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授课人:XXXX
第四讲 物态变化
物理·安徽中考
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中考考点解读
重点难点突破
实验核心讲练
中考真题体验
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中考考点解读
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重点难点突破
物态变化及其吸放热的判断
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温度—时间图像的理解
【解题思路】对于此类图像题,应先明确横、纵坐标轴及各关键点所代表的物理意义,判断图像属于哪种类型,然后再结合相关知识解题。
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实验核心讲练
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【实验数据分析】
(6)同学A记录了冰熔化实验过程的数据,如下表。从表格中看出,存在的问题是 。
(7)探究“冰的熔化”过程中,同学B发现冰熔化过快,为了控制冰的熔化速度,应采取的措施是 。(写出一条即可)
记录时间间隔较长,冰熔化过程记录的次数较少,不能体现实验的普遍规律
移去酒精灯(合理即可)
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时间/min 0 3 6 9 12 15 18 21 27
冰的温度/℃ -23 -13 -3 0 0 2 7 12 17
冰的状态 固态 固液共存 液态
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①根据表中数据,请在图丙中描点连线画出水沸腾前后温度随时间变化的图像。
②根据表中数据和图像可知:水的沸点为 98 ℃,当地气压 低于 (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
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加热时间/min 0 1 2 … 14 15 16 17 18
食用油温度/℃ 26 38 50 … 194 199 199 199 199
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中考真题体验
物态变化的辨识及应用
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晶体的熔化特点
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物态变化的实验探究
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温度和温度计(10年未考)
温度
定义
物理学中,温度是用来表示物体① 冷热程度 的物理量
单位
国际单位是开尔文,简称开,符号为K。常用单位是摄氏度,符号为② ℃
摄氏
温度
把在标准大气压下③ 冰水混合物 的温度定为0℃,④ 沸水 的温度定为100℃;0℃和100℃之间分成100个等份,每个等份代表1℃
实验室常用
温度计
原理
液体的⑤ 热胀冷缩
使用
方法
(1)估:估测待测物体的温度
(2)选:选择合适的温度计,注意待测物体的温度不能超过⑥ 量程
(3)看:看清温度计的⑦ 量程 和⑧ 分度值
(4)放:玻璃泡⑨ 全部浸入 待测物体中,不能碰到⑩ 容器壁或容器底
(5)读:待温度计的示数 稳定 后再读数;读数时玻璃泡要继续留在待测物体中,视线要与液柱的液面 相平
温度计的读数不需要估读。
(6)记:正确记录测量的温度,注意不要漏掉 单位
体温计
用于测量人体的温度,能离开人体读数;每次使用前,应将水银甩回玻璃泡内。常用体温计的量程为⑭ 35~42 ℃,分度值为 0.1 ℃ 不甩:只升不降,高准低不准!
1.体温计可以用来测量冰水混合物的温度。(×)
2.体温计在使用前,要用力甩几次。(√)
3.0℃的水和0℃的冰,两者温度是不同的。(×)
4.人体正常的体温约为35℃。(×) 37℃
熔化和凝固(10年7考)
晶体
非晶体
定义
熔化时有固定温度(熔点)的固体
熔化时没有固定温度的固体
熔化条件
(1)温度达到 熔点
(2)继续吸热
持续吸热
凝固条件
(1)温度达到 凝固点
(2)继续放热
持续放热
熔化过程
