第四章 物质的形态及其变化(知识清单)物理新教材沪粤版八年级上册

2026-10-22
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第四章 物质的形态及其变化 第1节 从全球变暖谈起 一、温度 1. 温度 (1)物理学中把物体的____________叫作温度。 (2)摄氏温度 ①单位:______(℃)。温度计上的符号℃表示的是摄氏温度。 ②规定:把在标准大气压下____________的温度定为0℃;______的温度定为100℃。将0℃和100℃之间分成100个等份,每个等份代表1℃。 2. 热力学温度 用热力学温标表示的温度叫热力学温度。热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一,用符号T表示,它的单位是开尔文,简称开,符号为K。热力学温度(T)与摄氏温度(t)之间的换算关系为T=t+273.15 K。 例如,人体正常体温为37℃,若用热力学温标表示,则人体正常体温为T=__________________K。 二、温度计 1. 用途:用来测量物体的温度。 2. 液体温度计的工作原理:根据液体____________的规律制成的。 3. 常见的温度计:实验室用温度计、寒暑表、体温计、测温枪等。 4. 实验室用温度计的构造特点 (1)玻璃泡的玻璃壁很薄是为了使玻璃泡内液体的温度能很快与被测物体的温度相同; (2)玻璃管的内径很细是为了使玻璃管中液柱的变化更加明显; (3)玻璃泡的容积较大,泡内液体的体积较多,热膨胀更加明显,在玻璃管内液柱长度的变化大,测量结果越准确。 5. 液体温度计的使用 (1)使用前“一估二看” ①估计____________的温度,以便选择合适的温度计。 ②观察温度计____________,即它所能测量的最高温度和最低温度,所测温度不能超出此范围。 ③观察温度计的______,也就是一个小格代表的值,以保证读数正确。 (2)使用时注意 ①温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,不要碰到容器______或容器______; ②温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍微等一会儿,待温度计的示数______后再读数; ③读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中的液面______。 三、体温计 1. 玻璃体温计(接触式) (1)量程与分度值:量程为______~______℃;分度值为______℃。 (2)特殊构造:体温计玻璃泡内使用的测温液体是水银;玻璃泡和直玻璃管之间制造一处具有特殊结构的狭道,也叫“缩口”,如图所示。测量体温时,水银热膨胀可以通过细管,体温计离开人体时,水银要收缩,会从细管处断开,玻璃直管中的水银不能退回玻璃泡,所以离开人体也能显示人体的温度。 (3)使用方法: 使用前,应用力甩几下,使玻璃直管中的水银退回______。在给体温计消毒时,不可以用火焰、开水等高温物体消毒,需要使用酒精棉擦拭。 2. 电子体温计:现在的电子体温计通过液晶屏可以直接显示______。 3. 测温枪(新式红外体温计):比玻璃体温计的使用更加卫生、便捷。只要把“枪口”对准被测对象,打开开关,“枪尾”的显示屏上就能直接显示温度。因此,这种非接触式测温方式应用更为广泛。 4. 热电偶温度计:它能直接放入高温炉里测温。原理是:两根不同的金属线组成的闭合环路中,如果只有一个接头被加热,环路里就会产生电流。两个接头的______越大,电流越大。 第2节 汽化和液化 一、汽化和液化的概念 物质从______态变为______态的过程叫作汽化,从______态变为______态的过程叫作液化。 汽化有两种方式:______和______。洒在地上的水变干了,属于______;壶里的水烧开了,属于______。 二、沸腾 1. 概念:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 2. 水沸腾前后的现象: (1)水沸腾前后的声音:水沸腾前声音大;水沸腾时声音小。 (2)水沸腾前后的气泡的变化:沸腾前气泡越往上越______;沸腾时气泡越往上越______。 3. 水沸腾的特点:水沸腾时不断吸收热量,但温度______。 4. 沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫作沸点。 (1)不同液体的沸点不同; (2)同种液体的沸点与______有关:气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。 (3)标准大气压下,水的沸点为______℃。 5. 沸腾的条件:(1)温度达到______;(2)继续______。 三、蒸发 1. 概念:在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。 2. 影响蒸发快慢的因素:液体的______、______和液体表面上的空气流动。液体的温度越高、表面积越大、液体表面上方的空气流速越快,蒸发越快,反之,蒸发越慢。 3. 蒸发吸热致冷:蒸发过程要吸热,可使周围的物体或环境的温度降低,有吸热致冷的作用。 四、液化 1. 概念:物质从气态变为液态的过程叫作液化。 2. 液化有两种方法 (1)____________。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。 (2)____________。在一定的温度下,压缩气体的体积也可以使气体液化。 3. 液化的优点:使体积缩小,便于储存和运输。 4. 液化放热:液体汽化时要吸热,与此相反,气体液化时要______热。 五、电冰箱的工作原理 1. 电冰箱的工作原理 电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”,把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。制冷剂采用既容易汽化又容易液化的物质,汽化时它吸热,液化时它放热。 液态制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子,在这里______、吸热,使冰箱内温度降低。之后生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器,在这里______并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。(均选填物态变化名称) 电冰箱的工作原理图 热棒示意图 2. 利用“热管技术”获得低温 在青藏铁路工程中,为了保证多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧竖立了许多热管(热棒)。热棒是封闭的中空长棒,里面一般填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。 如图所示,热棒的下端插在冻土中,液态氨从冻土中吸热______成气态氨。