第三章 物态变化 复习讲义 2026-2027学年人教版物理八年级上册
2026-07-11
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第三章 物态变化,复习与提高 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 温度与物态变化 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.49 MB |
| 发布时间 | 2026-07-11 |
| 更新时间 | 2026-07-11 |
| 作者 | 景源数理知识驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58763540.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
暑季研思・八年级上册物理暑期培优专项讲义
第三章 物态变化 知识归纳与题型总结
题型01 温度
一、温度计的原理:温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。
二、正确使用温度计要注意以下几点
(1)使用前,应认清温度计的量程和分度值。
(2)测量前先估测被测物体的温度,选择量程合适的温度计。决不能让被测物体的温度超过温度计的量程。如果被测物体的温度过高,温度计里的液体可能将温度计涨裂;如果被测物体的温度过低,则测不出其温度值。
(3)在拿温度计时,要拿住温度计的上部,不可让手触及温度计的玻璃泡。
(4)用温度计测量液体温度时,温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,且不要碰到容器底或侧壁。
(5)温度计的玻璃泡完全浸入液体中后要稍微等一会,待温度计的示数稳定后再读数,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液面相平。
(6)记录温度值时,不用进行估读,但不要漏写或错写单位,零摄氏度以下的温度不要忘记负号。
三、体温计的使用
(1)体温计在使用前,应用力往下甩几下,让直管内的水银流回玻璃泡内,然后再进行测量。这是因为体温计在正常使用时,示数只升不降,当人体的温度高于体温计原示数时,体温计的示数上升,此时能测量出人体的实际温度。但是,当人体温度低于体温计原示数时,因为体温计的示数不会下降,显示还是之前的温度,将导致测量值偏高。
(2)读数时,应把体温计从腋下或口腔中拿出来。
(3)体温计的分度值是0.1℃,读数时精确到0.1℃。
【探究归纳】温度是表示物体冷热程度的物理量,常用温度计(依据液体热胀冷缩原理制成)测量,单位为摄氏度(℃),标准大气压下冰水混合物为 0℃,沸水为 100℃。
【典例1-1】在进行实践活动展示时,两位同学都带来了自制的温度计,如图所示。他们所用的玻璃小瓶相同,里面装满同种带颜色的水,在小瓶口的橡皮塞上各插进一根吸管。将其放入热水中,观察到玻璃管中液柱的高度会升高,自制温度计是根据液体_______的规律制成的;图中_______(选填“A”或“B”)自制温度计对温度的反应更灵敏。
【答案】 热胀冷缩 A
【详解】温度升高,小瓶内的水受热膨胀,从而导致细管内液面上升;温度降低,小瓶内的水遇冷收缩,从而导致细管内液面下降;液面的位置变化,间接反映了小瓶所在物体内部的温度。而液面位置变化,是因为水的热胀冷缩,这种温度计是根据水的热胀冷缩制成的。
两个玻璃小瓶相同,里面装满同种带颜色的水,则温度变化相同时,水的体积变化相同,A中吸管的直径较细,相同的体积变化引起管中液面变化较大,对温度的反应更灵敏,温度计A对温度的反应更灵敏。
【典例1-2】某物理兴趣小组开展了“设计制作保温盒”的跨学科实践活动,制作前,组员小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。
试问:25.0℃
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
50.9
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.0
45.7
(1)为了比较保温性能,他需要用到__________、数字温度计和计时器等测量工具。实验时需要保持两层灰色薄棉布与一层灰色厚棉布的大小和________相同;
(2)分析数据可知:根据水温变化的规律可以推测40min时,甲中的水温可能为_______;
A.51.6℃ B.52.3℃ C.53.5℃ D.54.6℃
(3)分析实验结果,可知保温性能较好的是____(选填“甲”或“乙”);
(4)利用上面的探究结论,他们明白了B图中的钢质双层保温桶比A图的保温袋保温性能好的原因是__________;
(5)小组讨论设计方案时,除了考虑保温性能以外,还需要考虑________,________。
【答案】(1) 天平 厚度
(2)C
(3)甲
(4)双层结构中间有空气层,空气是热的不良导体,能减少热量散失
(5) 便携性 环保性
【详解】(1)实验需要控制两瓶热水的初始质量相同,因此除温度计、计时器外,还需要天平测量水的质量。
本实验探究不同层数棉布的保温性能,根据控制变量法,需要保持棉布的大小和总厚度相同,只改变棉布层数。
(2)分析表中数据可知,水温下降规律是:温度越高,降温越快,即越前期相同时间内降温越多。对甲的数据计算20min降温,20min到60min总降温
结合降温规律可得,40min降温大于60min降温,推出40min甲水温满足;又因为甲保温性能好于乙,乙40min水温为,因此甲水温,故选C。
(3)相同时间后,甲瓶水温更高,说明甲降温更慢,因此保温性能更好的是甲。
(4)双层保温桶的两层之间存在空气,空气是热的不良导体,可以减慢热传递,减少热量散失,因此保温效果更好。
(5)设计保温盒时,除保温性能外,还需要考虑便携性、制作成本、耐用性、安全性、环保性等实际因素。
【典例1-3】《天工开物·乃服》记载:“凡养蚕之家,虑蚕室郁热,开窗透气,务令温暖如春,蚕必蕃滋”。河北地区养蚕时节集中在4-5月,蚕农在养蚕劳动中需精准把控蚕室温度,适宜的温度能显著提高蚕的存活率。下列有关“温度”的估测最符合实际的是( )
A.正常人的体温约为
B.蚕室“温暖如春”的适宜温度约为
C.蚕室透气散热后温度应降至
D.蚕农洗澡时的最适水温约为
【答案】B
【详解】A.正常人的体温约为,远低于正常体温,不符合实际,故A错误;
B.春季舒适的室温约为,符合“温暖如春”的描述,符合实际,故B正确;
C.是冰水混合物的温度,温度过低,不符合养蚕需要的温暖环境,故C错误;
D.洗澡的适宜水温约为,温度过高,会烫伤人体,不符合实际,故D错误。
故选B。
题型02 熔化和凝固
一、熔化
1、熔化定义:物体从固态变成液态叫熔化。
2、晶体:有固定熔化温度(熔点)的物体。比如:海波、冰、石英水晶、食盐、明矾、奈、各种金属。
3、晶体熔化时特点:固液共存,吸收热量,温度不变。
4、熔点:晶体熔化时的温度。
注:晶体熔化条件:(1)达到熔点。(2)继续吸热。
5、非晶体:没有固定熔化温度(熔点)的物体。比如:松香、石蜡玻璃、沥青、蜂蜡。
6、非晶体熔化时特点:吸收热量,先变软变稀,最后变为液态温度不断上升,熔化过程中温度不断升高。
二、凝固
1、凝固定义:物质从液态变成固态叫凝固。
2、晶体凝固时特点:固液共存,放出热量,温度不变。
3、凝固点:晶体熔化时的温度。
注:(1)晶体凝固条件:(1)达到凝固点。(2)继续放热。
(2)同种物质的熔点凝固点相同。
4、非晶体凝固时特点:放热,逐渐变稠、变黏、变硬、最后成固体,温度不断降低。
【探究归纳】熔化是物质从固态变为液态的过程(吸热),凝固是从液态变为固态的过程(放热);晶体熔化有固定熔点、凝固有固定凝固点(过程中温度不变),非晶体无固定熔点和凝固点(过程中温度变化)。
【典例2-1】(多选)下列关于热现象说法正确的是( )
A.冰熔化时温度升高
B.冰熔化时温度保持不变
C.液体凝固形成晶体时,温度可保持不变
D.液体凝固形成非晶体时,温度可保持不变
【答案】BC
【详解】AB.冰是晶体,熔化时吸收热量,温度保持不变,故A错误,B正确;
C.晶体凝固时的特点是放出热量且温度保持不变,因此液体凝固形成晶体时,温度可保持不变,故C正确;
D.非晶体没有固定的凝固点,液体凝固形成非晶体时,温度会持续下降,故D错误。
故选BC。
【典例2-2】雪灾给人民的生活、生产带来很多困难。小睿看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上撒大量的盐,他产生了这样的疑问:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化时特点有何不同?为此,他进行了下列探究过程:
