专题01 热现象(期中复习讲义)八年级物理上学期新教材北师大版(北京)
2025-10-31
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一章 热现象 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 温度与物态变化 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.18 MB |
| 发布时间 | 2025-10-31 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | Lisa7 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-09-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53921131.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 热现象(期中复习讲义)
考点内容
课标要求
命题预测
温度与温度计
能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理,会测量温度
考查温度与温度计常以填空题的形式出现。主要命题点有:温度计的工作原理、温度计的使用与读数,温度的估测是估测题常考内容
物质三态
能区别固、液、气三种物态,能描述这三种物态的基本特征;能正确判断物态变化类型
对物质三态的考查是本专题考题较为集中的部分,考试题型主要有选择题和填空题,有时也会出现简答题。命题点有:物态变化类型的判断、物态变化过程中的吸放热、物态变化在生活中的应用、物态变化图像、蒸发、沸腾。考题题干常用常见的物态和自然现象的形式呈现出来。
探究物态变化规律
通过实验探究物态变化的过程,尝试将生活和自然界中的一些现象与物态变化联系起来
探究物态变化规律属于实验探究题,命题点有:探究固体熔化时温度随时间变化的规律、探究水沸腾时温度变化的特点,探究影响蒸发快慢的因素有时也会出现。考查方向主要是:考器材、考过程、考规律、考结论、考应用等。
水的三态与水循环
能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象,有节约用水的意识
水的三态与水循环考题题型主要有选择题、填空题和综合题。其命题点有:水在自然界呈现的三种状态、水的物态变化特点、水循环等。
知识点01 温度
一、温度与温度计
1.温度:在物理学中,通常用温度表示物体的冷热程度。热的物体温度高,冷的物体温度低。
2.温度计:日常生活中,我们常凭感觉判断物体的冷热,而这种判断往往很粗略,甚至不可靠。要准确地判断温度高低,就要用温度测量工具—温度计进行测量。
常用温度计的工作原理:家庭和实验室常用温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。
二、摄氏温度
1.摄氏温度的单位:摄氏度,符号是℃。温度计上的符号℃表示该温度计采用的是摄氏温度。
2.摄氏温度的规定:我们把在一个标准大气压下,冰水混合物的温度定为0摄氏度,沸水的温度定为100摄氏度,分别用0℃和100℃表示;0℃和100℃之间分成100等份,每个等份代表1℃。
3.摄氏温度的表示方法:在书写摄氏温度时,0摄氏度以下的温度,在数字的前面加“-”号,如“-10℃”,读作“负10摄氏度”或“零下10摄氏度”
0摄氏度以上的温度,省略数字前面的“+”号,如10℃,读作“10摄氏度”或“零上10摄氏度”。
(1)在一个标准大气压下,只要是冰水混合物,无论是冰多还是水多,其温度都是0℃;
(2)0℃表示物体的冷热程度与标准大气压下冰水混合物的冷热程度相同,而不是物体没有温度;
(3)摄氏温度的单位“摄氏度”是一个整体,不能分开,如10摄氏度,不能读作摄氏10度,也不能读作10度;
(4)书写摄氏温度单位符号“℃”时,要注意格式,字母左上角的小圆圈不能漏掉,也不能分开或错位,如人体的正常温度约为37℃,不能写成“37°”或“37C”。
三、温度计的使用
正确使用温度计要做到“六会”:
“六会”
要求
会认
认清温度计的量程和分度值
会选
测量前先估测被测物体的温度,选择量程合适的温度计
会拿
在拿温度计时,要拿住温度计的上部,不可让手触及温度计的玻璃泡
会放
温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,且不要碰到容器底或侧壁
会读
温度计示数稳定后再读数,读数时温度计的玻璃泡要留在液体中,视线要与温度计液柱的液面相平
会记
记录温度值时,不用进行估读,但不要漏写或错写单位,零摄氏度以下的温度不要忘记负号
特别提醒图解温度计使用方法
四、体温计
1.认识体温计:体温计用来测量人体的温度。如图所示是常见的体温计,其玻璃泡内的测温物质是水银,量程为35℃-42℃,分度值为0.1℃。
2.体温计的特殊结构和作用:体温计的玻璃泡和直玻璃管之间有一段特殊的细管,如图所示。测量体温时,玻璃泡中的水银随着温度的升高,发生膨胀,通过细管(也叫缩口)挤到直管;当体温计离开人体时,水银变冷收缩,细管内的水银断开,直管内的水银不能退回玻璃泡内,这样体温计即使离开人体,显示的温度也不会变化。因此,体温计可以离开人体读数。
3.使用方法
(1)体温计在使用前,应用力往下甩几下,让直管内的水银流回玻璃泡内,然后再进行测量。这是因为体温计在正常使用时,示数只升不降,当人体的温度高于体温计原示数时,体温计的示数上升,此时能测量出人体的实际温度。但是,当人体温度低于体温计原示数时,因为体温计的示数不会下降,显示还是之前的温度,将导致测量值偏高。
(2)读数时,应把体温计从腋下或口腔中拿出来。
(3)体温计的分度值是0.1℃,读数时精确到0.1℃。
知识点02 熔化和凝固
一、物态变化
1.物质的三态:自然界中物质通常有三种状态:固态、液态、气态。
2.物态变化的概念:物质各种状态间的变化叫做物态变化。物体形状的改变和物质状态的变化不是一回事,物体形状的改变不是物态变化。
物态变化与温度的关系:温度是物态变化的决定因素,随着温度的变化,自然界中的物质一般都会发生物态变化。
二、熔化和凝固
1.现象探究
活动体验
现象
状态变化
将蜡烛点燃
蜡烛先由固态变为液态,然后又由液态变为固态
夏天,将小块雪糕放进盘子中
雪糕由固态变为液态
将半杯水放入冰箱冷冻室一段时间后
水由液态变成固态
将通电的电烙铁放到松香上加热松香
松香先由固态变成液态,然后又有液态变成固态
【归纳总结】固体加热可以变成液体,液体冷却可以变成固体。
2.熔化和凝固的概念
(1)熔化:物质从固态变为液态的过程叫熔化。如冰熔化成水。
(2)凝固:物质从液态变为固态的过程叫凝固。如水结成冰。
3.实验探究—探究固体熔化时温度的变化规律
【提出问题】不同物质在由固态变成液态的过程中,温度变化规律相同吗?
【猜想与假设】(1)不同物质在由固态变成液态过程中,温度变化规律相同;(2)不同物质在由固态变成液态过程中,温度变化规律不同。
【设计实验】探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。分别取适量的海波和石蜡(研碎),对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况,根据记录的数据绘制图像,比较二者熔化时温度的变化规律。
实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、停表、海波、石蜡、水等。
实验装置:如图。
【进行实验与收集证据】(1)在两个分别盛有海波和石蜡的的试管中各插入一个温度计,再将试管放入盛水的烧杯中,使试管均匀受热;
(2)用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热,观察海波和石蜡的变化情况,以及温度计示数的变化;
(3)待海波温度升至40℃、石蜡温度升至50℃,没隔1min记录一次温度计的示数,在海波和石蜡完全熔化后再记录3—4次。数据记录如表所示。
表1 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
状态
固态
固液共存
液态
表2 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
石蜡的温度/℃
52
55
58
61
62
63
64
65
66.5
69
72
74
76
状态
固态
黏稠状态
液态
【分析论证】
(1)以方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间,将表1、表2中的数据分别在两方格纸上描点,然后再将所有的点用平滑的曲线连起来,得到海波和石蜡温度随时间变化的图像,如图所示。
海波温度随时间变化图像 石蜡温度随时间变化图像
(2)分析图像
根据海波熔化图像的特征,可将整个过程分为三个阶段:0-4min、4min-8min、8min-12min,结合实验数据可以看出:
①0-4min,海波是固态,这段时间海波吸热,温度不断升高;
②4min-8min,海波是固液共存,这段时间海波吸热熔化,但温度保持不变(48℃);
③8min-12min,海波完全变为液态,这段时间海波吸热,温度不断升高。
结合石蜡的熔化图像可知石蜡的熔化情况与海波不同;随着加热时间的增加,石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀,逐渐熔化为液态,这个过程石蜡不断吸热,温度逐渐升高,没有明显的拐点
【实验结论】两种固体熔化过程的主要区别是:海波有确定的熔化温度,石蜡没有确定的熔化温度。
特别提醒:
(1)实验时,温度计的玻璃泡要被测物质充分接触,但不能触碰试管壁或试管底。
(2)酒精灯的使用:(1)不能用一致酒精灯去引燃另一只酒精灯;(2)用外焰加热;(3)用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
(3)让海波、石蜡均匀受热的三种措施:1)采用水浴法加热;2)在加热过程中用搅拌器不断搅拌;3)将物质研碎。
(4)切勿将温度计当搅拌器。
(5)探究实验常见的考向:
1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;
2)器材安装顺序:自下而上;
3)实验中,石棉网的作用:使烧杯均匀受热;
4)采用水浴法的好处:是物质均匀受热;
5)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;
6)海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么:海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态;海波有明显的转折点,熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点,温度一直在发生变化。
7)水浴法加热的优点:试管内的物质均匀受热,缓慢升温,从而能够有充分的时间观察现象、测量温度。
4.液体凝固的特点
(1)海波熔化结束后,停止加热,海波温度逐渐降低,但并不会凝固,只有当温度降到48℃时,海波才开始凝固,且在凝固过程中,海波的温度保持不变,直到全部凝固后温度才会继续下降。
(2)对液态的石蜡停止加热时,石蜡逐渐由稀变软最后变成固态,在这一过程中,石蜡的温度不断降低。
(3)由此可知,凝固过程是熔化的逆过程,当物质由液态变成固态时,会向外放出热量。
三、熔点和凝固点
1.晶体和非晶体
分类
定义
常见物质
晶体
有些固体物质在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变,有固定的熔化温度,这类固体叫晶体
海波、冰、萘、食盐、金属、固态水银等
非晶体
有些固体在熔化过程中,只要不断吸热,温度就不断上升,没有固定的熔化温度,这类固体叫非晶体
石蜡、松香、玻璃、沥青、塑料、橡胶等