在寒冷的季节,气态氨上升到热棒的上端,通过散热片向空气中放热,变回______态氨,又沉入棒底。如此循环,冻土中的热不断被散发出去,热棒就可以像“冰箱”一样使地下冻土层温度降低、厚度增加。 第3节 熔化和凝固 一、物态变化 1. 物质的三种状态: (1)固态:形状和体积固定,如钢铁、木头等。 (2)液态:体积固定,形状不固定,如水、酒精、汽油等。 (3)气态:形状和体积都不固定,如氢气、氧气等。 2. 物态变化:物质各种状态间的______叫作物态变化。 3. 水的三态及变化:水有三种状态,分别是固态、液态和气态。如冰、霜、冰雹、雪等是______态;水是______态;水蒸气是______态。在一定的条件下,这三种状态可以相互转化。 4. 辨析: (1)物态变化只是物质的状态发生变化,物质的种类没有发生变化。 (2)物体只是形状发生改变不是物态变化。 (3)物态变化通常与物体的温度有关。 二、熔化和凝固 1. 熔化和凝固的概念 物质从______态变成______态的过程叫作熔化;从______态变成______态的过程叫作凝固。 2. 固体熔化时温度的变化规律 (1)物质在熔化过程中都要______热量(选填“吸收”或“放出”)。 (2)不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。晶体在熔化过程中继续吸热,温度____________,如甲图所示。非晶体在熔化过程中先变软,后变稀,最后熔化为液体,且随着加热时间的延续温度____________,如乙图所示。(均选填“保持不变”或“逐渐升高”) 物质熔化图像 物质凝固图像 3. 液体凝固时温度的变化规律 (1)有的物质,如海波,在凝固过程中,持续对外放热,但温度____________,直至凝固完毕,温度才会继续下降,如甲图所示。 (2)有的物质,如石蜡,在凝固过程中,由稀变软,再变硬,不断向外放热,温度____________,如乙图所示。 三、熔点和凝固点 1. 晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体两类。 (1)晶体:有固定的____________的固体叫作晶体。如冰、萘、石英、海波、食盐、各种金属等。 (2)非晶体:没有固定的熔化温度的固体叫作非晶体。如松香、玻璃、沥青、塑料、石蜡等。 2. 熔点和凝固点 (1)熔点:晶体______时的温度叫作熔点,非晶体没有确定的熔点。 (2)凝固点:液体______形成晶体时也有固定的凝固温度,叫作凝固点。非晶体没有固定的凝固点。 (3)同一种物质的熔点和凝固点______。 四、熔化吸热 凝固放热 1. 熔化吸热 (1)熔化吸热:晶体在熔化时虽然温度不变,但是必须对它继续加热,熔化过程才能完成,这表明晶体在熔化时______热。非晶体熔化也需要______,但温度一直上升。所以,熔化吸热。 (2)熔化吸热的应用 ①要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加上一些冰块,并不是直接加冷水。这是因为冰块的温度更低,冰块熔化成水的过程中要吸收______,从而使饮料的温度下降的更多。 ②夏天,在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊,因为冰块熔化吸热,使冷空气下沉。 ③鲜鱼保鲜,用0℃的冰比0℃的水效果好(冰熔化吸热)。 2. 凝固放热 (1)凝固放热:因为凝固是熔化的逆过程,所以无论晶体还是非晶体,在凝固时都要放热。液体凝固形成晶体时放出热量,但温度______;液体凝固形成非晶体时放出热量,温度______。(均选填“不变”或“降低”) (2)凝固放热的应用 ①北方在冬天时在菜窖里放几桶水,利用水结冰凝固时放出的______来使窖内温度不至于降太低,以免菜被冻坏。 ②现在人们研制出一种聚乙烯材料,在15 ℃~40 ℃熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。把这种材料掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时(温度超过40 ℃)颗粒熔化______热,天气冷时(温度低于15 ℃)又凝固______热成颗粒,能有效调节室内的温度。 第4节 升华和凝华 一、升华 1. 概念:物质从______态直接变成______态的过程叫作升华。 2. 常见的升华现象:樟脑丸变小到消失;白炽灯丝变细;固态碘变为碘蒸气;干冰消失等。 3. 特点:升华______热,具有致冷作用。 4. 应用与现象 (1)冷冻疗法:利用干冰升华吸热,降温冷冻,使组织细胞坏死; (2)舞台烟雾:利用干冰升华吸热降温,使空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠。 二、凝华 1. 概念:物质从______态直接变成______态的过程叫作凝华。 2. 常见的凝华现象:______________________________________________________都属于凝华现象。 3. 特点:凝华要______热。 第五节 水循环与水资源 一、自然界的水循环 1.水循环的物态变化基础 自然界中云、雨、雹、雪、雾、露、霜等现象,本质上是水的____________过程,涉及汽化、液化、凝华、熔化等多种变化。 2.常见天气现象的成因 现象 形成过程 涉及的物态变化 吸放热情况 云 江、河、湖、海的水蒸发为水蒸气,上升到高空后,遇冷______成小水珠或______成小冰晶 液化、凝华 放热 雨 云中小水珠凝聚变大下落;或小冰晶下落过程中______成大水珠 液化、熔化 熔化吸热 冰雹 云中水滴被上升气流带到 0℃以下高空,凝结成小冰晶/雪珠,经上下翻腾增大后下落 凝固、熔化(反复过程) 凝固放热、熔化吸热 雪 高空水蒸气遇极冷空气直接______成小冰晶,飘落时结合成雪片 凝华 放热 雾 地面附近水蒸气遇冷,以尘埃为核心______成小水滴 液化 放热 露 夜间气温降低,空气中水蒸气遇冷的树叶、花草______成小水珠 液化 放热 霜 寒冷夜晚,地面气温极低,水蒸气直接______成固态冰晶 凝华 放热 二、水资源的分布与现状 1.地球上水的分布 地球总水量中,咸水约占 97.47%(包括海洋咸水、湖泊咸水等,无法直接利用); 淡水约占 2.53%,其中: 1.74% 以上的淡水固化在南极洲和格陵兰岛的冰盖中,难以利用;人类实际可直接利用的淡水(江河、湖泊、地下水等)极少。 2.水资源危机的原因 污染:工业污水排放、农业化肥 / 农药污染、生活污水(如含磷洗涤剂)、酸雨、热污染等; 过量使用:水资源消耗速度超过自然更新速度; 生态破坏:森林植被破坏导致水土流失,加剧水资源短缺; 水体富营养化:引发 “赤潮”,造成水生生物大量死亡。 三、水资源的合理利用与保护 1.保护措施 减少污染:采用先进技术处理污水,实现水资源循环利用(如图 4-5-11); 提高效率: 工业:改进生产工艺,节约用水; 农业:采用______或______技术,减少灌溉损耗(如图 4-5-12); 加强管理:制定节水法规,开展节水宣传,纠正 “水取之不尽” 的错误观念; 生态治理:实施山水林田湖草沙一体化保护,复苏河湖生态环境(如黄河干流 20 年不断流)。 