内容正文:
物理
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命题点2 物态变化相关实验
3
实验一 研究固体熔化时温度的变化规律
物体熔化和凝固温度-时间图像的理解(2016.7)
晶体 非晶体
特点 有固定的熔化温度,这个温度叫做晶体的熔
点,同一晶体的凝固点和熔点相同 没有固定的熔化
和凝固温度
举例 海波、冰、水晶、食盐、石英、各种金属等 沥青、玻璃、松
香、石蜡等
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晶体 非晶体
条件 温度达到熔点,继续吸热 持续吸热
熔
化 图像
特点 段:物质为①____态,吸热温度升高;
段:熔化过程,物质为②__________态,越
靠近 点,液态越多,③______热量,温度
④______,温度 为该晶体的⑤______;
段:物质为⑥____态,吸热温度升高 整个过程中,物
质⑦______热
量,温度逐渐
⑧______
固
固液共存
吸收
不变
熔点
液
吸收
升高
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晶体 非晶体
凝固 条件 温度达到凝固点,继续放热 持续放热
图像
特点 段:物质为⑨____态,放热温度降低;
段:凝固过程,物质为⑩__________态,
越靠近 点,固态越多,⑪______热量,温
度⑫______,温度 为该晶体的⑬________;
段:物质为⑭____态,放热温度降低 整个过程中,物
质⑮______热
量,温度逐渐⑯
______
液
固液共存
放出
不变
凝固点
固
放出
降低
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下表是几种物质的熔点,据该表格中数据判断下列选项中的说法正确的是
( )
物质 氢 水银 金 铁 铝
熔点/ 1 064 1 535 660
A. 利用水银温度计测氢凝固时的温度
B. 在零下 时氢是固态
C. 铝壶中的水烧干后,继续加热能损坏铝壶
D. 用铝锅可以熔化铁,得到铁水
√
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1.实验装置(如图1)
图1
2.实验器材及其作用[海波(或碎冰块)、石蜡、水、
试管、烧杯、铁架台、陶土网、酒精灯、火柴、温度
计、秒表、搅拌器(或玻璃棒)]
(1)温度计的作用:测量试管中被加热物体的温度;
(2)秒表的作用:测量加热时间;
(3)陶土网的作用:使烧杯底部受热均匀;
(4)搅拌器(或玻璃棒)的作用:搅拌试管中的固体使其__________.
受热均匀
. .
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3.设计与进行实验
(1)组装如图1所示的实验装置时,应按__________(选填“自下而上”或
“自上而下”)的顺序组装各器材.以下器材:①试管 ②铁圈 ③酒精灯 ④
温度计 ⑤陶土网 ⑥烧杯,正确的组装顺序为
________________(填序号).实验开始时先调
节放陶土网的铁圈的高度,其目的是________
_________________.
自下而上
保证用酒
精灯的外焰加热
图1
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(2)被加热物体选用固体小颗粒的优点:.固体可以__________; .温度
计的玻璃泡能和固体小颗粒充分接触,使温度测量值更准确.
均匀受热
. .
(3)水浴法加热的优点:.能使被加热物体__________; .______被加热
物体温度升高的速度,便于观察温度计示数的变化情况.
均匀受热
减慢
(4)为了避免加热时间过长,烧杯中的水要适量,标准是能______试管
中的固体即可;试管中装入的固体要适量,标准是能完全包住温度计的玻
璃泡即可;加热过程中温度计的玻璃泡不能接触试管壁或________,否则
测出的温度会偏____(选填“高”或“低”).
浸没
试管底
高
. .
. .
. .
(5)实验数据表格设计
时间/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/
物质状态
4.实验结论
晶体达到一定的温度即______时,且要__________才能熔化,熔化时温度
__________;非晶体熔化时没有固定的温度,只要持续吸收热量就能熔化,
温度__________.
熔点
持续吸热
保持不变
一直升高
. .