2.熔点与凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。晶体不同,熔点一般不同;非晶体没有确定的熔点。
(2)凝固点:液体凝固成晶体时有确定的温度,这个温度叫凝固点。同一物质的凝固点和熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
拓展培优:如果在一种晶体中掺入其他物质,则该物质的熔点与凝固点会发生变化。例如,在水中加入食盐或酒精,可降低水的凝固点(冰的熔点),所以冬天在大量积雪的公路上撒盐可以降低冰雪的熔点,加速冰雪的熔化。
3.熔化与凝固图像
(1)熔化图像
①如图甲所示,为晶体熔化图像。AB段所对应的时间内物质是固态,吸热升温;在B点时,物质开始熔化,到C点熔化结束;BC段表示熔化过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;CD段所对应的时间内物质是液态,吸热升温。
②如图乙所示,为非晶体熔化图像。由图像可知:非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断上升。
③无论晶体还是非晶体,熔化过程中都吸热。
(2)凝固图像
①如图甲所示,为晶体的凝固图像。EF段所对应的时间内物质是液态,放热降温;在F点物质开始凝固,到G点凝固结束;FG段表示凝固过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;GH段所对应的时间内物质是固态,放热降温。
②如图乙所示,为非晶体凝固图像。由图像可知:非晶体在凝固过程中不断放热,温度不断降低。
③无论晶体还是非晶体,凝固过程中都放热。
4.晶体熔化与凝固的条件
(1)晶体熔化条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
(2)晶体凝固条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
5.晶体和非晶体熔化、凝固现象的比较
晶体
非晶体
熔化过程中
吸收热量、温度不变
吸收热量、温度升高
凝固过程中
发出热量、温度不变
发出热量、温度下降
熔点、凝固点
有熔点、凝固点,同种晶体熔点和凝固点相同
没有确定的熔点和凝固点
熔化条件
温度达到熔点、继续吸热
不断吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点、继续放热
不断发出热量
熔化图像特征
曲线总体处于上升趋势,中间有反映温度不变的水平线段
曲线总体处于上升趋势,始终没有水平段
凝固图像特征
曲线曲线总体处于下降趋势,中间有反映温度不变的水平段
曲线总体处于下降趋势,始终没有水平段
四、熔化吸热、凝固放热
1.熔化吸热、凝固放热
晶体在熔化或凝固过程中,虽然温度保持不变,但必须继续吸热或放热,才能保证熔化或凝固过程的完成。可见,晶体熔化或凝固过程中吸收或放出的热量,不是用来升高或降低温度的,而是用来完成熔化或凝固的。同样,非晶体在熔化或凝固时也要相应地吸热或放热,只是边升温边熔化或边降温边凝固。
2.熔化、凝固的应用
(1)用0℃的冰冷却饮料比用0℃的水效果要好,是因为0℃的冰熔化成0℃的水要吸热。
(2)夏天吃雪糕感觉凉快,是因为雪糕与凉水相比,要从人体吸收更多的热量。
(3)北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖放几桶水,这是因为水结成冰时放热,使菜窖内的温度不会太低。
知识点03 汽化液化
一、汽化和液化
1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。
2.液化:物质由气态变成液态的过程叫液化。
看得见的“白气”不是水蒸气
水蒸气是一种无色无味的气体,我们人眼是看不到的,在平时我们看得到的从壶嘴冒出的“白气”、雪糕周围的“白气”,其实都是水蒸气遇冷液化形成的大量悬浮在空中的小水滴。凡是看得见的“白气”、“白雾”都不是水蒸气。
二、沸腾
1.沸腾的概念:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
2.探究水沸腾时温度变化的特点
【提出问题】水在沸腾时有什么特征?水沸腾后,如果继续加热,是不是温度会越来越高?
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
【实验过程】(1)按如图所示自下而上组装实验装置,在烧杯中装入水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温变化;
(2)当水温达到90℃时去掉硬纸板,每隔1min记录一次水温,知道水沸腾后5min为止。同时注意观察水沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化;
(3)撤掉酒精灯,停止对水加热,观察水的变化情况。
【实验数据】
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
100
100
水的状态
未沸腾
沸腾
【实验现象】(1)沸腾前,烧杯底部有气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积逐渐减小,直至消失,如图甲所示。水沸腾时,有大量的气泡产生,气泡在上升过程中体积变大,到达水面时破裂,并发出里面的水蒸气,如图乙所示。
(2)沸腾前,对水加热,水的温度不断升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水不再沸腾。
【分析论证】(1)乙时间为横轴,温度为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中记录的数据在坐标系中描点,再用平滑的曲线把它们连起来,画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图所示。
(2)由实验现象和图像可知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾,水内部产生大量气泡,气泡上升,到达水面破裂,这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。
(3)水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。停止加热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要吸收热量。
【实验结论】
(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
(2)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
3.实验注意事项
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
停止加热,水仍会沸腾的原因
刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
三、蒸发
1.蒸发的概念:在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发。蒸发是汽化另一种形式。
2.蒸发的特点:(1)在任何温度下都可以发生;(2)只发生在液体表面;(3)蒸发是缓慢地汽化现象。
3.现象探究-影响蒸发快慢的因素
湿衣服晾干过程就是水的蒸发过程。现在我们通过三种情况下衣服的晾干快慢探究影响液体蒸发快慢的因素。
探究过程
如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在阳光下和阴凉处,比较衣服晾干的快慢
如图所示,相同条件下,将湿衣服展开与折叠起来,比较衣服晾干的快慢
如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在通风处和无风处,比较湿衣服晾干的快慢
现象
阳光下衣服干得快
展开的衣服干得快
通风处的衣服干的快
原因分析
阳光下,温度高,水蒸发得快
展开的衣服表面积大,水蒸发得快
通风处空气流速大,水蒸发得快
探究归纳
上述现象说明,对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快
影响液体蒸发快慢的其他因素
(1)水蒸发得快慢跟周围空气的湿度也有关,周围空气湿度越大,水蒸发得越慢。如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,就是因为下雨前空气湿度大,人体上的汗液难以蒸发所致。
(2)对于不同的液体来说,蒸发的快慢还与液体的种类有关。比如,在通常条件下,酒精比谁蒸发得快,汽油比柴油蒸发得快。
4.蒸发制冷:液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
5.蒸发与沸腾的异同点
蒸发
沸腾
不同点
发生位置
只在液体表面
在液体表面和内部同时发生
剧烈程度
缓慢
剧烈
现象
不易观察到
迅速产生大量气泡
温度条件
在任何温度下都能进行
温度必须达到沸点并继续吸热
温度变化
使自身和周围物体温度降低,有制冷作用
徐亚欧聪外界吸收热量,温度等于沸点,且保持不变
相同点
①都由液态变为气态,属于汽化现象;②都需要吸热
四、液化
1.液化的两种方式
(1)降低温度:如北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的小水滴。
(2)压缩体积:如日常见到的打火机中的液体就是在常温下采取压缩气体体积的方法使其液化的。
2.液化放热
液化是汽化的逆过程。汽化需要吸热,液化需要放热。生活中水蒸气引起的烫伤要比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还会发出大量的热,因而加重烫伤。
3.液化的应用
气体液化后,体积减小,便于储存和运输。如液化石油气、火箭中的液氢和液氧等。
4.汽化和液化的对比
前后状态变化
吸、放热情况
方式或方法
汽化
液态→气态
吸热
蒸发或沸腾
液化
气态→液态
放热
降低温度或压缩体积
知识点04 升华和凝华
一、升华
1.升华:物质从固态直接变为气态的过程叫做升华。
2.对升华的理解
(1)升华是指物质直接由固态变为气态的过程,“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上讲,固态物质在任何温度下都会升华,但实际上常温下很多固态物质,如金属,都可以认为时不升华的。
(3)加热可以加速固态物质的升华现象。如碘升华,在常温下非常缓慢,但稍一加热,升华现象就非常明显。
(4)生活中常见的升华现象:樟脑丸变小、冰冻的衣服变干、永久了的白炽灯灯丝变细、碘升华、干冰升华等。
“汽化”和“升华”的区别
1.物质由固态变为气态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从固态变为液态(熔化),再从液态变为气态(汽化);(2)物质直接由固态变为气态(升华)。
2.汽化是物质由液态变为气态的过程,升华是物质由固态不经过液态直接变为气态的过程。它们的末状态相同(都是气态),但初状态不相同,物质汽化前是液态,而物质升华前是固态。
二、凝华
1.凝华:物质由气态直接变为固态的过程叫凝华。
2.对凝华现象的理解
(1)凝华是指物质由气态直接变为固态的过程。“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上所有气态物质都能发生凝华,只是在通常情况下很多都难以发生或者进行得及其缓慢。
(3)生活中常见的凝华现象:霜、冰晶、冰花、雾凇、灯泡变黑等。
“凝固”和“凝华”的区别
1.物质由气态变为固态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从气态变为液态(液化),再从液态变为固态(凝固);(2)物质直接由气态变为固态(凝华)。
