专题02 物态变化(熔化、凝华、凝华和升华)(同步练习)-2024-2025学年物理中考专项复习讲练训练(苏科版)
2024-12-08
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内容正文:
专题02 物态变化
新课标对单元考点要求
(1)描述固、液和气三种物态的基本特征。列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用。
(2)说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理,会用常见温度计测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。
(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。用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。
(4)用水的三态变化说明自然界中的一些水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有关心环境和节约用水的意识。
单元知识思维导图
【一、熔化和凝固的定义理解】 3
【二、熔化和凝固的吸放热现象】 3
【三、熔化和凝固的图像】 5
【四、探究熔化和凝固图像】 8
【五、升华和凝华的吸放热现象】 11
【六、升华、凝华实验】 12
【七、自然界中的物态变化】 13
【八、物态变化的辨析】 15
考点:熔化和凝固
1.熔化:物体从固态变成液态叫_________。物体熔化时需要_________。
2.凝固:物体从液态变成固态叫_________。物体凝固时需要_________。
3.晶体和非晶体的区别:
晶 体
非 晶 体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量,温度不变,物质
处于固、液共存状态。
吸收热量,温度升高,物质先变稀,
最后成为液体。
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热。
吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点,继续放热。
放出热量
熔化图像
凝固图像
举 例
海波、水晶、食盐、各种金属
沥青、玻璃、松香、石蜡
【一、熔化和凝固的定义理解】
【题型1】(24-25九年级上·福建龙岩·期中)下列现象中,不属于熔化的是( )
A.火山爆发时,坚硬的岩石变成了流动的岩浆 B.冰变成水
C.食盐放入水中化成盐水 D.玻璃在高温状态下变成液态玻璃
【变式1-1】(贵州省部分学校2024-2025学年八年级上学期11月期中物理试题)假期期间,小红和爸爸妈妈到河南省确山县游玩,观看了非遗表演打铁花(如图所示)。表演者先将铁块放入炉子中变成铁水,然后通过击打铁水形成“铁花”,场景非常壮观。铁块变成铁水的过程是 (填物态变化名称)过程。
【变式1-2】(2024八年级上·全国·专题练习)我国首型拥有完全自主知识产权的大型客机C919在上海浦东机场成功首飞。飞机装有3D打印钛合金舱门件。3D打印的技术之一是在高能激光的作用下,钛合金粉末 成液态,然后按构件形状重新 成型。(均填物态变化名称)
【变式1-3】(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)标准大气压下,将正在熔化的冰拿到0℃的房间里,冰 (“会”“不会”)熔化。同一种晶体,它的凝固点和熔点相同,给冰水混合物缓慢加热,当冰未完全熔化之前,水的温度 0℃。(选填:“大于”、“等于”或“小于”)
【变式1-4】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)制作冻豆腐(如图所示)时要去除新鲜豆腐中的水分。制作冻豆腐的过程中水经历了先 后 的物态变化。下雪天,需要在公路上撒上除雪剂,是为了 (选填“降低”或“升高”)冰雪的熔点。
【二、熔化和凝固的吸放热现象】
【题型2】(24-25八年级上·重庆渝中·阶段练习)如图,商周时期,我国劳动人民就熟练掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。关于青铜器铸造过程中的物态变化及吸放热情况,下列分析正确的是( )
A.先熔化吸热,后凝固放热 B.先熔化放热,后凝固吸热
C.先凝固吸热,后熔化放热 D.先凝固放热,后熔化吸热
【变式2-1】(24-25八年级上·河南商丘·期中)12月31日,只有河南·戏剧幻城用一场绽放在百亩麦田之上的盛大铁花,送别了2023年最后一个冬日。表演者先将铁块放入炉子中变成铁水,然后通过击打铁汁形成“铁花”,“铁花”又点燃烟花鞭炮,场景蔚为壮观,如图所示。耀眼的铁花在空气中 (填物态变化名称)成铁,这个过程要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【变式2-2】(24-25九年级上·福建厦门·期中)小吴使用热熔胶枪进行小制作,胶体发生熔化时 (选填“吸”或“放”)热。根据你的生活经验,你猜一猜,这种热熔胶属于 (选填“晶”或“非晶”)体。
【变式2-3】(24-25八年级上·陕西宝鸡·期中)我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固针铁柄勺从嘴受注”这样的记载(如图)。其中“铁化如水”描述的物态变化是 ,该过程需要 热,将铁水倒入制作农具的模子,冷却后就制成了农具,该过程中发生的物态变化是 ,这一物态变化过程需要 热。
【变式2-4】(24-25八年级上·天津河西·期中)夏天,如果我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加几个冰块,而不是直接加冷水,如图所示。一方面是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块 (填物态变化名称)成水的过程中 (选填“吸热”或“放热”),从而使饮料的温度下降的更多。
【变式2-5】(24-25八年级上·辽宁锦州·阶段练习)如图,小明利用一段细线、一小块冰块和少许盐表演了个小魔术。他先将打湿的细线搭放在冰块上,向细线和冰块的接触位置撒少许盐使冰熔化,从而 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,使周围温度降低;静置一分钟后,在低温下,绳子里的水就会 (填物态变化名称),和冰粘在了一起,就可以利用细线把冰块吊起来。
【变式2-6】(22-23八年级上·四川绵阳·期末)高速发展的物流让人们足不出户就可以买到新鲜的蔬菜、水果等。蔬菜、水果等生鲜在运输过程中需要低温环境,往往会向包裹中放入适当的冰块,这是因为运输过程中,冰块会 (选填“熔化”或“凝固”),此过程中冰块要 (选填“吸热”或“放热”)。
【变式2-7】(24-25八年级上·吉林·阶段练习)一盆浮着冰块的水放在室外,过一段时间后发现冰的质量增大了,说明室外的气温一定 (选填“高于”或“低于”)0℃,在上述过程中,水 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【三、熔化和凝固的图像】
【题型3】(24-25九年级上·河南南阳·阶段练习)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法不正确的是( )
A.该物质的熔化过程持续了3min
