内容正文:
知识点1 温度
1.温度
(1)定义:表示物体的________程度。
(2)单位:________,符号℃。
(3)摄氏温度的规定:在标准大气压下,冰水混合物的温度为________ ℃,沸水的温度为________ ℃,它们之间分成100等份,每一份代表________ ℃。
2.温度计
(1)原理:家庭和实验室里常用的温度计是利用________的性质制成的。
(2)使用温度计测量液体温度的方法
①估测被测液体的温度,根据估测温度选择合适量程的温度计。
②正确使用温度计的要点
一看:看清温度计的________和分度值。
二放:温度计的玻璃泡要________被测液体中,不能接触容器壁和容器底。
三读:待示数稳定后再读数,读数时玻璃泡________离开被测液体,视线要与温度计中液柱的液面________。
四记:记录的测量结果要包括数值与单位。
方法点拨:①使测量结果偏大。
③使测量结果偏小。
3.水银体温计
(1)刻度范围35~42 ℃,分度值为____℃。
(2)体温计________离开人体读数;人的正常体温是37 ℃左右。
知识点2 物态变化及其特点
1.熔化和凝固
状态变化
吸、放热情况
熔化
____态→____态
____热
凝固
____态→____态
____热
2.汽化和液化
状态变化
吸、放热情况
方式
汽化
____态→____态
____热
____和____
液化
____态→____态
____热
____和____
方法点拨:生活中的“白气”不是水蒸气,水蒸气是气体,人眼无法观察到,“白气”是悬浮在空气中的雾状小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的。
常见的“白气”现象:烧开水时壶嘴冒出的“白气”、冬天人在室外呼出的“白气”、夏天雪糕周围冒出的“白气”。
3.蒸发和沸腾
蒸发
沸腾
发生位置
液体表面
液体表面和内部
发生条件
任何温度
达到________,继续________
剧烈程度
缓慢
剧烈
影响因素
________________、________________、________
—
温度变化
不加热时液体温度降低(不需加热)
温度不变(需加热)
共同点
都是汽化现象,都要吸热
4.升华和凝华
状态变化
吸、放热情况
举例
升华
____态→____态
____热
樟脑丸变小、结冰的衣服变干、用久的灯丝变细
凝华
____态→____态
____热
霜、冰花、雾凇
方法点拨:六种物态变化辨析
固态→液态→气态是吸热过程,气态→液态→固态是放热过程。
知识点3 晶体与非晶体及其特点
晶体和非晶体的比较
晶体
非晶体
相同点
熔化吸热、凝固放热
不同点
有无确定的熔(凝固)点
____
____
温度变化
熔化或凝固过程中温度____
熔化过程温度上升;凝固过程温度____
条件
熔化
达到____,不断吸热
不断吸热
凝固
达到______,不断放热
不断放热
图象
常见代表物质
海波、冰、水晶、石英、食盐、各种金属
蜡、松香、玻璃、沥青
重难点1 温度及其测量
【典例1】 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
知识对比:
一般温度计
体温计
分度值
1 ℃
0.1 ℃
特殊构造
没有缩口
有缩口
液面变化特点
可以自由上升下降
可以自由上升,不可自由下降
使用前
不用甩
必须甩
读数时
不能离开被测物体
离开被测人体
[听课记录]
【变式1】 在学习物理的过程中,测量工具的使用必不可少。如图所示,物体甲的长度为________ cm,温度计乙的示数为________℃。
【变式2】 如图所示是一支体温计,其读数为________℃,它是利用液体的________原理制成的。
重难点2 物态变化的辨识
【典例2】 (2024·枣庄T4)水是生命之源,节约用水是公民的基本素养。关于水的物态变化说法正确的是( )
A.春天冰雪消融——熔化,需要吸热
B.夏天洒水降温——汽化,需要放热
C.秋天细雨绵绵——液化,需要吸热
D.冬天大雪纷飞——凝华,需要吸热
[听课记录]
【变式3】 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
【变式4】 哈尔滨冰雪大世界开园后,数以万计的人们共赴冰雪盛宴。园内城堡、滑梯等都是由冰块雕琢而成,地上还积了厚厚的雪,冰与雪形成的原因分别是________、________(填写物态变化的名称),以上过程需要________热。
重难点3 物态变化图象分析
【典例3】 如图所示,探究固体熔化时温度的变化规律。下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.该物质熔化的时间为13 min
