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第十三章 温度与物态变化 【构建知识网络】 知识点1 温度与温度计 1.温度 (1)表示物体的①_的物理量.常用单位是②_, 符号是③_,摄氏温度的规定:在1个标准大气压下,将纯净 的④_的温度定为0 ,水⑤_时的温度定为 100 . 冷热程度 摄氏度 冰水混合物 沸腾 (2)国际单位制中所采用的温度是热力学温标,单位是开尔文, 简称开,符号是⑥_. (3)估测:人体正常体温约37 ;人体感觉舒适的环境温度为 18 ~26 ;洗澡水的温度约40 . K 2.温度计 (1)常用温度计是根据⑦_的原理制成的. 液体热胀冷缩 (2)使用方法:(测液体的温度)①估:估计被测液体的温度范围; ②选:根据估测温度选择量程合适的温度计;③看:使用前要观察温 度计的⑧_和⑨_;④放:玻璃泡⑩_被测液体中, 不要接触容器⑪_或⑫_;⑤读:待温度计内液柱的液面⑬_ 后再读数,读数时玻璃泡⑭_离开被测液体,视线要与液面⑮_ _;⑥记:记录的测量结果应包括数值和单位.如图所示: 量程 分度值 全部浸入 底 侧壁 稳定 不能 相 平 3.体温计 (1)测量范围35 ~42 ,分度值0.1 . (2)使用方法:使用前需拿着温度计用力向下甩,利用惯性将水 银甩下去,且⑯_(填“可以”或“不可以”)离开人体读数. (3)结构的特殊性:体温计的玻璃泡和直玻璃管之间有个细弯管, 水银不会自动流回玻璃泡内. 可以 知识点2 熔化与凝固 1.熔化 (1)熔化:物质从①_变为②_的过程,熔化过程要③_ _热量. (2)熔点:晶体④_时的温度. (3)熔点的外部影响因素:杂质和压强.例如:下雪天,向有积 雪的公路上撒盐,可降低雪的熔点,使雪尽快熔化. 固态 液态 吸 收 熔化 2.凝固 (1)凝固:物质从⑤_变为⑥_的过程,凝固过程要⑦_ _热量. (2)凝固点:晶体⑧_时的温度. 液态 固态 放 出 凝固 3.晶体、非晶体比较 晶体 非晶体 特点 熔化时温度⑨_,这个 温度叫晶体的⑩_ 熔化时温度⑪_,非 晶体没有熔点 熔化 条件 达到⑫_,继续⑬_ _ 持续⑭_,温度⑮_ _ 凝固 条件 达到⑯_,继续 ⑰_ 持续⑱_,温度 ⑲_ 不变 熔点 变化 熔点 吸 热 吸热 升 高 凝固点 放热 放热 降低 【名师点拨】 (1)同一晶体的熔点与凝固点相同.(2)当晶体处在熔点或凝固点的温度时,可能处于固态,可能处于液态,还可能处于固液共存状态. 知识点3 汽化与液化 1.汽化 (1)汽化:物质从①_态变为②_态的过程,要③_热量. (2)汽化的两种方式:④_和⑤_. 液 气 吸收 沸腾 蒸发 (3)蒸发和沸腾相同点:①都要⑥_热;②都是⑦_现象. 蒸发和沸腾不同点:①⑧_只在特定温度时发生,沸腾时液 体的温度不变;⑨_却在任何温度下都能发生,蒸发时液体 的温度要降低;②沸腾发生在液体的⑩_,而蒸发仅 发生在液体⑪_;沸腾时⑫_气泡产生,而蒸发时⑬_气 泡. 吸 汽化 沸腾 蒸发 内部和表面 表面 有 无 (4)蒸发快慢与⑭_、⑮_、⑯_ _有关. (5)沸点的影响因素是⑰_,关系是⑱_ _. 液体的温度 液体的表面积 液体表面 的空气流速 液面上的气压 气压增大, 沸点升高;气压减小,沸点降低 2.液化 (1)液化:物质从⑲_态变为⑳_态的过程,要 _热量. (2)液化的方法:所有气体在 _时都能液化,常用 的两种方法是 _和 _.液化石油气就是 在常温下,用 _的办法液化储存在钢罐里的.生活 中常见的液化现象是雨、露、“白气”等,它们都是 _ 遇冷_形成的小水珠. 气 液 放出 温度足够低 降低温度 压缩体积 压缩体积 水蒸气 液化 【名师点拨】 理解“白气”的实质,“白气”不是水蒸气,水蒸气是无色透明的.平常看到的“白气”是水蒸气遇冷而液化形成的液态的小水珠. 知识点4 升华与凝华 1.升华 (1)定义:物质从①_态直接变为②_态的过程,要③_ 热量. (2)应用:升华具有④_的作用,如利用干冰⑤_ 吸热,达到食物保鲜、人工降雨、舞台效果的作用. 固 气 吸收 降温、制冷 升华 (3)常见现象:碘锤受热产生紫色气体、樟脑球变小、灯丝变 细、冰冻的衣服变干等. 2.凝华 (1)定义:物质从⑥_态直接变为⑦_态的过程,要⑧_ 热量. (2)常见现象:霜、雪、雾凇、窗户上的冰花、灯泡变黑、冰箱 冷冻室结霜等. 气 固 放出 【名师点拨】 雪花是水蒸气分子遇到非常冷的物体由气态直接凝华为固态形成的.因此,没有确定的形状和规则,一般比较漂亮. 3.六种物态变化的吸放热特点及能量变化 (1)水的沸点一定是100 .