吸收热量,温度不变,物质处于 固液共存 态
吸收热量,温度上升,物质先变稀,最后成为液体
凝固过程
放出热量,温度不变,物质处于固液共存态
放出热量,温度下降,物质先变稠,最后成为固体
续表
晶体
非晶体
熔化图像
凝固图像
实例
海波、冰、石英、水晶、食盐、明矾、萘、各种金属等
松香、石蜡、玻璃、沥青、蜂蜡等
记忆口诀:玻(玻璃)沥(沥青)吃香(松香)喝辣(石蜡、蜂蜡)。
汽化和液化(10年2考)
1.汽化的两种方式 液体沸腾有两个必要条件,达到沸点和继续吸热,当两个
条件同时具备时,液体才可沸腾
蒸发
沸腾
不同点
发生条件
在任何温度下
达到 沸点 ,持续吸热,但温度不变
剧烈程度
缓慢
剧烈
影响因素
温度、表面积、空气流速等
供热快慢、大气压的高低
相同点
都是⑳ 汽化 现象,都需 吸收热量
2.液化的两种方式
液化的两
种方式
降低 温度
在一定温度下, 压缩 体积
升华和凝华(10年1考)
升华
凝华
定义
物质由 固态 直接变成 气态 的过程
物质由 气态 直接变成 固态 的过程
吸(放)热
吸热
放热
生活实例
樟脑丸变小;寒冬,雪人变小;干冰变成二氧化碳气体等
冬天,气温在0℃以下时,水蒸气变成霜、雪、雾凇等
六种物态变化及其吸、放热规律
【方法指导】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质分别处于什么状态。汽化、熔化、升华要吸热,液化、凝固、凝华会放热。也可以这样记忆:相对来说笔画少的要吸热,笔画多的就要放热。
日常生活中有很多热现象,根据物理知识回答下列问题:
(1)写出水循环过程中的物态变化名称和吸、放热情况。(第一空填物态变化类型,第二空填“吸热”或“放热”)
冰的形成: 凝固 、 放热 ;
雾和露的形成: 液化 、 放热 ;
霜、雪、雾凇的形成: 凝华 、 放热 。
(2)“白气”辨析:水蒸气是看不见的,我们看见的“白气”不是气体状态的水蒸气,而是液体状态的小水滴,它是水蒸气放热 液化 (填物态变化名称)形成的。下列现象中的“白气”不是由水蒸气液化形成的是 ⑤⑥ (填序号)。
①烧开水的水壶壶嘴冒出的“白气” ②打开电冰箱的门,从冰箱中“流出”的“白气” ③去掉雪糕的包装纸,从雪糕上冒出的“白气” ④火箭发射时周围出现大量“白气” ⑤喷雾器喷出的“白气” ⑥超声波加湿器可以喷出大量低温“白气”
(2024广安)赏中华诗词,寻文化基因,悟生活之理。对下列诗词所蕴含的热现象,分析正确的是 ( C )
A.“北国风光,千里冰封,万里雪飘”,水凝固成冰的过程会放热,温度降低
B.“风雨送春归,飞雪迎春到”,雪的形成是升华现象
C.“一夜新霜著瓦轻,芭蕉新折败荷倾”,霜的形成是凝华现象
D.“青青园中葵,朝露待日晞”,露的形成需要吸热
下图所示的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 ( D )
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10min时是固态
D.甲在ab段不断吸热
下图所示的是某同学探究水沸腾时温度变化的特点时作出的温度与时间的关系图像。由图像可知,水的沸点是 97 ℃,实验地点的大气压 低于 (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
探究固体熔化时温度的变化规律(10年1考)
【设计与进行实验】
1.实验装置(如右图所示)
2.主要实验器材及作用
(1)测量工具:温度计、停表(或秒表)。
(2)玻璃棒搅拌的作用:使固体受热均匀。
(3)陶土网的作用:使烧杯底部受热均匀。
3.实验器材的组装顺序:自下而上,先确定装置下方器材的位置。
2.主要实验器材及作用
(1)测量工具:温度计、停表(或秒表)。
(2)玻璃棒搅拌的作用:使固体受热均匀。
(3)陶土网的作用:使烧杯底部受热均匀。
3.实验器材的组装顺序:自下而上,先确定装置下方器材的位置。
4.实验操作及注意事项
(1)选用较小固体颗粒的原因:①固体小颗粒受热更均匀;②温度计玻璃泡能与小颗粒接触更充分,测得的温度更准确。
(2)水浴法加热的优点:①被加热的固体小颗粒受热均匀;②固体小颗粒温度上升较慢,便于记录各个时刻的温度。
(3)试管插入水中的位置要适当:①试管装有固体的部分要完全浸没在水中;②试管不接触烧杯的壁或底。
(4)烧杯中水量要求:①不宜过多,避免加热时间过长,能够浸没试管中固体即可;②不宜过少,避免试管装有固体的部分未全部浸没在水中,导致固体受热不均匀。
【实验结论】
1.晶体在熔化过程中,不断吸热,但温度不变。
2.非晶体在熔化过程中,不断吸热,温度上升。
【交流与反思】
1.烧杯口的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
