3.2～3.3物态变化 物质的变化与性质-【压轴题】2024-2025 学年七年级科学下册同步培优训练（浙教版2024）

3.2物态变化 3.3物质的变化与性质 学习目标 1、了解熔化和疑固。 2、知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义，并知道晶体和非晶体之间的区别（重点） 3、通过探究实验是学生学会用图像探究物理规律的方法 4、知道什么是汽化。记住并理解气体汽化的两种方式 5、能说出蒸发和沸腾的特点及其区别（重点） 6、能通过实验，用图像描述水沸腾时温度的变化情况（重点） 7、通过观察碘的升华与凝华实验，了解物质的固态和气态之间是可以直接转化的。知道道升华和凝华了解升华要吸热，凝华要放热（重点） 8、能用升华和凝华解释生活中的现象。能用升华和凝华的知识，解释生活中的现象。 9、了解物质的变化可分为物理变化和化学变化以及判断这两种变化的依据。 10、了解物质的性质可分为物理性质和化学性质以及判断这两种性质的依据。 11、了解温度对物质性质的影响。学会探究物体性质的方法。 知识重点 知识点一：物质的三态 1.物质的三态：自然界中物质通常有三种状态：固态、液态、气态。 固体分子分布 2.晶体和非晶体：固体可分为晶体和非晶体。有些固体中的粒子以整齐、有规则的方式排列着，这类固体称为晶体，例如食盐、冰糖、雪花等都是晶体。有些固体中的粒子没有规则地排列着， 这类固体称为非晶体，例如塑料、橡胶、玻璃等都是非晶体。 3.固体有固定的体积和形状，液体有体积没有形状，气体没有一定的体积和形状 知识点二：热与热量 1、温度不同的两个物体之间发生热传递时，热会从温度高的物体传向温度低的物体。高温物体放热，降温；低温物体吸热，升温。 2、热量：物体吸收或放出的热，用符号Q表示，热量单位为焦耳，简称焦，符号J。 3、实验中热水的温度逐渐下降，冷水的温度逐渐上升，最后两者的温度相等，此时称热水与冷水达成热平衡。用温度计测量温度时，把温度计的玻璃泡浸人待测物体中，待液柱稳定后读数，这时，温度计的玻璃泡与待测物体达成了热平衡。 4、实验还表明，一定质量的某种物质，温度升高的多少跟吸收热量的多少有关。吸收的热量越多，温度升高越多。反之，一定质量的某种物质，放出的热量越多，温度降低越多。 知识点三：熔化与凝固 1.熔化与凝固 （1）物质从固态变为液态的过程叫熔化；晶体熔化时的温度叫熔点。 （2）物质从液态变为固态的过程叫凝固，熔化和凝固是可逆的两个物态变化过程。 2.晶体和非晶体：固体可分为晶体和非晶体。 （1）晶体：熔化时有固定熔点的物质；非晶体：熔化时没有固定熔点的物质。 （2）晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点（熔化时温度不变继续吸热），非晶体没有熔点（熔化时温度升高，继续吸热）。 3.晶体的熔化条件：①温度达到熔点；②继续吸热。 4.晶体的凝固条件：①温度达到凝固点；②继续放热。 5.晶体熔化特点：晶体在熔化过程中，温度保持不变，持续吸热，物态是固液共存。 6.晶体凝固特点：晶体在凝固过程中，温度保持不变，持续放热，物态是固液共存。 7.非晶体熔化特点：非晶体在熔化过程中，吸收热量，温度升高，没有固定的熔点，随着温度的升高，物体由固态变为黏稠，最后变为液态。 8.非晶体凝固特点：非晶体在凝固过程中，放出热量，温度降低，没有固定的凝固点，随着温度的降低，物体由液态变为黏稠，最后变为固态。 9.晶体和非晶体异同 （1）有无熔点是晶体和非晶体的主要区别，同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。 （2）晶体和非晶体的区别： 物理过程 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 吸收热量，温度升高 凝固过程 放出热量，温度不变 放出热量，温度降低 熔化条件 温度达到熔点，继续吸热 吸收热量 熔化图象 凝固图象 10.固体熔化时温度的变化规律 （1）实验时，温度计的玻璃泡要被测物质充分接触，但不能触碰试管壁或试管底。 （2）酒精灯的使用：1）不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯；2）用外焰加热；3）用完酒精灯后必须用灯帽盖灭（不能用嘴吹灭）。 （3）让固体均匀受热的三种措施：1）采用水浴法加热；2）在加热过程中用搅拌器不断搅拌；3）将物质研碎。 （4）切勿将温度计当搅拌器。 知识点四：汽化和液化 1、物质由液态变气态的过程叫做汽化，物质由气态变成液态的过程叫做液化。 2、汽化吸热，液化放热。 3、液体汽化有两种方式：蒸发和沸腾。 蒸发是在任何温度下进行的汽化现象，一般只在液体表面进行； 沸腾是在一定温度下，在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。 沸腾特点：在一定温度（沸点）下进行，低于这个温度时，液体吸收热量，温度上升，不沸腾；在这个温度时，液体吸收热量，温度不变，沸腾。 沸腾的条件：（同时具备）a液体的温度达到沸点（沸点：液体沸腾是的温度）；b继续吸收热量。 沸腾过程：沸腾前气泡上升，气泡体积变小（因为液体温度没有达到沸点，气泡内水蒸气增多后气泡会在水中上浮，上浮的气泡遇到上层凉水将变小） 沸腾时气泡上升，气泡体积变大（因为水的温度达到沸点，液体变气体进入气泡，并在水面破裂放出大量蒸汽） 刚烧开水的时候，容器边出现气泡（因冷水中溶有少量空气，温度高，气体在液体中溶解少） 4、探究水的沸腾规律实验 （1）安装实验装置时，应按照自下而上的顺序进行； （2）实验时，应用酒精灯外焰加热，为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯，再确定铁圈的高度； （3）温度计的玻璃泡要全部浸入水中，且不能碰到烧杯底和烧杯壁； （4）实验时，烧杯内的水要适量。水太多，加热时间会太长；水太少，温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开，导致实验观察时间太短； （5）缩短加热时间的方法：①用温水进行实验；②用适量的水进行实验；③调大酒精灯的火焰，并用外焰加热；④在烧杯上加带小孔的盖子，以减少热量损失； （6）刚撤去酒精灯时，水还会继续沸腾一小段时间，这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点，水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。 （7）液体的沸点和液面的气压有关。气压越大，沸点越高；气压越低，沸点越低。实验时，由于大气压的影响，测出水的沸点可能不是100℃。 5、蒸发的三个影响因素是：液体温度高低、液体的表面积大小、液体表面空气流通快慢。 6、蒸发时，液体的温度降低，周围环境的温度降低。温度计从酒精中取出后示数将先下降后上升。 （下降是因为玻璃泡上的酒精在蒸发时要吸收热量，后上升是因为酒精蒸发完后回到室温） 汽化方式 蒸发 沸腾 相同点 都是汽化现象，都是液态变成气态，都要吸热 不同点 发生部位 在液体表面 液体表面与内部同时发生 温度条件 任何温度下 在一定温度下（沸点） 剧烈程度 较缓慢 剧烈 温度变化 有制冷作用 温度不变 影响因素 ①温度②液体表面积③液体表面空气流速 大气压强（气压变大，沸点升高；气压变小，沸点降低） 知识点五：升华和凝华 1、升华，物质直接从固态变成液态的过程。————吸热。 凝华，物质直接从气态变成固态的过程。————放热。 2、升华现象：樟脑丸变小，干冰消失，冬季结冰的衣服变干，白炽灯用久了变细。 凝华现象：针状雾凇（人造雪景）、冰棍外的“白粉”、发黑的灯泡、霜的形成。 3、云，水蒸气上升至高空温度降低后液化成小水滴凝华成小冰晶聚，聚集成云。 雨，云中小水滴变大降落到地面。 雪，当水蒸气上升到很冷的高空时（低于０℃） ，水蒸气凝华成六 角形冰花，冰花聚结在一起形成雪。 露，夜间空气中水蒸气在气温较低时液化在植物体和其他物体的表面形成露。 雾，无风时，暖湿气流（水气）在地面附近遇冷液化成小水珠，形成雾。 霜，寒冷的冬天，地表附近的水蒸气，在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时，凝华成霜。 