( ) (2)在使用温度计测量液体温度时,为方便读数可以将温度计 取出容器读数.( ) (3)冰块熔化成水的过程中吸收热量,温度不变,内能不变. ( ) (4)晶体在熔点(或凝固点)时,可能是固态,也可能是液态, 还可能是固液共存态.( ) √ (5)液体沸腾时要吸热,液体蒸发时不需要吸热.( ) (6)烧水时常看到“白气”,从水到“白气”的物态变化是先汽 化后液化.( ) (7)炎热的夏天,雪糕周围出现的“白气”是雪糕冒出的水蒸气 液化形成的.( ) (8)高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高沸点低.( ) √ (9)物体放热,物体的温度就会降低.( ) (10)寒冷的冬天,玻璃窗上出现冰花,属于凝华现象.( ) (11)水蒸气烫伤比开水还严重,是因为水蒸气液化时放出大量 的热. ( ) √ √ 实验1 探究不同固体熔化的特点 【实验装置和情景】 【实验器材】_、_、铁架台、陶土网、酒精灯、烧 杯、水、试管、碎冰、海波、石蜡等. 温度计 秒表 【设计与进行实验】 1.在组装如图甲所示装置时,应按_(填“自上而下” 或“自下而上”)的顺序组装. 自下而上 2.实验时采用水浴加热法,并选用较_(填“大”或“小”) 颗粒的海波进行实验,优点是_. 3.根据测量数据绘制的海波熔化时温度—时间图像如图乙所示, 分析图像可知:海波和石蜡熔化过程中不同点是_ _. 4.海波在熔化过程中,继续加热,温度保持没有升高,所以海 波是_(填“晶体”或“非晶体”). 小 使物质受热均匀 海波熔化过程 中温度不变,石蜡熔化过程中温度不断升高 晶体 【分析、交流与反思】 5.第6 min,海波所处的状态是_;熔化过程持续了 _min. 6.第4 min的内能_(填“大于”“小于”或“等于”)第 10 min的内能. 7.比较海波图像中0~4 min与10~12 min段可知:海波在_ _(填“0~4 min”或“10~12 min ”)吸热能力强. 固液共存 6 小于 10 ~12 min 【实验结论】 8.海波在熔化过程中的特点:持续吸热,温度_,为 _. 9.石蜡在熔化过程中的特点:持续吸热,温度_,为 _. 保持不变 晶体 持续升高 非晶体 实验2 探究水在沸腾前后温度变化的特点 【实验装置和情景】 【实验器材】_、_、铁架台、陶土网、酒精灯、烧 杯、水、有孔的纸板. 【设计与进行实验】 1.给烧杯加盖子(纸板)目的:_ _、_、_ _. 温度计 秒表 减少热量散失,缩短加热至沸腾 的时间 固定温度计 较少水蒸气在温度计表面液化,方便 读数 2.纸板上留小孔可_. 3.使用陶土网可使烧杯底部_. 4.为了缩短加热时间,应使用_(填“热水”或“冷水”) 进行实验,且水的质量不宜过大. 5.组装实验器材时,应先固定图甲中的部件_(填“A”或 “B”),此过程应_(填“点燃”或“不点燃”)酒精灯. 保证烧杯内外气压相等 受热均匀 热水 B 点燃 6.如图甲所示,装置错误的地方是_ _,此时应调节_(填“A”或“B”). 7.读温度计示数时,视线应与液柱的液面_,温度计的玻 璃泡_(填“能”或“不能”)从水中取出;如图乙所示,此 时温度计的示数为_ . 温度计的玻璃泡接触到了 容器底 A 相平 不能 94 8.实验数据表格设计及数据记录 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/ 90 92 94 96 98 98 98 98 【分析数据和现象】 9.如图丙所示是根据两次实验记录绘制出的温度—时间图像, 则: (1)此时水的沸点为_ ,当地的大气压_(填“大于” “等于”或“小于”)1标准大气压. (2)两次实验图像不同的原因可能是_(写出一条即 可). 98 小于 水的质量不同 (3)水沸腾时的特点是_. 10.图丁中,_(填“A”或“B”)是水沸腾时的情景. 吸热,温度保持不变 B 【名师点拨】 沸腾时气泡上升,体积变大. 【分析、交流与反思】 11.水的沸点不等于100 的原因 (1)当地的气压_. (2)杯口的盖密封较严,使烧杯内的气压_1标准大气压,导 致水的沸点高于100 . (3)水中_、温度计的示数不准确等. 不等于1标准大气压 高于 有杂质 【名师点拨】 液面上的气压越小,沸点越低;气压越大,沸点越高. 12.如图甲所示,烧杯口处产生“白气”和温度计表面变得模 糊不清的原因:_. 13.如表所示,第1~6 min内水的内能_(填“不断增 大”“先增大后不变”或“保持不变”). 14.