内容正文:
第三章 物态变化 单元总结 导学案
一、学习目标(简写版)
1. 系统梳理物态变化的六种基本形式(熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华),掌握其定义、条件、吸放热特点及典型实例。
1. 熟练分析晶体与非晶体的熔化、凝固图像,理解沸点、熔点与气压的关系,能运用知识解释生活中的物态变化现象。
1. 提升综合应用能力,结合跨学科实践(如厨房中的物态变化),解决实际问题,明确物态变化在生产生活中的应用价值。
二、学习重难点
重点
1. 六种物态变化的定义、吸放热规律及常见实例辨析。
1. 晶体与非晶体在熔化、凝固过程中的温度变化差异及图像解读。
1. 汽化的两种方式(蒸发与沸腾)的区别,液化的两种方法(降低温度、压缩体积)的应用。
难点
1. 复杂情境中多种物态变化的综合判断与分析(如 “白气” 形成涉及液化,干冰制冷涉及升华和液化)。
1. 结合图像数据,精准分析晶体熔化、凝固的关键节点(如熔点、凝固点、固液共存阶段)。
1. 运用物态变化规律解释生产生活中的复杂现象(如高压锅原理、人工降雨机制),区分易混淆概念(如凝华与凝固、蒸发与沸腾)。
三、知识点自主预习填空
1. 温度与温度计
0. 温度是表示物体______的物理量,常用单位是______(符号______)。
0. 常用温度计的原理是______,使用时要观察______和______,读数时视线与液柱______相平。
0. 体温计的量程是______,分度值是______,其特殊结构______允许离开人体读数,使用前需______。
10. 熔化与凝固
0. 熔化是______态变为______态的过程,需要______热;凝固是______态变为______态的过程,需要______热。
0. 晶体有固定的______(熔化时的温度)和______(凝固时的温度),且二者数值______;非晶体没有固定的熔点和凝固点。
11. 汽化与液化
0. 汽化是______态变为______态的过程,需要______热,包括______(任何温度下液体表面发生)和______(一定温度下液体内部和表面同时发生)两种方式。
0. 液化是______态变为______态的过程,需要______热,方法有______和______。
12. 升华与凝华
0. 升华是______态直接变为______态的过程,需要______热;凝华是______态直接变为______态的过程,需要______热。
0. 干冰制冷、樟脑丸变小是______现象;霜、雾凇、冰花的形成是______现象。
四、知识点讲解与要点剖析
(一)温度与温度计
1. 核心知识
0. 温度是描述物体冷热程度的物理量,摄氏温度(℃)规定:标准大气压下,冰水混合物的温度为 0℃,沸水的温度为 100℃。
0. 常用温度计基于液体热胀冷缩原理制成,使用前需观察量程和分度值,测量时玻璃泡要完全浸入被测物体,读数时视线与液柱上表面相平。
0. 体温计量程为 35℃ - 42℃,分度值 0.1℃,因有缩口可离开人体读数,使用前需用力甩动使水银回玻璃泡。
14. 常考易错点
0. 忽略温度计使用时的 “量程匹配”,如用体温计测量沸水温度(超出量程导致损坏)。
0. 读数时视线未与液柱相平(仰视偏小、俯视偏大),或体温计未甩动直接测量低温物体(示数不变)。
经典例题
下列关于温度计使用的说法正确的是( )
A. 测量液体温度时,温度计玻璃泡可接触容器底
B. 体温计可直接测量沸水温度
C. 读数时,温度计玻璃泡应留在被测液体中
D. 零上温度读数时,不需要关注 “-” 符号,所以可随意读数
解析:A 选项玻璃泡接触容器底会导致测量不准,错误;B 选项体温计量程小于沸水温度(100℃),会损坏,错误;C 选项读数时玻璃泡留在被测液体中是正确操作,正确;D 选项零上温度虽无 “-”,但需准确读数,错误。答案选 C。
变式题
某同学用体温计测量体温,测量前体温计示数为 37.5℃,未甩动直接测量,若被测人体温为 36.8℃,则体温计示数为( )
A. 36.8℃ B. 37.5℃ C. 37.15℃ D. 无法确定
解析:体温计未甩动时,水银柱不会自动下降,测量低于原示数的体温时,示数保持不变。答案选 B。
(二)熔化与凝固
1. 核心知识
0. 熔化:固态→液态,吸热。晶体(如冰、海波)有固定熔点,熔化时温度不变;非晶体(如石蜡、玻璃)无熔点,熔化时温度持续升高。
0. 凝固:液态→固态,放热。晶体有固定凝固点(与熔点相等),凝固时温度不变;非晶体无凝固点,凝固时温度持续降低。
