内容正文:
1
温度与物态变化
第十二章
2
知识梳理·夯基础
教材素材·寻根源
精讲巧练·抓重点
科学探究·理实验
目
录
3
知识点1 温度与温度计1.温度
(1)定义:表示物体 _________的物理量。
(2)单位:摄氏度,用符号_____表示。
(3)摄氏温度的规定:把在1个标准大气压下冰水混合物的温度定为
____℃,沸水的温度定为______℃;0 ℃和 100 ℃之间分成100等份,
每等份代表 1 ℃。
冷热程度
℃
0
100
4
2.温度计的使用
(1)估:在测量前要先估计被测物体的温度。
(2)选:根据估计的温度选择合适的温度计,看清它的_____和_______。
(3)放:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到_______________。
量程
分度值
容器底或容器壁
5
如图所示的四种测量液体温度的做法中正确的是____。
A B C D
D
6
(4)读:①温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍微等一会,
待温度计的示数稳定后再读数。
②读数时温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中,视线要
与温度计中液柱的液面 _____。如图所示,温度计的读数
方法正确的是____。
③看刻度是在零刻度线的上方,还是下方。若温度计上未标明零刻度线,则刻度由下往上越来越大,为“零上”,反之,为“零下”。
④示数=整刻度值+小格数×分度值。
(5)记:测量结果由数值和单位两部分组成。
相平
B
7
3.实验室常用温度计、寒暑表、体温计的异同
种类 实验室常用温度计 寒暑表 体温计
原理 液体的___________
使用方法 使用前不能甩,_____(选填“能”或
“不能”)离开被测物体读数 使用前用力向下甩,____
(选填“能”或“不能”)离开被测物体读数
量程 约-20~110 ℃ 约-30~50 ℃ 35~42 ℃
测温物质 煤油、水银 酒精 水银
构造 玻璃泡前是均匀的细管 玻璃泡前有一段细而弯的“缩口”
用途 测物体的温度 测室温 测人体的温度
热胀冷缩
不能
能
8
知识点2 物态变化1.六种物态变化及吸放热特点
物态变化 定义 吸放热 示例
熔化 物质从_____态变为
_____态的过程 ______ 冰雪消融、铁块变成铁水
凝固 物质从_____态变为
_____态的过程 ______ 滴水成冰、铁水变成铁块
汽化 物质从_____态变为
_____态的过程 ______ 地面洒水后变干、湿衣服变干
固
液
吸热
液
固
放热
液
气
吸热
9
物态变化 定义 吸放热 示例
液化 物质从_____态变
为_____态的过程 ______ 雾、露、“白气”的形成,可乐瓶“出汗”
升华 物质从_____态直接
变为_____态的过程 ______ 樟脑球变小、灯丝变细、冰冻的衣服变干
凝华 物质从_____态直接
变为_____态的过程 ______ 雪、霜、雾凇、冰花的形成,灯泡变黑
气
液
放热
固
气
吸热
气
固
放热
10
【温馨提示】
“白气”不是水蒸气,水蒸气是气态的,用肉眼无法观察到。“白气”是水蒸气遇冷液化后得到的小水滴悬浮在空中形成的。
11
2.汽化的两种形式——蒸发和沸腾
类型 蒸发 沸腾
不
同
点 发生部位 只在液体表面发生 在液体内部和表面同时发生
温度条件 _______温度 达到_______温度(沸点)
剧烈程度 缓慢 剧烈
影响因素 液体的_______、_____、液
面上方的空气流动_____ 供热快慢、液面气压
温度变化 吸热降温 吸热,温度______
现象 无明显现象 有气泡
相同点 都是______ 现象,发生时都_______热量
任何
一定
表面积
温度
速度
不变
汽化
吸收
12
3.气体液化的两种方式
(1)降低温度,如露珠的形成,从冰箱拿出来的物体会“出汗”等。
(2)压缩体积,如钢瓶里的液化石油气,打火机中的丁烷气。
13
知识点3 晶体与非晶体
种类 晶体 非晶体
举例 冰、海波、各种金属 石蜡、松香、玻璃、沥青
熔
化 熔点 有 无
条件 温度达到熔点,继续吸热 吸收热量
图像
特点 AB段:熔化前,温度_____,为___态。
BC段:熔化时,温度_____,为_____
_____态。
CD段:熔化后,温度升高,为_____态 整个过程持续_______热量,
温度持续_______
升高
固
不变
固液
共存
液
吸收
上升
14
种类 晶体 非晶体
凝
固 凝固点 有 无
条件 温度达到凝固点,持续放热 放出热量
图像
凝
固 特点 EF段:凝固前,温度_______,为___态。
FG段:凝固时,温度_______,为 _____
_____态。
GH段:凝固后,温度降低,为_____态 整个过程持续_____热量,温度不断_____
降低
液
