内容正文:
第一单元 声、光、物态变化
第4课时 物态变化
教材梳理 夯实基础
考向探究 培养能力
实验突破 提升素养
考点一
温度及其测量
概念 物理学中通常把物体的冷热程度叫温度
摄氏
温度 单位:
摄氏度
(℃) 规定:把在标准大气压下冰水混合物的温度定为 ℃,沸水的温度定为 ℃,把它们之间划分为100等份,每一等份就是 ℃。
人的正常体温在 左右(口腔温度)
0
100
1
37 ℃
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2
(续表)
测量
工具:
温度计 原理 液体的
测量液体
温度时的
注意事项 ①测量前要做到“两观察”:观察量程和分度值。
②使用时要做到“三要、三不要”:
玻璃泡要全部浸入液体中,不要触碰到 或
;
要待示数稳定后再读数,不要在液柱上升过程中读数;
读数时,玻璃泡要留在液体中,视线与液柱的上表面
,不要俯视或仰视读数(俯视:读数偏大;仰视:读数偏小)
热胀冷缩
容器底
容器壁
相平
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1. 如图4-1甲所示,体温计显示的温度为 ℃;如图乙所示,温度计的示数为 ℃。
基础配练
图4-1
36.2
21
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1.六种物态变化
考点二
物态变化
名称 物态变化 吸、放热 举例
汽化 态→ 态 热 湿衣服变干;擦拭酒精降温
液化 态→ 态 热 雾、露、“白气”的形成
凝固 态→ 态 热 河水结冰
熔化 态→ 态 热 冰雪消融
升华 态→ 态 热 冬天室外冰冻的衣服变干
凝华 态→ 态 热 霜、冰花、雾凇等的形成
液
气
吸
气
液
放
液
固
放
固
液
吸
固
气
吸
气
固
放
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2.蒸发与沸腾的比较
方式 蒸发 沸腾
发生部位 液体 液体 和 同时发生
发生条件 在 温度下 达到 ,持续吸热
剧烈程度 缓慢的汽化现象 剧烈的汽化现象
影响因素 ①温度越高,蒸发越快;
②表面积越大,蒸发越快;
③表面空气流速越快,蒸发越快 气压的大小:气压越高,沸点越
温度变化 温度降低 吸收热量、温度不变
相同点 都是 现象,都需要
表面
内部
表面
任何
沸点
高
汽化
吸热
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3.液化的两种方式
(1)降温: 温度,如空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴。
(2)加压:在一定的温度下, 气体体积,如将石油气压缩成液体后储存在钢瓶内。
降低
压缩
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4.晶体和非晶体
项目 晶体 非晶体
熔
化 图
像
特
点 OB段物质处于 ,持续吸热,温度 ; BC段物质处于 ,持续吸热,温度
;CD段物质处于 ,持续吸热,温度
;整个过程中,物质的内能 整个过程持续
热量,温度持续 ,内能
固态
升高
固液共存态
不变
液态
升高
增大
吸收
升高
增大
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(续表)
项目 晶体 非晶体
熔点、
凝固点 有熔点和凝固点,同种晶体熔点和凝固点相同 没有熔点和凝固点
举例 海波、冰、石英、水晶、食盐、明矾、萘及各种金属等 松香、石蜡、玻璃、沥青、蜂蜡等
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2. 秋天是丰收的季节,在阳光下晾晒,谷物干得很快,这表明 越高,蒸发越快。如果在有风的天气,谷物干得更快,这表明蒸发快慢还与
有关。
3. 生活中常有“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的说法,扬汤止沸是指把锅里的水舀起再倒回去,使得水温暂时低于水的 而停止沸腾;釜底抽薪是从锅下抽掉燃烧着的木柴,使得水无法 而停止沸腾。
基础配练
液体的温度
液体
表面空气流速
沸点
吸热
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4. 如图4-2所示,从壶嘴处冒出的“白气”属于 态,它是水蒸气遇冷
形成的,这个过程需要 (选填“吸热”或“放热”)。
图4-2
液
液化
放热
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5. 如图4-3所示为某晶体的凝固图像,从A到D的整个过程是 (选填“吸热”或“放热”)的,BC段是 过程,物质处于 态,其对应的温度48 ℃为该晶体的 。
图4-3
放热
凝固
固液共存
凝固点
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1.陆地和海洋表面的水通过 进入大气,大气中的水蒸气通过降水又回到陆地和海洋,这就是水循环,使陆地上的淡水不断得到补充。
2.云、雨、雪、雹
(1)空气中的水蒸气 成小水滴或 成小冰晶,浮在高空,形成云。
(2)云中的小水滴和小冰晶相互凝聚,当大到一定程度时便会下降,下降过程中冰晶吸热 成水珠,这就是雨。
考点三
自然界中的水循环
蒸发
液化
凝华
熔化
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(3)如果冰晶在下降过程中,没有完全 ,空气中的水蒸气与其结合形成六角形的小薄片,这就是 。
(4)如果水珠在下落过程中遇到0 ℃以下的冷空气,水珠很快 成冰晶,在上升气流的带动下上、下翻腾,冰晶越结越大,就成了冰雹。
3.雾、露、霜
(1)当夜晚或早晨地面气温较低时,空气中的水蒸气 成小水珠就形成了雾、露。
(2)气温低于0 ℃时,地表附近的水蒸气直接 成小冰粒附在草木、屋瓦上便是霜。
熔化
雪
凝固
液化
凝华
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例 1 (2024广西)以勺为笔,用糖作墨,糖汁成画。如图4-4所示,糖汁冷却成糖画的过程中,发生的物态变化是 ( )
考向一
