内容正文:
物理
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模块三 热学
命题点2 物态变化实验
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课标要求:经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点和凝固点.
1.晶体与非晶体
(1)晶体:①____固定熔化温度的固体.例如:海波、冰、水晶、食盐、
石英、各种金属等.
(2)非晶体:②______固定熔化温度的固体.例如:沥青、玻璃、松香、
石蜡等.
有
没有
实验1 探究固体熔化时温度的变化规律
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2.熔点和凝固点
(1)熔点:晶体③______时的温度.
(2)凝固点:晶体从液态变为固态时的温度.同一晶体的凝固点和熔点相同.
熔化
晶体的熔点也会因外界压强的变化或杂质的存在等因素而
变化.
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. .
3.晶体与非晶体的温度—时间图像
晶体 非晶体
熔化 条件 温度达到熔点,继续吸热 持续吸热
图像 ______________________________________________________ ___________________________________________________
特点 𝐴𝐵 段:物质为④____态;𝐵𝐶 段:熔化过程,物质为⑤__________态,⑥______热量,温度⑦______,温度T1为该晶体的
⑧______;𝐶𝐷 段:物质为⑨____态 整个过程中,物质
⑩______热量,温
度逐渐⑪______
固
固液共存
吸收
不变
熔点
液
吸收
升高
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晶体 非晶体
凝固 条件 温度达到凝固点,继续放热 持续放热
图像 ______________________________________________________ ___________________________________________________
特点 𝐸𝐹 段:物质为⑫____态;𝐹𝐺 段:凝固过程,物质为⑬__________态,⑭______热量,温度⑮______,温度T2为该晶体的⑯_______;
𝐺𝐻 段:物质为⑰____态 整个过程中,物质⑱______热量,温度逐渐⑲______
. .
液
固液共存
放出
不变
凝固点
固
放出
降低
凝固是熔化的逆过程;非晶体没有确定的熔点和凝固点.
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探究固体熔化时温度的变化规律
1.实验装置图(如图1)
图1
2.实验器材及其作用
(1)实验器材:冰块(或海波)、水、试管、烧杯、铁架台、
石棉网、酒精灯、火柴、温度计、秒表、搅拌器(或玻璃棒).
(2)主要器材及其作用:
①温度计:测量试管中物质的温度;②秒表:测量加热时间;③石棉网:
____________________;④搅拌器(或玻璃棒):搅拌物质使其受热均匀.
使烧杯底部受热均匀
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3.实验操作及其注意事项
(1)组装如图1所示的实验装置时应按__________(选填“自下而上”或
“自上而下”)的顺序.调整铁圈高度时______(选填“需要”或“不需要”)点
燃酒精灯.
自下而上
需要
(2)实验过程中,将温度计插入试管,将装有________
(选填“大冰块”或“碎冰块”)的试管放入装有适量水的烧
杯中加热,温度计的玻璃泡与固体颗粒要充分接触,实验
装置如图1所示.每隔 记录一次温度.
碎冰块
图1
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图2
(3)实验中,某时刻温度计的示数如图2所示,此时冰的温度是____ .
在加热过程中,为了使烧杯内各部分受热均匀,需要进行的操作是
__________________.
用搅拌器进行搅拌
图1
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图3
①由图像可知,冰块是______
(选填“晶体”或“非晶体”).冰块熔化过
程的特点是:温度______,持续______.
晶体
不变
吸热
②在阶段 点处物质的内能______
(选填“大于”“小于”或“等于”) 点处物
质的内能.由图3可以看出、 段升高
大于
水的比热容比冰大
的温度相同,但 段加热的时间较长,其原因是__________________.
(4)在实验表格记录数据,图3是根据记录的数据绘制的温度—时间图像.
4.实验结论:晶体达到一定的温度,即熔点时,才熔化,熔化时要__________,温度
__________.
持续吸热
保持不变
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(1)被加热的物体选用固体小颗粒的优点:①受热均匀;②温度计的玻
璃泡能和固体小颗粒充分接触,使温度测量值________.
(2)[水浴法加热的优点]①能使被加热物质__________;②被加热物
质的温度升高缓慢,便于观察温度计示数的变化情况.
更准确
受热均匀
(3)为了避免加热时间过长,烧杯中的水不宜太多,要求能浸没试管中
的固体即可.
. .
. .
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(4)[温度计放入试管中的位置要求]①温度计的玻璃泡浸没在被测物
中;②温度计不能接触试管底或试管壁.
(5)试管中所装物质要浸没在水中,加热过程中试管不能接触烧杯壁和
________,否则测出的温度值会偏____(选填“高”或“低”).
(6)烧杯口出现的“白气”和烧杯壁出现的小水珠都是由水蒸气遇冷_____
而来的,此过程______(选填“吸收”或“放出”)热量.
烧杯底
高
液化
放出
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(1)另一小组的同学发现,在冰块熔化过程中撤去酒精灯,冰块还会继
续熔化,原因是水的温度______(选填“低于”或“高于”)冰块的温度,冰
块可以继续吸收热量.
高于
(2)[横向实验对比]待试管中的碎冰块全部熔化以后,继续给烧杯加
热,小宜同学发现烧杯内的水能够沸腾,但试管内的水无法沸腾,其原因
是______________________________________________________________
___.请设计一种可以使试管中的水沸腾的方案:____________________
(答案合理即可)
水温达到沸点后,试管内的水和烧杯内的水没有温度差,不能继续吸热
烧杯上面加一个盖子
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(3)[生活实践]夏天,我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加入适量
冰块,而不是直接加冷水,一方面是因为冰块的______更低,另一方面是
因为冰块熔化成水的过程中______热量,从而使饮料的温度下降得更多.