不变
固液
共存
固
放出
下降
15
【夯基辨疑】
①冰块熔化成水的过程中吸收热量,温度不变,内能不变( )
②物体放热,物体的温度就会降低( )
③高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高沸点低( )
④在使用温度计测量温度时,为方便读数可以将温度计取出容器读数( )
⑤晶体和非晶体在熔化过程中温度都不变( )
⑥烧水时常看到“白气”,从水到“白气”的物态变化是先汽化后液化
( )
×
×
×
×
×
√
16
教材素材 命题角度 命题内容
九年级P3图12-5 物态变化
的辨识 1.图12-5是实验室人造“雨”小实验,当水壶内的水沸腾后,拿着长柄勺靠近壶嘴,观察到从勺子上有“雨”降落。这个过程中发生的物态变化是水先_____形成水蒸气,水蒸气再遇到较冷的勺子后_____形成液态水
汽化
液化
17
教材素材 命题角度 命题内容
九年级P14图12-24 物态变化的辨识及吸、放热判断 2.如图12-24所示,北方冬季储菜,人们常在地窖
里放几桶水,以防止地窖的菜被冻坏。这是因为
当气温下降至0 ℃ 以下时,桶里的水会发生
_____,该过程中水会_____热量,使地窖里的温度不会太低,从而避免蔬菜被冻坏
凝固
放出
18
教材素材 命题角度 命题内容
九年级P25图12-43 物态变化的辨识及吸、放热判断;电冰箱的工作原理 3.如图12-43所示,冰箱通电后,压缩机将蒸发器内的制冷剂气体吸出,使其变成温度较高的压缩气体,该气体在冷凝器中_____(选填“吸收”或“放出”)热量变成液体,当制冷剂液体流经冷冻室时就会发生_____(选填“液化”或“汽化”)现象,并_____(选填“吸收”或“放出”)热量
放出
汽化
吸收
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教材素材 命题角度 命题内容
九年级P26图12-45 物态变化的辨识 4.如图12-45所示,夏季的清晨,河面上飘着淡淡的白雾。白雾的形成是因为河水_____产生大量的水蒸气,水蒸气遇到冷空气后_____形成小水珠,从而形成白雾
蒸发
液化
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命题点1 温度的估测
例1【类题整合】 下列是对日常生活中一些物理量的估测,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)人的正常体温约为37 ℃( )
(2)洗澡时淋浴水温约为80 ℃( )
(3)中考考场的室温约为50 ℃( )
√
×
×
21
(4)冰水混合物的温度一定为0 ℃( )
(5)人感觉舒适的环境温度约为25 ℃( )
(6)济宁夏季的平均气温约为50 ℃( )
(7)绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为4 ℃( )
×
√
×
√
22
命题点2 温度计的使用及读数 6年3考
例2【类题整合】 通过观察图中的两个温度计,图___是寒暑表,图___是
体温计,甲、乙两表的示数分别为_______℃和 ___℃。若用图中体温计
(未经甩过)来测量正常人的体温,示数为______ ℃。
【解题关键】 体温计量程为35~42 ℃,注意使用前需用力向下甩。
乙
甲
38.5
-5
38.5
23
练1(2022·枣庄)下列对体温计的有关说法正确的是( )
A.体温计的量程是35~45 ℃
B.体温计的分度值是1 ℃
C.某同学的体温是36.6 ℃,该同学体温正常
D.利用体温计也可以测量液体的温度
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练2 用实验室常用温度计测量烧杯中热水的温度时,下列说法正确的是
( )
A.温度计的感温泡可以碰到容器壁
B.将感温泡浸入热水马上读出温度
C.读数时温度计可以离开被测热水
D.读数时如图所示,测量数据偏大
25
命题点3 影响蒸发快慢的因素
例3 下列措施中,能使蒸发减慢的是( )
A.给湿头发吹热风
B.把盛有酒精的瓶口盖严
C.将玻璃板上的水滴向周围摊开
D.把湿衣服晾在通风向阳处
【解题关键】 影响蒸发快慢的因素:液体的温度、液体的表面积、液面上方空气流动的速度。
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练3【新考向·古代发明】(2024·北京)图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度
B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的
空气流动
D.减少油的体积
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命题点4 物态变化的辨识及吸放热判断 6年6考