四、经典考点 1.云的形成是空气中的水蒸气遇冷______成小水珠或______成小冰晶。 2.霜的形成属于______现象,该过程需要______热量。 3.地球上的咸水约占总水量的______,人类实际可直接利用的淡水______。 4.农业中采用______和______技术可以提高灌溉效率,节约用水。 5.水资源危机的主要原因包括____________和____________。 本章核心实验全解 实验一:常用液体温度计的使用与读数 1.实验目的 练习正确使用实验室液体温度计,掌握温度测量与读数的规范操作。 2.实验原理 利用__________________的性质制成。 3.实验器材 实验室温度计(常用煤油、酒精或水银温度计)、烧杯、冷水、温水、热水。 4.正确操作步骤(四字诀:估、放、等、读) (1)估:先估测被测液体的温度,选择量程合适的温度计,被测温度不能超出温度计量程。 (2)放:温度计的______全部浸入被测液体中,不能碰到容器底或容器壁。 (3)等:温度计玻璃泡浸入液体后稍等片刻,待示数______再读数。 (4)读:读数时玻璃泡继续留在液体中,视线与温度计内液柱的______相平。 (5)记:记录数值和单位,注意零下温度的正负。 5.高频考点与易错辨析 考点方向 核心内容 易错提醒 量程与分度值 先看量程范围,再确定每一小格代表的温度 零下温度读数易错,需从0℃向下数格 读数误差 ______读数偏小,______读数偏大,正确读数为平视 视线角度是常考判断题 操作正误 玻璃泡碰容器底/壁、拿出液体读数、未稳定就读数均为错误操作 体温计可离开人体读数,普通温度计不可 体温计特殊考点 量程____________、分度值______、缩口结构、使用前需甩 普通温度计不能甩,体温计可以甩 实验二:探究水沸腾时温度变化的特点 1.实验目的 探究水沸腾前后的温度变化规律,观察沸腾时的现象特征。 2.实验原理 水沸腾是剧烈的______现象,沸腾过程中持续吸热,但温度____________。 3.实验器材 铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、适量温水、温度计、秒表、带孔硬纸板。 装置组装顺序:____________(先放酒精灯,再依次固定石棉网、烧杯、温度计),保证用酒精灯______加热。 4.核心实验步骤 (1)在烧杯中加入适量温水,将温度计悬挂固定,玻璃泡浸没在水中且不碰杯______或杯______。 (2)用酒精灯外焰加热,从水温接近80℃开始,每隔1min记录一次温度。 (3)观察水中气泡的变化规律,待水沸腾后继续加热5min,记录多组数据。 (4)根据记录数据,绘制____________图像。 5.实验现象 (1)沸腾前:气泡上升过程中逐渐______,水温持续上升。 (2)沸腾时:气泡上升过程中逐渐______,到水面破裂,释放水蒸气;虽然持续加热,但水的温度保持不变。 6.温度—时间图像 图像整体分为两段:先倾斜上升(吸热升温阶段),后保持水平(沸腾阶段),水平段对应的温度即为______。 7.实验结论 (1)沸腾是在液体______和______同时发生的剧烈汽化现象。 (2)水沸腾的条件:① 温度达到沸点;② ____________。 (3)水沸腾过程中,持续吸热,温度保持不变。 (4)液体的沸点与______有关:气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。标准大气压下,水的沸点为______;实验中沸点低于100℃,说明当地气压______1标准大气压。 8.高频考点设问(期中期末必考) (1)石棉网的作用:使烧杯底部____________,防止局部过热炸裂。 (2)烧杯加盖硬纸板的作用:减少热量散失,缩短加热时间;同时固定温度计,防止温度计晃动。 (3)缩短加热时间的方法:减少水的质量、提高水的初温、给烧杯加盖、调大酒精灯火焰。 (4)撤去酒精灯后,水不会立刻停止沸腾的原因:__________________温度仍高于水的沸点,水可以继续吸热。 (5)"白气"的成因:烧杯口冒出的"白气"不是水蒸气,是高温水蒸气遇冷______形成的小水珠。 9.常见故障与分析 (1)温度计示数上升过慢:水的质量太大、水的初温过低、烧杯未加盖、酒精灯火焰太小。 (2)沸腾时温度持续升高:温度计玻璃泡碰到了____________。 (3)水沸腾但气泡不明显:水量过少、火力不足、散热过快。 实验三:探究固体熔化时温度的变化规律 1.实验目的 探究晶体(海波)和非晶体(石蜡)熔化时的温度变化规律,区分两类固体的熔化特点。 2.实验方法 ______加热。 水浴法优点:① 使被加热的固体____________;② 升温速度______,便于观察状态变化、记录温度与时间。 3.实验器材 铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、大烧杯、水、试管、温度计、秒表、海波颗粒、石蜡碎屑、搅拌棒。 装置要求:试管中装有固体的部分完全浸没在水中,试管______烧杯底和烧杯壁。 4.核心实验步骤 (1)自下而上组装装置,将装有海波的试管放入盛水的烧杯中。 (2)用酒精灯水浴加热,用搅拌棒轻轻搅拌,从约35℃开始,每隔1min记录一次温度,同时观察物质状态。 (3)待海波完全熔化后,继续记录3~5组数据。 (4)换用石蜡重复上述实验。 (5)根据数据分别绘制海波、石蜡的____________图像。 5.实验现象与结论 物质类型 熔化前 熔化过程中 熔化后 核心特点 晶体(海波) 固态,吸热,温度持续上升 固液共存态,持续吸热,温度____________ 液态,吸热,温度继续上升 有固定的______ 非晶体(石蜡) 固态,吸热,温度上升,逐渐变软 黏稠态,持续吸热,温度____________ 液态,温度继续上升 无固定熔点,边升温边熔化 6.核心图像解读 (1)晶体熔化图像:呈"上升—______—上升"三段式,水平段对应熔化过程,该段温度为熔点,物质处于____________态。 (2)非晶体熔化图像:全程倾斜上升,无水平段,温度持续升高。 7.高频考点设问(期中期末必考) (1)水浴法加热的优点:使被加热物质受热均匀,升温缓慢,便于观察状态和记录数据。 (2)搅拌棒的作用:使固体____________,避免局部过热。 (3)试管放置要求:装有固体的部分全部浸入水中,不接触烧杯底和侧壁。 (4)熔点的物理意义:晶体熔化时的温度;同一种晶体的熔点和凝固点______。 (5)晶体熔化的条件:① 温度达到熔点;② ____________。 (6)晶体熔化时温度不变的原因:吸收的热量用于破坏____________,完成固态到液态的转变,不用于升高温度。 8.常见误差与故障 (1)熔化时间过短不便于观察:固体质量太少、火力太大、水浴水温过高。 (2)温度测量不准:温度计玻璃泡未完全埋入固体中、搅拌不充分受热不均。 (3)海波熔化温度偏低:海波不纯、含有杂质。 本章实验方法总结 1.图像法:通过温度—时间图像直观呈现沸腾、熔化的温度变化规律,是本章核心研究方法。 2.控制变量法:探究蒸发快慢的影响因素时,控制其他变量不变,只改变一个因素。 