B.在BC段,该物质不吸热
C.在t时=14min时,该物质处于固液共存状态
D.该物质的凝固点是45℃
【变式3-1】(24-25八年级上·河南平顶山·期中)如图甲、乙分别是某物质的熔化和凝固图像。
你能从中获得哪些信息?请写出两条:
(1)
(2)
【变式3-2】(24-25九年级上·北京·期中)如图甲所示为探究某液态物质凝固过程中温度随时间变化的实验装置。记录不同时刻待测物质的温度值,并依据实验数据描绘出了该液态物质在凝固过程中温度随时间变化的图像,如图乙所示,由图像可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),你判断的依据是: 。在第6min时,该物质处于 态(选填“液”、“固”或“固液共存”)。
【变式3-3】(24-25八年级上·广东珠海·期中)小玲和同学用如图甲所示的装置探究“某种物质熔化和凝固时温度的变化规律”,乙图是该小组根据实验数据得到的温度与时间关系的图像。请回答下列问题:
(1)图甲中对试管加热的方法叫水浴法,优点是 。
(2)根据乙图可知,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),凝固点是 ℃。
(3)图乙中,在BC段物质处于 (选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(4)该物质的凝固过程对应图乙中的 (用字母表示)段,该过程持续了 min,此过程中该物质 (选填“吸热”“放热”或“既不吸热也不放热”)。
考点:解决固体熔化实验
1.要理解固体熔化特点
(1)区分熔化图像和凝固图像的方法:温度上升的是熔化,温度下降的是凝固;
(2)区分晶体图像和非晶体图像的方法:有固定熔点和凝固点(有横线)的是晶体图像,没有固定熔点和凝固点(没有横线)的是非晶体图像。
注意:同种物质的熔点=凝固点
(3)熔化的条件:_________;_________。两个条件,缺一不可。
(4)凝固的条件:_________;_________。两个条件,缺一不可。
2.探究晶体熔化实验需要掌握的基础知识
(1)安装装置时,应按照_________的顺序。
(2)石棉网的作用:时烧杯受热均匀。
(3)加热过程中不断搅拌的目的:使物体受热均匀
(4)实验选取小颗粒目的是:使温度计的玻璃泡与固体充分接触;容易受热均匀。
(5)采用水浴法的优点:使物体受热均匀;是物体受热缓慢,便于观察温度变化规律。
(6)试管放置要求:试管中所装物体完全浸没水中;试管不接触烧杯底或烧杯壁。
(7)烧杯口处出现白气的成因:水蒸气预冷形成的小水珠。
(8)熔化前后曲线的倾斜程度不一样的原因:同种物质在不同状态下的比热容不同。
(9)收集多组数据的目的是:___________________________。
3.要掌握水沸腾的特点
(1)沸腾的条件:_________,_________。
(2)水沸腾的特点:温_________,_________。
【四、探究熔化和凝固图像】
【题型4】(24-25八年级上·广东深圳·期中)某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
(1)安装如图甲所示的实验装置时,应 (选填“点燃”或“不点燃”)酒精灯;图甲所示加热方式叫“水浴加热”,这种加热方式除可以使试管中的固体受热均匀外,还可以 ;
(2)实验中石蜡温度如图乙所示,为 ;
(3)试管中的海波和石蜡全部熔化后,将两支试管从烧杯中取出,静置于空气中自然冷却,每隔2min同时记录一次温度,根据记录数据在同一图像中画出他们的温度随时间变化的曲线,如图丙所示,可知石蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”),实验室内环境温度为 。
【变式4-1】(24-25八年级上·北京·期中)如图甲所示是探究某种物质熔化和凝固的实验装置,某同学根据实验中得到的数据绘制温度随时间变化的曲线如图乙所示,请根据图线回答下列问题。
(1)这种物质属于 (选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是 ;
(2)当温度为60℃时,它处于 态;(选填“固”、“液”或“固液共存”)
(3)这种物质的熔化过程经历了 min;
(4)如图所示的图线中可反映此物质凝固时温度随时间变化规律的是________。
A. B. C.
【变式4-2】(24-25八年级上·河北石家庄·期中)如图甲所示,小辉同学用海波和石蜡“探究物质熔化规律”。
(1)这个实验的装置要 (选填“自上而下”或“自下而上”)安装。
(2)此实验采用“水浴法”进行加热,其目的是为了 。
(3)将温度计正确插入海波中,观察温度计示数时视线如图乙所示,在①、②、③三种观察方法中正确的是 ,此时温度计的示数为 。
(4)图丙是小辉绘制的海波的熔化图像,图中BC段海波处于 (选填“固”“液”或“固液共存”)态,此过程中海波吸收热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),说明海波是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(5)图丁是小辉绘制的石蜡熔化图像,石蜡在熔化过程中 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【变式4-3】(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,选择了海波作为研究物体,采用如图甲所示的实验装置进行实验。
0
1
2
3
4
5
40
42
44
46
48
48
6
7
8
9
10
48
48
52
56
60
(1)如图甲,实验中不是用酒精灯直接对试管加热,而是将装有海波的试管放在盛水的烧杯内水浴加热,这样做能使海波 ,也能让海波的温度变化更慢;某时刻温度计示数如图乙所示,若按照视线C读数,测量结果将 (选填“偏大”,“偏小”或“准确”)。
(2)根据实验数据,海波属于 (选填“晶体”、“非晶体),海波的熔点是 ℃;
(3)在海波完全熔化,撤去酒精灯之后,海波的温度变化规律可能是丙图中的曲线 (选填“A”、“B”)。
【变式4-4】(24-25九年级上·福建龙岩·期中)某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
(1)如图乙所示,温度计显示的是石蜡在某时刻的温度,它的示数是 。实验所用温度计是根据液体 的性质制成的。
(2)石蜡的熔化实验应选用 (选填“大块石蜡”或“碎石蜡块”)来进行实验,效果更好些。将试管放入水中加热的方法叫“水浴法”,这样做的好处是 ,而且温度上升较慢,便于记录。
(3)两支试管中分别盛有海波和石蜡,当两者全部熔化后,该实验小组继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出,静置于空气中自然冷却,每隔1min同时记录一次温度,根据记录数据在同一个图像中画出它们的温度随时间变化的曲线,如图丙所示。下列说法正确的是________(填标号)。
A.石蜡的凝固点为48℃
B.实验室内环境温度为20℃
C.0~15min内的任一时刻,石蜡和海波的温度都不可能相同
考点:升华和凝华
1.升华。物质从固态直接变成气态的过程叫_________。升华过程_________。易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑丸、钨等。如用久的白炽灯灯丝变细,就是由于灯丝升华的缘故。