例4【类题整合】 判断下列现象涉及的物态变化和吸放热情况,将答案填在相应的括号内。
示例:用电吹风将湿头发吹干(汽化)(吸热)
(1)初春,湖面上的冰逐渐变薄( )( )
(2)盛夏,地面上的水很快变干( )( )
(3)深秋,草叶上出现晶莹露珠( )( )
(4)寒冬,树枝上形成茸茸雾凇( )( )
(5)冬天窗户玻璃上的冰花( )( )
熔化
吸热
汽化
吸热
液化
放热
凝华
放热
凝华
放热
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(6)衣柜里的樟脑丸逐渐变小( )( )
(7)北方寒冷的冬天洒水成冰( )( )
(8)用久了的白炽灯,灯丝变细( )( )
(9)擦在皮肤上的酒精很快变干( )( )
(10)夏天吃冰棍,冰棍周围冒出“白气”( )( )
【解题关键】 物态变化前后物质的始末状态。
升华
吸热
凝固
放热
升华
吸热
汽化
吸热
液化
放热
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【解题通法】
六种物态变化示意图
说明:物质由结构致密变疏松要吸热,由结构疏松变致密要放热。
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练4(2021·济宁)淡水资源缺乏已是一个世界性的普遍现象,利用太阳能、海水等资源获得淡水具有重要的战略意义。如图为小明设计的太阳能海水淡化器,在海水淡化过程中发生的物态变化是( )
A.先升华后液化
B.先汽化后液化
C.先汽化后凝华
D.先液化后汽化
31
练5 (2022·济宁)如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态。下列分析正确的是( )
A.甲为气态
B.甲→乙的过程需要放热
C.乙→丙的过程与露珠形成过程相同
D.BC段对应的温度为该晶体的熔点
32
练6(2024·聊城)二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会直接形成白色的、像雪一样的固体,这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A.干冰的形成是凝固现象
B.干冰变成气体是汽化现象
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是熔化或凝华现象
D.干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
33
练7【新考法·结合工程技术】(2024·潍坊)为保证青藏铁路多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧安装了许多封闭的中空热棒。如图所示,热棒下端插在冻土中,内部填充低沸点的液态氨,利用氨的物态变化给冻土降温,把冻土中的热量“搬运到”热棒上端,通过散热片向空中放热,从而使冻土保持稳定。下列说法正确的是( )
A.氨在热棒下端发生的物态变化是汽化
B.氨在热棒上端发生的物态变化是凝固
C.应使用隔热性能好的材料制作热棒
D.为降低成本,可以使用液态水替代液态氨
34
命题点5 温度—时间图像的理解及应用 6年2考
例5【类题整合】 在探究“冰的熔化”和“水的沸腾”实验时,小明一次性完成了两个实验,并根据实验数据画出温度—时间图像,如图所示。请回答下列问题:
35
(1)图中BC段表示_____(填物态变化名称)过程,此过程中______(选填“吸
收”或“放出”)热量,温度 _____(选填“升高”“降低”或“不变”),
第20 min时该物质处于_____(选填“固”“液”或“固液共存”)态。根
据图像可知冰的熔点是____℃,熔化过程持续了____min。
(2)图中____ 段表示水的沸腾过程,此过程中______(选填“吸收”或“放
出”)热量,温度______(选填“升高”“降低”或“不变”)。根据图像可
知水的沸点是_____℃,这说明当时水面上方的气压______(选填“高于”
“低于”或“等于”)1个标准大气压。
(3)在加热时间相同的情况下,AB段温度变化比CD段温度变化大,说明冰的
比热容比水的比热容____(选填“大”或“小”)。
【解题关键】 晶体熔化和液体沸腾时都吸热,且温度保持不变。
熔化
吸收
不变
液
0
7
DE
吸收
不变
98
低于
小
36
练8(2020·济宁)将一杯温水放入正常工作的冰箱的冷冻室中,经过一段较长时间后,杯中的水发生了物态变化。如图所示的四个图像中,能正确反映这杯水的物态变化过程的是( )
37
练9 如图是海波和石蜡熔化时温度随时间变化的图像,则以下说法正确的是( )
A.乙的熔点随温度升高而升高
B.甲对应石蜡,乙对应海波
C.甲在第10 min时是固态
D.甲在ab段不断吸热
38