4、严冬，冰冻衣服变干是 冰升华 的结果；严寒的冬季，北方地区玻璃窗上出现的“冰花”是水蒸气凝华的结果，它往往出现在玻璃窗的内表面；樟脑丸放入衣箱后会升华成杀虫的气体。 5、干冰是 固 态的 二氧化碳 。当将干冰（固体二氧化碳）粉喷洒到舞台上，迅速 升华 致冷，使空气中的水蒸气遇冷 液化 成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。可以用来制造“舞台烟雾”、 进行人工降雨 以及 冷藏食品 等。 知识点六：物质的变化 1、没有别的物质生成的变化是物理变化；有别的物质生成的变化是化学变化。化学变化的本质是有新的物质生成。 2、物质三态之间的相互转化过程中有无新物质产生？ 3、氢氧化钠和氯化钠发生的反应有无新物种生成？ 知识点七：物质的性质 1、不需要化学变化就能表现出来的性质叫物理性质；包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、吸附性、导电性导热性。 2、只能在化学变化中才能表现出来的性质叫化学性质。包括可燃性、氧化性、酸性、碱性、腐蚀性等。 a.物质的性质决定着变化，而变化又决定性质，物质的性质和变化是两个不同的概念。 b.性质通常用“易（不易）”、“能（不能）”、“可以”“会（不会）”、“难”等词来描述。如：铁能生锈，二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊，酒精易挥发等。 c.变化时一个动态的过程，发生变化时往往伴随一些现象发生。如：铁生锈，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，酒精挥发，盐酸使石蕊试液变红（变浑浊，变红，消失了等都属于化学现象） 物理变化 化学变化 概念 没有新物质生成 有新物质生成 变化时的表现 形状、状态、大小等改变 发光、发热、变色、放出气体、生成沉淀等 联系 物理变化时不一定发生化学变化，化学变化时往往伴随有物理变化 知识点八：温度对物质性质的影响 1、温度对物体的物态变化存在影响，如对物体加热，可以使物体从固态——液态——气态的改变，同理，降温时，会有气体——液态——固态的改变，即物理状态的改变 2、温度的改变同样会对物质产生化学变化。如对硫酸铜晶体加热，可见蓝色晶体逐渐变白色，且烧杯壁有水珠产生，说明了升高温度使硫酸铜晶体分解。往无水硫酸铜粉末加水，也会发现固体变蓝色且温度升高，说明在化学变化中也存在能的转化 知识点九：探索物质变化和性质的方法 1、探究物质的变化的基本方法是通过观察现象和实验等，寻找物质变化的证据，由物质变化过程中所获得的信息对物质的性质进行分析推测，观察现象是解决科学问题的重要步骤。 2、物质变化的证据要有形状、状态、颜色、温度的改变，产生气体、沉淀、pH变化等。 (1)形状改变:如铁丝弯折成各种形状,玻璃破碎等。 (2)状态改变:如冰雪融化蜡烛熔化、干冰升华等。 (3)温度改变:如钢铁的熔化。 (4)颜色改变:如树叶变黄、硝酸铅和碘化钾反应,氧化铁溶液与硫氰化钾溶液反应。 (5)产生沉淀:如硝酸铅和碘化钾反应、澄清石灰水与碳酸钠溶液反应。 题型一．晶体和非晶体的区别 [例题1] 熔模精密铸造是一种常用的铸造工艺，其做法是（如图）：先用蜡做铸件的模型（蜡模），再用别的耐火材料填充泥芯和敷成外模。加热烘烤后，蜡全部熔化流失，使整个铸件模型变成空壳。再往内浇灌铸件材料的熔液，冷却后便铸成器物。现对某准备用于铸造的固态材料持续加热使其变成液态，温度达400℃后开始记入如表格： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 金属温度/℃ 400 482 563 645 660 660 660 660 660 660 702 778 （1）分析表格，该材料属于晶体还是非晶体？ 。 （2）为制造某工件，用密度为0.9g/cm3的蜡制成蜡模，蜡模的质量为3.6kg。请计算： ①该蜡模体积为多少立方厘米？ ②若用密度为2.7×103kg/m3的金属浇铸工件，该工件的质量为多少？ [例题2] 甲、乙两个试管中装有白色粉末状的物质，要判断哪个试管中装的是晶体，哪个试管中装的是非晶体，小晴采用如图装置，对两试管分别加热，并绘制出图像。 根据如图可知： 是晶体（填“甲”或“乙”），熔点是 。 题型二．熔点和凝固点 [例题3] 汽车发动机正常工作时，周围的水箱中装满水，对发动机进行降温；而电冰箱在使用时需要通过冷凝器（装满冷凝剂）使冷冻室达到冷冻环境。请根据示意图，结合所学知识解释下列问题： （1）一般情况下，汽车发动机用水作为冷却液，但在北方冬天要将发动机冷却液改为特殊的“防冻液”，因为这种“防冻液”的 比普通水更低（填物理性质）。 （2）电冰箱通过冷凝剂的循环流动，能把内部热量“带到”外部，使其内部保持低温。它的工作原理是冷凝剂在冷凝器内 （填物态变化名称和吸放热情况）。 题型三．熔化和凝固的探究实验 [例题4] 某小组同学探究“冰的熔化特点”，实验装置如图甲所示，并绘制温度计示数随时间变化的图像如图乙所示。 （1）要完成该实验，除图中所示器材外，还需要的测量工具有 ； （2）由图乙可知：冰是 （晶体/非晶体），理由是 ； （3）0～2分钟升温比8～12分钟快，原因 ； （4）实验过程中，烧杯中气泡出现如图丙现象，该现象出现的时间最接近图乙中的 。 A．第4分钟 B．第8分钟 C．第16分钟 D．第28分钟 题型四．沸腾及沸腾条件 [例题5] 如图所示，烧杯中盛有甲液体，试管内盛有乙液体，在1标准大气压下，用酒精灯对烧杯底部持续加热。已知1标准大气压下，酒精沸点是78℃，水沸点是100℃，一段时间后，下列说法正确的是（　　） A．若甲液体为水，乙液体为水，则甲先沸腾，乙后沸腾 B．若甲液体为酒精，乙液体为水，则甲先沸腾，乙后沸腾 C．若甲液体为水，乙液体为酒精，则乙先沸腾，甲后沸腾 D．若甲液体为酒精，乙液体为酒精，则甲、乙一起沸腾 [例题6] 如图所示，容器底部放水，水面浮有一层沸点比水高的油，如果对容器底部加热，则下面说法中正确的是（　　） A．水先沸腾，油然后沸腾。但水和油同时蒸发 B．开始油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾 C．油蒸发，水不蒸发，然后水先沸腾，最后同时沸腾 D．油蒸发，水不蒸发，直到水全部汽化以后，油才能沸腾 题型五．蒸发及其现象 [例题7] 如图为测量空气湿度最常用的干湿球湿度计。下列有关空气湿度的说法错误的是（　　） A．不能直接在干湿球湿度计上读出空气的相对湿度 B．引起湿球温度计示数下降的原因是湿棉纱中水分蒸发吸热 C．湿度越大，表示空气中水汽越多 D．干球温度计和湿球温度计的示数相差越大，空气湿度越大 题型六．影响蒸发快慢的因素 [例题8] 小明同学在实验室探究“影响蒸发快慢的因素”。他在4块相同的玻璃板上各滴一滴相同的水，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．对比A、B两实验可得到蒸发快慢与温度的关系 B．对比B、C两实验可得到蒸发快慢与表面积的关系 C．对比A、C两实验可得到蒸发快慢与温度的关系 D．对比B、D两实验可得到蒸发快慢与表面积的关系 题型七．液化及液化现象 [例题9] 2023年7月1日，青藏铁路动车组正式运行。小科乘坐动车到西藏旅游，沿途他看到路基两旁插了一排排管子（如图甲）。小科查阅后获得如下资料。 资料1：这些管子称为“热管”，其内部结构如图乙所示。它是一根两端封闭的金属管，在金属外壳内衬垫一层多孔材料的吸液芯，芯中充有某种容易汽化的液体，其中心是气腔。 资料2：青藏铁路要穿越许多“冻土层”，夏天气温升高，冻土层会熔化，路基也就松软不牢固。路边插的热管可以保证在冻土的温度高于空气温度时，自动开始工作，以保持冻土低温稳定。 请结合上述资料对热管的传热原理做出合理的解释。 [例题10] 过年的时候，很多农家开始烧制上好的农家白酒。制酒要经历发酵、蒸馏和勾兑三个过程，蒸馏是指粮食发酵后，将酒液放在蒸锅中蒸煮（蒸馏温度一般保持在78.3℃﹣95℃间），然后将“气酒”通过输汽管引入冷凝池后再注入储酒罐。蒸馏后，酒液中的固体都留在蒸锅内，酒液变得澄清、透明，同时白酒的酒精度也会大大提高，储酒罐内的白酒度数很高，需要与适量水混合勾兑后方可饮用。 【资料】 ①白酒的“度数”是指在20℃的100毫升酒液中所含酒精的毫升数。 ②标准大气压下水的沸点为100℃，酒精的沸点为78.3℃。 （1）将冷凝池内的输汽管设计成弯弯曲曲的目的是 。 （2）请利用相关的科学知识分析酒精在蒸馏过程中的物态变化及解释为何蒸馏后白酒的度数会升高。 题型八．探究水的沸腾实验 [例题11] 如图所示，某兴趣小组在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．水沸腾时若撤掉酒精灯，水会立即停止沸腾 B．水沸腾时出现大量的气泡，不断上升变小 C．水从加热到沸腾的时间过长，可能是因为水量过多 D．在实验中，为了使水受热均匀，应该用温度计不断搅拌 [例题12] 小高和小新同学想探究一杯热水在加热的过程中水的温度与时间的关系，他们用如图所示的装置分别进行了实验，记录的实验数据如表。在实验中小高同学收集了9组数据，小新同学收集了4组数据。（分别如表） 小高： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 95 98 100 101 102 102 102 102 小新： 时间/min 0 2 4 6 温度/℃ 90 98 101 102 实验中收集9组数据与收集4组数据相比，其好处是（　　） A．能够避免实验的偶然性 B．减小实验误差 C．使得到的两个物理量的关系更接近实际情况 D．只有9组数据才可以得出结论 题型九．升华和凝华的定义和特点 [例题13] 生活处处有科学，留心观察皆学问。对以下现象解释正确的是（　　） A．初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气 B．在夏季的早晨看到足球场里的草叶上挂满了露珠，露珠的形成是凝华现象 C．冰箱里的冻豆腐取出后，发现豆腐里有许多小孔，这是豆腐里的水先凝固遇冷结冰，后熔化形成的 D．放在衣橱里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸蒸发了 题型十．水的三态变化 [例题14] 舞台上经常用喷撒干冰（固态二氧化碳）的方法制造白雾渲染气氛，对“白雾”的形成．小星的解释是：（1）干冰升华吸热使周围环境温度降低，（2）气态二氧化碳液化形成白雾．以上解释中（　　） A．第一句话存在科学性错误 B．第二句话存在科学性错误 C．两句话都存在科学性错误 D．两句话都没有科学性错误 题型十一．物理变化和化学变化 [例题15] 为了保护空气，某市将市区汽车排气管装上三效催化转换器，目的是使碳氢化合物迅速转化为二氧化碳和水；氮的氧化物转变为氮气，从而使汽车尾气得到净化．关于这两个目的所涉及的物质变化，说法正确的是（　　） A．均为物理变化 B．均为化学变化 C．前者为物理变化后者为化学变化 D．前者为化学变化，后者为物理变化 [例题16] 9月23日晚，第十九届亚洲运动会在浙江省杭州市正式开幕，本届亚运会开幕式展现了中国对绿色低碳环保理念的重视，引起了海内外广泛关注，“绿色亚运”闪耀全球。 （1）杭州亚运会主火炬以零碳甲醇作为燃料。甲醇能作为燃料是因为甲醇能燃烧，该性质是甲醇的 （填“物理”或“化学”）性质。 （2）零碳甲醇是利用工业尾气的二氧化碳和焦炉气中的氢气在一定条件下合成的。这个过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 题型十二．物理性质与化学性质 [例题17] 稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。 材料一：1785年英国化学家卡文迪许用电火花使空气中氮气跟氧气化合，使氮气变成氮的氧化物，然后用碱溶液吸收而除去，剩余的氧气用红热的铜除去。最终总是残留有1%左右的气体。 材料二：1882年，英国化学家瑞利测得从空气除去氧气、水蒸气和二氧化碳后得到的氮气密度为1.2572克/升，而从氨气分解得到的氮气测得密度为1.2508克/升，两者相差0.0064克/升。重复实验，发现两者的密度总是维持相同差值。同时采用卡文迪许的实验方法，得到了一种未知气体。 材料三：受瑞利实验启发，拉姆塞做了如下实验：把已经除掉氧气、水蒸气和二氧化碳的空气通过灼热的镁以吸收其中的氮气，最终得到了与瑞利相同的气体。通过合作研究，他们终于在1894年发现了空气中一种新的气体元素，命名为“氩”。 材料四：拉姆塞分别在1895年和1898年发现了氦气、氪气、氖气和氙气。1898年氡气亦由弗里德里希发现，至此稀有气体全部被人熟知。 根据以上材料回答下列问题： （1）仅通过卡文迪许得实验操作，最终残留1%左右气体的物理性质有 ，化学性质有 。 （2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由 。 （3）在瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体密度 （选填“大于”或“小于”或“等于”）氮气密度。 巩固提高 [练习1] 小乐进行了如图所示实验，将等量的30℃的温水和80℃的热水分别倒入3个相同的锥形瓶中并塞紧瓶塞，接着将3张相同的含水湿巾（其中一张对折）贴在3个锥形瓶的外壁上，最后将它们分别放在电子秤上一段时间（外界环境相同）；电子秤开始时示数相等，结束时示数如图所示。若要验证水蒸发的快慢与水的表面积有关，可比较实验结束时（　　） A．①②电子秤的示数 B．①③电子秤的示数 C．②③电子秤的示数 D．①②③电子秤的示数 [练习2] 小新在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，来探究影响水蒸发快慢的因素，如图所示 （1）通过如图A、B实验的对比，可以得出水蒸发的快慢与水的 有关。 （2）通过图中 实验的对比，可以得出水蒸发的快慢与水的温度有关。 （3）小敏同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关，于是继续进行探究： ①在相同环境下，选择天平（砝码）、水、两只相同的烧杯。 ②在烧杯中分别倒入 （选填“相同”或“不同”“）质量的水。 ③把烧杯分别放在已调平的天平两托盘上，通过加减砝码和移动游码，使天平再次平衡。 ④经过一段时间后（烧杯内的水均未蒸发完），观察到天平 （选填“平衡”或“不平衡”），则说明水的蒸发快慢与质量无关。 [练习3] 生活处处有科学，留心观察皆学问。对以下现象解释正确的是（　　） A．春天气温回升，东风吹过，万物复苏。春日暖阳悄悄将冰雪消融，这是熔化现象 B．夏季把饮料从冰箱取出，饮料瓶外壁出现水珠，这些水珠是饮料瓶内的液体渗出 C．秋天昼夜温差变大，万山红遍，层林尽染，早晨树叶上的白霜是露水凝固而来 D．寒冬大家在室外聊天时嘴里会呼出“白气”，这些嘴里吐出的“白气”就是水蒸气 [练习4] 我们可以在不同的环境中看到“白气”。下面有关“白气”形成的说法中正确的是（　　） A．夏天打开冰箱门时，门口的“白气”是冰箱内的水蒸气液化成的小水滴 B．打开热水瓶的盖子时，瓶口周围的“白气”是瓶内的水蒸气液化成的小水滴 C．文艺演出时，舞台上的“白气”是干冰在常温下升华形成的气态二氧化碳 D．清晨，河面上的、团团“白气”是河里的水蒸发形成的水蒸气 [练习5] 如图为某晶体的物态变化过程，甲、乙、丙对应固、液、气三种物态。下列分析正确的是（　　） A．甲→乙的过程需要放热 B．露水对应的物态变化过程是乙→丙 C．BC段对应的状态是固液共存态 D．DE段对应的温度为该晶体的熔点 [练习6] 去年暑假小明参加学校的生存夏令营，学到了野外生存的很多知识和技能。其中： （1）获取饮用水。如图甲所示，用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上，扎紧袋口。随着植物中水的不断 和 ，经过一段时间，塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。 （2）用影子辨别方向。如图乙所示，将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距O点最近的点A，则OA所指示的方向就是 （选填“东”“西”“南”或“北”）方向，这一判断应用的光学知识是 。 [练习7] 生活处处有科学，留心观察皆学问。 （1）用图甲所示的炖盅炖汤，锅盖周围有很多“白气”，这些“白气”是 （填“空气”或“锅子”）中的水蒸气液化形成的。 （2）若汤的沸点与水的沸点相同，当锅子内的水沸腾后，则盅内的汤 （填“同时沸腾”或“不会沸腾”）。 （3）图乙和图丙所示的粒子模型表示沸腾的是图 （填“乙”或“丙”）。 [练习8] 小红做探究水沸腾时温度变化的特点的实验： （1）图甲中的实验装置，安装时应按照 （选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序； （2）小红用质量为m1的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图乙中的a图线，由a图线可知：水沸腾时吸收热量，温度 ； （3）若换用初温相同的，质量为m2（m2＞m1）的水做实验，得到的图线是图乙中的 （选填“b”、“c”或“d”）。 [练习9] 如图所示，图甲、图乙分别是“观察水的沸腾”和探究“冰的熔化特点”的实验装置，小明将这两个实验进行对比研究，图丙、图丁是实验后画出的图像。 （1）甲实验中，按规范要求调节铁圈1和2的高度，下列做法正确的是： 。 A.不点燃酒精灯，调节铁圈2的高度；放上烧杯后，调节铁圈1的高度 B.点燃酒精灯，调节铁圈2的高度；不放上烧杯后，调节铁圈1的高度 C.不点燃酒精灯，调节铁圈2的高度；不放上烧杯后，调节铁圈1的高度 D.点燃酒精灯，调节铁圈2的高度；放上烧杯后，调节铁圈1的高度 （2）乙实验中，需要观察试管内物质的 ，并记录相关数据描绘图像，由图像丙可知冰是 （选填“晶体”或“非晶体”）。 （3）根据甲实验数据描绘的图像丁，图甲所示的情况下温度计的示数可能为 （填字母）。 A.28℃ B.58℃ C.78℃ D.98℃ E.100℃ （4）小明在实验后查阅资料得知水的沸点还会随气压的增大而升高。如图戊所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置。在标准大气压下，对槽内水加热到沸腾时，以下判断正确的是 。 A.甲瓶内水温能达到100℃，且能沸腾，乙瓶内水温不能达到100℃，不能沸腾 B.乙瓶内水温能达到100℃，且能沸腾，甲瓶内水温不能达到100℃，不能沸腾 C.甲瓶内水温不能达到100℃，且能沸腾，乙瓶内水温能达到100℃，不能沸腾 D.甲瓶内水温能达到100℃，不能沸腾，乙瓶内水温不能达到100℃，不能沸腾 E.甲、乙瓶内水温都不能达到100℃，都不沸腾 F.甲、乙瓶内水温都能达到100℃，但都不沸腾 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.2物态变化 3.3物质的变化与性质 学习目标 1、了解熔化和疑固。 2、知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义，并知道晶体和非晶体之间的区别（重点） 3、通过探究实验是学生学会用图像探究物理规律的方法 4、知道什么是汽化。记住并理解气体汽化的两种方式 5、能说出蒸发和沸腾的特点及其区别（重点） 6、能通过实验，用图像描述水沸腾时温度的变化情况（重点） 7、通过观察碘的升华与凝华实验，了解物质的固态和气态之间是可以直接转化的。知道道升华和凝华了解升华要吸热，凝华要放热（重点） 8、能用升华和凝华解释生活中的现象。能用升华和凝华的知识，解释生活中的现象。 9、了解物质的变化可分为物理变化和化学变化以及判断这两种变化的依据。 10、了解物质的性质可分为物理性质和化学性质以及判断这两种性质的依据。 11、了解温度对物质性质的影响。学会探究物体性质的方法。 知识重点 知识点一：物质的三态 1.物质的三态：自然界中物质通常有三种状态：固态、液态、气态。 固体分子分布 2.晶体和非晶体：固体可分为晶体和非晶体。有些固体中的粒子以整齐、有规则的方式排列着，这类固体称为晶体，例如食盐、冰糖、雪花等都是晶体。有些固体中的粒子没有规则地排列着， 这类固体称为非晶体，例如塑料、橡胶、玻璃等都是非晶体。 3.固体有固定的体积和形状，液体有体积没有形状，气体没有一定的体积和形状 知识点二：热与热量 1、温度不同的两个物体之间发生热传递时，热会从温度高的物体传向温度低的物体。高温物体放热，降温；低温物体吸热，升温。 2、热量：物体吸收或放出的热，用符号Q表示，热量单位为焦耳，简称焦，符号J。 3、实验中热水的温度逐渐下降，冷水的温度逐渐上升，最后两者的温度相等，此时称热水与冷水达成热平衡。用温度计测量温度时，把温度计的玻璃泡浸人待测物体中，待液柱稳定后读数，这时，温度计的玻璃泡与待测物体达成了热平衡。 4、实验还表明，一定质量的某种物质，温度升高的多少跟吸收热量的多少有关。吸收的热量越多，温度升高越多。反之，一定质量的某种物质，放出的热量越多，温度降低越多。 知识点三：熔化与凝固 1.熔化与凝固 （1）物质从固态变为液态的过程叫熔化；晶体熔化时的温度叫熔点。 （2）物质从液态变为固态的过程叫凝固，熔化和凝固是可逆的两个物态变化过程。 2.晶体和非晶体：固体可分为晶体和非晶体。 （1）晶体：熔化时有固定熔点的物质；非晶体：熔化时没有固定熔点的物质。 （2）晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点（熔化时温度不变继续吸热），非晶体没有熔点（熔化时温度升高，继续吸热）。 3.晶体的熔化条件：①温度达到熔点；②继续吸热。 4.晶体的凝固条件：①温度达到凝固点；②继续放热。 5.晶体熔化特点：晶体在熔化过程中，温度保持不变，持续吸热，物态是固液共存。 6.晶体凝固特点：晶体在凝固过程中，温度保持不变，持续放热，物态是固液共存。 7.非晶体熔化特点：非晶体在熔化过程中，吸收热量，温度升高，没有固定的熔点，随着温度的升高，物体由固态变为黏稠，最后变为液态。 8.非晶体凝固特点：非晶体在凝固过程中，放出热量，温度降低，没有固定的凝固点，随着温度的降低，物体由液态变为黏稠，最后变为固态。 9.晶体和非晶体异同 （1）有无熔点是晶体和非晶体的主要区别，同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。 （2）晶体和非晶体的区别： 物理过程 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 吸收热量，温度升高 凝固过程 放出热量，温度不变 放出热量，温度降低 熔化条件 温度达到熔点，继续吸热 吸收热量 熔化图象 凝固图象 10.固体熔化时温度的变化规律 （1）实验时，温度计的玻璃泡要被测物质充分接触，但不能触碰试管壁或试管底。 （2）酒精灯的使用：1）不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯；2）用外焰加热；3）用完酒精灯后必须用灯帽盖灭（不能用嘴吹灭）。 （3）让固体均匀受热的三种措施：1）采用水浴法加热；2）在加热过程中用搅拌器不断搅拌；3）将物质研碎。 （4）切勿将温度计当搅拌器。 知识点四：汽化和液化 1、物质由液态变气态的过程叫做汽化，物质由气态变成液态的过程叫做液化。 2、汽化吸热，液化放热。 3、液体汽化有两种方式：蒸发和沸腾。 蒸发是在任何温度下进行的汽化现象，一般只在液体表面进行； 沸腾是在一定温度下，在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。 沸腾特点：在一定温度（沸点）下进行，低于这个温度时，液体吸收热量，温度上升，不沸腾；在这个温度时，液体吸收热量，温度不变，沸腾。 沸腾的条件：（同时具备）a液体的温度达到沸点（沸点：液体沸腾是的温度）；b继续吸收热量。 沸腾过程：沸腾前气泡上升，气泡体积变小（因为液体温度没有达到沸点，气泡内水蒸气增多后气泡会在水中上浮，上浮的气泡遇到上层凉水将变小） 沸腾时气泡上升，气泡体积变大（因为水的温度达到沸点，液体变气体进入气泡，并在水面破裂放出大量蒸汽） 刚烧开水的时候，容器边出现气泡（因冷水中溶有少量空气，温度高，气体在液体中溶解少） 4、探究水的沸腾规律实验 （1）安装实验装置时，应按照自下而上的顺序进行； （2）实验时，应用酒精灯外焰加热，为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯，再确定铁圈的高度； （3）温度计的玻璃泡要全部浸入水中，且不能碰到烧杯底和烧杯壁； （4）实验时，烧杯内的水要适量。