2.凝华。物质从气态直接变成固态的过程叫_________。凝华过程_________。自然界中的霜的形成,就是由于空气中的水蒸气凝华而成的。
【五、升华和凝华的吸放热现象】
【题型5】(24-25八年级上·贵州黔东南·期中)为了弘扬中国传统艺术,丰富校园文化,为同学们的校园生活增添色彩,某市第十六中学魔术社团举办了“魔术表演”活动。舞台上的白雾是由于干冰 吸热,使周围空气温度降低,水蒸气遇冷 而形成。(均填物态变化名称)
【变式5-1】(2023·四川宜宾·二模)北方的冬天在门窗的玻璃上常常可以看到一层美丽的冰花,冰花是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)成的小冰晶,冰花形成的过程需要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【变式5-2】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)哈尔滨冰雪节的冰雕作品连续一个月放置在-25℃以下的环境中展示,其体积和质量会逐渐变小,这是因为该冰雕发生了 现象(填物态变化名称),该现象需要 (选填“吸热”或“放热”)。
【变式5-3】(24-25八年级上·吉林·期中)文旅推荐:大东山水迎天下,欢迎你到吉林来。吉林雾凇作为我市冬季旅游名片,是我国四大自然奇观之一,雾凇是空气中的水蒸气遇冷 (填一种物态变化名称)形成的,此过程中需要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【变式5-4】(21-22九年级上·海南海口·期末)学校组织“安全教育活动”。消防干警给同学们介绍干粉灭火器的使用,当按下阀门,灭火器则喷出干冰(固态二氧化碳)粉末,它是利用干冰的 (填物态变化名称)吸热来 易燃物温度的(选填“升高”或“降低”)。
【变式5-5】(24-25九年级上·山东济宁·阶段练习)某同学在探究物态变化的实验中。如图甲对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满碘蒸气,这是 现象。停止加热,会看到锤内壁和顶部出现固态碘,这是 现象(填写物态变化),该现象 热(选填“吸”“放”)。
【六、升华、凝华实验】
【题型6】(24-25八年级上·广东深圳·期中)小明设计了图甲、乙的两种“探究升华现象”的实验方案。
(1)已知酒精灯外焰的温度约为,标准大气压下,碘的熔点为,上述设计中,更合理的方案是 (填“甲”或“乙”),此方案的优点是 ;
(2)将干冰放入热水中,可以看到大量的“白气”产生,丙图的“白气”是 形成的。
【变式6-1】(2024·甘肃武威·三模)“水浴法”加热是物理实验中常见的加热方式,小明想到上课时老师讲解过可以利用水浴法加热物体,于是将实验组装成如图甲所示。
(1)如果用A容器中的水对试管B中的水进行加热,A、B中液体能沸腾的是 ;如果换用两种不同的液体,最后让两种液体都能沸腾,A、B两种液体需要满足的条件是 。
(2)图乙是某时刻温度计的示数,此时读数为 ℃。
(3)如果用A容器中的水加热B试管中的固体,实验结束后,他绘制了温度随时间变化的图线如图丙所示,由图可知:实验中该物质熔化过程经历时长 min,在第5min时该物质处于 状态。
(4)丁图是碘颗粒升华的实验,也是用水浴法进行加热的,用水浴法不用酒精灯直接加热的主要原因是_________(已知标准大气压下,碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4℃,水的沸点是100℃)。
A.使碘更快升华
B.水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化
C.使实验中产生更多的碘蒸气
D.水的沸点低于碘的沸点,确保碘不会液化
【变式6-2】(23-24八年级上·河北张家口·期中)某小组同学在做“观察碘的升华”的实验时,由于碘蒸气有毒,有刺激性气味,他们选择用碘锤进行实验,碘锤是由装有少量碘的密闭玻璃管制成的。同学们设计了如图的甲、乙两种方案。
(1)两种方案都采用加热的方法,说明他们都猜想:碘在升华时是 热的;
(2)将碘锤冷却一段时间后,发现碘锤中的碘蒸气不见了,碘锤内壁上出现紫黑色的碘颗粒。
(3)已知酒精灯的外焰温度约为500℃,碘的熔点温度约为113℃,同学们设计的实验中,图 的实验能更合理的说明碘的升华现象,理由是: 。
【七、自然界中的物态变化】
【题型7】(24-25九年级上·河南安阳·阶段练习)近期河南多地出现干旱的情况,为了缓解农田干旱无法种植,各地政府采用人工降雨的措施,如图所示。该措施是将大量的干冰(固态的二氧化碳)发射到空中,从而达到降雨的效果,下列有关人工降雨的说法正确的是( )
A.人工降雨是利用干冰熔化形成的 B.干冰在常温下容易升华放热
C.人工降雨是由于干冰汽化形成的 D.人工降雨是利用干冰升华导致水蒸气遇冷形成的
【变式7-1】(24-25九年级上·山东临沂·阶段练习)干冰可以用来人工降雨,干冰一旦进入冷云层就会很快 ,并从周围吸收大量的热,使空气温度急剧下降。于是高空中的水蒸气便 成小冰晶逐渐变大而下落,遇到暖气流就 为雨滴降落到地面上。(填写物态变化)
【变式7-2】(23-24八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图所示是大自然中水循环的示意图,湖、海以及大地表面层中的水不断吸收热量, 成水蒸气,当含有很多水蒸气的空气升人高空时,水蒸气的温度降低变成小冰晶或 成小水滴,就形成了云。云中的小水滴和小冰晶越聚越大,达到一定程度后就会下落,在下落过程中,冰晶 成了水滴,与原来的水滴一起落到地面,就形成了雨。在寒冷的冬天,水蒸气在高空急剧降温从而 成小冰晶,下落到地面就形成了雪。(均填物态变化名称)
【变式7-2】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图所示是大自然中水循环现象的示意图。在水循环的过程中,江河湖海、土壤、植物中的水,通过 变成水蒸气。升入天空,水蒸气在高空遇冷时有的液化成小水珠,有的 成小冰晶,形成千姿百态的云。云中的小水滴长大到一定程度后,降落到地面,这就是雨。云中的小冰晶长大到一定程度后,降落到高山、地面,这就是雪。冰山上的积雪 直接变成水蒸气,升入天空;积雪 后变成水,汇入江河,流入大海。(均填物态变化名称)
考点:解决物态变化问题思维方法
对涉及物态变化的6个概念理解的情况下,解决物态变化问题思维方法和技巧按照以下步骤进行构思:
第一步,写出物态变化图(一般的问题只涉及两种物态,只画出部分);
第二步,画出前面是什么状态,后面是什么状态;
第三步,根据物态变化图说明是什么现象以及吸热、放热情况。
【八、物态变化的辨析】
【题型8】(23-24八年级上·江苏扬州·阶段练习)物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,如图所示。则从乙到丙发生的物态变化是( )
A.升华 B.凝华 C.液化 D.凝固
【变式8-1】(22-23八年级上·新疆乌鲁木齐·期中)如图是自然界中关于水的物态变化过程及其对应的条件,其中丙状态是( )
A.固态 B.液态
C.气态 D.固液共存态
【变式8-2】(2022·山东淄博·中考真题)水是人类环境的重要组成部分。水通过吸热、放热在固态、液态、气态三种状态间转化,如图所示。已知甲是水,则( )
A.乙是冰 B.丙是水蒸气
C.由丙到甲的过程放热 D.由丙到甲是熔化过程
【变式8-3】如图所示,水三态在物态变化过程指向中对应的名称都正确的是( )