实验17 探究固体熔化时温度的变化规律 6年1考
1.实验器材:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、试管、温度计、停表、海波、石蜡。
(1)石棉网的作用: 使烧杯底部受热均匀 。
(2)实验器材的组装顺序: 自下而上 。
(3)实验选取小颗粒固体物质的原因: 确保固体受热均匀 。
(4)温度计的使用及读数。
39
2.实验装置
40
3.实验步骤
(1)按照实验装置图安装好实验器材。
(2)点燃酒精灯加热,观察海波(石蜡)的变化情况,并仔细观察温度计示数的变化。
(3)待海波(石蜡)的温度升至40 ℃时,每隔 1 min 记录一次温度,在海波(石蜡)完全熔化后再记录4~5次。
时间/min 1 2 3 4 …
海波的温度/℃
石蜡的温度/℃
41
(4)根据海波(石蜡)的熔化实验数据,在坐标纸上绘出海波(石蜡)熔化前后的温度—时间图像。
42
4.实验分析
(1)采用“水浴法”加热的优点: 使被加热物质受热均匀 。
(2)试管放入烧杯中的要求: 试管中所装物质要浸没在水中,且试管不能接触烧杯底或侧壁 。
(3)晶体与非晶体的判断:在数据或图像中发现某段时间内物质温度不变,则该物质为晶体,该温度为晶体的熔点;否则为非晶体。
43
(4)判断晶体熔化时某时间段的状态。
(5)烧杯口出现“白气”的原因: 水蒸气遇冷液化形成小水滴 。
(6)晶体熔化前后曲线的倾斜程度不同的原因:同种物质在不同状态下的 比热容 不同。
(7)热量的相关计算: Q=cmΔt 。
44
5.实验结论
(1)晶体熔化时需要吸收热量,但温度 保持不变 。
(2)非晶体熔化时需要吸收热量,物质先变软再变稠后变稀,温度一直在 升高 。
45
【实验分层训练】
1.在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中:
46
【基础设问】
(1)图甲实验装置采用“水浴”加热的好处是 _______________。
(2)为完成该实验,除图甲器材外,还需要用到的测量工具是_______。
(3)按图甲实验装置组装器材时,合理的顺序是 ___________(填序号)。
①温度计 ②石棉网 ③装水的烧杯
④酒精灯 ⑤装有固体的试管
使物质均匀受热
停表
④②③⑤①
47
(4)为了使试管中的固体受热均匀,应选择 _______(选填“大颗粒”或“小颗粒”)的固体进行实验。
(5)图乙是根据实验数据绘制的物质熔化时温度随加热时间变化的图像,分析图像可知:①该物质是 _____(选填“晶体”或“非晶体”),熔化过程持续了____min,熔点是_____℃。
②C点物质的状态是 ___________(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
小颗粒
晶体
3
80
固液共存态
48
【能力设问】
(6)烧杯中装有适量的水,其中“适量”指的是_____________________
____________________________。
(7)在物质熔化过程中撤去酒精灯,物质还会继续熔化,原因是_________
____________________________________。
(8)将试管中的物质换成冰,当冰全部熔化成水后,继续用酒精灯不断加
热,试管中的水______(选填“会”或“不会”)沸腾。
既可以浸没试管中的固
体,又能在放入试管后水不溢出
水的温度
高于物质的熔点,物质可以继续吸收热量
不会
49
(9)另一小组在利用相同的器材进行这一实验时,观察到该物质熔化时
温度计的示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是_____(填序号)。
①烧杯中的水过多
②对试管内物质不断搅拌
③温度计的玻璃泡碰到了试管壁
③
50
(10)进一步分析图乙可知:
①B点物质的内能______(选填“大于”“小于”或“等于”)D点物质
的内能。
②若不计热量损失,物质在AB和DE两段吸收的热量分别为Q1和Q2,则
Q1∶Q2= _____。
③AB和DE两段图像的倾斜程度不同,原因是该物质在固态时的比热容
_____(选填“大于”“小于”或“等于”)液态时的比热容。
(11)若实验过程中燃烧了8 g酒精,则8 g酒精完全燃烧放出的热量为
__________J。(酒精的热值为3.0×107 J/kg)
小于
1∶1
小于
2.4×105
51
实验18 探究水的沸腾特点 6年2考
1.实验器材:铁架台、烧杯、温度计、酒精灯、水、石棉网、带孔的硬纸板、停表。
(1)石棉网的作用: 使烧杯底部受热均匀 。
(2)实验器材的组装顺序: 自下而上 。
(3)烧杯上面盖上硬纸板的作用: 减少热量散失,缩短加热时间 。
(4)硬纸板上留有一个小孔的作用: 使烧杯内外气压相同 。
(5)温度计的使用及读数。
52
2.实验装置
53
3.实验步骤
(1)按照实验装置图安装好实验器材。
