1]抹盐腌制,使整块肉变咸,发生了扩散现象,说明了一切物质的分子都在做无规则的运动。
[2]水沸腾必须是达到沸点才能进行,烟烘干,没有达到水的沸点,所以是加快了水分的蒸发。
四、作图题
12.(2024·贵州毕节·一模)初温为50℃的某物质,加热10min时开始熔化,熔化过程持续了15min,继续加热10min后升高到100℃,请在图中画出该物质从50℃上升到100℃的熔化图象。(该物质的熔点是80℃)
【答案】
【详解】物质初温是50℃,0~10min温度上升到80℃,10~25min温度保持80℃不变,25~35min后,温度上升到100℃,如图所示:
五、实验题
13.(2021·湖南湘潭·中考真题)冬天给道路撒盐,可以有效地防止事故发生,为了解其原因,小明用如图1所示实验装置,探究盐冰(浓盐水冻成的冰块)熔化时温度的变化规律。
(1)将盐冰打碎后放入烧杯,温度计插入碎冰中,图2中温度计示数为 ℃;
(2)观察现象,记录实验数据,其温度随时间变化图像如图3所示,由图可知盐冰的熔点为 ℃;熔化过程中,盐冰水混合物的内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”);
(3)实验时烧杯外壁出现水珠,这是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的;
(4)由实验可知,盐冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】 -4 -2 增加 液化 晶体
【详解】(1)[1]图2中温度计分度值为1℃,液面位于零刻度线以下,故示数为-4℃。
(2)[2]由图3可知,盐冰在-2℃时吸收热量温度保持不变,说明此时在熔化,则-2℃即为盐冰的熔点。
[3]盐冰在熔化过程中温度保持不变,但要吸收热量,所以盐冰水混合物的内能会增加。
(3)[4]实验时烧杯外壁出现水珠,这是空气中热的水蒸气遇到冷的烧杯壁而液化形成的小水滴。
(4)[5]盐冰熔化时温度不变,有确定的熔点,属于晶体。
14.(2024·湖南永州·模拟预测)小芳用如图甲所示的装置“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(1)安装完相关器材后,小芳发现图甲中温度计与烧杯底接触,需重新调节 (选填“A”或“B”)的高度;
(2)纠正错误后,为了方便读出温度计的示数,小芳将温度计从水中拿出来进行观察读数如图乙,说明此时气压 标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)同组的小阳用相同的火力,选择了初温不同的甲、乙两杯水,做了两次实验,绘制成图丙的a、b两条图像,聪明的小阳分析造成a、b图像不同的原因是两次实验所用水的质量不同 (选填“大于”或“小于”)。
【答案】(1)A
(2)大于
(3)大于
【详解】(1)由于酒精灯加热液体是用酒精灯的外焰加热的,因此B不可往下调节,否则变成用酒精灯的内焰加热;也不可向上调节,否则温度计还是会继续触碰到容器底部,因此只能向上调节A。
(2)温度计不能离开被测液体读数,若离开被测液体读数会导致玻璃管内的液柱下降,所读示数比实际值小,而图中离开水面的温度计的示数为100℃,说明水沸腾时的实际温度是大于100℃。而水的沸点与气压有关,气压越大,水的沸点越高;一个标准大气压下水的沸点是100℃,所以沸腾时的温度大于100℃说明此时的气压大于一个标准大气压。
(3)a的初始温度比b的初始温度高,但是a、b同时沸腾,说明b的升温比a要快。因为用同样的热源加热水,质量越少的水升温越快,所以b的质量会比较少,因此ma大于mb。
六、简答题
15.【开放型题目】(2023·湖南湘西·模拟预测)冬日的早晨,爸爸开车送小北去上学,小北发现车玻璃上出现水雾时,爸爸打开暖风吹一会,水雾就不见了。请你回答:水雾出现在车玻璃的内侧还是外侧?暖风吹一会,水雾为什么就不见了?
