内容正文:
模块三 热
学
命题点 1 温度及其测量
①温度 ②摄氏度 ③℃ ④37 ⑤
0
⑥热胀冷缩
⑦C ⑧不可以 ⑨相平 48℃ 水银 0. 1
38. 3 可以
命题点 2 物态变化
【基础知识梳理】
①吸热 ②气 ③放 ④气 ⑤凝华
⑥汽化 ⑦液化
⑧凝华 ⑨凝固 熔化 液化 凝华 表面
内部 表面 沸点 汽化 吸收 降低温度
压缩体积
【随堂巩固练习】
1. 吸收 凝固 2. 蒸发 降低 3. 升华 凝华 4. D
命题点 3 物态变化相关实验
实验 1 探究固体熔化时温度的变化规律
【基础知识梳理】
①固 ②固液共存 ③吸收 ④不变 ⑤熔点
⑥液
⑦吸收 ⑧升高 ⑨液 固液共存 放出 不变
凝固点 固 放出 降低
【即时小练】C
【实验分层突破】
【基础考点·梳理】
2. (4)受热均匀 3. (1)自下而上 ③②⑤⑥①④ 保证用
酒精灯的外焰加热 (2)更准确 (3)
a. 受热均匀 b. 缓慢
(4)
浸没 烧杯底 高 4. 熔点 持续吸热 保持不变
一直升高
【典型考法·全练】
(1) -4 固 (2)大于 水的比热容比冰的大
(3)2. 1×103
【创新考法·精练】
(1)撒盐可以降低冰的熔点,加快冰的熔化
(2)错误 实验室的室温高于冰的熔点,即空气和冰之间存
在温度差,冰可以持续吸热
实验 2 探究水在沸腾前后温度变化的特点
【基础知识梳理】
①沸腾 ②初温 ③沸腾前吸热 ④沸点 ⑤
沸腾
【实验分层突破】
【基础考点·梳理】
2. 温度计 秒表 (1)酒精的沸点低于水的沸点
(2)a. 加热时间 (3)穿插温度计 相同 大于 高
3. (1)温度计的玻璃泡碰到了烧杯底 高 B 处向上
(2) A 遇冷液化,使气泡体积变小 B 所受水的压强变
小,体积变大 (3)a. 94 98 小于 b. 沸点 保持不变
4. (1)热传递 (2)液化 水蒸气遇冷液化时放热
(3)a. 质量 b. 初温 (4)此时石棉网的温度仍高于水的沸
点,水可以从石棉网上继续吸收热量
【典型考法·全练】
(1)b d c e (2)1
680 (3)液化 减小 降低
【创新考法·精练】
(1)94 温度达到沸点,但不能继续吸热 给烧杯中的水里
加盐,使其沸点升高 (2)小水珠 升高
命题点 4 分子动理论
【基础知识梳理】
①分子 ②原子 ③10-10 ④汤姆孙 ⑤卢瑟福
⑥无规则 ⑦高 ⑧快 ⑨间隙 引力 斥力
斥力 引力 分子、原子 间隙
【随堂巩固练习】
1. (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)✕ (5)✕ (6)✕
(7)√ 2. 扩散 剧烈 引力 3. 大 不停地做无规则运动
4. (1)右 无规则运动 高 (2)A 继续 ④
命题点 5 内能与热量
【基础知识梳理】
①动能 ②分子势能 ③焦耳(J) ④大 ⑤大
⑥转移
⑦转化 ⑧温度差 ⑨减小 增大 增大 减小
焦耳(J) 增大 减小
【随堂巩固练习】
1. (1)✕ (2)✕ (3)√ (4)✕ (5)√ (6)✕
(7)✕ (8)✕ (9)√ (10)✕ (11)✕
2. ②③④⑥ ①⑤
3. (1)变大 升高 做功 热传递 压缩
(2)化学 内 机械 做功 液化 (3)做功 增加
命题点 6 比热容、热值的理解与相关计算
【基础知识梳理】
①乘积 ②强 ③状态 ④cmΔt ⑤
Q
cΔt
⑥
Q
cm
⑦完全燃烧 ⑧之比 ⑨有效利用
Q有用
Q放
×100%
【随堂巩固练习】
1. (1)✕ (2)✕ (3)✕ (4)√ (5)✕ (6)√
(7)✕ (8)✕ 2. D 3. 4. 2×105 52. 5%
4. 扩散 70% 5. 有 6. 16 0. 042
7. 41
400 32. 4% 8. 2. 52×104 1. 4×103
