第2节 物态变化(高效培优讲义)科学新教材浙教版七年级下册
2026-02-05
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精品
内容正文:
第2节 物态变化
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 物质的三态 热与热量 1
题型2 熔化与凝固 3
题型3 汽化与液化 7
题型4 升华与凝华 13
【能力培优练】 16
【链接中考】 30
【重难题型讲解】
题型1 物质的三态 热与热量
一、物质的三态
1.物质的三态:自然界中物质通常有三种状态:固态、液态、气态。
固体分子分布
2.晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体。有些固体中的粒子以整齐、有规则的方式排列着,这类固体称为晶体,例如食盐、冰糖、雪花等都是晶体。有些固体中的粒子没有规则地排列着,
这类固体称为非晶体,例如塑料、橡胶、玻璃等都是非晶体。
3.固体有固定的体积和形状,液体有体积没有形状,气体没有一定的体积和形状
二、热与热量
1、温度不同的两个物体之间发生热传递时,热会从温度高的物体传向温度低的物体。高温物体放热,降温;低温物体吸热,升温。
2、热量:物体吸收或放出的热,用符号Q表示,热量单位为焦耳,简称焦,符号J。
3、实验中热水的温度逐渐下降,冷水的温度逐渐上升,最后两者的温度相等,此时称热水与冷水达成热平衡。用温度计测量温度时,把温度计的玻璃泡浸人待测物体中,待液柱稳定后读数,这时,温度计的玻璃泡与待测物体达成了热平衡。
4、实验还表明,一定质量的某种物质,温度升高的多少跟吸收热量的多少有关。吸收的热量越多,温度升高越多。反之,一定质量的某种物质,放出的热量越多,温度降低越多。
题型2 熔化与凝固
1.熔化与凝固
(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)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个物态变化过程。
2.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)。
3.晶体的熔化条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
4.晶体的凝固条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
5.晶体熔化特点:晶体在熔化过程中,温度保持不变,持续吸热,物态是固液共存。
6.晶体凝固特点:晶体在凝固过程中,温度保持不变,持续放热,物态是固液共存。
7.非晶体熔化特点:非晶体在熔化过程中,吸收热量,温度升高,没有固定的熔点,随着温度的升高,物体由固态变为黏稠,最后变为液态。
8.非晶体凝固特点:非晶体在凝固过程中,放出热量,温度降低,没有固定的凝固点,随着温度的降低,物体由液态变为黏稠,最后变为固态。
9.晶体和非晶体异同
(1)有无熔点是晶体和非晶体的主要区别,同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。
(2)晶体和非晶体的区别:
物理过程
晶体
非晶体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量,温度不变
吸收热量,温度升高
凝固过程
放出热量,温度不变
放出热量,温度降低
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热
吸收热量
熔化图象
凝固图象
10.固体熔化时温度的变化规律
(1)实验时,温度计的玻璃泡要被测物质充分接触,但不能触碰试管壁或试管底。
(2)酒精灯的使用:1)不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;2)用外焰加热;3)用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
(3)让固体均匀受热的三种措施:1)采用水浴法加热;2)在加热过程中用搅拌器不断搅拌;3)将物质研碎。
(4)切勿将温度计当搅拌器。
【典例1】(2025春•上城区期末)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,下列说法正确的是( )
A.安装如图甲所示的实验装置时,安装顺序为a→b→c
B.在BC段,C点比B点吸收的热更多
C.该物质凝固过程持续了15min
D.该物质的熔点是45℃,所以此温度下该物质一定为液态
【解答】解:A、安装实验装置时,需遵循自下而上的顺序,目的是先利用酒精灯外焰加热,并依次调整其他仪器位置。则安装顺序应为c→b→a,故A错误。
B、BC段是物质的熔化阶段,晶体熔化要持续吸热,温度不变。C点处于B点之后,意味着从B到C持续吸收了热量,因此C点比B点吸收的热更多,故B正确。
C、依据常见熔化和凝固图像的规律,凝固过程是温度不变的放热阶段,常位于图像后半段呈下降趋势的水平部分。参照图像可得,其凝固从12min开始至15min结束,持续3min而非15min,故C错误。
D、该物质熔点为45℃,此温度下其状态可能是固态、液态或固液共存态,故D错误。
故选:B。
跟踪训练1 (2025春•玉环市校级月考)小西发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有。小西猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小西就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图象如图甲所示。
(1)从图象中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将 (填”变大”“变小”或“不变”)。
(2)实验验证了小西的猜想,因为与水相比,凝固点变 了(填“高”或“低”)。
(3)如果将一个装有盐冰水混合物的试管放入正在熔化的冰水混合物中,如图乙所示,试管中盐冰水混合物中的冰会 (填“变多”“变少”或“不变”)。
【解答】解:(1)晶体凝固的过程中温度是保持不变的,
(2)从图象可知:温度保持不变的温度是﹣2℃,故该盐水的凝固点是﹣2℃;
又知:水的凝固点是0℃,与水相比,盐水的凝固点变低;
(3)盐冰混合物的温度﹣2℃,而冰水混合物的温度是0℃;盐冰混合物吸热,冰水混合物中的冰会变少。
故答案为:(1)不变;(2)低;(3)变少。
跟踪训练2 (2025春•镇海区校级期末)青铜是金属冶铸史上最早的合金,被誉为“中国古代兵器之王”的越王勾践剑就是一把采用复合金属铸造工艺制作的青铜剑。如图所示是青铜冶炼时温度随时间变化的图像。下列说法错误的是( )
A.青铜是晶体,其熔点为800℃
B.第25min时,青铜处于固液共存状态
C.青铜在20~40min内,温度不变、不需要吸热
D.第45min时,青铜处于液态
【解答】解:A.由图可知,青铜熔化有固定的熔化过程属于晶体,且温度为800℃,保持不变,即熔点是800℃,故A正确;
B.第25min时,青铜处于熔化过程,物质状态是固液共存,故B正确;
C.根据晶体的熔化过程可知,青铜在20~40min内,吸收热量,温度不变,故C错误;
D.第45min时,青铜已经完全熔化完成,处于液态,故D正确。
故选:C。
跟踪训练3 (2025春•余姚市月考)如图所示为质量相等的甲、乙两种固态物质在相同热源加热时温度随时间变化的图像,根据图像分析下列说法,正确的是( )
A.甲、乙两种物质在熔化时吸热相等
B.甲、乙两种物质的熔点相同
C.甲、乙两种物质在固态时升高相同的温度,甲物质吸热较多
D.甲、乙两种物质在液态时升高相同的温度,甲物质吸热较少
【解答】解:A.由图可知,甲乙熔化持续的时间不相同,说明吸收热量不相同。故A错误,不符合题意;
B.由图可知,乙图象水平线段对应的温度高,即乙的熔点高,故B错误,不符合题意。
C.看图像可知,甲乙均为固体时,升高相同的温度,乙物质加热时间长吸收的热量较多,故C错误,不符合题意;
D.看图像可知,甲熔化为液态比乙熔化为液态的平行线要短,说明甲加热时间短吸收的热量少。故D正确,符合题意。
故选:D。
题型3 汽化与液化
1、物质由液态变气态的过程叫做汽化,物质由气态变成液态的过程叫做液化。
2、汽化吸热,液化放热。
3、液体汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
蒸发是在任何温度下进行的汽化现象,一般只在液体表面进行;
沸腾是在一定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。
沸腾特点:在一定温度(沸点)下进行,低于这个温度时,液体吸收热量,温度上升,不沸腾;在这个温度时,液体吸收热量,温度不变,沸腾。
沸腾的条件:(同时具备)a液体的温度达到沸点(沸点:液体沸腾是的温度);b继续吸收热量。
沸腾过程:沸腾前气泡上升,气泡体积变小(因为液体温度没有达到沸点,气泡内水蒸气增多后气泡会在水中上浮,上浮的气泡遇到上层凉水将变小) 沸腾时气泡上升,气泡体积变大(因为水的温度达到沸点,液体变气体进入气泡,并在水面破裂放出大量蒸汽) 刚烧开水的时候,容器边出现气泡(因冷水中溶有少量空气,温度高,气体在液体中溶解少)
4、探究水的沸腾规律实验
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
(7)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
5、蒸发的三个影响因素是:液体温度高低、液体的表面积大小、液体表面空气流通快慢。
6、蒸发时,液体的温度降低,周围环境的温度降低。温度计从酒精中取出后示数将先下降后上升。
(下降是因为玻璃泡上的酒精在蒸发时要吸收热量,后上升是因为酒精蒸发完后回到室温)
汽化方式
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都是液态变成气态,都要吸热
不同点
发生部位
在液体表面
液体表面与内部同时发生
温度条件
任何温度下
在一定温度下(沸点)
剧烈程度
较缓慢
剧烈
温度变化
有制冷作用
温度不变
影响因素
①温度②液体表面积③液体表面空气流速
大气压强(气压变大,沸点升高;气压变小,沸点降低)
【典例2】(2023秋•柯桥区月考)2022年12月4日,三名航天员搭乘“神舟十四号“载人飞船,历经高温和低温的双重考验安全着陆。同时返回的还有多种太空实验样品,其中包括国际上首次在太空获得的水稻种子。根据信息回答下面小题:
返回舱进入大气层,与大气摩擦产生超过1000℃的高温。舱外防热材料不断熔化、汽化等带走热量(如图),确保了舱内航天员的安全。防热材料在熔化、汽化过程中( )
A.熔化、汽化都吸热 B.熔化吸热、汽化放热
C.熔化、汽化都放热 D.熔化放热、汽化吸热
【解答】解:物质由固态变为液态的过程叫做熔化,熔化吸热;物质从液态变为气态的过程叫汽化,熔化和汽化都吸热。
故选:A。
跟踪训练1 (2025春•杭州月考)科学课上,为探究影响蒸发快慢的因素,小科同学设想:当吸了水的无纺布在空气中放置一段时间后,会因水分蒸发而质量变小,所以可以通过测量无纺布在相同时间后的质量变化情况,来判断其中水分蒸发的快慢。于是小科用相同材质、相同大小的无纺布,在等质量水中浸泡相同时间,使其含水量相同,并用下列装置在同一室内环境中进行实验。请据图回答:
(1)选择装置甲和丁作对照,可以研究 对蒸发快慢的影响。
(2)若要探究“空气流速”对蒸发快慢的影响,应该选择的装置是 。
(3)利用装置甲、乙、丙进行实验前后的数据记录(如下表)。
实验组别
实验记录
装置甲
装置乙
装置丙
电子天平读数(克)
开始时
7.5
7.5
7.5
10分钟后
6.1
5.5
4.8
从实验记录的数据可知,可以得出结论(写出一条): 。
【解答】解:(1)比较甲、丁可知,丁中的无纺布折叠了,所以不同的是水的表面积,可以研究液体表面积对蒸发快慢的影响;
(2)若要探究“空气流通”对蒸发快慢的影响,需控制液体的温度、液体表面积相同,改变液面附近空气流速,故应该选择的装置是甲和丙;
(3)由表中数据可知,10分钟后装置甲的质量都比装置乙大,说明甲中水分多,可以得出装置甲的无纺布中水蒸发得慢,由此可得结论:在其他条件相同情况下,温度越高,水蒸发越快。
故答案为:(1)液体表面积;(2)甲、丙;(3)在其他条件相同情况下,温度越高,水蒸发越快。
跟踪训练2 (2025春•婺城区校级月考)在课堂上老师用如图所示的小纸锅演示实验,已知纸在空气中温度到达183℃就可以燃烧,酒精灯火焰外焰温度约520℃,为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们探究“水沸腾时温度变化的特点”。
(1)由图丙可知,当地气压 标准大气压;(选填“大于”“小于”“等于”)
(2)如图乙所示,水沸腾时会产生大量气泡,气泡内主要是 (选填“空气”或“水蒸气”);
(3)交流评估环节中,同学们提出各自的观点,其中正确的有 (填字母)。
A.组装器材时若温度计玻璃泡碰到烧杯底部,图甲中应将B处向下调整
B.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间
C.纸锅不会燃烧是因为水的沸点低于183℃,水沸腾时要不断吸热
【解答】解:(1)据丙图可知,此时水的沸点是99℃,标准气压下水的沸点是100℃,说明当地气压小于标准大气压。
(2)水沸腾时会产生大量的水蒸气,因此气泡内主要是水蒸气。
(3)A.实验中组装实验器材时,应自下而上组装,因此若温度计玻璃泡碰到烧杯底部,应将A处向上调整,故A错误;
B.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间,节约能源,节省实验时间,因为实验中为了缩短加热时间,可用的方法有:①提高初温,用温水加热;②烧杯上加盖,减少能量损失;③减少加热水的质量,故B正确;
C.纸锅烧水实验中,纸锅不会燃烧是因为水的沸点低于183℃,且水沸腾时要不断吸热,温度保持不变,纸锅不会燃烧,故C正确。
故选BC。
故答案为:(1)小于;(2)水蒸气;(3)BC。
跟踪训练3 (2025春•杭州校级期末)某兴趣小组在相同的小烧杯内盛等量的水,以相同的热源同时加热。如图所示,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,丙杯为隔砂加热,加热一段时间后,测得小烧杯外物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温600℃,则三杯水的温度高低顺序关系为( )
A.t甲>t乙>t丙 B.t甲=t乙=t丙
C.t甲<t乙=t丙 D.t甲<t乙<t丙
【解答】解:用相同的小烧杯内盛等量的水,以相同的热源同时加热,当温度达到100℃时,水开始沸腾,温度不再升高,故三次实验的水的温度应该相同。
故选:B。
题型4 升华与凝华
1、升华,物质直接从固态变成液态的过程。————吸热。
凝华,物质直接从气态变成固态的过程。————放热。
2、升华现象:樟脑丸变小,干冰消失,冬季结冰的衣服变干,白炽灯用久了变细。
凝华现象:针状雾凇(人造雪景)、冰棍外的“白粉”、发黑的灯泡、霜的形成。
3、云,水蒸气上升至高空温度降低后液化成小水滴凝华成小冰晶聚,聚集成云。
雨,云中小水滴变大降落到地面。
雪,当水蒸气上升到很冷的高空时(低于0℃) ,水蒸气凝华成六 角形冰花,冰花聚结在一起形成雪。
露,夜间空气中水蒸气在气温较低时液化在植物体和其他物体的表面形成露。
雾,无风时,暖湿气流(水气)在地面附近遇冷液化成小水珠,形成雾。
霜,寒冷的冬天,地表附近的水蒸气,在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时,凝华成霜。
4、严冬,冰冻衣服变干是 冰升华 的结果;严寒的冬季,北方地区玻璃窗上出现的“冰花”是水蒸气凝华的结果,它往往出现在玻璃窗的内表面;樟脑丸放入衣箱后会升华成杀虫的气体。
5、干冰是 固 态的 二氧化碳 。当将干冰(固体二氧化碳)粉喷洒到舞台上,迅速 升华 致冷,使空气中的水蒸气遇冷 液化 成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。可以用来制造“舞台烟雾”、 进行人工降雨 以及 冷藏食品 等。
【典例3】(2025春•嵊州市期末)“泼水成冰”需要使用热水,泼出的热水变成水蒸气后,在极寒环境中直接变成小冰晶,形成如图所示的壮观景象。下列说法正确的是( )
A.热水变成水蒸气是升华现象
B.热水变成水蒸气需要放热
C.水蒸气变成小冰晶是凝华现象
D.水蒸气变成小冰晶需要吸热
【解答】解:A、热水变成水蒸气是汽化现象,故A错误;
B、热水变成水蒸气是汽化现象,需要吸热,故B错误;
CD、水蒸气变成小水晶是凝华现象,会放热,故C正确.D错误;
故选:C。
跟踪训练1 在冬季,某地的地下水管破裂了,水喷射出来形成了如图所示的“冰花”。虽然气温没有回升,过一段时间,发现“冰花”还是变小了。以下分析正确的是( )
A.“冰花”是由空气水蒸气凝华而形成的
B.“冰花”变小了主要是冰升华的原因
C.“冰花”形成时的气温一定为0℃
D.“冰花”变小过程中要放热
【解答】解:
A、“冰花”是喷射出来的水遇冷凝固形成的,不是凝华现象,故A错误;
BD、“冰花”变小是固态的冰升华形成水蒸气,升华吸热,故B正确,D错误;
C、水的凝固点为0℃,气温低于或等于0℃,如果继续放热,就会凝固,“冰花”形成时的气温不一定为0℃,可以低于0℃,故C错误。
故选:B。
跟踪训练2 (2025春•上城区期末)杭州某校在五一假期期间开展劳动教育,组织学生走进厨房,准备并制作一顿晚餐。以下是同学们在开展活动中的一些场景,涉及到一些物态变化,对此解释正确的是( )
A.甲同学购买冻豆腐,一段时间后出现许多小孔,小孔是水先凝固后熔化造成的
B.乙同学在蒸食物时打开蒸锅,看到了“白气”,这是汽化现象
C.丙同学将湿抹布挂起一段时间后变干了,这是升华现象
D.丁同学去买鱼时发现,商家会把鱼埋在干冰中,这是利用干冰熔化吸热来保鲜鱼
【解答】解:A、冻豆腐中的小孔是豆腐中的水先凝固后熔化造成的,故A正确;
B、打开蒸锅,看到了“白气”,这是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象,故B错误;
C、湿抹布变干,这是水由液态变为气态的过程,属于汽化现象,故C错误;
D、商家会把鱼埋在干冰中,这是利用干冰升华吸热来保鲜鱼,故D错误。
故选:A。
跟踪训练3 (2025•西湖区三模)物态变化在一年四季中随处可见。下列几种说法中正确的是( )
A.春天的早晨空气中经常会出现大雾,雾的形成是液化现象,需要放热
B.夏天吃冰棒时看到周围冒出“白气”,“白气”的形成是汽化现象,需要放热
C.秋天的早晨花草上经常会出现露珠,露的形成是熔化现象,需要吸热
D.冬天的早晨地面上经常会出现白霜,霜的形成是凝固现象,需要吸热
【解答】解:A、雾是水蒸气遇冷液化而成,雾的形成是液化现象,需要放热,故A正确。
B、“白气”的形成是液化现象,需要放热,故B错误。
C、露的形成是液化现象,需要放热,故C错误。
D、霜的形成是凝华现象,需要放热,故D错误。
故选:A。
【能力培优练】
1. (2024秋•杭州期末)下列关于温度计和体温计的说法中,正确的是( )
A.在测量热水温度的过程中,温度计内液体的温度不变
B.液体温度计的原理是液体的热胀冷缩
C.在测量液体温度时,待温度计内的液柱稳定后取出读数
D.体温计和实验室用温度计的量程和最小刻度均相同
【解答】解:A.在使用温度计测量热水温度的过程中,温度计内液体的温度上升,体积变大,故A错误;
B.液体温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的,故B正确;
C.由于空气的温度可能与液体的温度不同,所以在测量液体温度时,待温度计内的液柱稳定后玻璃泡要继续留在被测液体中读数,而不是取出后读数,故C错误;
D.体温计的量程为35~42℃,分度值为0.1℃,而实验室用温度计的量程一般为﹣10~110℃,分度值为1℃,即量程和分度值均不相同,故D错误。
故选:B。
2. (2025春•温州期末)下列是衣服的四种晾晒方式,其中最容易晾干的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:影响蒸发快慢的因素:一是液体温度,二是液体表面积,三是液体表面的空气流动速度。将湿衣服晾在阳光下,提高了衣服的温度,挂在通风处加快空气流动,摊开可以增大液体的表面积,加快了蒸发,故C正确。
故选:C。
3. (2025秋•拱墅区校级期中)科学以自然界的各种现象为研究对象,要准确而严密地解释一些科学现象,必须进行测量。根据信息回答下面小题。
将一支普通温度计和一支体温计放在窗台同一位置,记录从早到晚一天中温度计示数T随时间t变化的图像如图(实线表示普通温度计,虚线表示体温计),可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:普通温度计内的液体一般为煤油或酒精,其示数会随着环境温度的变化而直接变化,从早到晚一天中气温变化是先升高,再降低,所以普通温度计的示数变化也是先升高后降低。体温计内的液体是水银,在玻璃泡和直玻璃管之间有一段很细的缩口,这一特殊构造使得体温计在测量体温后,水银柱不会自动下降,所以体温计的示数只会上升,不会下降。因此,从早到晚一天中,普通温度计示数先升后降,体温计示数只升不降或保持不变,符合这一特点的图像是B,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
4. (2025春•镇海区期末)某兴趣小组以甲、乙、丙三个相同的小烧杯盛等量的水,在同一环境下以相同的热源同时加热,如图所示,甲杯为隔酒精加热,乙杯为隔水加热,丙杯为隔油加热,加热一段时间后,测得小烧杯外大烧杯中物质的温度已处于一稳定值,关于此时小烧杯中水的说法正确的( )
A.甲、乙、丙温度均相同,但只有乙、丙中水沸腾
B.甲、乙、丙温度均相同,但只有丙中水沸腾
C.三杯水温度是t甲<t乙=t丙,只有乙、丙中水沸腾
D.三杯水温度是t甲<t乙=t丙,只有丙中水沸腾
【解答】解:酒精的沸点低于水的沸点,油的沸点高于水的沸点。大烧杯中物质的温度已处于一稳定值说明酒精,水和油正在沸腾。要让小烧杯中的水沸腾必须要达到水的沸点和继续吸收热量。对于甲而言,无法达到水的沸点,所以甲中的水不会沸腾;对于乙而言,杯内外水的温度相同,无法吸收热量,所以乙中的水不会沸腾;对于丙而言,油温高于水温,满足水沸腾的条件,所以丙中的水会沸腾。
故选:D。
5. (2025春•鄞州区期末)如图是某同学,若将图丙的水继续加热2分钟,则水温将是( )
A.96℃ B.98℃ C.99℃ D.100℃
【解答】解:甲图水的初温是94℃,加热2分钟之后,乙图中水的水温是96℃,水泡从下到上越来越小,说明水还没有沸腾。再加热2分钟,如图丙,水泡从下到上越来越大,说明水已经沸腾,水的沸点是98℃。水沸腾之后再吸收热量,温度保持不变,所以水温保持在98℃。
故选:B。
6. (2025春•吴兴区期末)小兴在做海波熔化实验,测定并绘制了加热过程中海波的温度随时间的变化图象,如图所示。结合实验和图像判断,以下说法正确的是( )
A.在BC段吸收热量但温度保持不变
B.在BC段已全部变成液态
C.在熔化过程中先变软再变成液体
D.熔化用时12分钟
【解答】解:AB、由图象可知:海波在BC段吸收热量但温度保持在48℃不变,在BC段是熔化过程中,没有全部变成液态,故A正确、B错误;
C、在熔化过程中不是先变软再变成液体,而是直接变液态,故C错误;
D、从第6分钟开始熔化到第12分钟结束,熔化过程用时6min,故D错误。
故选:A。
7. (2025春•杭州月考)小明正在进行“探究水的沸腾”实验。当水沸腾时,烧杯中产生大量气泡,沸腾时的情景如图 (选填“A”或“B”)所示;小明前后绘制了两次水沸腾时的温度﹣﹣时间图象,得到了a、b两种不同图象,其原因是 。
【解答】解:
(1)由图可以看出,A中有大量的气泡产生,并且气泡在上升过程中越来越大,说明A是沸腾时的现象;
(2)由图象C知,a、b两次实验中水的初温、沸点相同,加热时间不同,所以是因为水的质量不同造成的。
故答案为:A;水的质量不同。
8. (2025•宁波模拟)如图甲所示,大雪后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,加快路面冰的熔化,确保行人和车辆的出行安全。为了探究其科学原理,某同学做了一组关于冰熔化的实验,实验装置如图乙所示。
(1)实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是 ℃。
(2)该同学取适量碎冰进行加热,记录数据并绘制得到图丁所示的A曲线。由此可知,冰在熔化过程中内能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)完成上述实验后,他另取两份用不同浓度的盐水制成的碎“盐冰”,用相同的热源再次加热,记录数据并绘制得到图丁所示的B、C曲线。由此可知,加入盐后,冰的熔点将会 (填“升高”“降低”或“不变”)。
【解答】解:(1)图丙中温度计的分度值为1℃,液柱在0刻度线下方,则温度计的示数为﹣3℃;
(2)由图象可知,冰有固定的熔化温度,故冰为晶体;熔化过程中吸收热量,但温度保持不变,内能增大;
(3)分析图丁可知,B盐水制成的碎冰的熔点为﹣2℃,C盐水制成的碎冰的熔点为﹣4℃,所以加入盐后冰的熔点将会降低。
故答案为:(1)﹣3;(2)增大;(3)降低。
9. (2025春•余姚市期末)图甲为某物质的熔化图像,根据图像可知:
(1)根据甲图可知,该物质属于 (填“晶体”或“非晶体”),该物质熔化的过程持续了 min,第15min时该物质处于 态。
(2)若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙),则试管内水的质量会 ,冰水混合物的温度会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【解答】解:(1)由熔化图像可知,熔化的过程中温度保持不变,所以该物质属于晶体。
物质从第10min时开始熔化,到20min末熔化结束,熔化的过程持续了20min﹣10min=10min。
第15min时该物质处于熔化过程,物质为固液共存态。
(2)若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,冰水混合物的温度为0℃,高于某物质的熔化温度,因此试管内的冰水混合物放出热量,部分水结冰,试管内冰的质量会增大,水的质量会减少,冰水混合物在全部结成冰以前,只放热,温度不变,因此冰水混合物的温度会不变。
故答案为:(1)晶体;10;固液共存;(2)减小;不变。
10. (2025秋•浙江期中)以下为某校学生进行“温度计发展史”的项目化学习的部分片段,通过查阅资料整理了温度计发展史。请完成下列问题:
(1)上图的气体温度计,当环境温度降低时,管中水柱液面将 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
(2)在相同的受热条件下,将两个形状、厚度相同的铜片和铁片焊在一起就可制成上图中的固体温度计。已知铜的膨胀程度比铁大,当温度升高时,指针会偏向侧 (选填“A”或“B”)。
(3)如图甲是小科制作的一个简易液体温度计。使用时发现该温度计管中液柱移动不明显,导致示数不够精确,对此请你提出一条改进建议 。
(4)产品评价:已图与庚图为不同小组上交的两种类型的温度计设计,常温下,空气受热膨胀的能力大于水、请对比分析这两种设计在提高测量精度上的优点: 。
【解答】解:(1)如上图的气体温度计,当环境温度降低时,管内空气收缩,压强减小,管中水柱液面将上升;
(2)在相同的受热条件下,将两个形状、厚度相同的铜片和铁片焊在一起就可制成上图中的固体温度计。已知铜的膨胀程度比铁大,当温度升高时,指针会偏向B侧,即铜的形变比铁大;
(3)小黄设计的液体温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的,要使液柱移动明显,可以换用更细的玻璃管,当温度变化比较小时,液面也会有明显的变化。
(4)气体温度计优点:空气膨胀系数比水大,所以温度变化时体积变化更明显,精度更高。
液体温度计优点:读数稳定(气体受气压影响大,但这里只问精度,灵敏度上气体高)。
故答案为:(1)上升;
(2)B;
(3)换用更细的玻璃管;
(4)气体温度计灵敏度更高,液体温度计测量更稳定。
11. (2025秋•杭州校级期中)科学小组开展了“自制温度计”的项目化学习。
【知识储备】1593年,伽利略发明了第一支温度计,以被水封住的空气作为测温物质(如图)。若伽利略发明的温度计玻璃管中水柱上升,说明温度在 (填“升高”“不变”或“下降”)。
【项目任务】自制温度计,并用于温度测量。
【项目准备】基础材料:塑料瓶、吸管、水、橡皮泥、刻度尺、记号笔。
【评价量规】表中为部分评价指标。
评价指标
优秀
合格
待改进
装置结构
结构完整,能较为直观地显示温度变化
结构完整
结构密闭性较差,无法显示温度变化
最小刻度
达到1℃
达到5℃
达到10℃
【项目制作】小组同学使用水进行温度计的制作,再对组装好的自制温度计标记刻度。
①标注100℃刻度:将自制温度计置于沸水中,待液柱稳定后在硬卡纸上标出刻度。
②标注0℃刻度: ,待液柱稳定后在硬卡纸上标出刻度。
③量出0℃和100℃的距离是20cm,在0℃和100℃之间进行40等分,标定剩余刻度。
【展示交流】小组展示时发现,用同种材料制成的温度计,放入相同温度的水中,液面上升的速度和最终液柱高度都不同(如图所示,液柱高度:甲<乙<丙),试分析造成这种现象的原因: 。
【项目评价】根据评价表,甲温度计的最小刻度这一指标被评为“合格”。为使其达到“优秀”水平,请你对该温度计提出合理的改进建议: 。
【解答】解:【知识储备】:图中温度计是根据气体的热胀冷缩原理工作的,当气体的温度降低时,上方气体体积变小,压强变小,在大气压的作用下将液体压入液柱,导致液柱上升。
【项目制作】由于冰水混合物的温度是0℃,则标注0℃刻度时应把自制温度计放入冰水混合物中。
【展示交流】甲容器中,玻璃管中液面的高度变化是由液体的热胀冷缩引起的,可以准确显示温度,图乙、图丙塑料瓶内有空气,温度变化时,空气的温度也会发生变化,空气的受热膨胀比水明显,丙中空气最多,故液柱上升最高。
【项目评价】为使该温度计的“指标二”达到“优秀”水平,即分度值达到1℃,应换用管径更细的吸管,在温度变化相同,液体膨胀的体积相同时,液面会上升的更高,温度计会跟准确;也可以换更大的塑料瓶,瓶中液体的体积越大,在温度变化相同,液体膨胀 的体积相越大,液面会上升的更高,温度计会跟准确。
故答案为:下降;将自制温度计放入冰水混合物中;空气的受热膨胀比水明显,丙中空气多,故液柱上升最高;换用直径更细的吸管或换用更大的塑料瓶,可使液柱变化明显。
12. (2025春•宁波期末)沸腾是常见的生活现象,其中蕴含着丰富的科学道理。
(1)图甲是“观察水沸腾”实验的两套装置图,更合适的装置是 (选填字母)。
(2)小科同学在对水加热时,当水温上升到90℃后,每隔1min记一次温度计的示数直至沸腾一段时间,记录的数据如表所示。请根据记录,在图乙中画出水的温度随时间变化的曲线图象。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
水温/℃
90
93
95
96
97
97.5
98
98.5
99
99
99
(3)在加热过程中,为了缩短时间,将烧杯中的水倒掉一部分继续加热,直至水沸腾。以下是其加热过程的温度随时间变化的图象,正确的是 。
A.B.C.D.
【解答】解:(1)读图可知B图中给烧杯加了盖子,这样可减少热量的散失,故从开始加热到水沸腾用时较短,则选择的是B套装置;
(2)据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来。如图所示:
(3)当实验完成了一半时,将烧杯中的水倒掉了一部分,此时水温低于沸点,再继续加热时,由于水量减少,所以升温比一开始要更快,最后水达到沸点;综上所述,水温的变化规律是:先上升,再突然有一小段下降,再快速上升,直至沸腾;故只有B图象符合题意。
故答案为:(1)B;(2)见解析;(3)B。
13. (2025春•黄岩区期末)小黄利用图甲中的电热水壶探究水在沸腾前后温度变化的特点,将两组实验数据分别绘制出温度随时间变化的图像,如图乙中的a和b所示。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
(1)除了图甲中所示的实验器材,还需要一个重要的测量仪器是 。
(2)实验时,当出现 现象时,就表明水沸腾了。
(3)由图乙所示,两次实验所用的初始水温不同,但加热至沸腾所需时间相同,请分析可能的原因 。
(4)由丙可知,实验中应选用测温物质为 的温度计。
【解答】解:(1)除了图甲中所示的实验器材,还需要测量时间,测量仪器是秒表;
(2)水在沸腾过程中,温度保持不变,实验时,当出现大量气泡不断升高,气泡逐渐变大,迅速到达液面破裂现象时,就表明水沸腾了。
(3)由图乙知,a和b初温不同,两者同时达到沸腾,说明b的质量比a的少。
(4)由表可知,本实验应选用水银温度计,因为酒精的沸点低于标准气压下水的沸点,而水银的沸点高于标准气压下水的沸点。
故答案为:(1)秒表;(2)大量气泡不断升高,气泡逐渐变大,迅速到达液面破裂;(3)b的质量比a的少;(4)水银。
14. (2025春•椒江区期末)自制冰袋,制得的盐水冰凝固点低于0℃。小科对此进行研究。
【实验步骤】
步骤一:利用食盐、蒸馏水配制5%、10%、15%的盐水;
步骤二:取三支相同的试管,分别加入等量上述溶液,插入温度计,记录此时温度计的示数;
步骤三:将三支试管同时放入冰箱冷冻室内,每隔相同时间记录一次温度计示数,并观察试管中液体状态的变化,制得不同浓度的盐水冰。
根据记录的数据,绘制出三条温度变化曲线,如图所示。
(1)小科进行以上实验基于的猜想是 。
(2)由图可知,10%盐水的凝固点是 。
(3)图中曲线③,第30分钟时,物质处于 状态。
(4)小科又选用了蔗糖、酒精进行实验也得出上述类似规律。在制作果酱时,可以适当 (选填“增加”或“减少”)蔗糖的用量,避免果酱在冷冻时出现小冰晶,而影响口感。
【解答】解:(1)由图甲的曲线①②③可知,它们对应的凝固点依次下降,所以以上实验基于的猜想是:盐水的浓度越高,其凝固点越低;
(2)图中曲线②为10%盐水的温度变化曲线,据图可知凝固点为﹣6℃;
(3)图中曲线③,第30分钟时图线是水平直线,物质处于凝固过程中,物质处于固液共存态;
(4)蔗糖、酒精进行实验也得出上述类似规律,说明蔗糖、酒精的浓度越高,其凝固点越低,为避免果酱在冷冻时出现小冰晶,应降低凝固点,故应增大蔗糖的浓度,增加蔗糖的用量。
故答案为:(1)盐水的浓度越高,其凝固点越低;(2)﹣6℃;(3)固液共存;(4)增加。
15. (2025春•南浔区期末)人们都说:“被100℃的水蒸气烫伤,要比被100℃的热水烫伤严重得多”。对此,小科设计了以下实验验证:
①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A。
②向杯中插入导管,将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升。
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生 (填物态变化名称)的结果。
(2)小华认为小科的实验还不足以证明他的观点,小华的改进步骤如下:
①再取一个相同的保温杯,在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同,温度为t1的冷水。
②然后向杯中倒入100℃的沸水直至B处。
③摇匀后测出此时保温杯中的水温为t3,若t3低于 (选填“t1”或“t2”),则可以说明“被100的水蒸气烫伤更严重”是因为100℃的水蒸气变成100℃的热水时,还会 热量。
(3)为了防止在开盖时被水蒸气烫伤,你认为下列开盖方法最安全的是 。
A.B.C.
【解答】解:(1)将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中,水蒸气受冷就会液化,形成水,所以发现杯中水面明显上升;
(2)由控制变量法可知,向杯中倒入100℃的沸水,水面应到达B处,摇匀后测出此保温杯中水温t3,并与t2比较,t3低于t2,则可以得出“被100℃的水蒸气烫伤更严重”是因为100℃的水蒸气变成100℃的热水时,还需放出热量;
(3)为了防止在开盖时被水蒸气烫伤,你认为下列开盖方法最安全的是B,让水蒸气从另一侧冒出。
故答案为:(1)液化;(2)t2;放出;(3)B。
16. (2024春•海曙区期中)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法正确的是( )
A.在t=2min时,该物质处于固液共存状态
B.在BC段,该物质不吸热
C.该物质的凝固点是45℃
D.该物质熔化过程共持续了6min
【解答】解:
ABD、由图像可知,从A到B过程中物质的温度呈上升趋势,在t=2min时,该物质处于固态;BC段温度不变,说明此时物质达到了熔点,处于熔化过程,熔化吸热,因此这种物质属于晶体;在t=3min时开始熔化,到6min结束,物质熔化过程持续了3min,故A、B、D错误;
C、图像的EF段为该物质的凝固过程,此时对应的温度是45℃,则其凝固点为45℃,故C正确。
故选:C。
【链接中考】
17. 用相同的加热装置对a、b、c三杯液态物质加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,其中a、c质量相等。下列对图像的分析正确的是( )
A.加热t1时间后,a物质吸收的热量多于b物质
B.物质b的比热容小于物质c的比热容
C.物质a的沸点和比热都大于物质c
D.若a、b是同种物质,则b的质量大于a
【解答】解:A、用相同的加热装置对a、b、c三杯液态物质加热,相同时间内物质吸收的热量相同,加热t1时间后,a物质吸收的热量等于b物质,故A错误;
B、用相同的加热装置对b、c两种物质加热时,0~t1时间内两种物质吸收的热量相同,c物质升高的温度较小,但由于不知道b、c质量的大小,不能判断出b、c比热容的大小,故B错误。
C、从图中可知物质a的沸点大于物质c;
用相同的加热装置对b、c两种物质加热时,0~t1时间内两种物质吸收的热量相同,c物质升高的温度较小,a、c质量相等,物质a的比热都小于物质c,故C错误。
D、如果a、b是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,b的加热时间长,b吸收的热量多,根据Q=cmΔt知,b的质量大于a的质量,故D正确;
故选:D。
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第2节 物态变化
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 物质的三态 热与热量 1
题型2 熔化与凝固 3
题型3 汽化与液化 6
题型4 升华与凝华 11
【能力培优练】 14
【链接中考】 22
【重难题型讲解】
题型1 物质的三态 热与热量
一、物质的三态
1.物质的三态:自然界中物质通常有三种状态:固态、液态、气态。
固体分子分布
2.晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体。有些固体中的粒子以整齐、有规则的方式排列着,这类固体称为晶体,例如食盐、冰糖、雪花等都是晶体。有些固体中的粒子没有规则地排列着,
这类固体称为非晶体,例如塑料、橡胶、玻璃等都是非晶体。
3.固体有固定的体积和形状,液体有体积没有形状,气体没有一定的体积和形状
二、热与热量
1、温度不同的两个物体之间发生热传递时,热会从温度高的物体传向温度低的物体。高温物体放热,降温;低温物体吸热,升温。
2、热量:物体吸收或放出的热,用符号Q表示,热量单位为焦耳,简称焦,符号J。
3、实验中热水的温度逐渐下降,冷水的温度逐渐上升,最后两者的温度相等,此时称热水与冷水达成热平衡。用温度计测量温度时,把温度计的玻璃泡浸人待测物体中,待液柱稳定后读数,这时,温度计的玻璃泡与待测物体达成了热平衡。
4、实验还表明,一定质量的某种物质,温度升高的多少跟吸收热量的多少有关。吸收的热量越多,温度升高越多。反之,一定质量的某种物质,放出的热量越多,温度降低越多。
题型2 熔化与凝固
1.熔化与凝固
(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)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个物态变化过程。
2.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)。
3.晶体的熔化条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
4.晶体的凝固条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
5.晶体熔化特点:晶体在熔化过程中,温度保持不变,持续吸热,物态是固液共存。
6.晶体凝固特点:晶体在凝固过程中,温度保持不变,持续放热,物态是固液共存。
7.非晶体熔化特点:非晶体在熔化过程中,吸收热量,温度升高,没有固定的熔点,随着温度的升高,物体由固态变为黏稠,最后变为液态。
8.非晶体凝固特点:非晶体在凝固过程中,放出热量,温度降低,没有固定的凝固点,随着温度的降低,物体由液态变为黏稠,最后变为固态。
9.晶体和非晶体异同
(1)有无熔点是晶体和非晶体的主要区别,同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。
(2)晶体和非晶体的区别:
物理过程
晶体
非晶体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量,温度不变
吸收热量,温度升高
凝固过程
放出热量,温度不变
放出热量,温度降低
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热
吸收热量
熔化图象
凝固图象
10.固体熔化时温度的变化规律
(1)实验时,温度计的玻璃泡要被测物质充分接触,但不能触碰试管壁或试管底。
(2)酒精灯的使用:1)不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;2)用外焰加热;3)用完酒精灯后必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
(3)让固体均匀受热的三种措施:1)采用水浴法加热;2)在加热过程中用搅拌器不断搅拌;3)将物质研碎。
(4)切勿将温度计当搅拌器。
【典例1】(2025春•上城区期末)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,下列说法正确的是( )
A.安装如图甲所示的实验装置时,安装顺序为a→b→c
B.在BC段,C点比B点吸收的热更多
C.该物质凝固过程持续了15min
D.该物质的熔点是45℃,所以此温度下该物质一定为液态
跟踪训练1 (2025春•玉环市校级月考)小西发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有。小西猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小西就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图象如图甲所示。
(1)从图象中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将 (填”变大”“变小”或“不变”)。
(2)实验验证了小西的猜想,因为与水相比,凝固点变 了(填“高”或“低”)。
(3)如果将一个装有盐冰水混合物的试管放入正在熔化的冰水混合物中,如图乙所示,试管中盐冰水混合物中的冰会 (填“变多”“变少”或“不变”)。
跟踪训练2 (2025春•镇海区校级期末)青铜是金属冶铸史上最早的合金,被誉为“中国古代兵器之王”的越王勾践剑就是一把采用复合金属铸造工艺制作的青铜剑。如图所示是青铜冶炼时温度随时间变化的图像。下列说法错误的是( )
A.青铜是晶体,其熔点为800℃
B.第25min时,青铜处于固液共存状态
C.青铜在20~40min内,温度不变、不需要吸热
D.第45min时,青铜处于液态
跟踪训练3 (2025春•余姚市月考)如图所示为质量相等的甲、乙两种固态物质在相同热源加热时温度随时间变化的图像,根据图像分析下列说法,正确的是( )
A.甲、乙两种物质在熔化时吸热相等
B.甲、乙两种物质的熔点相同
C.甲、乙两种物质在固态时升高相同的温度,甲物质吸热较多
D.甲、乙两种物质在液态时升高相同的温度,甲物质吸热较少
题型3 汽化与液化
1、物质由液态变气态的过程叫做汽化,物质由气态变成液态的过程叫做液化。
2、汽化吸热,液化放热。
3、液体汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
蒸发是在任何温度下进行的汽化现象,一般只在液体表面进行;
沸腾是在一定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。
沸腾特点:在一定温度(沸点)下进行,低于这个温度时,液体吸收热量,温度上升,不沸腾;在这个温度时,液体吸收热量,温度不变,沸腾。
沸腾的条件:(同时具备)a液体的温度达到沸点(沸点:液体沸腾是的温度);b继续吸收热量。
沸腾过程:沸腾前气泡上升,气泡体积变小(因为液体温度没有达到沸点,气泡内水蒸气增多后气泡会在水中上浮,上浮的气泡遇到上层凉水将变小) 沸腾时气泡上升,气泡体积变大(因为水的温度达到沸点,液体变气体进入气泡,并在水面破裂放出大量蒸汽) 刚烧开水的时候,容器边出现气泡(因冷水中溶有少量空气,温度高,气体在液体中溶解少)
4、探究水的沸腾规律实验
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)刚撤去酒精灯时,水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸点,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
(7)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
5、蒸发的三个影响因素是:液体温度高低、液体的表面积大小、液体表面空气流通快慢。
6、蒸发时,液体的温度降低,周围环境的温度降低。温度计从酒精中取出后示数将先下降后上升。
(下降是因为玻璃泡上的酒精在蒸发时要吸收热量,后上升是因为酒精蒸发完后回到室温)
汽化方式
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都是液态变成气态,都要吸热
不同点
发生部位
在液体表面
液体表面与内部同时发生
温度条件
任何温度下
在一定温度下(沸点)
剧烈程度
较缓慢
剧烈
温度变化
有制冷作用
温度不变
影响因素
①温度②液体表面积③液体表面空气流速
大气压强(气压变大,沸点升高;气压变小,沸点降低)
【典例2】(2023秋•柯桥区月考)2022年12月4日,三名航天员搭乘“神舟十四号“载人飞船,历经高温和低温的双重考验安全着陆。同时返回的还有多种太空实验样品,其中包括国际上首次在太空获得的水稻种子。根据信息回答下面小题:
返回舱进入大气层,与大气摩擦产生超过1000℃的高温。舱外防热材料不断熔化、汽化等带走热量(如图),确保了舱内航天员的安全。防热材料在熔化、汽化过程中( )
A.熔化、汽化都吸热 B.熔化吸热、汽化放热
C.熔化、汽化都放热 D.熔化放热、汽化吸热
跟踪训练1 (2025春•杭州月考)科学课上,为探究影响蒸发快慢的因素,小科同学设想:当吸了水的无纺布在空气中放置一段时间后,会因水分蒸发而质量变小,所以可以通过测量无纺布在相同时间后的质量变化情况,来判断其中水分蒸发的快慢。于是小科用相同材质、相同大小的无纺布,在等质量水中浸泡相同时间,使其含水量相同,并用下列装置在同一室内环境中进行实验。请据图回答:
(1)选择装置甲和丁作对照,可以研究 对蒸发快慢的影响。
(2)若要探究“空气流速”对蒸发快慢的影响,应该选择的装置是 。
(3)利用装置甲、乙、丙进行实验前后的数据记录(如下表)。
实验组别
实验记录
装置甲
装置乙
装置丙
电子天平读数(克)
开始时
7.5
7.5
7.5
10分钟后
6.1
5.5
4.8
从实验记录的数据可知,可以得出结论(写出一条): 。
跟踪训练2 (2025春•婺城区校级月考)在课堂上老师用如图所示的小纸锅演示实验,已知纸在空气中温度到达183℃就可以燃烧,酒精灯火焰外焰温度约520℃,为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同学们探究“水沸腾时温度变化的特点”。
(1)由图丙可知,当地气压 标准大气压;(选填“大于”“小于”“等于”)
(2)如图乙所示,水沸腾时会产生大量气泡,气泡内主要是 (选填“空气”或“水蒸气”);
(3)交流评估环节中,同学们提出各自的观点,其中正确的有 (填字母)。
A.组装器材时若温度计玻璃泡碰到烧杯底部,图甲中应将B处向下调整
B.用初温较高的水做实验,可以缩短沸腾前的加热时间
C.纸锅不会燃烧是因为水的沸点低于183℃,水沸腾时要不断吸热
跟踪训练3 (2025春•杭州校级期末)某兴趣小组在相同的小烧杯内盛等量的水,以相同的热源同时加热。如图所示,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,丙杯为隔砂加热,加热一段时间后,测得小烧杯外物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温600℃,则三杯水的温度高低顺序关系为( )
A.t甲>t乙>t丙 B.t甲=t乙=t丙
C.t甲<t乙=t丙 D.t甲<t乙<t丙
题型4 升华与凝华
1、升华,物质直接从固态变成液态的过程。————吸热。
凝华,物质直接从气态变成固态的过程。————放热。
2、升华现象:樟脑丸变小,干冰消失,冬季结冰的衣服变干,白炽灯用久了变细。
凝华现象:针状雾凇(人造雪景)、冰棍外的“白粉”、发黑的灯泡、霜的形成。
3、云,水蒸气上升至高空温度降低后液化成小水滴凝华成小冰晶聚,聚集成云。
雨,云中小水滴变大降落到地面。
雪,当水蒸气上升到很冷的高空时(低于0℃) ,水蒸气凝华成六 角形冰花,冰花聚结在一起形成雪。
露,夜间空气中水蒸气在气温较低时液化在植物体和其他物体的表面形成露。
雾,无风时,暖湿气流(水气)在地面附近遇冷液化成小水珠,形成雾。
霜,寒冷的冬天,地表附近的水蒸气,在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时,凝华成霜。
4、严冬,冰冻衣服变干是 冰升华 的结果;严寒的冬季,北方地区玻璃窗上出现的“冰花”是水蒸气凝华的结果,它往往出现在玻璃窗的内表面;樟脑丸放入衣箱后会升华成杀虫的气体。
5、干冰是 固 态的 二氧化碳 。当将干冰(固体二氧化碳)粉喷洒到舞台上,迅速 升华 致冷,使空气中的水蒸气遇冷 液化 成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。可以用来制造“舞台烟雾”、 进行人工降雨 以及 冷藏食品 等。
【典例3】(2025春•嵊州市期末)“泼水成冰”需要使用热水,泼出的热水变成水蒸气后,在极寒环境中直接变成小冰晶,形成如图所示的壮观景象。下列说法正确的是( )
A.热水变成水蒸气是升华现象
B.热水变成水蒸气需要放热
C.水蒸气变成小冰晶是凝华现象
D.水蒸气变成小冰晶需要吸热
跟踪训练1 在冬季,某地的地下水管破裂了,水喷射出来形成了如图所示的“冰花”。虽然气温没有回升,过一段时间,发现“冰花”还是变小了。以下分析正确的是( )
A.“冰花”是由空气水蒸气凝华而形成的
B.“冰花”变小了主要是冰升华的原因
C.“冰花”形成时的气温一定为0℃
D.“冰花”变小过程中要放热
跟踪训练2 (2025春•上城区期末)杭州某校在五一假期期间开展劳动教育,组织学生走进厨房,准备并制作一顿晚餐。以下是同学们在开展活动中的一些场景,涉及到一些物态变化,对此解释正确的是( )
A.甲同学购买冻豆腐,一段时间后出现许多小孔,小孔是水先凝固后熔化造成的
B.乙同学在蒸食物时打开蒸锅,看到了“白气”,这是汽化现象
C.丙同学将湿抹布挂起一段时间后变干了,这是升华现象
D.丁同学去买鱼时发现,商家会把鱼埋在干冰中,这是利用干冰熔化吸热来保鲜鱼
跟踪训练3 (2025•西湖区三模)物态变化在一年四季中随处可见。下列几种说法中正确的是( )
A.春天的早晨空气中经常会出现大雾,雾的形成是液化现象,需要放热
B.夏天吃冰棒时看到周围冒出“白气”,“白气”的形成是汽化现象,需要放热
C.秋天的早晨花草上经常会出现露珠,露的形成是熔化现象,需要吸热
D.冬天的早晨地面上经常会出现白霜,霜的形成是凝固现象,需要吸热
【能力培优练】
1. (2024秋•杭州期末)下列关于温度计和体温计的说法中,正确的是( )
A.在测量热水温度的过程中,温度计内液体的温度不变
B.液体温度计的原理是液体的热胀冷缩
C.在测量液体温度时,待温度计内的液柱稳定后取出读数
D.体温计和实验室用温度计的量程和最小刻度均相同
2. (2025春•温州期末)下列是衣服的四种晾晒方式,其中最容易晾干的是( )
A. B.
C. D.
3. (2025秋•拱墅区校级期中)科学以自然界的各种现象为研究对象,要准确而严密地解释一些科学现象,必须进行测量。根据信息回答下面小题。
将一支普通温度计和一支体温计放在窗台同一位置,记录从早到晚一天中温度计示数T随时间t变化的图像如图(实线表示普通温度计,虚线表示体温计),可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. (2025春•镇海区期末)某兴趣小组以甲、乙、丙三个相同的小烧杯盛等量的水,在同一环境下以相同的热源同时加热,如图所示,甲杯为隔酒精加热,乙杯为隔水加热,丙杯为隔油加热,加热一段时间后,测得小烧杯外大烧杯中物质的温度已处于一稳定值,关于此时小烧杯中水的说法正确的( )
A.甲、乙、丙温度均相同,但只有乙、丙中水沸腾
B.甲、乙、丙温度均相同,但只有丙中水沸腾
C.三杯水温度是t甲<t乙=t丙,只有乙、丙中水沸腾
D.三杯水温度是t甲<t乙=t丙,只有丙中水沸腾
5. (2025春•鄞州区期末)如图是某同学,若将图丙的水继续加热2分钟,则水温将是( )
A.96℃ B.98℃ C.99℃ D.100℃
6. (2025春•吴兴区期末)小兴在做海波熔化实验,测定并绘制了加热过程中海波的温度随时间的变化图象,如图所示。结合实验和图像判断,以下说法正确的是( )
A.在BC段吸收热量但温度保持不变
B.在BC段已全部变成液态
C.在熔化过程中先变软再变成液体
D.熔化用时12分钟
7. (2025春•杭州月考)小明正在进行“探究水的沸腾”实验。当水沸腾时,烧杯中产生大量气泡,沸腾时的情景如图 (选填“A”或“B”)所示;小明前后绘制了两次水沸腾时的温度﹣﹣时间图象,得到了a、b两种不同图象,其原因是 。
8. (2025•宁波模拟)如图甲所示,大雪后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,加快路面冰的熔化,确保行人和车辆的出行安全。为了探究其科学原理,某同学做了一组关于冰熔化的实验,实验装置如图乙所示。
(1)实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是 ℃。
(2)该同学取适量碎冰进行加热,记录数据并绘制得到图丁所示的A曲线。由此可知,冰在熔化过程中内能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)完成上述实验后,他另取两份用不同浓度的盐水制成的碎“盐冰”,用相同的热源再次加热,记录数据并绘制得到图丁所示的B、C曲线。由此可知,加入盐后,冰的熔点将会 (填“升高”“降低”或“不变”)。
9. (2025春•余姚市期末)图甲为某物质的熔化图像,根据图像可知:
(1)根据甲图可知,该物质属于 (填“晶体”或“非晶体”),该物质熔化的过程持续了 min,第15min时该物质处于 态。
(2)若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙),则试管内水的质量会 ,冰水混合物的温度会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
10. (2025秋•浙江期中)以下为某校学生进行“温度计发展史”的项目化学习的部分片段,通过查阅资料整理了温度计发展史。请完成下列问题:
(1)上图的气体温度计,当环境温度降低时,管中水柱液面将 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
(2)在相同的受热条件下,将两个形状、厚度相同的铜片和铁片焊在一起就可制成上图中的固体温度计。已知铜的膨胀程度比铁大,当温度升高时,指针会偏向侧 (选填“A”或“B”)。
(3)如图甲是小科制作的一个简易液体温度计。使用时发现该温度计管中液柱移动不明显,导致示数不够精确,对此请你提出一条改进建议 。
(4)产品评价:已图与庚图为不同小组上交的两种类型的温度计设计,常温下,空气受热膨胀的能力大于水、请对比分析这两种设计在提高测量精度上的优点: 。
11. (2025秋•杭州校级期中)科学小组开展了“自制温度计”的项目化学习。
【知识储备】1593年,伽利略发明了第一支温度计,以被水封住的空气作为测温物质(如图)。若伽利略发明的温度计玻璃管中水柱上升,说明温度在 (填“升高”“不变”或“下降”)。
【项目任务】自制温度计,并用于温度测量。
【项目准备】基础材料:塑料瓶、吸管、水、橡皮泥、刻度尺、记号笔。
【评价量规】表中为部分评价指标。
评价指标
优秀
合格
待改进
装置结构
结构完整,能较为直观地显示温度变化
结构完整
结构密闭性较差,无法显示温度变化
最小刻度
达到1℃
达到5℃
达到10℃
【项目制作】小组同学使用水进行温度计的制作,再对组装好的自制温度计标记刻度。
①标注100℃刻度:将自制温度计置于沸水中,待液柱稳定后在硬卡纸上标出刻度。
②标注0℃刻度: ,待液柱稳定后在硬卡纸上标出刻度。
③量出0℃和100℃的距离是20cm,在0℃和100℃之间进行40等分,标定剩余刻度。
【展示交流】小组展示时发现,用同种材料制成的温度计,放入相同温度的水中,液面上升的速度和最终液柱高度都不同(如图所示,液柱高度:甲<乙<丙),试分析造成这种现象的原因: 。
【项目评价】根据评价表,甲温度计的最小刻度这一指标被评为“合格”。为使其达到“优秀”水平,请你对该温度计提出合理的改进建议: 。
12. (2025春•宁波期末)沸腾是常见的生活现象,其中蕴含着丰富的科学道理。
(1)图甲是“观察水沸腾”实验的两套装置图,更合适的装置是 (选填字母)。
(2)小科同学在对水加热时,当水温上升到90℃后,每隔1min记一次温度计的示数直至沸腾一段时间,记录的数据如表所示。请根据记录,在图乙中画出水的温度随时间变化的曲线图象。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
水温/℃
90
93
95
96
97
97.5
98
98.5
99
99
99
(3)在加热过程中,为了缩短时间,将烧杯中的水倒掉一部分继续加热,直至水沸腾。以下是其加热过程的温度随时间变化的图象,正确的是 。
A.B.C.D.
13. (2025春•黄岩区期末)小黄利用图甲中的电热水壶探究水在沸腾前后温度变化的特点,将两组实验数据分别绘制出温度随时间变化的图像,如图乙中的a和b所示。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
(1)除了图甲中所示的实验器材,还需要一个重要的测量仪器是 。
(2)实验时,当出现 现象时,就表明水沸腾了。
(3)由图乙所示,两次实验所用的初始水温不同,但加热至沸腾所需时间相同,请分析可能的原因 。
(4)由丙可知,实验中应选用测温物质为 的温度计。
14. (2025春•椒江区期末)自制冰袋,制得的盐水冰凝固点低于0℃。小科对此进行研究。
【实验步骤】
步骤一:利用食盐、蒸馏水配制5%、10%、15%的盐水;
步骤二:取三支相同的试管,分别加入等量上述溶液,插入温度计,记录此时温度计的示数;
步骤三:将三支试管同时放入冰箱冷冻室内,每隔相同时间记录一次温度计示数,并观察试管中液体状态的变化,制得不同浓度的盐水冰。
根据记录的数据,绘制出三条温度变化曲线,如图所示。
(1)小科进行以上实验基于的猜想是 。
(2)由图可知,10%盐水的凝固点是 。
(3)图中曲线③,第30分钟时,物质处于 状态。
(4)小科又选用了蔗糖、酒精进行实验也得出上述类似规律。在制作果酱时,可以适当 (选填“增加”或“减少”)蔗糖的用量,避免果酱在冷冻时出现小冰晶,而影响口感。
15. (2025春•南浔区期末)人们都说:“被100℃的水蒸气烫伤,要比被100℃的热水烫伤严重得多”。对此,小科设计了以下实验验证:
①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中,液面如图甲所示位置,标记为A。
②向杯中插入导管,将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中(水蒸气全部被吸收),发现杯中水面明显上升。
③一段时间后,停止通入水蒸气,移出导管后,杯中液面位置如图乙所示,标记为B,再测出此时杯中水的温度为t2,比较发现t2高于t1。
(1)杯中水面上升是通入的水蒸气发生 (填物态变化名称)的结果。
(2)小华认为小科的实验还不足以证明他的观点,小华的改进步骤如下:
①再取一个相同的保温杯,在保温杯中倒入与第一个保温杯中质量相同,温度为t1的冷水。
②然后向杯中倒入100℃的沸水直至B处。
③摇匀后测出此时保温杯中的水温为t3,若t3低于 (选填“t1”或“t2”),则可以说明“被100的水蒸气烫伤更严重”是因为100℃的水蒸气变成100℃的热水时,还会 热量。
(3)为了防止在开盖时被水蒸气烫伤,你认为下列开盖方法最安全的是 。
A.B.C.
16. (2024春•海曙区期中)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图像,下列说法正确的是( )
A.在t=2min时,该物质处于固液共存状态
B.在BC段,该物质不吸热
C.该物质的凝固点是45℃
D.该物质熔化过程共持续了6min
【链接中考】
17. 用相同的加热装置对a、b、c三杯液态物质加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,其中a、c质量相等。下列对图像的分析正确的是( )
A.加热t1时间后,a物质吸收的热量多于b物质
B.物质b的比热容小于物质c的比热容
C.物质a的沸点和比热都大于物质c
D.若a、b是同种物质,则b的质量大于a
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