水太多，加热时间会太长；水太少，温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开，导致实验观察时间太短； （5）缩短加热时间的方法：①用温水进行实验；②用适量的水进行实验；③调大酒精灯的火焰，并用外焰加热；④在烧杯上加带小孔的盖子，以减少热量损失； （6）刚撤去酒精灯时，水还会继续沸腾一小段时间，这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点，水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。 （7）液体的沸点和液面的气压有关。气压越大，沸点越高；气压越低，沸点越低。实验时，由于大气压的影响，测出水的沸点可能不是100℃。 5、蒸发的三个影响因素是：液体温度高低、液体的表面积大小、液体表面空气流通快慢。 6、蒸发时，液体的温度降低，周围环境的温度降低。温度计从酒精中取出后示数将先下降后上升。 （下降是因为玻璃泡上的酒精在蒸发时要吸收热量，后上升是因为酒精蒸发完后回到室温） 汽化方式 蒸发 沸腾 相同点 都是汽化现象，都是液态变成气态，都要吸热 不同点 发生部位 在液体表面 液体表面与内部同时发生 温度条件 任何温度下 在一定温度下（沸点） 剧烈程度 较缓慢 剧烈 温度变化 有制冷作用 温度不变 影响因素 ①温度②液体表面积③液体表面空气流速 大气压强（气压变大，沸点升高；气压变小，沸点降低） 知识点五：升华和凝华 1、升华，物质直接从固态变成液态的过程。————吸热。 凝华，物质直接从气态变成固态的过程。————放热。 2、升华现象：樟脑丸变小，干冰消失，冬季结冰的衣服变干，白炽灯用久了变细。 凝华现象：针状雾凇（人造雪景）、冰棍外的“白粉”、发黑的灯泡、霜的形成。 3、云，水蒸气上升至高空温度降低后液化成小水滴凝华成小冰晶聚，聚集成云。 雨，云中小水滴变大降落到地面。 雪，当水蒸气上升到很冷的高空时（低于０℃） ，水蒸气凝华成六 角形冰花，冰花聚结在一起形成雪。 露，夜间空气中水蒸气在气温较低时液化在植物体和其他物体的表面形成露。 雾，无风时，暖湿气流（水气）在地面附近遇冷液化成小水珠，形成雾。 霜，寒冷的冬天，地表附近的水蒸气，在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时，凝华成霜。 4、严冬，冰冻衣服变干是 冰升华 的结果；严寒的冬季，北方地区玻璃窗上出现的“冰花”是水蒸气凝华的结果，它往往出现在玻璃窗的内表面；樟脑丸放入衣箱后会升华成杀虫的气体。 5、干冰是 固 态的 二氧化碳 。当将干冰（固体二氧化碳）粉喷洒到舞台上，迅速 升华 致冷，使空气中的水蒸气遇冷 液化 成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。可以用来制造“舞台烟雾”、 进行人工降雨 以及 冷藏食品 等。 知识点六：物质的变化 1、没有别的物质生成的变化是物理变化；有别的物质生成的变化是化学变化。化学变化的本质是有新的物质生成。 2、物质三态之间的相互转化过程中有无新物质产生？ 3、氢氧化钠和氯化钠发生的反应有无新物种生成？ 知识点七：物质的性质 1、不需要化学变化就能表现出来的性质叫物理性质；包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、吸附性、导电性导热性。 2、只能在化学变化中才能表现出来的性质叫化学性质。包括可燃性、氧化性、酸性、碱性、腐蚀性等。 a.物质的性质决定着变化，而变化又决定性质，物质的性质和变化是两个不同的概念。 b.性质通常用“易（不易）”、“能（不能）”、“可以”“会（不会）”、“难”等词来描述。如：铁能生锈，二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊，酒精易挥发等。 c.变化时一个动态的过程，发生变化时往往伴随一些现象发生。如：铁生锈，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，酒精挥发，盐酸使石蕊试液变红（变浑浊，变红，消失了等都属于化学现象） 物理变化 化学变化 概念 没有新物质生成 有新物质生成 变化时的表现 形状、状态、大小等改变 发光、发热、变色、放出气体、生成沉淀等 联系 物理变化时不一定发生化学变化，化学变化时往往伴随有物理变化 知识点八：温度对物质性质的影响 1、温度对物体的物态变化存在影响，如对物体加热，可以使物体从固态——液态——气态的改变，同理，降温时，会有气体——液态——固态的改变，即物理状态的改变 2、温度的改变同样会对物质产生化学变化。如对硫酸铜晶体加热，可见蓝色晶体逐渐变白色，且烧杯壁有水珠产生，说明了升高温度使硫酸铜晶体分解。往无水硫酸铜粉末加水，也会发现固体变蓝色且温度升高，说明在化学变化中也存在能的转化 知识点九：探索物质变化和性质的方法 1、探究物质的变化的基本方法是通过观察现象和实验等，寻找物质变化的证据，由物质变化过程中所获得的信息对物质的性质进行分析推测，观察现象是解决科学问题的重要步骤。 2、物质变化的证据要有形状、状态、颜色、温度的改变，产生气体、沉淀、pH变化等。 (1)形状改变:如铁丝弯折成各种形状,玻璃破碎等。 (2)状态改变:如冰雪融化蜡烛熔化、干冰升华等。 (3)温度改变:如钢铁的熔化。 (4)颜色改变:如树叶变黄、硝酸铅和碘化钾反应,氧化铁溶液与硫氰化钾溶液反应。 (5)产生沉淀:如硝酸铅和碘化钾反应、澄清石灰水与碳酸钠溶液反应。 题型一．晶体和非晶体的区别 [例题1] 熔模精密铸造是一种常用的铸造工艺，其做法是（如图）：先用蜡做铸件的模型（蜡模），再用别的耐火材料填充泥芯和敷成外模。加热烘烤后，蜡全部熔化流失，使整个铸件模型变成空壳。再往内浇灌铸件材料的熔液，冷却后便铸成器物。现对某准备用于铸造的固态材料持续加热使其变成液态，温度达400℃后开始记入如表格： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 金属温度/℃ 400 482 563 645 660 660 660 660 660 660 702 778 （1）分析表格，该材料属于晶体还是非晶体？ 。 （2）为制造某工件，用密度为0.9g/cm3的蜡制成蜡模，蜡模的质量为3.6kg。请计算： ①该蜡模体积为多少立方厘米？ ②若用密度为2.7×103kg/m3的金属浇铸工件，该工件的质量为多少？ 【解答】解：（1）从表格可以看出，自第4分钟开始，该物质在熔化过程中温度始终保持不变，有一定的熔点，该物质属于晶体； （2）蜡膜体积：V4000cm3； 根据题意可知，金属的体积等于蜡膜体积，即V金属＝V蜡＝4000cm3＝4×10﹣3m3， 已知铸件密度为2.7×103kg/m3， 该工件的质量为：m＝ρV＝2.7×103kg/m3×4×10﹣3m3＝10.8kg。 故答案是：（1）晶体； （2）①该蜡模体积为4000cm3； ②若用密度为2.7×103kg/m3的金属浇铸工件，该工件的质量为10.8kg。 [例题2] 甲、乙两个试管中装有白色粉末状的物质，要判断哪个试管中装的是晶体，哪个试管中装的是非晶体，小晴采用如图装置，对两试管分别加热，并绘制出图像。 根据如图可知： 是晶体（填“甲”或“乙”），熔点是 。 【解答】解：由图知，甲中物质在整个过程中，吸热温度不断上升，所以为非晶体； 乙熔化前吸热温度升高，熔化时，吸热温度保持不变，所以是晶体；熔化时保持不变的温度即晶体的熔点， 由图可知是48℃。 故答案为：乙；48℃。 题型二．熔点和凝固点 [例题3] 汽车发动机正常工作时，周围的水箱中装满水，对发动机进行降温；而电冰箱在使用时需要通过冷凝器（装满冷凝剂）使冷冻室达到冷冻环境。请根据示意图，结合所学知识解释下列问题： （1）一般情况下，汽车发动机用水作为冷却液，但在北方冬天要将发动机冷却液改为特殊的“防冻液”，因为这种“防冻液”的 比普通水更低（填物理性质）。 （2）电冰箱通过冷凝剂的循环流动，能把内部热量“带到”外部，使其内部保持低温。它的工作原理是冷凝剂在冷凝器内 （填物态变化名称和吸放热情况）。 【解答】解：（1）由于北方的冬天的温度在冰的凝固点以下，水容易结冰，会损坏发动机，而防冻液的凝固点远远低于0℃，防冻液不容易凝固，所以北方冬天要将发动机冷却液改为特殊的“防冻液”； （2）制冷剂会在冷凝器里发生液化，放出热量；在冷冻室里发生汽化，吸收热量，从而将内部热量“带到”外部。 故答案为：（1）凝固点；（2）汽化。 题型三．熔化和凝固的探究实验 [例题4] 某小组同学探究“冰的熔化特点”，实验装置如图甲所示，并绘制温度计示数随时间变化的图像如图乙所示。 （1）要完成该实验，除图中所示器材外，还需要的测量工具有 ； （2）由图乙可知：冰是 （晶体/非晶体），理由是 ； （3）0～2分钟升温比8～12分钟快，原因 ； （4）实验过程中，烧杯中气泡出现如图丙现象，该现象出现的时间最接近图乙中的 。 A．第4分钟 B．第8分钟 C．第16分钟 D．第28分钟 【解答】解：（1）实验过程中需要记录时间，因此还需要停表； （2）根据图乙可知，冰在BC段内虽然吸热，但是温度保持不变，即它有固定的熔点，因此冰是晶体； （3）0～2分钟升温比8～12分钟快，原因是AB段物质的比热容小于CD 段物质的比热容； （4）根据图丙可知，烧杯底部产生的气泡在上升过程中逐渐变大，直到水面破裂，因此水处于沸腾状态。根据图乙可知，D点时，即第28分钟时，水开始沸腾，故选D。 故答案为：（1）停表；（2）晶体；有固定的熔点；（3）AB段物质的比热容小于CD段物质的比热容；（4）D。 题型四．沸腾及沸腾条件 [例题5] 如图所示，烧杯中盛有甲液体，试管内盛有乙液体，在1标准大气压下，用酒精灯对烧杯底部持续加热。已知1标准大气压下，酒精沸点是78℃，水沸点是100℃，一段时间后，下列说法正确的是（　　） A．若甲液体为水，乙液体为水，则甲先沸腾，乙后沸腾 B．若甲液体为酒精，乙液体为水，则甲先沸腾，乙后沸腾 C．若甲液体为水，乙液体为酒精，则乙先沸腾，甲后沸腾 D．若甲液体为酒精，乙液体为酒精，则甲、乙一起沸腾 【解答】解：从图中信息可知：酒精沸点是78℃，水沸点是100℃。 A、若甲液体为水，乙液体为水，甲容器中的水沸腾以后，温度不再上升，故乙容器中的水无法继续吸热，故乙不会沸腾，故A错误。 B、若甲液体为酒精，乙液体为水，甲容器中的酒精沸腾以后，温度不再上升，故乙容器中的水无法继续吸热，故乙不会沸腾，故B错误。 C、若甲液体为水油，乙液体为酒精，甲容器中的水沸腾以后，温度不再上升，故乙容器中的酒精已经达到沸点，故乙会沸腾，故C正确。 D、若甲液体为酒精，乙液体为酒精，甲容器中的酒精沸腾以后，温度不再上升，故乙容器中的酒精无法继续吸热，故乙不会沸腾，故D错误。 故选：C。 [例题6] 如图所示，容器底部放水，水面浮有一层沸点比水高的油，如果对容器底部加热，则下面说法中正确的是（　　） A．水先沸腾，油然后沸腾。但水和油同时蒸发 B．开始油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾 C．油蒸发，水不蒸发，然后水先沸腾，最后同时沸腾 D．油蒸发，水不蒸发，直到水全部汽化以后，油才能沸腾 【解答】解：由于液体在任何温度下都能蒸发，故在开始加热时，上层的油会发生蒸发现象，同时由于油膜的覆盖，使得油下面的水无法蒸发，但随着加热，当将水加热到100℃后，再加热水就沸腾了，即发生汽化，由于水沸腾后温度不再升高，且水的沸点小于油的沸点，故此时油不会沸腾，直到水全部汽化完后，油的温度才能升高，即当温度升到油的沸点时，再加热，油才可以沸腾。 故选：D。 题型五．蒸发及其现象 [例题7] 如图为测量空气湿度最常用的干湿球湿度计。下列有关空气湿度的说法错误的是（　　） A．不能直接在干湿球湿度计上读出空气的相对湿度 B．引起湿球温度计示数下降的原因是湿棉纱中水分蒸发吸热 C．湿度越大，表示空气中水汽越多 D．干球温度计和湿球温度计的示数相差越大，空气湿度越大 【解答】解：A、不能直接在干湿球温度计上读出空气的相对湿度，相对湿度是先读出干球温度计，再读出湿球温度计读数，然后计算差值，最后通过查相对湿度表才可得出，故A正确； B.湿绵纱中水分蒸发吸热会引起湿球温度计示数下降，故B正确； C.湿度是用来反映空气中水汽的多少，湿度越大，表示空气中水汽越多，故C正确； D.空气湿度越大，水分越不容易蒸发，吸热就越少，湿球温度计的温度下降越少，所以两支温度计示数差越小，故D错误； 故选：D。 题型六．影响蒸发快慢的因素 [例题8] 小明同学在实验室探究“影响蒸发快慢的因素”。他在4块相同的玻璃板上各滴一滴相同的水，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．对比A、B两实验可得到蒸发快慢与温度的关系 B．对比B、C两实验可得到蒸发快慢与表面积的关系 C．对比A、C两实验可得到蒸发快慢与温度的关系 D．对比B、D两实验可得到蒸发快慢与表面积的关系 【解答】解：A、对比A、B两实验可知，水的温度、表面上方空气流动速度相同，而表面积不同，故可得到蒸发快慢与液体表面积的关系，故A错误； B、对比B、C两实验可知，水的表面积和温度均不同，不符合控制变量法的要求，故不能得到蒸发快慢与表面积的关系，故B错误； C、对比A、C两实验可知，水的表面积、表面上方空气流动速度相同，而温度不同，故可得到蒸发快慢与液体温度的关系，故C正确； D、对比B、D两实验可知，水的表面积、温度相同，而表面上方空气流动速度不同，故可得到蒸发快慢与液体表面上方空气流动速度的关系，故D错误。 故选：C。 题型七．液化及液化现象 [例题9] 2023年7月1日，青藏铁路动车组正式运行。小科乘坐动车到西藏旅游，沿途他看到路基两旁插了一排排管子（如图甲）。小科查阅后获得如下资料。 资料1：这些管子称为“热管”，其内部结构如图乙所示。它是一根两端封闭的金属管，在金属外壳内衬垫一层多孔材料的吸液芯，芯中充有某种容易汽化的液体，其中心是气腔。 资料2：青藏铁路要穿越许多“冻土层”，夏天气温升高，冻土层会熔化，路基也就松软不牢固。路边插的热管可以保证在冻土的温度高于空气温度时，自动开始工作，以保持冻土低温稳定。 请结合上述资料对热管的传热原理做出合理的解释。 【解答】答：当路基温度上升时，液体蒸发加快，吸收热量，由液态变为气态，这是一种汽化现象，温度很高的气体上升到热棒的上端，通过散热片将热量传到空气中；同时气体又会由于放热温度会降低，液化成液态，又沉入了棒底，这样，冻土层的温度变化较小，就不易熔化。 [例题10] 过年的时候，很多农家开始烧制上好的农家白酒。制酒要经历发酵、蒸馏和勾兑三个过程，蒸馏是指粮食发酵后，将酒液放在蒸锅中蒸煮（蒸馏温度一般保持在78.3℃﹣95℃间），然后将“气酒”通过输汽管引入冷凝池后再注入储酒罐。蒸馏后，酒液中的固体都留在蒸锅内，酒液变得澄清、透明，同时白酒的酒精度也会大大提高，储酒罐内的白酒度数很高，需要与适量水混合勾兑后方可饮用。 【资料】 ①白酒的“度数”是指在20℃的100毫升酒液中所含酒精的毫升数。 ②标准大气压下水的沸点为100℃，酒精的沸点为78.3℃。 （1）将冷凝池内的输汽管设计成弯弯曲曲的目的是 。 （2）请利用相关的科学知识分析酒精在蒸馏过程中的物态变化及解释为何蒸馏后白酒的度数会升高。 【解答】答：将冷凝池内的输汽管设计成弯弯曲曲的目的是散热面积越大，能降低输气管内的温度使气态酒精更易液化；酒精在蒸馏过程中会发生汽化，酒精中的水分会转变成水蒸气散失掉，故酒精的度数会升高。 题型八．探究水的沸腾实验 [例题11] 如图所示，某兴趣小组在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．水沸腾时若撤掉酒精灯，水会立即停止沸腾 B．水沸腾时出现大量的气泡，不断上升变小 C．水从加热到沸腾的时间过长，可能是因为水量过多 D．在实验中，为了使水受热均匀，应该用温度计不断搅拌 【解答】解： A、刚撤掉酒精灯时，铁圈、石棉网的温度还高于水的温度，所以水可以继续吸热，不马上停止沸腾，故A错误； B、沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大，故B错误； C、造成水从开始加热到沸腾的时间过长的原因可能是：水的质量太大，水的初温太低等，故C正确； D、在水的沸腾实验中，为了使水受热均匀，应该用玻璃棒不断搅拌；温度计是测量工具，不能用来搅拌，故D错误。 故选：C。 [例题12] 小高和小新同学想探究一杯热水在加热的过程中水的温度与时间的关系，他们用如图所示的装置分别进行了实验，记录的实验数据如表。在实验中小高同学收集了9组数据，小新同学收集了4组数据。（分别如表） 小高： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 95 98 100 101 102 102 102 102 小新： 时间/min 0 2 4 6 温度/℃ 90 98 101 102 实验中收集9组数据与收集4组数据相比，其好处是（　　） A．