内容正文:
专题03 物质的特性
内容导航
01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学,以考向定标
02 知识重构 → 系统讲解核心知识,重构整合形成体系
脉络重构:快速扫描高频考点,定位薄区
典例破题:精选例题,呈现思路点拨+规范解答+方法提炼
巩固提升:趁热打铁练一练,强化巩固所学
03综合通关 → 综合演练,梯度设题;查漏补缺,闭环收官
04错题留痕 → 预留固定区域,记录错题题号、错因与正解
常考考点
命题风向
1. 质量的测量
2. 密度的测量与计算
3. 热量
4. 物态变化
5. 物理变化与化学变化
1. 掌握质量测量的方法,托盘天平的使用以及问题出现时的解决方案
2. 掌握密度计算,通过计算公式求解质量,体积等
3. 热量通常和内能在一起考察,也是考察频率极高的考点
4. 物态变化的内容,考察吸放热,物态的转化都是很好的部分
5.物理变化和化学变化考察的就极为基础了
考情解码:质量和密度的测量对于考试来说时非常重要的一部分,难度系数不大,但是不可或缺,对于中考可能考察估测题,物理变化和化学变化认真理解即可
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讲
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知识点一 质量和密度
【课标要求】掌握质量测量的方式,了解密度的计算
一.质量
1.感受物质的存在:自然界中存在着空气、水、木材、矿物、天然气等各式各样的物质,人类也提炼或制造出食盐、纸张、钢铁、塑料、玻璃等物质。这些物质占有空间,因此,我们能感觉到它们的存在。
2.描述物质的多少:我们身边的物体,尽管形态各异,但都是由物质组成的。组成物体的物质有多有少,一大袋苹果含有的物质要比一小袋苹果多。生产、生活中经常需要知道物质的多少,比如这个月家里需要买多少米。我国人民很早就用杆秤来测量物质的多少。
3:质量的定义:物体含有物质的多少叫作质量,通常用字母m表示。质量的基本单位是千克,符号是kg。常用的比千克大的单位有吨(t)比千克小的单位有克(g)、毫克(mg)等。
4:质量的换算:1吨=1000公斤 1公斤=1000克 1克=1000毫克
一.托盘天平的使用方法
1.托盘天平的构造
2.称量原理:左盘中的质量等于右盘中的质量加上游码读数。
3.称量实验操作步骤:
(1)放平:将天平放在水平工作台面上,并将标尺朝向自己,调节底座下面的螺钉,使底座水平.
(2)调零:用镊子将游码归零,不要用手碰触哦!
(3)调平:在使用前调解平衡螺母,使指计位于分度盘的中心位置,即横梁处于水平位置这个过程。“左偏右调,右偏左调”。调平结束,严禁再次调节平衡螺母
(4)左物右码:将物体放在左侧托盘中,在右侧托盘中加减砝码。
(5)读数:通过加减砝码和改变游码,使指计再次指向刻度盘的中心位置读数并记录数据。
(6)整理:称量完毕,用镊子将砝码逐个放回砝码盒内。
4注意事项:
(1)在称量的过程中,无论是加减砝码,还是移动游码,都需要用镊子来进行操作,禁止用手去触碰。
(2)在加减砝码时,从大到小,依次改变。
(3)如果最小的砝码放入托盘中依旧不能使其平衡,就需要调节游码。
二.托盘天平问题分析
1.游码初始未归零:初始游码未归零意味着左盘比右盘重了一点,后期称量操作基本没有误差。
2.右物左码问题:右物左码的话,砝码重等于物重加游码重。
3.砝码磨损:砝码磨损,相当于变轻了,物重等于砝码加游码,那测量值高于真实值。
4.砝码生锈:砝码生锈,相当于变重了,物重等于砝码加游码,那测量值低于真实值。
一.密度
1.定义:单位体积物质的质量,叫做这种物质的密度。
2.密度的计算:密度=质量/体积
3.密度的公式:ρ=,ρ表示密度,m表示质量,V表示体积。
4.单位:千克每立方米,符号是kg/m3;或克每立方厘米,符号是g/cm3;
换算关系:1克/厘米3=1000千克/米3。
5. 注意:
(1)密度是物质的一种特性,其大小与质量和体积无关。
(2)固体、液体用去一部分后,质量和体积同比例变化,密度不变;
(3)气体具有充满整个空间的性质,用去一部分后体积不变。因此,密闭容器内的气体用掉一部分后密度变小。
6.相关计算:
(1)计算质量:对于一些质量太大,无法用仪器直接测出的物体,可以通过查得或测得该物体的密度和体积;然后利用公式m=ρV求解质量。
(2)计算体积:对于一些不便直接测量体积的物体,可以先测出其质量,然后从密度表查出该物质的密度,然后利用公式V=m/ρ求解体积。
(3)检验物质:由于只通过密度鉴别物质并不完全可靠,因此要想知道一个物体到底是由什么物质组成的,还要根据其他一些特性
二.密度测量的实验
1.测固体(如形状不规则小石块)的密度:
①用调好的天平测出石块的质量m; ②在量筒内倒入适量的水,测出水的体积V1;
③将石块放入量筒中,读出水面到达刻度V2; ④石块的密度:ρ==。
2.测量液体(如盐水)的密度:
①用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量m1; ②将部分盐水倒入量筒,测出盐水的体积V;
③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2; ④计算液体密度:ρ==。
【典例破题1】将金块加工为如图所示的纯金饰品,加工过程中存在一定的损耗。以下过程会使饰品质量小于金块的是( )
A.将黄金加热熔化为液态 B.液态黄金倒入模具降温
C.捶打黄金,改变其形状 D.磋磨黄金,使其更光滑
【答案】D
【解析】物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都无关系。
A.将黄金加热熔化为液态,金的状态发生了改变,质量不变,故A不符合题意;
B.液态黄金倒入模具降温,金的状态发生了改变,质量不变,故B不符合题意;
C.捶打黄金,改变其形状,金的形状发生了改变,质量不变,故C不符合题意;
D.磋磨黄金,使其更光滑,会有碎屑被磨掉,质量会减小,故D符合题意。
故选D。
【巩固提升1】今年元旦,小宁看到家里有包压缩饼干,其外包装上的标签如图甲所示。在学习了天平的使用后,他将这包饼干带到实验室里用天平进行称量,天平平衡后示数如图乙所示。下列有关说法正确的是()
A.标签中的“净含量”指的是物质的体积
B.该饼干的净含量符合标签说明
C.拆开包装袋,发现饼干外观无异常,小宁认为可以继续食用
D.称量前,若发现指针的位置指在分度盘的中央刻度线的左侧,要使横梁平衡,应向右调节平衡螺母
【答案】D
【解析】A.标签中的“净含量”指的是物质的质量,故A错误;
B.由图乙可知,饼干的质量等于砝码的质量与游码对应刻度之和,所以饼干的质量
标签上净含量为38克,所以该饼干的净含量不符合标签说明,故B错误;
C.标签上生产日期为2020年12月12日,保质期为12个月,所以保质日期截止到2021年12月12日,到今年元旦已经过期,所以不能食用,故C错误;
D.称量前,若发现指针的位置指在分度盘的中央刻度线的左侧,根据“左偏右调、右偏左调”可知,要使横梁乎衡,应向右调节平衡螺母,故D正确。
故选D。
【巩固提升2】小明通过如图所示的实验测量牛奶的密度,下列相关说法中正确的是( )
A.调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央红线的左侧,此时应向左移动平衡螺母
B.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果会偏小
C.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果发生偏差的原因是牛奶质量的测量值偏小
D.为了更加准确地测量牛奶的密度,图中合理的实验顺序为乙→丙→甲
【答案】D
【解析】A.调节天平横梁平衡时,指针偏左,表示右侧偏高,应向右移动平衡螺母,故A错误;
B.按甲、乙、丙的顺序进行实验,当将烧杯中的液体全部倒入量筒中时,有残留,在质量一定时,测得的体积偏小,由得,测量结果会偏大,故B错误;
C.按甲、乙、丙的顺序进行实验,甲、乙的质量差是烧杯中牛奶的质量,质量的测量是准确的,当将烧杯中的液体全部倒入量筒中时,有残留,体积的测量值偏小,故C错误;
D.为了更加准确地测量牛奶的密度,图中合理的实验顺序为乙→丙→甲,最后测量杯和剩余牛奶的总质量,不用考虑残留的问题,故D正确。
故选D。
知识点二 物态变化
【课标要求】掌握内能与热量,物态变化的关系
一.物质的三态与热量
1.物质的三态:物质能呈现出固态、液态、气态三种不同的状态。例如,在常温下瓶里的水是液态,把瓶放到冰箱里,瓶内的水会结成冰;把瓶加热,瓶内的水会很快变成为水蒸气。
2.固体的体积与形状:固体总有一定的体积和形状,即使放在不同的容器里,它的形状也不会改变。构成固体的粒子排列非常紧密,每个粒子都处在某一固定位置上,所以固体具有固定的形状和体积。
3.晶体与非晶体: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。
4.液体的体积与形状:液体具有一定的体积,但没有一定的形状。没有容器盛放的液体会向四周铺展开来,但其体积不会发生变化。液体的形状由盛放它的容器形状决定,构成液体的粒子也是紧密地排列着,但这些粒子可以移动。正如你手中拿着的一把小玻璃珠,每颗玻璃珠都是可以移动的。因为液体中的粒子可以移动,所以液体没有一定的形状。
5.气体的体积与分布:气体很容易改变体积,如果将气体充人一个密封的容器中,气体很快就会充满整个容器。我们呼吸时,吸入的空气充满肺部。构成气体的每一个粒子都会向各个方向运动,气体中的粒子可以到达容器中的任何位置:能充满提供给它们的所有空间。因此气体没有一定的形状和体积。
二.热量
1.热能定义:将小烧杯放到大烧杯内的水中时,通过接触使温度高的热水放出能而降低温度,温度低的冷水吸收能而升高温度,这些放出或吸收的能即是热能。
2.热量的概念:物体吸收或放出热的多少叫作热量,用符号Q表示。一定质量的某种物质,吸收(或放出)热量的多少跟温度升高(或降低)的多少有关。温度升高(或降低)越多,吸收(或放出)热量越多。
3.热量的单位:焦耳,简称焦,符号J。比焦大的单位还有千焦(kJ),1千焦=1000焦。
温度高的物体
温度低的物体
【注意】
(1)热量表示热传递过程中放出或吸收了多少热,表示的是一个能量转化的量度。
(2)热量是转化能量多少的表示,不能说物体热量,温度高热量大。
4.物体吸收或放出的热量与什么有关
(1)相同质量的冷水和温水用相同方式加热,温水更容易沸腾,这说明温度变化的越大,吸收的热量越多。
(2)相同温度不同质量的水用相同的方式加热,质量少的更容易沸腾,这说明质量越大,吸收的热量越多
(3)取等质量,等温度的水和酒精,相同方式加热,发现酒精温度上升的更快,这说明不同的物质升高相同温度,吸收的热量不同。
三.融化与凝固
1.自然界中的物态变化:寒冬腊月,滴水成冰;春暖花开,冰雪消融。从大自然的这些景象中我们发现,水可以由固态变成液态,也可以由液态变成固态。 夏天,从冰箱里拿出的小冰块很快就会变成水,再过一会儿水不见了,变成了看不见的水蒸气。冬天湖水表面会结冰。
2.物态变化的定义:随着温度的变化物质会在固态、液态、气态三种状态之间变化,这种变化叫作物态变化。
3.融化与凝固:物质从固态变成液态的过程叫作熔化,从液态变成固态的过程叫作凝固。
冰熔化过程中,固态和液态是分明的,未熔化的冰仍然坚硬;而石蜡熔化过程中却是先变软再变成液体。那么,物质的熔化和凝固需要什么条件?不同的物质熔化和凝固的规律一样吗?