【实验分层突破】
【基础考点·梳理】
2. (1)质量 初温 (2)相同 相同 (3)受热均匀
3. (1)加热时间的长短 (2)加热时间 弱 升高的温度 强
【典型考法·全练】
(1)自下而上 (2)易拉罐 易拉罐的导热性比烧杯好,减
少实验时间 (3)加热时间 (4)A B (5)A
命题点 7 热机 能量的转化与守恒
【基础知识梳理】
①内 ②汽缸 ③压缩 ④做功 ⑤点火
⑥向上
⑦向下 ⑧机械 ⑨内 内 机械 有用功
燃料完全燃烧 转化 保持不变 方向性
【随堂巩固练习】
1. C 2. D
3. 40% 9. 2×106 4. D
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模
块
三
热
学
命题点 3 物态变化相关实验
实验 1 探究固体熔化时温度的变化规律
基础知识梳理
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.
物体熔化和凝固温度—时间图像的理解
晶体 非晶体
特点
有固定的熔化温度,这个温度叫做晶体的熔点,同一晶
体的凝固点和熔点相同
没有固定的熔化和凝固温度
举例 海波、冰、水晶、食盐、石英、各种金属等 沥青、玻璃、松香、石蜡等
熔
化
条件 温度达到熔点,继续吸热 温度达到最低熔点,持续吸热
图
像
特
点
AB 段:物质为① 固 态,吸热温度升高;
BC 段:熔化过程,物质为② 固液共存 态,越靠近 C
点,液态越多,③ 吸收 热量,温度④ 不变 ,温度
T1 为该晶体的⑤ 熔点 ;
CD 段:物质为⑥ 液 态,吸热温度升高
整个过程中,物质⑦ 吸收 热
量,温度逐渐⑧ 升高
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⑨ 液 态,放热温度降低;
FG 段:凝固过程,物质为⑩ 固液共存 态,越靠近 G
点,固态越多, 放出 热量,温度 不变 ,温度
T2 为该晶体的 凝固点 ;
GH 段:物质为 固 态,放热温度降低
整个过程中,物质 放出 热
量,温度逐渐 降低
即时小 练
下表是几种物质的熔点,据该表格中数据判断下列选项中的说法正确的是 ( C )
物质 氢 水银 金 铁 铝
熔点 / ℃ -259 -38. 8 1
064 1
535 660
A. 用水银温度计测量氢熔化时的温度 B. 在零下 255
℃时氢是固态
C. 铝壶中的水烧干后,继续加热能损坏铝壶 D. 用铝锅可以熔化铁,得到铁水
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模
块
三
热
学
实验分层突破
基础考点·梳理
1. 实验装置(如图 1)
图 1
2. 实验器材及其作用:海波(或碎冰块)、石蜡、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).
(1)温度计的作用:测量试管中被加热物体的温度;(2)秒表的作用:测量加热时间;
(3)石棉网的作用:使烧杯底部受热均匀;(4)搅拌器(或玻璃棒)的作用:搅拌试管中的固
体使其 受热均匀 .
3. 设计与进行实验
(1)组装如图 1 所示的实验装置时应按 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”)的
顺序组装各器材. 以下器材:①试管、②铁架圈、③酒精灯、④温度计、⑤石棉网、⑥烧杯,正
确的组装顺序为 ③②⑤⑥①④ (填序号). 实验开始时先调节放石棉网的铁架圈的高
度,其目的是 保证用酒精灯的外焰加热 .
(2)被加热物体选用固体小颗粒的优点:a. 受热均匀;b. 温度计的玻璃泡能和固体小颗粒
充分接触,使温度测量值 更准确 .
