内容正文:
物态变化
一、温度
1.定义:表示物体的 的物理量。
2.摄氏温度
(1)单位:摄氏度,用符号 表示。
(2)规定:把在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;将0 ℃和100 ℃之间分成100个等份,每个等份代表1 ℃。
知识梳理 夯基础
冷热程度
℃
二、温度计
1.原理:液体 的规律。
2.温度计的作用和读数(“四会”)(以测液体温度为例)
(1)会选:选择合适测量范围的温度计。
(2)会放:温度计的玻璃泡应该 浸入被测的液体中,不要碰到
或 。
热胀冷缩
全部
容器底
容器壁
(3)会读:①温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍微等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;②读数时温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中,视线要与温度计中的液面 (如图中B所示);③看刻度是在零刻度线的上方还是下方。
(4)会记:测量结果由数值和单位两部分组成。图中温度计的示数为
℃。
相平
36
3.体温计
(1)刻度范围通常为 ℃,分度值为 ℃。
(2)使用特点:离开人体后,仍然可以显示人体温度。
35~42
0.1
三、物态变化
项目 初态→末态 吸、放热 自然现象 生活现象 实际应用
熔化 固态→
热 冰(雪)消融 铁块变成
铁水 冷饮加冰、冰块保鲜、冰袋降温
凝固 液态→固态 热 冰、冰柱 糖水制成冰棍、糖汁成型糖画 冬天在菜窖里放几桶水
液态
吸
放
汽化 →
气态 热 雾的
消散 湿手被吹干、湿衣服晾干 皮肤上涂酒精感到凉快、游泳上岸的人感到冷、冰箱内的液态制冷剂在冷冻室汽化
液化 气态→
液态 热 雾、
露、雨 “白气”
“水汽” 制冷剂在冰箱冷凝器中液化
液态
吸
放
升华 固态→
热 冬天,堆在墙
角的雪没有熔化就变少 樟脑丸变小、冰雕变小、钨丝变细、结冰的衣服变干 利用干冰进行人工降雨、制造舞台“烟雾”、运输食品等
凝华 →
固态 热 霜、雪、
雾凇 冬天玻璃窗上的冰花 固态碘的形成等
气态
吸
气态
放
易错警示:“白气”和水蒸气的区别:水蒸气是气态,用肉眼无法观察到;
“白气”是水蒸气液化形成的小液滴,用肉眼可以观察到。
四、晶体和非晶体
项目 晶体 非晶体
熔
化 举例 冰、海波、各种金属等 石蜡、松香、玻璃等
熔点 有 无
熔化条件 温度达到熔点,持续吸热 吸收热量
图像 AB段:熔化前,温度 ,
为 态;
BC段:正在熔化,温度 ,
为 ,熔点为 ℃;
CD段:熔化后,温度升高,为 态
整个过程持续
,温度持续
升高
固
保持不变
固液共存态
t0
液
吸热
升高
特别说明:凝固过程与熔化过程相反。
五、蒸发与沸腾
方式 蒸发 沸腾
不同点 发生部位 液体 液体 和
发生条件 在任何温度下 达到 ,继续吸热
剧烈程度 的汽化现象 的汽化现象
影响因素 液体的 、液体的
、液体表面上的空气流速 供热快慢、液面上方气压高低
温度变化 热量、液体自身温度降低 热量、液体温度不变
相同点 都是 现象;都要
表面
内部
表面
沸点
缓慢
剧烈
温度
表面积
吸收
吸收
汽化
吸热
六、液化的两种方式
1.一是 ,如空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴。
2.二是在一定的温度下, ,如液化石油气。
七、水循环
1.水是人类生存环境的重要组成部分,通过水的三态变化,地球上的水在不停地循环。
2.实例:雾、露由液化形成;霜、雪由凝华形成等。
降低温度
压缩体积
图说物理 扣教材
1.如图所示为某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据图像,下列判断正确的是( )
A.该物质熔化过程持续了25 min
B.该物质是晶体,熔点为80 ℃
C.在第30 min,该物质处于固液共存状态
D.在第10 min到第25 min之间,由于物质温度不变,所以不吸收热量
B