(2)点燃酒精灯加热,注意观察水温的变化情况。
(3)当水温接近90 ℃时,每隔0.5 min记录一次温度,直至水沸腾后2 min停止读数。
(4)根据记录的实验数据,在坐标纸上绘出水沸腾前后的温度—时间图像。
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 …
温度/℃
54
4.实验分析
(1)缩短加热时间的方法: ①用初温较高的水;②减少水的质量 。
(2)撤去酒精灯后,水未立即停止沸腾的原因: 石棉网的温度高于水的沸点,水可以继续吸收热量 。
(3)水的沸点的判断:水沸腾后保持 不变 的温度。
55
(4)水沸腾前后气泡的特点:沸腾前“上小下大量少”,沸腾时“上大下小量多”。
(5)水的沸点低于100 ℃的原因: 当地气压低于1个标准大气压 。
(6)烧杯口出现“白气”的原因: 水蒸气遇冷液化形成小水滴 。
(7)热量的相关计算: Q=cmΔt 。
5.实验结论:水沸腾过程中 不断吸热 ,温度 不变 。
56
【实验分层训练】
2.图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
57
【基础设问】
(1)水银和酒精是液体温度计常用的测温物质,由表中的数据可知,本实验
应选用_____制作的温度计。
测温物质 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 -39 357
酒精 -117 78
注:在1个标准大气压下
水银
58
(2)组装实验装置时,应当先调整图甲中___(选填“A”或“B”)的高度。
(3)为了顺利完成实验,除图甲所示的器材之外,还需要的测量工具是_____。
(4)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了 _______________
_______。
(5)水沸腾时,杯口附近出现大量的“白气”,“白气”是水蒸气______
(填物态变化名称)的结果。
(6)撤去酒精灯后,水很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要持续_____。
B
停表
缩短加热至沸腾
的时间
液化
吸热
59
【能力设问】
(7)某小组用相同的装置先后做了两次实验,绘制出如图乙所示的a、b两
条图线。由图可知:
①水的沸点是_____℃,沸腾过程中水的温度保持_______。
②若两次实验所用水的质量分别为ma、mb,则ma ___(选填“>”“=”或
“<”)mb。
(8)各实验小组发现,水沸腾时的温度均低于100 ℃,可能的原因是当地
的大气压______(选填“高于”“等于”或“低于”)1个标准大气压。
98
不变
<
小于
60
(9)图A、B是该小组同学在实验中观察到的两种不同的实验现象,其中图
___(选填“A”或“B”)是水沸腾时的情况,气泡内的气体是________(选
填“空气”“氢气”“氧气”或“水蒸气”),气泡上升过程中,所受浮
力 _____(选填“变大”“不变”或“变小”)。
A
水蒸气
变大
61
(10)该小组同学想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做
法 _______(选填“可行”或“不可行”)。
(11)如果用硬纸片将烧杯盖得十分紧密,且纸片上无排气孔,则水的沸点
会 _____(选填“升高”“降低”或“不变”)。生活中的 _______就是
应用这一原理工作的。
(12)由实验可知,用炉火煲汤过程中,可在汤汁沸腾后 _________(选填
“改为小火”或“继续大火”)加热。
不可行
升高
高压锅
改为小火
62
【创新设问】
(13)实验室提供了一块比烧杯口稍大的圆形硬纸板,甲、乙两名同学分别
在硬纸板上剪出小孔,以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中。如图所
示,剪裁合适的是_____,理由是___________________________________
_______。
甲
乙同学剪裁的孔会让温度计玻璃泡碰到
烧杯壁
63
(14)李老师在课堂上给学生进行了图丙的实验演示:水沸腾后把烧瓶从
火焰上拿开,水会停止沸腾。迅速塞紧瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,
如图。烧瓶内的水又重新沸腾,此过程中烧瓶内水蒸气遇冷_____(填物态
变化名称),气压减小,水的沸点_______。
液化
降低
64
(15)照图丁那样做成一个小纸锅,纸锅中装些水,放在酒精灯火焰上加热,
过一会儿水就会沸腾,而纸锅不会燃烧,小组内同学分析后,认为纸锅不会
燃烧的原因是___________________________________________。
水沸腾时,温度不变,且纸的着火点高于水的沸点
65
$$