C.该物质在BC段处于固态
D.由图象可知该物质的熔点是60 ℃
解题笔记:晶体熔化图象含的信息:
(1)初始加热温度:0时刻的温度,即T1。
(2)熔点:水平段对应的温度,即T3。
(3)熔化的时间:水平段图象对应的两个时刻之差“t2-t1”。
(4)图象对应的物质状态:
①AB(包括B点)段:固态。
②BC(不包括点B、C点)段:固液共存状态。
③CD(包括C点)段:液态。
[听课记录]
【变式5】 如图所示是某物质温度随时间变化的图象。下列说法正确的是( )
A.该图是某晶体的熔化图象
B.该物质在第4 min时是固态
C.在第12 min时不吸热不放热
D.该物质的凝固点为80 ℃
【变式6】 (2024·枣庄一模)如图所示是海波和蜡烛的熔化实验图象,以下说法正确的是( )
A.甲在第2 min时是液态
B.甲在熔化过程中内能不变
C.甲的熔点是49 ℃
D.乙是非晶体
【变式7】 如图所示是某种物质发生物态变化时的图象。根据图象回答:
(1)从图象可以看出,这种物质气态时的名称是________,固态时它是________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(2)在图象的AB段,物质是________态,在BC段需要________热,在CD段物质的密度是________g/cm3。
(3)B至C段的过程叫做________,D至E段的过程叫做________(均填物态变化)。
实验1 探究固体熔化时温度的变化规律
如图甲所示是小丽探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。
基础设问:
(1)如图乙所示,温度计的示数为______℃。
(2)安装实验器材时,小丽应按照________(选填“从上到下”或“从下到上”)的顺序进行。
(3)她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知,冰是________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)分析图丙可知,该物质在t1时刻的内能______t2时刻的内能;CD段加热时间是AB段加热时间的2倍,则冰的比热容________水的比热容(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)当试管中的冰全部熔化成水后,继续用酒精灯加热,试管中的水________(选填“能”或“不能”)沸腾。
变式设问:
(6)水浴法加热的好处是________。
(7)打开灯帽,点燃酒精灯前,可闻到空气中淡淡的酒精味,说明液态酒精发生________(填物态变化名称)。
(8)当小丽在烧杯的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后盐水的沸点________(选填“高于”“低于”或“等于”)水的沸点。
创新设问:
(9)实验中小丽发现冰的熔化时间过长,请你为此提出改进方法:________________。
[听课记录]
[变式训练]
1.小明同学用如图甲所示的实验装置探究冰的熔化规律。
(1)实验时某时刻温度计的示数如图乙所示,此时的温度是________℃。
(2)由图丙可知,冰在熔化过程中吸收热量,温度________。
(3)在第10 min时该物质的内能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在第5 min时的内能。
(4)若这次实验中,试管中装有30 g的冰,那么冰在第10~15 min吸收的热量为________J,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
2.小文同学用如图甲所示装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度,温度随时间变化的关系图象如图乙所示。
(1)由实验可知,________(选填“a”或“b”)物质是晶体。
(2)在第6 min时,a物质的状态是________(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。
(3)某时刻测量b物质的温度计示数如图丙所示,则示数为________℃。
(4)在0~4 min加热过程中,a物质的内能____________(选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
实验2 探究水在沸腾前后温度变化
的特点
下列是关于“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
基础设问:
(1)除了图甲中所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是________。
(2)实验过程中可观察到烧杯上方有大量的“白气”冒出,“白气”是水蒸气________形成的小水珠(填物态变化名称)。
(3)实验过程中不同时刻的温度如表所示,小明由于粗心大意记错了一个实验数据,你认为错误的数据是第________分钟的数据,你这样判断的理论依据是_____________________________________________________________________。
由表格中的数据可知当地的大气压________(选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压。
时间/min
…
8
9
10
11
12
13
14
…
温度/℃
…
96
97
98
98
95
98
98
…
变式设问:
(4)在这次实验中,发现从开始加热到沸腾的这段时间过长。为了缩短实验的时间,可以采取的措施是________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)为证明水沸腾过程中是否需要继续吸热,应____________________________
________,观察水是否继续沸腾。
创新设问:
(6)小琪和小明分别利用图甲装置进行实验,操作正确,却得出了如图乙所示的两个不同的图线,原因可能是__________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(7)实验完成后,好学的小明想到上课时老师说水浴加热可使物体受热均匀,于是将实验组装成如图丙所示,则________。
A.A、B中的水会同时沸腾
B.A中的水会沸腾,B中的水始终不会沸腾
C.A、B中的水均不会沸腾
D.B中的水会沸腾,A中的水始终不会沸腾
[听课记录]
[变式训练]
1.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水,实验装置如图甲所示,并同时开始记录加热时间和水的温度。
(1)根据所学知识,结合表中的数据,可知本次实验应选用________(选填“水银”或“酒精”)制作的温度计。
在标准大气压下
物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
-39
357
酒精
-117
78
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度是________℃。
(3)实验中,观察到水中气泡上升情形如图丙所示,可判断该情形是水沸腾________(选填“前”或“后”)的现象。
(4)图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象,由图象可知水的沸点是________℃;由图象还可以看出,甲、乙两组图线不同的原因是水的________不同。
2.利用如图所示装置,用酒精灯对盖有纸板(带有小孔)的烧杯加热,每隔一段时间记录一次温度,进行“观察水的沸腾”实验。
(1)本实验装置的安装过程中,调节放置石棉网的铁圈位置和调整悬挂温度计的铁杆位置都很重要,在组装该实验装置时,应先调整固定________(选填“铁圈”或“铁杆”)的位置。
(2)为了顺利完成实验,除图中所示的器材外,还需要补充的测量工具是________。
(3)实验时老师要求向烧杯中倒入热水,而不是冷水,这样做的好处是_____________________________________________________________________。
(4)水沸腾时,我们会观察到大量的气泡产生,气泡不断上升到水面破裂,其中气泡中的“气”指的是________(选填“水蒸气”或“空气”)。
(5)实验表明,一切液体在沸腾时都有一定的温度,这个温度叫________。
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第3讲 物态变化
过教材 串知识 夯基础
知识点1
1.(1)冷热 (2)摄氏度 (3)0 100 1 2.(1)液体热胀冷缩
(2)量程 全部浸入 不能 相平 3.(1)0.1 (2)可以
知识点2
1.固 液 吸 液 固 放 2.液 气 吸 蒸发 沸腾 气 液 放 压缩体积 降低温度 3.沸点 吸热 液体与空气接触面积 液面上方空气流速 液体温度 4.固 气 吸 气 固 放
知识点3
有 没有 不变 下降 熔点 凝固点
研重难 学方法 提能力