在加热到第7 min时小明将酒精灯撤走,稍等一会儿,水停 止沸腾,该现象说明_. 水蒸气遇冷液化形成小水珠 不断增大 水沸腾需要吸热 15.撤去酒精灯,水_(填“会”或“不会”)立即停止沸 腾,是因为_. 【实验结论】水在沸腾过程中,不断_,但温度_ _. 不会 陶土网的温度较高,水会继续吸收热量 吸收热量 保持 不变 考点1 温度及温度计的使用(2025年13套卷4考) 1.[2022 枣庄]在预防新冠肺炎期间,学校要求每位师生都要进行体温检测.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 2.[2024 日照]小明用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管 制作了一个简易温度计,如图所示.将此装置放入热水中,由 于液体_,细玻璃管内液面会上升;将装置取出,细 玻璃管内液面将_. 受热膨胀 下降 考点2 物态变化及物态变化中的吸放热(2025年13套卷9考) 1.[2025 山东]仲夏晨曦光初透,枝头栖蝉被星露.蝉身上的露珠形成时发生的物态变化是( ) A.凝华 B.液化 C.熔化 D.凝固 2.[2025 威海]在考古发掘中,脆弱文物易因失水变形损坏.科学家常用“薄荷醇临时固型技术”进行保护:将熔化的薄荷醇喷洒到文物上,冷却后凝固形成支撑结构,待文物移至实验室后,在室温下薄荷醇升华.下列说法错误的是( ) A.熔化过程,薄荷醇吸热 B.凝固过程,薄荷醇周围空气分子动能减小 C.升华过程,薄荷醇吸热 D.升华后,薄荷醇分子间距变大 3.[2025 日照]二十四节气是中华民族农耕文明的经验积累和智慧结晶,已被列入联合国教科文组织《人类非物质文化遗产代表作名录》.对古诗词中涉及节气的物态变化的解释,下列说法正确的是( ) A.“谷雨晴时春昼长,鹧鸪啼处百花香”,雨的形成是升华现象,此过程放热 B.“夕浦离觞意何已,草根寒露悲鸣虫”,露的形成是汽化现象,此过程放热 C.“时逢秋暮露成霜,几份凝结几份阳”,霜的形成是凝华现象,此过程放热 D.“节气今朝逢大雪,清晨瓦上雪微凝”,雪的形成是凝固现象,此过程吸热 考点3 晶体与非晶体(2025年13套卷0考) 1.[2023 淄博]如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图 像,由图像可以判断该物质是_(填“晶体”或“非晶体”), 在第6 min时该物质处于_状态. 晶体 固液共存 2.[2024 泰安]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像如图乙所示. (1)由实验可知,_(填“a”或“b”)物质是晶体. (2)在第6 min时,a物质的状态是_(填“固态” “液态”或“固液共存状态”). (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_(填“增加” “减少”或“保持不变”). a 固液共存状态 43 增加 考点4 物态变化的图像问题(2025年13套卷5考) 1.[2024 日照]利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化规律,根据实验数据画出冰熔化过程的“温度—时间”图像如图乙所示.下列说法正确的是( ) A.试管中装上适量碎冰进行实验,因为碎冰比大块冰的比热容小,熔化的更快 B.实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,说明冰的熔点为-3 C.由图乙可知,在t1~t2的时间内碎冰停止吸热 D.0~t1时间内的温度变化比t2时刻后的温度变化快,原因是水的比热容比冰的大 2.[2024 枣庄]某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”,所用实验装置如图甲所示. (1)安装如图甲所示装置时,应该先确定铁圈A的位置,确定其 高度时,_(填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯. 需要 (2)小明记录的数据如表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前, 吸收热量,温度_;水在沸腾过程后,吸收热量,温度_. 此时当地的大气压_(填“高于”“低于”或“等于”)1个 标准大气压. 