内容正文:
第十三章 温度与物态变化
第十三章 温故
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第十三章 温故
知识清单
2
冷热程度
标准大气压
热胀冷缩
量程
浸没
壁
底部
稳定
相平
细弯管
固
液
液
气
蒸发
沸腾
降低温度
压缩体积
固
气
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重难点解读
3
吸
不变
达到熔点
放
不变
达到凝固点
吸
不断升高
放
不断下降
汽化
温度
表面积
流动的快慢
汽化
沸腾
温度
吸
不变
温室
污染
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重难点解读
4
第十三章 温故
重难点解读
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重难点1 物态变化
1. 辨别物态变化及其吸放热情况
本章共学习了六种物态变化,其过程及吸放热情况如图13-1所示,
先判断物质的初状态和末状态,根据定义辨别物态变化的种类及其吸放
热情况。注意掌握“两个区别”“两类过程”和“三个条件”。#1.1
图13-1
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(1)两个区别
①晶体与非晶体的区别:晶体有确定的熔化温度(或凝固温度),
即熔点(或凝固点),非晶体既没有确定的熔化温度(熔点),也没有
确定的凝固温度(凝固点)。
②蒸发与沸腾的区别:蒸发只发生在液体表面,任何温度下都能发生;
沸腾发生在液体表面和内部,在特定温度下(温度达到沸点)才能发生。
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(2)两类过程
①吸热过程:物质从不太活泼的状态变化到更活泼状态的过程,或
构成物质的分子排列由“密”变“疏”的过程,如熔化、汽化、升华。
②放热过程:物质从活泼的状态变化到不活泼状态的过程,或构成
物质的分子排列由“疏”变“密”的过程,如凝固、液化、凝华。
(3)三个条件
①晶体熔化的条件:温度达到熔点,继续吸热。
②液体凝固形成晶体的条件:温度达到凝固点,继续放热。
③液体沸腾的条件:温度达到沸点,继续吸热。
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2. 水的三态变化
自然界中的水处于不断运动和相互转化循环之中,水在自然界中有
许多“化身”——云、雨、雹、雪、露、霜、雾等,它们的形成与水的物
态变化和温度密切相关,其变化关系如图13-2所示。#2.1
图13-2
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图13-3
例1 固态、液态和气态是物质常见的三种状态。如图13-3
所示,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间
转化。下列说法正确的是( )。
A.甲为固态,甲至乙是熔化过程 B.乙为气态,乙至丙是凝华过程
C.丙为液态,乙至丙是熔化过程 D.丙为气态,丙至甲是液化过程
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【答案】B
图13-3
【解析】由题图可知,丙到甲吸热,甲到乙吸热,则丙为固态,甲为液
态,乙为气态;甲到乙是汽化过程,需要吸热;乙到丙是凝华,会放热;
丙到甲是熔化过程,需要吸热。
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针对训练
1.[传统文化] 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。关于下列节气涉及的物态变化,下列说法正确的是( )。
B
A.“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B.“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C.“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D.“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
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2.下列关于物态变化及其吸、放热的叙述中,正确的是( )。
C
A.北方冬天洁白的雾凇的形成是凝华现象,吸收热量
B.利用干冰防止食物腐烂变质是汽化现象,吸收热量
C.夏天往饮料里加冰块,利用了冰块熔化时吸热的特点
D.开水壶的壶口周围出现的“白气”是汽化现象,放出热量
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重难点2 物态变化中的温度—时间图像
图13-4
1.图像判断
(1)熔化和凝固图像的判断:熔化
图像温度整体呈上升趋势(图13-4甲
和乙),凝固图像温度整体呈下降趋
势(图13-4丙和丁)。
(2)液体沸腾的温度—时间图像判断:图像先呈上升趋势,然后
始终平行于时间轴。
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2.晶体和非晶体的判断
(1)晶体有熔点和凝固点,它在熔化和凝固过程中温度不变,故在熔化或凝固图像中有一段平行于时间轴的线段(图13-4甲和图13-4丙中的 )。
(2)非晶体没有熔点和凝固点,它在熔化或凝固图像中没有平行于时间轴的线段。
图13-4
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3. 判断物质的熔点和熔化时间及沸腾的特点和沸点
(1)在晶体熔化图像中,温度不变时对应的温度即为熔点,平行