3.转换法:通过气泡变化、物质状态变化间接反映温度变化和物态变化过程。 核心公式与必记常量 一、核心公式 1. 热力学温度与摄氏温度换算 公式: :热力学温度,国际单位为开尔文,符号 。:摄氏温度,单位为摄氏度,符号℃。 细节说明:初中阶段近似计算取 273,精确值为 273.15。绝对零度为 ,对应摄氏温度 ,是自然界低温的极限。 考向:填空题、单位换算,基础常考点。 2. 均匀刻度不准温度计的校准(拓展计算考点) 原理:温度计刻度均匀,温度变化量与液柱长度变化量成正比。 比例关系: 参数说明: 为冰水混合物对应的温度和液柱长度; 为标准大气压沸水对应的温度和液柱长度。 考向:期中期末拔高计算题、选择题压轴。 二、必记常量 (一)温度与温度计模块 物理量/参数 数值 考频 备注 1 标准大气压下冰水混合物温度 ★★★ 必考 摄氏温标的零点基准 1 标准大气压下纯水的沸点 ★★★ 必考 摄氏温标的沸点基准 人体正常口腔温度 ★★ 常考 生活常识类考点 体温计量程 ★★★ 必考 实验与生活应用考点 体温计分度值 ★★★ 必考 温度计读数核心考点 绝对零度 (近似 ) ★ 常考 热力学温标零点 (二)常见晶体的熔点(1 标准大气压下) 物质 熔点 考频 备注 冰 ★★★ 必考 水的凝固点也为 ;同一种晶体,熔点与凝固点相同 海波(硫代硫酸钠) ★★ 常考 晶体熔化实验核心物质 钨 ★ 常考 常见金属中熔点最高,用于制作白炽灯灯丝 固态汞 ★ 常考 常温下汞为液态,解释水银温度计无法在极寒环境使用 (三)常见液体的沸点(1 标准大气压下) 物质 沸点 考频 备注 水 ★★★ 必考 水的沸腾实验核心常量 酒精 ★ 常考 解释酒精温度计不能测量沸水温度 (四)物态变化核心结论类常量 1.沸点与气压的关系:气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。 2.晶体熔化 / 凝固特点:持续吸热 / 放热,温度保持不变;同一种晶体的熔点与凝固点数值相同。 3.蒸发快慢的三个影响因素:液体的温度、液体的表面积、液体表面附近的空气流速。 4.物态变化吸放热总规律:熔化、汽化、升华吸热;凝固、液化、凝华放热。 记忆口诀:熔、汽、升——吸热;凝、液、固——放热。 高频题型解题方法总结 题型一:生活物态变化辨析题(选择/填空必考,占比最高) 题型特点:给出自然或生活中的现象(如白气、霜、雾、樟脑丸变小等),要求判断物态变化名称、吸放热情况,是本章最高频基础题型。 解题三步法 (1)定初态:明确变化前物质的状态(固态/液态/气态)。 (2)定末态:明确变化后物质的状态。 (3)对应定义判吸放热:对照六种物态变化定义判断名称,再根据变化方向判断吸放热。 变化方向:固态→液态→气态,全程吸热(熔化、汽化、升华)。 变化方向:气态→液态→固态,全程放热(液化、凝固、凝华)。 快速判断技巧 (1)看到"白气""雾""露""水管出汗" → 生成物为液态小水珠 → 液化。 (2)看到"霜""雪""窗玻璃冰花""雾凇" → 生成物为固态小冰晶 → 凝华。 (3)看到物体"变小/消失"且全程无液体出现 → 固态直接变气态 → 升华。 (4)看到"化了""成水""冰雪消融" → 固态变液态 → 熔化。 易错提醒:水蒸气是无色透明的气体,肉眼不可见;所有看得见的"白气"都是液态小水珠,属于液化现象,不是汽化。 题型二:温度计读数与操作辨析题(基础必考) 题型特点:包括实验室普通温度计读数、体温计读数、使用操作正误判断,常以选择、填空形式出现,是实验题的基础考点。 标准读数四步走 (1)看量程:确认测量范围,判断被测温度是否超量程。 (2)定分度值:明确每一小格代表的温度值。 (3)辨正负:看液柱上表面在0℃以上还是以下,零下温度从0℃向下数格。 (4)读数值:视线与液柱上表面相平,记录数值+温度单位。 高频易错点 (1)读数视角:仰视读数结果偏小,俯视读数结果偏大。 (2)普通温度计:不能离开被测液体读数,不能甩动。 (3)体温计:有缩口结构,可离开人体读数,使用前必须向下甩动使液柱回落。 体温计考点速记:量程固定为 35℃~42℃,分度值 0.1℃;可离开人体读数的核心原因是玻璃泡上方的细弯管(缩口)。 题型三:物态变化图像分析题(期中期末高频难点) 题型特点:给出熔化、凝固、沸腾的温度—时间图像,要求判断晶体/非晶体、熔点/沸点、各段物质状态、吸放热特点,是本章核心区分度题型。 解题四看法 (1)看坐标轴:横坐标为时间,纵坐标为温度,先明确物理意义。 (2)看整体趋势:温度上升对应吸热过程,温度下降对应放热过程。 (3)找水平段:有固定水平段的是晶体(熔化/凝固)或沸腾过程,无水平段的是非晶体。 (4)分段判状态: 晶体熔化图像(上升—水平—上升): 斜升段:固态,吸热升温; 水平段:固液共存态,持续吸热温度不变,对应温度为熔点; 后斜升段:液态,吸热升温。 水沸腾图像(先斜升后水平):水平段对应沸腾过程,温度为沸点,特点是持续吸热、温度不变。 快速口诀:晶体熔化有平台,平台温度是熔点;非晶熔化无平台,边熔边升温度变。 题型四:核心实验探究题(实验大题必考) 本章固定考查两个核心实验:探究水沸腾时温度变化的特点、探究固体熔化时温度的变化规律,是期中期末实验大题的必考点。 (1)水的沸腾实验答题模板 ①装置组装顺序:自下而上,保证用酒精灯外焰加热。 ②石棉网的作用:使烧杯底部受热均匀,防止局部过热炸裂。 ③烧杯加盖硬纸板的作用:减少热量散失,缩短加热时间,同时固定温度计。 ④缩短加热时间的方法:减少水的质量、提高水的初温、给烧杯加盖、调大酒精灯火焰。 ⑤沸腾气泡特点:沸腾时气泡上升逐渐变大,沸腾前气泡上升逐渐变小。 ⑥沸点低于100℃的原因:当地气压低于1标准大气压。 ⑦撤去酒精灯后水仍沸腾片刻的原因:石棉网和烧杯底部温度仍高于沸点,水可以继续吸热。 (2)晶体熔化实验答题模板 ①加热方法:水浴法加热。 ②水浴法的优点:使被加热物质受热均匀,升温速度缓慢,便于观察状态变化和记录温度。 ③搅拌棒的作用:使试管内物质受热均匀。 ④晶体熔化核心特点:持续吸热,温度保持不变,有固定的熔点。 ⑤试管放置要求:装有固体的部分全部浸入水中,试管不接触烧杯底和烧杯壁。 ⑥晶体熔化的两个条件:① 温度达到熔点;② 持续吸热。 题型五:吸放热与生活现象解释题(简答/选择高频) 题型特点:结合生活场景(如蒸发制冷、下雪不冷化雪冷、人工降雨等),要求解释现象成因,侧重考查物态变化吸放热的应用。 解题思路 (1)先明确过程中发生了哪种物态变化; (2)根据状态变化方向判断该过程吸热还是放热; (3)结合吸放热逻辑说明现象成因。 高频实例标准答题模板 (1)蒸发制冷:液体蒸发过程吸热,带走周围热量,使温度降低;如擦酒精感觉凉、喷雾降温、小狗伸舌头散热。 (2)下雪不冷化雪冷:下雪是水蒸气凝华放热,气温不会太低;化雪是雪熔化吸热,使周围气温降低。 (3)水蒸气烫伤更严重:水蒸气接触皮肤先液化放出大量热,再继续降温放热,比开水烫伤多了液化放热的环节。 (4)干冰人工降雨:干冰升华迅速吸热,使高空气温骤降,水蒸气凝华成小冰粒,冰粒下落遇暖气流熔化为雨点。 题型六:沸点与气压关系应用题 题型特点:结合高原生活、高压锅、低压沸腾实验等场景,考查气压对沸点的影响,常以选择、填空形式出现。 