温度
吸收
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课标要求:经历物态变化的实验探究过程,知道物质的沸点.
1.沸腾:液体内部和表面同时发生的剧烈①______现象;该过程物质从
②____态变为③____态.
汽化
液
气
2.沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点;不同液体
的沸点④______.
注:液体在沸腾的过程中不断吸热.
不同
实验2 探究水在沸腾前后温度变化的特点
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3.水沸腾的温度—时间图像
(1)沸点:水⑤______时的温度.(同一液体,气压越大,沸点越高)
(2)水沸腾的条件:温度达到沸点,继续吸热.
沸腾
(3)右图中,为水的⑥______, 为水的
⑦_______, 段为水的⑧______过程.(图像的转
折点或平行于时间轴的线段对应的温度为沸点;若
沸点低于 ,则其所处环境的气压低于标准大
气压)
初温
沸点
沸腾
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探究水在沸腾前后温度变化的特点(2022版课标必做实验)
1.实验装置图(如图1)
图1
2.实验器材及其作用
(1)实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、
水、硬纸板、温度计、秒表等.
(2)主要器材及其作用:
①水银温度计:测量水的温度(选用水银温度计而不选酒精温度计的原因
是酒精的沸点______水的沸点)
低于
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硬纸板上留有两个小孔:.中央孔的作用是固定________;
.边沿孔的作用是保持烧杯内与外界的______相同,使水的沸点的测量值
更准确.
③石棉网:使烧杯底部受热均匀.
④烧杯中应盛适量的温水:水太多会延长实验
时间,水太少不易观察沸腾现象;适量的温水
可______________.
温度计
气压
缩短加热时间
②硬纸板:.减少热量散失,缩短加热时间; .防止热水溅出伤人.
图1
3.设计与进行实验
图2
(1)组装图1所示的实验装置时,调整铁架台上支撑烧杯的
铁圈高度的原则是:让酒精灯的____焰加热石棉网;调整悬
挂温度计的铁架高度的原则是:使温度计的玻璃泡完全浸入
水中,但不能触碰烧杯底和烧杯壁.
外
. .
20
图2
如图2是某小组的实验装置,其中有一处明显错误是:
____________________________,这样会导致测得水
的温度比实际温度偏____(选填“高”或 “低”),应适
当将_________(选填“处向下”或“ 处向上”)调整.
温度计的玻璃泡碰到了烧杯底
高
处向上
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(2)调整好器材后,用酒精灯给水加热,在水温升高到 后,每隔
记录一次温度,直到水沸腾并持续一段时间.将测得的数据记录在表
格中,请根据表格数据在图3中描点画出水沸腾前后温度与时间的关系曲线.
时间/ 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/ 90 92 94 96 98 98 98 98
由实验数据可以得到:水沸腾时的温度是____ ,
此时当地大气压______(选填“高于”“低于”或“等
于”)1标准大气压.
98
低于
图3
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(3)[水沸腾前后气泡的特点]图4是两种水中的气泡现象,表示水沸腾
前的现象的是图___,表示水沸腾时的现象的是图___.(均选填“”或“ ”)
图4
4.实验结论:水沸腾前吸收热量温度升高;水沸腾过程中持续吸热,温度
不变.
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(1)缩短水加热至沸腾的时间的方法:.减少水的______; .提高水的
______;.在烧杯口盖上硬纸板; .适当加大酒精灯的火焰并用外焰加热.
质量
初温
(2)水沸腾时,撤去酒精灯(或停止加热)一段时间后,沸腾停止,说
明水在沸腾过程中需要__________;拿开酒精灯后,水不会立即停止沸腾,
原因是________________________________________________________.
不断吸热
石棉网的温度高于水的沸点,水可以从石棉网上继续吸收热量
(3)水沸腾时会产生大量的水蒸气,如果被这样的水蒸气烫伤往往比被
开水烫伤更严重,这是因为水蒸气______(填物态变化名称)成同温度的
水会______大量的热.
液化
放出
. .
. .
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(4)[图像分析]图5是某次实验中,实验小组
根据记录的数据绘制的温度—时间图像,如图线
所示,其他条件不变:仅升高水的初温,图像可
能是图线___;仅增加水的质量,图像可能是图线
___;仅增大液面大气压强,图像可能是图线___;
在增加水的质量的同时,又减小液面大气压强,图像可能是图线___.(均
选填“”“”“ ”或“ ”)
图5
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(5)[低压沸腾实验]水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾.如图6
所示,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新
沸腾了.这是因为浇冷水后瓶内水蒸气______(填物态变化名称),瓶内气
压减小,水的沸点______(选填“升高”“降低”或“不变”).
液化
降低
图6
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图7
[创新实验](2023威海23题节选)正确组装探
究水沸腾的实验装置后,小明用相同热源对质量
和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水
进行加热,其温度随加热时间变化
的规律如图7所示.初步得出盐水的沸点随盐水密
盐水密度越大沸点越高
后
度变化的规律是______________________.分析可知,平时我们煮食物时,
要想让汤汁尽快沸腾,最好选择____(选填“先”或“后”)放盐.
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$$