于时间轴所对应的线段就是熔化的过程,所用时间即为熔化时间。
(2)在液体的沸腾图像中,有一段与时间轴平行的直线,它代表
液体已经沸腾,对应的温度即为此时液体的沸点。
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例2 镓是一种在半导体、光伏领域不可或缺的稀有金属。把 的固态
镓放入如图13-5甲所示的装置中进行加热,水的温度恒定为 ,测得
镓的温度随时间的变化图像如图13-5乙所示,第 时,镓已完全变
成了液态。下列说法正确的是( )。
图13-5
A.镓的熔点为
B.镓的沸点为
C.镓在熔化的过程中温度一直在升高,是非晶体
D.镓熔化用时 ,此过程中既不吸热也不放热
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图13-5
【解析】由题图乙可知, 是镓的熔化
时间,共 ,镓熔化时吸收热量但温度保持
不变,这个不变的温度即为镓的熔点,故A
正确,D错误。由题意知,给镓加热的水的温度
【答案】A
恒定为,镓的温度达到 时,与水的温度相同,温度不再升高,
但不能判断此时镓的温度是否达到沸点,故B错误。镓在熔化的过程中,
吸收热量,温度不变,是晶体,故C错误。
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针对训练
3.小明参观蜡像馆时,了解到手掌模型的制作过程:先将石蜡加热熔化,
将手掌放到蜡液里面浸一下使手的表面涂满蜡液,再经过特殊工艺冷凝、
脱模即可。在下列温度—时间图像中,能正确描述蜡在整个过程中温度
变化的是( )。
A. B. C. D.
【解析】蜡是非晶体,没有熔点和凝固点,熔化时温度不断上升,凝固
时温度不断下降。
B
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4.如图13-6所示,甲、乙分别是酒精在1个标准大气压下熔化和沸腾时温
度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )。
图13-6
A.固态酒精是非晶体
B.在 时,酒精可能处于液态
C.酒精温度计可以用来测量沸水的温度
D.酒精沸腾时吸热,温度不断升高
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20
图13-6
【解析】由题图甲可知,固态酒精在
时吸热,但温度不再升高,说明该
物质具有熔点,因此固态酒精属于晶体,A
错误。在 时,酒精的温度达到熔点,
【答案】B
但在熔化的整个过程中物质可能为固态,也可能为液态,还可能为固液
共存状态,故B正确。由题图乙可知酒精的沸点为 ,低于1个标准
大气压下水的沸点,故不能用酒精温度计来测量沸水的温度,C错误。
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21
实验 探究水沸腾前后温度变化的特点
实
验
方
法 (1)测量多组数据寻找规律:
①按照实验装置图将实验器材组装起来
②点燃酒精灯开始加热,观察水中产生气泡的特
点
③待水温接近时,每隔 记录一次温
度,直至水持续沸腾几分钟为止
(2)图像法处理数据:作出水沸腾时温度和时间
的关系曲线,分析实验现象和图像,得出结论 实验装置图
__________________________________
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注
意
事
项 (1)实验中需要用到的测量仪器:温度计和停表
(2)组装顺序:遵循由下到上的顺序,即先放置酒精灯,接着根
据酒精灯火焰的高度安装铁圈和石棉网,然后放置装水的烧杯,
最后安装温度计(玻璃泡全部浸入到水中,但不能碰到试管的底
部和侧壁)
(3)烧杯内水的质量要合适,水过多则实验时间较长,且沸腾时
水易溅出;水过少则实验时间过短(实验数据较少而难以发现规
律),甚至影响温度的测量
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续表
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实
验
结
论 (1)水沸腾前后温度变化的特点:水沸腾时吸热,但温度保持不
变
(2)水沸腾前后气泡的特点:水在沸腾前产生少量气泡,且气泡
由下至上越来越小,如图甲所示;水在沸腾后产生大量气泡,且
下面的小而上面的大,如图乙所示
_______________________________________________
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续表
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24
评
估
交
流 (1)实验中测得沸点不是 的可能原因:①当地大气压低于1
个标准大气压; ②杯口的纸片密封较严时,烧杯内的气压高于1
个标准大气压;③水中有杂质、温度计的示数不准确等
(2)不同小组加热水至沸腾所需时间不同的可能原因:水的质
量、初温及酒精灯火焰大小不同
(3)水沸腾时,撤去酒精灯后水未立即停止沸腾的原因:石棉网
和玻璃杯底部的温度高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底部
吸收热量
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续表
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重难点解读
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深
入
拓
展 缩短加热水至沸腾所需时间的方法:①适当减少水量;②可用初
温较高的水进行实验;③适当加大酒精灯的火焰;④烧杯上加
盖,减少热量散失
. .