2.液体温度计是根据液体的 性质制成的,使用温度计时,首先要观察它的 和认清它的分度值。小明用温度计测量烧杯中液体的温度,分别进行了四次操作,如图甲所示,其中正确的操作是第 次。如图乙所示的三种读数方法中,正确的是 。
热胀冷缩
测量范围
④
B
3.如图所示,夏天从冰箱里取出的冰棍冒“白气”。
(1)“白气”是由 (选填“冰棍”“冰箱中的水蒸气”或“空气中的水蒸气”)发生 (填物态变化名称)形成的,这个过程需要 热量。
(2)冰棍冒出的“白气”总是向 飘,这是因为“白气”的密度比空气的密度 。
空气中的水蒸气
液化
放出
下
大
4.在标准大气压下,某同学将碎冰块放入易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,测得易拉罐中冰和盐水混合物的温度低于0 ℃,同时发现易拉罐的底部外有白霜形成,盐使冰的熔点 (选填“低于”或“高于”)0 ℃,该白霜的形成是 (填物态变化名称)现象,在形成白霜的过程中会 (选填“吸收”或“放出”)热量。
低于
凝华
放出
考点突破 炼方法
考点一 温度及温度计的使用
例1 (多选)(2025岳麓区校级模拟)下列关于实验室用温度计和体温计的说法中,正确的是( )
A.某同学用没有甩过的体温计测量自己的体温,体温计的示数为38 ℃,则该同学的体温一定不高于38 ℃
B.如果没有消毒酒精,可以把体温计放在沸水中消毒
C.实验室用温度计和体温计都能直接测出冰水混合物的温度
D.用体温计测体温,读数时,体温计的玻璃泡可以离开人体
AD
变式1 物理实验室里常用的温度计是利用 原理制成的,如图所示温度计的示数为 ℃。
液体热胀冷缩
-2
考点二 物态变化及吸、放热(2025省考第1题,2024省考第3题A、第4题)
规律总结 物态变化及吸、放热规律
例2 传统文化 谚语是中华民族智慧的结晶,下列说法正确的是( )
A.“霜降有霜,米谷满仓”——霜的形成是凝华现象,需要吸热
B.“白露种高山,秋分种平川”——露的形成是液化现象,需要放热
C.“大雾不过晌,过晌听雨响”——雾的形成是汽化现象,需要吸热
D.“立春雪水化一丈,打得麦子无处放”——冰雪消融是熔化现象,需要放热
B
变式2 盆栽养护应遵循“土壤含水不浇水,土壤干时要浇水”的原则。春季,小明自制“土壤含水显示仪”,探测花盆内土壤是否含液态水。如图所示,中午将试管倒插入土壤深处,傍晚发现试管内上端出现水珠,说明土壤含液态水。从土壤含液态水到试管内出现水珠,发生的物态变化是( )
A.先汽化后液化 B.先液化后汽化
C.先升华后液化 D.先升华后凝华
A
变式3 密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒。如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失,同时出现紫红色碘蒸气,这是 (填物态变化名称)过程,需要 (选填“吸”或“放”)热。将玻璃泡从水中取出后,碘蒸气逐渐消失,同时出现碘颗粒,这是 (填物态变化名称)过程。
升华
吸
凝华
考点三 物态变化的图像
例3 如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.熔化过程持续了25 min
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.熔化前后,该物质的比热容不变
C
变式4 “探究液体在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。两个相同的烧杯中倒入质量相等的水和盐水,用相同的酒精灯同时加热,用两个相同的温度计测量温度,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙所示。
(1)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程中,温度 ,水的沸点是 ℃。
(2)对比图乙中两条图线可知,其他条件相同时,选用 (选填“盐水”或“水”)煮蛋可以更快将蛋煮熟。
保持不变
98
盐水
变式5 如图是某物质在熔化时温度随时间变化的图像,则该物质属于
(选填“晶体”或“非晶体”),由图像可知:该物质的熔化持续时间是 min,该物质固态时吸热升温速度比液态时要 。