0. 图像解读:晶体熔化图像有水平段(对应熔点,固液共存),非晶体图像为曲线;凝固图像与熔化图像对称,晶体凝固有水平段(对应凝固点)。
16. 常考易错点
0. 误认为 “晶体只要达到熔点就会熔化”(需持续吸热),或 “温度低于凝固点的液体一定会凝固”(需持续放热)。
0. 混淆晶体与非晶体的图像特征,忽略水平段的物理意义(固液共存状态)。
经典例题
下列现象中,属于熔化且吸热的是( )
A. 春天,冰雪消融
B. 夏天,冰棍周围冒 “白气”
C. 秋天,草叶上结霜
D. 冬天,湖水结冰
解析:A 选项冰雪消融是熔化吸热,正确;B 选项 “白气” 是液化放热,错误;C 选项霜是凝华放热,错误;D 选项湖水结冰是凝固放热,错误。答案选 A。
(三)汽化与液化
1. 核心知识
0. 汽化:液态→气态,吸热。
20. 蒸发:任何温度下液体表面发生,缓慢,吸热制冷(如湿毛巾降温)。
20. 沸腾:一定温度(沸点)下,液体内部和表面同时发生,剧烈。沸点与气压有关(气压越高,沸点越高),沸腾需达到沸点且持续吸热。
0. 液化:气态→液态,放热。方法:降低温度(如 “白气” 是水蒸气遇冷液化)、压缩体积(如液化气储存)。
18. 常考易错点
0. 混淆 “蒸发” 与 “沸腾” 的发生条件(蒸发无温度限制,沸腾需达沸点)。
0. 误将 “白气” 归为气态(实际是液态小水滴,水蒸气肉眼不可见)。
经典例题
下列关于汽化的说法错误的是( )
A. 蒸发和沸腾都属于汽化现象
B. 蒸发在任何温度下都能发生
C. 水沸腾时,继续加热,温度会升高
D. 蒸发吸热,可使物体温度降低
解析:A、B、D 选项均正确;C 选项水沸腾时持续吸热但温度不变,错误。答案选 C。
变式题
下列现象中,利用降低温度使气体液化的是( )
A. 火箭燃料采用液态氢和液态氧(通过压缩体积液化)
B. 冬天,呼出的 “白气”
C. 用高压锅煮饭(利用气压升高沸点)
D. 干冰升华吸热使周围水蒸气液化
解析:A 选项是压缩体积液化,错误;B 选项呼出的水蒸气遇冷液化,是降低温度,正确;C 选项与液化无关,错误;D 选项是干冰升华吸热间接使水蒸气液化,本质是降低温度,B 更直接。答案选 B。
(四)升华与凝华
1. 核心知识
0. 升华:固态→气态,吸热。实例:干冰制冷、樟脑丸变小、冰冻衣服变干。
0. 凝华:气态→固态,放热。实例:霜、雾凇、窗玻璃上的冰花、灯泡用久发黑(钨丝先升华后凝华)。
0. 应用:干冰升华吸热使周围水蒸气液化或凝华,用于人工降雨、舞台烟雾。
20. 常考易错点
0. 误将 “冰冻衣服变干” 归为熔化(实际是冰升华),或 “霜的形成” 归为凝固(实际是水蒸气凝华)。
0. 忽略升华与凝华在吸放热方面的应用(如干冰降温是利用升华吸热)。
经典例题
下列现象中,属于凝华的是( )
A. 初春,河面上的冰化成水
B. 盛夏,冰棍周围冒 “白气”
C. 深秋,草叶上出现霜
D. 严冬,户外的雪人逐渐变小
解析:A 选项是熔化,错误;B 选项是液化,错误;C 选项霜是水蒸气凝华,正确;D 选项是升华,错误。答案选 C。
变式题
用久的灯泡内壁会发黑,这是因为钨丝发生了( )
A. 熔化和凝固 B. 汽化和液化 C. 升华和凝华 D. 汽化和凝固
解析:钨丝高温下升华成钨蒸气,遇冷在灯泡内壁凝华成固态钨,导致发黑。答案选 C。
五、效果检测(判断正误)
1. 0℃的冰比 0℃的水温度低。( )
1. 晶体熔化时吸热,温度保持不变,非晶体熔化时不吸热。( )
1. 蒸发和沸腾都是汽化现象,都需要吸热。( )
1. 冬天窗户玻璃上的冰花是水蒸气凝固形成的。( )
1. 干冰升华吸热,可用于人工降雨,此过程涉及升华和液化(或凝华)两种物态变化。( )
六、思维导图
七、归纳总结
1. 物态变化是物质在固、液、气三种状态间的转化,共六种基本形式,遵循 “熔化、汽化、升华吸热;凝固、液化、凝华放热” 的规律。
1. 晶体与非晶体的核心区别是有无固定熔点(凝固点),其熔化、凝固图像是判断依据(晶体有水平段)。
1. 汽化的两种方式(蒸发、沸腾)在发生条件、剧烈程度上有差异,液化的两种方法在生活中应用广泛(如冰箱制冷、液化气储存)。
1. 升华和凝华虽不经过液态,但在自然现象和科技应用中常见(如人工降雨、舞台效果),需结合实例理解其吸放热作用。
8、 课后作业
一、单选题
1.周末,小明在家给爸爸烧水泡茶。如图所示,壶嘴上方“白气”的形成中发生的物态变化是( )
A.升华 B.熔化 C.液化 D.凝华
