第四章 物态变化（知识清单）物理苏科版2024八年级上册

第四章 物态变化（知识清单） 思维导图 一、物质的三态 温度的测量 物质的三态 1.物质的三态：自然界中物质通常有三种状态： 态、 态、 态。 状态 形状（固定/不固定） 体积（固定/不固定） 固态 固定 固定 液态 不固定 固定 气态 不固定 不固定 2.物态变化的概念：随着 的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。物质各种状态间的变化叫作物态变化。 温度的测量 1.温度：物理学中通常用温度来表示物体的 。热的物体温度 ，冷的物体温度 。 2.温度计--用来测量 的工具。 （1）原理：常用的液体温度计是根据测温液体 的规律制成的。 （2）基本构造：主要构造：玻璃外壳（有刻度）、玻璃泡（内有液体）。 3.摄氏温标：由瑞典天文学家摄尔西斯创立。 （1）常用单位： ，符号是 。 （2）摄氏温度的规定：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”。 4.练习使用温度计 （1）使用温度计前，首先要看清它的 、 、 。 （2）测量液体温度时，温度计的玻璃泡应该 浸入被测的液体中，且不要碰到容器 或容器 。 （3）待温度计的示数 后再读数，读数时温度计的玻璃泡要 留在液体中，视线要与温度计中液柱的液面 。 （4）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。 温度-时间图像 以温度为纵坐标、时间为横坐标建立平面直角坐标系。如图中图线就是热水冷却过程中温度随时间变化的图像。由图像不仅可以方便地找到某时刻所对应的温度,还能清楚地看出热水冷却过程中温度变化的规律。 二、汽化和液化 汽化 1.汽化：物质从 态变成 态的过程叫汽化。汽化的两种方式： 和 。 2.蒸发 （1）物理学中，把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。蒸发在任何温度下都能发生，液体蒸发时会吸热。 （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）影响蒸发快慢的因素 ①液体的 。液体温度越高，蒸发得越快； ②液体的 。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。 （4）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，酒精比水蒸发得快。 3.探究水沸腾前后温度变化的特点 【实验过程】 （1）向水壶中注入适量的水，闭合开关，观察水的温度变化和水中发生的现象。 （2）在水温升高到 90℃后，每隔10s记录一次温度计的示数，同时注意观察水中发生的现象，直到水沸腾并持续30s后停止加热。停止加热后，观察水是否继续沸腾。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ... 温度/℃ （3）如图所示，以时间为横坐标轴、温度为纵坐标轴，建立平面直角坐标系。根据实验数据在坐标系中标出各个时刻水的温度，然后用平滑的曲线将它们连接起来，即可得到水沸腾前后温度随时间变化的图像。 【实验现象】（1）沸腾前，水壶底部有气泡产生，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 ；停止加热，水不再沸腾。 【实验结论】 沸腾的特点：液体沸腾时，吸收热量，但温度 。 【交流与反思】 （1）安装实验装置时，应按照 的顺序进行； （2）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； （3）实验时，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； （4）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在烧杯上加带小孔的盖子，以减少热量损失； 4.沸腾 （1）沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 （2）沸点：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫作 。不同液体的沸点不同。 （3）沸腾的条件：①温度达到 ；②继续 。二者缺一不可。 （4）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 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 相同点 ①都由液态变为气态，属于汽化现象；②都需要吸热 液化 1.液化：物质由 态变成 态的过程叫液化。 2.液化的两种方式 （1） ：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） ：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。 3.