A. B. C. D.
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专题02 物态变化
新课标对单元考点要求
(1)描述固、液和气三种物态的基本特征。列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用。
(2)说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理,会用常见温度计测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。
(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。用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。
(4)用水的三态变化说明自然界中的一些水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有关心环境和节约用水的意识。
单元知识思维导图
【一、熔化和凝固的定义理解】 3
【二、熔化和凝固的吸放热现象】 4
【三、熔化和凝固的图像】 7
【四、探究熔化和凝固图像】 10
【五、升华和凝华的吸放热现象】 16
【六、升华、凝华实验】 17
【七、自然界中的物态变化】 19
【八、物态变化的辨析】 22
考点:熔化和凝固
1.熔化:物体从固态变成液态叫熔化。物体熔化时需要吸热。
2.凝固:物体从液态变成固态叫凝固。物体凝固时需要放热。
3.晶体和非晶体的区别:
晶 体
非 晶 体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量,温度不变,物质
处于固、液共存状态。
吸收热量,温度升高,物质先变稀,
最后成为液体。
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热。
吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点,继续放热。
放出热量
熔化图像
凝固图像
举 例
海波、水晶、食盐、各种金属
沥青、玻璃、松香、石蜡
【一、熔化和凝固的定义理解】
【题型1】(24-25九年级上·福建龙岩·期中)下列现象中,不属于熔化的是( )
A.火山爆发时,坚硬的岩石变成了流动的岩浆 B.冰变成水
C.食盐放入水中化成盐水 D.玻璃在高温状态下变成液态玻璃
【答案】C
【详解】A.火山爆发时,坚硬的岩石变成了流动的岩浆,岩石由固态变成液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.冰变成水,冰由固态变成液态,属于熔化现象,故B不符合题意;
C.食盐易溶于水的物质,放入水中能和水形成均一、稳定的混合物,即能够和水形成溶液,不是熔化,故C符合题意;
D.玻璃在高温状态下变成液态玻璃,玻璃由固态变成液态,属于熔化现象,故D不符合题意;
故选 C。
【变式1-1】(贵州省部分学校2024-2025学年八年级上学期11月期中物理试题)假期期间,小红和爸爸妈妈到河南省确山县游玩,观看了非遗表演打铁花(如图所示)。表演者先将铁块放入炉子中变成铁水,然后通过击打铁水形成“铁花”,场景非常壮观。铁块变成铁水的过程是 (填物态变化名称)过程。
【答案】熔化
【详解】铁块变成铁水,是固态变为液态的过程,是熔化现象。
【变式1-2】(2024八年级上·全国·专题练习)我国首型拥有完全自主知识产权的大型客机C919在上海浦东机场成功首飞。飞机装有3D打印钛合金舱门件。3D打印的技术之一是在高能激光的作用下,钛合金粉末 成液态,然后按构件形状重新 成型。(均填物态变化名称)
【答案】 熔化 凝固
【详解】[1]钛合金粉末在高温下由固态变成液态,是熔化现象。
[2]液态钛合金变为固态,是凝固现象。
【变式1-3】(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)标准大气压下,将正在熔化的冰拿到0℃的房间里,冰 (“会”“不会”)熔化。同一种晶体,它的凝固点和熔点相同,给冰水混合物缓慢加热,当冰未完全熔化之前,水的温度 0℃。(选填:“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 不会 等于
【详解】[1]冰熔化的条件是达到熔点、持续吸热,正在熔化的冰温度已经达到熔点,但放在0℃的房间里,不能持续吸热,所以冰不会熔化。
[2]冰是晶体,给冰水混合物缓慢加热,冰吸收热量,慢慢熔化,但熔化过程中温度保持不变;故当冰未完全熔化之前,水的温度等于0℃。
【变式1-4】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)制作冻豆腐(如图所示)时要去除新鲜豆腐中的水分。制作冻豆腐的过程中水经历了先 后 的物态变化。下雪天,需要在公路上撒上除雪剂,是为了 (选填“降低”或“升高”)冰雪的熔点。
【答案】 凝固 熔化 降低
【详解】[1][2]制作冻豆腐时,首先把新鲜的豆腐冷冻,让豆腐中的水分凝固成冰;再经过熔化,豆腐中的冰变成水,豆腐块里面就出现了很多的孔。
[3]同种物质的凝固点与熔点是相同的。水在0℃时就能凝固,盐水在温度降到0℃以下才能凝固,所以盐和雪的混合物的熔点也低。雪只有温度达到0℃才能熔化,但雪上撒盐后在温度低于0℃也会熔化。雪上撒盐后会降低冰雪的熔点。
【二、熔化和凝固的吸放热现象】
【题型2】(24-25八年级上·重庆渝中·阶段练习)如图,商周时期,我国劳动人民就熟练掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液在模具中冷却成型,青铜器铸造初步完成。关于青铜器铸造过程中的物态变化及吸放热情况,下列分析正确的是( )
A.先熔化吸热,后凝固放热 B.先熔化放热,后凝固吸热
C.先凝固吸热,后熔化放热 D.先凝固放热,后熔化吸热
【答案】A
【详解】在青铜器铸造过程中,工匠将铜料加热化为铜液,铜由固态变为液态,是熔化过程,熔化需要吸收热量;铜液注入模具后,铜液由液态变为固态,是凝固过程,凝固需要放出热量;故A正确,BCD 错误。
故选A。
【变式2-1】(24-25八年级上·河南商丘·期中)12月31日,只有河南·戏剧幻城用一场绽放在百亩麦田之上的盛大铁花,送别了2023年最后一个冬日。表演者先将铁块放入炉子中变成铁水,然后通过击打铁汁形成“铁花”,“铁花”又点燃烟花鞭炮,场景蔚为壮观,如图所示。耀眼的铁花在空气中 (填物态变化名称)成铁,这个过程要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 凝固 放出
【详解】[1][2]液态铁花在空气中遇冷凝固成固态铁,凝固过程中需要向外放出热量。
【变式2-2】(24-25九年级上·福建厦门·期中)小吴使用热熔胶枪进行小制作,胶体发生熔化时 (选填“吸”或“放”)热。根据你的生活经验,你猜一猜,这种热熔胶属于 (选填“晶”或“非晶”)体。
【答案】 吸 非晶
【详解】[1]胶体经加热后发生熔化变为液态,这个过程需要吸热。
[2]热熔胶棒熔化过程中,逐渐变软变稀,没有固定的熔化温度,是非晶体。
【变式2-3】(24-25八年级上·陕西宝鸡·期中)我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固针铁柄勺从嘴受注”这样的记载(如图)。其中“铁化如水”描述的物态变化是 ,该过程需要 热,将铁水倒入制作农具的模子,冷却后就制成了农具,该过程中发生的物态变化是 ,这一物态变化过程需要 热。
【答案】 熔化 吸 凝固 放
【详解】[1][2]“铁化如水”是指铁从固态变为液态,是熔化过程,熔化需要吸收热量。
[3][4]将液态铁水倒入制作农具的模子后,冷却下来后就制成了固态的农具,该过程中发生的物态变化是凝固,凝固放出热量。
【变式2-4】(24-25八年级上·天津河西·期中)夏天,如果我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加几个冰块,而不是直接加冷水,如图所示。一方面是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块 (填物态变化名称)成水的过程中 (选填“吸热”或“放热”),从而使饮料的温度下降的更多。
【答案】 熔化 吸热
【详解】[1][2]冰放入饮料中后,会熔化成水,而熔化吸收热量,所以冰放在饮料中能使饮料降温更多。
【变式2-5】(24-25八年级上·辽宁锦州·阶段练习)如图,小明利用一段细线、一小块冰块和少许盐表演了个小魔术。他先将打湿的细线搭放在冰块上,向细线和冰块的接触位置撒少许盐使冰熔化,从而 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,使周围温度降低;静置一分钟后,在低温下,绳子里的水就会 (填物态变化名称),和冰粘在了一起,就可以利用细线把冰块吊起来。