2.凝固时物质由液态变为固态的过程,而凝华是物质由气态不经过液态,直接变为固态的过程。它们的末状态相同(都是固态),但初状态不相同,物质凝固前是液态,物质凝华前是气态。
三、升华吸热、凝华放热
1.升华吸热、凝华放热
(1)物质由固态直接变为气态需要吸收热量,即升华吸热;(2)物质由气态直接变为固态需要放出热量,即凝华放热。
2.升华吸热的应用
物质升华时会从周围环境中吸收大量的热量,在日常生产、生活中应用最广泛的是干冰的升华。
人工降雨
将干冰撒入云层,干冰升华吸热时空气温度急剧降低,云层中的水蒸气大量液化成小水滴或凝华成小冰晶,进而相互聚集形成了雨
储藏物品
干冰升华不但能吸收大量的热,还没有残留物,因而可以将干冰制成强制冷剂,用于储藏物品
舞台效果
在舞台上喷撒干冰可使舞台上方的空气温度迅速下降,空气中的水蒸气遇冷迅速液化成小水滴,可形成烟雾缭绕的舞台效果
医疗手术
将干冰放在人体组织上,可让该组织温度迅速降至极低,使组织坏死、脱落,从而达到“不动刀”而治愈的目的
四、物态变化总结
1.物质存在三种状态
固态、液态和气态。这三种状态之间又存在着六种物态变化:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
2.物态变化过程中的吸放热
六种物态变化中,吸收热量的有:熔化、汽化、升华;放出热量的有:凝固、液化和凝华。熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华分别互为逆过程。
3.自然现象中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹的成因和涉及的物态变化
自然现象
成因
涉及的物态变化
云
太阳光照射,温度升高,地面上的水汽化成水蒸气,含有水蒸气的高温空气上升,在上升过程中,空气逐渐冷却,水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶,大量的小水滴或小冰晶悬浮在高空,形成了云
汽化、液化、凝华
雨
空气中的水蒸气形成云后,云中的小水滴或小冰晶随着气流运动,它们相遇后越聚越大,达到一定程度后就会下落。在下落过程中,小冰晶吸热熔化成小水滴,与原来的小水滴一起落到地面,形成了雨
熔化
雾
水蒸气在空气中遇冷液化成小水滴,这些小水滴附着在悬浮于空气中的灰尘上,形成了雾
液化
露
空气中水蒸气遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水滴附着在它们的表面,形成了露
液化
霜、雪
霜是地表水蒸气在温度迅速降低时凝华成的小冰晶;如果高空的水蒸气凝华成小冰晶,可能会以雪的方式降落到地面
凝华
冰雹
冰雹是体积较大的冰珠,云中的小冰晶和小水滴被上升气流带到温度低于0℃的高空,凝结为小冰珠。小冰珠在下降过程中,其外层受热熔化成水,并彼此结合,使冰珠越来越大,如果上升气流很强,冰珠就会再升入高空,凝结成较大的冰珠;经过多次上下翻腾,冰珠越来越大,当上升气流托不住它时,冰珠六落到地面,形成冰雹
凝固、熔化
题型一 熔化和凝固
解|题|技|巧
(1)判断温度达到熔点之后的晶体能否熔化,关键是判断能否从外界吸收热量。当外界温度小于或等于晶体温度时,晶体因为不能继续吸收热量将不会熔化。
(2)熔化与凝固在生活中的应用:熔化与凝固在生活中的应用,主要的是应用熔化吸热、凝固放热的规律。
【典例1】如图所示为某种固态物质加热变为液态时温度随时间变化的曲线,下列说法正确的是( )
A.该物质为非晶体
B.该物质的熔点为
C.在第4min时该物质处于固态
D.该物质在第4~6min内不需要吸收热量
【变式1】如图所示的是a、b两种固体在1个标准大气压下熔化时温度随时间变化的图像。以下说法正确的是( )
A.固体a可能是冰
B.固体a、b都是晶体
C.固体b的熔点比a低
D.固体a熔化持续了6min
【变式2】黑龙江省北部最低气温曾经达到,为准确测量黑龙江省北部冬季的气温,小刘查阅资料了解到:水的凝固点是,汞的凝固点是,酒精的凝固点是,煤油的凝固点是。他应选择下列哪种物质作为温度计的测温液体( )
A.水 B.汞
C.酒精 D.煤油
题型二 汽化和液化
解|题|技|巧
(1)“白气”不是水蒸气,而是水蒸气越冷液化成的小水滴,水蒸气是看不到的;
(2)“白气”的来源有两种情况:一是高温物体冒出或呼出的水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
【典例1】实验小组用图甲所示装置“探究水沸腾时温度变化的特点”,正确实验并采集数据后,绘制出如图乙所示温度随时间变化的关系曲线。关于本实验,下列说法正确的是( )
A.安装图甲所示装置时,应该先确定铁夹B的位置 B.有“白气”冒出,说明水已经沸腾
C.0~6min内水吸收热量,温度升高 D.8~10min内水不吸收热量,温度不变
【变式1】如图是“探究水沸腾时温度变化”实验记录的数据,横轴为加热的时间,纵轴为水的温度,下列分析正确的是( )
A.0~3min内水持续吸热,3min后水停止吸热
B.0~3min内水没有汽化,3min后水开始汽化
C.沸腾温度不足100℃可能是供热不足
D.AB段表明水在沸腾过程中吸热而不升温
【变式2】甲、乙两只相同的透明烧杯中分别倒入冰水和热水,如图所示,一会儿发现两只烧杯的杯壁上都出现了小水珠。关于小水珠出现的大致位置及产生原因分析正确的是( )
A.甲杯出现在杯子的整个外壁,汽化吸热
B.乙杯出现在杯子的整个外壁,液化放热
C.甲杯出现在外壁的液面下方,液化放热
D.乙杯出现在内壁的液面上方,汽化吸热
题型三 升华和凝华
解|题|技|巧
“凝固”和“凝华”的区别
1.物质由气态变为固态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从气态变为液态(液化),再从液态变为固态(凝固);(2)物质直接由气态变为固态(凝华)。
2.凝固时物质由液态变为固态的过程,而凝华是物质由气态不经过液态,直接变为固态的过程。它们的末状态相同(都是固态),但初状态不相同,物质凝固前是液态,物质凝华前是气态。
【典例1】深秋的早晨,草木上有一层白霜,这种现象是( )
A.汽化 B.升华 C.凝华 D.凝固
【变式1】如图所示,把少量碘放入锥形瓶中,瓶口加盖玻璃片,微微加热,瓶中充满紫色的碘蒸气。关于此实验,下列说法中正确的是( )
A.实验中出现紫色的碘蒸气,说明碘发生了汽化现象
B.实验中出现紫色的碘蒸气,说明碘发生了升华现象
C.停止加热,碘蒸气会发生凝固现象
D.停止加热,碘蒸气逐渐消失,说明发生了升华现象
【变式2】从冰箱冷冻室取出的杨梅,一会儿表面就出现了一层白霜,如图所示,这一过程中的物态变化是( )
A.液化 B.凝固 C.升华 D.凝华
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.下列物态变化的实例中,属于凝华的是( )
A.河水表面结冰 B.草叶上形成露珠 C.山间形成白雾 D.草叶上形成霜
2.一般成人的正常体温约为( )
A.37℃ B.33℃ C.30℃ D.42℃
3.如图所示,能描述晶体凝固过程的是( )
A. B.
C. D.
4.下列关于使用温度计的操作步骤,正确的排列为( )
①观察温度计读数并记录
②取出温度计
③选取适当温度计
④估计被测物体的温度
⑤让温度计的玻璃泡与被测物体充分接触数分钟
A.①②③④⑤ B.④⑤③②① C.④③⑤①② D.③④①②⑤
5.水沸腾时,有大量的气泡产生,气泡中主要是( )
A.小水珠 B.空气 C.水蒸气 D.氧气
6.如图所示是水沸腾的情景,下列相关说法不正确的是( )
A.冬天我们呼出的“ 白气”与夏天冰棒冒出的“ 白气”形成原因一样
B.沸腾是在液体的内部发生的汽化现象
C.沸腾时产生大量的气泡,气泡内是水蒸气
D.如果将壶从热源上取下来,水将停止沸腾
7.小明发现夏季夜晚闷热,紧闭门窗,开启空调,第二天早上,玻璃窗上出现了一层水雾。寒冷的冬天,在温暖的室内,早晨起来会看到窗户上有千姿百态的冰花。关于水雾和冰花,下列分析正确的是( )
A.水雾在窗的室外一侧,是熔化形成的
B.水雾在窗的室内一侧,是液化形成的
C.冰花在窗的室内一侧,是凝华形成的
D.冰花在窗的室外一侧,是升华形成的
8.武汉黄鹤楼公园推出造型为湖北标志性地标——“黄鹤楼”的文创雪糕,文理细密,大小屋顶交错重叠、翘角飞举,立体感强,赢得了大家的一致喜爱。小武同学也买了一只尝尝,他打开包装后,发现雪糕“冒”出了“白气”,下列说法正确的是( )
A.“白气”其实是从雪糕里蒸发出来的水蒸气遇冷液化形成的小水珠
B.“白气”的形成过程会吸热
C.吃雪糕时感觉冰冰凉凉是因为雪糕自身温度很低而且熔化时吸热
D.雪糕上出现一层“白霜”是因为水凝固变成冰
9.如图甲所示,是小张同学“探究物质熔化时温度的变化规律”的实验装置图,根据实验数据绘制出温度随时间变化的图像(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.组装器材时,试管可以接触到烧杯底部
B.该物质是晶体,熔化过程所用时间是5min
C.因为该物质的初温为30℃,所以熔点是18℃
D.该物质在熔化过程中吸收热量,温度保持不变
10.一支刻度线位置不准确但刻度均匀的温度计,将它插入1标准大气压下的沸水中时,温度计的示数是99℃,插入冰水混合物中时,温度计的示数是4℃,如果当时室温是20℃,则用此温度计测量时示数为( )
A.20℃ B.26℃ C.23℃ D.19℃
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
11.在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,同学们按照如图甲所示的装置来进行实验。
(1)实验时,按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装器材。
(2)图乙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是 ℃。
(3)由图丙可知,此时的水处于 (选填“沸腾前”后“沸腾时”)的状态,这时气泡内的气体是 (选填“空气”或“水蒸气”)。
(4)图丁是a、b两个小组根据各自的实验数据绘制的温度-时间图象,由图象可知, 小组烧杯中的水较多;除此之外,由图象你还可获取的信息有 (写出一条即可)。
12.在“探究海波熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图甲所示的图象。
(1)实验时,组装器材要遵从 (填“从上到下”或“从下到上”)的原则;
(2)如图乙不直接将装有海波的试管放在酒精灯上加热,而是放入装有水的烧杯中加热,这样做的好处是 ;
(3)由图甲可知,海波的熔化过程(从开始熔化到全部熔化)共经历了 min;
(4)结合图甲可知,该物质在当时的情况下温度为55℃时处于 态(填物质的状态)。
13.某兴趣小组在实验室探究水的沸腾特点的实验时,采用完全相同的装置加热质量不同的水。如图甲乙所示。通过实验,该小组绘制了水温随加热时间变化的A、B图线如图丙所示。
(1)由实验可知,该实验室所在地点的大气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)一个标准大气压。
(2)由实验可知,水沸腾时要持续吸热,但温度 。
(3)分析甲乙两个装置烧杯中水的多少可知,图丙中 (选填“A”或“B”)图线反映的是甲实验装置的实验结果。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
14.阅读下面材料,回答问题。
材料一:据报道:某年某日,阴天,微风,气温约-15℃,在新疆罗布泊沙漠的沙丘上覆盖着约5~10cm厚的积雪,然后过了约20min,雪不见了,而脚下却是干爽的沙地,这一现象令在场的人无不惊叹。
材料二:干冰是温度在零下78.5℃以下的固态二氧化碳,在常温下极易升华,由于干冰温度很低,商家多用它维持小包装食品的低温状态,在日常生活中每次接触干冰的时候,一定要小心,并且使用厚棉手套或其他遮蔽物才能触碰干冰!汽车、轮船等上面不能使用干冰,因为升华的二氧化碳将替代空气从而可能引起呼吸急促甚至窒息!
