第九单元 物态变化 知识梳理-【上好课】2024-2025学年八年级物理下册同步精品课堂（沪科版（五四学制）2024)

第九单元 物态变化 知识梳理 内容预览 温度 知识点一 一、温度 1.自主活动：三个盆分别装有冷水、温水和热水，先将两手分别浸入热水和冷水 中，再将两手一起浸入温水中，两手的感觉是怎样的？ 答：从冷水浸入温水的手感觉温水热，从热水浸入温水的手会感觉温水冷。 2.温度：通过上述活动，我们知道凭感觉判断冷热有时并不准确。因此，我们引入温度这一物理量来表示物体的冷热程度。 生活中常用的是摄氏温度，用t表示，它的单位是摄氏度，符号是 ℃。 二、测量温度 1.温度计的原理及构造：如我们可以用温度计测量物体的温度。如图是一种常见的液体温度计，它是利用液体热胀冷缩的性质来测量温度的。液体温度计里常装有酒精、煤油等。 2.摄氏温度的刻度方法： 为了准确地读出温度，必须确定温度计上的刻度。摄氏温度是这样规定的：取1个标准大气压下冰水混合物的温度为 0 ℃，沸水的温度为 100 ℃。然后在 0 ℃ 和 100 ℃ 之间分成 100 等份，每一等份即为 1 ℃。0 ～ 100 ℃范围以外也按照同样的分度大小扩展。 3.摄氏温度的读法、写法 （1）在书写摄氏温标时，0摄氏度以下的温度，在数字的前面加“-” 号，北京一月份的平均气温是“-4.7℃”，读作“零下4.7摄氏度”或“负4.7摄氏度”。 0摄氏度以上的温度，省略数字前面的“+”号，例如，人的正常体温（口腔温度）是“37℃”，读作“37摄氏度”； （2）摄氏温度的读法中容易出现错误，如“37℃”读成“摄氏37度”或者读成“37度”。 4.自然界的一些温度 5.红外温度计、常见电子体温计 ①红外温度计：物质的不少物理性质都会随温度变化而变化，根据这些变化的规律可以制作各种温度计。 图 9-1-4所示的温度计是根据被测物体发出的热辐射来测定物体表面的温度。这种温度计不需要与被测物体接触就可以测量被测物体的温度。图 9-1-1的热成像照片就是利用这个原理拍摄的，图中的不同颜色对应着不同的表面温度。 ②常见电子体温计：专门用于测量人体温度的温度计称为体温计，常见的体温计有液体体温计、电子体温计（图 9-1-5）。 *6.体温计：①.用途：测量人体的温度；②.量程：35℃～42℃；③.分度值：0.1℃；④.特殊结构：玻璃泡和玻璃管间有非常细的弯曲缩口；⑤.缩口的作用：当体温计离开人体时,水银柱就在缩口处断开,使直管中水银不能退回玻璃泡内；⑥.使用：使用前应用力向下甩，让直管中的水银流回玻璃泡中。体温计可以离开人体读数。 7.使用常见温度计的正确方法 ①会选：观察实验室使用的液体温度计，其测温范围是多少？分度值是多少？单位是什么？ ②会放：使用液体温度计测量液体温度时，应将温度计的玻璃泡完全浸没在被测液体中，玻璃泡不能接触容器壁和容器的底部，如图（a）所示。 ③会读：待液体温度计内液柱的液面稳定时读数。读数时，温度计的玻璃泡不要离开被测液体，且视线应平视温度计内的液面， 如图（b）所示。 ④会记：记录数据时，首先要确定零刻线的位置。观察液面,根据液面在零刻线以上还是以下来读数，并记作零上或零下多少摄氏度。 8.用液体温度计、温度传感器测温度 ①. 阅读温度传感器、电子体温计的使用说明书，了解使用方法。 ②. 分别用液体温度计、温度传感器测量热水、冷水、温水的温度，将数据记录在表 9-1-1中，并比较两种温度计测得的温度。 9.拓展视野：热力学温度 科学研究中常用的是热力学温度，用字母T表示。在国际单位制中， 热力学温度的基本单位是开尔文，符号是 K。热力学温度与摄氏温度之间的换算关系是T= 273.15 + t；热力学温度的 0 K称为“绝对零度”。研究表明，0 K 是不可能达到的。 三、温度的微观意义 1.自主活动：在一杯冷水和一杯热水中分别滴入一滴蓝墨水，如图 9-1-6 所示，观察发生的现象。 热水中的蓝墨水比冷水中的扩散得更快。 2.常见的物质是由大量分子、原子构成的，分子都在不停地做无规则运动。蓝墨水在水中散开是一种扩散现象，它是由分子的无规则运动导致的。 3.热水中的蓝墨水比冷水中的扩散得更快，说明温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。 4.