【答案】 吸收 凝固
【详解】[1][2]图中向细线和冰块的接触位置撒少许盐使冰的熔点降低,所以细线下方的冰块熔化吸收大量热量;使周围温度降低,在低温下,绳子里的水就会凝固成冰,故细线和冰粘在了一起,就可以利用细线把冰块提起来了。
【变式2-6】(22-23八年级上·四川绵阳·期末)高速发展的物流让人们足不出户就可以买到新鲜的蔬菜、水果等。蔬菜、水果等生鲜在运输过程中需要低温环境,往往会向包裹中放入适当的冰块,这是因为运输过程中,冰块会 (选填“熔化”或“凝固”),此过程中冰块要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 熔化 吸热
【详解】[1][2]运输过程中,冰块会熔化,由固态变为液态,熔化过程中要吸收热量,使蔬菜、水果温度降低。
【变式2-7】(24-25八年级上·吉林·阶段练习)一盆浮着冰块的水放在室外,过一段时间后发现冰的质量增大了,说明室外的气温一定 (选填“高于”或“低于”)0℃,在上述过程中,水 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 低于 放热
【详解】[1][2]浮着冰块的水放在室外,冰的质量增加,这是由水凝固形成的,凝固的条件是水的温度达到凝固点,并且能不断放热,因此室外温度要低于0℃。
【三、熔化和凝固的图像】
【题型3】(24-25九年级上·河南南阳·阶段练习)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法不正确的是( )
A.该物质的熔化过程持续了3min
B.在BC段,该物质不吸热
C.在t时=14min时,该物质处于固液共存状态
D.该物质的凝固点是45℃
【答案】B
【详解】A.由图象可知,BC段物质吸热但温度不变,所以该物质是晶体;该物质从第3min开始熔化,到第6min结束,为物质的熔化过程,该物质熔化过程持续了3min;故A正确,不符合题意;
B.在BC段为物质的熔化过程,该物质不断吸热,但温度不变,故B错误,符合题意;
C.由图象可知,该物质从第12min开始凝固,到第15min结束,为物质的凝固过程,所以在t时=14min时,该物质处于固液共存状态,故C正确,不符合题意;
D.该物质凝固时对应的温度是45℃,所以其凝固点为45℃,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式3-1】(24-25八年级上·河南平顶山·期中)如图甲、乙分别是某物质的熔化和凝固图像。
你能从中获得哪些信息?请写出两条:
(1)
(2)
【答案】 这种物质是晶体 它的熔点和凝固点都是114℃(在熔化和凝固的过程中温度保持不变等合理即可)
【详解】[1][2]由图甲可知,随着时间的增加,温度逐渐升高,是熔化图像,BC段温度保持在114℃不变,该物质为晶体,且熔点为114℃;由图乙可知,随着时间的增加,温度逐渐降低,是凝固图像,FG段温度保持在114℃不变,该物质为晶体,同一物质的熔点和凝固点相同。
【变式3-2】(24-25九年级上·北京·期中)如图甲所示为探究某液态物质凝固过程中温度随时间变化的实验装置。记录不同时刻待测物质的温度值,并依据实验数据描绘出了该液态物质在凝固过程中温度随时间变化的图像,如图乙所示,由图像可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),你判断的依据是: 。在第6min时,该物质处于 态(选填“液”、“固”或“固液共存”)。
【答案】 晶体 该物质在凝固过程中温度不变 固液共存
【详解】[1][2]晶体在熔化和凝固中温度保持不变。如图乙所示,这种物质在凝固的过程中有温度保持不变的特征,故该物质是晶体。
[3]如图乙所示,凝固过程为第3分钟到第8分钟,故第6分钟正好处于凝固过程中,其状态为固液共存态。
【变式3-3】(24-25八年级上·广东珠海·期中)小玲和同学用如图甲所示的装置探究“某种物质熔化和凝固时温度的变化规律”,乙图是该小组根据实验数据得到的温度与时间关系的图像。请回答下列问题:
(1)图甲中对试管加热的方法叫水浴法,优点是 。
(2)根据乙图可知,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),凝固点是 ℃。
(3)图乙中,在BC段物质处于 (选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(4)该物质的凝固过程对应图乙中的 (用字母表示)段,该过程持续了 min,此过程中该物质 (选填“吸热”“放热”或“既不吸热也不放热”)。
【答案】(1)见解析
(2) 晶体 45
(3)固液共存态
(4) EF 3 放热
【详解】(1)将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,优点是使得物质受热均匀,并且温度变化比较缓慢,便于记录实验温度。
(2)[1]根据乙图可知,该物质有固定的熔点和凝固的,所以此物质是晶体。
[2]该物质在EF段放出热量,温度保持不变,所以EF段处于凝固过程。其凝固点为45℃。
(3)由图像可判断,该物质在BC段吸收热量,温度保持不变,所以BC段处于熔化过程,物质处于固液共存态。
(4)[1][2][3]该物质在EF段放出热量,温度保持不变,所以EF段处于凝固过程,该过程持续的时间为
15min-12min=3min
此过程中该物质放出热量,温度保持不变。
考点:解决固体熔化实验
1.要理解固体熔化特点
(1)区分熔化图像和凝固图像的方法:温度上升的是熔化,温度下降的是凝固;
(2)区分晶体图像和非晶体图像的方法:有固定熔点和凝固点(有横线)的是晶体图像,没有固定熔点和凝固点(没有横线)的是非晶体图像。
注意:同种物质的熔点=凝固点
(3)熔化的条件:达到熔点;继续吸热。两个条件,缺一不可。
(4)凝固的条件:达到凝固点;继续放热。两个条件,缺一不可。
2.探究晶体熔化实验需要掌握的基础知识
(1)安装装置时,应按照由下至上的顺序。
(2)石棉网的作用:时烧杯受热均匀。
(3)加热过程中不断搅拌的目的:使物体受热均匀
(4)实验选取小颗粒目的是:使温度计的玻璃泡与固体充分接触;容易受热均匀。
(5)采用水浴法的优点:使物体受热均匀;是物体受热缓慢,便于观察温度变化规律。
(6)试管放置要求:试管中所装物体完全浸没水中;试管不接触烧杯底或烧杯壁。
(7)烧杯口处出现白气的成因:水蒸气预冷形成的小水珠。
(8)熔化前后曲线的倾斜程度不一样的原因:同种物质在不同状态下的比热容不同。
(9)收集多组数据的目的是:得出普遍规律。
3.要掌握水沸腾的特点
(1)沸腾的条件:达到沸点,不断吸热。
(2)水沸腾的特点:温度不变,需要吸热。
【四、探究熔化和凝固图像】
【题型4】(24-25八年级上·广东深圳·期中)某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
(1)安装如图甲所示的实验装置时,应 (选填“点燃”或“不点燃”)酒精灯;图甲所示加热方式叫“水浴加热”,这种加热方式除可以使试管中的固体受热均匀外,还可以 ;
(2)实验中石蜡温度如图乙所示,为 ;
(3)试管中的海波和石蜡全部熔化后,将两支试管从烧杯中取出,静置于空气中自然冷却,每隔2min同时记录一次温度,根据记录数据在同一图像中画出他们的温度随时间变化的曲线,如图丙所示,可知石蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”),实验室内环境温度为 。
【答案】(1) 点燃 升温缓慢,便于观察/延长熔化时间,便于观察
(2)36
(3) 非晶体 20
【详解】(1)[1]使用酒精灯加热时,要用外焰加热,所以要根据酒精灯火焰的高度确定烧杯的高度,所以需要点燃酒精灯。
[2]水浴加热还可以延长熔化时间,以便于实验现象的观察。
(2)图中温度计的分度值为1,示数为36,即石蜡的温度为36。
(3)[1]由图可知,石蜡在凝固过程中没有温度不变的阶段,即没有凝固点,所以石蜡属于非晶体。
[2]石蜡和海波的最终温度都为20,说明室温为20。
【变式4-1】(24-25八年级上·北京·期中)如图甲所示是探究某种物质熔化和凝固的实验装置,某同学根据实验中得到的数据绘制温度随时间变化的曲线如图乙所示,请根据图线回答下列问题。
(1)这种物质属于 (选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是 ;
(2)当温度为60℃时,它处于 态;(选填“固”、“液”或“固液共存”)
(3)这种物质的熔化过程经历了 min;