2.5月21日为“国际茶日”,茶叶制作过程包括采摘、杀青、揉捻、焙干等。焙干是指对茶叶进行烘干,此过程中发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.熔化 D.升华
3.岑参的《白雪歌送武判官归京》中有如下描述:“北风卷地白草折,胡天八月即飞雪。忽如一夜春风来,千树万树梨花开。”关于降雪的物态变化,下列说法正确的是( )
A.熔化 B.凝固 C.液化 D.凝华
4.“万里舒霜合,一条江练横”出自唐代诗人李白的《雨后望月》,这句诗描绘了一幅壮阔的雨后月夜景象。其中霜的形成属于( )
A.汽化 B.液化 C.凝固 D.凝华
5.如图物态变化的实例中,属于凝华的是( )
A.山上的“白雾” B.铜水铸造青铜器
C.深冬树枝上的“霜” D.冰正在减少
二、多选题
6.“二十四节气”是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。如图四个节气中会出现的现象,不属于凝华的是( )
A.雨水 B.白露
C.霜降 D.大雪
7.下列关于物态变化现象的描述,正确的是( )
A.深秋的霜是由空气中的水蒸气凝华而来
B.清晨的雾是由水蒸发而来
C.衣柜里的樟脑丸变小,是汽化现象
D.刚出冰柜的雪糕周围出现“白汽”,是液化现象
8.如图所示,干冰(固态CO2) 常温下易升华,所以常被用来营造舞台上“烟雾”缭绕的仙境效果。下列说法中正确的是( )
A.烟雾是水蒸气 B.烟雾是CO2气体
C.干冰升华过程中吸收了热量 D.烟雾是液化形成的
三、填空题
9.《寒夜》中“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,说明茶文化在我国源远流长。煮茶时满屋能闻到茶香,壶嘴处能看到大量“白气”,这里的“白气”是由水蒸气 (填物态变化名称)形成的小水珠。
10.《中国诗词大会》深受观众背睐。白居易的《问刘十九》“晚来天欲雪,能饮一杯无?”诗句中“雪”的形成是 (填物态变化名称)现象。
11.有一种新型黑色碳粉材料。在激光的照射下,纸张上的黑色碳粉直接 为碳蒸气,字迹消失。再经过特殊冷却装置,碳蒸气直接 成碳粉。纸张和碳粉可以重复使用,有效节约资源。(两空均填物态变化名称)
12.如图所示,温度计的示数为 ℃。
四、实验题
13.在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中:
(1)如图甲所示,在组装实验装置的过程中,应先调整 (选填“A”或“B”)部分;从水温达到90℃开始,小波每隔1min记录一次温度,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(2)小波根据实验数据,作出了水沸腾前后水温随时间变化的图象,如图丙。由图象可知:水沸腾时,不断吸热,温度 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
14.在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验中,某组同学用如图甲所示的实验装置进行了实验;
(1)按图甲组装器材的过程中,若温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,应将 (选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)如图乙所示,同学们观察到水沸腾时形成的大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中。由此可见,沸腾是液体内部和表面同时发生的 (选填“剧烈”或“缓慢”)汽化现象。水沸腾后停止加热一段时间,水 (选填“会”或“不会”)继续汽化。
试卷第1页,共3页
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九、答案与解析
(一)自主预习填空答案
1. 冷热程度;摄氏度;℃;液体热胀冷缩;量程;分度值;上表面;35℃-42℃;0.1℃;缩口;甩动
1. 固;液;吸;液;固;放;熔点;凝固点;相等
1. 液;气;吸;蒸发;沸腾;气;液;放;降低温度;压缩体积
1. 固;气;吸;气;固;放;升华;凝华
(二)效果检测答案及解析
1. ×。0℃的冰与 0℃的水温度相同,冷热程度一致。
1. ×。非晶体熔化时也需要吸热,只是温度持续升高。
1. √。蒸发和沸腾均属于汽化,都需要吸收热量。
1. ×。冰花是水蒸气直接凝华形成的,不是凝固。
1. √。干冰升华吸热使水蒸气液化或凝华成小水滴、小冰晶,形成降雨,涉及升华和液化(或凝华)。