(3)水浴法加热的优点:a. 能使被加热物质 受热均匀 ;b. 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.
(4)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;试
管中装入的固体不能太多,但要能完全包住温度计的玻璃泡;加热过程中试管不能接触烧
杯壁和 烧杯底 ,否则测出的温度值会偏 高 (选填“高”或“低”).
(5)实验数据表格设计
时间 / min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度 / ℃
物质状态
4. 实验结论
晶体达到一定的温度即 熔点 时,且要 持续吸热 才能熔化,熔化时温度 保持不变 ;
非晶体熔化时没有固定的温度,只要持续吸收热量就能熔化,温度 一直升高 .
典型考法·全练
【例】小华同学利用图 1 的装置对 100
g 的冰块加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示
数,并观察物质的状态. 图 3 是他根据记录的数据绘制的温度-时间图像,根据图 2 和图 3
可知:
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模
块
三
热
学
(1)图 2 中温度计的示数为
-4 ℃ ,此时物质的状态是 固 态.
图 2 图 3
(2)图 3 中在 BC 阶段,C 点处物质的内能 大于 (选填“大于” “小于”或“等于”)B
点处物质的内能;还可以看出 AB、CD 段升高的温度相同,但 CD 段加热的时间较长,其原因
是 水的比热容比冰的大 .
(3)设相同时间内冰块吸收的热量相同,则 AB 段冰块共吸收了
2. 1×103 J 的热量.
[已知c冰 = 2. 1×103
J / (kg·℃ )]
创新考法·精练
(1)小明用碎冰做了该实验,根据记录的实验数据在图 4 中绘制了 A 图线,接着又取了适量
淡盐水制成的碎冰和浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,分别得到图
中 B 图线和 C 图线;通过以上实验请你说明冬天给结冰的路面撒盐的理由: 撒盐可以降低
冰的熔点,加快冰的熔化 .
图 4 图 5
(2) 科学论证 在室温为 25
℃的实验室,某同学把冰放入如图 5 所示的烧杯中,并未用酒
精灯加热,过一段时间冰也熔化了. 于是他认为冰熔化不需要吸收热量,你认为他的想法是
错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 实验室的室温高于冰的熔点,即空气和冰之
间存在温度差,冰可以持续吸热 .
实验 2 探究水在沸腾前后温度变化的特点
[2022 版课标要求必做实验,2019. 25(一);2017. 25]
基础知识梳理
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. 水的沸点:水① 沸腾 时的温度(不同液体的沸点不同;同一液体,气压越大,沸点越高,
反之越低).
2. 水沸腾的条件:温度达到沸点,且继续吸热.
3. 水沸腾温度-时间图像的理解:右图中,T1 为水的② 初温 ,AB
段为水的③ 沸腾前加热 过程;T2 为水的④ 沸点 ,BC 段为
水的⑤ 沸腾 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 100
℃ ,则其所处环境的气压低于 1 个
标准大气压).
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模
块
三
热
学
实验分层突破
基础考点·梳理
1. 实验装置(如图 1)
图 1 图 2 图 3 图 4
2. 实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、水、带小孔的硬纸板、 温度计 、 秒表 等.
(1)实验中选用温度计的原则:选用水银温度计,而不选酒精温度计,其原因是 酒精的沸
点低于水的沸点 . (已知标准大气压下,水银的沸点为 357
℃ ,酒精的沸点为 78
℃ )
(2)烧杯口盖硬纸板的目的:a. 减少热量散失,缩短 加热时间 ;b. 防止热水溅出烫
到人.
(3)硬纸板上留有两个小孔:中央小孔的作用是 穿插温度计 ;边缘小孔的作用是保持
烧杯内气压与外界气压 相同 (选填“相同”或“不同”),使水沸点的测量值更准确. 如
果没有这个小孔,会使烧杯里面气压 大于 标准大气压,测出的水的沸点将会偏 高
(选填“高”或“低”).
3. 设计与进行实验
(1)如图 2 是某小组的实验装置,其中有一处明显错误是: ,
这样会导致测得的水温相比实际温度偏 高 (选填“高”或“低”),应适当将 B 上
(选填“A 处向下”或“B 处向上”)调整.