材料三:火箭穿过大气层时,由于和空气高速摩擦而使箭体表面温度很高,为了防止烧坏,科学家在箭体表面涂上一层特殊晶体物质(又叫“烧蚀层”),保护火箭,使温度不会升得太高。
(1)材料一中,沙漠上的积雪消失的原因是积雪 (选填“熔化”或“升华”)了,积雪发生的状态变化是 ;
(2)结合材料二回答:干冰升华时,会 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,皮肤直接接触干冰,就会被 (选填“烫伤”或“冻伤”);
(3)根据材料三,请你推断这层晶体物质在高温下会发生哪些物态变化 。这些物态变化的吸放热特点是什么 ?
15.阅读短文,回答问题。
雪的形成
雪是从云中降落到地面的雪花形态的固体水,它由大量白色不透明的冰晶和其聚合物(雪团)组成。在水蒸气弥漫的云层里,雪最先以肉眼看不到的一颗微尘粒子形状存在,叫做晶核,通常会在低于零下10oC的环境下形成。晶核周围的水蒸气分子在冷空气作用下,围着晶核发生一个物态变化变成固态,使晶核逐渐变大,成为雪晶。当雪晶增大到能够克服浮力时,便落到地面,这就是雪花。水蒸气的多少和温度的高低造成了雪花多少、大小和形状的差异。
降雪要满足三个气象条件:一是云层中含有较冷的晶核;二是要有充足的水汽;三是云层下面气温低于0oC,接近地面的气温一般不能高于4oC.当靠近地面的空气在0oC以上,但是这层空气不厚,温度也不是很高,会使雪花没有来得及完全熔化就落到了地面。这叫作降“湿雪”,或“雨雪并降”,这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
在东北地区的冬天,受强冷空气影响,经常迎来大范围的降雪。为了应对大雪对交通的影响,交警和路政部门提前布局,第一时间向路面撒盐除雪,并出动铲雪车进行铲雪作业。
(1)晶核周围的水蒸气围绕晶核 (填物态变化名称)使晶核长大成雪晶,该过程中水蒸气需要 (填“吸热”或“放热”);
(2)下列有一项不属于雪的形成条件的是 ;
A.云层中气温较低 B.云层中水汽充足 C.云层中有较冷的晶核 D.云层下气温较高
(3)向路面撒盐除雪的原理是盐水的凝固点比水的凝固点 (填“高”或“低”);
(4)收集一定量的干净雪置于室温下,观察雪的熔化现象,测量并作出雪熔化时温度随时间变化的图像,能反映雪熔化规律的图像是 ;
A. B. C. D.
(5)由于全球“温室效应”影响,冬季很容易下“雨夹雪”,形成这一现象的原因是 。
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专题01 热现象(期中复习讲义)
考点内容
课标要求
命题预测
温度与温度计
能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理,会测量温度
考查温度与温度计常以填空题的形式出现。主要命题点有:温度计的工作原理、温度计的使用与读数,温度的估测是估测题常考内容
物质三态
能区别固、液、气三种物态,能描述这三种物态的基本特征;能正确判断物态变化类型
对物质三态的考查是本专题考题较为集中的部分,考试题型主要有选择题和填空题,有时也会出现简答题。命题点有:物态变化类型的判断、物态变化过程中的吸放热、物态变化在生活中的应用、物态变化图像、蒸发、沸腾。考题题干常用常见的物态和自然现象的形式呈现出来。
探究物态变化规律
通过实验探究物态变化的过程,尝试将生活和自然界中的一些现象与物态变化联系起来
探究物态变化规律属于实验探究题,命题点有:探究固体熔化时温度随时间变化的规律、探究水沸腾时温度变化的特点,探究影响蒸发快慢的因素有时也会出现。考查方向主要是:考器材、考过程、考规律、考结论、考应用等。
水的三态与水循环
能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象,有节约用水的意识
水的三态与水循环考题题型主要有选择题、填空题和综合题。其命题点有:水在自然界呈现的三种状态、水的物态变化特点、水循环等。
知识点01 温度
一、温度与温度计
1.温度:在物理学中,通常用温度表示物体的冷热程度。热的物体温度高,冷的物体温度低。
2.温度计:日常生活中,我们常凭感觉判断物体的冷热,而这种判断往往很粗略,甚至不可靠。要准确地判断温度高低,就要用温度测量工具—温度计进行测量。
常用温度计的工作原理:家庭和实验室常用温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。
二、摄氏温度
1.摄氏温度的单位:摄氏度,符号是℃。温度计上的符号℃表示该温度计采用的是摄氏温度。
2.摄氏温度的规定:我们把在一个标准大气压下,冰水混合物的温度定为0摄氏度,沸水的温度定为100摄氏度,分别用0℃和100℃表示;0℃和100℃之间分成100等份,每个等份代表1℃。
3.摄氏温度的表示方法:在书写摄氏温度时,0摄氏度以下的温度,在数字的前面加“-”号,如“-10℃”,读作“负10摄氏度”或“零下10摄氏度”
0摄氏度以上的温度,省略数字前面的“+”号,如10℃,读作“10摄氏度”或“零上10摄氏度”。
(1)在一个标准大气压下,只要是冰水混合物,无论是冰多还是水多,其温度都是0℃;
(2)0℃表示物体的冷热程度与标准大气压下冰水混合物的冷热程度相同,而不是物体没有温度;
(3)摄氏温度的单位“摄氏度”是一个整体,不能分开,如10摄氏度,不能读作摄氏10度,也不能读作10度;
(4)书写摄氏温度单位符号“℃”时,要注意格式,字母左上角的小圆圈不能漏掉,也不能分开或错位,如人体的正常温度约为37℃,不能写成“37°”或“37C”。
三、温度计的使用
正确使用温度计要做到“六会”:
“六会”
要求
会认
认清温度计的量程和分度值
会选
测量前先估测被测物体的温度,选择量程合适的温度计
会拿
在拿温度计时,要拿住温度计的上部,不可让手触及温度计的玻璃泡
会放
温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,且不要碰到容器底或侧壁
会读
温度计示数稳定后再读数,读数时温度计的玻璃泡要留在液体中,视线要与温度计液柱的液面相平
会记
记录温度值时,不用进行估读,但不要漏写或错写单位,零摄氏度以下的温度不要忘记负号
特别提醒图解温度计使用方法
四、体温计
1.认识体温计:体温计用来测量人体的温度。如图所示是常见的体温计,其玻璃泡内的测温物质是水银,量程为35℃-42℃,分度值为0.1℃。
2.体温计的特殊结构和作用:体温计的玻璃泡和直玻璃管之间有一段特殊的细管,如图所示。测量体温时,玻璃泡中的水银随着温度的升高,发生膨胀,通过细管(也叫缩口)挤到直管;当体温计离开人体时,水银变冷收缩,细管内的水银断开,直管内的水银不能退回玻璃泡内,这样体温计即使离开人体,显示的温度也不会变化。因此,体温计可以离开人体读数。
3.使用方法
(1)体温计在使用前,应用力往下甩几下,让直管内的水银流回玻璃泡内,然后再进行测量。这是因为体温计在正常使用时,示数只升不降,当人体的温度高于体温计原示数时,体温计的示数上升,此时能测量出人体的实际温度。但是,当人体温度低于体温计原示数时,因为体温计的示数不会下降,显示还是之前的温度,将导致测量值偏高。
(2)读数时,应把体温计从腋下或口腔中拿出来。
(3)体温计的分度值是0.1℃,读数时精确到0.1℃。
知识点02 熔化和凝固
一、物态变化
1.物质的三态:自然界中物质通常有三种状态:固态、液态、气态。
2.物态变化的概念:物质各种状态间的变化叫做物态变化。物体形状的改变和物质状态的变化不是一回事,物体形状的改变不是物态变化。
物态变化与温度的关系:温度是物态变化的决定因素,随着温度的变化,自然界中的物质一般都会发生物态变化。
二、熔化和凝固
1.现象探究
活动体验
现象
状态变化
将蜡烛点燃
蜡烛先由固态变为液态,然后又由液态变为固态
夏天,将小块雪糕放进盘子中
雪糕由固态变为液态
将半杯水放入冰箱冷冻室一段时间后
水由液态变成固态
将通电的电烙铁放到松香上加热松香
松香先由固态变成液态,然后又有液态变成固态
【归纳总结】固体加热可以变成液体,液体冷却可以变成固体。
2.熔化和凝固的概念
(1)熔化:物质从固态变为液态的过程叫熔化。如冰熔化成水。
(2)凝固:物质从液态变为固态的过程叫凝固。如水结成冰。
3.实验探究—探究固体熔化时温度的变化规律
【提出问题】不同物质在由固态变成液态的过程中,温度变化规律相同吗?