核心规律:气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。 典型应用 (1)高原地区水的沸点低于100℃,普通锅饭煮不熟,使用高压锅可增大锅内气压,提高水的沸点。 (2)对密闭烧瓶抽气,内部气压减小,停止沸腾的水会重新沸腾,说明气压降低,沸点降低。 三、本章解题速记口诀 熔汽升,吸热;凝液固,放热; 晶体有熔点,熔化温不变; 沸腾有沸点,吸温热不变; 白气是液化,霜雪是凝华; 气压高沸点高,气压低沸点低。 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 $ 第四章 物质的形态及其变化 第1节 从全球变暖谈起 一、温度 1. 温度 (1)物理学中把物体的冷热程度叫作温度。 (2)摄氏温度 ①单位:摄氏度(℃)。温度计上的符号℃表示的是摄氏温度。 ②规定:把在标准大气压下冰水混合物的温度定为0℃;沸水的温度定为100℃。将0℃和100℃之间分成100个等份,每个等份代表1℃。 2. 热力学温度 用热力学温标表示的温度叫热力学温度。热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一,用符号T表示,它的单位是开尔文,简称开,符号为K。热力学温度(T)与摄氏温度(t)之间的换算关系为T=t+273.15 K。 例如,人体正常体温为37℃,若用热力学温标表示,则人体正常体温为T=37+273.15 K=310.15K。 二、温度计 1. 用途:用来测量物体的温度。 2. 液体温度计的工作原理:根据液体热胀冷缩的规律制成的。 3. 常见的温度计:实验室用温度计、寒暑表、体温计、测温枪等。 4. 实验室用温度计的构造特点 (1)玻璃泡的玻璃壁很薄是为了使玻璃泡内液体的温度能很快与被测物体的温度相同; (2)玻璃管的内径很细是为了使玻璃管中液柱的变化更加明显; (3)玻璃泡的容积较大,泡内液体的体积较多,热膨胀更加明显,在玻璃管内液柱长度的变化大,测量结果越准确。 5. 液体温度计的使用 (1)使用前“一估二看” ①估计被测物体的温度,以便选择合适的温度计。 ②观察温度计测量的范围,即它所能测量的最高温度和最低温度,所测温度不能超出此范围。 ③观察温度计的分度值,也就是一个小格代表的值,以保证读数正确。 (2)使用时注意 ①温度计的玻璃泡应该全部浸入被测液体中,不要碰到容器壁或容器底; ②温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍微等一会儿,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,视线要与温度计中的液面相平。 三、体温计 1. 玻璃体温计(接触式) (1)量程与分度值:量程为35~42℃;分度值为0.1℃。 (2)特殊构造:体温计玻璃泡内使用的测温液体是水银;玻璃泡和直玻璃管之间制造一处具有特殊结构的狭道,也叫“缩口”,如图所示。测量体温时,水银热膨胀可以通过细管,体温计离开人体时,水银要收缩,会从细管处断开,玻璃直管中的水银不能退回玻璃泡,所以离开人体也能显示人体的温度。 (3)使用方法: 使用前,应用力甩几下,使玻璃直管中的水银退回玻璃泡。在给体温计消毒时,不可以用火焰、开水等高温物体消毒,需要使用酒精棉擦拭。 2. 电子体温计:现在的电子体温计通过液晶屏可以直接显示体温。 3. 测温枪(新式红外体温计):比玻璃体温计的使用更加卫生、便捷。只要把“枪口”对准被测对象,打开开关,“枪尾”的显示屏上就能直接显示温度。因此,这种非接触式测温方式应用更为广泛。 4. 热电偶温度计:它能直接放入高温炉里测温。原理是:两根不同的金属线组成的闭合环路中,如果只有一个接头被加热,环路里就会产生电流。两个接头的温度差越大,电流越大。 第2节 汽化和液化 一、汽化和液化的概念 物质从液态变为气态的过程叫作汽化,从气态变为液态的过程叫作液化。 汽化有两种方式:蒸发和沸腾。洒在地上的水变干了,属于蒸发;壶里的水烧开了,属于沸腾。 二、沸腾 1. 概念:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 2. 水沸腾前后的现象: (1)水沸腾前后的声音:水沸腾前声音大;水沸腾时声音小。 (2)水沸腾前后的气泡的变化:沸腾前气泡越往上越小;沸腾时气泡越往上越大。 3. 水沸腾的特点:水沸腾时不断吸收热量,但温度不变。 4. 沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫作沸点。 (1)不同液体的沸点不同; (2)同种液体的沸点与气压有关:气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。 (3)标准大气压下,水的沸点为100℃。 5. 沸腾的条件:(1)温度达到沸点;(2)继续吸热。 三、蒸发 1. 概念:在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。 2. 影响蒸发快慢的因素:液体的温度、表面积和液体表面上的空气流动。液体的温度越高、表面积越大、液体表面上方的空气流速越快,蒸发越快,反之,蒸发越慢。 3. 蒸发吸热致冷:蒸发过程要吸热,可使周围的物体或环境的温度降低,有吸热致冷的作用。 四、液化 1. 概念:物质从气态变为液态的过程叫作液化。 2. 液化有两种方法 (1)降低温度。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。 (2)压缩体积。在一定的温度下,压缩气体的体积也可以使气体液化。 3. 液化的优点:使体积缩小,便于储存和运输。 4. 液化放热:液体汽化时要吸热,与此相反,气体液化时要放热。 五、电冰箱的工作原理 1. 电冰箱的工作原理 电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”,把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。制冷剂采用既容易汽化又容易液化的物质,汽化时它吸热,液化时它放热。 液态制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子,在这里汽化、吸热,使冰箱内温度降低。之后生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器,在这里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。(均选填物态变化名称) 电冰箱的工作原理图 热棒示意图 2. 利用“热管技术”获得低温 在青藏铁路工程中,为了保证多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧竖立了许多热管(热棒)。热棒是封闭的中空长棒,里面一般填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。 如图所示,热棒的下端插在冻土中,液态氨从冻土中吸热汽化成气态氨。在寒冷的季节,气态氨上升到热棒的上端,通过散热片向空气中放热,变回液态氨,又沉入棒底。