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/ 90 92 94 96 97 98 98 98 98 升高 不变 低于 (3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像 如图乙中的a所示,如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸 腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的_(填“b”“c” 或“d”). c (4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈 提醒他锅里的水有点少,于是小华又往锅里迅速加了一大碗水 (水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开,下面能说 明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是_(填字母). D 3.[2024 淄博]小明发现冬天海水结冰时的温度比河水的低,这一现象激发了他探究盐水凝固时温度变化规律的兴趣.他将一杯盐水放入温度为-20 的恒温冷冻室内,利用传感器收集数据,绘制了如图所示的温度—时间图像. (1)这杯盐水的凝固点是_ ,凝固过程持续了_min. (2)杯内盐水第25 min时的内能_(填“大于”“小于”或 “等于”)第15 min时的内能. (3)从图像中发现,当盐水凝固后,温度降低明显变快,这是 因为凝固后它的_变小. -4 10 小于 比热容 (4)小明查阅资料还发现,不同的海域海水结冰的温度也不同, 针对这一现象,请你提出一个可探究的物理问题:_ _. 盐水的凝固 点与盐水的浓度有什么关系 【名师点拨】 1.晶体和非晶体的熔化、凝固图像的判断步骤: 第一步:图像中如果随着时间的推移温度呈上升趋势,则为熔化图像;如果随着时间的推移温度呈下降趋势,则为凝固图像. 第二步:观察图像中是否存在一段平行于时间轴的线段,有则为晶体,没有则为非晶体. 2.沸腾图像中信息的提取: (1)确定沸点:图像的“转折点”对应的温度或平行于时间轴的水平线对应的温度为沸点. (2)判断沸腾时的特点:温度达到沸点后,随时间推移,温度不变,一直吸热. 1.[2025 河北]下列物态变化属于熔化的是( ) A.露珠的形成 B.饮料中的冰块体积变小 C.铁水浇铸成工件 D.空气中的干冰迅速消失 2.[2025 凉山州]如图所示的几种物态变化,属于凝固的 是( ) 3.[2025 宜宾]如图所示,下列描述晶体凝固的温度随时间变化曲线符合实际的是( ) 4.[2025 内蒙古]寒冷的冬天,在冰雕制作现场,刚制作完的冰雕比周围成品显得棱角分明.冰雕师傅解释:“新冰雕经过几天的‘风化’后就会变得圆润.”师傅说的“风化”指的物态变化是( ) A.凝固 B.液化 C.汽化 D.升华 5.[2025 武汉]生活中处处蕴藏着物理奥秘.下列有关热现象说法正确的是( ) A.制作冰凉的饮料时,直接加冷水比加冰块的效果更好 B.烧开水时,壶嘴周围的“白气”是空气液化形成的 C.用干冰保鲜食物,是利用干冰熔化吸热 D.腌制鸭蛋是通过扩散使食盐进入蛋中 6.[2025 绥化]关于热现象,下列说法正确的是( ) A.霜是水蒸气放热凝华形成的 B.水在沸腾过程中温度不断升高 C.干冰在常温下会发生汽化现象 D.吹风扇加快汗液蒸发,是由于蒸发快慢与温度有关 7.[2025 大兴安岭]如图所示,夏天,将冰镇的饮 料在温暖的室内放一会儿,饮料瓶外壁上会出现密 集的小水滴.下列自然现象形成的原因与饮料瓶外 壁上出现小水滴的原因相同的是( ) 8.[2025 扬州]关于热现象,下列说法正确的是( ) A.春天,草叶上出现露珠,是凝华现象 B.夏天,打开冰箱门有“白气”产生,是升华现象 C.秋天,出现大雾,是液化现象 D.冬天,走进温暖的室内眼镜片变模糊,是汽化现象 9.[2025 云南改编]云南是旅游胜地,关于图中的自然景观,下列说法正确的是( ) A.图甲中元阳梯田的雾的形成是汽化现象 B.图乙中梅里雪山的雪的形成是凝华现象 C.图丙中腾冲温泉上方的“白气”的形成是升华现象 D.图丁中西双版纳雨林的露珠的形成是熔化现象 10.[2025 北京]在青藏铁路工程中,为了保证多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧竖立了许多热棒.如图所示,热棒是封闭的中空长棒,下端插在冻土中,上端装有散热片,里面填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”.