(3) 课后作业答案及解析
1.C
【详解】烧水泡茶时,壶嘴上方“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】汽化是物质从液态变为气态的过程,焙干过程中,茶叶中的水分受热变成水蒸气散发到空气中,是液态水变为气态水蒸气,属于汽化现象,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】雪是空气中水蒸气在极低的温度中遇冷直接变成的小冰晶,属于凝华现象,故ABC错误,D正确。
故选D。
4.D
【详解】物质由气态直接变成固态的过程叫凝华,霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.C
【详解】A.山上的“白雾”是空气中的水蒸气遇冷液化的水珠,故A不符合题意;
B.铜水铸造青铜器,由液态变成固态,是凝固现象,故B不符合题意;
C.深冬树枝上的“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华成的固态冰,故C符合题意;
D.冰正在减少,是因为固态的冰吸热升华成水蒸气散失到空气中,故D不符合题意。
故选C。
6.AB
【详解】A.雨是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠,故A符合题意;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B符合题意;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C不符合题意;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故D不符合题意。
故选AB。
7.AD
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶而形成的,故A正确;
B.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故B错误;
C.放在衣柜里的樟脑丸变小是固态的樟脑丸直接变成气体,属于升华现象,故C错误;
D.冰柜中刚拿出的雪糕周围会出现“白汽”是空气中的较热的水蒸气遇到雪糕周围较冷的空气,放热液化形成的,故D正确。
故选AD。
8.CD
【详解】“烟雾”的形成原理是干冰升华吸热,空气中的水蒸气遇冷液化成小液滴。
AB.舞台烟雾是由于干冰升华,从周围空气中吸热,使周围温度降低,空气中水蒸气遇冷液化成小水滴,漂浮在舞台上,形成烟雾,故A错误,B错误;
C.干冰升华,是一个吸热过程,故C正确;
D.烟雾的形成属于液化,是一个放热过程,故D正确。
故选CD。
9.液化
【详解】壶嘴处的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,是气态变为液态,属于液化这一物态变化类型。
10.
凝华
【详解】诗句中的“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,所以“雪”的形成是凝华现象。
11. 升华 凝华
【详解】[1][2]物体由固态变为气态的物态变化是升华,物体由气态变为固态的物态变化是凝华。新型黑色碳粉材料。在激光的照射下,纸张上的黑色碳粉直接升华为碳蒸气,字迹消失。再经过特殊冷却装置,碳蒸气直接凝华成碳粉。
12.34
【详解】温度计的分度值为1℃,温度计的示数向上是增大的,所以为零上,示数是34℃。
13.(1) A 91
(2)不变
【详解】(1)[1]在实验中需要用酒精灯的外焰加热,自下而上的安装实验器材,所以应先确定铁圈A的高度。
[2]温度计的分度值是1℃,所以其温度为91℃。
(2)由图象可知,水沸腾时,不断吸热,温度不变。
14.(1)A处向上
(2) 剧烈 会
【详解】(1)若温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,应将A处向上调整,若将B处向下调整,则不能保证用酒精灯外焰加热。
(2)[1]沸腾时,可以看到液体内部和表面都产生了大量的气泡,沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
[2]水沸腾后停止加热一段时间,水不会沸腾,但是会以蒸发的形式发生汽化现象。
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