内容正文:
专题04 物态变化
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考点聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
1.温度与温度计:温度的定义(表示物体冷热程度的物理量);温度计的原理(液体的热胀冷缩);温度计的使用方法(估测、选量程、玻璃泡充分接触被测物体、待示数稳定后读数、读数时玻璃泡不离开被测物体、视线与液柱上表面相平);体温计的特点(量程35-42℃,分度值0.1℃,有缩口,可离开人体读数)。
2.熔化与凝固:熔化(固态→液态,吸热)和凝固(液态→固态,放热)的定义及吸放热;晶体与非晶体的区别(晶体有固定熔点和凝固点,非晶体没有);常见晶体(冰、海波、萘、金属)和非晶体(松香、石蜡、玻璃、沥青);晶体熔化条件(达到熔点,继续吸热)和凝固条件(达到凝固点,继续放热);熔化和凝固的图像分析(晶体图像有水平线段,非晶体没有)。
3.汽化与液化:汽化(液态→气态,吸热)的两种方式(蒸发:任何温度下液体表面的缓慢汽化;沸腾:一定温度下液体表面和内部的剧烈汽化);影响蒸发快慢的因素(液体温度、表面积、表面上方空气流动速度);沸腾的条件(达到沸点,继续吸热);沸点与气压的关系(气压越高,沸点越高);液化(气态→液态,放热)的两种方法(降低温度、压缩体积);生活中液化现象(“白气”、雾、露的形成)。
4.升华与凝华:升华(固态直接→气态,吸热)的实例(干冰升华、樟脑丸变小、钨丝升华);凝华(气态直接→固态,放热)的实例(霜、雪、雾凇、窗花的形成)。
5.物态变化现象判断与吸放热应用:生活中常见现象的物态变化类型(如“白气”是液化、雾/露是液化、霜/雪是凝华、冰化水是熔化等);吸放热的应用(熔化吸热:冷敷;汽化吸热:降温;升华吸热:人工降雨;液化放热:冬天哈气取暖)。
6.实验:温度计的正确使用实验;晶体熔化(如海波)的探究实验(器材、步骤、现象、图像分析);水的沸腾实验(器材、现象、沸点测量、沸腾条件验证、图像分析)。
中考考点聚焦
知识点内容
考试年份
熔化吸热(晶体熔化特点)
2024-南京-中考真题
液化现象(降低温度液化)
2024-无锡-中考真题
水循环(汽化与液化环节)
2024-苏州-中考真题
沸腾条件(达到沸点且持续吸热)
2023-常州-中考真题
升华现象(干冰升华吸热)
2023-扬州-中考真题
凝华放热(霜的形成)
2023-南通-中考真题
蒸发影响因素(表面积、温度、空气流速)
2022-徐州-中考真题
凝固放热(水结冰)
2022-盐城-中考真题
一、物质的三态 温度的测量
(一)物态与物态变化
1.水有三种状态: 固态 、 液态 、 气态 。通常所说的水是液态水,冰是固态的水,水蒸气是气态的水。其他物质一般也有三种状态。
2.物态变化:物质的状态在一定条件下可以转变。物质从一种状态转变为另一种状态。
(二)温度与温度计
1.温度:物体的冷热程度叫 温度 ;
2.单位:常用的温标是摄氏温标,符号 T ,单位是(℃)
3.规定:标准大气压下 冰水混合物 的温度为0℃,水沸腾时的温度为100℃,将0到100之间等分成100份,每一等份是一个单位,叫作1摄氏度。
4.温度计:
原理:实验室常用温度计(-20~110℃)是利用测温液体(煤油、酒精等) 热胀冷缩 的性质制成的。
常用的温度计称为寒署表,它是利用煤油或酒精热胀冷缩的性质制成的。为了便于读数,通常将煤油或酒精染成红色。在气温不太低的地区,寒暑表(煤油、酒精等)的测量范围一般为-20(-30)~50℃。
5.体温计:
体温计是一种特殊的温度计,范围 35-42 ℃,分度值0.1℃,玻璃泡内的测温液体是水银,玻璃泡容积较大,而毛细管内径较细,当温度发生变化时,水银柱的长度变化更明显,因此能较精确地显示出人体的温度。此外,玻璃泡与毛细管连接处的管径更细,且略有弯曲,当体温计离开人体后,水银收缩,在弯曲处断开,毛细管中的水银无法自动退回玻璃泡,这样就可以在体温计离开人体后读数,所以每次使用前,都要将水银甩下去。
(三)温度计的使用:
1.测量前,应了解温度计的量程和分度值(一小格表示的温度值)
2.测量时,应使温度计的玻璃泡与被测物体充分接触(测液体时不要碰容器壁和底)
3.待温度计的示数稳定后再读数,读数时,温度计不能离开被测物体,视线应与温度计液柱的上表面相平。
二、汽化和液化
(一)汽化
1.汽化:物质由液态变成气态叫作汽化。液体汽化时会 吸 热;
① 汽化的两种方式:蒸发和沸腾。
② 蒸发:物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。
③ 温度条件:蒸发在任何温度下都能发生;
④ 影响蒸发快慢的因素:液体温度越高、表面积越大、液面上方空气流动越快,蒸发就越快。
2.沸腾:是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
① 条件:达到沸点,继续吸热;
② 现象:继续吸收热量,但温度保持不变;如A图所示,水沸腾时,水中形成大量的气泡,上升、变大,到水面破裂开来;
3.沸腾实验补充:(1)加热过程中,为什么杯口盖一纸板?提示:可以减少热损失,缩短加热时间。
(2)石棉网有什么作用?提示:使烧杯均匀受热。
(3)实验中的测量工具是什么?各有什么作用?
提示:温度计、钟表;温度计用来测量水温,钟表用来计时。
(4)本实验用了什么观察法?请叙述观察到的现象。
提示:用了对比观察法.水沸腾前,水温不断升高,容器底部受热产生气泡,上升变小;水沸腾时,温度不变,水中产生大量气泡,上升变大,到水面破裂放出大量的水蒸气。
(5)实验中为了节约能源、适当缩短实验时间,可以采取的措施有哪些?
提示:适当减少烧杯中水的量,用初温较高的水加热,硬纸板应盖严等。
(6)探究过程中,如果由实验结果发现水的沸点不是100℃,你认为原因是什么?
提示:大气压小于或大于1标准大气压.水的沸点与气压有关,气压减小,沸点降低,气压升高,沸点升高。
(二)液化
1.液化:物质由气态变为液态。气体液化的过程会 放 热。
2.方法:降低温度、压缩体积。
3.实例:自然界中的云(伴随有凝华)、雨(伴随有熔化)、露、雾的形成都与水蒸气液体有关。(我们看到的“白气”、以及舞台上的“白雾”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,并不是气态);
名称
相同点
不同点
发生时温度
发生位置
剧烈程度
制冷
蒸发
汽化
吸热
任何温度下
表面
平和缓慢
有
沸腾
汽化
吸热
达到沸点并吸热才能进行
表面和内部
剧烈
无
三、熔化和凝固
1.熔化
① 物质从固态变为液态的过程叫熔化;晶体熔化时的温度叫熔点。
② 熔化过程的特点:物质熔化时要吸收热量;对晶体来说,熔化时固、液共存,物质温度不变。
③ 晶体熔化的条件:1)温度达到熔点,2)继续吸热。
2.凝固:
① 物质从液态变为固态的过程叫凝固,熔化和凝固是可逆的两各物态变化过程。
② 凝固过程的特点:固、液共存,物质凝固时要放出热量,温度不变。
③ 凝固点:晶体凝固时的温度叫凝固点,同种物质的熔点、凝固点相同。
④ 凝固的条件:1)达到凝固点,2)继续放热。
3.晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体。
① 晶体:熔化时有固定熔点的物质;非晶体:熔化时没有固定熔点的物质。
② 晶体和非晶体的根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热)。
四、升华和凝华
1.升华:物质从固态直接变成气态的过程叫升华。
2.升华时能量的传递:物质升华时要吸热。如:①干冰可用来冷藏物品(干冰是固态二氧化碳,升华成气态时,吸收大量的热)。
3.常见升华现象:① 加热碘,可以看到有紫红色的碘蒸气出现。② 衣柜中防虫用的樟脑片,会慢慢变小,最后不见了。③ 冬天,湿衣服放在户外会结冰,但最后也会晾干(冰升华成水蒸气)。④ 白炽灯用久了,灯内的钨丝比新的细(钨丝升华成钨蒸气,体积减小)。⑤ 用干冰制舞台上的雾、用干冰制雨。
4.凝华:物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。
5.凝华时能量的传递:物质凝华时要放热。
6.常见凝华现象:①霜和雪的形成(水蒸气遇冷凝华而成);②冬天看到树上的“雾凇”;③冬天,外界温度极低,窗户内侧可看见“冰花”(室内水蒸气凝华)。
五、水循环
1.自然因素主要有气象条件(大气环流、风向、风速、温度、湿度等)和地理条件(地形、地质、土壤、植被等)。
2.雨:水蒸气液化成小水滴或冰晶熔化成的小水滴落到地面成为雨雪:水蒸气凝华成的冰晶落到地面上云:水蒸气液化成的小水滴或凝华成的小冰晶漂浮在空中雾:水蒸汽在地面液化成小水滴漂浮在地面附近
3.露:水蒸气在地面的植物上液化成的小水滴
4.霜:水蒸气凝华成的小冰晶附着在地面或植物上。
5.雹:随着云中的水气的聚集,就会能够形成降雨,如果降雨过程中遇到冷空气的话就会形成冰雹
6.水循环的类型:
水循环类型
发生领域
水循环环节
特点
海陆间循环
海洋与陆地之间
蒸发,水汽输送、降水、地表径流、下渗、地表径流等。
使陆地水得到补充,水资源得以更新,
陆地内循环
陆地与陆地上空之间
蒸发、植物蒸腾、降水等
补充陆地水的数量很少
海上内循环
海洋与海洋上空之间
蒸发、降水等
水循环的水量最大
方法技巧1 温度计温标的计算
1、核心原理:刻度均匀性:无论何种温度计,刻度都是均匀的,即 “实际温度变化量与温度计示数变化量成正比”。
2、常见计算场景及技巧
(1)标准温度计读数:先看分度值(相邻两刻度代表的温度,如 1℃、0.1℃),再数液柱上表面对应的刻度,直接读取数值(注意正负,零下为负)。
(2)不准确温度计换算
关键:找到不准确温度计的 “刻度范围” 与实际温度范围的对应关系。
公式:实际温度 = 0℃ +(不准确温度计示数-不准确温度计0℃刻度示数)×(实际温度差/不准确温度计刻度差)。
方法技巧2 探究水沸腾时温度变化的特点
1、数据处理与现象总结
(1)数据处理:将温度、时间数据整理成表格,绘制 “温度—时间” 图像(沸腾前图像是上升曲线,沸腾后是水平直线,水平段对应的温度即为水的沸点)。
(2)现象总结
沸腾前:水温持续升高,气泡少、上升变小。
沸腾时:水温保持不变(标准大气压下约 100℃),气泡多、上升变大,水面有 “白气”(实际是水蒸气遇冷液化的小水珠,非气态水蒸气)。
2、常见问题与解决技巧
(1)加热时间过长:原因可能是水过多、初温过低、未盖纸板;解决方法:减少水量、用温水实验、盖好纸板(减少热量散失)。
(2)沸点偏离 100℃:若沸点低于 100℃,可能是当地气压低于标准大气压(如高山上);若高于 100℃,可能是烧杯内气压高于标准大气压(如纸板盖太严,水蒸气无法排出),无需纠结,以实验测得的沸点为准。
(3)温度计读数误差:读数时玻璃泡未留在水中(沸腾后拿出来读数,水温会下降),或视线未平视;解决方法:读数时玻璃泡始终浸入水中,保持视线与液柱相平。
方法技巧3 探究固体熔化时温度的变化规律
1、数据处理与规律总结
(1)数据处理:将温度、时间、状态数据整理成表格,绘制 “温度 - 时间” 图像(晶体图像有水平段,对应熔化过程;非晶体图像无水平段,呈持续上升曲线)。
(2)规律总结
晶体熔化:需达到熔点且继续吸热,熔化过程温度不变,状态从固态→固液共存→液态。
非晶体熔化:无固定熔点,吸热时温度持续升高,状态逐渐从固态→软态→液态。
2、常见问题与解决技巧
(1)固体受热不均:原因是固体块过大或水浴时试管未晃动;解决方法:将固体切小块,加热时轻轻晃动试管(避免温度计触碰试管壁)。
(2)晶体熔点偏离标准值:若熔点偏低,可能是固体不纯(如海波中混有杂质);无需纠结,以实验测得的熔点为准,重点观察 “熔化时温度不变” 的特点。
(3)数据记录不及时:晶体熔化过程较快(如海波熔化约3-5 分钟),需提前准备好记录表,每隔1分钟准时读数,避免错过水平段数据。
方法技巧4 观察“碘锤”中的物态变化
1、实验核心目的:通过加热和冷却碘锤,直观观察碘的升华(固态→气态) 和凝华(气态→固态) 过程,验证 “升华吸热、凝华放热” 及 “直接物态变化” 的特点。
2、实验前准备
(1)器材:碘锤、加热工具、冷却工具。
(2)记录碘锤初始状态:管内有紫黑色固态碘颗粒,透明部分无明显颜色(说明初始无大量碘蒸气)。
3、实验操作步骤
(1)将碘锤的固态碘部分浸入温水浴中(水温约 40-60℃,避免用沸水),静置 1-2 分钟,观察管内变化。
关键技巧:只加热有固态碘的区域,不加热整个碘锤,防止管内空气受热膨胀导致压强过大;观察时聚焦 “固态碘颗粒” 和 “管内气体颜色” 的变化。
预期现象:紫黑色固态碘颗粒逐渐变小甚至消失,管内透明部分出现紫红色碘蒸气(无液态碘出现,证明是 “直接升华”,不经过液态)。
(2)取出碘锤,迅速将其有紫红色蒸气的部分浸入冷水浴中,或用湿抹布包裹该区域,观察管内变化。
关键技巧:冷却位置要对准碘蒸气区域,降温要快速,才能让碘蒸气快速凝华;避免触摸碘锤加热部分,防止烫伤。
预期现象:管内紫红色碘蒸气逐渐变淡甚至消失,在冷却区域的管壁上出现紫黑色固态碘颗粒(无液态碘出现,证明是 “直接凝华”)。
4、现象分析与原理关联
(1)升华阶段:温水提供热量,碘吸收热量后从固态直接变为气态,对应 “升华吸热”;无液态碘出现,验证 “升华是直接物态变化”。
(2)凝华阶段:碘蒸气遇冷放出热量,从气态直接变为固态,对应 “凝华放热”;固态碘附着在冷管壁上,验证 “凝华是直接物态变化”。
5、常见问题与解决技巧
(1)看不到明显升华现象:原因可能是水温过低(碘升华需要一定热量)或碘锤漏气(碘蒸气泄漏);解决方法:适当提高水温(不超过 70℃),更换密封完好的碘锤。
(2)出现液态碘:原因是加热温度过高(超过碘的熔点 113.5℃),导致碘先熔化再汽化;解决方法:降低水温,用温水浴代替酒精灯直接加热,严格控制温度不超过碘的熔点。
(3)凝华现象不明显:原因是冷却不及时或冷却区域不对;解决方法:提前准备好冷水浴,冷却时精准对准碘蒸气区域,确保快速降温。
真题感知
1.(2022·江苏苏州·模拟预测)恒温的室内,把冰粒、干冰颗粒(固态二氧化碳)分别装在两个干燥的铁罐里,观察发现,装冰的罐子外壁结了一层水雾,铁罐里冰粒变小,冰粒周围有液体,如图所示;装干冰的罐子外壁结了一层薄薄的霜,铁罐里干冰颗粒变小,没有液体痕迹,如图所示。以下说法正确的是( )
图罐子外壁的水雾由空气中的水蒸气液化而成
图罐子外壁的薄霜主要由空气中的二氧化碳凝华而成
图罐里干冰颗粒变小主要原因是干冰颗粒升华变成水蒸气
图罐里冰粒周围的液体主要由冰粒升华成的水蒸气再液化而成
A.只有是正确的 B.只有是正确的
C.只有是正确的 D.都是正确的
【答案】A
【详解】物质由气态变成液态的过程叫液化,所以,图罐子外壁的水雾由空气中的水蒸气液化而成,故正确;
物质由气体直接变为固体的过程是凝华,所以,图罐子外壁的薄霜主要由空气中的水蒸气凝华而成,故错误;
图罐里干冰颗粒变小主要原因是干冰颗粒升华变成二氧化碳气体,而不是水蒸气,故错误;
物质由固态变成液态的过程叫熔化,图罐里冰粒周围的液体主要由冰粒熔化形成的,故错误。
故BCD错误,A正确。
故选A。
2.(2023·江苏泰州·二模)二十四节气是中华民族智慧的结晶,已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。“寒露”和“霜降”是二十四节气中的两个节气,下列关于露和霜的形成,说法正确的是( )
A.露的形成需要吸收热量
B.露是空气中的水蒸气凝固形成的
C.霜的形成需要吸收热量
D.霜是空气中的水蒸气凝华形成的
【答案】D
【详解】AB.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,此过程放出热量,故AB错误;
CD.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,此过程放出热量,故C错误,D正确。
故选D。
3.(2024·江苏宿迁·中考真题)我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时,关于笼屉上方冒出的“白气”,下列解释正确的是( )
A.“白气”是水蒸气,是液化现象 B.“白气”是小水滴,是液化现象
C.“白气”是水蒸气,是汽化现象 D.“白气”是小水滴,是汽化现象
【答案】B
【详解】物质由液态变为气态叫做汽化,物质由气态变为液态叫做液化。用蒸笼蒸月饼时产生的“白气”是锅中温度较高的水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水滴。故ACD错误,B正确。
故选B。
4.(2021·江苏盐城·一模)物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关,还与其所处的压强有关,如图是碘物质的状态与压强、温度的关系图像。OA、OB、OC分别是三种状态的临界曲线,O点称为三相点。下列说法中正确的是( )
A.当t>114 ℃时,碘物质一定处于气态
B.当t<114 ℃时,碘物质可能处于液态
C.1个标准大气压(101.3kPa)下,将室温(25 ℃)下碘物质缓慢热到100℃时,碘先熔化再汽化
D.1个标准大气压(101.3kPa)下,将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃),碘蒸气凝华并对外放热
【答案】D
【详解】A.当t>114 ℃时,碘物质可能是固态、液态或气态,故A错误;
B.由图像可知,碘物质可能处于液体碘的最低温度为114 ℃,当t<114 ℃时,碘物质可能处于固态或者气态,故B错误;
C.1个标准大气压(101.3kPa)下,将室温(25 ℃)下碘物质缓慢热到100℃时,碘不会出现液态,而是从固态直接变为气态,即升华,故C错误;
D.1个标准大气压(101.3kPa)下,将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃)时,点碘不会出现液体,而是从气态直接变为固态,即凝华,凝华需要放热,故D正确。
故选D。
5.(2024·江苏连云港·期末)我国自“天宫课堂”推出以来,已成功举行了四次太空授课,取得了良好的社会反响。如图所示,在《太空“冰雪”实验》中,用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球,液体球迅速 (填物态变化名称)成“冰球”;用手摸上去,“冰球”竟然是热乎乎的,这是因为此过程中会 热量。宇航员在飞船外工作时,不能直接对话,原因是 。
【答案】 凝固 放出 真空不能传声
【详解】[1][2]物质由液态变为固态的过程叫凝固,过饱和乙酸钠溶液凝固成固态是放热过程,所以“冰球”是热乎乎的;
[3]宇航员们在飞船外工作时,不能直接对话,其原因是声音的传播需要介质,固体、液体、气体都能传声,都能作为介质,太空是真空,不能传声。
6.(2024·上海·期末)用一支刻度均匀、但读数不准的温度计来测量某物体的温度时,测量值偏低1C,当该物体的温度升高10C后,再用温度计来测量物体的温度时,测量值却偏高了0.5C,将该物体的温度继续升高10C,此时用温度计来测量时,测量值将 C(填偏高或偏低多少C),用这个温度计分别来测量标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时,两者的示数差为 C。
【答案】 偏高2 115
【详解】[1]设初始温度为t,测量出的温度为t-1℃,当该物体的温度升高10C后,测量出的温度为t+10℃+0.5℃,实际温度升高了10℃,而温度计升高的温度为
该温度计与实际温度相比升高了1.5℃,实际温度再升高10℃,再此的基础上(测量出的温度为t+10℃+0.5℃),该温度计与实际温度相比再升高了1.5℃,故此时用温度计来测量时,测量值将偏高2℃。
[2]标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时的温度为100℃,相差10℃,温度计就发生偏高1.5℃的偏差,现在相差100℃,就会出现偏高15℃,故用这个温度计分别来测量标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时,两者的示数差为115℃。
7.(2025·江苏无锡·一模)如图所示的各种实验情景中:
(1)甲实验:自制温度计的原理是 ;
(2)乙实验:用纸锅烧水,纸没有烧着,这是因为 ;
(3)丙实验:用抽气筒 (选填“向外抽气”或“往里打气”),瓶中的水会重新沸腾,说明水面上方气压越 ,水的沸点越低;
(4)丁实验:在塑料袋中滴入几滴酒精,将塑料袋挤瘪,排出空气后用绳把袋口扎紧,放入开水中,一段时间后,塑料袋鼓起,是因为 。
【答案】(1)液体的热胀冷缩
(2)水的沸点低于纸的着火点
(3) 向外抽气 低
(4)酒精汽化,体积膨胀
【详解】(1)自制温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的,温度升高,液体体积膨胀,玻璃管内液面上升,温度降低,液体体积缩小,玻璃管内液面下降。
(2)纸锅烧水,纸没有烧着是因为水沸腾时温度保持在沸点不变,且水的沸点低于纸的着火点。
(3)[1][2]用抽气筒向外抽气,瓶内气压减小,水的沸点降低,水会重新沸腾,说明水面上方气压越低,水的沸点越低。
(4)塑料袋中滴入几滴酒精后挤瘪,放入开水中,酒精受热汽化,由液态变为气态,体积膨胀,塑料袋鼓起。
8.(2025·江苏淮安·中考真题)有甲、乙两种不同品牌的保温杯,为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果,小明按照科学探究的程序,明确了具体的探究问题,选择了适当的器材,在控制变量的前提下,在室内进行了实验,得到了一段时间内,甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据,根据数据绘制的图像如图所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题:
⑴小明探究的问题的自变量是 。(选填选项前的字母)
A.保温杯的品牌 B.水冷却的时间 C.水的温度
⑵请比较甲、乙两种保温杯的保温效果: 。(选填选项前的字母)
A.甲保温杯的保温效果好
B.乙保温杯的保温效果好
C.甲、乙两种保温杯的保温效果一样好
⑶请估计实验过程中第5小时的室温: ℃。
【答案】 B B 20
【详解】(1)[1]比较两种品牌的保温杯盛水时的保温效果,也就是比较两种保温杯内水的温度随时间变化规律,所以研究的自变量为水冷却的时间,故答案选B。
(2)[2]从图中可以看出,甲保温杯内水的温度随时间变化降温较快,所以保温效果较好的是乙保温杯,答案选B。
(3)[3]从图中可以看出,甲保温杯内水的温度从第4小时后就保持20℃不变,故第5小时的室温为20℃。
提升专练
1.在寒冷的冬天,河面上面结了一层厚厚的冰,若冰面上方气温是-10℃,那么,下列说法中正确的是( )
A.冰的上表面为-10℃,下表面是0℃ B.整个冰层的温度都是-10℃
C.整个冰层的温度都是0℃ D.冰层的下表面的温度是-10℃
【答案】A
【详解】河面结了冰,则冰的上表面温度与空气温度相同,为-10摄氏度,而冰下面是水,此时的水最上层的温度为0摄氏度,因为水在4摄氏度时的密度最大。所以水与冰混合的地方为0摄氏度,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.下图是一支刻有110个均匀小格的温度计。在1个标准大气压下,若将此温度计插入正在熔化的冰水混合物中,液面下降到第30格,若将此温度计插入沸水中,液面升到第80格,则此温度计的测量范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】一个标准气压,冰水混合物的温度是0℃,沸水温度是100℃,此温度计上100℃占用了50格,所以1格温度为
最底端离0℃有30格,因此最低温度
最顶端离100℃有30格,因此最高温度
因此温度计的测量范围为-60~160℃。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.两套完全相同的(如图甲所示)加热装置,两套装置的试管中分别装有少量的相等体积的M固体和N固体,它们的加热时间温度曲线如图乙所示,在35min内M物质从固体熔化成了液体,N物质始终是固体,则下列说法正确的是( )
A.由图乙知,M、N一定都是晶体
B.由图乙知,M是晶体、N一定是非晶体
C.若N物质是晶体,它的熔点可能高于100℃
D.实验中烧杯内的水温有可能稳定在90℃保持不变
【答案】C
【详解】AB.由图乙知道,M有一定的熔点,其熔点为80℃,M是晶体;而N物质始终是固体,还没有发生熔化,所以不能确定N是晶体还是非晶体,故AB错误;
C.由图乙知道,当N的温度达到100℃后,一直保持该温度不再发生变化,可能是还未熔化,温度与水温相同,也有可能是恰好开始熔化,因此若N物质是晶体,它的熔点可能等于100℃,也可能恰好大于100℃,故C正确;
D.由于实验中N温度保持100℃不变,说明此时烧杯内的水温有可能稳定在100℃保持不变,故D错误。
故选C。
4.下大雪时小雨看到护路工人往路面上撒盐,在相同的气温下,撒了盐后的冰雪会很快熔化。他对此进行了探究,先用电冰箱制取了一些冰块,然后平均分成两份放入两只相同的易拉罐中,在其中一只易拉罐中加入适量的食盐,并用筷子搅拌一段时间(如图甲)。
(1)当两罐内有 出现时,用温度计分别测出罐内混合物的温度(如图乙),加入了食盐的罐中混合物的温度为 ,一只罐外壁出现了白霜,而另一只外壁出现的是小水珠,出现白霜的是 (选填“加食盐”或“未加食盐”)的那只易拉罐;
(2)对比两罐温度后,小雨认为相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是 ;小雨还发现,冰在熔化过程中温度计的示数 ,由此可知,冰属于晶体。
【答案】 液态水 -7℃ 加食盐 熔点降低 保持不变
【详解】(1)[1][2][3]由题意知,为了探究冰雪熔化的快慢,因此从冰箱里取出一些冰块,分别放入甲乙两个相同的易拉罐中,并在乙罐中相入适量的盐,用筷子搅拌一段时间,当两罐内有液态水出现,成为冰水混合物时测量温度。由图2中乙图可知温度计的分度值是1℃,温度计的示数分别是0℃和-7℃,水的熔点是0℃,因此加食盐的水熔点为较低的-7℃;甲未加食盐的混合物的温度为0℃,0℃时水能以液态存在,罐外壁出现的液态小水珠,是空气中的水蒸气遇冷液化而成的;而加食盐的混合物的温度低于0℃,此温度下水只能以气态或固态存在,罐外壁出现的固态白霜,是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的,因此出现白霜的是加食盐的那个罐。
(2)[4][5]对比两罐温度后可知,冰盐混合物的熔点低于冰的熔点,所以相同的气温下撒了盐后的冰会熔化。晶体在熔化过程中,持续吸热,温度保持不变,因此冰在熔化过程中温度计的示数保持不变,说明冰属于晶体。
5.下表列出了水银和酒精在一个标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答:若要测量标准大气压下沸水的温度,温度计的玻璃泡里应选 做测温液体,若要测量南极冬天的气温,温度计的玻璃泡里应选 做测温液体(选填“水银”或“酒精”)。有一支温度计,读数不准但刻度是均匀的,该同学将这支温度计放入冰水混合物中时读数是2℃,将这支温度计放入沸水中时读数是92℃(气压为1个标准大气压)。他用这支温度计测量一杯热水的温度读数是65℃,由上述可知,这杯水的实际温度是 ℃。
物质
水银
酒精
熔点/℃
﹣39
﹣117
沸点/℃
357
78
【答案】 水银 酒精 70
【详解】[1]由表可知,标准大气压下水银的沸点比水高,酒精的沸点比水低,则若要测量标准大气压下沸水的温度,温度计的玻璃泡里应选水银;
[2]由表可知,水银的凝固点是﹣39℃,南极冬天气温可能低于水银的凝固点,而酒精的凝固点为-117℃,可以满足测量需要,若要测量南极冬天的气温,温度计的玻璃泡里应选酒精。
[3]标准大气压下冰水混合物的温度是0℃,沸水的温度是100℃,而这只温度计在温度变化100℃时,它的示数变化为(92﹣2)℃,即变化90℃,故它的每1℃实际上是,当温度读数是65℃时,实际温度是
6.如图所示,物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,请依次写出甲、乙、丙物态 、 、 。
【答案】 气态 固态 液态
【详解】[1][2][3]由甲状态变为乙状态时放热的过程,说明甲状态变为乙状态是凝固、液化或凝华的过程,甲不可能是固态,若甲是液态,则乙就是固态、丙是气态,物质由气态变为液态是放热的过程,与上述吸热的过程相矛盾,则甲只能是气态;甲是气态,乙是液态或固态,由乙状态变为丙状态时吸热,若乙为液态,丙就为固态,物质由液态变为固态要放出热量,与上述吸热的过程相矛盾,所以乙只能为固态,丙只能为液态。
7.小明通过实验探究“水沸腾需要满足什么条件”,实验装置如图甲所示。其中试管和烧杯中各装入温度相同的适量热水,分别用温度计测量试管和烧杯中的水温。
(1)实验中,当烧杯中的水温达到90℃时开始记录实验数据,并根据实验数据在图乙中画出了烧杯中水温与时间的关系图象;
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度t/℃
88
92
95
97
98
98
98
98
98
①如图丙所示是水沸腾前和沸腾时的两张照片,其中 (填“A”或“B”)是第5分钟时的现象;
②根据图象可得出水沸腾时,温度 。查找资料,此时的温度叫水的沸点。
(2)实验中,小明记录的试管中水温随时间的变化数据如表所示。小明在实验中观察到,试管中的水始终没有沸腾。通过分析实验中的信息,你认为原因是: 。
【答案】 A 不变 试管中的水达到沸点后,不能继续吸热
【详解】(1)[1]水在沸腾时,由于内部的越来越多的水汽化成水蒸气进入气泡,所以气泡在上升时越来越大。读图乙可知,第5分钟时水已经沸腾了。所以A图片表示第5分钟时的情况。
[2]读图乙可知,水在沸腾时温度保持在98℃不变。即沸腾时液体吸收热量,温度不变。
(2)[3]沸腾有两个条件,一是温度达到沸点,二是能够继续吸热。通过长时间的加热,烧杯中的水沸腾了,试管中的水温也能与烧杯中的水温相等。但一旦二者的温度相等了,试管中的水就不能从烧杯中的水那里吸热了,所以试管中的水不能沸腾。
8.在探究“水的沸腾”的实验中:
(1)如图甲,安装实验装置时,应先调节 (A/B)的高度;
(2)某个实验小组观察到水在沸腾前和沸腾时,水中气泡上升过程中的两种情况,如图乙中①、②所示,则图 (①/②)是沸腾时的情况;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水温/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)由上表格中的数据可知,说明当时的大气压 (选填“<”、“>”或“=”)一标准大气压;
(4)如图丙,甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触;现用酒精灯给甲容器加热,则经过一段时间后,甲容器内的水沸腾时,乙试管内的水 (填“会”或“不会”)沸腾;
(5)如图戊所示,给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图中a图线所示(实线部分),若其他条件不变,仅将水的量减少,则温度与时间的关系图线正确的是 ;
(6)实验后的沸水放在桌上越来越凉,图中能表示其温度T随时间t变化关系的图像是
A.B.C.D.
【答案】 B ① < 会 c D
【详解】(1)[1]组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的B部分,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定图中的A部分,这样可以避免重复调整。
(2)[2]①图中气泡在上升过程中,体积逐渐增大,所以是沸腾时的现象;②图中气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以是沸腾前的现象。
(3)[3]由表格中数据知,从4到8分钟,水的温度保持98℃不变,所以实验时水的沸点为98℃,根据水的沸点与气压之间的关系,水的沸点随气压的降低而降低可知,实验时水面的气压小于标准大气压。
(4)[4]给甲容器加热,经过一段时间后,甲容器水达到沸点,甲会沸腾,有大量的水蒸气进入甲容器内水面上的气体中,同时气体温度升高,由于盖子密闭,故甲容器内水面上的气体压强增大,甲容器内水的沸点升高,当乙达到水的沸点时,能够继续从甲容器内水中吸热,故乙试管内的水会沸腾。
(5)[5]只减小水的质量,其它条件都不变,沸点不变,根据水的沸点相同可以判断c图像符合题意。
(6)[6]一杯热水放在桌上越来越凉,温度高时降温快,温度低时降温慢,直到达到室温,温度不再变化,由此判断D图像正确。
9.阅读短文,回答问题。
奔跑的水滴
水滴入温度比沸点略高的热锅中,很快就汽化了。当把锅加热到温度很高时,水滴入锅中后会不停滚动,到处乱跑,这个过程能持续几十秒甚至几分钟,这种现象就是莱顿弗罗斯特现象,也叫莱顿弗罗斯特效应(莱氏效应)。1732年荷兰物理学家赫尔曼首先发现了莱顿弗罗斯特现象,因德国科学家莱顿弗罗斯特的深入研究而得名。1756年,莱顿弗罗斯特深入研究后发现:当水或其它液体接触炙热物体表面时,接触处的液体急剧汽化,形成一层蒸汽膜,蒸汽托住液滴,使液滴与物体表面分离,蒸汽的溢出会导致液滴的滚动。当物体温度达到莱顿弗罗斯特点()时,液体便会产生莱顿弗罗斯特现象,粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193℃,莱顿弗罗斯特现象也适用于固体。莱氏效应主要应用于航天科学。生活中,厨师热锅时,会向锅里滴几滴水来判断锅是否够热。在传统的过火堆仪式中,表演者先沾湿双脚,光脚快速走过火堆,而不易被烫伤。2014年,旨在关注渐冻人症(ALS)的“冰桶挑战”活动风靡全球,但俄罗斯科学家安东科诺瓦洛夫似乎觉得还不够劲,他把一桶零下196℃的液氮倒在头上,人却安然无恙。(以上危险活动,非专业人士切不可尝试)
(1)莱氏效应表明,水蒸气的导热性能比水 (选填“好”或者“差”);
(2)发生莱氏效应时,水的沸点 ,因为气压 (均选填“升高”、“不变”或者“降低”);
(3)挑战者将液氮浇在身上,人却安然无恙,是因为液氮 (填写物态变化名称)成氮蒸气时 (选填“吸热”或者“放热”)对人体起到了保护作用;
(4)下列说法正确的是 ;
A.只有液体才能发生莱氏效应
B.锅的温度越高,滴入锅中的水汽化就越快
C.只要锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应
D.发生莱氏效应时水的汽化速度减缓
(5)下列现象不能用莱顿弗罗斯特现象解释的是 。
A.表演者徒手快速劈开高温铁水
B.冰块放入铁锅中与锅接触的部分很快化开了,而上半部分没有变化
C.湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰,而手指没有烫伤
D.烧红的铁锅打入鸡蛋,晃动铁锅时鸡蛋在锅中来回滑动,不用油也能实现不粘锅的效果
【答案】 差 不变 不变 汽化 吸热 D B
【详解】(1)[1]发生莱氏效应时,水滴和高温物体表面之间形成一层蒸汽膜,使水汽化的更慢,说明水蒸气的导热性能比水差。
(2)[2][3]水的沸点跟大气压有关,发生莱氏效应时大气压并没有发生变化,所以水的沸点不变。
(3)[4][5]挑战者将液氮浇在身上,液氮从人体吸热,使液氮从液态变为气态,属于汽化现象。
(4)[6]A.根据题意,莱顿弗罗斯特现象也适用于固体,故A错误;
B.由于莱顿弗罗斯特现象,锅加热到温度很高时,水滴能持续几十秒甚至几分钟,故B错误;
C.当物体温度达到莱顿弗罗斯特点时,液体便会产生莱顿弗罗斯特现象,粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193摄氏度,并不是锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应,故C错误;
D.发生莱氏效应时,水滴和高温物体表面之间形成一层蒸汽膜,使水汽化的更慢,故D正确。
故选D。
(5)[7]A.表演者徒手快速劈开高温铁水时,手表面的水急剧汽化,在手和铁水之间形成一层蒸汽膜,从而保护手指,可以用莱顿弗罗斯特效应解释,故A不符合题意;
B.冰块放入铁锅中,冰块与锅接触的部分很快化开了,而上半部分却没有变化,是因为冰块与锅接触的部分吸热较快,熔化较快,不属于莱顿弗罗斯特效应,故B符合题意;
C.湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰,手指表面的水急剧汽化,在手和火焰之间形成一层蒸汽膜,从而保护手指,可以用莱顿弗罗斯特效应解释,故C不符合题意;
D.烧红的普通铁锅打入鸡蛋,鸡蛋中的水分急剧汽化,在鸡蛋和铁锅之间形成一层蒸汽膜,从而保护鸡蛋,可以用莱顿弗罗斯特效应解释,故D不符合题意。
故选B。
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专题04 物态变化
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考点聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
1.温度与温度计:温度的定义(表示物体冷热程度的物理量);温度计的原理(液体的热胀冷缩);温度计的使用方法(估测、选量程、玻璃泡充分接触被测物体、待示数稳定后读数、读数时玻璃泡不离开被测物体、视线与液柱上表面相平);体温计的特点(量程35-42℃,分度值0.1℃,有缩口,可离开人体读数)。
2.熔化与凝固:熔化(固态→液态,吸热)和凝固(液态→固态,放热)的定义及吸放热;晶体与非晶体的区别(晶体有固定熔点和凝固点,非晶体没有);常见晶体(冰、海波、萘、金属)和非晶体(松香、石蜡、玻璃、沥青);晶体熔化条件(达到熔点,继续吸热)和凝固条件(达到凝固点,继续放热);熔化和凝固的图像分析(晶体图像有水平线段,非晶体没有)。
3.汽化与液化:汽化(液态→气态,吸热)的两种方式(蒸发:任何温度下液体表面的缓慢汽化;沸腾:一定温度下液体表面和内部的剧烈汽化);影响蒸发快慢的因素(液体温度、表面积、表面上方空气流动速度);沸腾的条件(达到沸点,继续吸热);沸点与气压的关系(气压越高,沸点越高);液化(气态→液态,放热)的两种方法(降低温度、压缩体积);生活中液化现象(“白气”、雾、露的形成)。
4.升华与凝华:升华(固态直接→气态,吸热)的实例(干冰升华、樟脑丸变小、钨丝升华);凝华(气态直接→固态,放热)的实例(霜、雪、雾凇、窗花的形成)。
5.物态变化现象判断与吸放热应用:生活中常见现象的物态变化类型(如“白气”是液化、雾/露是液化、霜/雪是凝华、冰化水是熔化等);吸放热的应用(熔化吸热:冷敷;汽化吸热:降温;升华吸热:人工降雨;液化放热:冬天哈气取暖)。
6.实验:温度计的正确使用实验;晶体熔化(如海波)的探究实验(器材、步骤、现象、图像分析);水的沸腾实验(器材、现象、沸点测量、沸腾条件验证、图像分析)。
中考考点聚焦
知识点内容
考试年份
熔化吸热(晶体熔化特点)
2024-南京-中考真题
液化现象(降低温度液化)
2024-无锡-中考真题
水循环(汽化与液化环节)
2024-苏州-中考真题
沸腾条件(达到沸点且持续吸热)
2023-常州-中考真题
升华现象(干冰升华吸热)
2023-扬州-中考真题
凝华放热(霜的形成)
2023-南通-中考真题
蒸发影响因素(表面积、温度、空气流速)
2022-徐州-中考真题
凝固放热(水结冰)
2022-盐城-中考真题
一、物质的三态 温度的测量
(一)物态与物态变化
1.水有三种状态: 、 、 。通常所说的水是液态水,冰是固态的水,水蒸气是气态的水。其他物质一般也有三种状态。
2.物态变化:物质的状态在一定条件下可以转变。物质从一种状态转变为另一种状态。
(二)温度与温度计
1.温度:物体的冷热程度叫 ;
2.单位:常用的温标是摄氏温标,符号 ,单位是( )
3.规定:标准大气压下 的温度为0℃, 的温度为100℃,将0到100之间等分成100份,每一等份是一个单位,叫作1摄氏度。
4.温度计:
原理:实验室常用温度计(-20~110℃)是利用测温液体(煤油、酒精等) 的性质制成的。
常用的温度计称为寒署表,它是利用煤油或酒精热胀冷缩的性质制成的。为了便于读数,通常将煤油或酒精染成红色。在气温不太低的地区,寒暑表(煤油、酒精等)的测量范围一般为-20(-30)~50℃。
5.体温计:
体温计是一种特殊的温度计,范围 ℃,分度值 ℃,玻璃泡内的测温液体是水银,玻璃泡容积较大,而毛细管内径较细,当温度发生变化时,水银柱的长度变化更明显,因此能较精确地显示出人体的温度。此外,玻璃泡与毛细管连接处的管径更细,且略有弯曲,当体温计离开人体后,水银收缩,在弯曲处断开,毛细管中的水银无法自动退回玻璃泡,这样就可以在体温计离开人体后读数,所以每次使用前,都要将水银甩下去。
(三)温度计的使用:
1.测量前,应了解温度计的 和 (一小格表示的温度值)
2.测量时,应使温度计的玻璃泡与被测物体 (测液体时不要碰 和 )
3.待温度计的示数 再读数,读数时,温度计 离开被测物体,视线应与温度计液柱的上表面相平。
二、汽化和液化
(一)汽化
1.汽化:物质由液态变成气态叫作汽化。液体汽化时会 热;
① 汽化的两种方式: 和 。
② 蒸发:物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作 。
③ 温度条件:蒸发在 都能发生;
④ 影响蒸发快慢的因素:液体温度 、表面积 、液面上方空气流动 ,蒸发就 。
2.沸腾:是在液体 同时发生的 的 现象。
① 条件:达到 ,继续 ;
② 现象:继续吸收热量,但温度保持不变;如A图所示,水沸腾时,水中形成大量的气泡,上升、 ,到水面破裂开来;
3.沸腾实验补充:(1)加热过程中,为什么杯口盖一纸板?提示:可以减少热损失,缩短加热时间。
(2)石棉网有什么作用?提示:使烧杯均匀受热。
(3)实验中的测量工具是什么?各有什么作用?
提示:温度计、钟表;温度计用来测量水温,钟表用来计时。
(4)本实验用了什么观察法?请叙述观察到的现象。
提示:用了对比观察法.水沸腾前,水温不断升高,容器底部受热产生气泡,上升变小;水沸腾时,温度不变,水中产生大量气泡,上升变大,到水面破裂放出大量的水蒸气。
(5)实验中为了节约能源、适当缩短实验时间,可以采取的措施有哪些?
提示:适当减少烧杯中水的量,用初温较高的水加热,硬纸板应盖严等。
(6)探究过程中,如果由实验结果发现水的沸点不是100℃,你认为原因是什么?
提示:大气压小于或大于1标准大气压.水的沸点与气压有关,气压减小,沸点降低,气压升高,沸点升高。
(二)液化
1.液化:物质由气态变为液态。气体液化的过程会 热。
2.方法:降低 、压缩 。
3.实例:自然界中的云(伴随有凝华)、雨(伴随有熔化)、露、雾的形成都与水蒸气液体有关。(我们看到的“白气”、以及舞台上的“白雾”是 形成的小水滴,并不是气态);
名称
相同点
不同点
发生时温度
发生位置
剧烈程度
制冷
蒸发
汽化
吸热
任何温度下
表面
平和缓慢
有
沸腾
汽化
吸热
达到沸点并吸热才能进行
表面和内部
剧烈
无
三、熔化和凝固
1.熔化
① 物质从 变为 的过程叫熔化;晶体熔化时的温度叫 。
② 熔化过程的特点:物质熔化时要 ;对晶体来说,熔化时 ,物质温度 。
③ 晶体熔化的条件:1)温度达到 ,2)继续 。
2.凝固:
① 物质从 变为 的过程叫凝固,熔化和凝固是可逆的两各物态变化过程。
② 凝固过程的特点:固、液共存,物质凝固时要放出热量,温度不变。
③ 凝固点:晶体凝固时的温度叫 ,同种物质的熔点、凝固点 。
④ 凝固的条件:1)达到凝固点,2)继续放热。
3.晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体。
① 晶体:熔化时有 的物质;非晶体:熔化时没有固定熔点的物质。
② 晶体和非晶体的根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热)。
四、升华和凝华
1.升华:物质从 直接变成 的过程叫升华。
2.升华时能量的传递:物质升华时要 。如:①干冰可用来冷藏物品(干冰是固态二氧化碳,升华成气态时,吸收大量的热)。
3.常见升华现象:① 加热碘,可以看到有紫红色的碘蒸气出现。② 衣柜中防虫用的樟脑片,会慢慢变小,最后不见了。③ 冬天,湿衣服放在户外会结冰,但最后也会晾干(冰升华成水蒸气)。④ 白炽灯用久了,灯内的钨丝比新的细(钨丝升华成钨蒸气,体积减小)。⑤ 用干冰制舞台上的雾、用干冰制雨。
4.凝华:物质从 直接变成 的过程叫凝华。
5.凝华时能量的传递:物质凝华时要 。
6.常见凝华现象:①霜和雪的形成(水蒸气遇冷凝华而成);②冬天看到树上的“雾凇”;③冬天,外界温度极低,窗户内侧可看见“冰花”(室内水蒸气凝华)。
五、水循环
1.自然因素主要有气象条件(大气环流、风向、风速、温度、湿度等)和地理条件(地形、地质、土壤、植被等)。
2.雨:水蒸气液化成小水滴或冰晶熔化成的小水滴落到地面成为雨雪:水蒸气凝华成的冰晶落到地面上云:水蒸气液化成的小水滴或凝华成的小冰晶漂浮在空中雾:水蒸汽在地面液化成小水滴漂浮在地面附近
3.露:水蒸气在地面的植物上液化成的小水滴
4.霜:水蒸气凝华成的小冰晶附着在地面或植物上。
5.雹:随着云中的水气的聚集,就会能够形成降雨,如果降雨过程中遇到冷空气的话就会形成冰雹
6.水循环的类型:
水循环类型
发生领域
水循环环节
特点
海陆间循环
海洋与陆地之间
蒸发,水汽输送、降水、地表径流、下渗、地表径流等。
使陆地水得到补充,水资源得以更新,
陆地内循环
陆地与陆地上空之间
蒸发、植物蒸腾、降水等
补充陆地水的数量很少
海上内循环
海洋与海洋上空之间
蒸发、降水等
水循环的水量最大
方法技巧1 温度计温标的计算
1、核心原理:刻度均匀性:无论何种温度计,刻度都是均匀的,即 “实际温度变化量与温度计示数变化量成正比”。
2、常见计算场景及技巧
(1)标准温度计读数:先看分度值(相邻两刻度代表的温度,如 1℃、0.1℃),再数液柱上表面对应的刻度,直接读取数值(注意正负,零下为负)。
(2)不准确温度计换算
关键:找到不准确温度计的 “刻度范围” 与实际温度范围的对应关系。
公式:实际温度 = 0℃ +(不准确温度计示数-不准确温度计0℃刻度示数)×(实际温度差/不准确温度计刻度差)。
方法技巧2 探究水沸腾时温度变化的特点
1、数据处理与现象总结
(1)数据处理:将温度、时间数据整理成表格,绘制 “温度—时间” 图像(沸腾前图像是上升曲线,沸腾后是水平直线,水平段对应的温度即为水的沸点)。
(2)现象总结
沸腾前:水温持续升高,气泡少、上升变小。
沸腾时:水温保持不变(标准大气压下约 100℃),气泡多、上升变大,水面有 “白气”(实际是水蒸气遇冷液化的小水珠,非气态水蒸气)。
2、常见问题与解决技巧
(1)加热时间过长:原因可能是水过多、初温过低、未盖纸板;解决方法:减少水量、用温水实验、盖好纸板(减少热量散失)。
(2)沸点偏离 100℃:若沸点低于 100℃,可能是当地气压低于标准大气压(如高山上);若高于 100℃,可能是烧杯内气压高于标准大气压(如纸板盖太严,水蒸气无法排出),无需纠结,以实验测得的沸点为准。
(3)温度计读数误差:读数时玻璃泡未留在水中(沸腾后拿出来读数,水温会下降),或视线未平视;解决方法:读数时玻璃泡始终浸入水中,保持视线与液柱相平。
方法技巧3 探究固体熔化时温度的变化规律
1、数据处理与规律总结
(1)数据处理:将温度、时间、状态数据整理成表格,绘制 “温度 - 时间” 图像(晶体图像有水平段,对应熔化过程;非晶体图像无水平段,呈持续上升曲线)。
(2)规律总结
晶体熔化:需达到熔点且继续吸热,熔化过程温度不变,状态从固态→固液共存→液态。
非晶体熔化:无固定熔点,吸热时温度持续升高,状态逐渐从固态→软态→液态。
2、常见问题与解决技巧
(1)固体受热不均:原因是固体块过大或水浴时试管未晃动;解决方法:将固体切小块,加热时轻轻晃动试管(避免温度计触碰试管壁)。
(2)晶体熔点偏离标准值:若熔点偏低,可能是固体不纯(如海波中混有杂质);无需纠结,以实验测得的熔点为准,重点观察 “熔化时温度不变” 的特点。
(3)数据记录不及时:晶体熔化过程较快(如海波熔化约3-5 分钟),需提前准备好记录表,每隔1分钟准时读数,避免错过水平段数据。
方法技巧4 观察“碘锤”中的物态变化
1、实验核心目的:通过加热和冷却碘锤,直观观察碘的升华(固态→气态) 和凝华(气态→固态) 过程,验证 “升华吸热、凝华放热” 及 “直接物态变化” 的特点。
2、实验前准备
(1)器材:碘锤、加热工具、冷却工具。
(2)记录碘锤初始状态:管内有紫黑色固态碘颗粒,透明部分无明显颜色(说明初始无大量碘蒸气)。
3、实验操作步骤
(1)将碘锤的固态碘部分浸入温水浴中(水温约 40-60℃,避免用沸水),静置 1-2 分钟,观察管内变化。
关键技巧:只加热有固态碘的区域,不加热整个碘锤,防止管内空气受热膨胀导致压强过大;观察时聚焦 “固态碘颗粒” 和 “管内气体颜色” 的变化。
预期现象:紫黑色固态碘颗粒逐渐变小甚至消失,管内透明部分出现紫红色碘蒸气(无液态碘出现,证明是 “直接升华”,不经过液态)。
(2)取出碘锤,迅速将其有紫红色蒸气的部分浸入冷水浴中,或用湿抹布包裹该区域,观察管内变化。
关键技巧:冷却位置要对准碘蒸气区域,降温要快速,才能让碘蒸气快速凝华;避免触摸碘锤加热部分,防止烫伤。
预期现象:管内紫红色碘蒸气逐渐变淡甚至消失,在冷却区域的管壁上出现紫黑色固态碘颗粒(无液态碘出现,证明是 “直接凝华”)。
4、现象分析与原理关联
(1)升华阶段:温水提供热量,碘吸收热量后从固态直接变为气态,对应 “升华吸热”;无液态碘出现,验证 “升华是直接物态变化”。
(2)凝华阶段:碘蒸气遇冷放出热量,从气态直接变为固态,对应 “凝华放热”;固态碘附着在冷管壁上,验证 “凝华是直接物态变化”。
5、常见问题与解决技巧
(1)看不到明显升华现象:原因可能是水温过低(碘升华需要一定热量)或碘锤漏气(碘蒸气泄漏);解决方法:适当提高水温(不超过 70℃),更换密封完好的碘锤。
(2)出现液态碘:原因是加热温度过高(超过碘的熔点 113.5℃),导致碘先熔化再汽化;解决方法:降低水温,用温水浴代替酒精灯直接加热,严格控制温度不超过碘的熔点。
(3)凝华现象不明显:原因是冷却不及时或冷却区域不对;解决方法:提前准备好冷水浴,冷却时精准对准碘蒸气区域,确保快速降温。
真题感知
1.(2022·江苏苏州·模拟预测)恒温的室内,把冰粒、干冰颗粒(固态二氧化碳)分别装在两个干燥的铁罐里,观察发现,装冰的罐子外壁结了一层水雾,铁罐里冰粒变小,冰粒周围有液体,如图所示;装干冰的罐子外壁结了一层薄薄的霜,铁罐里干冰颗粒变小,没有液体痕迹,如图所示。以下说法正确的是( )
图罐子外壁的水雾由空气中的水蒸气液化而成
图罐子外壁的薄霜主要由空气中的二氧化碳凝华而成
图罐里干冰颗粒变小主要原因是干冰颗粒升华变成水蒸气
图罐里冰粒周围的液体主要由冰粒升华成的水蒸气再液化而成
A.只有是正确的 B.只有是正确的
C.只有是正确的 D.都是正确的
2.(2023·江苏泰州·二模)二十四节气是中华民族智慧的结晶,已被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录。“寒露”和“霜降”是二十四节气中的两个节气,下列关于露和霜的形成,说法正确的是( )
A.露的形成需要吸收热量
B.露是空气中的水蒸气凝固形成的
C.霜的形成需要吸收热量
D.霜是空气中的水蒸气凝华形成的
3.(2024·江苏宿迁·中考真题)我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时,关于笼屉上方冒出的“白气”,下列解释正确的是( )
A.“白气”是水蒸气,是液化现象 B.“白气”是小水滴,是液化现象
C.“白气”是水蒸气,是汽化现象 D.“白气”是小水滴,是汽化现象
4.(2021·江苏盐城·一模)物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关,还与其所处的压强有关,如图是碘物质的状态与压强、温度的关系图像。OA、OB、OC分别是三种状态的临界曲线,O点称为三相点。下列说法中正确的是( )
A.当t>114 ℃时,碘物质一定处于气态
B.当t<114 ℃时,碘物质可能处于液态
C.1个标准大气压(101.3kPa)下,将室温(25 ℃)下碘物质缓慢热到100℃时,碘先熔化再汽化
D.1个标准大气压(101.3kPa)下,将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃),碘蒸气凝华并对外放热
5.(2024·江苏连云港·期末)我国自“天宫课堂”推出以来,已成功举行了四次太空授课,取得了良好的社会反响。如图所示,在《太空“冰雪”实验》中,用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球,液体球迅速 (填物态变化名称)成“冰球”;用手摸上去,“冰球”竟然是热乎乎的,这是因为此过程中会 热量。宇航员在飞船外工作时,不能直接对话,原因是 。
6.(2024·上海·期末)用一支刻度均匀、但读数不准的温度计来测量某物体的温度时,测量值偏低1C,当该物体的温度升高10C后,再用温度计来测量物体的温度时,测量值却偏高了0.5C,将该物体的温度继续升高10C,此时用温度计来测量时,测量值将 C(填偏高或偏低多少C),用这个温度计分别来测量标准大气压下的沸水温度和冰水混合物的温度时,两者的示数差为 C。
7.(2025·江苏无锡·一模)如图所示的各种实验情景中:
(1)甲实验:自制温度计的原理是 ;
(2)乙实验:用纸锅烧水,纸没有烧着,这是因为 ;
(3)丙实验:用抽气筒 (选填“向外抽气”或“往里打气”),瓶中的水会重新沸腾,说明水面上方气压越 ,水的沸点越低;
(4)丁实验:在塑料袋中滴入几滴酒精,将塑料袋挤瘪,排出空气后用绳把袋口扎紧,放入开水中,一段时间后,塑料袋鼓起,是因为 。
8.(2025·江苏淮安·中考真题)有甲、乙两种不同品牌的保温杯,为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果,小明按照科学探究的程序,明确了具体的探究问题,选择了适当的器材,在控制变量的前提下,在室内进行了实验,得到了一段时间内,甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据,根据数据绘制的图像如图所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题:
⑴小明探究的问题的自变量是 。(选填选项前的字母)
A.保温杯的品牌 B.水冷却的时间 C.水的温度
⑵请比较甲、乙两种保温杯的保温效果: 。(选填选项前的字母)
A.甲保温杯的保温效果好
B.乙保温杯的保温效果好
C.甲、乙两种保温杯的保温效果一样好
⑶请估计实验过程中第5小时的室温: ℃。
提升专练
1.在寒冷的冬天,河面上面结了一层厚厚的冰,若冰面上方气温是-10℃,那么,下列说法中正确的是( )
A.冰的上表面为-10℃,下表面是0℃ B.整个冰层的温度都是-10℃
C.整个冰层的温度都是0℃ D.冰层的下表面的温度是-10℃
2.下图是一支刻有110个均匀小格的温度计。在1个标准大气压下,若将此温度计插入正在熔化的冰水混合物中,液面下降到第30格,若将此温度计插入沸水中,液面升到第80格,则此温度计的测量范围是( )