(4)如图所示的图线中可反映此物质凝固时温度随时间变化规律的是________。
A. B. C.
【答案】(1) 晶体 有熔点
(2)固
(3)6
(4)B
【详解】(1)[1][2]由图像可知,该物质在熔化过程中温度保持不变,说明该物质有固定的熔点,晶体有固定的熔点和凝固点,因此该物质是晶体。
(2)由图像可知,当温度为60℃时,还没有达到熔点时,还没有开始熔化,所以该物质处于固态。
(3)由图像可知,该物质在第3min开始熔化,第9min熔化结束,因此熔化过程经历了6min。
(4)由于该物质是晶体,有固定的熔点和凝固点,因此在凝固过程中温度保持不变,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
【变式4-2】(24-25八年级上·河北石家庄·期中)如图甲所示,小辉同学用海波和石蜡“探究物质熔化规律”。
(1)这个实验的装置要 (选填“自上而下”或“自下而上”)安装。
(2)此实验采用“水浴法”进行加热,其目的是为了 。
(3)将温度计正确插入海波中,观察温度计示数时视线如图乙所示,在①、②、③三种观察方法中正确的是 ,此时温度计的示数为 。
(4)图丙是小辉绘制的海波的熔化图像,图中BC段海波处于 (选填“固”“液”或“固液共存”)态,此过程中海波吸收热量,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),说明海波是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(5)图丁是小辉绘制的石蜡熔化图像,石蜡在熔化过程中 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】(1)自下而上
(2)受热均匀
(3) ② 41℃
(4) 固液共存 不变 晶体
(5)吸收
【详解】(1)实验时我们用酒精灯的外焰加热,温度计玻璃泡浸没在被测液体中,不能碰到容器底和壁,所以组装仪器时按照自下而上的顺序安装。
(2)将装有石蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热,这样可以使石蜡、海波受热均匀。
(3)[1]读数时视线应与液柱的上表面相平,所以②正确。
[2]由图可知,温度计的分度值为1℃,可知温度计的示数为41℃。
(4)[1][2][3]图丙是小辉绘制的海波的熔化图像,图中BC段表示海波的熔化过程,海波有固定的熔点,是晶体,此过程中海波吸收热量,温度不变,处于固液共存态。
(5)石蜡在熔化过程中温度升高,没有固定的熔化温度,整个熔化过程都需要吸热。
【变式4-3】(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,选择了海波作为研究物体,采用如图甲所示的实验装置进行实验。
0
1
2
3
4
5
40
42
44
46
48
48
6
7
8
9
10
48
48
52
56
60
(1)如图甲,实验中不是用酒精灯直接对试管加热,而是将装有海波的试管放在盛水的烧杯内水浴加热,这样做能使海波 ,也能让海波的温度变化更慢;某时刻温度计示数如图乙所示,若按照视线C读数,测量结果将 (选填“偏大”,“偏小”或“准确”)。
(2)根据实验数据,海波属于 (选填“晶体”、“非晶体),海波的熔点是 ℃;
(3)在海波完全熔化,撤去酒精灯之后,海波的温度变化规律可能是丙图中的曲线 (选填“A”、“B”)。
【答案】(1) 受热均匀 偏小
(2) 晶体 48
(3)A
【详解】(1)[1]将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,可以使试管内的海波受热均匀。
[2]温度计的读数时,视线要与温度计的液面相平,故应沿B方向读数,由图可知,若按照视线C读数,测量结果将偏小。
(2)[1][2]由表格数据可知海波在熔化过程中温度保持48℃不变,属于晶体,海波的熔点是48℃。
(3)在海波完全熔化,撤去酒精灯之后,海波要凝固,晶体凝固过程放热温度不变,在图像上有一段平直部分,故海波的温度变化规律可能是丙图中的曲线A。
【变式4-4】(24-25九年级上·福建龙岩·期中)某实验小组用两套如图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
(1)如图乙所示,温度计显示的是石蜡在某时刻的温度,它的示数是 。实验所用温度计是根据液体 的性质制成的。
(2)石蜡的熔化实验应选用 (选填“大块石蜡”或“碎石蜡块”)来进行实验,效果更好些。将试管放入水中加热的方法叫“水浴法”,这样做的好处是 ,而且温度上升较慢,便于记录。
(3)两支试管中分别盛有海波和石蜡,当两者全部熔化后,该实验小组继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出,静置于空气中自然冷却,每隔1min同时记录一次温度,根据记录数据在同一个图像中画出它们的温度随时间变化的曲线,如图丙所示。下列说法正确的是________(填标号)。
A.石蜡的凝固点为48℃
B.实验室内环境温度为20℃
C.0~15min内的任一时刻,石蜡和海波的温度都不可能相同
【答案】(1) 36℃ 热胀冷缩
(2) 碎石蜡块 均匀加热
(3)B
【详解】(1)[1]如图乙所示,温度计示数是36℃。
[2]实验所用温度计玻璃泡内装的是液体,是根据液体热胀冷缩性质制成的。
(2)[1]为了加热均匀,石蜡的熔化实验应选用碎石蜡块。
[2]“水浴法”加热时,水包裹试管,好处是均匀加热。
(3)A.石蜡是非晶体,没有固定的凝固点,故A错误;
B.如图丙所示,在时间足够长,试管内物质都降温到20℃,因此可判断实验室内环境温度为20℃,故B正确;
C.如图丙所示,在5min时,石蜡和海波的温度相同,为48℃,故C错误。
故选B。
考点:升华和凝华
1.升华。物质从固态直接变成气态的过程叫升华。升华过程吸热。易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑丸、钨等。如用久的白炽灯灯丝变细,就是由于灯丝升华的缘故。
2.凝华。物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。凝华过程放热。自然界中的霜的形成,就是由于空气中的水蒸气凝华而成的。
【五、升华和凝华的吸放热现象】
【题型5】(24-25八年级上·贵州黔东南·期中)为了弘扬中国传统艺术,丰富校园文化,为同学们的校园生活增添色彩,某市第十六中学魔术社团举办了“魔术表演”活动。舞台上的白雾是由于干冰 吸热,使周围空气温度降低,水蒸气遇冷 而形成。(均填物态变化名称)
【答案】 升华 液化
