内容正文:
第四讲 物态变化
新课标要求
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其应用。
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。
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。
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。
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考点一:温度及温度计的使用
1.温度
(1)概念:表示物体 的物理量。单位:摄氏度,用符号 表示。
(2)规定:把标准大气压下冰水混合物的温度定为 ℃,沸水的温度定为 ℃。
2.温度计
(1)原理:常用的温度计是利用 性质制成的。
(2)使用方法
①看:看清温度计的量程和分度值;
②选:估计被测物体的温度,选择合适的温度计;
③放:温度计的玻璃泡 浸入被测液体,不能触及 和 ;
④读:要待温度计的示数 后读数,玻璃泡不能离开被测液体,且视线要与温度计中液柱的上表面 ,温度计不需要估读;
⑤记:记录温度数值,由数值和单位组成。
冷热程度
℃
0
100
液体的热胀冷缩
全部
容器壁
容器底
稳定
相平
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3.体温计
(1)用途:测量人体的温度。
(2)量程: ;分度值: 。
①可以 (体温计有缩口,水银柱只升不降);
②使用前要 ,把水银甩下去;
③读出图中体温计示数: ℃。
35~42 ℃
0.1 ℃
离开人体读数
甩一甩
37.9
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考点二:物态变化的识别及吸、放热判断
1.六种物态变化
名称 初态 末态 吸、放热 常考实例
熔化 固 吸 冰雪消融
凝固 固 水结冰;冰雹
汽化 液 吸 洒水地面变干
液化 液 雾;露;“白气”
升华 固 吸 樟脑丸变小
凝华 固 冰花;霜;雾凇
温馨提示:(1)凡是看得见的“白气”“白雾”都不是水蒸气,而是水蒸气遇冷后液化成的小水滴。水蒸气是无色透明的,肉眼看不到。
(2)物态变化及吸、放热规律:
液
液
放
气
气
放
气
气
放
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2.两种汽化方式
汽化方式 蒸发 沸腾
不
同
点 发生部位 液体的 液体的 和
温度条件 温度 沸点温度
剧烈程度 缓慢
影响因素 液体的 、 、 供热快慢、液面上方气压
温度变化 温度降低 温度
相同点 都属于 现象,都是 热过程
温馨提示:液化有两种方法:①降低温度,如空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴;②在一定温度下,压缩体积,如液化石油气是压缩成液体储存在钢瓶内的。
表面
内部
表面
任何
剧烈
表面积
空气流速
温度
不变
汽化
吸
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考点三:晶体和非晶体
晶体 非晶体
相同点 熔化吸热、凝固放热
不
同
点 熔(凝固)点 固定熔点 一定的熔点
温度变化 熔化(或凝固)中继续吸热(或放热),但温度保持在熔点(或凝固点) 熔化(或凝固)中也要继续吸热(或放热),但温度不断
状态变化 固态→固液共存态→液态 固态→变软→变稠→变稀→液态
图像
条件 熔化:温度达到熔点,继续
凝固:温度达到凝固点,继续
熔化: 热量
凝固: 热量
有
没有
不变
升高(或降低)
吸热
放热
吸收
放出
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考点一:物态变化辨析
【典题1】(2024山东烟台中考)霜、雾、露、雪是自然界中常见的现象,下列关于它们的说法正确的是( )
A.霜的形成是凝固现象,需要放热 B.雾的形成是液化现象,需要放热
C.露的形成是升华现象,需要吸热 D.雪的形成是凝华现象,需要吸热
B
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【横向拓展1-1】(生活中的物态变化)下列物态变化的实例中,属于凝固现象的是( )
A.烧水壶口冒出大量的“白气”
B.严冬,音乐公园的雪人变小
C.植物园树枝上的霜
D.冰雪大世界喷水补冰
【横向拓展1-2】(物态变化的应用)根据日常生活中的场景,下列日常生活中的做法与物理知识对应正确的是( )
A.冰袋冷敷——熔化吸热
B.洒水降温——液化放热
C.蒸汽熨烫——汽化放热
D.干冰保鲜——凝华放热
D
A
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考点二:物态变化图像
【典题2】如图所示是某物质温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.该图是非晶体的熔化图像
B.该物质在第4 min时是固液共存态
C.在第3 min时不吸热不放热,内能不变
D.该物质的凝固点为80 ℃
【横向拓展2-1】(由图像判断温度变化)小华煮饺子时,水烧开后发现锅里的水量过少,于是迅速往锅里加少量的水,用同样大的火将水再次烧开。下面图像中能正确反映整个烧水过程中水的温度随时间变化的是( )
A B C D
D
D
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【横向拓展2-2】(由图像判断物质分类)在下列温度随时间变化的图像中,能反映玻璃熔化特点的是( )
A B C D
A
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实验一:探究固体熔化时温度的变化规律
【五步法过实验】
1.实验器材:铁架台、 、搅拌器、试管、烧杯、陶土网、酒精灯、海波、石蜡、秒表。
2.实验装置:
温度计
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3.实验注意事项:
(1)实验中选用固体小颗粒的目的是使固体小颗粒 ;使温度计的玻璃泡与固体小颗粒 ,温度测量更准确。
(2)采用水浴法加热的优点:①使被加热的物质 ;②固体物质温度上升缓慢,便于记录各个时刻的温度。
(3)烧杯中水量的要求:能够浸没试管中的固体即可。
(4)试管插入烧杯中的位置要 :①试管中所装物质要浸没在水中;
②试管不能接触到烧杯底或烧杯壁。
受热均匀
充分接触
受热均匀
适当
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4.实验结论:
(1)分析海波的熔化图像可知:熔化前,海波不断 (选填“吸”或“放”)热,温度不断 ,海波仍为 态;当温度达到48 ℃时开始熔化,在熔化过程中虽然 (选填“吸”或“放”)热,但温度 ,海波处于 状态;熔化后,海波完全熔化成 态,仍然 (选填“吸”或“放”)热,温度 。
(2)分析石蜡的熔化图像可知:随着加热时间的增加,石蜡的温度不断 。在熔化过程中吸热,温度 ,最后全部变成 。
海波 石蜡
吸
升高
固
吸
保持不变
固液共存
液
吸
升高
升高
升高
液态
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5.交流讨论:
(1)在此实验中,描述固体的熔化过程使用了 ,优点是
。
(2)延长海波与石蜡熔化时间的方法有
。
图像法
图像法能形象、直观
地表示一个量随另一个量变化而变化的关系
增加水的质量(或增加海波与石蜡的质量或调
小酒精灯火焰)
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【针对训练1】(核心素养·科学探究)小华用如图甲所示装置探究冰熔化时温度的变化规律。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先确定 (选填“烧杯”或“温度计”)的位置。
(2)将试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对其加热,这样做的目的是
(写出一个即可)。
(3)冰熔化前后温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,冰为 (选填“非晶体”或“晶体”),冰熔化前升温比熔化后升温 (选填“快”或“慢”)。
(4)同桌小红将正在熔化的碎冰从试管中取出放到桌面上,过了一段时间发现碎冰全部熔化了,由此小红得出冰在熔化时不需要吸热的结论,小华指出小红的结论是错误的,原因是 。
甲 乙
烧杯
受热均匀
晶体
冰从周围空气中吸热
快
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实验二:探究水在沸腾前后温度变化的特点(课标要求必做实验)
【五步法过实验】
1.实验器材:铁架台、烧杯、 、酒精灯、水、硬纸板、陶土网、 。
2.实验装置:
3.实验需注意的问题:
(1)实验器材的组装顺序是 。
(2)硬纸板上共有 个小孔。
(3)按图组装实验器材,用酒精灯给盛水的烧杯加热,注意观察水沸腾时的现象,并记录温度计的示数在表格中。
温度计
秒表
自下而上
两
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4.实验结论:
分析图像,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;在沸腾时,吸收热量,温度 。
5.交流讨论:
(1)缩短实验时间的方法有 、 、 。
(2)如果在沸腾的过程中停止对水加热,水 继续沸腾,由此可得到液体沸腾的条件是 。
(3)实验中,如果水沸腾时的温度不是100 ℃,有可能是 。
升高
不变
适当提高水的初温
适当减少水量
调大酒精灯火焰
不能
达到沸点,并继续吸热
气压低于1个标准大气压
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【针对训练2】小阳利用图甲所示实验装置进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)观察气泡可判断图甲中水处于 (选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态;
(2)小阳和邻组同学(两组同学的实验装置相同)将各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图乙中A、B所示。由图像可知,小阳和邻组同学所用水的质量大小关系mA (选填“大于”“等于”或“小于”)mB。
甲 乙
沸腾时
大于
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【拓展】如表为小阳“探究某物质的熔化规律”时记录的实验数据,分析数据归纳得出:该物质熔化时的温度 。
A.不断升高
B.保持不变
C.先升高后不变再升高
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
物质的温度/℃ 44 46 48 48 48 48 48 50 53
B
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