4.晶体与非晶体的特点:在对多种固体熔化过程进行深入研究后,人们发现了两类固体:一类固体就是像海波那样,在熔化过程中不断吸热,温度却保持不变,有固定的熔化温度,这类固体是晶体;另一类固体像松香那样,在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就会不断地上升,没有固定的熔化温度,这类固体是非晶体。
5.熔点的定义:晶体熔化时的温度叫作熔点。不同的晶体熔点不同熔点是物质的一种特性。
6.凝固点的定义:液体凝固时要放出热量。晶体在凝固的过程中,温度保持不变,这个温度叫作凝固点。同一种晶体的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有固定的凝固温度。
四.汽化与液化
1.自然界的蒸发现象:用湿布擦过的桌面很快就干了,洒在地面上的水一会儿就不见了,挂在晾衣竿上的湿衣服会变干。桌面上、地面上、衣服上的这些水去哪里了?其实这些水并没有消失,只是变成了水蒸气散逸到空气中去了。
2.汽化与液化:从实验中我们可以看到,塑料袋中的液态酒精受热变成了气态酒精气态酒精降温又变成了液态酒精。说明物质可以在液态和气态间转化。
(1)物质从液态变为气态的过程叫作汽化
(2)从气态变为液态的过程叫作液化。
3.影响汽化的因素:洗好的衣服用衣架挂起来,放在通风处的阳光下晾晒,会干得快。大量事实表明,液体蒸发的快慢跟液体的表面积、液体的温度,以及液面上方空气流动的快慢等有关。液体表面积越大、温度越高、表面上方空气流动越快,蒸发就越快。
4.蒸发的微观示意:从分子的运动来看,液体内大量分子总在不停地运动,其中有些分子运动的速度较大。当这些分子处于液体表面时,就容易克服其他分子对它们的引力,脱离液体进入空气中,这个过程就是蒸发。蒸发只发生在液体的表面。
5.蒸发的应用:实验表明,液体蒸发时,需要吸收热量,从而导致自身和周围物体的温度降低。例如,湿的身体,风一吹会感到特别凉。在手臂上擦酒精,皮肤有凉爽的感觉,如果再对着酒精吹一口气,会更凉爽。人发高烧时,医生有时会在病人的额头放一块湿毛巾,利用水吸热来降温。这种降温方式常被称为“物理降温”。
6.沸腾的条件:实验表明,水在一定的温度下会发生沸腾。水在沸腾后继续加热时一方面水面的蒸发十分急剧,另一方面水内部形成了大量的气泡,气泡内充满了水蒸气。气泡上升到水面后破裂,将里面的水蒸气释放出来。虽然这时水继续从外界吸热,但温度却保持不变。可见,沸腾是在一定温度下在液体的表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。
7.沸腾与蒸发的区别:从分子运动的观点看,液体沸腾时,不但处于液面的速度较大的分子要脱离液体表面跑到空气中,而且处于液体内部气泡壁上速度较大的分子也要脱离气泡壁跑到气泡中,所以,沸腾是比蒸发剧烈得多的汽化现象。
8.沸点:液体沸腾时的温度叫作沸点。沸点也是物质的一种特性。不同的液体,沸点不同。
9.汽化的应用:不同的液体具有不同的沸点,这一特性在工业生产中有着重要的应用。例如,炼油中采用的分馏技术,就是利用原油中各种物质的沸点高低不同,使它们在不同温度下沸腾,而将它们分离出来的。
低沸点物质在实际生活中有特殊的用途。在体育比赛中,我们经常看到运动员受伤时,医生对着受伤部位喷射一种药液。这种药液其实是沸点只有-0.5 ℃的丁烷。药液喷到运动员皮肤上迅速汽化,从皮肤上吸收了大量的热量,从而使受伤部位表皮组织骤然变冷而暂时失去痛感。
10.自然界中的液化现象:冬季,当门窗紧闭一段时间后,教室玻璃窗内侧会出现一层水雾,变得模糊不清,这是教室里空气中的水蒸气在玻璃上发生液化而形成的。冬天还可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气液化凝结成的小水珠。清晨,路边花草上的小水滴是空气中的水蒸气凝结而成的。
11.液化的条件:实验表明,所有气体在温度降到足够低时,都会液化成液体。但通过降温使气体液化的方法有一定的局限性。在一定的温度下,用压缩体积的方法也可以使气体液化。
12.液化吸放热现象:与液体的汽化相反,气体液化时会放出热量。
13.汽化与液化的应用:
(1)人们通过在常温下压缩体积,将丁烷气体液化后储存在气体打火机里,将石油气液化后储存在钢罐里。
(2)在运载火箭中,同时采用降温和压缩体积两种方法将氧气和氢气液化储存在箭体里。汽化吸热、液化放热的规律在生产和生活中有着重要的应用。卫星在太空中飞行,向阳面的一侧和背阳面的一侧的温度差有250 ℃左右。为了使卫星内部的温度控制在一定的范围内,以保护卫星内部的电子设备,科学家发明了一种热管。热管的结构如图所示,在金属外壳内衬垫一层多孔材料的吸液芯,吸液芯中充以酒精或其他液体,中心是气腔。当管的一端受热时,热端吸液芯内的液体吸热汽化,蒸气沿气腔跑到冷端,在冷端放热液化后,又顺着吸液芯回到热端,如此循环往复。卫星就是利用热管将热从向阳面一侧“搬”到背阳面一侧,将两侧的温度都控制在一定范围之内。
五.升华与凝华
1.升华与凝华:物体从固态直接变成气态的过程叫作升华,从气态直接变成固态的过程叫作凝华。
2.微观解释:用分子运动的观点看,升华是固态物质表面的分子克服其他分子对它的引力进入空气中的过程,而凝华则是气体分子碰到固态物质的表面,并被固态物质分子的引力所束缚的过程。
3.吸放热及应用:物质升华时要吸收热量,凝华时要放出热量。人们常利用升华吸热的特性来降低物体的温度。例如,干冰是将二氧化碳气体进行压缩、冷却而成的,温度要到-78.5 ℃以下。一些餐厅会使用干冰来给冰激凌等食物降温、保鲜。干冰粉末升华会吸收空气中大量的热,致使空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气迅速液化呈雾状。利用干冰的升华吸热,还可以在舞台上制造云雾缭绕的景象。
【典例破题1】下列物质中都是晶体的是( )
A.萘、冰、石英 B.冰、石英、玻璃 C.铁、食盐、松香 D.金、海波、石蜡
【答案】A
【解析】A.萘、冰、石英熔化时有固定的熔化温度,所以都是晶体,故A符合题意;
B.冰、石英、玻璃中玻璃属于非晶体,故B不符合题意;
C.铁、食盐、松香中松香属于非晶体,故C不符合题意;
D.金、海波、石蜡中石蜡属于非晶体,故D不符合题意。
故选A。
【巩固提升1】下列事实中,能说明物体吸收热量的多少跟物质种类有关的是( )
A.质量不等的两块铜吸收相同的热量,它们升高的温度不相等
B.质量相等的两块铜温度分别升高5℃和10℃,它们吸收的热量不相等
C.质量相等的水和煤油都吸收相同的热量,它们升高的温度不相等
D.质量相等的水和冰温度都升高10℃,它们吸收的热量不相等
【答案】C
【解析】A.质量不等的两块铜,吸收的热量相同,它们升高的温度不相等,物质的种类相同,不能说明物质吸收的热量跟物质种类有关,故A不符合题意;
B.质量相同的两块铜升高的温度不同,吸收的热量就不同,物质的种类相同,不能说明物质吸收的热量跟物质种类有关,故B不符合题意;
C.质量相等的水和煤油都吸收相同的热量,它们升高的温度不相等,物质的种类不同,能说明物质吸收的热量跟物质种类有关。故C符合题意;
D.质量相等的水和冰温度都升高10℃,水和冰属于同种物质,状态不同,不能说明物质吸收的热量跟物质的种类有关。故D不符合题意。
故选C
【巩固提升2】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
【答案】C
【解析】A.由熔化图象可知该物质是晶体,从3min开始熔化,到6min结束,故在t=2min时,该物质处于固态,故A错误;
B.在BC段处于熔化过程,该物质熔化不断吸热,但温度不变,故B错误;
C.该物质的凝固时的温度是45℃,凝固点为45℃,故C正确;
D.该物质从3min开始熔化,到6min熔化结束,该 物质凝固过程持续了3min,故D错误。
故选C。
【典例破题1】为探究液体加热过程中温度变化规律,小明用同一热源对a、b两杯液体进行加热,根据测量数据绘制成“液体温度随时间变化规律图”,如图所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A.a、b两杯液体的沸点均为99℃ B.a、b两杯液体可能是同种液体
C.0到8分钟,a、b两杯液体吸收的热量相同 D.8到10分钟虽然继续加热但a、b不再吸热
【答案】D
【解析】A.液体沸腾时温度不变,该不变的温度就是沸点,由图可知,a、b两杯液体的沸点均为99℃,故A不符合题意;
B.a、b两杯液体的沸点相同,有可能是同种液体,故B不符合题意;
C.用同一热源加热时,加热时间相同,吸收的热量相同,因此0到8分钟,a、b两杯液体吸收的热量相同,故C不符合题意;
D.8到10分钟,液体处于沸腾状态,持续吸热,故D符合题意。
故选D。
【巩固提升1】“常满杯”是我国古代的一种饮器,杯中有用上等白玉做成的圆锥体。将其放在空气中,会不断有水滴产生,使杯常满,故此得名。下列说法中错误的是( )
A.杯中的水滴是空气在白玉上液化形成的 B.可以利用该杯子在缺少水源的荒野中自动“生”水
C.白玉温度比周围空气温度低时,才能有水滴产生 D.冬天与夏天相比,夏天杯中水滴产生得更快
【答案】A
【解析】A.由于“常满杯”是由上等白玉做成,此种物质的比热容较小,相同条件下温度变化显著,使空气中的水蒸气在上面液化形成小水滴,聚集在杯内,使杯子常满,A错误,故A符合题意;
B.在缺少水源的崇山峻岭中,空气中水蒸气可以液化成水,即自动“生”水,B正确,故B不符合题意;
C.只有当白玉的温度低于空气温度时,空气中的水蒸气才能在白玉表面液化,C正确,故C不符合题意;
D.夏天空气中的湿度较高,温度差较大,水滴产生较快,D正确,故D不符合题意。
故选A。
【巩固提升2】如图所示是拍自临安龙王山的雾淞,如同白雪。关于雾淞的形成,下列说法不正确的是( )
A.是下到树枝上的雨水凝固而成 B.在当地气温低于0摄氏度时形成
C.在水汽足且寒冷的夜晚形成 D.形成过程中会放出热量
【答案】A
【解析】雾凇是在地表的水蒸气遇到零摄氏度以下的温度,直接凝华成固体小冰晶,凝华需要放热;当地表气温低至0℃以下时,水蒸气直接凝结为固体小冰晶,即为雾凇,故A错误,符合题意,BCD正确,不符合题意。
故选A。
知识点三 物质的变化与性质
【课标要求】掌握化学变化与物理变化的区别,了解他们的性质
一.物质的变化
1.如何研究物质的变化:自然界中的物质都在不断发生变化,但物质的各种变化又各不相同,甚至有些变化难以觉察。因此,研究物质的变化,需要我们细致地观察与分析。
2.物理变化与化学变化:在物质的变化中,有些变化不会产生新的物质,我们称为物理变化;有些变化会产生新的物质,我们称为化学变化。
3.化学变化的实质:化学变化的实质是构成物质分子的原子重新进行组合,形成新的分子的过程。
二.物质的性质
1.物理性质:物质不需要发生化学变化就表现出来的性质称为物理性质。磁体具有吸引铁的性质,这种性质叫作磁性,如图所示在此过程中磁体没有发生化学变化,因此磁性是磁体的物理性质;如铜具有延展性,铜块能压成片、拉成丝,但铜这种物质没有改变,如图所示,因此延展性是铜的物理性质。
2.化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质称为化学性质。如图所示,氢气燃烧会生成水,因此可燃性是氢气的化学性质;如图所示,铁在空气中会生锈,铁锈是变化中生成的新物质,因此铁会生锈是铁的化学性质。物质的酸碱性、氧化性、稳定性等性质,都是物质的化学性质。
3.物质的结构决定其性质,物质的性质决定其用途:如酒精具有可燃性可用作燃料,石墨硬度小可制造铅笔芯,铜具有导电性可用作导线等。
一.温度对物质性质的影响
我们给冰块加热,冰块吸收热逐渐熔化成水。继续加热,水的温度不断升高,最后沸腾,水变成水蒸气,这是因为熔化和沸腾需要从外界吸收热。反之,高温的水蒸气冷却,水蒸气放出热,逐渐液化成水,甚至凝固成冰,这是因为物质液化和凝固时要放出热。
可见,当温度改变时,物质会发生物理变化,如物质的状态、密度等发生变化。
温度的变化除了会使物质发生物理变化,是否也会使物质发生化学变化?