【猜想与假设】(1)不同物质在由固态变成液态过程中,温度变化规律相同;(2)不同物质在由固态变成液态过程中,温度变化规律不同。
【设计实验】探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。分别取适量的海波和石蜡(研碎),对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况,根据记录的数据绘制图像,比较二者熔化时温度的变化规律。
实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、停表、海波、石蜡、水等。
实验装置:如图。
【进行实验与收集证据】(1)在两个分别盛有海波和石蜡的的试管中各插入一个温度计,再将试管放入盛水的烧杯中,使试管均匀受热;
(2)用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热,观察海波和石蜡的变化情况,以及温度计示数的变化;
(3)待海波温度升至40℃、石蜡温度升至50℃,没隔1min记录一次温度计的示数,在海波和石蜡完全熔化后再记录3—4次。数据记录如表所示。
表1 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
状态
固态
固液共存
液态
表2 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
石蜡的温度/℃
52
55
58
61
62
63
64
65
66.5
69
72
74
76
状态
固态
黏稠状态
液态
【分析论证】
(1)以方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间,将表1、表2中的数据分别在两方格纸上描点,然后再将所有的点用平滑的曲线连起来,得到海波和石蜡温度随时间变化的图像,如图所示。
海波温度随时间变化图像 石蜡温度随时间变化图像
(2)分析图像
根据海波熔化图像的特征,可将整个过程分为三个阶段:0-4min、4min-8min、8min-12min,结合实验数据可以看出:
①0-4min,海波是固态,这段时间海波吸热,温度不断升高;
②4min-8min,海波是固液共存,这段时间海波吸热熔化,但温度保持不变(48℃);
③8min-12min,海波完全变为液态,这段时间海波吸热,温度不断升高。
结合石蜡的熔化图像可知石蜡的熔化情况与海波不同;随着加热时间的增加,石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀,逐渐熔化为液态,这个过程石蜡不断吸热,温度逐渐升高,没有明显的拐点
【实验结论】两种固体熔化过程的主要区别是:海波有确定的熔化温度,石蜡没有确定的熔化温度。
特别提醒:
(1)实验时,温度计的玻璃泡要被测物质充分接触,但不能触碰试管壁或试管底。
(2)酒精灯的使用:(1)不能用一致酒精灯去引燃另一只酒精灯;(2)用外焰加热;(3)用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
(3)让海波、石蜡均匀受热的三种措施:1)采用水浴法加热;2)在加热过程中用搅拌器不断搅拌;3)将物质研碎。
(4)切勿将温度计当搅拌器。
(5)探究实验常见的考向:
1)使用适量的物质(海波、石蜡)的原因:避免加热时间过长;
2)器材安装顺序:自下而上;
3)实验中,石棉网的作用:使烧杯均匀受热;
4)采用水浴法的好处:是物质均匀受热;
5)记录时间间隔不能过长:否则可能记录不到温度不变的过程;
6)海波熔化和石蜡熔化的主要区别是什么:海波熔化分为固态、固液共存态和液态三个物质状态;海波有明显的转折点,熔化时温度保持不变。石蜡没有明显转折点,温度一直在发生变化。
7)水浴法加热的优点:试管内的物质均匀受热,缓慢升温,从而能够有充分的时间观察现象、测量温度。
4.液体凝固的特点
(1)海波熔化结束后,停止加热,海波温度逐渐降低,但并不会凝固,只有当温度降到48℃时,海波才开始凝固,且在凝固过程中,海波的温度保持不变,直到全部凝固后温度才会继续下降。
(2)对液态的石蜡停止加热时,石蜡逐渐由稀变软最后变成固态,在这一过程中,石蜡的温度不断降低。
(3)由此可知,凝固过程是熔化的逆过程,当物质由液态变成固态时,会向外放出热量。
三、熔点和凝固点
1.晶体和非晶体
分类
定义
常见物质
晶体
有些固体物质在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变,有固定的熔化温度,这类固体叫晶体
海波、冰、萘、食盐、金属、固态水银等
非晶体
有些固体在熔化过程中,只要不断吸热,温度就不断上升,没有固定的熔化温度,这类固体叫非晶体
石蜡、松香、玻璃、沥青、塑料、橡胶等
2.熔点与凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。晶体不同,熔点一般不同;非晶体没有确定的熔点。
(2)凝固点:液体凝固成晶体时有确定的温度,这个温度叫凝固点。同一物质的凝固点和熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
拓展培优:如果在一种晶体中掺入其他物质,则该物质的熔点与凝固点会发生变化。例如,在水中加入食盐或酒精,可降低水的凝固点(冰的熔点),所以冬天在大量积雪的公路上撒盐可以降低冰雪的熔点,加速冰雪的熔化。
3.熔化与凝固图像
(1)熔化图像
①如图甲所示,为晶体熔化图像。AB段所对应的时间内物质是固态,吸热升温;在B点时,物质开始熔化,到C点熔化结束;BC段表示熔化过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;CD段所对应的时间内物质是液态,吸热升温。
②如图乙所示,为非晶体熔化图像。由图像可知:非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断上升。
③无论晶体还是非晶体,熔化过程中都吸热。
(2)凝固图像
①如图甲所示,为晶体的凝固图像。EF段所对应的时间内物质是液态,放热降温;在F点物质开始凝固,到G点凝固结束;FG段表示凝固过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;GH段所对应的时间内物质是固态,放热降温。
②如图乙所示,为非晶体凝固图像。由图像可知:非晶体在凝固过程中不断放热,温度不断降低。
③无论晶体还是非晶体,凝固过程中都放热。
4.晶体熔化与凝固的条件
(1)晶体熔化条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
(2)晶体凝固条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
5.晶体和非晶体熔化、凝固现象的比较
晶体
非晶体
熔化过程中
吸收热量、温度不变
吸收热量、温度升高
凝固过程中
发出热量、温度不变
发出热量、温度下降
熔点、凝固点
有熔点、凝固点,同种晶体熔点和凝固点相同
没有确定的熔点和凝固点
熔化条件
温度达到熔点、继续吸热
不断吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点、继续放热
不断发出热量
熔化图像特征
曲线总体处于上升趋势,中间有反映温度不变的水平线段
曲线总体处于上升趋势,始终没有水平段
凝固图像特征
曲线曲线总体处于下降趋势,中间有反映温度不变的水平段
曲线总体处于下降趋势,始终没有水平段
四、熔化吸热、凝固放热
1.熔化吸热、凝固放热
晶体在熔化或凝固过程中,虽然温度保持不变,但必须继续吸热或放热,才能保证熔化或凝固过程的完成。可见,晶体熔化或凝固过程中吸收或放出的热量,不是用来升高或降低温度的,而是用来完成熔化或凝固的。同样,非晶体在熔化或凝固时也要相应地吸热或放热,只是边升温边熔化或边降温边凝固。
2.熔化、凝固的应用
(1)用0℃的冰冷却饮料比用0℃的水效果要好,是因为0℃的冰熔化成0℃的水要吸热。
(2)夏天吃雪糕感觉凉快,是因为雪糕与凉水相比,要从人体吸收更多的热量。
(3)北方的冬天,为了很好地保存蔬菜,人们通常在菜窖放几桶水,这是因为水结成冰时放热,使菜窖内的温度不会太低。
知识点03 汽化液化
一、汽化和液化
1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。
2.液化:物质由气态变成液态的过程叫液化。
看得见的“白气”不是水蒸气
水蒸气是一种无色无味的气体,我们人眼是看不到的,在平时我们看得到的从壶嘴冒出的“白气”、雪糕周围的“白气”,其实都是水蒸气遇冷液化形成的大量悬浮在空中的小水滴。凡是看得见的“白气”、“白雾”都不是水蒸气。
二、沸腾
1.沸腾的概念:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
2.探究水沸腾时温度变化的特点
【提出问题】水在沸腾时有什么特征?水沸腾后,如果继续加热,是不是温度会越来越高?
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
【实验过程】(1)按如图所示自下而上组装实验装置,在烧杯中装入水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温变化;
(2)当水温达到90℃时去掉硬纸板,每隔1min记录一次水温,知道水沸腾后5min为止。同时注意观察水沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化;
(3)撤掉酒精灯,停止对水加热,观察水的变化情况。
【实验数据】
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
100
100
水的状态
未沸腾
沸腾
【实验现象】(1)沸腾前,烧杯底部有气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积逐渐减小,直至消失,如图甲所示。水沸腾时,有大量的气泡产生,气泡在上升过程中体积变大,到达水面时破裂,并发出里面的水蒸气,如图乙所示。
(2)沸腾前,对水加热,水的温度不断升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水不再沸腾。
【分析论证】(1)乙时间为横轴,温度为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中记录的数据在坐标系中描点,再用平滑的曲线把它们连起来,画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图所示。
(2)由实验现象和图像可知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾,水内部产生大量气泡,气泡上升,到达水面破裂,这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。
(3)水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。停止加热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要吸收热量。
【实验结论】
(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
(2)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
3.实验注意事项
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
停止加热,水仍会沸腾的原因
刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
三、蒸发
1.蒸发的概念:在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发。蒸发是汽化另一种形式。
2.蒸发的特点:(1)在任何温度下都可以发生;(2)只发生在液体表面;(3)蒸发是缓慢地汽化现象。
3.现象探究-影响蒸发快慢的因素
湿衣服晾干过程就是水的蒸发过程。现在我们通过三种情况下衣服的晾干快慢探究影响液体蒸发快慢的因素。
探究过程
如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在阳光下和阴凉处,比较衣服晾干的快慢
如图所示,相同条件下,将湿衣服展开与折叠起来,比较衣服晾干的快慢
如图所示,在相同条件下,将湿衣服放在通风处和无风处,比较湿衣服晾干的快慢
现象
阳光下衣服干得快
展开的衣服干得快
通风处的衣服干的快
原因分析
阳光下,温度高,水蒸发得快
展开的衣服表面积大,水蒸发得快
通风处空气流速大,水蒸发得快
探究归纳
上述现象说明,对同一种液体,影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快
影响液体蒸发快慢的其他因素
(1)水蒸发得快慢跟周围空气的湿度也有关,周围空气湿度越大,水蒸发得越慢。如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,就是因为下雨前空气湿度大,人体上的汗液难以蒸发所致。
(2)对于不同的液体来说,蒸发的快慢还与液体的种类有关。比如,在通常条件下,酒精比谁蒸发得快,汽油比柴油蒸发得快。
4.蒸发制冷:液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
5.蒸发与沸腾的异同点
蒸发
沸腾
不同点
发生位置
只在液体表面
在液体表面和内部同时发生
剧烈程度
缓慢
剧烈
现象
不易观察到
迅速产生大量气泡
温度条件
在任何温度下都能进行
温度必须达到沸点并继续吸热
温度变化
使自身和周围物体温度降低,有制冷作用
徐亚欧聪外界吸收热量,温度等于沸点,且保持不变
相同点
①都由液态变为气态,属于汽化现象;②都需要吸热
四、液化
1.液化的两种方式
(1)降低温度:如北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的小水滴。
(2)压缩体积:如日常见到的打火机中的液体就是在常温下采取压缩气体体积的方法使其液化的。
2.液化放热
液化是汽化的逆过程。汽化需要吸热,液化需要放热。生活中水蒸气引起的烫伤要比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还会发出大量的热,因而加重烫伤。
3.液化的应用
气体液化后,体积减小,便于储存和运输。如液化石油气、火箭中的液氢和液氧等。
4.汽化和液化的对比
前后状态变化
吸、放热情况
方式或方法
汽化
液态→气态
吸热
蒸发或沸腾
液化
气态→液态
放热
降低温度或压缩体积
知识点04 升华和凝华
一、升华
1.升华:物质从固态直接变为气态的过程叫做升华。
2.对升华的理解
(1)升华是指物质直接由固态变为气态的过程,“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上讲,固态物质在任何温度下都会升华,但实际上常温下很多固态物质,如金属,都可以认为时不升华的。
(3)加热可以加速固态物质的升华现象。如碘升华,在常温下非常缓慢,但稍一加热,升华现象就非常明显。
(4)生活中常见的升华现象:樟脑丸变小、冰冻的衣服变干、永久了的白炽灯灯丝变细、碘升华、干冰升华等。
“汽化”和“升华”的区别
1.物质由固态变为气态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从固态变为液态(熔化),再从液态变为气态(汽化);(2)物质直接由固态变为气态(升华)。
2.汽化是物质由液态变为气态的过程,升华是物质由固态不经过液态直接变为气态的过程。它们的末状态相同(都是气态),但初状态不相同,物质汽化前是液态,而物质升华前是固态。
二、凝华
1.凝华:物质由气态直接变为固态的过程叫凝华。
2.对凝华现象的理解
(1)凝华是指物质由气态直接变为固态的过程。“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。
(2)理论上所有气态物质都能发生凝华,只是在通常情况下很多都难以发生或者进行得及其缓慢。
(3)生活中常见的凝华现象:霜、冰晶、冰花、雾凇、灯泡变黑等。
“凝固”和“凝华”的区别
1.物质由气态变为固态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从气态变为液态(液化),再从液态变为固态(凝固);(2)物质直接由气态变为固态(凝华)。
2.凝固时物质由液态变为固态的过程,而凝华是物质由气态不经过液态,直接变为固态的过程。它们的末状态相同(都是固态),但初状态不相同,物质凝固前是液态,物质凝华前是气态。
三、升华吸热、凝华放热
1.升华吸热、凝华放热
(1)物质由固态直接变为气态需要吸收热量,即升华吸热;(2)物质由气态直接变为固态需要放出热量,即凝华放热。
2.升华吸热的应用
物质升华时会从周围环境中吸收大量的热量,在日常生产、生活中应用最广泛的是干冰的升华。
人工降雨
将干冰撒入云层,干冰升华吸热时空气温度急剧降低,云层中的水蒸气大量液化成小水滴或凝华成小冰晶,进而相互聚集形成了雨
储藏物品
干冰升华不但能吸收大量的热,还没有残留物,因而可以将干冰制成强制冷剂,用于储藏物品
舞台效果
在舞台上喷撒干冰可使舞台上方的空气温度迅速下降,空气中的水蒸气遇冷迅速液化成小水滴,可形成烟雾缭绕的舞台效果
医疗手术
将干冰放在人体组织上,可让该组织温度迅速降至极低,使组织坏死、脱落,从而达到“不动刀”而治愈的目的
四、物态变化总结
1.物质存在三种状态
固态、液态和气态。这三种状态之间又存在着六种物态变化:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
2.物态变化过程中的吸放热
六种物态变化中,吸收热量的有:熔化、汽化、升华;放出热量的有:凝固、液化和凝华。熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华分别互为逆过程。
3.自然现象中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹的成因和涉及的物态变化
自然现象
成因
涉及的物态变化
云
太阳光照射,温度升高,地面上的水汽化成水蒸气,含有水蒸气的高温空气上升,在上升过程中,空气逐渐冷却,水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶,大量的小水滴或小冰晶悬浮在高空,形成了云
汽化、液化、凝华
雨
空气中的水蒸气形成云后,云中的小水滴或小冰晶随着气流运动,它们相遇后越聚越大,达到一定程度后就会下落。在下落过程中,小冰晶吸热熔化成小水滴,与原来的小水滴一起落到地面,形成了雨
熔化
雾
水蒸气在空气中遇冷液化成小水滴,这些小水滴附着在悬浮于空气中的灰尘上,形成了雾
液化
露
空气中水蒸气遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水滴附着在它们的表面,形成了露
液化
霜、雪
霜是地表水蒸气在温度迅速降低时凝华成的小冰晶;如果高空的水蒸气凝华成小冰晶,可能会以雪的方式降落到地面
凝华
冰雹
冰雹是体积较大的冰珠,云中的小冰晶和小水滴被上升气流带到温度低于0℃的高空,凝结为小冰珠。小冰珠在下降过程中,其外层受热熔化成水,并彼此结合,使冰珠越来越大,如果上升气流很强,冰珠就会再升入高空,凝结成较大的冰珠;经过多次上下翻腾,冰珠越来越大,当上升气流托不住它时,冰珠六落到地面,形成冰雹
凝固、熔化
题型一 熔化和凝固
解|题|技|巧
(1)判断温度达到熔点之后的晶体能否熔化,关键是判断能否从外界吸收热量。当外界温度小于或等于晶体温度时,晶体因为不能继续吸收热量将不会熔化。
(2)熔化与凝固在生活中的应用:熔化与凝固在生活中的应用,主要的是应用熔化吸热、凝固放热的规律。
【典例1】如图所示为某种固态物质加热变为液态时温度随时间变化的曲线,下列说法正确的是( )
A.该物质为非晶体
B.该物质的熔点为
C.在第4min时该物质处于固态