【答案】见解析
【详解】冬天,车内的温度高于车外,车内空气中的水蒸气遇到温度较低的挡风玻璃液化形成水雾,所以水雾在玻璃的内侧;温度越高、液体表面积越大、液体表面空气流速越大会加快蒸发的速率。因此对着车窗玻璃吹暖风,可加快小水珠蒸发,水雾就消失了。
能力提升
一、单选题
1.(2024·四川成都·中考真题)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图)。下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为cm(T2-T1)
B.在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
【答案】D
【详解】A.由于实验中用稳定的热源加热,物体在相同时间内吸收的热量相等,由图可知,在0~t1时间段,该物体的温度由T1升高至T2,物质的比热容为c,所以物体单位时间吸收热量
故在0~t2时间段,该物体吸收的热量
故A错误;
B.由图可知,该物体在t2~t4时间段,处于液态,由于液态时的比热容是该物质的性质,所以在t2~t4时间段,该物质的比热容不变,故B错误;
C.该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量,由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量,所以在t4~t5时间段,该物体放出的热量等于在t1~t2时间段,该物体吸收的热量,所以该物体放出的热量
故C错误;
D.由图可知,该物质在t5~t6时间段,处于固态,该物质在0~t1时间段,也处于固态,由于固态时的比热容是该物质的性质,保持不变,所以该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容,故D正确。
故选D。
2.甲、乙两种固态物质的熔化图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.甲的熔点比乙的熔点高
B.第6min甲物质的状态肯定是固液共存态
C.甲物质温度为80℃时其状态一定 是固液共存态
D.在0~8min内甲物质的内能先增大后保持不变
【答案】B
【详解】A.由图像知,甲物质在熔化过程中有固定的温度,即熔点,为80℃,而乙物质在熔化过程中温度不固定一直在上升,没有熔点,故A错误;
B.由图像知,甲物质从第2min开始熔化到第8min熔化完成,那么第6min是在甲物质熔化中,其状态一定是固液共存态,故B正确;
C.甲物质温度为80℃时,如果是刚开始熔化,则是固态,如果是在熔化过程,则是固液共存态,如果是熔化完毕,则是液态,故C错误;
D.在0~8min内,甲物质一直需要吸收热量,其内能一直在增大,故D错误。
故选B。
二、填空题
3.(2024·江苏宿迁·一模)下大雪时小雨看到护路工人往路面上撒盐,在相同的气温下,撒了盐后的冰雪会很快熔化。他对此进行了探究,先用电冰箱制取了一些冰块,然后平均分成两份放入两只相同的易拉罐中,在其中一只易拉罐中加入适量的食盐,并用筷子搅拌一段时间(如图甲)。
(1)当两罐内有 出现时,用温度计分别测出罐内混合物的温度(如图乙),加入了食盐的罐中混合物的温度为 ,一只罐外壁出现了白霜,而另一只外壁出现的是小水珠,出现白霜的是 (选填“加食盐”或“未加食盐”)的那只易拉罐;
(2)对比两罐温度后,小雨认为相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是 ;小雨还发现,冰在熔化过程中温度计的示数 ,由此可知,冰属于晶体。
【答案】 液态水 -7℃ 加食盐 熔点降低 保持不变
【详解】(1)[1][2][3]由题意知,为了探究冰雪熔化的快慢,因此从冰箱里取出一些冰块,分别放入甲乙两个相同的易拉罐中,并在乙罐中加入适量的盐,用筷子搅拌一段时间,当两罐内有液态水出现,成为冰水混合物时测量温度。由图2中乙图可知温度计的分度值是1℃,温度计的示数分别是0℃和-7℃,水的熔点是0℃,因此加食盐的水熔点为较低的-7℃;甲未加食盐的混合物的温度为0℃,0℃时水能以液态存在,罐外壁出现的液态小水珠,是空气中的水蒸气遇冷液化而成的;而加食盐的混合物的温度低于0℃,此温度下水只能以气态或固态存在,罐外壁出现的固态白霜,是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的,因此出现白霜的是加食盐的那个罐。
(2)[4][5]对比两罐温度后可知,冰盐混合物的熔点低于冰的熔点,所以相同的气温下撒了盐后的冰会熔化。晶体在熔化过程中,持续吸热,温度保持不变,因此冰在熔化过程中温度计的示数保持不变,说明冰属于晶体。