如此循环,冻土中的热不断被散发出去,热棒就可以像“冰箱”一样使地下冻土层温度降低、厚度增加。 第3节 熔化和凝固 一、物态变化 1. 物质的三种状态: (1)固态:形状和体积固定,如钢铁、木头等。 (2)液态:体积固定,形状不固定,如水、酒精、汽油等。 (3)气态:形状和体积都不固定,如氢气、氧气等。 2. 物态变化:物质各种状态间的变化叫作物态变化。 3. 水的三态及变化:水有三种状态,分别是固态、液态和气态。如冰、霜、冰雹、雪等是固态;水是液态;水蒸气是气态。在一定的条件下,这三种状态可以相互转化。 4. 辨析: (1)物态变化只是物质的状态发生变化,物质的种类没有发生变化。 (2)物体只是形状发生改变不是物态变化。 (3)物态变化通常与物体的温度有关。 二、熔化和凝固 1. 熔化和凝固的概念 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。 2. 固体熔化时温度的变化规律 (1)物质在熔化过程中都要吸收热量(选填“吸收”或“放出”)。 (2)不同的物质在熔化过程中温度的变化规律不同。晶体在熔化过程中继续吸热,温度保持不变,如甲图所示。非晶体在熔化过程中先变软,后变稀,最后熔化为液体,且随着加热时间的延续温度逐渐升高,如乙图所示。(均选填“保持不变”或“逐渐升高”) 物质熔化图像 物质凝固图像 3. 液体凝固时温度的变化规律 (1)有的物质,如海波,在凝固过程中,持续对外放热,但温度保持不变,直至凝固完毕,温度才会继续下降,如甲图所示。 (2)有的物质,如石蜡,在凝固过程中,由稀变软,再变硬,不断向外放热,温度持续降低,如乙图所示。 三、熔点和凝固点 1. 晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体两类。 (1)晶体:有固定的熔化温度的固体叫作晶体。如冰、萘、石英、海波、食盐、各种金属等。 (2)非晶体:没有固定的熔化温度的固体叫作非晶体。如松香、玻璃、沥青、塑料、石蜡等。 2. 熔点和凝固点 (1)熔点:晶体熔化时的温度叫作熔点,非晶体没有确定的熔点。 (2)凝固点:液体凝固形成晶体时也有固定的凝固温度,叫作凝固点。非晶体没有固定的凝固点。 (3)同一种物质的熔点和凝固点相同。 四、熔化吸热 凝固放热 1. 熔化吸热 (1)熔化吸热:晶体在熔化时虽然温度不变,但是必须对它继续加热,熔化过程才能完成,这表明晶体在熔化时吸热。非晶体熔化也需要吸热,但温度一直上升。所以,熔化吸热。 (2)熔化吸热的应用 ①要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加上一些冰块,并不是直接加冷水。这是因为冰块的温度更低,冰块熔化成水的过程中要吸收热量,从而使饮料的温度下降的更多。 ②夏天,在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊,因为冰块熔化吸热,使冷空气下沉。 ③鲜鱼保鲜,用0℃的冰比0℃的水效果好(冰熔化吸热)。 2. 凝固放热 (1)凝固放热:因为凝固是熔化的逆过程,所以无论晶体还是非晶体,在凝固时都要放热。液体凝固形成晶体时放出热量,但温度不变;液体凝固形成非晶体时放出热量,温度降低。(均选填“不变”或“降低”) (2)凝固放热的应用 ①北方在冬天时在菜窖里放几桶水,利用水结冰凝固时放出的热量来使窖内温度不至于降太低,以免菜被冻坏。 ②现在人们研制出一种聚乙烯材料,在15 ℃~40 ℃熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。把这种材料掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时(温度超过40 ℃)颗粒熔化吸热,天气冷时(温度低于15 ℃)又凝固放热成颗粒,能有效调节室内的温度。 第4节 升华和凝华 一、升华 1. 概念:物质从固态直接变成气态的过程叫作升华。 2. 常见的升华现象:樟脑丸变小到消失;白炽灯丝变细;固态碘变为碘蒸气;干冰消失等。 3. 特点:升华吸热,具有致冷作用。 4. 应用与现象 (1)冷冻疗法:利用干冰升华吸热,降温冷冻,使组织细胞坏死; (2)舞台烟雾:利用干冰升华吸热降温,使空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠。 二、凝华 1. 概念:物质从气态直接变成固态的过程叫作凝华。 2. 常见的凝华现象:霜、冰晶、冰花、雾凇、灯泡变黑、碘蒸气凝结都属于凝华现象。 3. 特点:凝华要放热。 第五节 水循环与水资源 一、自然界的水循环 1.水循环的物态变化基础 自然界中云、雨、雹、雪、雾、露、霜等现象,本质上是水的物态变化过程,涉及汽化、液化、凝华、熔化等多种变化。 2.常见天气现象的成因 现象 形成过程 涉及的物态变化 吸放热情况 云 江、河、湖、海的水蒸发为水蒸气,上升到高空后,遇冷液化成小水珠或凝华成小冰晶 液化、凝华 放热 雨 云中小水珠凝聚变大下落;或小冰晶下落过程中熔化成大水珠 液化、熔化 熔化吸热 冰雹 云中水滴被上升气流带到 0℃以下高空,凝结成小冰晶/雪珠,经上下翻腾增大后下落 凝固、熔化(反复过程) 凝固放热、熔化吸热 雪 高空水蒸气遇极冷空气直接凝华成小冰晶,飘落时结合成雪片 凝华 放热 雾 地面附近水蒸气遇冷,以尘埃为核心液化成小水滴 液化 放热 露 夜间气温降低,空气中水蒸气遇冷的树叶、花草液化成小水珠 液化 放热 霜 寒冷夜晚,地面气温极低,水蒸气直接凝华成固态冰晶 凝华 放热 二、水资源的分布与现状 1.地球上水的分布 地球总水量中,咸水约占 97.47%(包括海洋咸水、湖泊咸水等,无法直接利用); 淡水约占 2.53%,其中: 1.74% 以上的淡水固化在南极洲和格陵兰岛的冰盖中,难以利用;人类实际可直接利用的淡水(江河、湖泊、地下水等)极少。 2.水资源危机的原因 污染:工业污水排放、农业化肥 / 农药污染、生活污水(如含磷洗涤剂)、酸雨、热污染等; 过量使用:水资源消耗速度超过自然更新速度; 生态破坏:森林植被破坏导致水土流失,加剧水资源短缺; 水体富营养化:引发 “赤潮”,造成水生生物大量死亡。 三、水资源的合理利用与保护 1.保护措施 减少污染:采用先进技术处理污水,实现水资源循环利用(如图 4-5-11); 提高效率: 工业:改进生产工艺,节约用水; 农业:采用喷灌或滴灌技术,减少灌溉损耗(如图 4-5-12); 加强管理:制定节水法规,开展节水宣传,纠正 “水取之不尽” 的错误观念; 生态治理:实施山水林田湖草沙一体化保护,复苏河湖生态环境(如黄河干流 20 年不断流)。 四、经典考点 1.云的形成是空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠或凝华成小冰晶。 2.霜的形成属于凝华现象,该过程需要放出热量。 3.地球上的咸水约占总水量的97.47%,人类实际可直接利用的淡水极少。 4.农业中采用喷灌和滴灌技术可以提高灌溉效率,节约用水。 5.水资源危机的主要原因包括水资源污染和过量使用。 本章核心实验全解 实验一:常用液体温度计的使用与读数 1.实验目的 练习正确使用实验室液体温度计,掌握温度测量与读数的规范操作。 2.