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【例】 小华同学利用图1的装置对 的冰块加热,他每隔相同时间记
录一次温度计的示,并观察物质的状态.图3是他根据记录的数据绘制的温
度-时间图像,根据图2和图3可知:
图2
图3
图1
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(1)图2中温度计的示数为____ ,此时之前试管中冰块的状态是____态.
固
图2
图3
(2)图3中,点时物质的内能______(选填“大于”“小于”或“等于”) 点
时物质的内能;还可以看出虽然、段升高的温度相同,但 段加热
的时间较长,其原因是____________________.
大于
水的比热容比冰的大
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(3)设相同时间内冰块吸收的热量相同,则 阶段冰块共吸收了
__________的热量.[已知 ,
]
图2
图3
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图4
(1)小明用碎冰块做了该实验,根据记录的实
验数据在图4中绘制了 图线,接着又分别取了
适量淡盐水制成的碎冰块和浓盐水制成的碎冰
块,用相同的热源再次加热,分别得到图4中
图线和 图线;通过以上实验请你解释冬天给结
撒盐可以降低冰的熔点,加快冰的熔化
冰的路面撒盐的理由:____________________________________.
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(2)[科学论证]在室温为 的实验室,某同学把冰放入如图5所示的烧
杯中,并未用酒精灯加热,过一段时间冰也熔化了.于是他认为冰熔化不需
要吸收热量,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由
是________________________________________________________.
图5
错误
实验室的室温高于冰的熔点,存在温度差,冰还可以持续吸热
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(3)[科学探究]小明还想利用所学的凝固知识制作一个医用冷藏盒,于是
测量了不同浓度时盐水的凝固点,数据记录如表:
盐水浓度
凝固点/ 0
①分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点______________;
②你认为给冷藏盒中药品降温最好选用______________________(选填
“冰”或“适当浓度盐水结成的冰”).
先变低后升高
适当浓度盐水结成的冰
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实验二 探究水在沸腾前后温度变化的特点
(2021.17、2019.17,2022版课标必做实验)
1.液体的沸点:液体①______时的温度叫做该液体的沸点(不同液体的沸
点不同;同一液体,上方气压越大,沸点越高,反之越低).
沸腾
2.液体沸腾的条件:温度达到沸点,且继续吸热.
. .
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3.如图所示,为液体的②______, 段为液体③________吸热的过程;
为液体的④______, 段为液体⑤______的过程(图像的转折点或平行
于时间轴的线段对应的温度为沸点;如水的沸点低于 ,则其所处环
境的气压小于1标准大气压).
初温
沸腾前
沸点
沸腾
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1.实验装置(如图1)
图1
图2
2.实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、陶土网、
烧杯、水、带小孔的硬纸
板、________、______等.
温度计
秒表
(1)实验中选用温度计的原则:选用水银温度计而不是酒精温度计,其
原因是________________________.(已知1标准大气压下,水银的沸点为
,酒精的沸点为 )
酒精的沸点低于水的沸点
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(2)烧杯口盖硬纸板的目的:
.减少热量散失,缩短__________; .防止热水溅出烫到人.
.硬纸板上留有两个小孔:中央小孔的作用是____________;边缘小孔的
作用是确保烧杯内外______相同,使水沸点的测量值更准确.如果没有这个
小孔,会使烧杯内的气压______外界大气压,测出的水的沸点将会偏____
(选填“高”或“低”).
加热时间
穿插温度计
气压
大于
高
图1
图2
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3.设计与进行实验
(1)图2是某小组的实验装置,其中有一处明显错误是:________________
_____________,这样会导致测得的水温相比实际温度偏____(选填“高”或
“低”),解决办法是适当将_________(选填“处向下”或“ 处向上”)调整.
温度计的玻璃泡
碰到了烧杯底
高
处向上
图2
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(2)图3是加热过程中烧杯里出现的两种气泡现象,则表示水沸腾前的是
图___(选填“A”或“B”),原因是沸腾前下部水温高于上部水温,气泡里
面的水蒸气上升过程中__________________________;表示水沸腾时的是
图___(选填“A”或“B”),原因是沸腾时烧杯内水温恒定,气泡上升过程
中____________________________.