2.冰熔化后继续加热,试管内熔化形成的水不会沸腾。原因是试管中的水与烧杯中的水没有温度差,试管内的水温度达到沸点后不能从烧杯内的水中继续吸热。
1.图甲所示的是小明同学探究“固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)实验室常用温度计是利用液体的 热胀冷缩 性质制成的,图乙中温度计显示的是固体某时刻的温度,它的示数是 -7 ℃。
(2)每隔1min记录一次物质的温度及状态,作出图丙所示的温度随时间变化的图像。由图像可知,该物质是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),在第5min时,该物质处于 固液共存 (选填“固”“液”或“固液共存”)态。
(3)该物质在熔化过程中的特点是:持续吸热, 温度不变 。
【器材选择】
(4)器材组装过程中,为确保能用酒精灯外焰加热,提高效率,A、B、C三个装置应先安装 A 装置。
(5)实验中,用烧杯中的热水加热试管中的物质,这种加热方法叫做水浴法。这样做不但能使试管中的物质 均匀受热 ,而且物质的温度上升速度较 慢 (选填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度。
【实验拓展】
(8)某同学用同样多的纯水、淡盐水、浓
盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些
冰弄碎放入试管中,在冰块中插入温度计,每隔
0.5分钟记录一次温度计的示数,在相同条件下测
量三者的温度变化,得到图丁所示的三条温度随
时间变化的关系曲线(纯冰对应曲线①,淡盐冰
对应曲线②,浓盐冰对应曲线③)。根据图丁可知:
A.晶体熔化时的特点:吸收热量,温度不变,内能 增加 (选填“增加”“减少”或“不变”)。实验中淡盐冰的熔点是 -3 ℃,对应淡盐水的凝固点是 -3 ℃。
B.在水中加盐,可以 降低 (选填“提高”或“降低”)水的凝固点;在冰雪覆盖的道路上撒盐,可使冰雪更 易 (选填“难”或“易”)熔化。
C.将装有0℃的冰水混合物的试管放在正处在熔化过程中的浓盐冰混合物中,试管中冰的质量将 增加 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
探究水在沸腾前后温度变化的特点(10年未考,2022年版课标要求学生必做实验)
【设计与进行实验】
1.主要实验器材(如右图):温度计、停表、烧杯、
酒精灯、硬纸盖等。
2.器材组装顺序:自下而上。
3.硬纸盖的作用:减少热量损失,缩短加热时间。
【分析与论证】
1.通过气泡的变化判断液体所处的状态:沸腾前只有少量气泡,且气泡在上升的过程中逐渐变小;沸腾时有大量的气泡,且气泡在上升的过程中逐渐变大。
2.验证水在沸腾过程中持续吸热的方法:停止加热,观察水能否继续沸腾。
3.水沸腾的条件:达到沸点,继续吸热。
4.烧杯口处产生的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
5.撤去酒精灯,水未立即停止沸腾的原因:陶土网的温度高于水的沸点,水会继续吸热。
【实验结论】水沸腾时,持续吸热,温度保持不变。
【合作与交流】
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;(3)调大酒精灯火焰。
2.沸点与气压的关系
(1)水的沸点低于100℃的原因:当地大气压低于标准大气压。
(2)水的沸点高于100℃的原因:杯口纸盖密封较严,导致烧杯内的气压高于标准大气压。
3.被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤更严重,是因为水蒸气液化要放热。
2.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中:
(1)图甲中,此时水的温度为 96 ℃。安装实验装置时,合理的安装顺序是 BDAC (填字母)。
A.烧杯和水 B.酒精灯
C.铁杆B和温度计(含带孔的纸盖) D.铁圈A和陶土网
(2)图乙中 b (选填“a”或“b”)表示的是水沸腾时气泡上升的情况,气泡内是 水蒸气 (选填“空气”或“水蒸气”)。
(3)实验中,用如下表格记录了水的温度随加热时间变化的数据。
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
温度/℃
94
95
96
97
98
98
98
【器材选择】
(4)①实验室现有水银温度计(量程为-20℃~120℃)、酒精温度计(量程为-80℃~60℃)、体温计、寒暑表等不同种类的温度计,本实验应选用的温度计是 水银温度计 。