在寒冷的季节,空气温度低于冻土层温度,制冷剂作为热的“搬运工”,通过液态氨与气态氨的相互转化,使冻土层温度降低、厚度增加,这样即使到了暖季热棒不再工作,冻土也不会完全融化,冻土层因温度变化对路基产生的影响变小.关于热棒在工作过程中,下列说法正确的是( ) A.液态氨吸收冻土的热量变为气态氨是升华现象 B.气态氨上升到热棒上端放出热量液化为液态氨 C.热棒的作用是把热量从空气中传到冻土中 D.冻土层从热棒吸收热量,厚度增加 11.[2025 陕西]干冰是固态的二氧化碳,在常温下可以直接变成气 态的二氧化碳,这种物态变化叫做_.如图所示,将干冰放在试管 中,试管周围会出现大量的“白气”,这是因为干冰直接变成气态二 氧化碳的过程中,从空气中_(填“吸收”或“放出”)大量的热, 导致周围空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气 遇冷_(填物态变化的名称)形成小水滴,这些小 水滴浮在空气中,形成了我们看到的“白气”. 升华 吸收 液化 12.[2025 德阳]我国古代著作《天工开物》中记录了古代劳 动者“煮海水制盐”的方法,制盐过程中水逐渐减少的原因是 水发生了_(填物态变化名称),此过程要_热. 13.[2025 辽宁]在探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中, 水沸腾时,观察到大量气泡不断上升、体积变_,温度计的 示数_. 汽化 吸 大 不变 14.[2025 宜宾]夏天出汗的人用扇子扇感到凉快,是因为_ _吸热;用扇子扇一支干燥的温度计,温度计的示数_(填 “降低”或“不变”). 蒸 发 不变 15.[2025 眉山]某实验小组利用如图甲所示实验装置探究冰熔化时温度的变化规律. (1)实验中按图甲的方式对碎冰加热,目的是使碎冰_. (2)如图乙所示温度计的示数是_ . (3)根据实验数据画出冰熔化过程的“温度—时间”图像,如图 丙所示.分析图像可知:冰熔化过程中要_(填“吸收”或 “放出”)热量,但温度保持不变,属于_(填“晶体”或 “非晶体”). 受热均匀 -3 吸收 晶体 (4)进一步分析图像发现,0至t1时段内的温度变化比t2时刻后 的温度变化快,其主要原因是冰和水的_不同. (5)若对烧杯持续加热,烧杯中的水沸腾后试管中的水_(填 “会”或“不会”)沸腾. 比热容 不会 16.[2025 泸州]如表所示是小泸探究水沸腾前后温度变化特点的实验数据,请你在坐标纸上描点并用平滑曲线连接起来. 时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/ 92.0 94.1 96.2 98.0 98.0 98.0 答案:如图所示: 17.[2025 长沙]如图甲所示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. (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分钟开始沸腾,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_. 96 不变 降低 18.[2025 苏州]小华利用实验室的自来水,探究水在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲所示. (1)图甲中温度计的示数为_ . (2)水温升高到90 开始计时,6分钟后水沸腾,如图乙所示是 根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像.由图像可知:水 在沸腾前,温度升高;沸腾时,温度_. 88 不变 (3)小华还想探究沸腾的水能否将试管中的水加热至沸腾,她取 了同样的自来水倒入试管,利用如图丙所示的装置进行实验, 水温升高到85 开始计时,得到温度和时间的数据如表所示. 请你根据数据分析:试管中水的最终温度_(填“高于” “等于”或“低于”)沸点,试管中的水_沸腾. 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 温度/ 85 89 92 95 97 98 98 98 低于 不会 eq \o\ac( ,25) eq \o\ac( ,26) eq \o\ac( ,21) eq \o\ac( ,22) eq \o\ac( ,23) eq \o\ac( ,24) $