. .
续表
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26
例 小明做“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验。
图13-7
(1)小军安装的实验装置如图13-7甲所示,其中
错误之处是____________________________。
温度计的玻璃泡接触烧杯底部
【解析】在使用温度计测量液体温度时,玻璃泡不能碰到杯壁和杯底,
图中温度计的玻璃泡碰到了烧杯的底部。
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27
(2)小军改正错误后,发现从开始加热到水沸腾所用的时间过长。为
缩减加热时间,下列做法不可行的是( )。
B
A.加大酒精灯火焰 B.增加烧杯中水量
C.用初温较高的水 D.给烧杯加盖
【解析】增加烧杯中水量,反而会增大加热时间。
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28
(3)实验中应通过观察______(选填“温度”或“气泡”)变化情况来判
断水是否沸腾。
气泡
【解析】水沸腾时,水中的气泡在上升过程中体积逐渐变大,实验中根
据烧杯中气泡的变化判断水是否沸腾。
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(4)当水温上升到时,每隔 读取一次温度计的示数,直到
水沸腾,其数据记录如下表所示。请根据表中记录的数据在图13-7乙中
绘制水沸腾时温度与时间的关系的图像。
时间/ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
温度/ 90 92 94 96 98 98 98 98
【解析】先根据数据描点,然后用两条线段将这些点连接起来。
图13-7
解:如答图13-1所示
答图13-1
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30
(5)由图像可知:水在沸腾过程中需要吸收热量,水的温度______
(选填“升高”“降低”或“不变”),水的沸点为____ 。
不变
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【解析】由图像可知:水在沸腾过程中需要吸收热量,水的温度不变,
这个不变的温度即为沸点,可知沸点为 。
答图13-1
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某实验小组探究“水沸腾前后温度变化的特点”,实验装置如图13-8甲所示。
图13-8
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(1)固定夹、的高度都要适当,固定夹 高度“适当”的标准是温度
计的玻璃泡和水__________,且不能碰到烧杯底和烧杯壁。
充分接触
图13-8
【解析】固定温度计的高度要满足条件:温度计的玻璃泡和水充分接触,
且不触烧杯底或烧杯壁。
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33
(2)实验开始时,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
图13-8
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(3)实验过程中,观察到水中的气泡情况如图13-8乙所示,水继续
______(选填“吸热”或“放热”),温度计的示数将______。
吸热
不变
图13-8
【解析】由题图乙可知,气泡在上升过程中体积逐渐变大,表明水处于
沸腾状态,水继续吸收热量,温度不变。
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(4)图13-8丙是两名同学根据各自实验数据绘制的水温随时间变化的
图像,他们选用的实验装置和水量都相同,则图像不同的原因是水的
______(填物理量)不同。
图13-8
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【解析】由题丙可知,时,图线的起始温度比图线 的起始温度
高,且图线 到达沸腾用的时间较短。已知选用的实验装置和水量都相
同,则原因是水的初温不同。
图13-8
知识清单
重难点解读
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(4)图13-8丙是两名同学根据各自实验数据绘制的水温随时间变化的
图像,他们选用的实验装置和水量都相同,则图像不同的原因是水的
______(填物理量)不同。
初温
图13-8
知识清单
重难点解读
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$$