【详解】[1][2]舞台效果的白雾是由于干冰升华从固态直接变为气态,吸收周围空气的热量,使周围空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠,从而形成白雾。
【变式5-1】(2023·四川宜宾·二模)北方的冬天在门窗的玻璃上常常可以看到一层美丽的冰花,冰花是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)成的小冰晶,冰花形成的过程需要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 凝华 放出
【详解】[1][2]门窗的玻璃上的冰花是室内热空气中的水蒸气遇到冰冷的窗玻璃,由水蒸气直接变成的小冰晶,由气态直接变成固态,这是凝华现象,凝华需要放出热量。
【变式5-2】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)哈尔滨冰雪节的冰雕作品连续一个月放置在-25℃以下的环境中展示,其体积和质量会逐渐变小,这是因为该冰雕发生了 现象(填物态变化名称),该现象需要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 升华 吸热
【详解】[1][2]该冰雕作品连续放置在-25℃以下的气温下,冰雕作品没有熔化,但过一段时间后,其体积和质量会逐渐变小,冰直接变成了水蒸气,发生了升华现象,升华需要吸热。
【变式5-3】(24-25八年级上·吉林·期中)文旅推荐:大东山水迎天下,欢迎你到吉林来。吉林雾凇作为我市冬季旅游名片,是我国四大自然奇观之一,雾凇是空气中的水蒸气遇冷 (填一种物态变化名称)形成的,此过程中需要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 凝华 放出
【详解】[1][2]雾凇是由于气温太低,空气中的水蒸气对外放热直接变成的小冰晶附着在树枝上形成的,这是凝华现象。
【变式5-4】(21-22九年级上·海南海口·期末)学校组织“安全教育活动”。消防干警给同学们介绍干粉灭火器的使用,当按下阀门,灭火器则喷出干冰(固态二氧化碳)粉末,它是利用干冰的 (填物态变化名称)吸热来 易燃物温度的(选填“升高”或“降低”)。
【答案】 升华 降低
【详解】[1][2]根据物质物态变化特点可知,干粉灭火器喷出的是固态的干冰(固态二氧化碳) 粉末, 在常温下会迅速地升华变成气态, 升华吸热有致冷作用,因此降低易燃物温度。
【变式5-5】(24-25九年级上·山东济宁·阶段练习)某同学在探究物态变化的实验中。如图甲对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满碘蒸气,这是 现象。停止加热,会看到锤内壁和顶部出现固态碘,这是 现象(填写物态变化),该现象 热(选填“吸”“放”)。
【答案】 升华 凝华 放热
【详解】[1][2][3]碘锤内的固态碘在热水中,由固态直接变为气态,属于升华过程,因此碘锤内充满紫色的碘蒸气;停止加热,碘蒸气变成固态的碘颗粒,属于凝华过程,凝华过程放出热量。
【六、升华、凝华实验】
【题型6】(24-25八年级上·广东深圳·期中)小明设计了图甲、乙的两种“探究升华现象”的实验方案。
(1)已知酒精灯外焰的温度约为,标准大气压下,碘的熔点为,上述设计中,更合理的方案是 (填“甲”或“乙”),此方案的优点是 ;
(2)将干冰放入热水中,可以看到大量的“白气”产生,丙图的“白气”是 形成的。
【答案】(1) 乙 在标准大气压下,水的沸点为100℃,此时碘的温度达不到熔点,不会发生熔化现象,出现的碘蒸气只能是由固态碘直接变成的,能更好地研究碘升华的现象
(2)空气中的水蒸气液化
【详解】(1)[1][2]在标准大气压下,水的沸点为100℃,此时碘的温度达不到熔点,不会发生熔化现象,出现的碘蒸气只能是由固态碘直接变成的,能更好地研究碘升华的现象,故应该使用方案乙进行实验更合理。
(2)干冰升华时吸收大量的热,导致容器壁的温度变低,水面上产生的“白气”,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
【变式6-1】(2024·甘肃武威·三模)“水浴法”加热是物理实验中常见的加热方式,小明想到上课时老师讲解过可以利用水浴法加热物体,于是将实验组装成如图甲所示。
(1)如果用A容器中的水对试管B中的水进行加热,A、B中液体能沸腾的是 ;如果换用两种不同的液体,最后让两种液体都能沸腾,A、B两种液体需要满足的条件是 。
(2)图乙是某时刻温度计的示数,此时读数为 ℃。
(3)如果用A容器中的水加热B试管中的固体,实验结束后,他绘制了温度随时间变化的图线如图丙所示,由图可知:实验中该物质熔化过程经历时长 min,在第5min时该物质处于 状态。
(4)丁图是碘颗粒升华的实验,也是用水浴法进行加热的,用水浴法不用酒精灯直接加热的主要原因是_________(已知标准大气压下,碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4℃,水的沸点是100℃)。
A.使碘更快升华
B.水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化
C.使实验中产生更多的碘蒸气
D.水的沸点低于碘的沸点,确保碘不会液化
【答案】(1) A B的沸点低于A的沸点
(2)40
(3) 5 固液共存
(4)B
【详解】(1)[1]如果用A容器中的水对试管B中的水进行加热,A容器中的水沸腾时,试管B中的水温度能达到沸点,由于两者温度相同,试管B中的水无法从A容器中的水继续吸收热量,故试管B中的水无法沸腾,A容器中的水可以沸腾。
[2]要让两种液体都能沸腾,说明A中的液体的温度达到沸点,而容器B中的液体也沸腾,说明B中的液体的温度也达到沸点且能从A中吸到热量,所以B的沸点低于A的沸点。
(2)温度计的分度值为1°C,读数为40℃。
(3)[1]由图可知,固体从第3min开始熔化到第8min熔化结束,熔化过程共经历了8min-3min=5min。
[2]固体是晶体,在第5min时该物质正在熔化,处于固液共存状态
(4)为了探究碘的升华现象,应确保碘不会发生熔化现象。因为水的沸点是100°C,碘的熔点是113.5°C、沸点是184.4°C,可见水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化,而直接升华为气态的碘蒸气,故选B。
【变式6-2】(23-24八年级上·河北张家口·期中)某小组同学在做“观察碘的升华”的实验时,由于碘蒸气有毒,有刺激性气味,他们选择用碘锤进行实验,碘锤是由装有少量碘的密闭玻璃管制成的。同学们设计了如图的甲、乙两种方案。