(1)他用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,之后每隔0.5 min记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。在选择冰块的加热方式时,你认为最佳的选择方法是 ____________ (填“A”或“B”)。这种方法的优点是 _________________ ;
(2)在相同条件下测量三者的温度变化,得到如图乙所示的三条温度随时间变化的曲线(纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③)。根据曲线图可知:浓盐水的凝固点是 ____________ ℃;
(3)根据分析可以得到:含盐浓度越大,熔点 ____________ (填“越高”“越低”或“不变”)。
(4)小明通过分析实验数据和图像,发现:含盐浓度越高的冰,熔化前升温越 ____________ (填“快”或“慢”)。
【答案】(1) A 物质受热均匀,温度变化慢,容易记录实验数据
(2)-7
(3)越低
(4)快
【详解】(1)A方案是水浴加热,相比于B直接酒精灯加热,水浴加热的优点是能让冰块受热均匀,而且冰升温熔化的速度更慢,方便实验中观察冰块状态变化、记录温度数据,因此选A。
(2)晶体熔化时保持不变的温度是熔点,同种晶体的熔点和凝固点相等。由图可知,浓盐冰对应曲线③,熔化时不变的温度为-7℃,因此浓盐水的凝固点为-7℃。
(3)由图可知:纯冰熔点0℃,淡盐冰熔点-3℃,浓盐冰熔点-7℃,因此可得:含盐浓度越大,熔点越低。
(4)熔化前,相同时间内三种冰吸收的热量相近,由图可知,含盐浓度越高的冰,相同时间内温度升高更多,因此熔化前升温越快。
【典例2-3】2026年4月27日,我国太空金属3D打印技术成功完成在轨演示验证。该技术利用激光将金属耗材加热成液态,再冷却成立体实物。此过程发生的物态变化是( )
A.先熔化后凝固 B.先汽化后液化 C.先升华后凝华 D.先液化后凝固
【答案】A
【详解】“将金属耗材加热成液态”是物质由固态变为液态的熔化过程,“再冷却成立体实物”是物质由液态变为固态的凝固过程,故选A。
考点03 汽化和液化
一、汽化
1、汽化定义:物质从液态变为气态叫汽化。
2、汽化时需要吸收热量。
3、汽化方式:蒸发和沸腾。
二、蒸发
1、蒸发定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象叫蒸发。
2、影响因素:①液体的温度;②液体的表面积;③液体表面空气的流动。
3、作用:蒸发吸热(吸外界或自身的热量),具有制冷作用。
三、沸腾
1、定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象叫沸腾。
2、沸点:液体沸腾时的温度。
3、沸腾条件:①达到沸点。②继续吸热
4、沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高。
四、液化
1、液化定义:物质从气态变为液态叫液化。
2、液化方法:①降低温度;②压缩体积,如:氢的储存和运输、液化气。
3、好处:体积缩小便于运输。
4、液化时需要放出热量。
【归纳总结】汽化是物质从液态变为气态的过程(吸热),包括蒸发(任何温度下液体表面发生)和沸腾(一定温度下液体内部和表面同时发生);液化是从气态变为液态的过程(放热),方法有降低温度和压缩体积。
【典例3-1】A、B两同学分别用完全相同的实验装置探究“水在沸腾前后温度变化的特点”,如图甲所示。根据温度传感器测得的数据得到了水的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)由图像可知,水的沸点是________℃。
(2)细心的同学C发现因为A、B同学所用水的质量不同,导致实验的图像存在差异,则同学A所用水的质量________(选填“大于”或“小于”)同学B所用水的质量。
【答案】(1)100
(2)小于
【详解】(1)水沸腾后温度不变,它的图像特点是一条平行于时间轴的线段,观察图像可知水温达到100℃后温度随着时间不再升高,所以水的沸点是100℃。
(2)由图乙可得,在相同的时间内,A、B初温相同,A先达到沸点,说明A所用水的质量少。
【典例3-2】古代制盐分为熬卤和晾晒两个环节,制盐工人为了加快制盐速度,会将从深井中抽取的盐卤水放入大锅中并持续加热得到“湿盐”,再将“湿盐”摊开并晾晒得到盐粒。请回答:
(1)制盐过程中卤水中的水发生了什么物态变化?
(2)加热、摊开晾晒等操作为什么能加快制盐速度?
【答案】(1)
卤水中的水发生了汽化现象
(2)
加热提高了水的温度,摊开增大了水的表面积,晾晒加快了水表面上方空气的流速,这些措施能加快水的汽化,从而加快制盐速度
【详解】(1)汽化是物质由液态变为气态的物态变化,包含沸腾和蒸发两种形式。熬卤时持续加热使卤水达到沸点,水沸腾变为水蒸气;晾晒时湿盐中的水在常温下蒸发变为水蒸气,二者都属于汽化现象。
(2)影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气的流速。温度越高、表面积越大、空气流速越快,蒸发速率越快。题目中的操作分别对应改变这三个影响因素,加快水的汽化过程,进而缩短制盐时间,加快制盐速度。
【典例3-3】小宇走进厨房进行劳动实践,他发现排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”,“白气”的形成是__________现象(填物态变化名称)。
【答案】液化
【详解】我们看到的“白气”不是气态的水蒸气,排骨汤煮沸后产生的高温水蒸气,遇到外界温度较低的空气,放热由气态变为液态的小水滴,大量小水滴聚集就形成了可见的“白气”,气态变为液态的物态变化属于液化。
考点04 升华和凝华
一、升华
1、升华定义:物质从固态直接变成气态的过程;升华吸热。
2、生活中常见的升华现象:碘升华、结冰衣服也干了、干冰升华吸热、樟脑片消失、用久的钨丝灯变黑。
二、凝华
1、凝华定义:物质从气态直接变成固态的过程,凝华放热。
2、生活中常见凝华现象:霜和雪的形成、冬天看到树上的“雾凇”、冬天,外界温度极低,窗户内侧可看见“冰花”(室内水蒸气凝华)。
三、物质三态变化图
【归纳总结】升华是物质从固态直接变为气态的过程(吸热,如干冰变小、樟脑丸消失);凝华是从气态直接变为固态的过程(放热,如霜、雪、冰花形成),二者均跳过液态,是物态变化的两种形式。
【典例4-1】科研中利用特殊工艺制备纳米材料时,物质从气态不经过液态,直接变为固态的纳米颗粒。该过程对应的物态变化是________。
【答案】凝华
【详解】凝华指的是物质由气态直接转变为固态的过程。物质从气态不经过液态直接变为固态,与凝华的定义完全相符,因此该过程对应的物态变化为凝华。
【典例4-2】二十四节气被誉为“中国第五大发明”。下列与节气有关的物态变化属于凝华的是( )
A.立春,冰雪消融 B.立夏,雾绕山峦
C.冬至,千里冰封 D.霜降,草木结霜
【答案】D
【详解】A.冰雪从固态变成液态,是熔化现象,故A不符合题意;
B.雾是水蒸气液化成的小水滴,是液化现象,故B不符合题意;
C.水结成冰,是凝固现象,故C不符合题意;
D.霜是水蒸气直接凝华成固态冰晶,故D符合题意。
故选D。
【典例4-3】聚酯纤维(涤纶)是常见的合成纤维,生产时常将固态聚酯原料加热成液态,再通过喷丝孔挤出,冷却后形成细长纤维。这一制作过程中,冷却成型主要发生的物态变化是( )
A.凝固 B.熔化 C.液化 D.凝华
【答案】A
【详解】冷却后形成细长纤维是液态的聚酯变成固态的纤维,是凝固过程。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
考点05 跨学科实践:探索厨房中的物态变化问题
厨房中的现象
涉及的物态变化分析
物态变化
为了煮熟饺子,需要持续烧水一段时间
在烧水的过程中,需要不断加热,水沸腾后温度稳定在100°C,一些水会从液态变为气态的水蒸气
汽化
水沸腾后打开锅盖,会出现大量“白雾”
水蒸气接触周围的冷空气或低温物品,会液化成小水滴
液化
将面食放在水中煮,不会发黄、变焦,而放在食用油中炸,则会发黄、变焦,甚至炸糊
水的沸点在标准大气压下是100℃而油的沸点约280℃左右,放在油里的面食水分很快汽化,面食就会变干变黄甚至变焦
汽化
烧水时,紧靠壶嘴的地方看不到“白气”,而在壶嘴上方一段距离处才能看到“白气”呢?