A
遇冷液化,使气泡体积变小
B
所受水的压强变小,体积变大
图3
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(3)实验数据如表格所示,根据实验数
据绘制的水的温度-时间图像如图4所示.
时间/ 0 2 4 6 8 10 12
温度/ 94 95 96 97 98 98 98
.根据表格数据和图像均可知:水的初温为____,水的沸点为____ ,
实验室的气压______(选填“大于”“等于”或“小于”)1标准大气压.
.根据表格数据和图像可得出结论:水沸腾时,温度要达到______,且不
断吸收热量,温度__________.
94
98
小于
沸点
保持不变
图4
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4.交流与反思
(1)实验中是通过________的方式改变了烧杯中水的内能.
(2)水沸腾时,烧杯口产生的“白气”是水蒸气______形成的(填物态变
化名称);水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重的原因是__________________.
热传递
液化
水蒸气液化时放热
(3)缩短加热水至沸腾时间的方法:.减少水的______; .提高水的
______;.在烧杯口盖上硬纸板; .适当加大酒
精灯的火焰并用外焰加热或用电加热器替代酒精灯.
质量
初温
图1
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(4)验证水沸腾时需要继续吸热的方法:水正在沸腾时熄灭酒精灯,稍
等一会儿,观察水是否继续沸腾.而实际操作中当撤去酒精灯后,水没有立
即停止沸腾,还能沸腾一会儿,其原因是____________________________
___________________________.
陶土网上的余温仍高于水的沸
点,水还可以吸收一会儿热量
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(5)[装置改进]有同学建议可以用如图5所示的电热水壶进行实验,请你
分析使用该装置的优点有__________________________________________
_________________________________.(写出一条即可)
图5
热量损失小、加热效率高;安全性高,减少了
火灾隐患;降低了实验操作的难度等
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图6
(1)图6是某次实验中,同学们根据记录的数据绘制的温
度-时间图像,用图线 表示,其他条件不变:仅升高水的
初温,图像可能是图线___;仅增加水的质量,图像可能
是图线___;仅增大液面气体压强,图像可能是图线___;
在增加水的质量的同时,又减小液面气体压强,图像可能
是图线___.(均选填“”“”“”或“ ”)
(2)若烧杯中水的质量为 ,从计时开始到水开始沸腾的过程中,根
据图6可知,水所吸收的热量为_______
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图7
(3)小蕊做完实验后,老师接着做了一个如图7所示的演示实验:先用酒
精灯将烧瓶中的水烧开,撤去酒精灯,发现水停止沸腾,如图7甲,立即
用橡皮塞塞紧烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了.
水重新沸腾的原因是瓶内的水蒸气遇冷______(或如图7乙所示,用连有
注射器的橡皮塞塞住烧瓶口,然后向外拉注射器的活塞),使瓶内气体减
液化
减小
降低
少,气压______,使水的沸点______而重新沸腾.
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图8
(1)小明用如图8所示的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”,烧
杯和试管中均装有适量的水.为了观察水沸腾时温度的变化,他应
记录的是温度计___(选填“”或“ ”)的示数. 小明发现,烧杯中
的水沸腾了,而试管中的水并未沸腾,原因是试管中的水__________
___________________. 请你写一种能使试管中水沸腾的方法
_________________________________(合理即可).
温度达到
沸点,但不能继续吸热
给烧杯中的水里加盐,使其沸点升高
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(2)如图9,将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管中,试管 放在装
冷水的容器内,过一段时间,观察到试管 中出现越来越多的________(选
填“水蒸气”“小水珠”或“小冰晶”),同时看到温度计 的示数______(选填
“降低”或“升高”).这个实验说明了水蒸气液化时要______热量.
图9
小水珠
升高
放出
31
$