能够避免实验的偶然性 B．减小实验误差 C．使得到的两个物理量的关系更接近实际情况 D．只有9组数据才可以得出结论 【解答】解：实验中收集9组数据与收集4组数据相比，分析更多组数据，不仅得到沸腾前水温随加热时间的延长而升高，还能得出水在沸腾时的温度保持不变，使得到的关系更贴近实际。 故选：C。 题型九．升华和凝华的定义和特点 [例题13] 生活处处有科学，留心观察皆学问。对以下现象解释正确的是（　　） A．初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气 B．在夏季的早晨看到足球场里的草叶上挂满了露珠，露珠的形成是凝华现象 C．冰箱里的冻豆腐取出后，发现豆腐里有许多小孔，这是豆腐里的水先凝固遇冷结冰，后熔化形成的 D．放在衣橱里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸蒸发了 【解答】解： A、洗澡时的“白气”是水蒸气液化所致，可以看见；水蒸气是看不见的，所以不是水蒸气，故A错误； B、露珠是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，故B错误； C、豆腐中有很多的水分，放在冰箱中，水会变为小冰晶，是凝固现象；从冰箱中取出来，小冰晶变为水，是熔化现象，故C正确； D、樟脑丸变小了，是变成了气态，固态变为气态是升华，不是蒸发，故D错误。 故选：C。 题型十．水的三态变化 [例题14] 舞台上经常用喷撒干冰（固态二氧化碳）的方法制造白雾渲染气氛，对“白雾”的形成．小星的解释是：（1）干冰升华吸热使周围环境温度降低，（2）气态二氧化碳液化形成白雾．以上解释中（　　） A．第一句话存在科学性错误 B．第二句话存在科学性错误 C．两句话都存在科学性错误 D．两句话都没有科学性错误 【解答】解：舞台上的效果是通过喷撒干冰来完成的，干冰是固态二氧化碳，干冰升华会吸热，使周围空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷凝结成小水滴，形成白雾，故解释（1）正确，（2）错误。 故选：B。 题型十一．物理变化和化学变化 [例题15] 为了保护空气，某市将市区汽车排气管装上三效催化转换器，目的是使碳氢化合物迅速转化为二氧化碳和水；氮的氧化物转变为氮气，从而使汽车尾气得到净化．关于这两个目的所涉及的物质变化，说法正确的是（　　） A．均为物理变化 B．均为化学变化 C．前者为物理变化后者为化学变化 D．前者为化学变化，后者为物理变化 【解答】解：碳氢化合物转化为二氧化碳和水，属于化学变化，氮的氧化物转变为氮气，属于化学变化，因此这两个目的所涉及的物质变化都是化学变化。 故选：B。 [例题16] 9月23日晚，第十九届亚洲运动会在浙江省杭州市正式开幕，本届亚运会开幕式展现了中国对绿色低碳环保理念的重视，引起了海内外广泛关注，“绿色亚运”闪耀全球。 （1）杭州亚运会主火炬以零碳甲醇作为燃料。甲醇能作为燃料是因为甲醇能燃烧，该性质是甲醇的 （填“物理”或“化学”）性质。 （2）零碳甲醇是利用工业尾气的二氧化碳和焦炉气中的氢气在一定条件下合成的。这个过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 【解答】解：（1）甲醇能燃烧是利用甲醇燃烧生成二氧化碳和水表现出来，故属于甲醇的化学性质； （2）零碳甲醇是利用工业尾气的二氧化碳和焦炉气中的氢气在一定条件下合成，该过程有新物质生成，属于化学变化。 故答案为： （1）化学； （2）化学。 题型十二．物理性质与化学性质 [例题17] 稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。 材料一：1785年英国化学家卡文迪许用电火花使空气中氮气跟氧气化合，使氮气变成氮的氧化物，然后用碱溶液吸收而除去，剩余的氧气用红热的铜除去。最终总是残留有1%左右的气体。 材料二：1882年，英国化学家瑞利测得从空气除去氧气、水蒸气和二氧化碳后得到的氮气密度为1.2572克/升，而从氨气分解得到的氮气测得密度为1.2508克/升，两者相差0.0064克/升。重复实验，发现两者的密度总是维持相同差值。同时采用卡文迪许的实验方法，得到了一种未知气体。 材料三：受瑞利实验启发，拉姆塞做了如下实验：把已经除掉氧气、水蒸气和二氧化碳的空气通过灼热的镁以吸收其中的氮气，最终得到了与瑞利相同的气体。通过合作研究，他们终于在1894年发现了空气中一种新的气体元素，命名为“氩”。 材料四：拉姆塞分别在1895年和1898年发现了氦气、氪气、氖气和氙气。1898年氡气亦由弗里德里希发现，至此稀有气体全部被人熟知。 根据以上材料回答下列问题： （1）仅通过卡文迪许得实验操作，最终残留1%左右气体的物理性质有 ，化学性质有 。 （2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由 。 （3）在瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体密度 （选填“大于”或“小于”或“等于”）氮气密度。 【解答】解：（1）仅通过卡文迪许得实验操作，最终残留1%左右气体的物理性质有难溶于水，化学性质有不与氧气反应（不与碱溶液、氮气、二氧化碳、水反应）。 （2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异不是来源于实验误差，是因为两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值。 （3）在瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体密度大于氮气密度。 故答案为：（1）难溶于水；不与氧气反应（不与碱溶液、氮气、二氧化碳、水反应）。 （2）否；通过重复实验，两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值。 （3）大于。 巩固提高 [练习1] 小乐进行了如图所示实验，将等量的30℃的温水和80℃的热水分别倒入3个相同的锥形瓶中并塞紧瓶塞，接着将3张相同的含水湿巾（其中一张对折）贴在3个锥形瓶的外壁上，最后将它们分别放在电子秤上一段时间（外界环境相同）；电子秤开始时示数相等，结束时示数如图所示。若要验证水蒸发的快慢与水的表面积有关，可比较实验结束时（　　） A．①②电子秤的示数 B．①③电子秤的示数 C．②③电子秤的示数 D．①②③电子秤的示数 【解答】解：要验证水蒸发的快慢与水的表面积有关，应使水的温度、表面上空气流动速度均相同，只有水的表面积不同，故可通过②③两图进行对比，故C正确。 故选：C。 [练习2] 小新在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，来探究影响水蒸发快慢的因素，如图所示 （1）通过如图A、B实验的对比，可以得出水蒸发的快慢与水的 有关。 （2）通过图中 实验的对比，可以得出水蒸发的快慢与水的温度有关。 （3）小敏同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关，于是继续进行探究： ①在相同环境下，选择天平（砝码）、水、两只相同的烧杯。 ②在烧杯中分别倒入 （选填“相同”或“不同”“）质量的水。 ③把烧杯分别放在已调平的天平两托盘上，通过加减砝码和移动游码，使天平再次平衡。 ④经过一段时间后（烧杯内的水均未蒸发完），观察到天平 （选填“平衡”或“不平衡”），则说明水的蒸发快慢与质量无关。 【解答】解：（1）比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同，不同的是水的表面积，所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关； （2）要研究水蒸发的快慢与水的温度的关系，应控制水的表面积和水上方空气流动速度，故选A、C两次实验过程； （3）探究蒸发快慢还可能与水的质量关系，必须水的质量不同，其他因素相同，经过一段时间后（烧杯内的水均未蒸发完），观察到天平平衡，说明蒸发的水量相同，则说明水的蒸发快慢与质量无关。 故答案为：（1）表面积；（2）A、C； （3）不同；平衡。 [练习3] 生活处处有科学，留心观察皆学问。对以下现象解释正确的是（　　） A．