分子间存在着相互作用力：分子在不停地运动，但组成固体或液体的分子却不会飞散开，总是聚集在一起保持一定的体积，是因为分子间存在着相互作用力。花瓣下方有时会挂着露珠（图 9-1-7），这是分子间存在引力的体现。如图 9-1-8 所示，木块不易被压缩，它是分子间存在斥力的反映。 5.分子动理论：这就是分子动理论的初步知识。分子运动受到分子间相互作用力的影响。温度反映了分子运动剧烈程度，温度越高，分子运动越剧烈。正是因为这种关系，分子无规则运动也称为分子热运动。 汽化和液化 知识点二 一、汽化 1.汽化：物理学中，把物质从液态变为气态的过程叫做汽化。汽化有沸腾和蒸发两种方式。 2.探究水在沸腾前后温度变化的特点 提出问题：锅里的水烧开后持续加热，沸腾前后水的温度不断上升，直至保持不变。如何用实验验证你的猜想？ 收集证据： 器材：现有以下器材可供选择： 水、烧杯、温度传感器及配套器材、 酒精灯、铁架台、陶土网。 方案 如图 9-2-2 所示，将水倒入烧杯，固定温度传感器，使温度传感器探头完全浸入水中，用酒精灯加热烧杯中的水直至沸腾。 根据温度传感器测得的数据，绘制时间—温度关系曲线，记录并观察水在沸腾前后温度的变化规律。 作出解释 分析：观察右图中绘制的曲线变化情况。 实验结论：大量实验表明，水的温度在沸腾前持续上升，沸腾过程中始终保持不变。水在沸腾过程中，虽然温度保持不变，但需要用酒精灯持续加热，说明水在沸腾过程中不断吸热。 沸点：液体在沸腾过程中都保持一定的温度，这个温度叫做沸点。不同的液体，沸点不同。 3.自主活动：用注射器吸入适量 80 ℃左右的水，用牙签或橡皮泥将注射口堵住，然后用力向外拉动活塞（图 9-2-4），观察注射器中的水，你看到了什么现象？如何解释这种现象？ 注射器中的水沸腾了 压强与沸点的关系：通过上述活动发现，压强也会影响沸腾过程。液体上方的压强越大，沸点越高。大气压强随着海拔高度的增大而减小，海拔每升高 300 m， 纯水的沸点大约要下降 1 ℃。在海拔很高的地方，水的沸点会远低于100 ℃ ,导致食物难以煮熟，所以在那些地方要用高压锅烹煮食物。 4.表9-2-1是一些常见物质在1个标准大气压下的沸点： 5.蒸发：只在液体表面发生的汽化现象叫做蒸发，蒸发在任何温度下都能发生。在手上擦上酒精后，擦酒精的位置会觉得凉，这是因为酒精蒸发过程中从手上吸热。 影响蒸发快慢的因素很多。液体的温度越高，表面积越大，液面附近空气流通越快，蒸发就越快。夏天，将衣服充分展开并晒在空气流通处，衣服很快就干了。 二、液化 1.液化：物理学中，把物质从气态变成液态的过程叫做液化。萦绕在山峰之间的云雾、花瓣上的露珠等，都是水蒸气液化的结果。液化是汽化的逆过程。 与汽化过程吸热相反，液化过程会放热。例如，烧开水时，壶嘴处的水蒸气除了温度高，其液化时也会放出大量的热，因此被水蒸气烫伤比被开水烫伤更严重。 2.液化的应用：近年来，安全性高、排气污染小的天然气得到了越来越普遍的使用。天然气液化后的体积大 大减小，便于运输和储存。液化天然气可用专用船或油罐车运输和储存，从而可将天然气输送到管道无法到达的地方。 3.STSE:在制氧过程中，可通过降温和加压使空气液化。 知识点三 熔化和凝固 一、熔化 1.熔化：物理学中，把物质从固态变成液态的过程叫做熔化。 2.自主活动：将海波（硫代硫酸钠晶体）放入试管中，把温度传感器插入其中，并将试管放入远红外加热器中（图 9-3-2）。启动远红外加热器，直至试管中的海波完全熔化成液体。用石蜡重复上述实验。持续观察物质的状态变化，并比较两次实验中计算机采集的温度随时间变化的图像。 实验发现，海波在熔化过程中温度保持不变，完全熔化后温度才继续升高。 3.熔点：对于海波这类固体而言，只有被加热到某一确定温度时，熔化才开始发生。物质在熔化过程中吸热，但温度保持不变，这个温度叫做熔点。 4.晶体：具有熔点的固体叫做晶体。晶体达到熔点后继续吸热，就会变成液体。晶体熔化时温度的变化曲线如图 9-3-3 所示。 5.表9-3-1是一些常见物质在 1 个标准大气压下的熔点。 6.非晶体：石蜡、黄油、巧克力等持续受热将不断软化，并呈现出流动性，最后完全熔化成液体。在此过程中，它们的温度不断升高。这类没有熔点的固体叫做非晶体。玻璃也是一种典型的非晶体。 7.