紧靠壶嘴的地方温度较高,从壶嘴喷出来的水蒸气不能液化,随着水蒸气逐渐上升,空中的温度降低温度高的水蒸气放热液化成小水滴,即为看到的“白气”
液化
炒糖色的好坏是烹饪的一种技巧,这当锅中的油温合适时,倒入白糖
糖的熔点低于油的沸点,糖在热油中发生熔化 ,然后加入食材翻炒,这样会给食材表面涂上一层美丽的色泽,使食物更加鲜美
熔化
将冰冻食品直接放进热油中,会将油喷出甚至产生火球
当冷冻食品被放入热油中时,食品上的冰会迅速受热并汽化,形成水蒸气。这个过程会导致气体膨胀,从而将油锅中的油粒带出,形成油滴。这些油滴在接触到锅下的明火时,会立即燃烧
熔化、汽化
【典例5-1】农历新年前,小李家在网上购买了年货。小李发现快递在运输生鲜食品时,常用铝箔隔热袋或加棉隔热袋来包裹食品,他想知道隔热袋的隔热性能与哪些因素有关。请你结合生活经验,选择一个可能的影响因素并选择适当的实验器材,设计一个实验进行探究。
你选择的影响因素:隔热袋的隔热性能与 ____________ 是否有关。
【答案】隔热材料的种类
【详解】隔热袋的隔热性能与 隔热材料的种类是否有关。
实验器材:
不同材质隔热袋:铝箔隔热袋、加棉隔热袋、泡沫隔热袋等(尺寸和形状尽量相同)。
热源:几个相同的热水袋,可装入等量的热水。
温度测量工具:多个高精度温度计。计时工具:秒表或手机计时功能。
实验步骤:
1、在每个隔热袋中分别放入一个装有相同温度、相同水量热水的热水袋。
2、同时将温度计放入每个隔热袋中,确保温度计与热水袋接触良好,以准确测量袋内温度。
3、用秒表开始计时,每隔一定时间(如钟)记录一次各个隔热袋内的温度。
4、持续记录一段时间(如 1﹣2 小时),观察并比较不同隔热袋内温度下降的速度。
实验分析与结论:
如果在相同时间内,不同隔热袋内的温度下降幅度不同,说明隔热袋的隔热性能与隔热材料的种类有关。例如,若铝箔隔热袋内的温度下降最慢,加棉隔热袋次之,泡沫隔热袋下降最快,则表明铝箔材料的隔热性能相对较好,加棉材料次之,泡沫材料相对较差。
如果不同隔热袋内的温度下降幅度相同或相近,说明隔热袋的隔热性能与隔热材料的种类无关,但这种可能性较小,因为不同材料的热导率、热反射性能等通常存在差异,会影响隔热效果。
【典例5-2】如图所示物态变化的实例中,属于吸收热量的是( )
A.冰雪消融 B.湖水结冰
C.叶尖上形成露珠 D.草叶上形成白霜
【答案】A
【详解】A.冰雪消融是固态变为液态,属于熔化,熔化吸热,故A符合题意;
B.湖水结冰是液态变为固态,属于凝固,凝固放热,故B不符合题意;
C.叶尖上形成的露珠,是气态变为液态,属于液化,液化放热,故C不符合题意;
D.草叶上形成的白霜,是气态变为固态,属于凝华,凝华放热,故D不符合题意。
故选A。
【典例5-3】(多选)关于烹饪过程中涉及的物态变化,下列说法正确的是( )
A.蒸鱼头时,用大火可提高水的沸点
B.炒肉片时,大火翻炒可加快肉中水分蒸发
C.煮饺子时,往锅里倒入适量凉水能降低锅中水的温度
D.炸油条时,油条变得干、黄、焦、脆,是因为油条升华了
【答案】BC
【详解】A.水的沸点与表面上方的气压有关,与火力大小无关,蒸鱼头时,用大火不能提高水的沸点,故A错误;
B.液体蒸发快慢与温度有关,炒肉片时,大火翻炒可使肉片温度升高从而加快肉中水分蒸发,故B正确;
C.煮饺子时,往锅里倒入适量凉水,凉水需从热水中吸热,从而降低锅中水的温度,故C正确;
D.炸油条时,油条会变干变黄甚至变焦,是因为内部水分流失,由液态转化为气态,属于汽化现象,故D错误。
故选BC。
一、选择题
1.二十四节气流转四季,藏着天地间最温柔的时序诗意。下列对节气谚语中蕴含的物理现象分析,正确的是( )
A.“芒种火烧天,夏至雨绵绵”,雨的形成是汽化现象,需要吸热
B.“白露秋分夜,一夜凉一夜”,露的形成是液化现象,需要放热
C.“霜降若见霜,来年谷满仓”,霜的形成是升华现象,需要放热
D.“小雪雪满天,来年必丰年”,雪的形成是凝华现象,需要吸热
【答案】B
【分析】本题考查物态变化及吸、放热判断。
【详解】A.雨主要是空气中的水蒸气液化形成的小水滴,液化过程需要放热,故A错误;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程需要放热,故B正确;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶,凝华过程需要放热,故C错误;
D.雪是空气中的水蒸气凝华形成的冰晶,凝华过程需要放热,故D错误。
故选B。
2.在“探索厨房中的物态变化现象”跨学科实践活动中,下列解释正确的是( )
A.蒸馒头时,会有“白气”产生,这是汽化现象
B.从冰箱里拿出的冻肉,很快外面会结一层霜,这是凝华现象
C.冬天厨房的窗户玻璃上“挂”水珠是液化现象,液化吸热
D.冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后升华形成的
【答案】B
【详解】A.蒸馒头产生的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故A错误;
B.从冰箱拿出的冻肉温度很低,空气中的水蒸气遇冷直接变为固态小冰晶(霜),属于凝华现象,故B正确;
C.玻璃上的水珠是水蒸气液化形成的,液化过程放热,故C错误;
D.冻豆腐的小孔是豆腐中的水先凝固成冰,后冰熔化成水流出留下的空隙,是先凝固后熔化形成的,故D错误。
故选B。
3.如图所示为某电冰箱的工作原理图。电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”,在冰箱内外循环流动,实现了冰箱的制冷。下列说法正确的是( )
A.制冷剂在冰箱内流动时吸收热量并液化后流到冰箱外
B.压缩机压缩制冷剂送入冷凝器,在这里制冷剂向周围空气放热逐渐液化成液体
C.冰箱冷冻室里肉制品上的“白霜”,是其表面的小水珠凝固而成
D.夏天从冰箱冷冻室取出冰棒时,可看见冰棒周围升华而成的“白气”
【答案】B
【详解】A.制冷剂在冰箱内流动时,是从液态变为气态,这个过程是汽化,汽化过程需要吸收热量,所以制冷剂在冰箱内吸收热量汽化后流到冰箱外,而不是液化,故A错误;
B.压缩机压缩制冷剂送入冷凝器,此时制冷剂的温度升高,制冷剂向周围空气放热,由气态逐渐变为液态,这个过程是液化,故B正确;
C.冰箱冷冻室里肉制品上的“白霜”,是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态,这种物态变化是凝华,而不是小水珠凝固,故C错误;
D.夏天从冰箱冷冻室取出冰棒时,冰棒周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,这是液化现象,而不是升华,故D错误。
故选B。
4.秋冬季节是流感高发季节,洗手后使用酒精消毒可以预防流感。用酒精消毒时,沾在手上的酒精会迅速消失。下列现象中的物态变化与之相同的是( )
A.初春冰雪消融 B.寒冬树上挂满雾凇
C.秋天的早晨白雾弥漫 D.夏天游泳出水后感到凉快
【答案】D
【详解】A. 初春冰雪消融是固态冰变为液态水,是熔化现象,故A不符合题意;
B. 雾凇是空气中水蒸气直接变为固态,是凝华现象,故B不符合题意;
C. 雾是空气中水蒸气遇冷变为液态小水滴,是液化现象,故C不符合题意;
D. 游泳出水后,身上的水蒸发(汽化)变为气态,和酒精的物态变化相同,汽化吸热所以人感到凉快,故D符合题意。
故选D。
5.下列有关热现象的说法正确的是( )
A.用冰制成的雕塑经过一段时间没熔化却变小,是汽化现象
B.雪的形成过程是放热过程
C.冬天从口中呼出的“白气”是凝华现象
D.冰放在手上熔化了,冰在熔化过程中温度升高
【答案】B
【详解】A.用冰制成的雕塑没熔化却变小,是固态冰直接变为气态水蒸气,属于升华现象,并非汽化(汽化是液态变为气态),故A错误;