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。 三、熔化和凝固 熔化、凝固的特点 1.熔化和凝固 （1）熔化：物质从 态变为 态的过程叫熔化。如冰熔化成水。 （2）凝固：物质从 态变为 态的过程叫凝固。如水结成冰。 2.探究冰和石蜡的熔化特点 【实验过程】 将温度传感器与计算机连接，设置好数据采集软件。如图所示，取适量碎冰放入试管中，插入温度传感器探头，再将试管置于放有水的烧杯中。采集实验数据并观察计算机屏幕上显示的冰熔化的温度—时间图像，同时观察冰的状态变化情况。 将上述装置中的碎冰换成碾碎的石蜡，并且用酒精灯对烧杯加热，如图所示，观察计算机屏幕上显示的石蜡熔化的温度—时间图像，同时观察石蜡的状态变化情况。 以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表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，得到冰和石蜡温度随时间变化的图像，如图所示。 【实验结论】 冰在熔化前温度不断升高，但熔化时温度 ，熔化后温度继续升高；石蜡在熔化过程中温度不断升高。 【交流与反思】 （1）安装实验装置时，应按照 的顺序进行； （2）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。 （3）让冰、石蜡均匀受热的三种措施：1）采用 法加热；2）在加热过程中用搅拌器不断搅拌；3）将物质研碎。 3.熔点与凝固点 （1）熔点：晶体熔化时的温度叫 。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 。同一物质的凝固点和熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。 注意 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。 4.晶体和非晶体 晶体 非晶体 举例 海波、冰、各种金属等 石蜡、玻璃、松香、沥青等 定义 熔化时有固定温度的物质 熔化时没有固定温度的物质 熔化（凝固）条件 温度达到熔点；继续吸（放）热 持续吸（放）热 特点 熔化（凝固）时，温度保持不变 熔化（凝固）时，温度一直变化 5. 熔化和凝固图像 （1）熔化图像 晶体熔化图像中，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 态，温度 ；CD段所对应的时间内物质是液态，吸热升温。 （2）凝固图像 晶体的凝固图像中，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 态，温度 ；GH段所对应的时间内物质是固态，放热降温。 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。 四、升华和凝华 升华和凝华 1.观察“碘锤”中的物态变化 如图所示，密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，打开电吹风机热风挡对“碘锤”进行加热。观察碘由固态直接变成紫红色碘蒸气。 当紫红色的碘蒸气弥漫于玻璃泡内的空间时停止加热，观察紫红色碘蒸气直接变成固态碘颗粒。 2.升华和凝华 （1）升华：物质由 态直接变为 态的过程叫升华。升华吸热。 （2）凝华：物质由 态直接变为 态的过程叫凝华。凝华放出。 （3）生活中常见的升华现象：樟脑丸变小、冰冻的衣服变干、干冰升华等。 （4）生活中常见的凝华现象：霜、冰花、雾凇等。 3.干冰升华应用 干冰是固态的二氧化碳，极易从周围环境中吸收大量的热而升华为二氧化碳气体，在日常生产、生活中有广泛的应用。 （1）人工降雨：干冰进人冷空气层后，会很快升华，在升华过程中将吸收大量的热，使冷空气层的气温急剧下降，这时高空中的水蒸气便会液化成小水珠或凝华成小冰晶，小水珠相互聚集成大水滴下降成为雨，小冰晶逐渐变大后下落，在下落过程中遇到暖气流熔化而形成雨。 （2）贮藏食物：固态的干冰升华为二氧化碳气体，会吸收大量的热，且没有残留，干冰的这一特点可以用作制冷剂，用于贮藏食物。 （3）舞台云雾效果：舞台上有时要用弥漫的白雾给人以若隐若现的感觉，方法就是向空气中喷撒干冰（固态二氧化碳），由于干冰升华时吸热，使周围气温迅速下降，于是空气中的水蒸气液化成小水滴，形成白雾。 物态变化总结 六种物态变化中，吸收热量的有： 、 、 ；放出热量的有： 、 和 。 五、水循环 地球上的水循环 地球上的水在陆地、海洋、大气层之间不断地循环。 陆地和海洋中的水不断地 成水蒸气，高山上的积雪和冰也会 成为水蒸气。水蒸气随气流运动，升到高空后遇冷 成小水滴或 成小冰晶，飘浮在空中形成云。而云中的小水滴和小冰晶会变大，当大到不能被上升气流托住时，就会降落到地面，形成雨、雪或雹。在一定条件下，陆地上的积雪 成水，汇入江河湖泊，或渗人地下成为地下水，其中大部分水最终又流入大海。 珍贵的水资源 虽然地球表面约71%的面积被海水覆盖着，但可利用的淡水却很少。 地球上的淡水主要来自降雨、降雪、冰川和地下水，它们的总和仅约占地球上总水量的2.5%；而可利用的淡水，只占地球上淡水资源的1%还不到。