晶体
10
快
核心实验 培素养
实验1 研究固体熔化时温度的变化规律
例1 如图甲所示是“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,刚开始加入100 g冰。
基础设问
(1)实验操作 安装实验装置时,应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行,除图甲中的实验器材外,还需要的测量工具是 。
(2)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是
。
自下而上
秒表
使冰均匀受热,便于观察温度变化的规律
(3)加热过程中某时刻温度计示数如图甲所示,该物质此时的温度为
℃。
(4)实验中每隔一段时间记录一次物质的温度及对应状态,根据记录数
据,作出温度随时间变化规律的图像如图乙所示,由图像可知冰属于
(选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是
。
-2
晶体
有固定的熔化温度
(5)①由图像可知该物质的熔点是 ℃,在第 3 min时该物质处于
状态,该物质从开始熔化到完全熔化持续了 min。②该物质在第3 min具有的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)在第5 min具有的内能。
(6)在加热过程中,杯口上方出现“白气”,“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)而成的。
0
固液共存
4
小于
液化
(7)当冰全部熔化成水后,继续用酒精灯不断加热,试管中的水 (选填“会”或“不会”)沸腾。
(8)该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍(被加热物质的质量不变)。该物质在 (选填“AB”或“CD”)段吸热能力更强,由此可知,同种物质的比热容与物质的 有关。
不会
2
CD
状态
(9)在探究实验的过程中,一组的同学发现冰熔化的时间过短,若要延长冰的熔化时间,请你写出一条可行的方法:
。
(10)重复实验,当试管中的冰开始熔化时,将试管浸入到另一只装有冰水混合物的烧杯中,发现冰不再熔化,该现象 (选填“能”或“不能”)说明冰在熔化过程中需要吸热。
增加冰的质量(或适当减少烧杯中水的质量)(合理即可)
能
拓展设问
(11)生活实践 我们喝奶茶时,发现有的奶茶中加入了适量的冰块,是因为冰块熔化时 热量,从而使奶茶快速降温并保持凉爽。
吸收
实验2 探究水在沸腾前后温度变化的特点
例2 在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验中:
基础设问
(1)图甲中烧杯口处加盖是为了 。
(2)实验中是通过 的方式增加水的内能,若要缩短将水加热至沸腾的时间,请写出一种可行的办法:
。
(3)实验中,判断水沸腾的依据是 。
A.水的温度保持不变
B.出现水的沸腾现象
减少热量的散失(或缩短加热时间)
热传递
提高水的初温(或适当减少水的质量)(合理即可)
B
(4)水沸腾时水中气泡的情形应为图丙中的 (选填“A”或“B”)。
(5)水沸腾时,温度计的示数如图甲所示,温度是 ℃,此时当地的大气压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。
A
98
小于
(6)本实验中不能选择酒精温度计,原因是 。(酒精的沸点是78 ℃)
(7)水沸腾前后温度变化特点:沸腾前,吸收热量,温度 ;沸腾后,吸收热量,温度 。
(8)水沸腾后,根据图乙可以推断出,在其他条件不变的情况下继续对水加热2 min,水的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
酒精的沸点低于水的沸点
升高
保持不变
不变
(9)为说明水沸腾过程中是否需要吸热,应 ,观察水是否继续沸腾。
(10)如图丁所示是根据两个实验小组的实验数据绘制的温度—时间图
像,得到a、b两条不同图线的原因可能是 。
(11)撤去酒精灯后,水仍能继续沸腾一小段时间,其原因是
。