B.雪是空气中的水蒸气直接凝华形成的固态小冰晶,凝华过程是放热过程,故B正确;
C.冬天从口中呼出的“白气”是呼出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,并非凝华现象,故C错误;
D.冰属于晶体,晶体在熔化过程中温度保持不变,故D错误。
故选B。
6.下列诗句描绘的自然景象中,属于凝华现象的是( )
A.露似真珠月似弓 B.已是悬崖百丈冰
C.菊残犹有傲霜枝 D.天街小雨润如酥
【答案】C
【详解】A.露是水蒸气液化形成的,故A不符合题意;
B.冰是水凝固形成的,故B不符合题意;
C.霜是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故C符合题意;
D.雨一般是水蒸气液化形成的,有时也是下落的冰晶熔化形成的,故D不符合题意。
故选C。
7.成都特色美食与传统技艺中蕴含着丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A.非遗糖画制作过程中,糖变为糖浆是液化现象
B.刚上桌的龙抄手冒出的大量“白气”是空气液化形成的
C.将新鲜豆花放入冰箱冷冻做成冻豆花,这主要是凝华现象
D.揉好的甜水面面团在醒发时盖上保鲜膜,是为了减缓面团中水分蒸发
【答案】D
【详解】A.糖变为糖浆是固态变为液态,属于熔化现象,不是液化现象,故A错误;
B.龙抄手冒出的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是空气液化,故B错误;
C.新鲜豆花中的液态水变为固态的冻豆花,属于凝固现象,不是凝华现象,故C错误;
D.盖上保鲜膜可以减小面团表面空气的流速,从而减缓面团中水分的蒸发,故D正确。
故选D。
8.下列关于物态变化的说法,正确的是( )
A.“十月打了霜,来年粮满仓”,霜的形成是凝华现象,需要放热
B.用干冰人工降雨,干冰升华吸热,使周围空气液化成小水滴
C.给高烧病人擦拭酒精降温,是因为酒精升华吸热
D.冬天菜窖里放几桶水,主要是利用水蒸发放热
【答案】A
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶,凝华过程需要放热,故A正确;
B.用干冰人工降雨,干冰升华吸热,使周围温度降低,是空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,并非空气液化,故B错误;
C.给高烧病人擦拭酒精降温,是因为酒精汽化吸热,故C错误;
D.冬天菜窖里放几桶水,主要是利用水凝固放热,故D错误。
故选A。
9.如图所示是质量为1kg的水由液态变为固态过程温度随时间变化的图像,下列说法正确的是(已知水的比热容是)( )
A.该物质是非晶体,其凝固点是0℃ B.10min和20min两个时刻物体内能相等
C.在BC段物质不放出热量,温度不变 D.第25min后物质处于固态
【答案】D
【详解】A.该物质在凝固过程中温度保持0℃不变,是晶体,其凝固点是0℃,故A错误;
BC.如图所示,BC段为凝固过程,温度不变,会放出热量,故在20min时的内能小于10min时的内能,故BC错误;
D.如图所示,BC段为凝固过程,第25min后物质处于固态,故D正确。
故选D。
10.根据下表给出的信息,所得结论正确的是( )
液态氧沸点
液态氮沸点
液态氢沸点
固态氮熔点
固态氧熔点
固态氢熔点
A.沸点低的物质熔点也一定低 B.的氮一定为固液共存态
C.时,氧是液态,氢是气态 D.这三种物质都极易沸腾、凝固
【答案】C
【详解】A.由表有,液态氮的沸点(-196℃)低于液态氧的沸点(-183℃),但固态氮的熔点(-210℃)高于固态氧的熔点(-218℃),说明沸点低的物质熔点不一定低,故A错误;
B.固态氮的熔点为-210℃,当温度等于熔点时,氮可能处于固态(未熔化)、固液共存态(正在熔化)或液态(已完全熔化),因此不能确定一定为固液共存态,故B错误;
C.-215℃高于固态氧的熔点(-218℃),低于液态氧的沸点(-183℃),因此氧为液态;-215℃高于液态氢的沸点(-253℃),因此氢为气态,故C正确;
D.这三种物质的沸点极低,在常温下易沸腾(变为气体),但凝固需要温度低于熔点(同样极低),常温下无法凝固,因此“极易凝固”错误,故D错误。
故选C。
二、填空题
11.如图所示,这是甲、乙两种固态物质在加热过程中温度随时间变化关系的图像。由图像可知,甲物质属于_______(选填“晶体”或“非晶体”),乙物质的熔化过程共持续了_______min,此过程是_______(选填“吸热”或“放热”)
【答案】 非晶体 7 吸热
【详解】[1]晶体有固定熔点,熔化过程中温度保持不变;非晶体没有固定熔点,熔化时温度持续上升。从图像可知,甲加热时温度一直升高,没有固定的熔化温度,因此甲属于非晶体。
[2]乙从第开始熔化,到第熔化结束,熔化过程持续时间为
[3]所有物质的熔化过程都需要吸收热量,因此乙熔化过程是吸热。
12.保水是蔬菜和水果保鲜的一个方面,为了研究影响蔬菜和水果水分蒸发快慢的因素,甲、乙二组同学各自做了研究实验。如图是他们所做的实验的部分情景示意图(实验材料是均匀剖成两半的胡萝卜)。甲组同学探究的是蒸发快慢与液体____的关系;乙组同学能得到结论是:在液体的温度和表面积相同的情况下,______蒸发越快。
【答案】 温度 空气流动越快
【详解】[1]由图甲可知,控制了液体表面积和液体表面空气流速相同,温度不同,探究的是蒸发快慢与液体温度的关系。
[2]由图乙可知,控制了液体的温度和液体表面积相同,只改变液体表面的空气流动速度,没有塑料袋的胡萝卜表面空气流速快,表面干得比较快,因此可得出结论水表面的空气流动越快,蒸发越快。
13.下列几种现象:①霜的形成;②樟脑丸变小;③湖水结冰;④雾的形成;⑤秋天,清晨的雾在太阳出来后散去;⑥春天,冰封的河面消融,其中属于吸热的有_____(填序号),其中②发生的物态变化是_________
【答案】 ②⑤⑥ 升华
【详解】[1][2]①霜是空气中的水蒸气(气态)遇冷直接变成固态的小冰晶,附着在物体表面形成霜,是凝华现象,凝华是放热过程;
②樟脑丸变小,由固态直接变成气态,是升华现象,需要吸热;
③湖水结冰由液态变为固态,是凝固现象,需要放热;
④雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,需要放热;
⑤早晨的雾在太阳出来后散去,是汽化现象,需要吸热;
⑥冰消融,由固态变为液态,是熔化现象,需要吸热。
所以其中属于吸热的有②⑤⑥ ,②发生的物态变化是升华。
三、实验题
14.端午节又称为沐兰节,有煮艾草沐浴的习俗。小明想知道水中放艾草会不会影响水的沸点,于是,他利用烧杯、铁架台、温度计、酒精灯等器材进行实验探究。
(1)组装器材时需要对铁环的高度进行调节,此时酒精灯应处于________状态。(选填“点燃”或“熄灭”)
(2)小明加热艾草水时,每隔0.5min记录一次温度计的示数。8min时,烧杯中气泡形态如图甲所示,此时艾草水处于阶段________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)。根据实验数据,小明绘出如图乙所示的艾草水温度随加热时间变化的图像,艾草水的沸点为________℃。
(3)小明发现,他并不能得出艾草对水的沸点有没有影响,为了得出结论,他应该在相同的实验环境下,用相同的实验装置加热________。
【答案】(1)点燃
(2) 沸腾时 102
(3)水
【详解】(1)调节铁环的高度是为了确保烧杯底部能够被酒精灯的外焰加热,因为外焰的温度最高,加热效率最好。为了准确判断外焰的高度,必须先将酒精灯点燃,然后根据火焰的高度来调节铁环的位置。