典例1 C [体温计的量程是35~42 ℃,A错误;体温计一个小格代表0.1 ℃,所以体温计的分度值是0.1 ℃,B错误;人的正常体温约37 ℃,某同学体温是36.6 ℃,该同学体温正常,C正确;体温计的量程是35~42 ℃,液体的温度可能低于35 ℃,也有可能高于42 ℃,因此不可以用体温计测量液体的温度,D错误。]
变式1 解析:由题图甲知,此刻度尺的分度值是1 mm,木块的长度是9.80 cm-6.00 cm=3.80 cm;温度计上,10 ℃之间有10个小格,一个小格代表1 ℃,所以此温度计的分度值为1 ℃;“30”在“20”的下方,液柱最高处在两者之间,说明温度低于0 ℃,为-22 ℃。
答案:3.80 -22
变式2 解析:由题图可知,体温计的分度值为0.1 ℃,示数为37.8 ℃;体温计都是利用液体的热胀冷缩的原理制成的。
答案:37.8 热胀冷缩
典例2 A [冰雪消融是固态变成了液态,是熔化现象,需要吸热,故A正确;夏天洒水降温,水变为水蒸气,吸收热量,故B错误;秋天细雨绵绵,雨是水蒸气液化形成的,需放热,故C错误;冬天大雪纷飞,雪为水蒸气凝华形成的,需要放热,故D错误。故选A。]
变式3 D [二氧化碳气体变成干冰,由气态直接变为固态,属于凝华现象,A错误;干冰直接变成二氧化碳气体,是直接由固态升华为气态,属于升华现象,B错误;水蒸气遇冷凝结成水滴,是气态变化为液态,属于液化现象,水蒸气遇冷凝结成小冰晶,属于凝华现象,C错误;升华吸热,干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量,D正确。]
变式4 解析:园内城堡、滑梯等都是由冰块雕琢而成,地上还积了厚厚的雪,冰是水凝固形成的,是凝固现象,需要放热,雪是空气中水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,需要放热。
答案:凝固 凝华 放
典例3 D [从图象可知,此物质在熔化过程中温度保持60 ℃不变,所以此物质是晶体,且熔点为60 ℃;BC段平行于横轴,处于熔化过程,B处于固态、BC之间处于固液共存态,C熔化刚结束时是液态,D正确,A、C错误;物质从第6 min开始熔化,到第13 min结束,熔化过程持续了7 min,B错误。]
变式5 D 变式6 D
变式7 解析:(1)由题图可知,该物质的熔点为0 ℃,沸点为100 ℃,故这种物质气态时的名称是水蒸气,固态时它是晶体。
(2)由图象可知,在AB段物质处于固体状态,在BC段物质的温度保持0 ℃不变,此时吸热,物质正在熔化;CD段为水,水的密度为1.0 g/cm3。
(3)B至C段是物质的熔化过程;DE段是水的汽化过程。
答案:(1)水蒸气 晶体 (2)固 吸 1.0 (3)熔化 汽化
练实验 重迁移 强素养
实验1 答案:(1)-4 (2)从下到上 (3)晶体 (4)小于 小于 (5)不能 (6)受热均匀 (7)汽化 (8)高于 (9)减少试管中冰的质量
变式训练
1.解析:(1)题图乙中,温度计的分度值为1 ℃,且液柱在零刻度线的上方,因此该温度计的示数是10 ℃。
(2)由题图丙可知,在5~15 min加热时间内,冰正在熔化过程中,吸收热量,温度保持0 ℃不变。
(3)在加热过程中,物体吸收热量,内能增加,温度不变,故在第10 min时的内能大于在第5 min时的内能。
(4)物体在15~25 min内完全熔化为液态的水,吸收的热量为Q水=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×30×10-3 kg×10 ℃=1 260 J,由于相同时间吸收的热量相同,冰在第10~15 min吸收的热量为Q=Q水=×1 260 J=630 J。
答案:(1)10 (2)不变 (3)大于 (4)630
2.(1)a (2)固液共存态 (3)43 (4)增加
实验2 答案:(1)停表 (2)液化 (3)12 水在沸腾过程中吸热,温度保持不变 小于 (4)减少水的质量(或提高水的初温) (5)移走酒精灯(或停止加热) (6)水的质量不相等
(7)B
变式训练
1.(1)水银 (2)96 (3)后 (4)98 初始温度
2.解析:(1)在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应先确定铁圈的高度。
(2)该实验需要记录温度和时间,所以需要的主要测量仪器有温度计和停表。
(3)在实验中,向烧杯内倒入热水,这种做法的优点是热水温度较高,可以缩短实验时间。
(4)水沸腾时,气泡的体积逐渐变大,大量气泡不断上升到水面破裂,其中气泡中的“气”指的是水蒸气。
(5)在沸腾过程中,水的温度保持不变,一切液体在沸腾时都有确定的温度,这个温度叫沸点。
答案:(1)铁圈 (2)停表 (3)缩短实验时间 (4)水蒸气 (5)沸点
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