4.(2024·黑龙江大庆·中考真题)如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像,则这种物质是 (填“晶体”或“非晶体”),在段物质处于 (填“固态”“液态”或“固液共存状态”),时物体的内能 (填“大于”“等于”或“小于”)时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,这种物质液态时的比热容 (填“大于”“等于”或“小于”)固态时的比热容。
【答案】 晶体 固液共存状态 小于 大于
【详解】[1][2]AB段为该物质熔化过程,由于熔化过程其温度保持不变,故该物质为晶体,晶体在熔化过程中处于固液共存状态。
[3]t1到t2时刻物质正在熔化,固体熔化过程中要吸热,内能增大,故t1时刻内能小于t2时刻内能。
[4]因为在相同时间内该物质吸收热量相等,质量不变,由图像可知,OA段为固态,BC段为液态,且BC段温度上升较慢,故液态比热容较大。
三、实验题
5.【科学探究】(2024·湖南株洲·模拟预测)在探究“冰的熔化”和“水的沸腾”实验中,小明用了下面两组实验装置(如图甲、乙所示),根据实验数据绘出了水沸腾时的温度—时间关系图像(如图丙所示)。
(1)为探究“水的沸腾”实验,他应选择的装置是 ;
(2)在探究水的沸腾实验中,绘出了水沸腾的温度—时间关系图像,如图丙,你找出丙图中哪段图像是错误的 ;
(3)做沸腾实验时,酒精灯外焰温度约为800℃,纸的着火点约为190℃,实将烧杯换成纸杯行不行? ;
(4)若探究“冰的熔化”实验,做该实验时应该选用 (选填“较大冰块”或“碎冰块”)。
【答案】 乙 CD 行 碎冰块
【详解】(1)[1]根据探究“水的沸腾”实验和探究“冰的熔化”实验的要求可以对装置做出选择:水的沸腾实验可将水直接放入烧杯加热,并不需要放入试管中加热,故选乙。
(2)[2]在探究水的沸腾实验中,绘出了水沸腾的温度-时间关系图像,由于水沸腾后温度不再变化,则丙图中CD段图像是错误的。
(3)[3]水沸腾时的温度不变,且水的沸点比纸的着火点低,使得纸的温度低于纸的着火点,纸燃烧不起来,所以将烧杯换成纸杯是可行的。
(4)[4]探究“冰的熔化”实验,该实验采用水浴法,实验时应该选用较小的碎冰块,碎冰块受热更加均匀。
6.(2023·湖南怀化·三模)在“探究水的沸腾”实验中,李明和张红选用规格完全相同的实验器材,用如图甲所示的装置进行实验。图乙是两名同学根据实验数据绘制出的水温随时间变化图像。
(1)根据如图乙所示图像可知:
①当地的大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压;
②水在沸腾过程中,虽然吸收热量,但是水的温度 ;
③张红所用水的质量为200g,结合图像计算,她实验时水0~8min内吸收的热量Q= J;
④李明和张红实验所用水的质量 (选填“相同”或“不同”);
(2)他们想探究气压对液体沸点的影响,设计了如图丙所示的装置,烧瓶的橡皮塞上从左到右依次是温度计和玻璃导管,水加热至沸腾,温度计示数为100℃,然后撤去酒精灯,待温度计示数为95℃时,由玻璃导管向外抽气,一段时间后水重新沸腾。由此可得出结论:水面上方气压越低,水的沸点 (选填“越高”“不变”或“越低”)。
【答案】 等于 不变 1.68×104 相同 越低
【详解】(1)[1]从图乙可以看到,水在100℃时沸腾,而一标准大气压下,水的沸点为100℃,所以当地的大气压等于1个标准大气压。
[2]从图乙可以看到,水在沸腾过程中,虽然吸收热量,但是水的温度保持在100℃不变。
[3]张红所用水的质量为200g,从图乙可以看到,4min内水的温度变化量为
根据比热容公式,可知4min内水吸收的热量为
4min内水吸收的热量为8.4×103J,实验器材不变,在相同时间内,水吸收的热量相等,那么在接下来的4min内,即第4min到第8min的时间内,吸收的热量是相等的,也是8.4×103J,那么她实验时水0~8min内吸收的热量为
吸收的热量为1.68×104J。
[4]李明和张红选用规格完全相同的实验器材,那么在相同时间内,两者吸收的热量相同,从图乙可以看到,在2min的时间内,水吸收的热量是相同的,水的比热容相同,李明的水温度变化量为5℃,张红的水温度变化量也为5℃,根据比热容公式可知,李明和张红实验所用水的质量是相同的。
(2)[5]待温度计示数为95℃时,由玻璃导管向外抽气,那烧瓶内的空气的气压减小,水可以重新沸腾,说明水的沸点降低了,可得出结论:水面上方气压越低,水的沸点越低。
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