(2)图甲中显示,烧杯中的气泡上大下小,这是液体沸腾时的气泡特征;液体在沸腾过程中,会持续吸收热量,但温度会保持不变。这个保持不变的温度就是该液体的沸点。观察图乙的温度-时间图像可知,从第8分钟开始,艾草水的温度稳定在102 ℃不再上升,因此其沸点为102 ℃。
(3)小明的实验只测定了艾草水的沸点,缺少一个参照标准。要探究艾草是否对水的沸点有影响,应该在完全相同的实验条件下,加热纯水测出其沸点。然后将纯水的沸点与艾草水的沸点(102 ℃)进行比较,才能判断艾草是否对水的沸点产生了影响。
15.探究“冰熔化的规律”和“水沸腾的特点”。
(1)如图甲所示,试管中装有适量碎冰,此时冰的温度为_______℃;为缩短时间,烧杯中应盛有适量_______水。
(2)图乙是根据实验数据绘出冰在加热时温度随时间变化图像,熔化用时_______min,熔化过程试管内水和冰的内能总和将_______。
(3)碎冰完全熔化成水后再用酒精灯给烧杯加热(实验装置未画出),记录试管内水温度随时间变化图像如丙图所示,当温度达到96℃后继续加热,试管内的水_______沸腾,此时实验室气压_______一个标准大气压。
【答案】(1) -4 热水
(2) 5 变大/增大
(3) 不会 低于
【详解】(1)[1]图甲中的温度计,其分度值为1℃ 。液柱的上表面在0℃刻度线以下,此时的温度为−4℃。
[2]该实验采用水浴法加热,目的是使试管中的冰受热均匀。为了缩短冰熔化的时间,需要加快冰的吸热速率。根据热传递的规律,温差越大,热传递越快。因此,烧杯中应盛放温度较高的水,即热水,以增大与冰的温差。
(2)[1]图乙是冰的熔化图像。晶体在熔化过程中温度保持不变。从图像中可以看出,冰从第3分钟开始熔化(B点),到第8分钟完全熔化(C点)。因此,熔化过程所用的时间
[2]在熔化过程中,虽然温度保持不变,但冰水混合物需要持续从外界吸收热量。因此,冰水混合物的内能总和是增加的。
(3)[1]图丙显示,烧杯中的水在96℃时沸腾,此后温度保持不变。试管内的水通过热传递从烧杯的水中吸热,其温度最高也只能达到96℃。当试管内水的温度也达到96℃时,它与烧杯中水的温度相同,两者之间没有温差,无法继续发生热传递。液体沸腾的条件是达到沸点并持续吸热。试管内的水虽然达到了沸点,但无法继续吸热,所以不会沸腾。
[2]液体的沸点与气压有关,气压越低,沸点越低。在一个标准大气压下,水的沸点是100℃。本实验中,水在96℃时沸腾,低于100℃,这表明当时实验室的气压低于一个标准大气压。
16.小兵用图中的实验装置来探究某物质的熔化特点。
时间
(1)实验中采用“水浴法”加热的好处有:①能减缓物体升温速度,便于实验现象观测和数据记录;②能使___________ ;
(2)实验表格如表所示,则表格中(a)、(b)两处应填写___________ 和___________ ;
(3)实验中,他所测得的温度值比真实值要高,则他可能是按图2中的___________ (选填“A”、“B”或“C”)方法进行读数的;
(4)他改正了错误的读数方法后,又正确地进行了实验,并根据所记录的实验数据描绘该物质的温度随时间变化的关系图像,如图3所示,第8min时,该物质处于___________ 态,在第7min时,若将试管从温水中取出,并立即放入熔点为-4℃的盐冰水混合物中,此时试管中该物质的温度___________ (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是___________ 。
(5)小红也组装了图1中的器材来探究该物质的熔化特点。实验时,她观察水中的试管底部和周围,发现试管最底部的物质最先发生熔化,这是由她在实验时的一处操作错误引起的,则:该错误可能是___________ 。
(6)图4是将装有液态海波的大试管放入室温的水中。根据温度计A和B的示数,绘制了海波和水的温度随时间变化的图像(如图5)。由图像可知,在第2min时,大试管内的海波处于___________ 态(选填“固”、“液”或“固液共存”)。在第10min时,海波___________ (能/不能)继续凝固,其原因是___________ 。
【答案】 物质受热均匀 状态 温度 A 液 不变 冰水混合物放热,一部分水凝固,凝固过程温度不变 实验时将试管碰到烧杯底部 液 不能 第时海波的温度和水的温度相等,不会发生热传递
【详解】(1)[1]实验中采用“水浴法”加热的好处不仅能减缓物体升温速度,便于实验现象观察和数据记录,也能使物质受热均匀。
(2)[2][3]在固体熔化时温度变化规律的实验探究中,应注意观察试管中物质的温度和状态变化,则设计的表格中应填写状态和温度。
(3)[4]温度计进行读数时,仰视会使结果偏小,俯视会使结果偏大,小兵所测得的温度值比真实值要高,可能按A方法进行读数。
(4)[5][6][7]通过图像段温度保持不变,可知该物质属于晶体其在第8min刚刚熔化完成,处于液态;在第时是熔化过程,处于固液共存态,取出并立即放入熔点为的盐冰水混合物中,根据热传递的条件,冰水混合物放热,水的质量减少,冰的质量增大,则一部分水凝固,晶体在凝固过程温度保持不变。
(5)[8]实验时若将试管碰到烧杯底部,则接近火焰处,温度偏高,则最底部的物质最先发生熔化。则小红错误操作可能是实验时将试管碰到烧杯底部。
(6)[9][10][11]由图像可知,在第时,大试管内的海波还没有凝固,处于液态,此过程中,海波不断放热;第时海波的温度和水的温度相等,不会发生热传递,海波的凝固已经停止。
17.小红在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾,她根据学习过的物理知识猜想豆浆比水先沸腾的原因可能是:豆浆的沸点比水低。于是通过如图甲、乙所示的两套相同实验装置进行探究。
(1)烧杯中装有初温和______均相等的水和豆浆。某时刻温度计示数如图乙所示,其温度是______℃。
(2)如图丙所示,小红根据实验数据绘制了水的温度随时间变化的图像b。由图像b可知,水沸腾时持续吸热,温度为______℃。水的沸点低于100℃,原因可能是水面上气压______(选填“高于”、“低于”或“等于”)标准大气压。
(3)在加热豆浆时,小红绘制了豆浆的温度随时间变化的图像a,她通过比较图像a、b可知猜想是______(选填“正确”或“错误”)。实验中她发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡,于是小红认为豆浆此时已经沸腾了。但她通过图像判断,82℃时豆浆并未沸腾,她判断的依据是______。小红通过查找资料了解到豆浆在80℃左右时会产生“假沸”现象,这就是她观察到豆浆先“沸腾”的原因。我们煮豆浆时一定要彻底煮沸,以防发生中毒情况。
【答案】 质量 48 99 低于 错误 见解析
【详解】(1)[1]在实验中要控制两种液体的质量相等。
[2]温度计的分度值为1℃,此时读数为48℃。
(2)[3]读水的温度-时间图像可以知道,水在沸腾时温度保持99℃不变,故其沸点为99℃。
[4]液体沸点随液面气压的减小而降低。水在一标准大气压下的沸点为100℃,此时沸点为99℃,可能水面气压小于一标准大气压。
(3)[5]读豆浆的温度-时间图像可知,豆浆在沸腾时温度保持在99℃不变,说明豆浆沸腾的温度为99℃。同样气压下,豆浆与水的沸点相同。故猜想是错误的。
[6]因为此时豆浆从外界吸热,温度继续上升,说明豆浆还未沸腾。
四、计算题
18.有一内径和刻度均匀但读数不准的温度计放在冰水混合物中的温度为4℃,放在标准大气压的沸水中,显示的温度为96℃,求:(结果保留两位小数)
(1)当显示温度为32℃时,它所测量的实际温度为多少?
(2)当实际温度为多少时,它的示数与实际温度相同?