移去酒精灯
水的质量不同
陶土网的温度高于水的沸点,水还会继续吸热
拓展设问
(12)按照如图戊所示完成实验后,移走酒精灯,当水停止沸腾时,用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口,然后向外拉注射器活塞,如图己所示,会看到烧瓶中的水重新沸腾起来,这是因为 。
瓶内气压减小,水的沸点降低
戊
己
(13)生活实践 小明回家后发现妈妈正在炖汤,汤沸腾后妈妈将火调小,汤仍在沸腾。小明又把火调得更小,这时虽还在加热,汤却不沸腾了。你觉得不沸腾的原因是 。
相同时间,吸收的热量比散失的热量少
聚焦湖南 明考向
1.(2025长沙)民间艺人制作“糖画”时,其中一个环节是把糖块加热成液态糖浆,此过程中的物态变化是( )
A.升华 B.凝华
C.熔化 D.汽化
C
2.(2025湖南)夏天,小明将湿衣服晾在向阳通风处,衣服变干的过程中,水发生的物态变化是( )
A.液化 B.汽化
C.凝固 D.熔化
B
3.(2024长沙)“玉阶生白露”“人迹板桥霜”,关于水蒸气遇冷形成露和霜的说法正确的是( )
A.露的形成是汽化
B.露的形成需要吸热
C.霜的形成是升华
D.霜的形成需要放热
D
4.(2025石门县模拟)下列关于热现象的解释,正确的是( )
A.水滴在热油中剧烈翻滚是因为水的沸点比油的沸点低,水滴吸热剧烈汽化
B.汽车加油时需要熄火是因为汽油常温下易升华成汽油蒸汽,汽油蒸汽遇明火容易爆炸
C.东北的冬季平均气温在-18 ℃左右,但雪人过一段时间会变小甚至没有了,这是熔化现象
D.严冬早晨在树叶上凝结的白霜是凝固现象
A
5.(2025长沙模拟)如图所示,在常温环境下甲、乙两烧杯内分别放入一些冰块和适量沸水,均用玻璃片盖住烧杯,一会儿,两烧杯上的玻璃片均附着了大量小水珠。下列说法正确的是( )
A.甲中玻璃片的小水珠是由于熔化产生
B.乙中玻璃片的小水珠是由于汽化产生
C.甲中水珠在玻璃片上侧,乙中水珠在玻璃片下侧
D.甲中水珠在玻璃片下侧,乙中水珠在玻璃片上侧
C
6.(2025开福区校级模拟)在完成“探究某种固体熔化时温度的变化规律”的实验操作后,根据实验数据描绘的物质温度随时间变化的图像如图所示。由图像分析可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),该物质熔化用了 min,熔化过程中温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
晶体
5
不变
7.(2025长沙)图甲是小星改进后的探究水沸腾时温度变化特点的实验装置,其中A管开口。
96
(1)图甲中温度计的示数为 ℃。
(2)小星根据实验数据绘制了温度随时间变化的图像如图乙所示。他观察到水从第5 min开始沸腾,由图可知,水在沸腾时温度 。
(3)小星在水沸腾后撤去酒精灯,水停止沸腾后,在A管口连接抽气泵抽气使烧瓶内气压减小,水再次沸腾。由此可知,水的沸点随气压的减小而
。
不变
降低
8.(2025湖南)小伟用如图甲所示装置探究小烧杯中的水能否沸腾。两个烧杯中装有初温相同的纯净水,当大烧杯中水温接近90 ℃时,每隔2 min分别记录一次两支温度计的示数,根据实验数据绘制出温度与时间关系的图像,如图乙所示。
(1)为获取实验数据,本实验用到的测量工具有温度计和 。
(2)如图丙,温度计的示数为 ℃。
(3)新设问 本次实验中,加热一段时间后,观察到大烧杯的水中有大量气泡产生且温度保持不变,小烧杯的水中始终没有大量气泡产生,温度也保持不变。此时小烧杯中的水是否沸腾,并说明判断的依据:
。
秒表
92
未沸腾,依据有:①小烧杯的水中始终没有大量气泡产生,不符合液体沸腾时的现象;②由图像可知最终小烧杯内水温低于实验时水的沸点,不满足液体沸腾的条件
9.(2025雨花区校级模拟)小文利用如图甲、乙所示的实验装置探究海波熔化时温度的变化规律,得到了如图丙所示的温度随时间变化的图像。
(1)实验应采用图乙装置,该装置实验时温度上升较 ,便于记录数据。
(2)安装时应根据 (选填“温度计”或“酒精灯”)确定铁圈和陶土网的位置。
(3)图丙是海波熔化过程的温度—时间图像。从图像中可看出,8~
10 min海波处于 态。
慢
酒精灯
液
$