春天气温回升，东风吹过，万物复苏。春日暖阳悄悄将冰雪消融，这是熔化现象 B．夏季把饮料从冰箱取出，饮料瓶外壁出现水珠，这些水珠是饮料瓶内的液体渗出 C．秋天昼夜温差变大，万山红遍，层林尽染，早晨树叶上的白霜是露水凝固而来 D．寒冬大家在室外聊天时嘴里会呼出“白气”，这些嘴里吐出的“白气”就是水蒸气 【解答】解：A、春日暖阳悄悄将冰雪消融，这是熔化现象，故A正确； B、饮料瓶外壁出现的水珠是水蒸气遇冷液化形成的，故B错误； C、白霜是水蒸气凝华形成的，故C错误； D、寒冬大家在室外聊天时嘴里会呼出“白气”，这些嘴里吐出的“白气”就是水蒸气液化形成的小水珠，故D错误。 故选：A。 [练习4] 我们可以在不同的环境中看到“白气”。下面有关“白气”形成的说法中正确的是（　　） A．夏天打开冰箱门时，门口的“白气”是冰箱内的水蒸气液化成的小水滴 B．打开热水瓶的盖子时，瓶口周围的“白气”是瓶内的水蒸气液化成的小水滴 C．文艺演出时，舞台上的“白气”是干冰在常温下升华形成的气态二氧化碳 D．清晨，河面上的、团团“白气”是河里的水蒸发形成的水蒸气 【解答】解：A、夏天，打开冰箱门时常会出现“白气”，这是冰箱外的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。故A错误； B、打开热水瓶的盖子时，瓶口周围的“白气”，这是瓶内水蒸气上升时遇冷液化形成的小水滴。故B正确； C、文艺演出时，舞台上的“白气”，这是干冰升华吸热使空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。故C错误； D、清晨能看到河面上有一团团的“白气”，这是河面上的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。故D错误。 故选：B。 [练习5] 如图为某晶体的物态变化过程，甲、乙、丙对应固、液、气三种物态。下列分析正确的是（　　） A．甲→乙的过程需要放热 B．露水对应的物态变化过程是乙→丙 C．BC段对应的状态是固液共存态 D．DE段对应的温度为该晶体的熔点 【解答】解：A、甲→乙是固态变为液态的熔化过程，需要吸收热量，故A错误； B、乙→丙是液态变成气态的汽化过程，露水是液化形成的，故B错误； C、BC段表示物体吸热或放热的温度保持不变，状态发生改变的晶体熔化（或凝固）过程，此时的温度叫晶体的熔点（或凝固点），故C正确； D、DE段对应的温度为该晶体的沸点，故D错误。 故选：C。 [练习6] 去年暑假小明参加学校的生存夏令营，学到了野外生存的很多知识和技能。其中： （1）获取饮用水。如图甲所示，用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上，扎紧袋口。随着植物中水的不断 和 ，经过一段时间，塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。 （2）用影子辨别方向。如图乙所示，将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距O点最近的点A，则OA所指示的方向就是 （选填“东”“西”“南”或“北”）方向，这一判断应用的光学知识是 。 【解答】解：（1）植物叶子内有很多的水，叶子上有很多的气孔，叶子中的水从气孔蒸发变为水蒸气，这是汽化过程（或蒸发）；水蒸气遇到冷的塑料袋液化为水，从而获得饮用水； （2）OA是最短的影子，说明此时阳光与地面夹角最大，这是正午，又由于正午时太阳在正南方，所以影子在正北方，即OA是南北方向的，OA所指示的方向就是北，AO所指示的方向就是南，影子是光的直线传播原理形成的现象。故答案为： （1）汽化、液化； （2）北；光沿直线传播。 [练习7] 生活处处有科学，留心观察皆学问。 （1）用图甲所示的炖盅炖汤，锅盖周围有很多“白气”，这些“白气”是 （填“空气”或“锅子”）中的水蒸气液化形成的。 （2）若汤的沸点与水的沸点相同，当锅子内的水沸腾后，则盅内的汤 （填“同时沸腾”或“不会沸腾”）。 （3）图乙和图丙所示的粒子模型表示沸腾的是图 （填“乙”或“丙”）。 【解答】解：（1）用图甲所示的炖盅炖汤，锅盖周围有很多“白气”，这些“白气”是锅子中温度高的水蒸气遇冷液化形成的。 （2）若汤的沸点与水的沸点相同，当锅子内的水沸腾后，则盅内的汤变化沸腾，因为汤虽然达到沸点，但不能继续吸热。 （3）图乙和图丙所示的粒子模型表示沸腾的是图丙，因为液体沸腾时，气泡上升过程中逐渐变大。 故答案为：（1）锅子；（2）不会沸腾；（3）丙。 [练习8] 小红做探究水沸腾时温度变化的特点的实验： （1）图甲中的实验装置，安装时应按照 （选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序； （2）小红用质量为m1的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图乙中的a图线，由a图线可知：水沸腾时吸收热量，温度 ； （3）若换用初温相同的，质量为m2（m2＞m1）的水做实验，得到的图线是图乙中的 （选填“b”、“c”或“d”）。 【解答】解：（1）安装实验装置需要遵循“由下到上”的原则； （2）水沸腾的特点：持续吸热，温度不变； （3）其他条件相同时，水的质量越大，水的沸点不变，加热至沸腾所需的时间就越长，由于m1＜m2，所以需要较长的时间才能加热至沸腾，得到的图象可能是图乙中的c。 故答案为：（1）由下到上；（2）不变；（3）c。 [练习9] 如图所示，图甲、图乙分别是“观察水的沸腾”和探究“冰的熔化特点”的实验装置，小明将这两个实验进行对比研究，图丙、图丁是实验后画出的图像。 （1）甲实验中，按规范要求调节铁圈1和2的高度，下列做法正确的是： 。 A.不点燃酒精灯，调节铁圈2的高度；放上烧杯后，调节铁圈1的高度 B.点燃酒精灯，调节铁圈2的高度；不放上烧杯后，调节铁圈1的高度 C.不点燃酒精灯，调节铁圈2的高度；不放上烧杯后，调节铁圈1的高度 D.点燃酒精灯，调节铁圈2的高度；放上烧杯后，调节铁圈1的高度 （2）乙实验中，需要观察试管内物质的 ，并记录相关数据描绘图像，由图像丙可知冰是 （选填“晶体”或“非晶体”）。 （3）根据甲实验数据描绘的图像丁，图甲所示的情况下温度计的示数可能为 （填字母）。 A.28℃ B.58℃ C.78℃ D.98℃ E.100℃ （4）小明在实验后查阅资料得知水的沸点还会随气压的增大而升高。如图戊所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置。在标准大气压下，对槽内水加热到沸腾时，以下判断正确的是 。 A.甲瓶内水温能达到100℃，且能沸腾，乙瓶内水温不能达到100℃，不能沸腾 B.乙瓶内水温能达到100℃，且能沸腾，甲瓶内水温不能达到100℃，不能沸腾 C.甲瓶内水温不能达到100℃，且能沸腾，乙瓶内水温能达到100℃，不能沸腾 D.甲瓶内水温能达到100℃，不能沸腾，乙瓶内水温不能达到100℃，不能沸腾 E.甲、乙瓶内水温都不能达到100℃，都不沸腾 F.甲、乙瓶内水温都能达到100℃，但都不沸腾 【解答】解：（1）按规范要求，要使酒精灯的外焰加热，调节铁圈2的高度时，需要点燃酒精灯； 铁圈1上挂的温度计的玻璃泡要完全浸没在水中，并且不能碰到烧杯壁或烧杯底，所以调节铁圈1的高度时，需要放上烧杯，故选：D； （2）在晶体熔化的实验中，需要观察物质的状态和温度； 由图丙可知，冰在熔化过程中有一定的熔点，所以冰属于晶体； （3）图甲中，气泡在上升过程中，不断变小，所以此时水还未沸腾，低于水的沸点，而由图丁可知，水的沸点为98℃，故此时的水温可以是28℃、58℃、78℃，故选：ABC； （4）因为水在标准大气压下的沸点是100℃，所以槽中水沸腾时温度是100℃，并保持不变。甲瓶中水从槽内水中吸热，温度升高直到100℃，这样甲瓶中的水温也能达到沸点，不过甲瓶中的水一旦与槽内的水温度相等，甲瓶中的水就无法吸热，不能沸腾； 虽然乙瓶中水温同样可达到100℃，但乙瓶上端封闭，瓶内气压大于标准大气压，因为液体沸点随液面上气压的增大而增大，所以乙瓶中水的沸点高于100℃，这样乙瓶中水温达不到沸点，不能沸腾，故选：F。 故答案为：（1）D；（2）状态和温度；晶体；（3）ABC；（4）F。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$