【答案】(1)30.43℃
(2)50℃
【分析】依据水的沸点和冰水混合物的温度差(100℃)和温度计的总格数(92格),求出每一格表示的温度是解题的关键。
【详解】(1)由题意得,标准大气压下,冰水混合物实际温度0℃,对应温度计示数4℃;沸水实际温度100℃,对应温度计示数96℃,该温度计刻度总格数
对应实际温度差
故每格代表的实际温度
当显示温度32℃时,与冰水混合物对应示数的格数差
实际温度
(2)当实际温度为t2时,温度计的示数与实际温度相同,则
解得。
19.有一支刻度均匀,但读数不准的温度计,将这支温度计放入冰水混合物中时其示数为4℃,放入沸水中时其示数为96℃(1个标准大气压下),用此温度计测量某液体的温度是27℃。
(1)则此液体的实际温度是多少?
(2)若这支温度计放入4℃水中时其示数就为4℃,放入沸水中时其示数为96℃(1个标准大气压下)用此温度计测量某液体的温度也是27℃,则此液体的实际温度又是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)这支不准温度计的刻度与实际温度的对应关系:实际温度(冰水混合物)对应示数,实际温度100℃(沸水)对应示数96℃。这支温度计在实际的刻度总数为
这92格对应实际温度变化100℃,因此每1格代表的实际温度为
当示数为27℃时,从冰水混合物点起,示数变化
对应的实际温度为
(2)温度计在实际温度为4℃的水中示数为4℃,在沸水(实际温度100℃)中示数为96℃。温度计示数变化范围为
对应实际温度变化
因此,每格代表的实际温度变化为
当示数为27℃时,从4℃水点起,示数变化
实际温度变化
则此液体的实际温度
20.实验室有一支温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但标度却不准确。它在冰水混合物中的读数是-4℃,在沸水中的读数是106℃。
(1)当它指示的气温为:29℃时,实际的温度是多少?
(2)它在多少温度时读数正好等于实际温度?
【答案】(1)30℃
(2)40℃
【详解】(1)温度计在冰水混合物(实际温度 0℃)中读数为-4℃,在沸水(实际温度 100℃)中读数为106℃。温度计显示的读数范围从-4℃到106℃,代表格数为
对应实际温度变化
因此,每个小格代表的实际温度为
当温度计读数为 29℃ 时,从“零点”(-4℃)起,上升格数为
则实际温度为
(2)设实际温度为℃,此时温度计读数也为℃。从“零点”(-4℃)起,对应格数为
实际温度满足
解得,因此,当实际温度为40℃时,温度计读数等于实际温度。
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第三章 物态变化 知识归纳与题型总结
题型01 温度
一、温度计的原理:温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的。
二、正确使用温度计要注意以下几点
(1)使用前,应认清温度计的量程和分度值。
(2)测量前先估测被测物体的温度,选择量程合适的温度计。决不能让被测物体的温度超过温度计的量程。如果被测物体的温度过高,温度计里的液体可能将温度计涨裂;如果被测物体的温度过低,则测不出其温度值。
(3)在拿温度计时,要拿住温度计的上部,不可让手触及温度计的玻璃泡。
(4)用温度计测量液体温度时,温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,且不要碰到容器底或侧壁。
(5)温度计的玻璃泡完全浸入液体中后要稍微等一会,待温度计的示数稳定后再读数,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液面相平。
(6)记录温度值时,不用进行估读,但不要漏写或错写单位,零摄氏度以下的温度不要忘记负号。
三、体温计的使用
(1)体温计在使用前,应用力往下甩几下,让直管内的水银流回玻璃泡内,然后再进行测量。这是因为体温计在正常使用时,示数只升不降,当人体的温度高于体温计原示数时,体温计的示数上升,此时能测量出人体的实际温度。但是,当人体温度低于体温计原示数时,因为体温计的示数不会下降,显示还是之前的温度,将导致测量值偏高。
(2)读数时,应把体温计从腋下或口腔中拿出来。
(3)体温计的分度值是0.1℃,读数时精确到0.1℃。
【探究归纳】温度是表示物体冷热程度的物理量,常用温度计(依据液体热胀冷缩原理制成)测量,单位为摄氏度(℃),标准大气压下冰水混合物为 0℃,沸水为 100℃。
【典例1-1】在进行实践活动展示时,两位同学都带来了自制的温度计,如图所示。他们所用的玻璃小瓶相同,里面装满同种带颜色的水,在小瓶口的橡皮塞上各插进一根吸管。将其放入热水中,观察到玻璃管中液柱的高度会升高,自制温度计是根据液体_______的规律制成的;图中_______(选填“A”或“B”)自制温度计对温度的反应更灵敏。
【典例1-2】某物理兴趣小组开展了“设计制作保温盒”的跨学科实践活动,制作前,组员小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。
试问:25.0℃
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
50.9
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.0
45.7
(1)为了比较保温性能,他需要用到__________、数字温度计和计时器等测量工具。实验时需要保持两层灰色薄棉布与一层灰色厚棉布的大小和________相同;
(2)分析数据可知:根据水温变化的规律可以推测40min时,甲中的水温可能为_______;
A.51.6℃ B.52.3℃ C.53.5℃ D.54.6℃
(3)分析实验结果,可知保温性能较好的是____(选填“甲”或“乙”);
(4)利用上面的探究结论,他们明白了B图中的钢质双层保温桶比A图的保温袋保温性能好的原因是__________;
(5)小组讨论设计方案时,除了考虑保温性能以外,还需要考虑________,________。
【典例1-3】《天工开物·乃服》记载:“凡养蚕之家,虑蚕室郁热,开窗透气,务令温暖如春,蚕必蕃滋”。河北地区养蚕时节集中在4-5月,蚕农在养蚕劳动中需精准把控蚕室温度,适宜的温度能显著提高蚕的存活率。下列有关“温度”的估测最符合实际的是( )
A.正常人的体温约为
B.蚕室“温暖如春”的适宜温度约为
C.蚕室透气散热后温度应降至
D.蚕农洗澡时的最适水温约为
题型02 熔化和凝固
一、熔化
1、熔化定义:物体从固态变成液态叫熔化。
2、晶体:有固定熔化温度(熔点)的物体。比如:海波、冰、石英水晶、食盐、明矾、奈、各种金属。
3、晶体熔化时特点:固液共存,吸收热量,温度不变。
4、熔点:晶体熔化时的温度。
注:晶体熔化条件:(1)达到熔点。(2)继续吸热。
5、非晶体:没有固定熔化温度(熔点)的物体。比如:松香、石蜡玻璃、沥青、蜂蜡。
6、非晶体熔化时特点:吸收热量,先变软变稀,最后变为液态温度不断上升,熔化过程中温度不断升高。
二、凝固
1、凝固定义:物质从液态变成固态叫凝固。
2、晶体凝固时特点:固液共存,放出热量,温度不变。
3、凝固点:晶体熔化时的温度。
注:(1)晶体凝固条件:(1)达到凝固点。(2)继续放热。
(2)同种物质的熔点凝固点相同。
4、非晶体凝固时特点:放热,逐渐变稠、变黏、变硬、最后成固体,温度不断降低。
【探究归纳】熔化是物质从固态变为液态的过程(吸热),凝固是从液态变为固态的过程(放热);晶体熔化有固定熔点、凝固有固定凝固点(过程中温度不变),非晶体无固定熔点和凝固点(过程中温度变化)。
【典例2-1】(多选)下列关于热现象说法正确的是( )
A.冰熔化时温度升高
B.冰熔化时温度保持不变
C.液体凝固形成晶体时,温度可保持不变
D.液体凝固形成非晶体时,温度可保持不变
【典例2-2】雪灾给人民的生活、生产带来很多困难。小睿看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上撒大量的盐,他产生了这样的疑问:含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化时特点有何不同?为此,他进行了下列探究过程:
(1)他用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰,然后将这些冰弄碎放入试管中,之后每隔0.5 min记录一次温度计的示数,同时观察试管中冰块状态的变化。在选择冰块的加热方式时,你认为最佳的选择方法是 ____________ (填“A”或“B”)。这种方法的优点是 _________________ ;
(2)在相同条件下测量三者的温度变化,得到如图乙所示的三条温度随时间变化的曲线(纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③)。根据曲线图可知:浓盐水的凝固点是 ____________ ℃;
(3)根据分析可以得到:含盐浓度越大,熔点 ____________ (填“越高”“越低”或“不变”)。
(4)小明通过分析实验数据和图像,发现:含盐浓度越高的冰,熔化前升温越 ____________ (填“快”或“慢”)。
【典例2-3】2026年4月27日,我国太空金属3D打印技术成功完成在轨演示验证。该技术利用激光将金属耗材加热成液态,再冷却成立体实物。此过程发生的物态变化是( )
A.先熔化后凝固 B.先汽化后液化 C.先升华后凝华 D.先液化后凝固
考点03 汽化和液化
一、汽化
1、汽化定义:物质从液态变为气态叫汽化。
2、汽化时需要吸收热量。
3、汽化方式:蒸发和沸腾。
二、蒸发
1、蒸发定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象叫蒸发。
2、影响因素:①液体的温度;②液体的表面积;③液体表面空气的流动。
3、作用:蒸发吸热(吸外界或自身的热量),具有制冷作用。
三、沸腾
1、定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象叫沸腾。
2、沸点:液体沸腾时的温度。
3、沸腾条件:①达到沸点。②继续吸热
4、沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高。
四、液化
1、液化定义:物质从气态变为液态叫液化。
2、液化方法:①降低温度;②压缩体积,如:氢的储存和运输、液化气。
3、好处:体积缩小便于运输。
4、液化时需要放出热量。
【归纳总结】汽化是物质从液态变为气态的过程(吸热),包括蒸发(任何温度下液体表面发生)和沸腾(一定温度下液体内部和表面同时发生);液化是从气态变为液态的过程(放热),方法有降低温度和压缩体积。
【典例3-1】A、B两同学分别用完全相同的实验装置探究“水在沸腾前后温度变化的特点”,如图甲所示。根据温度传感器测得的数据得到了水的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)由图像可知,水的沸点是________℃。
(2)细心的同学C发现因为A、B同学所用水的质量不同,导致实验的图像存在差异,则同学A所用水的质量________(选填“大于”或“小于”)同学B所用水的质量。
【典例3-2】古代制盐分为熬卤和晾晒两个环节,制盐工人为了加快制盐速度,会将从深井中抽取的盐卤水放入大锅中并持续加热得到“湿盐”,再将“湿盐”摊开并晾晒得到盐粒。请回答:
(1)制盐过程中卤水中的水发生了什么物态变化?