②除温度计外,还需要的测量工具是 停表(秒表) 。
③实验时,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了 缩短加热时间 。
【实验结论】
(5)图丁是实验小组根据实验数据绘制的水的沸腾图像。根据图像可以得出水沸腾时的特点是 温度不变 。
【实验推理】
(6)图丁中a、c是两组同学根据实验数据绘制的水的温度随时间变化的图像。他们绘制的沸腾图像不同的原因可能是 水的质量不同 。
【实验现象分析与论证】
(7)实验结束,撤掉酒精灯后,发现水还能沸腾一会儿。原因可能是 陶土网的温度高于水的沸点,水会继续吸热 。
【拓展实验】
(8)在烹饪过程中,我们经常会遇到这样的现象:当热油锅中不小心溅入冷水时,油会迅速溅出,从而对周围的人造成烫伤。某同学猜想这种现象的出现是由水的沸点低于油的沸点导致的。为此他设计了如图戊所示装置来测量某食用油的沸点,记录数据如下表所示。
①该食用油的沸点是 199 ℃;当热油锅中不小心溅入冷水时,油会迅速溅出的原因是水的沸点远 低于 油的沸点,导致水迅速 汽化 (填物态变化名称)产生大量水蒸气,推动油滴溅出。
②根据此实验结论,给家人提出一条在烹饪时的安全建议: 油下锅之前,请将锅里的水擦干 。
1.(2022安徽题2)我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固钝铁柄勺从嘴受注”(如下图)这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是 熔化 。
2.(2021安徽题1)在我国祝融号火星车的顶部,有一个叫集热窗的装置,里面装有一种叫正十一烷的物质。这种物质在白天温度高时为液态,夜间温度低时会 凝固 (填物态变化名称)放热,从而起到控温作用。
3.(2020安徽题1)冬天,从寒冷的室外走进温暖的室内时,眼镜片上会出现水雾;夏天,从电冰箱里取出一瓶饮料,饮料瓶上会出现许多小水珠。这些都是物态变化中的 液化 现象。
4.(2017安徽题3)当晶体被加热时,其分子运动更加剧烈,分子间的束缚随之减弱,以致有的分子能较自由地“游动”,呈流动性。其宏观表现就是晶体的 熔化 (填物态变化名称)。
5.(2024安徽题12)我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法。先后用泥土制作“模骨”,“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”,在油蜡上刻上各种图案(如下图),然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后,“外施火力炙化其中油蜡”,油蜡流出形成空腔,在空腔中倒入铜液,待铜液冷却后,“钟鼎成矣”。下列说法正确的是 ( C )
A.“炙化其中油蜡”是升华过程
B.“炙化其中油蜡”是液化过程
C.铜液冷却成钟鼎是凝固过程
D.铜液冷却成钟鼎是凝华过程
6.(2017安徽题11)冬季,在家里洗澡时会发现浴室墙壁上的镜子很快模糊起来,洗澡结束一段时间后,镜子又变得清晰。这个过程发生的物态变化是 ( A )
A.热水的汽化、水蒸气在镜面上的液化、镜面上水滴的汽化
B.热水的汽化、水蒸气在附近空气中的凝华、冰晶的熔化和水滴的汽化
C.热水的汽化、水蒸气在镜面上的凝华、镜面上冰晶的升华
D.热水的汽化、水蒸气在镜面上的凝华、镜面上冰晶的熔化和水滴的汽化
7.(2015安徽题11)利用干冰(固态二氧化碳)进行人工降雨的主要过程是:干冰在高空中直接变成气体,高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶,冰晶下落时变成雨。以下分析错误的是 ( B )
A.干冰直接变成气体是升华过程
B.干冰直接变成气体是放热过程
C.水蒸气直接变成冰晶是凝华过程
D.冰晶下落时变成雨是吸热过程
8.(2018安徽题14)下图所示的是某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据图像,下列判断正确的是 ( B )
A.该物质熔化过程持续了25min
B.该物质是晶体,熔点为80℃
C.在第30min,该物质处于固液共存态
D.在第10min到第25min之间,因为温度
不变,所以物质不吸收热量
9.(2023安徽题18)某小组加热一杯冰水混合物,探究其温度变化的特点,根据测量数据在下图所示的坐标纸上描出了相应的点。
(1)请把图上的点连接起来,作出温度随时间变化的图像。
(2)实验表明:在冰熔化过程中,冰水混合物的温度 保持不变 (选填“保持不变”或“不断上升”)。
$$