实验原理 利用液体热胀冷缩的性质制成。 3.实验器材 实验室温度计(常用煤油、酒精或水银温度计)、烧杯、冷水、温水、热水。 4.正确操作步骤(四字诀:估、放、等、读) (1)估:先估测被测液体的温度,选择量程合适的温度计,被测温度不能超出温度计量程。 (2)放:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不能碰到容器底或容器壁。 (3)等:温度计玻璃泡浸入液体后稍等片刻,待示数稳定后再读数。 (4)读:读数时玻璃泡继续留在液体中,视线与温度计内液柱的上表面相平。 (5)记:记录数值和单位,注意零下温度的正负。 5.高频考点与易错辨析 考点方向 核心内容 易错提醒 量程与分度值 先看量程范围,再确定每一小格代表的温度 零下温度读数易错,需从0℃向下数格 读数误差 仰视读数偏小,俯视读数偏大,正确读数为平视 视线角度是常考判断题 操作正误 玻璃泡碰容器底/壁、拿出液体读数、未稳定就读数均为错误操作 体温计可离开人体读数,普通温度计不可 体温计特殊考点 量程35℃~42℃、分度值0.1℃、缩口结构、使用前需甩 普通温度计不能甩,体温计可以甩 实验二:探究水沸腾时温度变化的特点 1.实验目的 探究水沸腾前后的温度变化规律,观察沸腾时的现象特征。 2.实验原理 水沸腾是剧烈的汽化现象,沸腾过程中持续吸热,但温度保持不变。 3.实验器材 铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、适量温水、温度计、秒表、带孔硬纸板。 装置组装顺序:自下而上(先放酒精灯,再依次固定石棉网、烧杯、温度计),保证用酒精灯外焰加热。 4.核心实验步骤 (1)在烧杯中加入适量温水,将温度计悬挂固定,玻璃泡浸没在水中且不碰杯底或杯壁。 (2)用酒精灯外焰加热,从水温接近80℃开始,每隔1min记录一次温度。 (3)观察水中气泡的变化规律,待水沸腾后继续加热5min,记录多组数据。 (4)根据记录数据,绘制温度—时间图像。 5.实验现象 (1)沸腾前:气泡上升过程中逐渐变小,水温持续上升。 (2)沸腾时:气泡上升过程中逐渐变大,到水面破裂,释放水蒸气;虽然持续加热,但水的温度保持不变。 6.温度—时间图像 图像整体分为两段:先倾斜上升(吸热升温阶段),后保持水平(沸腾阶段),水平段对应的温度即为沸点。 7.实验结论 (1)沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 (2)水沸腾的条件:① 温度达到沸点;② 持续吸热。 (3)水沸腾过程中,持续吸热,温度保持不变。 (4)液体的沸点与气压有关:气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。标准大气压下,水的沸点为100℃;实验中沸点低于100℃,说明当地气压低于1标准大气压。 8.高频考点设问(期中期末必考) (1)石棉网的作用:使烧杯底部受热均匀,防止局部过热炸裂。 (2)烧杯加盖硬纸板的作用:减少热量散失,缩短加热时间;同时固定温度计,防止温度计晃动。 (3)缩短加热时间的方法:减少水的质量、提高水的初温、给烧杯加盖、调大酒精灯火焰。 (4)撤去酒精灯后,水不会立刻停止沸腾的原因:石棉网和烧杯底部温度仍高于水的沸点,水可以继续吸热。 (5)"白气"的成因:烧杯口冒出的"白气"不是水蒸气,是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠。 9.常见故障与分析 (1)温度计示数上升过慢:水的质量太大、水的初温过低、烧杯未加盖、酒精灯火焰太小。 (2)沸腾时温度持续升高:温度计玻璃泡碰到了烧杯底部。 (3)水沸腾但气泡不明显:水量过少、火力不足、散热过快。 实验三:探究固体熔化时温度的变化规律 1.实验目的 探究晶体(海波)和非晶体(石蜡)熔化时的温度变化规律,区分两类固体的熔化特点。 2.实验方法 水浴法加热。 水浴法优点:① 使被加热的固体受热均匀;② 升温速度缓慢,便于观察状态变化、记录温度与时间。 3.实验器材 铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、大烧杯、水、试管、温度计、秒表、海波颗粒、石蜡碎屑、搅拌棒。 装置要求:试管中装有固体的部分完全浸没在水中,试管不接触烧杯底和烧杯壁。 4.核心实验步骤 (1)自下而上组装装置,将装有海波的试管放入盛水的烧杯中。 (2)用酒精灯水浴加热,用搅拌棒轻轻搅拌,从约35℃开始,每隔1min记录一次温度,同时观察物质状态。 (3)待海波完全熔化后,继续记录3~5组数据。 (4)换用石蜡重复上述实验。 (5)根据数据分别绘制海波、石蜡的温度—时间图像。 5.实验现象与结论 物质类型 熔化前 熔化过程中 熔化后 核心特点 晶体(海波) 固态,吸热,温度持续上升 固液共存态,持续吸热,温度保持不变 液态,吸热,温度继续上升 有固定的熔点 非晶体(石蜡) 固态,吸热,温度上升,逐渐变软 黏稠态,持续吸热,温度持续升高 液态,温度继续上升 无固定熔点,边升温边熔化 6.核心图像解读 (1)晶体熔化图像:呈"上升—水平—上升"三段式,水平段对应熔化过程,该段温度为熔点,物质处于固液共存态。 (2)非晶体熔化图像:全程倾斜上升,无水平段,温度持续升高。 7.高频考点设问(期中期末必考) (1)水浴法加热的优点:使被加热物质受热均匀,升温缓慢,便于观察状态和记录数据。 (2)搅拌棒的作用:使固体受热均匀,避免局部过热。 (3)试管放置要求:装有固体的部分全部浸入水中,不接触烧杯底和侧壁。 (4)熔点的物理意义:晶体熔化时的温度;同一种晶体的熔点和凝固点相同。 (5)晶体熔化的条件:① 温度达到熔点;② 持续吸热。 (6)晶体熔化时温度不变的原因:吸收的热量用于破坏晶体结构,完成固态到液态的转变,不用于升高温度。 8.常见误差与故障 (1)熔化时间过短不便于观察:固体质量太少、火力太大、水浴水温过高。 (2)温度测量不准:温度计玻璃泡未完全埋入固体中、搅拌不充分受热不均。 (3)海波熔化温度偏低:海波不纯、含有杂质。 本章实验方法总结 1.图像法:通过温度—时间图像直观呈现沸腾、熔化的温度变化规律,是本章核心研究方法。 2.控制变量法:探究蒸发快慢的影响因素时,控制其他变量不变,只改变一个因素。 3.转换法:通过气泡变化、物质状态变化间接反映温度变化和物态变化过程。 核心公式与必记常量 一、核心公式 1. 热力学温度与摄氏温度换算 公式: :热力学温度,国际单位为开尔文,符号 。:摄氏温度,单位为摄氏度,符号℃。 细节说明:初中阶段近似计算取 273,精确值为 273.15。绝对零度为 ,对应摄氏温度 ,是自然界低温的极限。 考向:填空题、单位换算,基础常考点。 2. 均匀刻度不准温度计的校准(拓展计算考点) 原理:温度计刻度均匀,温度变化量与液柱长度变化量成正比。 比例关系: 参数说明: 为冰水混合物对应的温度和液柱长度; 为标准大气压沸水对应的温度和液柱长度。 考向:期中期末拔高计算题、选择题压轴。 