(2)加热、摊开晾晒等操作为什么能加快制盐速度?
【典例3-3】小宇走进厨房进行劳动实践,他发现排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”,“白气”的形成是__________现象(填物态变化名称)。
考点04 升华和凝华
一、升华
1、升华定义:物质从固态直接变成气态的过程;升华吸热。
2、生活中常见的升华现象:碘升华、结冰衣服也干了、干冰升华吸热、樟脑片消失、用久的钨丝灯变黑。
二、凝华
1、凝华定义:物质从气态直接变成固态的过程,凝华放热。
2、生活中常见凝华现象:霜和雪的形成、冬天看到树上的“雾凇”、冬天,外界温度极低,窗户内侧可看见“冰花”(室内水蒸气凝华)。
三、物质三态变化图
【归纳总结】升华是物质从固态直接变为气态的过程(吸热,如干冰变小、樟脑丸消失);凝华是从气态直接变为固态的过程(放热,如霜、雪、冰花形成),二者均跳过液态,是物态变化的两种形式。
【典例4-1】科研中利用特殊工艺制备纳米材料时,物质从气态不经过液态,直接变为固态的纳米颗粒。该过程对应的物态变化是________。
【典例4-2】二十四节气被誉为“中国第五大发明”。下列与节气有关的物态变化属于凝华的是( )
A.立春,冰雪消融 B.立夏,雾绕山峦
C.冬至,千里冰封 D.霜降,草木结霜
【典例4-3】聚酯纤维(涤纶)是常见的合成纤维,生产时常将固态聚酯原料加热成液态,再通过喷丝孔挤出,冷却后形成细长纤维。这一制作过程中,冷却成型主要发生的物态变化是( )
A.凝固 B.熔化 C.液化 D.凝华
考点05 跨学科实践:探索厨房中的物态变化问题
厨房中的现象
涉及的物态变化分析
物态变化
为了煮熟饺子,需要持续烧水一段时间
在烧水的过程中,需要不断加热,水沸腾后温度稳定在100°C,一些水会从液态变为气态的水蒸气
汽化
水沸腾后打开锅盖,会出现大量“白雾”
水蒸气接触周围的冷空气或低温物品,会液化成小水滴
液化
将面食放在水中煮,不会发黄、变焦,而放在食用油中炸,则会发黄、变焦,甚至炸糊
水的沸点在标准大气压下是100℃而油的沸点约280℃左右,放在油里的面食水分很快汽化,面食就会变干变黄甚至变焦
汽化
烧水时,紧靠壶嘴的地方看不到“白气”,而在壶嘴上方一段距离处才能看到“白气”呢?
紧靠壶嘴的地方温度较高,从壶嘴喷出来的水蒸气不能液化,随着水蒸气逐渐上升,空中的温度降低温度高的水蒸气放热液化成小水滴,即为看到的“白气”
液化
炒糖色的好坏是烹饪的一种技巧,这当锅中的油温合适时,倒入白糖
糖的熔点低于油的沸点,糖在热油中发生熔化 ,然后加入食材翻炒,这样会给食材表面涂上一层美丽的色泽,使食物更加鲜美
熔化
将冰冻食品直接放进热油中,会将油喷出甚至产生火球
当冷冻食品被放入热油中时,食品上的冰会迅速受热并汽化,形成水蒸气。这个过程会导致气体膨胀,从而将油锅中的油粒带出,形成油滴。这些油滴在接触到锅下的明火时,会立即燃烧
熔化、汽化
【典例5-1】农历新年前,小李家在网上购买了年货。小李发现快递在运输生鲜食品时,常用铝箔隔热袋或加棉隔热袋来包裹食品,他想知道隔热袋的隔热性能与哪些因素有关。请你结合生活经验,选择一个可能的影响因素并选择适当的实验器材,设计一个实验进行探究。
你选择的影响因素:隔热袋的隔热性能与 ____________ 是否有关。
【典例5-2】如图所示物态变化的实例中,属于吸收热量的是( )
A.冰雪消融 B.湖水结冰
C.叶尖上形成露珠 D.草叶上形成白霜
【典例5-3】(多选)关于烹饪过程中涉及的物态变化,下列说法正确的是( )
A.蒸鱼头时,用大火可提高水的沸点
B.炒肉片时,大火翻炒可加快肉中水分蒸发
C.煮饺子时,往锅里倒入适量凉水能降低锅中水的温度
D.炸油条时,油条变得干、黄、焦、脆,是因为油条升华了
一、选择题
1.二十四节气流转四季,藏着天地间最温柔的时序诗意。下列对节气谚语中蕴含的物理现象分析,正确的是( )
A.“芒种火烧天,夏至雨绵绵”,雨的形成是汽化现象,需要吸热
B.“白露秋分夜,一夜凉一夜”,露的形成是液化现象,需要放热
C.“霜降若见霜,来年谷满仓”,霜的形成是升华现象,需要放热
D.“小雪雪满天,来年必丰年”,雪的形成是凝华现象,需要吸热
2.在“探索厨房中的物态变化现象”跨学科实践活动中,下列解释正确的是( )
A.蒸馒头时,会有“白气”产生,这是汽化现象
B.从冰箱里拿出的冻肉,很快外面会结一层霜,这是凝华现象
C.冬天厨房的窗户玻璃上“挂”水珠是液化现象,液化吸热
D.冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后升华形成的
3.如图所示为某电冰箱的工作原理图。电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”,在冰箱内外循环流动,实现了冰箱的制冷。下列说法正确的是( )
A.制冷剂在冰箱内流动时吸收热量并液化后流到冰箱外
B.压缩机压缩制冷剂送入冷凝器,在这里制冷剂向周围空气放热逐渐液化成液体
C.冰箱冷冻室里肉制品上的“白霜”,是其表面的小水珠凝固而成
D.夏天从冰箱冷冻室取出冰棒时,可看见冰棒周围升华而成的“白气”
4.秋冬季节是流感高发季节,洗手后使用酒精消毒可以预防流感。用酒精消毒时,沾在手上的酒精会迅速消失。下列现象中的物态变化与之相同的是( )
A.初春冰雪消融 B.寒冬树上挂满雾凇
C.秋天的早晨白雾弥漫 D.夏天游泳出水后感到凉快
5.下列有关热现象的说法正确的是( )
A.用冰制成的雕塑经过一段时间没熔化却变小,是汽化现象
B.雪的形成过程是放热过程
C.冬天从口中呼出的“白气”是凝华现象
D.冰放在手上熔化了,冰在熔化过程中温度升高
6.下列诗句描绘的自然景象中,属于凝华现象的是( )
A.露似真珠月似弓 B.已是悬崖百丈冰
C.菊残犹有傲霜枝 D.天街小雨润如酥
7.成都特色美食与传统技艺中蕴含着丰富的物理知识,下列说法正确的是( )
A.非遗糖画制作过程中,糖变为糖浆是液化现象
B.刚上桌的龙抄手冒出的大量“白气”是空气液化形成的
C.将新鲜豆花放入冰箱冷冻做成冻豆花,这主要是凝华现象
D.揉好的甜水面面团在醒发时盖上保鲜膜,是为了减缓面团中水分蒸发
8.下列关于物态变化的说法,正确的是( )
A.“十月打了霜,来年粮满仓”,霜的形成是凝华现象,需要放热
B.用干冰人工降雨,干冰升华吸热,使周围空气液化成小水滴
C.给高烧病人擦拭酒精降温,是因为酒精升华吸热
D.冬天菜窖里放几桶水,主要是利用水蒸发放热
9.如图所示是质量为1kg的水由液态变为固态过程温度随时间变化的图像,下列说法正确的是(已知水的比热容是)( )
A.该物质是非晶体,其凝固点是0℃ B.10min和20min两个时刻物体内能相等
C.在BC段物质不放出热量,温度不变 D.第25min后物质处于固态