物态变化的辨识及吸放热判断
B
图4-4
A.沸腾 B.凝固 C.熔化 D.升华
考向探究 培养能力
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15
例 2 (2024长沙)“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中正确的是( )
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
例 3 (2023自贡)下列现象属于熔化的是( )
A.初春,冰雪消融汇流成溪
B.盛夏,冰棒周围出现“白气”
C.金秋,阳光照射迷雾散去
D.寒冬,双溪水库水面结冰
D
A
考向探究 培养能力
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例 4 (2023成都A卷)学校开展的综合实践活动,项目丰富,体验感强,深受同学们喜爱。下列实践活动中,主要是为了加快水分蒸发的是( )
A.给果树剪掉多余的枝叶
B.为移栽的瓜苗盖上地膜
C.给山坡上的小树苗浇水
D.将潮湿的稻谷摊开晾晒
D
考向探究 培养能力
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例 5 (2024贵港港南区一模)下列关于生活中的物态变化现象,说法正确的是 ( )
A.水沸腾时吸收热量,温度保持不变
B.冰在熔化过程中吸收热量,温度不断升高
C.夏天,雪糕周围的“白气”是空气中的水蒸气汽化所形成的
D.严冬,窗户上的“冰花”是凝华现象,附着在玻璃的外侧
A
考向探究 培养能力
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例 6 (2023滨州)图4-5是某小组探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置及根据实验数据绘制的图像,下列分析正确的是( )
A.烧杯口不断冒出“白气”是沸腾
现象
B.水沸腾时,水中上升的气泡由大
变小
C.水沸腾时温度不变,不需要吸热
D.该实验地点的气压低于标准大气压
考向二
物态变化中的图像分析
图4-5
D
考向探究 培养能力
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例 7 (多选)如图4-6所示是海波和石蜡熔化时温度随时间变化的图像,则以下说法中正确的是 ( )
A.甲对应海波,乙对应石蜡
B.甲在ab段停止吸热
C.甲在第7 min时是固液共存态
D.乙的熔点随温度的升高而升高
图4-6
AC
考向探究 培养能力
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例 8 如图4-7甲所示,李明在实验室探究某种固体熔化时温度的变化规律。图乙是他在0~7 min内记录的这种固体熔化时温度随时间变化的图像。下列说法中正确的是 ( )
A.物质在AB段是通过做功改变其内能的
B.2~5 min物体的内能没有改变
C.物质在AB段的比热容较CD段小
D.该物质液态时的沸点为100 ℃
图4-7
C
考向探究 培养能力
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例 9 (2024赤峰)在课外实践性作业中,某同学探究了一定浓度的盐水凝固时温度的变化规律,根据实验数据画出了盐水的凝固图像(如图4-8所示),该盐水的凝固点是 ℃,凝固过程经历 min,凝固过程中盐水的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
图4-8
-6
5
减小
考向探究 培养能力
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突破一
探究水在沸腾前后温度变化的特点
如果视频无法正常播放,可以在实验视频文件夹中打开原视频
温馨提示|
实验突破 提升素养
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23
【实验设计】
1.器材的组装顺序: 。实验装置如图4-9甲所示。
2.石棉网的作用:使烧杯底部 。
3.烧杯上加纸板的目的:减少热量散失,缩短加热时间。
4.温度计的使用和读数:注意温度计的玻璃泡不能
触碰 或 。
图4-9
自下而上
受热均匀
烧杯底
烧杯壁
实验突破 提升素养
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【实验现象】
5.沸腾前与沸腾时气泡上升时的体积特点如图乙所示:沸腾前 ,沸腾时 。
6.“白气”: 现象。
7.水沸腾时的特点:持续 ,温度 ,内能 。
图4-9
由大变小
由小变大
液化
吸热
保持不变
增大
实验突破 提升素养
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【交流与反思】
8.缩短实验时间的方法:可以减少烧杯中水的质量或提高水的初温。
9.撤去酒精灯后,水没有立刻停止沸腾的原因:石棉网的温度高于水的沸点,使水 。
10.盖上留有小孔的目的:如果加盖的是没有孔的厚
纸板,实验中会使烧杯内气压升高,从而提高水的
沸点,影响实验结果。留小孔可以使烧杯内外气
压相同。
11.水的沸点达不到100 ℃的原因:当地大气压
标准大气压。
图4-9
继续吸热
小于
实验突破 提升素养
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例 1 在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中:
(1)如图4-10甲所示是小梦安装的实验装置,合理的安装顺序是
。(填序号)
①烧杯和水 ②酒精灯 ③铁杆A和温度计(含纸盖) ④铁圈B和石棉网
(2)如图乙所示为加热一段时间之后温度计的示数,
则此时水的温度为 ℃。
图4-10
②④①③
84
实验突破 提升素养
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(3)当水温接近90 ℃时,每隔1 min记录一次温度,并绘制了水温随时间变化的图像(如图丙所示),由图像可知:水沸腾时的特点是 ,此时水的沸点为 ℃,出现这一结果的原因可能是该处大气压