加热硫酸铜晶体,蒸发皿内蓝色硫酸铜晶体变为白色无水硫酸铜,这个反应需要从外界吸收热。由此可知,加热会使物质发生化学变化。
往白色无水硫酸铜粉末中加水,温度升高,表示此反应会放出热。由此可知,化学变化常伴随着能的转化。
【典例破题1】手机芯片材料——硅晶圆的制作流程如图,其中发生化学变化的步骤是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【解析】A、加碳高温,有新物质硅生成,属于化学变化,故A正确;
B、熔化、直拉,只是状态和形状的变化,没有新物质生成,属于物理变化,故B错;
C、切断、切片,只是形状的改变,没有新物质生成,属于物理变化,故C错;
D、抛光,没有新物质生成,属于物理变化,故D错。故选A。
【巩固提升1】下列关于二氧化碳的用途只利用了其物理性质的是( )
A.二氧化碳参加绿色植物的光合作用可提高农作物产量
B.干冰能用于人工降雨
C.二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料
D.二氧化碳可用作灭火剂
【答案】B
【解析】A、二氧化碳参加绿色植物的光合作用有新物质生成,属于化学变化,利用了二氧化碳的化学性质,选项错误;
B、干冰能用于人工降雨是因为干冰易升华吸收热量,利用了二氧化碳的物理性质,选项正确;
C、二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料是因为二氧化碳能够与水反应生成碳酸,利用了二氧化碳的化学性质,选项错误;
D、二氧化碳可用作灭火剂是因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,利用了二氧化碳的化学性质,选项错误;
故选B。
【巩固提升2】为了探究影响物质溶解性大小的因素,某学习小组设计了如下实验,其中可以探究温度对物质溶解性大小影响因素的是( )
A.实验①和② B.实验②和③ C.实验①和④ D.实验①和③
【答案】A
【解析】A、对比实验①和②,只有水的温度这一个变量是不同的,其他条件均相同,可探究温度对物质溶解性大小的影响,故A正确;
B、对比实验②和③,变量是物质的种类,不能探究温度对物质溶解性大小的影响,只能探究不同物质在水中的溶解性大小,故B错误;
C、对比实验①和④,变量是溶剂的种类和溶剂的温度,因此无法探究温度对物质溶解性大小的影响,故C错误;
D、对比实验①和③,变量是物质的种类以及水的温度,因此不符合控制变量法,无法探究温度对物质溶解性大小的影响,故D错误。
故选A。
一、选择题
1.下列事例中,物体的质量发生了变化的是( )
A.烧杯中正在沸腾的水 B.从地球带到太空的食品
C.铁块熔化后铸成铁球 D.放在火上加热的铝锅
【答案】A
【解析】A.水沸腾时会发生汽化,部分水变成水蒸气跑掉了,烧杯内水的物质减少,所以质量变小,故A符合题意;
B.食品从地球带到太空,只是位置发生了改变。由于质量是物体本身的一种属性,不随位置的改变而改变,所以食品的质量不变,故B不符合题意;
C.铁块熔化后铸成铁球,只是物质的状态和形状发生了变化,物体的质量不随形状和状态的改变而改变,即铁块熔化后铸成铁球质量不变,故C不符合题意;
D.铝锅放在火上加热,只是温度发生了变化。因为质量不随温度的改变而改变,所以铝锅的质量不变,故D不符合题意。
故选A。
2.青海农村有“跳冒火”欢度元宵节的习俗。按照习俗,天黑前村民们在各自家门口每三四步堆放草堆,家家户户连成一串,待天黑时同时点燃,村民们便从连串燃烧的火堆上跳过,寓意消病去灾。下列过程中一定涉及化学变化的是( )
A.晒干麦草 B.堆成草堆 C.点燃麦草 D.跳过火堆
【答案】C
【解析】A.晒干麦草过程中没有生成新物质,属于物理变化,故A不符合题意;
B.堆成草堆过程中没有生成新物质,属于物理变化,故B不符合题意;
C.点燃麦草过程中发生燃烧,生成二氧化碳和水等新物质,属于化学变化,故C符合题意;
D.跳过火堆过程中没有生成新物质,属于物理变化,故D不符合题意。
故选C。
3.夏天,冰镇饮料放在空气中,外壁先出现许多小水珠,久置后小水珠消失。该过程中发生的物态变化是( )
A.先液化后汽化 B.先汽化后液化 C.先凝固后熔化 D.先熔化后凝固
【答案】A
【解析】冰镇饮料温度远低于室温,空气中的气态水蒸气遇到冷的饮料瓶外壁,放热变成液态小水珠,这个气态变液态的过程是液化;久置后,瓶外壁的液态小水珠吸热,变成气态水蒸气散发到空气中,这个液态变气态的过程是汽化,因此小水珠消失。整个过程是先液化后汽化,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.边防战士守卫在北疆极寒之地,他们脚踏冻土,双肩落雪,满脸冰霜,将青春与热血镌刻在祖国的边境线上,其中“霜”的形成发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.升华 D.凝华
【答案】D
【解析】在极寒的边疆地区,边防战士脸上的冰霜是由他们呼出的水蒸气遇冷直接凝华成固态冰晶形成的,故选D。
5.我国载人航天事业跻身世界前列。神舟二十号返回舱返回地球时,其表面包裹的部分烧蚀材料从固体直接变为气体,这个过程涉及的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.凝华
【答案】C
【解析】物质从固态直接变为气态的物态变化称为升华,题干中烧蚀材料的变化是从固体直接变为气体,这个过程涉及的物态变化是升华。
故小明通过如图所示的实验测量牛奶的密度,下列相关说法中正确的是( )
A.调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央红线的左侧,此时应向左移动平衡螺母
B.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果会偏小
C.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果发生偏差的原因是牛奶质量的测量值偏小
D.为了更加准确地测量牛奶的密度,图中合理的实验顺序为乙→丙→甲
【答案】D
【解析】A.调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘左侧,表示左侧偏重,应向右移动平衡螺母,故A错误;
BC.按甲、乙、丙的顺序进行实验,甲、乙的质量差是烧杯中牛奶的质量,质量的测量是准确的,当将烧杯中的液体全部倒入量筒中时,烧杯上有液体残留,在质量一定时,测得的体积偏小,由得,测量结果会偏大,故BC错误;
D.为了更加准确地测量牛奶的密度,图中合理的实验顺序为乙→丙→甲,最后测量杯和剩余牛奶的总质量,不用考虑残留的问题,故D正确。
故选D。
7.阳阳使用托盘天平测得烧杯和液体的总质量如图1,他发现此时右盘上有个螺母,取下砝码和烧杯后,右盘只留下这个螺母,发现天平静止如图2,则测得该烧杯和液体的总质量应( )
A.等于62.0g B.大于62.0g C.小于62.0g D.无法判断
【答案】A
【解析】由图2可知,当左盘不放物体,右盘放上螺母时,天平在水平位置平衡;测量过程中,左盘放物体,右盘放砝码与螺母,且游码移到2g位置时,天平在水平位置平衡,则烧杯和液体的总质量等于砝码的质量与游码示数之和,则测得该烧杯和液体的总质量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.红糖工坊古法制糖的步骤中,体现化学变化的是( )
A.压榨甘蔗得到甘蔗汁 B.加生石灰调节酸碱度
C.过滤甘蔗汁得到滤液 D.蒸发滤液得到红糖
【答案】B
【解析】A、压榨甘蔗的过程中,只是将甘蔗中的汁液通过物理挤压的方式分离出来,没有新物质生成,属于物理变化,错误;
B、生石灰是氧化钙(CaO),加入到溶液中后,氧化钙会与水反应生成氢氧化钙,有新物质氢氧化钙生成。氢氧化钙再与溶液中的酸性物质发生反应,调节溶液的酸碱度,整个过程中有新物质生成,属于化学变化,正确;
C、过滤是利用滤纸等将不溶性固体与液体分离的操作,在这个过程中,只是物质的状态发生了改变,没有新物质生成,属于物理变化,错误;
D、蒸发是通过加热使溶剂水变成水蒸气挥发掉,从而使红糖从溶液中结晶析出,只是物质的状态发生了变化,没有新物质生成,属于物理变化,错误。
9.优秀诗词是中国文化的瑰宝之一,在很多诗句中,涉及到了物态变化,下列分析不正确的是( )
A.“千里冰封,万里雪飘”——由水到冰属于凝固,其过程属于放热过程
B.“蒹葭苍苍,白露为霜”——露的形成属于液化,其过程属于放热过程
C.“床前明月光,疑是地上霜”——霜的形成属于凝华,其过程属于放热过程
D.“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”——雪的形成属于凝华,其过程属于吸热过程
【答案】D
【解析】A.由液态的水变成固态的冰,属于凝固现象,其过程属于放热过程;故A正确,不符合题意;
B.露的形成是气态的水蒸气变成液态的小水滴,属于液化现象,其过程属于放热过程,故B正确,不符合题意;
C.霜的形成是气态的水蒸气变成固态的小冰晶,属于凝华现象,其过程属于放热过程,故C正确,不符合题意;
D.雪的形成是气态的水蒸气变成固态的小冰晶,属于凝华现象,其过程属于放热过程,故D错误,符合题意。
故选D。
10.中印边境的查果拉哨所,海拔高达5300米。战士们在气温低、空气稀薄的恶劣环境下坚守边疆,煮好的饭菜经常半生不熟,出现这一现象的原因是( )
A.气压高,沸点高 B.气压高,沸点低
C.气压低,沸点高 D.气压低,沸点低
【答案】D
【解析】查果拉哨所海拔高度高,气温低、空气稀薄,气压低,沸点也低。液体就会在较低的温度下沸腾,液体一旦沸腾温度不会升高,所以不容易煮熟食物。
11.传统姜糖在制作中,需要放入容器中(如下图所示),并加热容器使溶液沸腾而除去水分,但姜糖不能在100℃及以上的温度下提取,应采用的方法是( )
A.微火加热使其沸腾 B.沸腾后马上停止加热
C.增加容器内的气压 D.降低容器内的气压
【答案】D
【解析】A.如果不降低气压,即使用微火加热,水的温度仍为100℃,并不能降温,方法不可行,故A不符合题意;
B.如果不降低气压,即使缩短加热沸腾时间,水的温度仍为100℃,并不能降温,方法不可行,故B不符合题意;
C.增加容器内气压,水的沸点会升高,高于100℃,方法不可行,故C不符合题意;
D.降低容器内气压,水的沸点也会降低,低于100℃,此方法是可行的,故D符合题意。
故选D。
12.在户外,小明用铝壶烧水,壶内水的流动情况如图所示。这是由于壶底中间部分的水温度升高时( )
A.密度变小,液体下沉 B.密度变小,液体上升
C.密度变大,液体下沉 D.密度变大,液体上升
【答案】B
【解析】壶底中间的水温度升高后,水受热体积膨胀,质量不变,根据密度公式,可得水的密度变小;密度更小的水会向上运动,周围温度低、密度更大的冷水下沉补充,这就是烧水时的热对流,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13.“泼水成冰”(如图)需要使用热水,泼出的热水变成水蒸气,在极寒的环境中水蒸气直接变成小冰晶,下列说法正确的是( )
A.热水变成水蒸气是汽化现象 B.水蒸气直接变成小冰晶是凝固现象
C.热水变成水蒸气需要放热 D.水蒸气直接变成小冰晶需要吸热
【答案】A
【解析】AC.热水变成水蒸气是汽化现象,需要吸热,故A正确,B错误;
BD.水蒸气变成小水晶是凝华现象,会放热,故CD错误。
故选A。
14.小科在做蒸发结晶实验时,观察到以下现象。其中涉及化学变化的是( )
A.蒸发皿中水分变少 B.蒸发皿上方有白雾
C.酒精灯火焰发光发热 D.大量晶体析出
【答案】C
【解析】A、蒸发皿中水分变少,是水的状态发生改变,没有生成新物质,属于物理变化;
B、蒸发皿上方有白雾,是水的状态发生改变,没有生成新物质,属于物理变化;
C、酒精灯火焰发光发热,是酒精燃烧生成了二氧化碳和水等新物质,属于化学变化;
D、大量晶体析出,是溶质的状态发生改变,没有生成新物质,属于物理变化。
15.物态变化在一年四季中随处可见,下列说法中正确的是( )
A.春天的早晨,空气中经常会出现大雾,这是汽化现象,需要放热
B.夏天吃冰棒时看到周围冒出“白气”,这是升华现象,需要吸热
C.秋天的早晨,花草上经常会出现露珠,这是液化现象,需要放热
D.冬天的早晨,地面上经常会出现白霜,这是凝固现象,需要吸热
【答案】C
【解析】A.春天的早晨空气中的大雾,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故A错误;
B.夏天吃冰棒时看到周围冒出“白气”,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故 B错误;
C.秋天的早晨花草上出现的露珠,是空气中的水蒸气液化而成的,液化放热,故C正确;
D.冬天的早晨地面上经常会出现白霜,霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶,凝华放热,故D错误。
故选C。
16.如图甲所示是金属镓,把10℃的固态镓放入图乙的装置进行加热,水的温度恒定为50℃,测得镓的温度随时间的变化图像如图丙,第8分钟时,镓已完全变成了液态,则( )
A.镓的熔点为30℃ B.镓的熔化时间为16min
C.由实验数据可以判断镓的沸点为50℃ D.镓在熔化的过程中不需要吸热
【答案】A
【解析】AB.由图丙知,镓在第2min至第6min温度保持不变,所以是熔化过程,持续了
此时温度为30℃,说明镓的熔点为30℃,故A符合题意,B不符合题意;
C.由题意知,给镓加热的水的温度为50℃,所以镓从10至50℃的过程中,都吸收热量,而温度达到50℃时,与水的温度相同,温度不再升高,但不能判断此时镓是否达到沸点温度,故C不符合题意;
D.镓在30℃熔化时,水的温度比30℃高,镓能够从水那么吸收热量而熔化,所以镓在熔化过程需要不停吸收热量,故D不符合题意。
故选A。
17.下列关于热现象的说法中,正确的是( )
A.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高液体沸点低
B.白炽灯泡用久了灯泡内壁会变黑,是因为钨丝发生了汽化和凝华
C.夏天从冰柜中拿出的矿泉水瓶,表面会先湿后干,其物态变化过程是先液化后汽化
D.探究“水的沸腾”实验中,撤去酒精灯后发现烧杯中的水继续沸腾了一会儿,说明水的沸腾有时不需要吸收热量
【答案】C
【解析】A.液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低,高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高,液体沸点高,故A错误;
B.白炽灯泡用久了灯泡内壁会变黑,是因为灯泡发光时温度升高,固态钨丝升华变成气态的钨蒸气,钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁时,凝华成固态钨附着在灯泡内壁上,故B错误;
C.从冰柜里取出的矿泉水瓶温度较低,空气中的水蒸气遇到冷的矿泉水瓶会液化为水珠,发生液化现象,然后小水珠又慢慢蒸发成空气中的水蒸气,发生汽化现象,所以物态变化过程是先液化后汽化,故C正确;
D.探究“水的沸腾”实验中,撤去酒精灯后发现烧杯中的水继续沸腾了一会儿,说明与烧杯接触的石棉网、铁圈等物体温度高于水的沸点,水仍能继续吸热,故D错误。
故选C。
18.“高压锅”已是很多家庭厨房里的常用炊具。它能更快地煮熟食物,主要原因是( )
A.减小锅内气压,降低锅内液体的沸点 B.减小锅内气压,提高锅内液体的沸点
C.增加锅内气压,降低锅内液体的沸点 D.增加锅内气压,提高锅内液体的沸点
【答案】D
【解析】高压锅密闭较好,使锅内的气压增大,液体的沸点会升高,可以更快地煮熟食物,故选D。
19.实验课上小宇用塑料矿泉水瓶进行了如图游戏:扭动瓶身,当瓶盖被瓶内的气体冲出时瓶内会出现________,此时发生的能量转化是________( )
A.白烟 内能变为机械能 B.白烟 机械能变为内能
C.白雾 内能变为机械能 D.白雾 机械能变为内能
【答案】C
【解析】当瓶盖被瓶内气体冲出时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴,形成白雾,而不是白烟(白烟是固体小颗粒,这里是小水滴,属于白雾)。瓶内气体对瓶盖做功,气体的内能转化为瓶盖的机械能,即内能变为机械能。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
20.将一支自制温度计放在冰水混合物中,玻璃管中液面对应刻度;再将它放入沸水中,液面上升到刻度处。如图所示,若用它来测某温水的温度时,液面对应刻度为,则温水的温度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】0℃对应刻度6cm,100℃对应刻度16cm,温度差100℃对应液柱长度差
因此1cm液柱代表的温度为
温水对应刻度10cm,相对于0℃的液柱高度差为
4cm液柱对应的温度为
因此温水温度为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
21.米粉是我们喜爱的特色小吃,当一碗热腾腾冒着“白气”的米粉端到餐桌时,瞬间鲜香味四溢,下列分析正确的是( )
A.冒着“白气”,说明分子间存在空隙 B.冒着“白气”,说明分子在不停地运动
C.鲜香味四溢,说明分子间有作用力 D.鲜香味四溢,说明分子在不停地运动
【答案】D
【解析】AB.碗里的水汽化成水蒸气,“白气”是水蒸气在上升过程中遇冷液化成小水滴,不能说明分子间存在空隙,也不能说明分子在不停地运动,故AC错误;
CD.鲜香味四溢,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,不能说明分子间有作用力,故C错误,D正确。
故选D。
22.下列选项中属于凝固现象的是( )
A.水烧开后,壶口冒出“白气” B.放在衣柜里的樟脑丸变小
C.隆冬季节,河面上结薄冰 D.湿衣服在太阳下被晒干
【答案】C
【解析】A.水烧开后,壶口冒出“白气”,“白气”是水蒸气遇冷液化而形成的,故A不符合题意;
B.放在衣柜里的樟脑丸变小,是樟脑丸直接由固态变成气态,属于升华现象,故B不符合题意;
C.河面结冰,是水由液态变为固态,是凝固现象,故C符合题意;
D.湿衣服在太阳下被晒干,是湿衣服中的水由液态变成气态,是汽化现象,故D不符合题意。
故选C。
23.如图甲是观察某物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像。以下说法不正确的是( )
A.该物质是晶体
B.第25min时该物质一定处于气态
C.该物质的凝固点为80℃ D.该物质第15min时的是固液共存状态
【答案】B
【解析】AC.如图该物质在熔化和凝固过程中保持80℃不变,有固定的熔点和凝固点,因此该物质为晶体,熔点和凝固点都为80℃,故AC正确,不符合题意;
BD.由图可知,在内物质处于熔化过程,因此该物质第15min时的是固液共存状态;第25min时,该物质熔化已经结束,且温度高于熔点,该物质处于液态,故B错误,符合题意;D正确,不符合题意。
故选B。
24.如图是走马灯内部结构图,中间的木棒作为转轴,叶轮固定在转轴上端,在缠绕在转轴中央的细铁丝上黏上剪纸。点燃蜡烛,加热空气,热空气上升,推动叶轮,在叶轮带动下转轴转动,此时叶轮和剪纸以相同的速度转动。下列说法错误的是( )
A.制作叶轮时,应考虑材料轻薄、易被推动
B.走马灯工作时,以叶轮为参照物,剪纸是运动的
C.点燃的蜡烛放在叶轮正下方,热空气上升推动叶轮转动
D.走马灯除顶部叶轮与外界相通外,灯体四个侧面应尽量密封
【答案】B
【解析】A.制作走马灯的叶轮时,选择叶轮材质轻、易被吹动的材料,这样蜡烛燃烧产生的热空气流动时更容易推动叶轮转动,故A正确,不符合题意;
B.走马灯工作时,剪纸固定在轮轴上,以轮轴为参照物,剪纸相对于轮轴的位置没有发生变化,所以剪纸是静止的,故B正确,不符合题意;
C.点燃的蜡烛放在叶轮正下方,使得蜡烛燃烧产生的热空气能够有效地上升,推动叶轮转动,从而带动走马灯转动,故C错误,符合题意;
D.走马灯除顶部叶轮与外界相通外,灯体四个侧面应尽量密封,减少热空气散失,使热空气集中向上流动, 从而更有力地推动叶轮转动,故D正确,不符合题意。
故选C。
25.上虞女儿红酒历史悠久,下列酿酒过程中只发生物理变化的是( )
A.“糖化”:将淀粉水解为葡萄糖
B.“发酵”:将葡萄糖转化为酒精
C.“蒸馏”:根据沸点不同分离得到白酒
D.“窖藏”:封存白酒产生具有醇厚香味的物质
【答案】C
【解析】A、淀粉水解为葡萄糖,有新物质生成,属于化学变化,故A错误;
B、葡萄糖转化为酒精,有新物质生成,属于化学变化,故B错误;
C、沸点是物质性质,根据沸点不同分离得到白酒,属于物理变化,故C正确;
D、窖藏过程中,酒中的有机物可能发生缓慢氧化、酯化等反应,生成新的香味物质(如酯类),有新物质产生,属于化学变化,故D错误。
故选C。
26.如图甲所示,架设两套完全相同的加热装置,两套装置的试管中分别装有少量等体积的M、N两种固态物质。它们用相同热源加热时温度随时间变化的图象如图乙所示。在16min内,M物质一部分从固体变为了液体,N物质始终是固体。根据图像分析,下列说法正确的是( )
A.oab为M物质的熔化图象,oa′b′为N物质的沸腾图象
B.在16~18min内,M物质处于固液共存状态,吸收热量
C.M物质肯定是晶体,N物质肯定是非晶体
D.M、N物质熔化过程都持续了10min
【答案】B
【解析】A.由图可知,M在10~20min内,吸热但温度不变,说明此时物质达到了熔点,正在熔化,处于固液共存状态,因此这种物质属于晶体,oab为M物质的熔化图像,在16min内N物质始终是固体,在a′b′内N物质正处于熔化过程,因此oa′b′不是N物质的沸腾图像,故A错误;
B.由图可知,在16~18min内,M物质正在熔化过程中,处于固液共存状态,持续吸收热量,故B正确;
C.从图象乙可以看出,M物质和N物质在熔化过程中都有一段温度保持不变的时间,所以M和N都是晶体,故C错误;
D.由图可知,M物质在10~20min处于熔化过程,因此熔化过程持续了10min,N物质在第26min不确定熔化是否结束,因此不能确定熔化时间,故D错误。
故选B。
27.将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞;再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,如图所示,下列分析正确的是( )
A.一直沸腾,浇上冷水时,停止沸腾
B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C.因没有继续加热,浇上冷水时,水不会沸腾
D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
【答案】D
【解析】将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,由于水不能继续吸热,所以水会停止沸腾;迅速塞上瓶塞,再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,这时瓶内水面上方气压减小,水的沸点降低,这时烧瓶内的水恢复沸腾。
故选D。
28.如图所示,国画描绘的美景中蕴含了丰富的物态变化知识。以下分析正确的是( )
A.图甲,湖面上厚厚的冰层是升华形成的 B.图乙,荷叶上晶莹的露珠是凝固形成的
C.图丙,山林间的缕缕薄雾是液化形成的 D.图丁,枝头上的奇景雾凇是熔化形成的
【答案】C
【解析】A.冰是水在低温下凝固形成的,故A错误;
B.露珠是水蒸气放热液化形成的,故B错误;
C.雾是小水珠,是水蒸气放热液化形成的,故C正确;
D.雾凇是水蒸气放热凝华形成的小冰晶,故D错误。
故选C。
29.绍兴老酒历史悠久,下列酿酒过程中只发生物理变化的是( )
A.“糖化”:将淀粉水解为葡萄糖
B.“发酵”:将葡萄糖转化为酒精
C.“蒸馏”:根据沸点不同分离得到白酒
D.“窖藏”:封存白酒产生具有醇厚香味的物质
【答案】C
【解析】A.“糖化”过程中淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖是新物质,属于化学变化,故错误;
B.“发酵”过程中葡萄糖转化为酒精,酒精是新物质,属于化学变化,故错误;
C.“蒸馏”过程中沸点不同分离混合物得到白酒,没有生成新物质,只发生物理变化,故正确;
D.“窖藏“过程中封存白酒转化成的具有醇厚香味的物质,有新物质生成,属于化学变化,故错误。
故选C。
30.吐鲁番常年高温少雨,当地使用坎儿井,大大减少了输水过程中水的蒸发。如图所示,坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成。下列关于坎儿井的说法错误的是 ( )
A.暗渠中风速较慢,可减慢水的蒸发
B.暗渠中温度比外界低,可减慢水的蒸发
C.竖井口的温度较周围要低是因为井中水蒸发吸热
D.明渠比暗渠更宽,与空气接触表面积大,使得水蒸发较慢
【答案】D
【解析】AB.暗渠在地下,暗渠中温度比外界低,可以降低水的温度,可以减慢水面空气的流速,从而减小水的蒸发,故AB正确,不符合题意;
C.由于井中水蒸发时会吸热,所以竖井口的温度较周围要低,故C正确,不符合题意;
D.明渠比暗渠更宽,与空气接触表面积大,加快了水的蒸发,故D错误,符合题意。
故选D。
31.室温恒定不变的情况下,有两支示数相同、规格相同且完好无损的温度计甲、乙。温度计甲保持表面干燥,将温度计乙的玻璃泡用浸透水的湿润棉花包裹(湿润棉花的温度与室温相同),如图所示,以下说法正确的是( )
A.温度计甲、乙的示数会一直相同
B.包裹温度计乙的湿润棉花中的水蒸发降温致冷,需要放热
C.温度计乙的示数会减小,原因是棉花中的水蒸发,需要吸热
D.如果用扇子扇温度计甲,只要有风,它的示数也会下降
【答案】C
【解析】ABC.温度计乙的玻璃泡用浸透水的湿润棉花包裹,由于蒸发吸热,使温度计的示数降低,故C正确,AB错误;
D.如果用扇子扇温度计甲,会使空气流动加快,但是液泡上没液体,没有蒸发,所以它的示数不会下降,故D错误。
故选C。
32.明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,小明就观察盐水状态、测出温度,并记录其温度随时间的变化情况,如图甲所示。接着小明又进行了另一个实验,将一个装有冰水混合物的试管放入装有盐冰水混合物的烧杯中,如图乙所示,此时烧杯周围气温为25℃。下列说法正确的是( )
A.甲图显示盐水的凝固点为-2℃,凝固过程用时20min
B.甲图中,10~20min内温度不变,所以盐水没有进行吸、放热
C.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,试管中的冰也开始熔化
D.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,烧杯外壁可能会出现小水珠
【答案】D
【解析】A.甲图显示盐水的凝固图像,凝固点为-2℃,凝固过程用时,故A错误;
B.甲图中10~20min为凝固过程,温度不变,但放出热量,故B错误;
C.乙图烧杯中的盐冰水混合物的温度低于0℃,试管中的冰水混合物的温度为0℃,试管中的冰因为没有达到熔点所以不会熔化,故C错误;
D.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,由于熔化过程要吸热,烧杯外壁会发现水珠,是因为烧杯外的水蒸气遇冷液化形成了小水珠,故D正确。
故选D。
33.阅读短文,回答下列问题。
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为60g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的。由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无须测算其单位体积的质量,只需知道其单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫物质的“面密度”。国家标准规定AO、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张的尺寸是841mm×594mm,A2纸张的尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为60g,其“面密度”记作___________(填字母)。
A.60g B.60g/m2 C.60g·m2 D.60g/m3
(2)同种材质做成的等厚纸张,A1的“面密度”___________(填“大于”“小于”或“等于”)A2的“面密度”。
(3)有一捆横截面积为2.5mm2、质量为89kg的铜丝,试计算该铜丝的“线密度”。(已知铜的密度为)
【答案】(1)B
(2)等于
(3)质量为89kg的铜丝的体积
这捆铜丝的长度
该铜丝的“线密度”
【解析】(1)纸张克重为60g,表示单位面积纸的质量为60g,即其“面密度”记作60g/m2。故选B。
(2)同种材质做成等厚纸张的密度相同,单位面积内纸的质量相等,即同种材质做成的等厚纸张的面密度相等。
(3)略
34.2025中国自行车运动骑游大会在安吉黄浦江源举行,为了使骑行达到高速,一般要求车身重量较轻而风阻较小。如表所示是制造自行车可选的材料。
材料
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
强度
强
较弱
较强
强
密度/kg·m-3
7.9×103
3.0×103
4.5×103
1.6×103
(1)若要求车身的材料强度高且轻便,则表中最理想的材料是 ___________。
(2)某品牌公路自行车所用铝合金部分的质量为12kg,请你计算所用铝合金材料体积为多少?
(3)若保持自行车的款式和外形不变,将所用的铝合金换为碳纤维材料,则自行车的质量变化了多少?
【答案】(1)碳纤维
(2)
(3)
【解析】(1)题目要求材料强度高且轻便,轻便即相同体积下质量更小,对应密度更小。从表格可知:只有锰钢和碳纤维满足强度高的要求,碳纤维密度远小于锰钢,更轻便,因此碳纤维是最理想材料。
(2)所用铝合金材料的体积
(3)使用碳纤维材料的质量
则自行车减小的质量
35.如图甲所示,体积为的平底圆柱形容器和一个质量为,体积为的铁球置于水平桌面上,容器厚度不计。容器内盛水时,容器和水的总质量与水的体积关系如图乙所示。
(1)由图乙可知,该容器的质量为______克;
(2)当容器盛满水时,容器和水的总质量是多少克?(写出计算过程)
(3)在容器盛满水后,将铁球轻轻放入容器,铁球静止后停在容器底部,此时容器的总质量是多少克?(写出计算过程)
【答案】(1)100
(2)
(3)
【解析】(1)由图乙可知,水的体积为零时,容器和水的总质量为100g,则该容器的质量为100g。
(2)当容器盛满水时,水的质量为
则容器和水的总质量为
(3)铁球排开水的质量为
则此时容器的总质量为
36.小明在厨房中发现:
(1)壶里的水烧开以后,壶嘴上方冒出一团团“白气”。这“白气”实质上是一些小水珠。小明仔细观察又发现:“白气”从喷出到消失要经历三个物理过程。
①靠近壶嘴的地方,我们什么也看不见。这是因为壶内水沸腾时产生了大量的水蒸气,在壶嘴附近由于温度比较_______,仍然保持气体状态;
②水蒸气离开壶嘴一段距离以后,________形成“白气”;(②③两题填物态变化名称)
③“白气”进一步上升,分散到干燥的空气中,发生_________现象,我们又什么也看不见了;
(2)冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前、后一瞬间会出现如图所示的两种情景,你可以确定_______是火焰熄灭前的图片。
【答案】(1) 高 液化 汽化
(2)乙
【解析】(1)壶里的水烧开以后,在壶嘴附近由于温度比较高,水蒸气不会液化,仍是气态,所以看不到“白气”;
水蒸气离开壶嘴一段距离以后,温度降低了,水蒸气液化,形成了小水珠,所以看到了“白气”;
“白气”进一步上升,发生汽化,又变成了水蒸气,我们又什么也看不见了。
(2)因为水蒸气遇冷时才易发生液化,所以在火焰熄灭前,炉子上方空气温度较高,液化现象不明显,我们所看到的“白气”较少,故可以确定乙是火焰熄灭前的图片。
37.“农夫山泉有点甜”是耳熟能详的广告语,如图所示是一瓶550mL的农夫山泉饮用天然水。(水的密度为,冰的密度为)
(1)这瓶矿泉水的质量是多少克______?(列式计算)
(2)将这瓶水放入冰箱,水凝固成冰后质量将______。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)水完全变成冰后,冰的体积是多少立方厘米______?(列式计算,保留整数)
【答案】(1)550克
(2)不变
(3)611立方厘米
【解析】(1)水的体积
水的密度
矿泉水的质量
(2)水凝固成冰时,所含物质的多少未改变,因此质量不变。
(3)水凝固成冰后质量不变,即
冰的密度
冰的体积
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专题03 物质的特性
内容导航
01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学,以考向定标
02 知识重构 → 系统讲解核心知识,重构整合形成体系
脉络重构:快速扫描高频考点,定位薄区
典例破题:精选例题,呈现思路点拨+规范解答+方法提炼
巩固提升:趁热打铁练一练,强化巩固所学
03综合通关 → 综合演练,梯度设题;查漏补缺,闭环收官
04错题留痕 → 预留固定区域,记录错题题号、错因与正解
常考考点
命题风向
1. 质量的测量
2. 密度的测量与计算
3. 热量
4. 物态变化
5. 物理变化与化学变化
1. 掌握质量测量的方法,托盘天平的使用以及问题出现时的解决方案
2. 掌握密度计算,通过计算公式求解质量,体积等
3. 热量通常和内能在一起考察,也是考察频率极高的考点
4. 物态变化的内容,考察吸放热,物态的转化都是很好的部分
5.物理变化和化学变化考察的就极为基础了
考情解码:质量和密度的测量对于考试来说时非常重要的一部分,难度系数不大,但是不可或缺,对于中考可能考察估测题,物理变化和化学变化认真理解即可
(
脉
|
络
|
重
|
构
)
(
考
|
点
|
精
|
讲
)
知识点一 质量和密度
【课标要求】掌握质量测量的方式,了解密度的计算
一.质量
1.感受物质的存在:自然界中存在着空气、水、木材、矿物、天然气等各式各样的物质,人类也提炼或制造出食盐、纸张、钢铁、塑料、玻璃等物质。这些物质占有空间,因此,我们能感觉到它们的存在。
2.描述物质的多少:我们身边的物体,尽管形态各异,但都是由物质组成的。组成物体的物质有多有少,一大袋苹果含有的物质要比一小袋苹果多。生产、生活中经常需要知道物质的多少,比如这个月家里需要买多少米。我国人民很早就用杆秤来测量物质的多少。
3:质量的定义:物体含有物质的多少叫作质量,通常用字母m表示。质量的基本单位是千克,符号是kg。常用的比千克大的单位有吨(t)比千克小的单位有克(g)、毫克(mg)等。
4:质量的换算:1吨=1000公斤 1公斤=1000克 1克=1000毫克
一.托盘天平的使用方法
1.托盘天平的构造
2.称量原理:左盘中的质量等于右盘中的质量加上游码读数。
3.称量实验操作步骤:
(1)放平:将天平放在水平工作台面上,并将标尺朝向自己,调节底座下面的螺钉,使底座水平.
(2)调零:用镊子将游码归零,不要用手碰触哦!
(3)调平:在使用前调解平衡螺母,使指计位于分度盘的中心位置,即横梁处于水平位置这个过程。“左偏右调,右偏左调”。调平结束,严禁再次调节平衡螺母
(4)左物右码:将物体放在左侧托盘中,在右侧托盘中加减砝码。
(5)读数:通过加减砝码和改变游码,使指计再次指向刻度盘的中心位置读数并记录数据。
(6)整理:称量完毕,用镊子将砝码逐个放回砝码盒内。
4注意事项:
(1)在称量的过程中,无论是加减砝码,还是移动游码,都需要用镊子来进行操作,禁止用手去触碰。
(2)在加减砝码时,从大到小,依次改变。
(3)如果最小的砝码放入托盘中依旧不能使其平衡,就需要调节游码。
二.托盘天平问题分析
1.游码初始未归零:初始游码未归零意味着左盘比右盘重了一点,后期称量操作基本没有误差。
2.右物左码问题:右物左码的话,砝码重等于物重加游码重。
3.砝码磨损:砝码磨损,相当于变轻了,物重等于砝码加游码,那测量值高于真实值。
4.砝码生锈:砝码生锈,相当于变重了,物重等于砝码加游码,那测量值低于真实值。
一.密度
1.定义:单位体积物质的质量,叫做这种物质的密度。
2.密度的计算:密度=质量/体积
3.密度的公式:ρ=,ρ表示密度,m表示质量,V表示体积。
4.单位:千克每立方米,符号是kg/m3;或克每立方厘米,符号是g/cm3;
换算关系:1克/厘米3=1000千克/米3。
5. 注意:
(1)密度是物质的一种特性,其大小与质量和体积无关。
(2)固体、液体用去一部分后,质量和体积同比例变化,密度不变;
(3)气体具有充满整个空间的性质,用去一部分后体积不变。因此,密闭容器内的气体用掉一部分后密度变小。
6.相关计算:
(1)计算质量:对于一些质量太大,无法用仪器直接测出的物体,可以通过查得或测得该物体的密度和体积;然后利用公式m=ρV求解质量。
(2)计算体积:对于一些不便直接测量体积的物体,可以先测出其质量,然后从密度表查出该物质的密度,然后利用公式V=m/ρ求解体积。
(3)检验物质:由于只通过密度鉴别物质并不完全可靠,因此要想知道一个物体到底是由什么物质组成的,还要根据其他一些特性
二.密度测量的实验
1.测固体(如形状不规则小石块)的密度:
①用调好的天平测出石块的质量m; ②在量筒内倒入适量的水,测出水的体积V1;
③将石块放入量筒中,读出水面到达刻度V2; ④石块的密度:ρ==。
2.测量液体(如盐水)的密度:
①用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量m1; ②将部分盐水倒入量筒,测出盐水的体积V;
③用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2; ④计算液体密度:ρ==。
【典例破题1】将金块加工为如图所示的纯金饰品,加工过程中存在一定的损耗。以下过程会使饰品质量小于金块的是( )
A.将黄金加热熔化为液态 B.液态黄金倒入模具降温
C.捶打黄金,改变其形状 D.磋磨黄金,使其更光滑
【巩固提升1】今年元旦,小宁看到家里有包压缩饼干,其外包装上的标签如图甲所示。在学习了天平的使用后,他将这包饼干带到实验室里用天平进行称量,天平平衡后示数如图乙所示。下列有关说法正确的是()
A.标签中的“净含量”指的是物质的体积
B.该饼干的净含量符合标签说明
C.拆开包装袋,发现饼干外观无异常,小宁认为可以继续食用
D.称量前,若发现指针的位置指在分度盘的中央刻度线的左侧,要使横梁平衡,应向右调节平衡螺母
【巩固提升2】小明通过如图所示的实验测量牛奶的密度,下列相关说法中正确的是( )
A.调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央红线的左侧,此时应向左移动平衡螺母
B.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果会偏小
C.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果发生偏差的原因是牛奶质量的测量值偏小
D.为了更加准确地测量牛奶的密度,图中合理的实验顺序为乙→丙→甲
知识点二 物态变化
【课标要求】掌握内能与热量,物态变化的关系
一.物质的三态与热量
1.物质的三态:物质能呈现出固态、液态、气态三种不同的状态。例如,在常温下瓶里的水是液态,把瓶放到冰箱里,瓶内的水会结成冰;把瓶加热,瓶内的水会很快变成为水蒸气。
2.固体的体积与形状:固体总有一定的体积和形状,即使放在不同的容器里,它的形状也不会改变。构成固体的粒子排列非常紧密,每个粒子都处在某一固定位置上,所以固体具有固定的形状和体积。
3.晶体与非晶体: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。
4.液体的体积与形状:液体具有一定的体积,但没有一定的形状。没有容器盛放的液体会向四周铺展开来,但其体积不会发生变化。液体的形状由盛放它的容器形状决定,构成液体的粒子也是紧密地排列着,但这些粒子可以移动。正如你手中拿着的一把小玻璃珠,每颗玻璃珠都是可以移动的。因为液体中的粒子可以移动,所以液体没有一定的形状。
5.气体的体积与分布:气体很容易改变体积,如果将气体充人一个密封的容器中,气体很快就会充满整个容器。我们呼吸时,吸入的空气充满肺部。构成气体的每一个粒子都会向各个方向运动,气体中的粒子可以到达容器中的任何位置:能充满提供给它们的所有空间。因此气体没有一定的形状和体积。
二.热量
1.热能定义:将小烧杯放到大烧杯内的水中时,通过接触使温度高的热水放出能而降低温度,温度低的冷水吸收能而升高温度,这些放出或吸收的能即是热能。
2.热量的概念:物体吸收或放出热的多少叫作热量,用符号Q表示。一定质量的某种物质,吸收(或放出)热量的多少跟温度升高(或降低)的多少有关。温度升高(或降低)越多,吸收(或放出)热量越多。
3.热量的单位:焦耳,简称焦,符号J。比焦大的单位还有千焦(kJ),1千焦=1000焦。
温度高的物体
温度低的物体
【注意】
(1)热量表示热传递过程中放出或吸收了多少热,表示的是一个能量转化的量度。
(2)热量是转化能量多少的表示,不能说物体热量,温度高热量大。
4.物体吸收或放出的热量与什么有关
(1)相同质量的冷水和温水用相同方式加热,温水更容易沸腾,这说明温度变化的越大,吸收的热量越多。
(2)相同温度不同质量的水用相同的方式加热,质量少的更容易沸腾,这说明质量越大,吸收的热量越多
(3)取等质量,等温度的水和酒精,相同方式加热,发现酒精温度上升的更快,这说明不同的物质升高相同温度,吸收的热量不同。
三.融化与凝固
1.自然界中的物态变化:寒冬腊月,滴水成冰;春暖花开,冰雪消融。从大自然的这些景象中我们发现,水可以由固态变成液态,也可以由液态变成固态。 夏天,从冰箱里拿出的小冰块很快就会变成水,再过一会儿水不见了,变成了看不见的水蒸气。冬天湖水表面会结冰。
2.物态变化的定义:随着温度的变化物质会在固态、液态、气态三种状态之间变化,这种变化叫作物态变化。
3.融化与凝固:物质从固态变成液态的过程叫作熔化,从液态变成固态的过程叫作凝固。
冰熔化过程中,固态和液态是分明的,未熔化的冰仍然坚硬;而石蜡熔化过程中却是先变软再变成液体。那么,物质的熔化和凝固需要什么条件?不同的物质熔化和凝固的规律一样吗?
4.晶体与非晶体的特点:在对多种固体熔化过程进行深入研究后,人们发现了两类固体:一类固体就是像海波那样,在熔化过程中不断吸热,温度却保持不变,有固定的熔化温度,这类固体是晶体;另一类固体像松香那样,在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就会不断地上升,没有固定的熔化温度,这类固体是非晶体。
5.熔点的定义:晶体熔化时的温度叫作熔点。不同的晶体熔点不同熔点是物质的一种特性。
6.凝固点的定义:液体凝固时要放出热量。晶体在凝固的过程中,温度保持不变,这个温度叫作凝固点。同一种晶体的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有固定的凝固温度。
四.汽化与液化
1.自然界的蒸发现象:用湿布擦过的桌面很快就干了,洒在地面上的水一会儿就不见了,挂在晾衣竿上的湿衣服会变干。桌面上、地面上、衣服上的这些水去哪里了?其实这些水并没有消失,只是变成了水蒸气散逸到空气中去了。
2.汽化与液化:从实验中我们可以看到,塑料袋中的液态酒精受热变成了气态酒精气态酒精降温又变成了液态酒精。说明物质可以在液态和气态间转化。
(1)物质从液态变为气态的过程叫作汽化
(2)从气态变为液态的过程叫作液化。
3.影响汽化的因素:洗好的衣服用衣架挂起来,放在通风处的阳光下晾晒,会干得快。大量事实表明,液体蒸发的快慢跟液体的表面积、液体的温度,以及液面上方空气流动的快慢等有关。液体表面积越大、温度越高、表面上方空气流动越快,蒸发就越快。
4.蒸发的微观示意:从分子的运动来看,液体内大量分子总在不停地运动,其中有些分子运动的速度较大。当这些分子处于液体表面时,就容易克服其他分子对它们的引力,脱离液体进入空气中,这个过程就是蒸发。蒸发只发生在液体的表面。
5.蒸发的应用:实验表明,液体蒸发时,需要吸收热量,从而导致自身和周围物体的温度降低。例如,湿的身体,风一吹会感到特别凉。在手臂上擦酒精,皮肤有凉爽的感觉,如果再对着酒精吹一口气,会更凉爽。人发高烧时,医生有时会在病人的额头放一块湿毛巾,利用水吸热来降温。这种降温方式常被称为“物理降温”。
6.沸腾的条件:实验表明,水在一定的温度下会发生沸腾。水在沸腾后继续加热时一方面水面的蒸发十分急剧,另一方面水内部形成了大量的气泡,气泡内充满了水蒸气。气泡上升到水面后破裂,将里面的水蒸气释放出来。虽然这时水继续从外界吸热,但温度却保持不变。可见,沸腾是在一定温度下在液体的表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。
7.沸腾与蒸发的区别:从分子运动的观点看,液体沸腾时,不但处于液面的速度较大的分子要脱离液体表面跑到空气中,而且处于液体内部气泡壁上速度较大的分子也要脱离气泡壁跑到气泡中,所以,沸腾是比蒸发剧烈得多的汽化现象。
8.沸点:液体沸腾时的温度叫作沸点。沸点也是物质的一种特性。不同的液体,沸点不同。
9.汽化的应用:不同的液体具有不同的沸点,这一特性在工业生产中有着重要的应用。例如,炼油中采用的分馏技术,就是利用原油中各种物质的沸点高低不同,使它们在不同温度下沸腾,而将它们分离出来的。
低沸点物质在实际生活中有特殊的用途。在体育比赛中,我们经常看到运动员受伤时,医生对着受伤部位喷射一种药液。这种药液其实是沸点只有-0.5 ℃的丁烷。药液喷到运动员皮肤上迅速汽化,从皮肤上吸收了大量的热量,从而使受伤部位表皮组织骤然变冷而暂时失去痛感。
10.自然界中的液化现象:冬季,当门窗紧闭一段时间后,教室玻璃窗内侧会出现一层水雾,变得模糊不清,这是教室里空气中的水蒸气在玻璃上发生液化而形成的。冬天还可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气液化凝结成的小水珠。清晨,路边花草上的小水滴是空气中的水蒸气凝结而成的。
11.液化的条件:实验表明,所有气体在温度降到足够低时,都会液化成液体。但通过降温使气体液化的方法有一定的局限性。在一定的温度下,用压缩体积的方法也可以使气体液化。
12.液化吸放热现象:与液体的汽化相反,气体液化时会放出热量。
13.汽化与液化的应用:
(1)人们通过在常温下压缩体积,将丁烷气体液化后储存在气体打火机里,将石油气液化后储存在钢罐里。
(2)在运载火箭中,同时采用降温和压缩体积两种方法将氧气和氢气液化储存在箭体里。汽化吸热、液化放热的规律在生产和生活中有着重要的应用。卫星在太空中飞行,向阳面的一侧和背阳面的一侧的温度差有250 ℃左右。为了使卫星内部的温度控制在一定的范围内,以保护卫星内部的电子设备,科学家发明了一种热管。热管的结构如图所示,在金属外壳内衬垫一层多孔材料的吸液芯,吸液芯中充以酒精或其他液体,中心是气腔。当管的一端受热时,热端吸液芯内的液体吸热汽化,蒸气沿气腔跑到冷端,在冷端放热液化后,又顺着吸液芯回到热端,如此循环往复。卫星就是利用热管将热从向阳面一侧“搬”到背阳面一侧,将两侧的温度都控制在一定范围之内。
五.升华与凝华
1.升华与凝华:物体从固态直接变成气态的过程叫作升华,从气态直接变成固态的过程叫作凝华。
2.微观解释:用分子运动的观点看,升华是固态物质表面的分子克服其他分子对它的引力进入空气中的过程,而凝华则是气体分子碰到固态物质的表面,并被固态物质分子的引力所束缚的过程。
3.吸放热及应用:物质升华时要吸收热量,凝华时要放出热量。人们常利用升华吸热的特性来降低物体的温度。例如,干冰是将二氧化碳气体进行压缩、冷却而成的,温度要到-78.5 ℃以下。一些餐厅会使用干冰来给冰激凌等食物降温、保鲜。干冰粉末升华会吸收空气中大量的热,致使空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气迅速液化呈雾状。利用干冰的升华吸热,还可以在舞台上制造云雾缭绕的景象。
【典例破题1】下列物质中都是晶体的是( )
A.萘、冰、石英 B.冰、石英、玻璃 C.铁、食盐、松香 D.金、海波、石蜡
【巩固提升1】下列事实中,能说明物体吸收热量的多少跟物质种类有关的是( )
A.质量不等的两块铜吸收相同的热量,它们升高的温度不相等
B.质量相等的两块铜温度分别升高5℃和10℃,它们吸收的热量不相等
C.质量相等的水和煤油都吸收相同的热量,它们升高的温度不相等
D.质量相等的水和冰温度都升高10℃,它们吸收的热量不相等
【巩固提升2】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
【典例破题1】为探究液体加热过程中温度变化规律,小明用同一热源对a、b两杯液体进行加热,根据测量数据绘制成“液体温度随时间变化规律图”,如图所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A.a、b两杯液体的沸点均为99℃ B.a、b两杯液体可能是同种液体
C.0到8分钟,a、b两杯液体吸收的热量相同 D.8到10分钟虽然继续加热但a、b不再吸热
【巩固提升1】“常满杯”是我国古代的一种饮器,杯中有用上等白玉做成的圆锥体。将其放在空气中,会不断有水滴产生,使杯常满,故此得名。下列说法中错误的是( )
A.杯中的水滴是空气在白玉上液化形成的 B.可以利用该杯子在缺少水源的荒野中自动“生”水
C.白玉温度比周围空气温度低时,才能有水滴产生 D.冬天与夏天相比,夏天杯中水滴产生得更快
【巩固提升2】如图所示是拍自临安龙王山的雾淞,如同白雪。关于雾淞的形成,下列说法不正确的是( )
A.是下到树枝上的雨水凝固而成 B.在当地气温低于0摄氏度时形成
C.在水汽足且寒冷的夜晚形成 D.形成过程中会放出热量
知识点三 物质的变化与性质
【课标要求】掌握化学变化与物理变化的区别,了解他们的性质
一.物质的变化
1.如何研究物质的变化:自然界中的物质都在不断发生变化,但物质的各种变化又各不相同,甚至有些变化难以觉察。因此,研究物质的变化,需要我们细致地观察与分析。
2.物理变化与化学变化:在物质的变化中,有些变化不会产生新的物质,我们称为物理变化;有些变化会产生新的物质,我们称为化学变化。
3.化学变化的实质:化学变化的实质是构成物质分子的原子重新进行组合,形成新的分子的过程。
二.物质的性质
1.物理性质:物质不需要发生化学变化就表现出来的性质称为物理性质。磁体具有吸引铁的性质,这种性质叫作磁性,如图所示在此过程中磁体没有发生化学变化,因此磁性是磁体的物理性质;如铜具有延展性,铜块能压成片、拉成丝,但铜这种物质没有改变,如图所示,因此延展性是铜的物理性质。
2.化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质称为化学性质。如图所示,氢气燃烧会生成水,因此可燃性是氢气的化学性质;如图所示,铁在空气中会生锈,铁锈是变化中生成的新物质,因此铁会生锈是铁的化学性质。物质的酸碱性、氧化性、稳定性等性质,都是物质的化学性质。
3.物质的结构决定其性质,物质的性质决定其用途:如酒精具有可燃性可用作燃料,石墨硬度小可制造铅笔芯,铜具有导电性可用作导线等。
一.温度对物质性质的影响
我们给冰块加热,冰块吸收热逐渐熔化成水。继续加热,水的温度不断升高,最后沸腾,水变成水蒸气,这是因为熔化和沸腾需要从外界吸收热。反之,高温的水蒸气冷却,水蒸气放出热,逐渐液化成水,甚至凝固成冰,这是因为物质液化和凝固时要放出热。
可见,当温度改变时,物质会发生物理变化,如物质的状态、密度等发生变化。
温度的变化除了会使物质发生物理变化,是否也会使物质发生化学变化?
加热硫酸铜晶体,蒸发皿内蓝色硫酸铜晶体变为白色无水硫酸铜,这个反应需要从外界吸收热。由此可知,加热会使物质发生化学变化。
往白色无水硫酸铜粉末中加水,温度升高,表示此反应会放出热。由此可知,化学变化常伴随着能的转化。
【典例破题1】手机芯片材料——硅晶圆的制作流程如图,其中发生化学变化的步骤是( )
A.① B.② C.③ D.④
【巩固提升1】下列关于二氧化碳的用途只利用了其物理性质的是( )
A.二氧化碳参加绿色植物的光合作用可提高农作物产量
B.干冰能用于人工降雨
C.二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料
D.二氧化碳可用作灭火剂
【巩固提升2】为了探究影响物质溶解性大小的因素,某学习小组设计了如下实验,其中可以探究温度对物质溶解性大小影响因素的是( )
A.实验①和② B.实验②和③ C.实验①和④ D.实验①和③
一、选择题
1.下列事例中,物体的质量发生了变化的是( )
A.烧杯中正在沸腾的水 B.从地球带到太空的食品
C.铁块熔化后铸成铁球 D.放在火上加热的铝锅
2.青海农村有“跳冒火”欢度元宵节的习俗。按照习俗,天黑前村民们在各自家门口每三四步堆放草堆,家家户户连成一串,待天黑时同时点燃,村民们便从连串燃烧的火堆上跳过,寓意消病去灾。下列过程中一定涉及化学变化的是( )
A.晒干麦草 B.堆成草堆 C.点燃麦草 D.跳过火堆
3.夏天,冰镇饮料放在空气中,外壁先出现许多小水珠,久置后小水珠消失。该过程中发生的物态变化是( )
A.先液化后汽化 B.先汽化后液化 C.先凝固后熔化 D.先熔化后凝固
4.边防战士守卫在北疆极寒之地,他们脚踏冻土,双肩落雪,满脸冰霜,将青春与热血镌刻在祖国的边境线上,其中“霜”的形成发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.升华 D.凝华
5.我国载人航天事业跻身世界前列。神舟二十号返回舱返回地球时,其表面包裹的部分烧蚀材料从固体直接变为气体,这个过程涉及的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.凝华
小明通过如图所示的实验测量牛奶的密度,下列相关说法中正确的是( )
A.调节天平横梁平衡时,指针偏向分度盘中央红线的左侧,此时应向左移动平衡螺母
B.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果会偏小
C.按甲、乙、丙的顺序进行实验,测量结果发生偏差的原因是牛奶质量的测量值偏小
D.为了更加准确地测量牛奶的密度,图中合理的实验顺序为乙→丙→甲
7.阳阳使用托盘天平测得烧杯和液体的总质量如图1,他发现此时右盘上有个螺母,取下砝码和烧杯后,右盘只留下这个螺母,发现天平静止如图2,则测得该烧杯和液体的总质量应( )
A.等于62.0g B.大于62.0g C.小于62.0g D.无法判断
8.红糖工坊古法制糖的步骤中,体现化学变化的是( )
A.压榨甘蔗得到甘蔗汁 B.加生石灰调节酸碱度
C.过滤甘蔗汁得到滤液 D.蒸发滤液得到红糖
9.优秀诗词是中国文化的瑰宝之一,在很多诗句中,涉及到了物态变化,下列分析不正确的是( )
A.“千里冰封,万里雪飘”——由水到冰属于凝固,其过程属于放热过程
B.“蒹葭苍苍,白露为霜”——露的形成属于液化,其过程属于放热过程
C.“床前明月光,疑是地上霜”——霜的形成属于凝华,其过程属于放热过程
D.“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”——雪的形成属于凝华,其过程属于吸热过程
10.中印边境的查果拉哨所,海拔高达5300米。战士们在气温低、空气稀薄的恶劣环境下坚守边疆,煮好的饭菜经常半生不熟,出现这一现象的原因是( )
A.气压高,沸点高 B.气压高,沸点低 C.气压低,沸点高 D.气压低,沸点低
11.传统姜糖在制作中,需要放入容器中(如下图所示),并加热容器使溶液沸腾而除去水分,但姜糖不能在100℃及以上的温度下提取,应采用的方法是( )
A.微火加热使其沸腾 B.沸腾后马上停止加热 C.增加容器内的气压 D.降低容器内的气压
12.在户外,小明用铝壶烧水,壶内水的流动情况如图所示。这是由于壶底中间部分的水温度升高时( )
A.密度变小,液体下沉 B.密度变小,液体上升 C.密度变大,液体下沉 D.密度变大,液体上升
13.“泼水成冰”(如图)需要使用热水,泼出的热水变成水蒸气,在极寒的环境中水蒸气直接变成小冰晶,下列说法正确的是( )
A.热水变成水蒸气是汽化现象 B.水蒸气直接变成小冰晶是凝固现象
C.热水变成水蒸气需要放热 D.水蒸气直接变成小冰晶需要吸热
14.小科在做蒸发结晶实验时,观察到以下现象。其中涉及化学变化的是( )
A.蒸发皿中水分变少 B.蒸发皿上方有白雾 C.酒精灯火焰发光发热 D.大量晶体析出
15.物态变化在一年四季中随处可见,下列说法中正确的是( )
A.春天的早晨,空气中经常会出现大雾,这是汽化现象,需要放热
B.夏天吃冰棒时看到周围冒出“白气”,这是升华现象,需要吸热
C.秋天的早晨,花草上经常会出现露珠,这是液化现象,需要放热
D.冬天的早晨,地面上经常会出现白霜,这是凝固现象,需要吸热
16.如图甲所示是金属镓,把10℃的固态镓放入图乙的装置进行加热,水的温度恒定为50℃,测得镓的温度随时间的变化图像如图丙,第8分钟时,镓已完全变成了液态,则( )
A.镓的熔点为30℃ B.镓的熔化时间为16min
C.由实验数据可以判断镓的沸点为50℃ D.镓在熔化的过程中不需要吸热
17.下列关于热现象的说法中,正确的是( )
A.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压高液体沸点低
B.白炽灯泡用久了灯泡内壁会变黑,是因为钨丝发生了汽化和凝华
C.夏天从冰柜中拿出的矿泉水瓶,表面会先湿后干,其物态变化过程是先液化后汽化
D.探究“水的沸腾”实验中,撤去酒精灯后发现烧杯中的水继续沸腾了一会儿,说明水的沸腾有时不需要吸收热量
18.“高压锅”已是很多家庭厨房里的常用炊具。它能更快地煮熟食物,主要原因是( )
A.减小锅内气压,降低锅内液体的沸点 B.减小锅内气压,提高锅内液体的沸点
C.增加锅内气压,降低锅内液体的沸点 D.增加锅内气压,提高锅内液体的沸点
19.实验课上小宇用塑料矿泉水瓶进行了如图游戏:扭动瓶身,当瓶盖被瓶内的气体冲出时瓶内会出现________,此时发生的能量转化是________( )
A.白烟 内能变为机械能 B.白烟 机械能变为内能 C.白雾 内能变为机械能D.白雾 机械能变为内能
20.将一支自制温度计放在冰水混合物中,玻璃管中液面对应刻度;再将它放入沸水中,液面上升到刻度处。如图所示,若用它来测某温水的温度时,液面对应刻度为,则温水的温度为
A. B. C. D.
21.米粉是我们喜爱的特色小吃,当一碗热腾腾冒着“白气”的米粉端到餐桌时,瞬间鲜香味四溢,下列分析正确的是( )
A.冒着“白气”,说明分子间存在空隙 B.冒着“白气”,说明分子在不停地运动
C.鲜香味四溢,说明分子间有作用力 D.鲜香味四溢,说明分子在不停地运动
22.下列选项中属于凝固现象的是( )
A.水烧开后,壶口冒出“白气” B.放在衣柜里的樟脑丸变小
C.隆冬季节,河面上结薄冰 D.湿衣服在太阳下被晒干
23.如图甲是观察某物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像。以下说法不正确的是( )
A.该物质是晶体 B.第25min时该物质一定处于气态
C.该物质的凝固点为80℃ D.该物质第15min时的是固液共存状态
24.如图是走马灯内部结构图,中间的木棒作为转轴,叶轮固定在转轴上端,在缠绕在转轴中央的细铁丝上黏上剪纸。点燃蜡烛,加热空气,热空气上升,推动叶轮,在叶轮带动下转轴转动,此时叶轮和剪纸以相同的速度转动。下列说法错误的是( )
A.制作叶轮时,应考虑材料轻薄、易被推动
B.走马灯工作时,以叶轮为参照物,剪纸是运动的
C.点燃的蜡烛放在叶轮正下方,热空气上升推动叶轮转动
D.走马灯除顶部叶轮与外界相通外,灯体四个侧面应尽量密封
25.上虞女儿红酒历史悠久,下列酿酒过程中只发生物理变化的是( )
A.“糖化”:将淀粉水解为葡萄糖 B.“发酵”:将葡萄糖转化为酒精
C.“蒸馏”:根据沸点不同分离得到白酒 D.“窖藏”:封存白酒产生具有醇厚香味的物质
26.如图甲所示,架设两套完全相同的加热装置,两套装置的试管中分别装有少量等体积的M、N两种固态物质。它们用相同热源加热时温度随时间变化的图象如图乙所示。在16min内,M物质一部分从固体变为了液体,N物质始终是固体。根据图像分析,下列说法正确的是( )
A.oab为M物质的熔化图象,oa′b′为N物质的沸腾图象
B.在16~18min内,M物质处于固液共存状态,吸收热量
C.M物质肯定是晶体,N物质肯定是非晶体
D.M、N物质熔化过程都持续了10min
27.将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞;再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,如图所示,下列分析正确的是( )
A.一直沸腾,浇上冷水时,停止沸腾
B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C.因没有继续加热,浇上冷水时,水不会沸腾
D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
28.如图所示,国画描绘的美景中蕴含了丰富的物态变化知识。以下分析正确的是( )
A.图甲,湖面上厚厚的冰层是升华形成的 B.图乙,荷叶上晶莹的露珠是凝固形成的
C.图丙,山林间的缕缕薄雾是液化形成的 D.图丁,枝头上的奇景雾凇是熔化形成的
29.绍兴老酒历史悠久,下列酿酒过程中只发生物理变化的是( )
A.“糖化”:将淀粉水解为葡萄糖 B.“发酵”:将葡萄糖转化为酒精
C.“蒸馏”:根据沸点不同分离得到白酒 D.“窖藏”:封存白酒产生具有醇厚香味的物质
30.吐鲁番常年高温少雨,当地使用坎儿井,大大减少了输水过程中水的蒸发。如图所示,坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成。下列关于坎儿井的说法错误的是 ( )
A.暗渠中风速较慢,可减慢水的蒸发
B.暗渠中温度比外界低,可减慢水的蒸发
C.竖井口的温度较周围要低是因为井中水蒸发吸热
D.明渠比暗渠更宽,与空气接触表面积大,使得水蒸发较慢
31.室温恒定不变的情况下,有两支示数相同、规格相同且完好无损的温度计甲、乙。温度计甲保持表面干燥,将温度计乙的玻璃泡用浸透水的湿润棉花包裹(湿润棉花的温度与室温相同),如图所示,以下说法正确的是( )
A.温度计甲、乙的示数会一直相同
B.包裹温度计乙的湿润棉花中的水蒸发降温致冷,需要放热
C.温度计乙的示数会减小,原因是棉花中的水蒸发,需要吸热
D.如果用扇子扇温度计甲,只要有风,它的示数也会下降
32.明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,小明就观察盐水状态、测出温度,并记录其温度随时间的变化情况,如图甲所示。接着小明又进行了另一个实验,将一个装有冰水混合物的试管放入装有盐冰水混合物的烧杯中,如图乙所示,此时烧杯周围气温为25℃。下列说法正确的是( )
A.甲图显示盐水的凝固点为-2℃,凝固过程用时20min
B.甲图中,10~20min内温度不变,所以盐水没有进行吸、放热
C.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,试管中的冰也开始熔化
D.乙图烧杯中的物质熔化了大部分时,烧杯外壁可能会出现小水珠
33.阅读短文,回答下列问题。
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为60g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的。由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无须测算其单位体积的质量,只需知道其单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫物质的“面密度”。国家标准规定AO、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张的尺寸是841mm×594mm,A2纸张的尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为60g,其“面密度”记作___________(填字母)。
A.60g B.60g/m2 C.60g·m2 D.60g/m3
(2)同种材质做成的等厚纸张,A1的“面密度”___________(填“大于”“小于”或“等于”)A2的“面密度”。
(3)有一捆横截面积为2.5mm2、质量为89kg的铜丝,试计算该铜丝的“线密度”。(已知铜的密度为)
34.2025中国自行车运动骑游大会在安吉黄浦江源举行,为了使骑行达到高速,一般要求车身重量较轻而风阻较小。如表所示是制造自行车可选的材料。
材料
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
强度
强
较弱
较强
强
密度/kg·m-3
7.9×103
3.0×103
4.5×103
1.6×103
(1)若要求车身的材料强度高且轻便,则表中最理想的材料是 ___________。
(2)某品牌公路自行车所用铝合金部分的质量为12kg,请你计算所用铝合金材料体积为多少?
(3)若保持自行车的款式和外形不变,将所用的铝合金换为碳纤维材料,则自行车的质量变化了多少?
35.如图甲所示,体积为的平底圆柱形容器和一个质量为,体积为的铁球置于水平桌面上,容器厚度不计。容器内盛水时,容器和水的总质量与水的体积关系如图乙所示。
(1)由图乙可知,该容器的质量为______克;
(2)当容器盛满水时,容器和水的总质量是多少克?(写出计算过程)
(3)在容器盛满水后,将铁球轻轻放入容器,铁球静止后停在容器底部,此时容器的总质量是多少克?(写出计算过程)
36.小明在厨房中发现:
(1)壶里的水烧开以后,壶嘴上方冒出一团团“白气”。这“白气”实质上是一些小水珠。小明仔细观察又发现:“白气”从喷出到消失要经历三个物理过程。
①靠近壶嘴的地方,我们什么也看不见。这是因为壶内水沸腾时产生了大量的水蒸气,在壶嘴附近由于温度比较_______,仍然保持气体状态;
②水蒸气离开壶嘴一段距离以后,________形成“白气”;(②③两题填物态变化名称)
③“白气”进一步上升,分散到干燥的空气中,发生_________现象,我们又什么也看不见了;
(2)冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前、后一瞬间会出现如图所示的两种情景,你可以确定_______是火焰熄灭前的图片。
37.“农夫山泉有点甜”是耳熟能详的广告语,如图所示是一瓶550mL的农夫山泉饮用天然水。(水的密度为,冰的密度为)
(1)这瓶矿泉水的质量是多少克______?(列式计算)
(2)将这瓶水放入冰箱,水凝固成冰后质量将______。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)水完全变成冰后,冰的体积是多少立方厘米______?(列式计算,保留整数)
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