D.该物质在第4~6min内不需要吸收热量
【答案】B
【详解】AB.该物质熔化时吸收热量,温度保持在80℃不变,所以该物质为晶体,且熔点为80℃,故A错误,B正确;
C.在第4min时该物质正在熔化,处于固液共存态,故C错误;
D.该物质整个过程都在吸热,所以在第4~6min内要吸收热量,故D错误。
故选B。
【变式1】如图所示的是a、b两种固体在1个标准大气压下熔化时温度随时间变化的图像。以下说法正确的是( )
A.固体a可能是冰
B.固体a、b都是晶体
C.固体b的熔点比a低
D.固体a熔化持续了6min
【答案】D
【详解】A.晶体有一定的熔点,非晶体没有,由图像可知,固体a在6~12min内吸收热量,但温度不变,则a是晶体,熔点是60℃,1个标准大气压下,冰的熔点为0℃,故a不是冰,故A错误;
BC.图中不能判断固体b是否有固定的熔点,所以不能判断固体b是否为晶体,也不能判断固体b与固体a的熔点高低关系,故BC错误;
D.固体a在第6min开始熔化,第12min熔化结束,则固体a熔化持续了6min,故D正确。
故选D。
【变式2】黑龙江省北部最低气温曾经达到,为准确测量黑龙江省北部冬季的气温,小刘查阅资料了解到:水的凝固点是,汞的凝固点是,酒精的凝固点是,煤油的凝固点是。他应选择下列哪种物质作为温度计的测温液体( )
A.水 B.汞
C.酒精 D.煤油
【答案】C
【详解】水的凝固点是,汞的凝固点是,酒精的凝固点是,煤油的凝固点是,当温度低于凝固点时,物质会变为固态,温度计不能使用,温度高于凝固点,物质为液态,温度计可利用液体的热胀冷缩,黑龙江省北部最低气温曾经达到,温度低于、、,高于,因此当温度达到时,只有酒精是液态的,水、汞、煤油都是固态的,因此酒精可作为温度计的测温液体,水、汞、煤油不可作为温度计的测温液体,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
题型二 汽化和液化
解|题|技|巧
(1)“白气”不是水蒸气,而是水蒸气越冷液化成的小水滴,水蒸气是看不到的;
(2)“白气”的来源有两种情况:一是高温物体冒出或呼出的水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
【典例1】实验小组用图甲所示装置“探究水沸腾时温度变化的特点”,正确实验并采集数据后,绘制出如图乙所示温度随时间变化的关系曲线。关于本实验,下列说法正确的是( )
A.安装图甲所示装置时,应该先确定铁夹B的位置 B.有“白气”冒出,说明水已经沸腾
C.0~6min内水吸收热量,温度升高 D.8~10min内水不吸收热量,温度不变
【答案】C
【详解】A.安装图甲所示装置时,应从下往上安装,应该先确定铁夹A的位置,故A错误;
B.有“白气”冒出,是水蒸气遇冷液化成的小水滴,水没有沸腾时也会汽化成水蒸气,因此不能说明水已经沸腾,故B错误;
C.由乙图可知,0~6min内对水加热,水吸收热量,温度升高,故C正确;
D.由乙图可知,8~10min内对水加热,水吸收热量,达到沸点,温度不变,故D错误。
故选C。
【变式1】如图是“探究水沸腾时温度变化”实验记录的数据,横轴为加热的时间,纵轴为水的温度,下列分析正确的是( )
A.0~3min内水持续吸热,3min后水停止吸热
B.0~3min内水没有汽化,3min后水开始汽化
C.沸腾温度不足100℃可能是供热不足
D.AB段表明水在沸腾过程中吸热而不升温
【答案】D
【详解】液体沸腾的特点:在沸腾的过程中,液体继续吸热,但温度保持不变。各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点。
A.从图中可以看出,OA段温度不断升高,是加热升温的过程。AB段温度保持99℃不变,所以AB段液体处于沸腾状态,且沸点是99℃,此时液体持续吸热但温度保持不变,故A错误;
B.汽化有蒸发和沸腾两种方式,水在任何情况下都能蒸发,所以0~3min内水也在汽化,故B错误;
C.沸腾温度不足100℃,是因为气压低于标准大气压,并不是供热不足,故C错误;
D.AB段液体处于沸腾状态,持续吸热但温度保持不变,故D正确。
故选D。
【变式2】甲、乙两只相同的透明烧杯中分别倒入冰水和热水,如图所示,一会儿发现两只烧杯的杯壁上都出现了小水珠。关于小水珠出现的大致位置及产生原因分析正确的是( )
A.甲杯出现在杯子的整个外壁,汽化吸热
B.乙杯出现在杯子的整个外壁,液化放热
C.甲杯出现在外壁的液面下方,液化放热
D.乙杯出现在内壁的液面上方,汽化吸热
【答案】C
【详解】AC.甲中冰水的温度较低,空气中的水蒸气与外壁接触,遇冷液化成小水滴附着在液面下方杯子外壁,液化放热,故A错误,C正确;
BD.乙杯中的热水温度较高,蒸发形成的水蒸气向上运动时遇到冷的内壁液化成小水滴,附着在液面上方杯子内壁,液化放热,故BD错误。
故选C。
题型三 升华和凝华
解|题|技|巧
“凝固”和“凝华”的区别
1.物质由气态变为固态,可以有两种不同的方式:(1)物质先从气态变为液态(液化),再从液态变为固态(凝固);(2)物质直接由气态变为固态(凝华)。
2.凝固时物质由液态变为固态的过程,而凝华是物质由气态不经过液态,直接变为固态的过程。它们的末状态相同(都是固态),但初状态不相同,物质凝固前是液态,物质凝华前是气态。
【典例1】深秋的早晨,草木上有一层白霜,这种现象是( )
A.汽化 B.升华 C.凝华 D.凝固
【答案】C
【详解】霜是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态,属于凝华现象,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式1】如图所示,把少量碘放入锥形瓶中,瓶口加盖玻璃片,微微加热,瓶中充满紫色的碘蒸气。关于此实验,下列说法中正确的是( )
A.实验中出现紫色的碘蒸气,说明碘发生了汽化现象
B.实验中出现紫色的碘蒸气,说明碘发生了升华现象
C.停止加热,碘蒸气会发生凝固现象
D.停止加热,碘蒸气逐渐消失,说明发生了升华现象
【答案】B
【详解】AB.在锥形瓶里放少量的固态碘颗粒,然后把锥形瓶放在酒精灯上微微加热,瓶内充满紫色的碘蒸气,是因为固态碘直接变成了碘蒸气,这说明碘发生了升华现象,故A错误,B正确;
CD.停止加热,碘蒸气会逐渐消失,瓶内出现碘固体,碘蒸气直接变成了固态的碘,这说明碘蒸气发生了凝华现象,故CD错误。
故选B。
【变式2】从冰箱冷冻室取出的杨梅,一会儿表面就出现了一层白霜,如图所示,这一过程中的物态变化是( )
A.液化 B.凝固 C.升华 D.凝华
【答案】D
【详解】从冰箱冷冻室取出的杨梅温度比较低,空气中的水蒸气遇到温度低的杨梅直接变为固态小冰晶,该过程的物态变化为凝华,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.下列物态变化的实例中,属于凝华的是( )
A.河水表面结冰 B.草叶上形成露珠 C.山间形成白雾 D.草叶上形成霜
【答案】D
【详解】A.凝华是物质由气态直接变为固态的过程。河水结冰是水遇冷凝固成冰,故A不符合题意;
B.草叶上形成露珠是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠聚集而成,故B不符合题意;
C.山间的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠聚集而成,故C不符合题意;
D.草叶上形成霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成冰霜,由气态直接变为固态,这种物态变化叫凝华,故D符合题意。
故选D。
2.一般成人的正常体温约为( )
A.37℃ B.33℃ C.30℃ D.42℃
【答案】A
【详解】一般成人的正常体温在36.3~37℃之间,且变化幅度很小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.如图所示,能描述晶体凝固过程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.图中液体温度降低到一定温度,不断放热,温度保持不变,符合晶体凝固特点,是晶体凝固的图象,故A符合题意;
B.固体不断吸收热量,温度不断升高,符合非晶体的熔化特点,是非晶体的熔化图象,故B不符合题意;
C.固体吸收热量,温度升高到达一定温度,不断吸收热量,温度不变,符合晶体熔化特点,这是晶体的熔化图象,故C不符合题意;
D.液体不断放出热量,温度不断降低,符合非晶体的凝固特点,是非晶体的凝固图象,故D不符合题意。
故选A。
4.下列关于使用温度计的操作步骤,正确的排列为( )
①观察温度计读数并记录
②取出温度计
③选取适当温度计
④估计被测物体的温度
⑤让温度计的玻璃泡与被测物体充分接触数分钟
A.①②③④⑤ B.④⑤③②① C.④③⑤①② D.③④①②⑤
【答案】C
【详解】根据温度计的使用方法,正确步骤是:④估计被测物体的温度;③选取适当温度计;⑤让温度计的玻璃泡与被测物体充分接触数分钟;①观察温度计读数并记录;②取出温度计;故C正确,ABD错误。
故选C。
5.水沸腾时,有大量的气泡产生,气泡中主要是( )
A.小水珠 B.空气 C.水蒸气 D.氧气
【答案】C
【详解】水沸腾时,水的内部和外部同时发生剧烈的汽化现象,所以会产生大量的水蒸气,所以气泡中主要是水蒸气。
故选C。
6.如图所示是水沸腾的情景,下列相关说法不正确的是( )
A.冬天我们呼出的“ 白气”与夏天冰棒冒出的“ 白气”形成原因一样
B.沸腾是在液体的内部发生的汽化现象
C.沸腾时产生大量的气泡,气泡内是水蒸气
D.如果将壶从热源上取下来,水将停止沸腾
【答案】B
【详解】A.冬天我们呼出的“ 白气”,是呼出的水蒸气遇到冷空气液化成的小水滴;夏天冰棒冒出的“ 白气”是空气中的水蒸气遇到冷冰棒液化成的小水滴;所以两种“ 白气”形成原因一样,故A正确,不符合题意;
B.沸腾是汽化的方式之一,在液体的内部和表面同时发生,故B错误,符合题意;
C.沸腾时产生大量的气泡,气泡内是水汽化成的水蒸气,故C正确,不符合题意;
D.沸腾时温度不变,需要持续吸热,所以如果将壶从热源上取下来,水不能吸热,水将停止沸腾,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.小明发现夏季夜晚闷热,紧闭门窗,开启空调,第二天早上,玻璃窗上出现了一层水雾。寒冷的冬天,在温暖的室内,早晨起来会看到窗户上有千姿百态的冰花。关于水雾和冰花,下列分析正确的是( )
A.水雾在窗的室外一侧,是熔化形成的
B.水雾在窗的室内一侧,是液化形成的
C.冰花在窗的室内一侧,是凝华形成的
D.冰花在窗的室外一侧,是升华形成的
【答案】C
【详解】AB.夏季,有空调的房间里的温度较低,而房间外面的空气温度较高,所以外面的空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃时会液化成小水滴附着在玻璃上,故水滴在玻璃的外侧,故AB错误;
CD.寒冷的冬天,早晨起来会看到窗户上有千姿百态的冰花,室内的空气中的水蒸气遇到较冷的玻璃时会凝华成小冰晶附着在玻璃的内表面上,故C正确,D错误。
故选C。