(1)两种方案都采用加热的方法,说明他们都猜想:碘在升华时是 热的;
(2)将碘锤冷却一段时间后,发现碘锤中的碘蒸气不见了,碘锤内壁上出现紫黑色的碘颗粒。
(3)已知酒精灯的外焰温度约为500℃,碘的熔点温度约为113℃,同学们设计的实验中,图 的实验能更合理的说明碘的升华现象,理由是: 。
【答案】 吸 乙 热水的温度低于碘的熔点,却能看到碘的蒸气,说明碘一定是升华了
【详解】(1)[1]两种方案中对需要对碘进行加热,说明碘在升华时需要吸收热量。
(3)[2][3]乙方案中热水温度低于碘的熔点,可以确定碘不可能发生熔化,因此可以确定碘锤中的碘蒸气是碘升华而成的;甲方案中酒精灯的火焰温度约500℃,高于碘的熔点,所以碘锤中的碘蒸气有可能是先熔化再汽化而成的,所以乙方案比甲方案更合理。
【七、自然界中的物态变化】
【题型7】(24-25九年级上·河南安阳·阶段练习)近期河南多地出现干旱的情况,为了缓解农田干旱无法种植,各地政府采用人工降雨的措施,如图所示。该措施是将大量的干冰(固态的二氧化碳)发射到空中,从而达到降雨的效果,下列有关人工降雨的说法正确的是( )
A.人工降雨是利用干冰熔化形成的 B.干冰在常温下容易升华放热
C.人工降雨是由于干冰汽化形成的 D.人工降雨是利用干冰升华导致水蒸气遇冷形成的
【答案】D
【详解】人工降雨是利用干冰升华吸热,使周围冷空气层中的温度急剧下降,冷空气层中的水蒸气遇冷变成小冰晶,小冰晶逐渐变大后下落,遇到暖气流熔化成水滴,从而形成雨,故D正确。
故选D。
【变式7-1】(24-25九年级上·山东临沂·阶段练习)干冰可以用来人工降雨,干冰一旦进入冷云层就会很快 ,并从周围吸收大量的热,使空气温度急剧下降。于是高空中的水蒸气便 成小冰晶逐渐变大而下落,遇到暖气流就 为雨滴降落到地面上。(填写物态变化)
【答案】 升华 凝华 熔化
【详解】[1][2]干冰在云层中会迅速吸热升华,变为气态的二氧化碳,使周围的空气温度急剧下降。高空中的水蒸气一部分会遇冷凝华成小冰晶,一部分会遇冷液化成小水珠。
[3]小冰晶下落过程中,遇到暖气流后会吸热熔化形成雨滴下落。
【变式7-2】(23-24八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图所示是大自然中水循环的示意图,湖、海以及大地表面层中的水不断吸收热量, 成水蒸气,当含有很多水蒸气的空气升人高空时,水蒸气的温度降低变成小冰晶或 成小水滴,就形成了云。云中的小水滴和小冰晶越聚越大,达到一定程度后就会下落,在下落过程中,冰晶 成了水滴,与原来的水滴一起落到地面,就形成了雨。在寒冷的冬天,水蒸气在高空急剧降温从而 成小冰晶,下落到地面就形成了雪。(均填物态变化名称)
【答案】 汽化 液化 熔化 凝华
【详解】[1]江、河、湖、海以及大地表层中的水不断吸收热量,由液态水汽化成气态水蒸气。
[2][3]当含有很多水蒸气的空气升入高空时,由于高空的环境温度低,水蒸气遇冷液化成小水滴,有的水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶,这就形成了云,由于大量水蒸气不断进行液化和凝华,云中小水滴和小冰晶越来越大,就会下落,在下落过程中,固态小冰晶熔化成了液态小水滴,与原来的水滴一起落到地面,就形成了雨。
[4]在寒冷的冬天,水蒸气在高空急剧降温从而直接凝华成小冰晶,在下落过程中,由于环境温度较低,这些小冰晶不发生熔化,下落到地面就形成了雪。
【变式7-2】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图所示是大自然中水循环现象的示意图。在水循环的过程中,江河湖海、土壤、植物中的水,通过 变成水蒸气。升入天空,水蒸气在高空遇冷时有的液化成小水珠,有的 成小冰晶,形成千姿百态的云。云中的小水滴长大到一定程度后,降落到地面,这就是雨。云中的小冰晶长大到一定程度后,降落到高山、地面,这就是雪。冰山上的积雪 直接变成水蒸气,升入天空;积雪 后变成水,汇入江河,流入大海。(均填物态变化名称)
【答案】 汽化 凝华 升华 熔化
【详解】[1]在水循环的过程中,江河湖海、土壤、植物中的水,不断汽化,变为大量的水蒸气。
[2]大量水蒸气上升,遇冷液化成小水珠或者凝华小冰晶,这就形成了云。
[3][4]冰山上的积雪会直接由固态升华变成气态的水蒸气,升入天空。积雪由固态变成液态,发生熔化现象,积雪变成水,汇入江河,流入大海。
考点:解决物态变化问题思维方法
对涉及物态变化的6个概念理解的情况下,解决物态变化问题思维方法和技巧按照以下步骤进行构思:
第一步,写出物态变化图(一般的问题只涉及两种物态,只画出部分);
第二步,画出前面是什么状态,后面是什么状态;
第三步,根据物态变化图说明是什么现象以及吸热、放热情况。
【八、物态变化的辨析】
【题型8】(23-24八年级上·江苏扬州·阶段练习)物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,如图所示。则从乙到丙发生的物态变化是( )
A.升华 B.凝华 C.液化 D.凝固
【答案】B
【详解】甲状态到乙状态吸热,丙状态到甲状态吸热,说明乙状态的能量最高,为气态;丙状态能量最低,为固态,所以甲为液态。由乙到丙,即为从气态转化为固态,该过程称为凝华,凝华过程放热。
故选B。
【变式8-1】(22-23八年级上·新疆乌鲁木齐·期中)如图是自然界中关于水的物态变化过程及其对应的条件,其中丙状态是( )
A.固态 B.液态
C.气态 D.固液共存态
【答案】A
【详解】由图与物态变化过程得,丙变为甲熔化吸热,甲变为乙汽化吸热,丙为固态,甲为液态,乙为气态,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式8-2】(2022·山东淄博·中考真题)水是人类环境的重要组成部分。水通过吸热、放热在固态、液态、气态三种状态间转化,如图所示。已知甲是水,则( )
A.乙是冰 B.丙是水蒸气
C.由丙到甲的过程放热 D.由丙到甲是熔化过程
【答案】D
【详解】AB.由于甲是水,由甲转变成乙要吸热可知,乙是气态,可推导出丙是固态,故A、B错误;
CD.从丙到甲是熔化过程,要吸热,故C错误,D正确。
故选D。
【变式8-3】如图所示,水三态在物态变化过程指向中对应的名称都正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】水蒸气直接变成冰,由气态变成固态,是凝华;冰变成水,由固态变成液态,是熔化;水变成水蒸气,由液态变成气态,是汽化。
故选C。
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