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 物态变化（知识清单） 思维导图 一、物质的三态 温度的测量 物质的三态 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。 状态 形状（固定/不固定） 体积（固定/不固定） 固态 固定 固定 液态 不固定 固定 气态 不固定 不固定 2.物态变化的概念：随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。物质各种状态间的变化叫作物态变化。 温度的测量 1.温度：物理学中通常用温度来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--用来测量温度的工具。 （1）原理：常用的液体温度计是根据测温液体热胀冷缩的规律制成的。 （2）基本构造：主要构造：玻璃外壳（有刻度）、玻璃泡（内有液体）。 3.摄氏温标：由瑞典天文学家摄尔西斯创立。 （1）常用单位：摄氏度，符号是℃。 （2）摄氏温度的规定：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”。 4.练习使用温度计 （1）使用温度计前，首先要看清它的零刻度线、测量范围、分度值。 （2）测量液体温度时，温度计的玻璃泡应该全部浸入被测的液体中，且不要碰到容器底或容器壁。 （3）待温度计的示数稳定后再读数，读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的液面相平。 （4）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。 温度-时间图像 以温度为纵坐标、时间为横坐标建立平面直角坐标系。如图中图线就是热水冷却过程中温度随时间变化的图像。由图像不仅可以方便地找到某时刻所对应的温度,还能清楚地看出热水冷却过程中温度变化的规律。 二、汽化和液化 汽化 1.汽化：物质从液态变成气态的过程叫汽化。汽化的两种方式：蒸发和沸腾。 2.蒸发 （1）物理学中，把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。蒸发在任何温度下都能发生，液体蒸发时会吸热。 （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）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。 （4）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，酒精比水蒸发得快。 3.探究水沸腾前后温度变化的特点 【实验过程】 （1）向水壶中注入适量的水，闭合开关，观察水的温度变化和水中发生的现象。 （2）在水温升高到 90℃后，每隔10s记录一次温度计的示数，同时注意观察水中发生的现象，直到水沸腾并持续30s后停止加热。停止加热后，观察水是否继续沸腾。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ... 温度/℃ （3）如图所示，以时间为横坐标轴、温度为纵坐标轴，建立平面直角坐标系。根据实验数据在坐标系中标出各个时刻水的温度，然后用平滑的曲线将它们连接起来，即可得到水沸腾前后温度随时间变化的图像。 【实验现象】（1）沸腾前，水壶底部有气泡产生，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。 【实验结论】 沸腾的特点：液体沸腾时，吸收热量，但温度保持不变。 【交流与反思】 （1）安装实验装置时，应按照自下而上的顺序进行； （2）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； （3）实验时，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； （4）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在烧杯上加带小孔的盖子，以减少热量损失； 4.沸腾 （1）沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 （2）沸点：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫作沸点。不同液体的沸点不同。 （3）沸腾的条件：①温度达到沸点；②继续吸热。二者缺一不可。 （4）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 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 相同点 ①都由液态变为气态，属于汽化现象；②都需要吸热 液化 1.液化：物质由气态变成液态的过程叫液化。 2.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。 3.