(2)如图 3 是加热过程中烧杯里出现的两种气泡现象,则水沸腾前的是图 A
(选填“A”或“B”),原因是沸腾前下部水温高于上部水温,气泡里面的水蒸气上升过程中
遇冷液化,使气泡体积变小 ;水沸腾时的是图 B (选填“A”或“B”),原因是沸
腾时烧杯内水温恒定,气泡上升过程中 所受水的压强变小,体积变大 .
(3)收集到的实验数据如表所示,根据表中数据在图 4 中绘出水温与时间的关系图像.
时间 / min 0 2 4 6 8 10 12
温度 / ℃ 94 95 96 97 98 98 98
a. 根据表格数据和图像均可知:水的初温为 94 ℃ ,水的沸点为 98 ℃ ,实验室的气
压 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)1 个标准大气压.
b. 根据表格数据和图像可得出结论:水沸腾时,温度要达到 沸点 ,且不断吸收热量,温
度 保持不变 .
4. 交流与反思
(1)实验中是通过 热传递 的方式增加了水的内能.
(2)水沸腾时,烧杯口产生的“白气”是水蒸气 液化 形成的(填物态变化名称);水蒸气
烫伤比沸水烫伤更严重的原因是 水蒸气液化时放热 .
(3)缩短加热水至沸腾时间的方法有:a. 减少水的 质量 ;b. 提高水的 初温 ;c. 在烧
杯口盖上硬纸板;d. 适当加大酒精灯的火焰并用外焰加热或用电加热器替代酒精灯.
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模
块
三
热
学
(4)验证水沸腾时需要继续吸热的方法:水正在沸腾时熄灭酒精灯,稍等一会儿,观察水是
否继续沸腾. 实际操作中当撤去酒精灯后,水没有立即停止沸腾,其原因是 此时石棉网
的温度仍高于水的沸点,水可以从石棉网上继续吸收热量 .
典型考法·全练
(1)图 5 是某次实验中,同学们根据记录的数据绘制的温度-时间图像,用图线 a 表示,其他
条件不变:仅升高水的初温,图像可能是图线 b ;仅增加水的质量,图像可能是图线 d ;
仅增大液面气体压强,图像可能是图线 c ;在增加水的质量的同时,又减小液面气体压
强,图像可能是图线 e . (均选填“b”“c”“d”或“e”)
图 5 图 6
(2)若烧杯中水的质量为 0. 1
kg,从计时开始到水开始沸腾的过程中,根据上表可知,水所吸
收的热量为 1
680 J. [c水 = 4. 2×103
J / (kg·℃ )]
(3)小蕊做完实验后,老师接着做了一个如图 6 甲所示的演示实验:先用酒精灯将烧瓶中的
水烧开,撤去酒精灯,发现水停止沸腾,接着用橡皮塞塞紧烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇
冷水,发现水重新沸腾了. 水重新沸腾的原因是瓶内的水蒸气遇冷 液化 (或如图 6 乙所
示,用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口,然后向外拉注射器的活塞),使瓶内气体减少,气压
减小 ,水的沸点 降低 而重新沸腾.
创新考法·精练
(1)小明用如图 7 所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”,烧杯和试管中均装有
适量的水. 某时刻温度计的示数如图所示,此时试管中水的温度是 94 ℃ . 小明观察实验
现象发现,烧杯中的水沸腾了,而试管中的水并未沸腾,原因是试管中的水 温度达到沸点,
但不能继续吸热 . 请你写一种能使试管中水沸腾的方法 给烧杯中的水里加盐,使其沸点
升高 (合理即可).
图 7 图 8
(2)如图 8,将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管 A 中,试管 A 放在装冷水的容器 B
内,过一段时间,观察到试管 A 中产生的现象是越来越多 小水珠 (选填“水蒸气” “小水
珠”或“小冰晶”),同时看到温度计 C 的示数 升高 (选填“降低”或“升高”). 这个实验说
明了水蒸气液化时要放出热量.
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