10.根据下表给出的信息,所得结论正确的是( )
液态氧沸点
液态氮沸点
液态氢沸点
固态氮熔点
固态氧熔点
固态氢熔点
A.沸点低的物质熔点也一定低 B.的氮一定为固液共存态
C.时,氧是液态,氢是气态 D.这三种物质都极易沸腾、凝固
二、填空题
11.如图所示,这是甲、乙两种固态物质在加热过程中温度随时间变化关系的图像。由图像可知,甲物质属于_______(选填“晶体”或“非晶体”),乙物质的熔化过程共持续了_______min,此过程是_______(选填“吸热”或“放热”)
12.保水是蔬菜和水果保鲜的一个方面,为了研究影响蔬菜和水果水分蒸发快慢的因素,甲、乙二组同学各自做了研究实验。如图是他们所做的实验的部分情景示意图(实验材料是均匀剖成两半的胡萝卜)。甲组同学探究的是蒸发快慢与液体____的关系;乙组同学能得到结论是:在液体的温度和表面积相同的情况下,______蒸发越快。
13.下列几种现象:①霜的形成;②樟脑丸变小;③湖水结冰;④雾的形成;⑤秋天,清晨的雾在太阳出来后散去;⑥春天,冰封的河面消融,其中属于吸热的有_____(填序号),其中②发生的物态变化是_________
三、实验题
14.端午节又称为沐兰节,有煮艾草沐浴的习俗。小明想知道水中放艾草会不会影响水的沸点,于是,他利用烧杯、铁架台、温度计、酒精灯等器材进行实验探究。
(1)组装器材时需要对铁环的高度进行调节,此时酒精灯应处于________状态。(选填“点燃”或“熄灭”)
(2)小明加热艾草水时,每隔0.5min记录一次温度计的示数。8min时,烧杯中气泡形态如图甲所示,此时艾草水处于阶段________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)。根据实验数据,小明绘出如图乙所示的艾草水温度随加热时间变化的图像,艾草水的沸点为________℃。
(3)小明发现,他并不能得出艾草对水的沸点有没有影响,为了得出结论,他应该在相同的实验环境下,用相同的实验装置加热________。
15.探究“冰熔化的规律”和“水沸腾的特点”。
(1)如图甲所示,试管中装有适量碎冰,此时冰的温度为_______℃;为缩短时间,烧杯中应盛有适量_______水。
(2)图乙是根据实验数据绘出冰在加热时温度随时间变化图像,熔化用时_______min,熔化过程试管内水和冰的内能总和将_______。
(3)碎冰完全熔化成水后再用酒精灯给烧杯加热(实验装置未画出),记录试管内水温度随时间变化图像如丙图所示,当温度达到96℃后继续加热,试管内的水_______沸腾,此时实验室气压_______一个标准大气压。
16.小兵用图中的实验装置来探究某物质的熔化特点。
时间
(1)实验中采用“水浴法”加热的好处有:①能减缓物体升温速度,便于实验现象观测和数据记录;②能使___________ ;
(2)实验表格如表所示,则表格中(a)、(b)两处应填写___________ 和___________ ;
(3)实验中,他所测得的温度值比真实值要高,则他可能是按图2中的___________ (选填“A”、“B”或“C”)方法进行读数的;
(4)他改正了错误的读数方法后,又正确地进行了实验,并根据所记录的实验数据描绘该物质的温度随时间变化的关系图像,如图3所示,第8min时,该物质处于___________ 态,在第7min时,若将试管从温水中取出,并立即放入熔点为-4℃的盐冰水混合物中,此时试管中该物质的温度___________ (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是___________ 。
(5)小红也组装了图1中的器材来探究该物质的熔化特点。实验时,她观察水中的试管底部和周围,发现试管最底部的物质最先发生熔化,这是由她在实验时的一处操作错误引起的,则:该错误可能是___________ 。
(6)图4是将装有液态海波的大试管放入室温的水中。根据温度计A和B的示数,绘制了海波和水的温度随时间变化的图像(如图5)。由图像可知,在第2min时,大试管内的海波处于___________ 态(选填“固”、“液”或“固液共存”)。在第10min时,海波___________ (能/不能)继续凝固,其原因是___________ 。
17.小红在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾,她根据学习过的物理知识猜想豆浆比水先沸腾的原因可能是:豆浆的沸点比水低。于是通过如图甲、乙所示的两套相同实验装置进行探究。
(1)烧杯中装有初温和______均相等的水和豆浆。某时刻温度计示数如图乙所示,其温度是______℃。
(2)如图丙所示,小红根据实验数据绘制了水的温度随时间变化的图像b。由图像b可知,水沸腾时持续吸热,温度为______℃。水的沸点低于100℃,原因可能是水面上气压______(选填“高于”、“低于”或“等于”)标准大气压。
(3)在加热豆浆时,小红绘制了豆浆的温度随时间变化的图像a,她通过比较图像a、b可知猜想是______(选填“正确”或“错误”)。实验中她发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡,于是小红认为豆浆此时已经沸腾了。但她通过图像判断,82℃时豆浆并未沸腾,她判断的依据是______。小红通过查找资料了解到豆浆在80℃左右时会产生“假沸”现象,这就是她观察到豆浆先“沸腾”的原因。我们煮豆浆时一定要彻底煮沸,以防发生中毒情况。
四、计算题
18.有一内径和刻度均匀但读数不准的温度计放在冰水混合物中的温度为4℃,放在标准大气压的沸水中,显示的温度为96℃,求:(结果保留两位小数)
(1)当显示温度为32℃时,它所测量的实际温度为多少?
(2)当实际温度为多少时,它的示数与实际温度相同?
19.有一支刻度均匀,但读数不准的温度计,将这支温度计放入冰水混合物中时其示数为4℃,放入沸水中时其示数为96℃(1个标准大气压下),用此温度计测量某液体的温度是27℃。
(1)则此液体的实际温度是多少?
(2)若这支温度计放入4℃水中时其示数就为4℃,放入沸水中时其示数为96℃(1个标准大气压下)用此温度计测量某液体的温度也是27℃,则此液体的实际温度又是多少?
20.实验室有一支温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但标度却不准确。它在冰水混合物中的读数是-4℃,在沸水中的读数是106℃。
(1)当它指示的气温为:29℃时,实际的温度是多少?
(2)它在多少温度时读数正好等于实际温度?
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