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。 三、熔化和凝固 熔化、凝固的特点 1.熔化和凝固 （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。 2.探究冰和石蜡的熔化特点 【实验过程】 将温度传感器与计算机连接，设置好数据采集软件。如图所示，取适量碎冰放入试管中，插入温度传感器探头，再将试管置于放有水的烧杯中。采集实验数据并观察计算机屏幕上显示的冰熔化的温度—时间图像，同时观察冰的状态变化情况。 将上述装置中的碎冰换成碾碎的石蜡，并且用酒精灯对烧杯加热，如图所示，观察计算机屏幕上显示的石蜡熔化的温度—时间图像，同时观察石蜡的状态变化情况。 以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表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，得到冰和石蜡温度随时间变化的图像，如图所示。 【实验结论】 冰在熔化前温度不断升高，但熔化时温度保持不变，熔化后温度继续升高；石蜡在熔化过程中温度不断升高。 【交流与反思】 （1）安装实验装置时，应按照自下而上的顺序进行； （2）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。 （3）让冰、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。 3.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。 注意 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。 4.晶体和非晶体 晶体 非晶体 举例 海波、冰、各种金属等 石蜡、玻璃、松香、沥青等 定义 熔化时有固定温度的物质 熔化时没有固定温度的物质 熔化（凝固）条件 温度达到熔点；继续吸（放）热 持续吸（放）热 特点 熔化（凝固）时，温度保持不变 熔化（凝固）时，温度一直变化 5. 熔化和凝固图像 （1）熔化图像 晶体熔化图像中，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）凝固图像 晶体的凝固图像中，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。 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。 四、升华和凝华 升华和凝华 1.观察“碘锤”中的物态变化 如图所示，密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，打开电吹风机热风挡对“碘锤”进行加热。观察碘由固态直接变成紫红色碘蒸气。 当紫红色的碘蒸气弥漫于玻璃泡内的空间时停止加热，观察紫红色碘蒸气直接变成固态碘颗粒。 2.升华和凝华 （1）升华：物质由固态直接变为气态的过程叫升华。升华吸热。 （2）凝华：物质由气态直接变为固态的过程叫凝华。凝华放出。 （3）生活中常见的升华现象：樟脑丸变小、冰冻的衣服变干、干冰升华等。 （4）生活中常见的凝华现象：霜、冰花、雾凇等。 3.干冰升华应用 干冰是固态的二氧化碳，极易从周围环境中吸收大量的热而升华为二氧化碳气体，在日常生产、生活中有广泛的应用。 （1）人工降雨：干冰进人冷空气层后，会很快升华，在升华过程中将吸收大量的热，使冷空气层的气温急剧下降，这时高空中的水蒸气便会液化成小水珠或凝华成小冰晶，小水珠相互聚集成大水滴下降成为雨，小冰晶逐渐变大后下落，在下落过程中遇到暖气流熔化而形成雨。 （2）贮藏食物：固态的干冰升华为二氧化碳气体，会吸收大量的热，且没有残留，干冰的这一特点可以用作制冷剂，用于贮藏食物。 （3）舞台云雾效果：舞台上有时要用弥漫的白雾给人以若隐若现的感觉，方法就是向空气中喷撒干冰（固态二氧化碳），由于干冰升华时吸热，使周围气温迅速下降，于是空气中的水蒸气液化成小水滴，形成白雾。 物态变化总结 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。 五、水循环 地球上的水循环 地球上的水在陆地、海洋、大气层之间不断地循环。 陆地和海洋中的水不断地蒸发成水蒸气，高山上的积雪和冰也会升华成为水蒸气。水蒸气随气流运动，升到高空后遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶，飘浮在空中形成云。而云中的小水滴和小冰晶会变大，当大到不能被上升气流托住时，就会降落到地面，形成雨、雪或雹。在一定条件下，陆地上的积雪熔化成水，汇入江河湖泊，或渗人地下成为地下水，其中大部分水最终又流入大海。 珍贵的水资源 虽然地球表面约71%的面积被海水覆盖着，但可利用的淡水却很少。 地球上的淡水主要来自降雨、降雪、冰川和地下水，它们的总和仅约占地球上总水量的2.5%；而可利用的淡水，只占地球上淡水资源的1%还不到。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $