内容正文:
03物态变化
知识梳理
考点1 温度与温度计
1. 温度:我们把物体的冷热程度叫做温度。
1. 测量温度的工具:温度计。
· 常见的温度计:实验室用温度计、体温计和寒暑表(见下图)。
常见量程
分度值
原理
所用液体
特殊构造
使用注意事项
实验室用温度计
-21℃~110℃
1℃
液体热胀冷缩
水银或煤油
使用时不能甩(其他见下)
寒暑表
-30℃~50℃
1℃
酒精
体温计
35℃~42℃
0.1℃
水银
玻璃泡上方有缩口
① 使用之前用力甩
② 可离开人体读数
· 温度计内液体:酒精、水银或煤油。
· 温度计的使用:首先要看清量程,然后看清它的分度值。
如果使用温度计时超过它的量程,后果:① 玻璃泡胀破;② 测不出温度。
· 在使用温度计测量液体的温度时,正确的方法如下:
(1) 温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器壁或容器底。
(2) 温度计玻璃泡浸入被测物体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。
(3) 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上表面相平。
· 读数时视线不与温度计中液柱的上表面相平的后果(见右上图)。
1. 摄氏度:“℃”表示摄氏温度。在一个大气压下冰水混合物的温度是0℃,沸水的温度是100℃。0℃和100℃之间有100个等份,每个等份代表1摄氏度。
1. 体温计:体温计用于测量人体温度。
经典例题
【例1】用同一支温度计分别测量当天正午与晚上的气温,两次温度计的示数如图甲、乙所示,其中 图是晚上的气温,其示数是 ℃.
[答案]乙;﹣4.
【例2】如图所示体温计的测量范围是________℃至________℃,体温计的示数是________℃.
[答案]35;42;37.6.
考点2 熔化和凝固
1. 物态变化:物质从一种状态变成另一种状态的变化叫做物态变化。
2. 物质的三态:固态、液态、气态。
3. 熔化和凝固的定义:物质从固态变成液态的过程叫做熔化,从液态变成固态的过程叫做凝固。
4. 固体分为两类:晶体和非晶体。
· 晶体:晶体在熔化过程中尽管不断吸热,但是温度保持不变,这类固体有确定的熔化温度(熔点)。
晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体形成时也有确定的温度,这个温度,这个温度叫做凝固点。
海波、冰、金属、萘、盐等物质是晶体。
· 非晶体:非晶体在熔化过程中只要不断吸热,温度就不断地上升,这类固体没有确定的熔化温度。
非晶体没有确定的熔点和凝固点。
松香、玻璃、沥青、蜡等物质是非晶体。
· 晶体和非晶体的区别:是否有确定的熔点。
· 物质熔化和凝固时的温度变化曲线:
(
O
温度
时间
O
温度
时间
O
温度
时间
O
温度
时间
甲 晶体
甲 晶体
乙 非晶体
乙 非晶体
物质熔化的温度变化曲线
物质凝固的温度变化曲线
A
B
C
D
E
F
G
H
)
· 对曲线(1)的分析:
AB段——吸热、温度升高,物质为固态;
BC段(熔化过程)——吸热、温度不变,物质状态为固液共存。
CD段——吸热、温度升高,物质为液态。
· 对曲线(3)的分析:
EF段——放热、温度降低,物质为液态;
FG段(凝固过程)——放热、温度不变,物质状态为固液共存。
GH段——放热、温度降低,物质为固态。
5. 探究实验:固体熔化时温度的变化规律(如图)
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、试管(装有蜡或海波)、温度计、搅拌器、秒表、(火柴)。
【设计实验】将温度计插入试管后,待温度升至40℃左右时开始,每隔大约1min记录一次温度;在海波或蜡完全熔化后再记录4~5次。
【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
海波的温度/℃
蜡的温度/℃
【图象】见上4.“物质熔化的温度变化曲线”,甲图为海波,乙图为石蜡。图象需要标明温度。
【注意事项】
· 石棉网的作用:均匀热量。
· 搅拌器的作用:使物质均匀受热。
· 图表的作用:将规律反映在图上,便于总结。
· 图中应用的是水浴加热法,目的是为了使海波(蜡)均匀受热。
6. 晶体熔化的特点:不断吸热,但温度不变。
晶体熔化的条件:① 温度达到熔点; ② 继续吸热。
7. 非晶体熔化的特点:吸热,温度不断升高。
8. 利用和防止熔化吸热、凝固放热的实例:
· 利用熔化吸热:用冰保鲜、冷敷给病人降温;吃雪糕解暑。
· 防止熔化吸热:雪熔化吸热,多穿衣服,防止感冒。
· 利用凝固放热:冬天在菜窖中放几桶水。
· 凝固放热的坏处:浇注钢铁时(或马路上刚铺的沥青),凝固放热,产生的高温伤人。
经典例题
【例1】如图所示是某液体物质在降温过程中温度随时间变化关系的图象,由图可判断此物质是属于________(填“晶体”或“非晶体”).从t=0起经过______min后该物质完全变为固体,在这个过程中,该物质的内能将______(填“增大”“不变”或“减小”).由此图象发现凝固时间过短,不易观察,请你为此提出改进方法:
[答案]晶体;3;减小;多加些液体或将液体置于温度较高的环境等;
【例2】北国的冬天,真的很美。一代伟人毛泽东曾有诗词“北国风光,千里冰封,万里雪飘,望长城内外,惟余莽莽……”的描述,其中冰的形成属于物态变化中的( )
A.熔化 B.凝固 C.液化 D.凝华
[答案]B
【例3】如图是海波的熔化图像,从图像中获得的信息正确的是( )
A海波的沸点是48℃
B.海波在BC段吸收了热量
C.海波在CD段是气态
D.6min时海波已全部熔化
[答案]B
考点3 汽化和液化
1. 汽化和液化的定义:物质从液态变成气态的过程叫做汽化,从气态变成液态的过程叫做液化。
· 沸腾:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
沸腾的特点:不断吸热,温度不变。
沸腾的条件:① 温度达到沸点; ② 继续吸热。
沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点。不同液体的沸点不同。
· 蒸发:发生在液体表面的缓慢汽化叫蒸发。
蒸发在任何温度下都能发生。
蒸发的特点:吸热,温度降低。
加快液体蒸发的方法:① 提高液体温度; ② 增大液体表面积; ③ 加快液体表面上方空气流动速度。
· 蒸发和沸腾是汽化的两种方式,它们的异同如下表所示。
蒸发
沸腾
不同点
只在液体表面进行
液体内部和表面同时发生
在任何温度下都能发生
必须达到沸点且继续加热
缓慢地汽化
剧烈地汽化
温度降低
温度保持不变
相同点
1. 都是汽化现象2. 都使液体变成气体3. 都要吸收热量
· 蒸发吸热的应用:擦拭酒精给病人降温;夏天向地面洒水,降低室温。
2. 液化的两种方式:① 气体降到足够低的温度;(全部气体)
② 压缩体积。(有些气体不能)
· 液化的现象:雾、露、“白气”(小水珠聚集)
3. 探究实验:水的沸腾(见右图)
【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、(火柴)。
【设计实验】用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度。
【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
温度/℃
【图象】见右上图。其中BC段为沸腾过程。
【实验现象】(水沸腾前)气泡上升,越来越小。(原因:下部水温高于上部水温)
(水沸腾时)大量气泡上升,变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。(原因:下部压强大)
【注意事项】
· 纸板的作用:① 减少热损失; ② 固定温度计; ③ 防止液体飞溅出来。
· 纸板上小孔的作用:使内外大气压平衡。
· 水的沸点不是100℃,原因:① 气压低于1标准大气压; ② 水中有杂质; ③ 温度计有问题。
· 长时间水不沸腾,原因:(反之即减少实验时间,加快实验进程的方法)
① 水的初温太低; ② 水的质量太大; ③ 未用酒精灯的外焰加热; ④ 没有盖中央留孔的纸板;
· 移去酒精灯后沸腾不马上停止。
(
O
时间
温度
A
B
C
)
经典例题
【例1】下列所示的符号分别代表小雪、霜冻、雾、冰雹四种天气现象,其中属于液化现象的是( )
A.小雪 B.霜冻 C.雾 D.冰雹
[答案]C
【例2】在探究蒸发快慢与哪些因素有关的实验中,如图所示主要用来探究( )
A.蒸发的快慢与液体的温度的关系 B.蒸发的快慢与气压的关系
C.蒸发的快慢与液体表面积的关系 D.蒸发的快慢与空气流动的关系
[答案]A
【例3】在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽袋中空气后 把口扎紧,然后放入80℃以上的热水中,过一会儿,塑料袋 鼓起;从热水中拿出塑料袋,过一会儿( )
A.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精液化了 B.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精汽化了
C.塑料袋又瘪了,其中的酒精汽化了 D.塑料袋又瘪了,其中的酒精液化了
[答案]D
【例4】在“探究水的沸腾”实验中,如图1所示.
(1) 此实验加热过程是通过 热传递 方式来增大烧杯中水的内能.(选填“做功”或“热传递”)(2)下表是加热过程中不同时刻水的温度记录,其中有一个记录错误的实验数据,请指出该错误的数据是 95℃ ,这样判断的理论依据是 水在沸腾过程中,吸热,但温度保持不变
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
95
98
98
(3)改正数据后可判定此时水沸腾的温度为 98 ℃,没有有达到100℃的主要原因是当地的大气压 低于1个标准大气压 .
(4)请根据表格的正确数据在图2中画出水加热直至沸腾时温度随时间变化的图象.
【解答】(1)热传递;
(2)95℃;水在沸腾过程中,吸热,但温度保持不变;
(3)98;低于1个标准大气压;
(4)见上图.
考点4 升华和凝华
1. 升华和凝华的定义:物质从固态直接变成气态叫升华;从气态直接变成固态叫凝华。
2. 升华也需要吸热,凝华也会放热。
3. 升华在任何温度下都能发生。
4. 常见的升华现象:樟脑片变小;用干冰进行人工降雨;冬天晾衣服,冰直接升华;碘升华。
5. 常见的凝华现象:霜、雪、冰花、雾凇;白炽灯变黑(钨丝先升华后凝华)。
6. 物质三态变化的关系:
(
液
气态
固
液化
汽化
凝固
熔化
凝华
升华
)
7. 做简答题时,需要注意以下两点:① 必须联系课本中的知识点(公式、定理或者规律);② 语言简洁,并且一般人看了答案后能够看明白(通俗易懂、能够解决问题)。
经典例题
【例1】日光灯长期使用后,灯管的两端会出现黑斑,钨丝会变细.下列说法正确的是( )
A.这些黑斑是钨丝中的钨熔化形成的 B.钨发生了先升华再凝华的物态变化
C.变细后的钨丝与原来相比比热容变大 D.变细后的钨丝与原来相比熔点变低
[答案]B
【例2】物理学是人类探索自然、认识自然的有力武器,下列自然现象属于凝华的是( )
A.有时江面弥漫的大雾 B.秋天花叶上的露珠
C.冬天早晨地上的霜 D.湖面上结了一层厚厚的冰
[答案]C
例题巩固
1.吃刚从冰箱冷冻室里拿出的冰糕,舌头有时会被冻在冰糕上,这是因为舌头上的水发生了( )
A.熔化 B.凝固 C.蒸发 D.凝华
[答案] B
2.小罗有幸在广州看到了2016年的第一场雪,雪花落在干燥的地面上很快就不见了,地面也变得湿滑。以下观点错误的是( )
A.雪花是固态
B.地面温度可能是2 ℃
C.雪花落在地面时,能量从地面向雪花传递
D.根据地面上观察到的现象,小明判断:发生的物态变化是升华
[答案] D
3.如图所示为“充气式太阳能蒸馏器”装置。它通过太阳照射充气物内的海水,产生大量水蒸气,水蒸气在透明罩内壁形成水珠,将水珠收集即可。在此过程中发生的物态变化是( )
A. 先汽化,后凝固
B.先汽化,后液化
C.先液化,后汽化
D.先升华,后液化
[答案] B
4.下列现象中,属于凝华的是( )
A.用干手器将手烘干
B.将一块鲜肉放入冰箱,取出时发现肉表面结有一层霜
C.冬天地面上的水结成了冰
D.放在衣柜里的樟脑片变小了
[答案] B
5.炎热的夏天,小红从冰箱中取出一些冰块放入可乐杯中,经过一段较长时间后,杯中的冰块发生了物态变化,下图中能正确反映冰块发生的物态变化过程的是( )
[答案] B
6.某同学利用下列测量工具进行测量,其中数据记录不正确的是( )
[答案] A
7.在海产品批发市场上,经营者将冰块盖在海鲜上面来保鲜,这是因为冰块使周围空气的温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”),体积________,空气密度________会下沉,使保鲜效果更好。(后两空选填“变大”、“不变”、“变小”)。
[答案] 降低 变小 变大
8.小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点,当水温接近90 ℃时,每隔0.5分钟记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图像。
(1)实验时,看到水中有大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的________散发到空气中,就表明水沸腾了。
(2)分析图乙可知,小华将水加热至沸腾的时间明显较长,最有可能的原因是______________。
(3)小明在第9分钟撤掉酒精灯后,发现有一段时间水温依然保持不变。如图乙所示,这段时间内烧杯底部的温度________(填“高于”“等于”或“低于”)杯内水的温度,原因是__________________________________。
[答案] (1)水蒸气 (2)水的质量过大 (3)高于 石棉网与烧杯底有余热
10.在研究水的沸腾实验中,小明和小红同学都选用图甲所示的实验装置进行实验(实验器材完全相同),但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的水温随时间变化的图像如图丙所示。
(1)某时刻温度计如图乙所示,其读数为________℃;
(2)图丙中a、b两条图线不同的主要原因是:水的________不同。
(3)图丁是冰熔化时其温度随时间变化的图像。通过分析水沸腾过程与冰熔化过程,可归纳出它们的相似之处是①________________________;②______________________。
[答案] (1)84 (2)质量(或体积或重量) (3)①温度不变(都有固定的温度,合理即可) ②都需要吸热
课后作业
1.小明在吃鸳鸯火锅时,发现加了辣椒油调料比不加调料的火锅汤会先沸腾,根据这个现象,小明就提出:“火锅汤沸腾的快慢与什么因素有关”,他这一做法属于( )
A.猜想 B.提出问题 C.设计实验 D.评估
[答案] B
2.下列说法正确的是( )
A.“下雪不冷,化雪冷”是因为熔化过程需要吸热
B.舞台的“仙气”是干冰升华的二氧化碳气体
C.回南天,墙壁上的水是水蒸气凝华形成的
D.冰箱制冷是利用制冷剂凝固时吸收热量
[答案] A
3.如图所示,是冰熔化成水到沸腾的过程中温度随时间变化的图像,下列分析正确的是( )
A.冰的熔化时间持续了8 min
B.6 min后水没有吸热
C.加大火力可使水的沸点超过100 ℃
D.固态比液态温度升高得快
[答案] D
4.小红去北方看雾凇,在公园看到温度计(寒暑表)如图所示,其量程为________,当时气温为________℃,温度计内的测温液体可能是表格中的________。
物质
标准大气压下
沸点/℃
凝固点/℃
酒精
78
-117
水
100
0
水银
357
-39
[答案] -40~50 ℃ -16 酒精
5.老王利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的“温度-时间”图像。
甲 乙
(1)由图像小明判断:冰属于晶体。理由是 。
(2)由图乙可知,冰熔化过程共用时________min。
(3)A与B相比,哪一时刻试管内物质具有的内能较大?________,理由是 。
[答案] (1)冰熔化过程温度不变 (2)10(3)B 熔化过程不断吸热
6.某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系,在一定的环境下将1 g的冰加热,分别记录其温度和体积,得到了如图所示的图像。请你观察此图像并回答下列问题:
(1)冰从-4 ℃上升到0 ℃时密度将________(填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)水在________之间具有热缩冷胀的性质。
(3)冬天,当河面结冰时,较深河底的水温是________℃。
[答案] (1)变小 (2)0~4 ℃ (3)4 (每空1分)
7.在做“探究水的沸腾”实验时,小华使用的实验装置如图甲所示,根据实验数据作出的“温度-时间”图像如图乙所示。
(1)本实验中用水银温度计在0~8 min内测量温度的过程中,温度计中水银的质量________,密度________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)从图乙中可知实验测得水的沸点是________℃,可能是此时实验室中的大气压________(填“小于”“大于”或“等于”)1标准大气压。
(3)水在沸腾过程中温度________,第10 min时水的内能比第12 min时水的内能________(填“大”“小”或“相等”)。
(4)实验中看到有“白气”不断从烧杯中冒出,这些“白气”是由于水蒸气________而产生的。(写物态变化名称)
[答案] (1)不变 减小 (2)97 小于 (3)不变 小(4)液化
8.小明在烧开水时发现,水沸腾时,壶嘴处不断有“白气”出现。进一步观察发现:出现“白气”的位置总是与壶嘴处有一小段距离(如图所示)。请解释:
(1)“白气”是________(选填“空气中”或“壶嘴喷出”)的水蒸气________(填一物态变化名称)形成的;
(2)在壶嘴处看不见“白气”,主要原因是:
________________________。
[答案] (1)壶嘴喷出 液化(2)壶嘴处温度高,水蒸气来不及放热
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03 物态变化
知识梳理
考点1 温度与温度计
1. 温度:我们把物体的冷热程度叫做温度。
1. 测量温度的工具:温度计。
· 常见的温度计:实验室用温度计、体温计和寒暑表(见下图)。
常见量程
分度值
原理
所用液体
特殊构造
使用注意事项
实验室用温度计
-21℃~110℃
1℃
液体热胀冷缩
水银或煤油
使用时不能甩(其他见下)
寒暑表
-30℃~50℃
1℃
酒精
体温计
35℃~42℃
0.1℃
水银
玻璃泡上方有缩口
① 使用之前用力甩
② 可离开人体读数
· 温度计内液体:酒精、水银或煤油。
· 温度计的使用:首先要看清量程,然后看清它的分度值。
如果使用温度计时超过它的量程,后果:① 玻璃泡胀破;② 测不出温度。
· 在使用温度计测量液体的温度时,正确的方法如下:
(1) 温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器壁或容器底。
(2) 温度计玻璃泡浸入被测物体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。
(3) 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上表面相平。
· 读数时视线不与温度计中液柱的上表面相平的后果(见右上图)。
1. 摄氏度:“℃”表示摄氏温度。在一个大气压下冰水混合物的温度是0℃,沸水的温度是100℃。0℃和100℃之间有100个等份,每个等份代表1摄氏度。
1. 体温计:体温计用于测量人体温度。
经典例题
【例1】用同一支温度计分别测量当天正午与晚上的气温,两次温度计的示数如图甲、乙所示,其中 图是晚上的气温,其示数是 ℃.
【例2】如图所示体温计的测量范围是________℃至________℃,体温计的示数是________℃.
考点2 熔化和凝固
1. 物态变化:物质从一种状态变成另一种状态的变化叫做物态变化。
2. 物质的三态:固态、液态、气态。
3. 熔化和凝固的定义:物质从固态变成液态的过程叫做熔化,从液态变成固态的过程叫做凝固。
4. 固体分为两类:晶体和非晶体。
· 晶体:晶体在熔化过程中尽管不断吸热,但是温度保持不变,这类固体有确定的熔化温度(熔点)。
晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体形成时也有确定的温度,这个温度,这个温度叫做凝固点。
海波、冰、金属、萘、盐等物质是晶体。
· 非晶体:非晶体在熔化过程中只要不断吸热,温度就不断地上升,这类固体没有确定的熔化温度。
非晶体没有确定的熔点和凝固点。
松香、玻璃、沥青、蜡等物质是非晶体。
· 晶体和非晶体的区别:是否有确定的熔点。
· 物质熔化和凝固时的温度变化曲线:
(
O
温度
时间
O
温度
时间
O
温度
时间
O
温度
时间
甲 晶体
甲 晶体
乙 非晶体
乙 非晶体
物质熔化的温度变化曲线
物质凝固的温度变化曲线
A
B
C
D
E
F
G
H
)
· 对曲线(1)的分析:
AB段——吸热、温度升高,物质为固态;
BC段(熔化过程)——吸热、温度不变,物质状态为固液共存。
CD段——吸热、温度升高,物质为液态。
· 对曲线(3)的分析:
EF段——放热、温度降低,物质为液态;
FG段(凝固过程)——放热、温度不变,物质状态为固液共存。
GH段——放热、温度降低,物质为固态。
5. 探究实验:固体熔化时温度的变化规律(如图)
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、试管(装有蜡或海波)、温度计、搅拌器、秒表、(火柴)。
【设计实验】将温度计插入试管后,待温度升至40℃左右时开始,每隔大约1min记录一次温度;在海波或蜡完全熔化后再记录4~5次。
【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
海波的温度/℃
蜡的温度/℃
【图象】见上4.“物质熔化的温度变化曲线”,甲图为海波,乙图为石蜡。图象需要标明温度。
【注意事项】
· 石棉网的作用:均匀热量。
· 搅拌器的作用:使物质均匀受热。
· 图表的作用:将规律反映在图上,便于总结。
· 图中应用的是水浴加热法,目的是为了使海波(蜡)均匀受热。
6. 晶体熔化的特点:不断吸热,但温度不变。
晶体熔化的条件:① 温度达到熔点; ② 继续吸热。
7. 非晶体熔化的特点:吸热,温度不断升高。
8. 利用和防止熔化吸热、凝固放热的实例:
· 利用熔化吸热:用冰保鲜、冷敷给病人降温;吃雪糕解暑。
· 防止熔化吸热:雪熔化吸热,多穿衣服,防止感冒。
· 利用凝固放热:冬天在菜窖中放几桶水。
· 凝固放热的坏处:浇注钢铁时(或马路上刚铺的沥青),凝固放热,产生的高温伤人。
经典例题
【例1】如图所示是某液体物质在降温过程中温度随时间变化关系的图象,由图可判断此物质是属于________(填“晶体”或“非晶体”).从t=0起经过______min后该物质完全变为固体,在这个过程中,该物质的内能将______(填“增大”“不变”或“减小”).由此图象发现凝固时间过短,不易观察,请你为此提出改进方法:
【例2】北国的冬天,真的很美。一代伟人毛泽东曾有诗词“北国风光,千里冰封,万里雪飘,望长城内外,惟余莽莽……”的描述,其中冰的形成属于物态变化中的( )
A.熔化 B.凝固 C.液化 D.凝华
【例3】如图是海波的熔化图像,从图像中获得的信息正确的是( )
A海波的沸点是48℃
B.海波在BC段吸收了热量
C.海波在CD段是气态
D.6min时海波已全部熔化
考点3 汽化和液化
1. 汽化和液化的定义:物质从液态变成气态的过程叫做汽化,从气态变成液态的过程叫做液化。
· 沸腾:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
沸腾的特点:不断吸热,温度不变。
沸腾的条件:① 温度达到沸点; ② 继续吸热。
沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点。不同液体的沸点不同。
· 蒸发:发生在液体表面的缓慢汽化叫蒸发。
蒸发在任何温度下都能发生。
蒸发的特点:吸热,温度降低。
加快液体蒸发的方法:① 提高液体温度; ② 增大液体表面积; ③ 加快液体表面上方空气流动速度。
· 蒸发和沸腾是汽化的两种方式,它们的异同如下表所示。
蒸发
沸腾
不同点
只在液体表面进行
液体内部和表面同时发生
在任何温度下都能发生
必须达到沸点且继续加热
缓慢地汽化
剧烈地汽化
温度降低
温度保持不变
相同点
1. 都是汽化现象2. 都使液体变成气体3. 都要吸收热量
· 蒸发吸热的应用:擦拭酒精给病人降温;夏天向地面洒水,降低室温。
2. 液化的两种方式:① 气体降到足够低的温度;(全部气体)
② 压缩体积。(有些气体不能)
· 液化的现象:雾、露、“白气”(小水珠聚集)
3. 探究实验:水的沸腾(见右图)
【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、(火柴)。
【设计实验】用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度。
【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
温度/℃
【图象】见右上图。其中BC段为沸腾过程。
【实验现象】(水沸腾前)气泡上升,越来越小。(原因:下部水温高于上部水温)
(水沸腾时)大量气泡上升,变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。(原因:下部压强大)
【注意事项】
· 纸板的作用:① 减少热损失; ② 固定温度计; ③ 防止液体飞溅出来。
· 纸板上小孔的作用:使内外大气压平衡。
· 水的沸点不是100℃,原因:① 气压低于1标准大气压; ② 水中有杂质; ③ 温度计有问题。
· 长时间水不沸腾,原因:(反之即减少实验时间,加快实验进程的方法)
① 水的初温太低; ② 水的质量太大; ③ 未用酒精灯的外焰加热; ④ 没有盖中央留孔的纸板;
· 移去酒精灯后沸腾不马上停止。
(
O
时间
温度
A
B
C
)
经典例题
【例1】下列所示的符号分别代表小雪、霜冻、雾、冰雹四种天气现象,其中属于液化现象的是( )
A.小雪 B.霜冻 C.雾 D.冰雹
【例2】在探究蒸发快慢与哪些因素有关的实验中,如图所示主要用来探究( )
A.蒸发的快慢与液体的温度的关系 B.蒸发的快慢与气压的关系
C.蒸发的快慢与液体表面积的关系 D.蒸发的快慢与空气流动的关系
【例3】在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽袋中空气后 把口扎紧,然后放入80℃以上的热水中,过一会儿,塑料袋 鼓起;从热水中拿出塑料袋,过一会儿( )
A.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精液化了 B.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精汽化了
C.塑料袋又瘪了,其中的酒精汽化了 D.塑料袋又瘪了,其中的酒精液化了
【例4】在“探究水的沸腾”实验中,如图1所示.
(1) 此实验加热过程是通过 热传递 方式来增大烧杯中水的内能.(选填“做功”或“热传递”)(2)下表是加热过程中不同时刻水的温度记录,其中有一个记录错误的实验数据,请指出该错误的数据是 95℃ ,这样判断的理论依据是 水在沸腾过程中,吸热,但温度保持不变
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
95
98
98
(3)改正数据后可判定此时水沸腾的温度为 98 ℃,没有有达到100℃的主要原因是当地的大气压 低于1个标准大气压 .
(4)请根据表格的正确数据在图2中画出水加热直至沸腾时温度随时间变化的图象.
考点4 升华和凝华
1. 升华和凝华的定义:物质从固态直接变成气态叫升华;从气态直接变成固态叫凝华。
2. 升华也需要吸热,凝华也会放热。
3. 升华在任何温度下都能发生。
4. 常见的升华现象:樟脑片变小;用干冰进行人工降雨;冬天晾衣服,冰直接升华;碘升华。
5. 常见的凝华现象:霜、雪、冰花、雾凇;白炽灯变黑(钨丝先升华后凝华)。
6. 物质三态变化的关系:
(
液
气态
固
液化
汽化
凝固
熔化
凝华
升华
)
7. 做简答题时,需要注意以下两点:① 必须联系课本中的知识点(公式、定理或者规律);② 语言简洁,并且一般人看了答案后能够看明白(通俗易懂、能够解决问题)。
经典例题
【例1】日光灯长期使用后,灯管的两端会出现黑斑,钨丝会变细.下列说法正确的是( )
A.这些黑斑是钨丝中的钨熔化形成的 B.钨发生了先升华再凝华的物态变化
C.变细后的钨丝与原来相比比热容变大 D.变细后的钨丝与原来相比熔点变低
【例2】物理学是人类探索自然、认识自然的有力武器,下列自然现象属于凝华的是( )
A.有时江面弥漫的大雾 B.秋天花叶上的露珠
C.冬天早晨地上的霜 D.湖面上结了一层厚厚的冰
例题巩固
1.吃刚从冰箱冷冻室里拿出的冰糕,舌头有时会被冻在冰糕上,这是因为舌头上的水发生了( )
A.熔化 B.凝固 C.蒸发 D.凝华
2.小罗有幸在广州看到了2016年的第一场雪,雪花落在干燥的地面上很快就不见了,地面也变得湿滑。以下观点错误的是( )
A.雪花是固态
B.地面温度可能是2 ℃
C.雪花落在地面时,能量从地面向雪花传递
D.根据地面上观察到的现象,小明判断:发生的物态变化是升华
3.如图所示为“充气式太阳能蒸馏器”装置。它通过太阳照射充气物内的海水,产生大量水蒸气,水蒸气在透明罩内壁形成水珠,将水珠收集即可。在此过程中发生的物态变化是( )
A. 先汽化,后凝固
B.先汽化,后液化
C.先液化,后汽化
D.先升华,后液化
4.下列现象中,属于凝华的是( )
A.用干手器将手烘干
B.将一块鲜肉放入冰箱,取出时发现肉表面结有一层霜
C.冬天地面上的水结成了冰
D.放在衣柜里的樟脑片变小了
5.炎热的夏天,小红从冰箱中取出一些冰块放入可乐杯中,经过一段较长时间后,杯中的冰块发生了物态变化,下图中能正确反映冰块发生的物态变化过程的是( )
6.某同学利用下列测量工具进行测量,其中数据记录不正确的是( )
7.在海产品批发市场上,经营者将冰块盖在海鲜上面来保鲜,这是因为冰块使周围空气的温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”),体积________,空气密度________会下沉,使保鲜效果更好。(后两空选填“变大”、“不变”、“变小”)。
8.小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点,当水温接近90 ℃时,每隔0.5分钟记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图像。
(1)实验时,看到水中有大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的________散发到空气中,就表明水沸腾了。
(2)分析图乙可知,小华将水加热至沸腾的时间明显较长,最有可能的原因是______________。
(3)小明在第9分钟撤掉酒精灯后,发现有一段时间水温依然保持不变。如图乙所示,这段时间内烧杯底部的温度________(填“高于”“等于”或“低于”)杯内水的温度,原因是__________________________________。
9.在研究水的沸腾实验中,小明和小红同学都选用图甲所示的实验装置进行实验(实验器材完全相同),但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的水温随时间变化的图像如图丙所示。
(1)某时刻温度计如图乙所示,其读数为________℃;
(2)图丙中a、b两条图线不同的主要原因是:水的________不同。
(3)图丁是冰熔化时其温度随时间变化的图像。通过分析水沸腾过程与冰熔化过程,可归纳出它们的相似之处是①________________________;②______________________。
课后作业
1.小明在吃鸳鸯火锅时,发现加了辣椒油调料比不加调料的火锅汤会先沸腾,根据这个现象,小明就提出:“火锅汤沸腾的快慢与什么因素有关”,他这一做法属于( )
A.猜想 B.提出问题 C.设计实验 D.评估
2.下列说法正确的是( )
A.“下雪不冷,化雪冷”是因为熔化过程需要吸热
B.舞台的“仙气”是干冰升华的二氧化碳气体
C.回南天,墙壁上的水是水蒸气凝华形成的
D.冰箱制冷是利用制冷剂凝固时吸收热量
3.如图所示,是冰熔化成水到沸腾的过程中温度随时间变化的图像,下列分析正确的是( )
A.冰的熔化时间持续了8 min
B.6 min后水没有吸热
C.加大火力可使水的沸点超过100 ℃
D.固态比液态温度升高得快
4.小红去北方看雾凇,在公园看到温度计(寒暑表)如图所示,其量程为________,当时气温为________℃,温度计内的测温液体可能是表格中的________。
物质
标准大气压下
沸点/℃
凝固点/℃
酒精
78
-117
水
100
0
水银
357
-39
5.老王利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的“温度-时间”图像。
甲 乙
(1)由图像小明判断:冰属于晶体。理由是 。
(2)由图乙可知,冰熔化过程共用时________min。
(3)A与B相比,哪一时刻试管内物质具有的内能较大?________,理由是 。
6.某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系,在一定的环境下将1 g的冰加热,分别记录其温度和体积,得到了如图所示的图像。请你观察此图像并回答下列问题:
(1)冰从-4 ℃上升到0 ℃时密度将________(填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)水在________之间具有热缩冷胀的性质。
(3)冬天,当河面结冰时,较深河底的水温是________℃。
7.在做“探究水的沸腾”实验时,小华使用的实验装置如图甲所示,根据实验数据作出的“温度-时间”图像如图乙所示。
(1)本实验中用水银温度计在0~8 min内测量温度的过程中,温度计中水银的质量________,密度________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)从图乙中可知实验测得水的沸点是________℃,可能是此时实验室中的大气压________(填“小于”“大于”或“等于”)1标准大气压。
(3)水在沸腾过程中温度________,第10 min时水的内能比第12 min时水的内能________(填“大”“小”或“相等”)。
(4)实验中看到有“白气”不断从烧杯中冒出,这些“白气”是由于水蒸气________而产生的。(写物态变化名称)
8.小明在烧开水时发现,水沸腾时,壶嘴处不断有“白气”出现。进一步观察发现:出现“白气”的位置总是与壶嘴处有一小段距离(如图所示)。请解释:
(1)“白气”是________(选填“空气中”或“壶嘴喷出”)的水蒸气________(填一物态变化名称)形成的;
(2)在壶嘴处看不见“白气”,主要原因是:
________________________。
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