A. B. C. D.
3.两套完全相同的(如图甲所示)加热装置,两套装置的试管中分别装有少量的相等体积的M固体和N固体,它们的加热时间温度曲线如图乙所示,在35min内M物质从固体熔化成了液体,N物质始终是固体,则下列说法正确的是( )
A.由图乙知,M、N一定都是晶体
B.由图乙知,M是晶体、N一定是非晶体
C.若N物质是晶体,它的熔点可能高于100℃
D.实验中烧杯内的水温有可能稳定在90℃保持不变
4.下大雪时小雨看到护路工人往路面上撒盐,在相同的气温下,撒了盐后的冰雪会很快熔化。他对此进行了探究,先用电冰箱制取了一些冰块,然后平均分成两份放入两只相同的易拉罐中,在其中一只易拉罐中加入适量的食盐,并用筷子搅拌一段时间(如图甲)。
(1)当两罐内有 出现时,用温度计分别测出罐内混合物的温度(如图乙),加入了食盐的罐中混合物的温度为 ,一只罐外壁出现了白霜,而另一只外壁出现的是小水珠,出现白霜的是 (选填“加食盐”或“未加食盐”)的那只易拉罐;
(2)对比两罐温度后,小雨认为相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是 ;小雨还发现,冰在熔化过程中温度计的示数 ,由此可知,冰属于晶体。
5.下表列出了水银和酒精在一个标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答:若要测量标准大气压下沸水的温度,温度计的玻璃泡里应选 做测温液体,若要测量南极冬天的气温,温度计的玻璃泡里应选 做测温液体(选填“水银”或“酒精”)。有一支温度计,读数不准但刻度是均匀的,该同学将这支温度计放入冰水混合物中时读数是2℃,将这支温度计放入沸水中时读数是92℃(气压为1个标准大气压)。他用这支温度计测量一杯热水的温度读数是65℃,由上述可知,这杯水的实际温度是 ℃。
物质
水银
酒精
熔点/℃
﹣39
﹣117
沸点/℃
357
78
6.如图所示,物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,请依次写出甲、乙、丙物态 、 、 。
7.小明通过实验探究“水沸腾需要满足什么条件”,实验装置如图甲所示。其中试管和烧杯中各装入温度相同的适量热水,分别用温度计测量试管和烧杯中的水温。
(1)实验中,当烧杯中的水温达到90℃时开始记录实验数据,并根据实验数据在图乙中画出了烧杯中水温与时间的关系图象;
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度t/℃
88
92
95
97
98
98
98
98
98
①如图丙所示是水沸腾前和沸腾时的两张照片,其中 (填“A”或“B”)是第5分钟时的现象;
②根据图象可得出水沸腾时,温度 。查找资料,此时的温度叫水的沸点。
(2)实验中,小明记录的试管中水温随时间的变化数据如表所示。小明在实验中观察到,试管中的水始终没有沸腾。通过分析实验中的信息,你认为原因是: 。
8.在探究“水的沸腾”的实验中:
(1)如图甲,安装实验装置时,应先调节 (A/B)的高度;
(2)某个实验小组观察到水在沸腾前和沸腾时,水中气泡上升过程中的两种情况,如图乙中①、②所示,则图 (①/②)是沸腾时的情况;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水温/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)由上表格中的数据可知,说明当时的大气压 (选填“<”、“>”或“=”)一标准大气压;
(4)如图丙,甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触;现用酒精灯给甲容器加热,则经过一段时间后,甲容器内的水沸腾时,乙试管内的水 (填“会”或“不会”)沸腾;
(5)如图戊所示,给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图中a图线所示(实线部分),若其他条件不变,仅将水的量减少,则温度与时间的关系图线正确的是 ;
(6)实验后的沸水放在桌上越来越凉,图中能表示其温度T随时间t变化关系的图像是
A.B.C.D.
9.阅读短文,回答问题。
奔跑的水滴
水滴入温度比沸点略高的热锅中,很快就汽化了。当把锅加热到温度很高时,水滴入锅中后会不停滚动,到处乱跑,这个过程能持续几十秒甚至几分钟,这种现象就是莱顿弗罗斯特现象,也叫莱顿弗罗斯特效应(莱氏效应)。1732年荷兰物理学家赫尔曼首先发现了莱顿弗罗斯特现象,因德国科学家莱顿弗罗斯特的深入研究而得名。1756年,莱顿弗罗斯特深入研究后发现:当水或其它液体接触炙热物体表面时,接触处的液体急剧汽化,形成一层蒸汽膜,蒸汽托住液滴,使液滴与物体表面分离,蒸汽的溢出会导致液滴的滚动。当物体温度达到莱顿弗罗斯特点()时,液体便会产生莱顿弗罗斯特现象,粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193℃,莱顿弗罗斯特现象也适用于固体。莱氏效应主要应用于航天科学。生活中,厨师热锅时,会向锅里滴几滴水来判断锅是否够热。在传统的过火堆仪式中,表演者先沾湿双脚,光脚快速走过火堆,而不易被烫伤。2014年,旨在关注渐冻人症(ALS)的“冰桶挑战”活动风靡全球,但俄罗斯科学家安东科诺瓦洛夫似乎觉得还不够劲,他把一桶零下196℃的液氮倒在头上,人却安然无恙。(以上危险活动,非专业人士切不可尝试)
(1)莱氏效应表明,水蒸气的导热性能比水 (选填“好”或者“差”);
(2)发生莱氏效应时,水的沸点 ,因为气压 (均选填“升高”、“不变”或者“降低”);
(3)挑战者将液氮浇在身上,人却安然无恙,是因为液氮 (填写物态变化名称)成氮蒸气时 (选填“吸热”或者“放热”)对人体起到了保护作用;
(4)下列说法正确的是 ;
A.只有液体才能发生莱氏效应
B.锅的温度越高,滴入锅中的水汽化就越快
C.只要锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应
D.发生莱氏效应时水的汽化速度减缓
(5)下列现象不能用莱顿弗罗斯特现象解释的是 。
A.表演者徒手快速劈开高温铁水
B.冰块放入铁锅中与锅接触的部分很快化开了,而上半部分没有变化
C.湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰,而手指没有烫伤
D.烧红的铁锅打入鸡蛋,晃动铁锅时鸡蛋在锅中来回滑动,不用油也能实现不粘锅的效果
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