晶体、非晶体熔化特点补充（以冰、石蜡的熔化为例讲解）： 结论：①冰熔化需要达到一定的温度（达到0℃）,熔化过程需吸收热量，但保持温度不变，是固液共存态，熔化完，才吸热升温。 ②石蜡熔化没有一定的温度，熔化过程吸收热量，温度一直升高。 ③所以不同物质熔化过程中，温度的变化规律不同。 晶体熔化的条件:①温度达到熔点；②持续吸热。 二、凝固 1.凝固：物理学上，把物质从液态变成固态的过程叫做凝固。物质在凝固时放热。 2.熔化成液态的晶体在温度降至熔点后会重新凝固，凝固过程中物质不断放热但温度保持不变，物质呈固、液共存的状态，直至完全凝固。 所以，晶体的凝固点与它的熔点相同。 3.非晶体既没有熔点，也没有凝固点，在凝固过程中温度不断下降。凝固是熔化的逆过程。 4.晶体、非晶体的熔化、凝固图像分析汇总 知识点四 升华和凝华 一、升华 1.碘锤实验：如图所示，密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，烧杯中加入热水，将试管放入烧杯中加热。当紫红色的碘蒸气弥漫于玻璃泡内的空间时停止加热，观察冷却过程中碘的状态变化。 ①加热前：碘是固态的物体。 ②加热时：碘由固态直接变成气态，条件是吸热。 ③冷却时：碘由气态直接变成固态态，条件是放热。 在整个过程中，没有观察到液态的碘。 2.升华：物理学中，把物质跳过液态，从固态直接变为气态的过程叫做升华。升华过程需要吸热。 3.升华的应用：①干冰就是固态的二氧化碳，它在升华过程中会大量吸热，使周围空气的温度降低，导致空气中的水蒸气液化成小水滴， 就是图 9-4-1中的白雾。 ②在日常生活中，有不少升华的现象。放在衣柜里的樟脑球发生升华，逐渐变小；③放在卫生间里的固体空气清新剂（图 9-4-2）也会因为升华而体积逐渐变小。 ④食品工业中的冷冻干燥技术是先冷冻食材，然后降低压强将其中的水从固态升华为气态。这 样制成的冻干食品（图 9-4-3）可以最大限度地保持食材的品质和形状，并且可长期保存。 二、凝华 1.凝华：物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华，是升华的逆过程。凝华过程会放热。 2.凝华现象与应用：①寒冷的夜间，水蒸气遇冷凝华，在植物上形成小冰晶，那就是霜（图 9-4-4）。刚从冰箱里拿出来的棒冰上的一层“白霜”、空中飘下的雪花，也都是空气中的水蒸气凝华而成的。 ②在印刷行业中，染料升华印刷技术将染料先升华为气态，再凝华到印刷的材料上。利用这种技术印刷的图案不易脱落变形，而且印刷过程非 常迅速，不产生任何废水排放。 3、 水循环 1.物质的三态变化 2.水循环：地球上的水循环始于约38 亿年前，来自太阳的能量为水循环提供了动力，地球的引力则阻止了大气中的水离开地球，从而最终形成了现在地球上稳定的水循环。整个地球水循环过程可以大致分为四个阶段（图 9-4-5 ）。 河流、湖泊、海洋和地表的水会蒸发形成水蒸气，水蒸气上升到大气中。也有少量雪和冰通过升华直接转变为水蒸气。空气中的水蒸气在上升过程中冷却液化，变回液态水，形成了云。有少量水蒸气通过凝华形成霜。当云层变得越来越厚重时，在地球引力作用下，水以雨（或雪）的形式落回地球。大部分雪和冰熔化成水，大部分雨滴落在海洋中。落在陆地上的雨滴流入河流和湖泊，再度汇入海洋。在这个过程中，也会有一部分水渗透到土壤中，作为地下水存在于地下。 地球表面的这些水继续蒸发，循环再次开始. 3.珍贵的水资源：虽然地球上 70% 以上的面积被水覆盖，但其中只有 3% 是淡水，其余都是咸水。不仅如此，我们比较容易获得的地表淡水仅占所有淡水 的 1%，绝大部分淡水蕴藏在冰川、雪原、地下的土壤和岩石中（图 9-4-7）。而且，可用的地 表淡水在世界各地的分布很不均衡，世界上大约 五分之一的人口生活在缺水地区，难以获得清洁的生活用水。由于人口增长、城市化和工业化、 全球变暖导致的气候变化和过度用水、污染等问题，世界上越来越多的地区和国家都面临着水资源短缺的危机。水资源危机会带来农业、环境、 安全等各方面的问题。目前，世界各国都意识到了水资源危机的严重后果，并开始采取行动，提出越来越多的解决方案，例如废水再利用、密切 监测地下水水位等。我国在推进水资源集约节约 利用方面正在作出积极的努力。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$