二、必记常量 (一)温度与温度计模块 物理量/参数 数值 考频 备注 1 标准大气压下冰水混合物温度 ★★★ 必考 摄氏温标的零点基准 1 标准大气压下纯水的沸点 ★★★ 必考 摄氏温标的沸点基准 人体正常口腔温度 ★★ 常考 生活常识类考点 体温计量程 ★★★ 必考 实验与生活应用考点 体温计分度值 ★★★ 必考 温度计读数核心考点 绝对零度 (近似 ) ★ 常考 热力学温标零点 (二)常见晶体的熔点(1 标准大气压下) 物质 熔点 考频 备注 冰 ★★★ 必考 水的凝固点也为 ;同一种晶体,熔点与凝固点相同 海波(硫代硫酸钠) ★★ 常考 晶体熔化实验核心物质 钨 ★ 常考 常见金属中熔点最高,用于制作白炽灯灯丝 固态汞 ★ 常考 常温下汞为液态,解释水银温度计无法在极寒环境使用 (三)常见液体的沸点(1 标准大气压下) 物质 沸点 考频 备注 水 ★★★ 必考 水的沸腾实验核心常量 酒精 ★ 常考 解释酒精温度计不能测量沸水温度 (四)物态变化核心结论类常量 1.沸点与气压的关系:气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。 2.晶体熔化 / 凝固特点:持续吸热 / 放热,温度保持不变;同一种晶体的熔点与凝固点数值相同。 3.蒸发快慢的三个影响因素:液体的温度、液体的表面积、液体表面附近的空气流速。 4.物态变化吸放热总规律:熔化、汽化、升华吸热;凝固、液化、凝华放热。 记忆口诀:熔、汽、升——吸热;凝、液、固——放热。 高频题型解题方法总结 题型一:生活物态变化辨析题(选择/填空必考,占比最高) 题型特点:给出自然或生活中的现象(如白气、霜、雾、樟脑丸变小等),要求判断物态变化名称、吸放热情况,是本章最高频基础题型。 解题三步法 (1)定初态:明确变化前物质的状态(固态/液态/气态)。 (2)定末态:明确变化后物质的状态。 (3)对应定义判吸放热:对照六种物态变化定义判断名称,再根据变化方向判断吸放热。 变化方向:固态→液态→气态,全程吸热(熔化、汽化、升华)。 变化方向:气态→液态→固态,全程放热(液化、凝固、凝华)。 快速判断技巧 (1)看到"白气""雾""露""水管出汗" → 生成物为液态小水珠 → 液化。 (2)看到"霜""雪""窗玻璃冰花""雾凇" → 生成物为固态小冰晶 → 凝华。 (3)看到物体"变小/消失"且全程无液体出现 → 固态直接变气态 → 升华。 (4)看到"化了""成水""冰雪消融" → 固态变液态 → 熔化。 易错提醒:水蒸气是无色透明的气体,肉眼不可见;所有看得见的"白气"都是液态小水珠,属于液化现象,不是汽化。 题型二:温度计读数与操作辨析题(基础必考) 题型特点:包括实验室普通温度计读数、体温计读数、使用操作正误判断,常以选择、填空形式出现,是实验题的基础考点。 标准读数四步走 (1)看量程:确认测量范围,判断被测温度是否超量程。 (2)定分度值:明确每一小格代表的温度值。 (3)辨正负:看液柱上表面在0℃以上还是以下,零下温度从0℃向下数格。 (4)读数值:视线与液柱上表面相平,记录数值+温度单位。 高频易错点 (1)读数视角:仰视读数结果偏小,俯视读数结果偏大。 (2)普通温度计:不能离开被测液体读数,不能甩动。 (3)体温计:有缩口结构,可离开人体读数,使用前必须向下甩动使液柱回落。 体温计考点速记:量程固定为 35℃~42℃,分度值 0.1℃;可离开人体读数的核心原因是玻璃泡上方的细弯管(缩口)。 题型三:物态变化图像分析题(期中期末高频难点) 题型特点:给出熔化、凝固、沸腾的温度—时间图像,要求判断晶体/非晶体、熔点/沸点、各段物质状态、吸放热特点,是本章核心区分度题型。 解题四看法 (1)看坐标轴:横坐标为时间,纵坐标为温度,先明确物理意义。 (2)看整体趋势:温度上升对应吸热过程,温度下降对应放热过程。 (3)找水平段:有固定水平段的是晶体(熔化/凝固)或沸腾过程,无水平段的是非晶体。 (4)分段判状态: 晶体熔化图像(上升—水平—上升): 斜升段:固态,吸热升温; 水平段:固液共存态,持续吸热温度不变,对应温度为熔点; 后斜升段:液态,吸热升温。 水沸腾图像(先斜升后水平):水平段对应沸腾过程,温度为沸点,特点是持续吸热、温度不变。 快速口诀:晶体熔化有平台,平台温度是熔点;非晶熔化无平台,边熔边升温度变。 题型四:核心实验探究题(实验大题必考) 本章固定考查两个核心实验:探究水沸腾时温度变化的特点、探究固体熔化时温度的变化规律,是期中期末实验大题的必考点。 (1)水的沸腾实验答题模板 ①装置组装顺序:自下而上,保证用酒精灯外焰加热。 ②石棉网的作用:使烧杯底部受热均匀,防止局部过热炸裂。 ③烧杯加盖硬纸板的作用:减少热量散失,缩短加热时间,同时固定温度计。 ④缩短加热时间的方法:减少水的质量、提高水的初温、给烧杯加盖、调大酒精灯火焰。 ⑤沸腾气泡特点:沸腾时气泡上升逐渐变大,沸腾前气泡上升逐渐变小。 ⑥沸点低于100℃的原因:当地气压低于1标准大气压。 ⑦撤去酒精灯后水仍沸腾片刻的原因:石棉网和烧杯底部温度仍高于沸点,水可以继续吸热。 (2)晶体熔化实验答题模板 ①加热方法:水浴法加热。 ②水浴法的优点:使被加热物质受热均匀,升温速度缓慢,便于观察状态变化和记录温度。 ③搅拌棒的作用:使试管内物质受热均匀。 ④晶体熔化核心特点:持续吸热,温度保持不变,有固定的熔点。 ⑤试管放置要求:装有固体的部分全部浸入水中,试管不接触烧杯底和烧杯壁。 ⑥晶体熔化的两个条件:① 温度达到熔点;② 持续吸热。 题型五:吸放热与生活现象解释题(简答/选择高频) 题型特点:结合生活场景(如蒸发制冷、下雪不冷化雪冷、人工降雨等),要求解释现象成因,侧重考查物态变化吸放热的应用。 解题思路 (1)先明确过程中发生了哪种物态变化; (2)根据状态变化方向判断该过程吸热还是放热; (3)结合吸放热逻辑说明现象成因。 高频实例标准答题模板 (1)蒸发制冷:液体蒸发过程吸热,带走周围热量,使温度降低;如擦酒精感觉凉、喷雾降温、小狗伸舌头散热。 (2)下雪不冷化雪冷:下雪是水蒸气凝华放热,气温不会太低;化雪是雪熔化吸热,使周围气温降低。 (3)水蒸气烫伤更严重:水蒸气接触皮肤先液化放出大量热,再继续降温放热,比开水烫伤多了液化放热的环节。 (4)干冰人工降雨:干冰升华迅速吸热,使高空气温骤降,水蒸气凝华成小冰粒,冰粒下落遇暖气流熔化为雨点。 题型六:沸点与气压关系应用题 题型特点:结合高原生活、高压锅、低压沸腾实验等场景,考查气压对沸点的影响,常以选择、填空形式出现。 核心规律:气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。 典型应用 (1)高原地区水的沸点低于100℃,普通锅饭煮不熟,使用高压锅可增大锅内气压,提高水的沸点。 (2)对密闭烧瓶抽气,内部气压减小,停止沸腾的水会重新沸腾,说明气压降低,沸点降低。 三、本章解题速记口诀 熔汽升,吸热;凝液固,放热; 晶体有熔点,熔化温不变; 沸腾有沸点,吸温热不变; 白气是液化,霜雪是凝华; 气压高沸点高,气压低沸点低。 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 $

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第四章 物质的形态及其变化(知识清单)物理新教材沪粤版八年级上册
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