(选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。实验中,如果增大液体表面的气压,则液体的沸点将 (选填“升高”
或“降低”),沸腾过程中液体的内能将
(选填“增加”或“减少”)。
图4-10
吸热但温度保持不变
97
小于
升高
增加
实验突破 提升素养
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(4)小梦想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法
(选填“可行”或“不可行”)。通过实验,小梦终于明白妈妈用炉火炖汤时,在汤沸腾后总是 (选填“保持大火”或“调为小火”)的道理。小梦回家后发现妈妈正在炖汤,汤沸腾后妈妈将火调小,汤仍然沸腾,小梦又把火调得更小,这时虽然还在加热,汤却不沸腾了,你觉得
不沸腾的原因是 。
图4-10
不可行
调为小火
相同时间内吸热小于或等于散热
实验突破 提升素养
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(5)在标准大气压下,酒精的沸点约为78 ℃。利用沸腾知识,要从甘蔗酒中分离出酒精,加热甘蔗酒时控制的适宜温度可为 (填序号)。
A.60 ℃ B.80 ℃ C.100 ℃
(6)实验中为了缩短加热时间,可采取的措施是
(写出一条即可)。实验中,小梦观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图丁、戊所示,表示沸腾前水中
气泡上升情况的是图 。 水沸腾时,烧杯中不
停地冒出“白气”,这些“白气”实际上是
(选填“小冰晶”“小水滴”或“水蒸气”)。
· 实验拓展
图4-10
B
减少水的质量(或提高水的
初温)
丁
小水滴
实验突破 提升素养
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(7)同组的小明和小阳两名同学绘制出的温度随时间变化的图像如图己所示,若小明和小阳所用水的质量分别为m1、m2,分析图己可知m1 (选填“>”“<”或“=”)m2。
图4-10
<
实验突破 提升素养
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突破二
探究固体熔化时温度的变化规律
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实验突破 提升素养
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【实验设计】
1.实验测量工具:温度计和 。
2.器材的组装顺序为 :铁架台→酒精灯(需点燃)→烧杯→试管→温度计。
实验装置如图4-11所示。
3.选择固体小颗粒的原因: ,且温度计的玻璃泡
可以与固体充分接触。
4.水浴加热的目的:a.使物质 ;b.使被加热的物质
缓慢受热,便于观察温度的变化规律。
图4-11
停表
自下而上
受热均匀
受热均匀
实验突破 提升素养
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【实验结论、交流与反思】
5.判断物质是否为晶体:观察物质是否有固定的 。
6.判断熔点:熔化过程中,随着加热时间的改变, 时所对应的温度即为该物质的熔点。
7.熔化过程中温度、内能及热量的变化:晶体 热量,内能
,温度 ;非晶体 热量,内能 ,
温度 。
8.熔点和凝固点、晶体和非晶体的判断:看图像中有无水平线。
9.熔化前后曲线倾斜程度不同的原因:同种物质,状态不同,比热
容不同。
图4-11
熔点
温度不变
吸收
增加
不变
吸收
增加
升高
实验突破 提升素养
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例 2 在“探究物质熔化规律”的实验中,小芳将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,如图4-12甲所示。根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示。请回答下列问题:
图4-12
实验突破 提升素养
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(1)图甲中器材的安装顺序是 (选填“从上至下”或“从下至上”)。
(2)实验中某时刻某温度计示数如图乙所示,此时该温度计示数为 ℃。
(3)图丙中 (选填“A”或“B”)是冰,熔化过程经历了 min。
图4-12
从下至上
-4
A
4
实验突破 提升素养
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(4)当冰全部熔化后,继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,其原因可能是
。
图4-12
试管中的水达到沸点后不能继续
吸热
实验突破 提升素养
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(5)实验时,试管在水中的深度要适当,这个“适当”的含义是
和 。
(6)加热一段时间后,可看到烧杯中有“白气”冒出,“白气”是 (选填序号)。
A.水蒸气
B.小水珠
· 实验拓展
图4-12
水能没过试管
中的固体
试管底部不能触碰烧杯底
B
实验突破 提升素养
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(7)用水浴法加热,不但可以使物质均匀受热,而且物质的温度升高较
(选填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度,为了使试管内各部分受热均匀,还需要进行的操作是 。若固体颗粒较大,对实验的影响是
。
(8)对比发现,在受热条件相同的情况下,冰熔化后的升温速度与熔化前的升温速度相比减慢了,其主要原因
是 。
图4-12
慢
不断搅拌
固体颗粒受热不均匀,导致测量出来的温度有误差
水的比热容比冰大
实验突破 提升素养
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