8.武汉黄鹤楼公园推出造型为湖北标志性地标——“黄鹤楼”的文创雪糕,文理细密,大小屋顶交错重叠、翘角飞举,立体感强,赢得了大家的一致喜爱。小武同学也买了一只尝尝,他打开包装后,发现雪糕“冒”出了“白气”,下列说法正确的是( )
A.“白气”其实是从雪糕里蒸发出来的水蒸气遇冷液化形成的小水珠
B.“白气”的形成过程会吸热
C.吃雪糕时感觉冰冰凉凉是因为雪糕自身温度很低而且熔化时吸热
D.雪糕上出现一层“白霜”是因为水凝固变成冰
【答案】C
【详解】AB.雪糕“冒”出了“白气”,“白气”其实是空气中热的水蒸气遇到冷的雪糕液化形成的小水珠,液化放热,故AB错误;
C.吃雪糕时感觉冰冰凉凉是因为雪糕自身温度很低,会发生热传递,吸收人体的热量,而且雪糕在体内熔化时也会从人体吸热,故C正确;
D.雪糕上出现一层“白霜”是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故D错误。
故选C。
9.如图甲所示,是小张同学“探究物质熔化时温度的变化规律”的实验装置图,根据实验数据绘制出温度随时间变化的图像(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.组装器材时,试管可以接触到烧杯底部
B.该物质是晶体,熔化过程所用时间是5min
C.因为该物质的初温为30℃,所以熔点是18℃
D.该物质在熔化过程中吸收热量,温度保持不变
【答案】D
【详解】A.使用水浴法加热物质时,试管是不可以接触到烧杯底部的,故A错误;
BD.由图乙可知,该物质在整个实验过程中有一段时间持续被加热但是温度不变,符合晶体熔化的特征,所以可知该物质是晶体,但是根据图乙中标注的时间可知,它熔化过程所用时间时小于5min的,故B错误,D正确;
C.由图乙可知,该物质的初温为30℃,当温度达到48℃时,它持续吸热并且温度保持不变,所以可知熔点是48℃,故C错误。
故选D。
10.一支刻度线位置不准确但刻度均匀的温度计,将它插入1标准大气压下的沸水中时,温度计的示数是99℃,插入冰水混合物中时,温度计的示数是4℃,如果当时室温是20℃,则用此温度计测量时示数为( )
A.20℃ B.26℃ C.23℃ D.19℃
【答案】C
【详解】在一个标准大气压下,水沸腾时的温度为100℃,冰水混合物的温度为0℃,一支刻度线位置不准确但刻度均匀的温度计,将它插入1标准大气压下的沸水中时,温度计的示数是99℃,插入冰水混合物中时,温度计的示数是4℃,则4℃和99℃刻度线之间有95格;则每一格表示;如果当时室温是20℃,则用此温度计测量时示数为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
11.在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,同学们按照如图甲所示的装置来进行实验。
(1)实验时,按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装器材。
(2)图乙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是 ℃。
(3)由图丙可知,此时的水处于 (选填“沸腾前”后“沸腾时”)的状态,这时气泡内的气体是 (选填“空气”或“水蒸气”)。
(4)图丁是a、b两个小组根据各自的实验数据绘制的温度-时间图象,由图象可知, 小组烧杯中的水较多;除此之外,由图象你还可获取的信息有 (写出一条即可)。
【答案】(1)自下而上
(2)84
(3) 沸腾时 水蒸气
(4) b 水的沸点是98℃
【详解】(1)使用酒精灯时,需先确定外焰位置,则需自下而上组装器材。
(2)乙图中温度计分度值是1℃,其读数为84℃。
(3)[1][2]根据丙图气泡由小变大的特点可知,水处于沸腾状态,气泡从瓶底产生,其内为水蒸气。
(4)[1]根据丁图比较可知,a、b两小组实验时,水的初温相同,b组实验时间长的原因是其水的质量大。
[2]由图像还能得到的信息为水的沸点是98℃。
12.在“探究海波熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图甲所示的图象。
(1)实验时,组装器材要遵从 (填“从上到下”或“从下到上”)的原则;
(2)如图乙不直接将装有海波的试管放在酒精灯上加热,而是放入装有水的烧杯中加热,这样做的好处是 ;
(3)由图甲可知,海波的熔化过程(从开始熔化到全部熔化)共经历了 min;
(4)结合图甲可知,该物质在当时的情况下温度为55℃时处于 态(填物质的状态)。
【答案】(1)从下到上
(2)使海波受热均匀
(3)3
(4)液
【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要先根据酒精灯外焰的高度来固定铁圈的高度,而温度计的玻璃泡要全部浸没到物质中,且不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此在安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行。
(2)采用水浴法加热,由于水的温度远低于酒精灯火焰的温度,所以可以缓慢地加热,使试管中的海波受热均匀。
(3)由图象可知,ABCD段海波的温度整体呈上升趋势,说明该过程中海波要吸热,且BC段海波的温度保持不变,所以BC段表示海波的熔化过程,故熔化时间为
∆t=6min-3min=3min
(4)由图象可知,海波的熔点约为48℃,故当温度为55℃时,海波的状态为液态。
13.某兴趣小组在实验室探究水的沸腾特点的实验时,采用完全相同的装置加热质量不同的水。如图甲乙所示。通过实验,该小组绘制了水温随加热时间变化的A、B图线如图丙所示。
(1)由实验可知,该实验室所在地点的大气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)一个标准大气压。
(2)由实验可知,水沸腾时要持续吸热,但温度 。
(3)分析甲乙两个装置烧杯中水的多少可知,图丙中 (选填“A”或“B”)图线反映的是甲实验装置的实验结果。
【答案】 小于 保持不变 B
【详解】(1)[1]水的沸点为96℃,低于标准大气压下的沸点100℃,故此时的气压低于标准大气压。
(2)[2]水沸腾时要持续吸热,但是温度一直保持在96℃不变,故温度保持不变。
(3)[3]A曲线加热至沸腾的时间短,故水的质量比较少,故为乙装置,那么甲装置就是B曲线。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
14.阅读下面材料,回答问题。
材料一:据报道:某年某日,阴天,微风,气温约-15℃,在新疆罗布泊沙漠的沙丘上覆盖着约5~10cm厚的积雪,然后过了约20min,雪不见了,而脚下却是干爽的沙地,这一现象令在场的人无不惊叹。
材料二:干冰是温度在零下78.5℃以下的固态二氧化碳,在常温下极易升华,由于干冰温度很低,商家多用它维持小包装食品的低温状态,在日常生活中每次接触干冰的时候,一定要小心,并且使用厚棉手套或其他遮蔽物才能触碰干冰!汽车、轮船等上面不能使用干冰,因为升华的二氧化碳将替代空气从而可能引起呼吸急促甚至窒息!
材料三:火箭穿过大气层时,由于和空气高速摩擦而使箭体表面温度很高,为了防止烧坏,科学家在箭体表面涂上一层特殊晶体物质(又叫“烧蚀层”),保护火箭,使温度不会升得太高。
(1)材料一中,沙漠上的积雪消失的原因是积雪 (选填“熔化”或“升华”)了,积雪发生的状态变化是 ;
(2)结合材料二回答:干冰升华时,会 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,皮肤直接接触干冰,就会被 (选填“烫伤”或“冻伤”);
(3)根据材料三,请你推断这层晶体物质在高温下会发生哪些物态变化 。这些物态变化的吸放热特点是什么 ?
【答案】 升华 由固态直接变为气态 吸收 冻伤 熔化、汽化或升华 吸热
【详解】(1)[1][2]“雪不见了,而脚下却是干爽的沙地”说明固态的雪直接变为气态的水蒸气,属于升华现象,积雪发生的状态变化是由固态直接变为气态。
(2)[3][4]干冰是固态的二氧化碳,在常温下会吸热迅速升华变为二氧化碳气体,升华会吸收大量的热;如果直接作用在皮肤上,干冰升华时,从皮肤吸收了大量的热,就会冻伤皮肤。
(3)[5][6]火箭表面涂的特殊物质在高温下会迅速熔化、汽化,甚至升华,熔化、汽化和升华要吸热,可以保证火箭的温度不至于过高。
15.阅读短文,回答问题。
雪的形成
雪是从云中降落到地面的雪花形态的固体水,它由大量白色不透明的冰晶和其聚合物(雪团)组成。在水蒸气弥漫的云层里,雪最先以肉眼看不到的一颗微尘粒子形状存在,叫做晶核,通常会在低于零下10oC的环境下形成。晶核周围的水蒸气分子在冷空气作用下,围着晶核发生一个物态变化变成固态,使晶核逐渐变大,成为雪晶。当雪晶增大到能够克服浮力时,便落到地面,这就是雪花。水蒸气的多少和温度的高低造成了雪花多少、大小和形状的差异。
降雪要满足三个气象条件:一是云层中含有较冷的晶核;二是要有充足的水汽;三是云层下面气温低于0oC,接近地面的气温一般不能高于4oC.当靠近地面的空气在0oC以上,但是这层空气不厚,温度也不是很高,会使雪花没有来得及完全熔化就落到了地面。这叫作降“湿雪”,或“雨雪并降”,这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
在东北地区的冬天,受强冷空气影响,经常迎来大范围的降雪。为了应对大雪对交通的影响,交警和路政部门提前布局,第一时间向路面撒盐除雪,并出动铲雪车进行铲雪作业。
(1)晶核周围的水蒸气围绕晶核 (填物态变化名称)使晶核长大成雪晶,该过程中水蒸气需要 (填“吸热”或“放热”);
(2)下列有一项不属于雪的形成条件的是 ;
A.云层中气温较低 B.云层中水汽充足 C.云层中有较冷的晶核 D.云层下气温较高
(3)向路面撒盐除雪的原理是盐水的凝固点比水的凝固点 (填“高”或“低”);
(4)收集一定量的干净雪置于室温下,观察雪的熔化现象,测量并作出雪熔化时温度随时间变化的图像,能反映雪熔化规律的图像是 ;
A. B. C. D.
(5)由于全球“温室效应”影响,冬季很容易下“雨夹雪”,形成这一现象的原因是 。
【答案】 凝华 放热 D 低 B 靠近地面的空气温度高于0℃
【详解】(1)[1][2]晶核周围的水蒸气围绕晶核凝华使晶核长大成雪晶,凝华过程中水蒸气需要放热。
(2)[3]雪的形成是空气中的水蒸气遇冷凝华放热形成的,根据阅读材料可知,云层下气温较高不属于雪的形成条件,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[4]由于盐水的凝固点低于水的凝固点,且同种晶体的熔点和凝固点相同,所以向路面撒盐可以让雪在低温下熔化以达到除雪的目的。
(4)[5]雪是晶体,其熔点是0℃,晶体熔化时吸热但温度不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[6]根据阅读材料可知,空中形成的雪花靠近地面时空气温度在0℃以上,部分雪熔化,没有来得及完全熔化就落到了地面,这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
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