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第三章　物态变化
一级主题 内容要求 情境素材
物质 物质的形 态和变化 1.能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。 2.了解液体温度计的工作原理。会用常见温度计测量温度。能说出生活环境中常见的温度值,尝试对环境温度问题发表自己的见解。 3.经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。 4.能运用物态变化知识,说明自然界中的水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有节约用水和保护环境的意识 1.分析自然界中雨、露、霜、雾、冰雪等现象。
2.将装有酒精的密封塑料袋先后放在热水和冷水,观察液化和汽化现象。
3.夏天从冰箱冷藏柜拿出的饮料罐表面会出现水珠,从冷冻柜取出的物品表面会结霜,分析 原因。
4.分析吐鲁番的坎儿井能有效减小水的蒸发的原因。
5.分析给汽车水箱加注防冻液能防止冬天结冰的原因
实验 探究 测量类学生必做实 用常见温度计测量温度 探究类学生必做实 探究水在沸腾前后温度变化的特点 一、温度和温度计
1.温度
(1)定义:表示物体的　 　程度。
(2)摄氏温度:把在标准大气压下　 　的温度规定为0 ℃,　 　的温度规定为100 ℃。0 ℃和100 ℃之间分成100等份,每一个等份代表　 ℃。
注意:常考的温度
人的正常体温是37 ℃,标准大气压下沸水的温度是100 ℃,人体感觉舒适的环境温度为18～25 ℃。
2.温度计
(1)原理:根据液体　 　的规律制成。
冷热
冰水混合物
沸水
1　
热胀冷缩
(2)使用方法
①选:估测被测液体的温度,选择适当量程的温度计。
②放:温度计的　 　全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或　 　。
③读:读数时温度计的玻璃泡要　 　被测液体中;等示数　 　后读数,视线与液柱的液面相平。
④记:读数由数字和单位组成。
3.体温计
(1)量程:　 　;分度值:0.1 ℃。
(2)使用:体温计有一特殊结构——玻璃泡和直玻璃管之间有一段很细的弯管,所以体温计　 　人体读数,每次使用前都应把水银柱　 　。
玻璃泡
容器壁
继续留在
稳定
35～42 ℃
可离开
甩下去
1.液体温度计是根据液体的　 　性质制成的,使用温度计时,首先要观察它的　 　和认清它的分度值。小明用温度计测量烧杯中液体的温度,分别进行了四次操作,如图所示,其中正确的操作是第　 次。测量时,如图所示的三种读数方法中,正确的是　 　
热胀冷缩
量程
4　
乙
二、熔化和凝固
分类 熔化 凝固
定义 由　 　态变成 　 　态的过程 由　 　态变成 　 　态的过程
吸(放)热 　 　热 　 　热
晶体条件 达到　 　; 继续　 　热 达到　 　; 继续　 　热　
特 点 晶体 　 　固定的熔点和凝固点 非晶体 　 　固定的熔点和凝固点 联系 熔化和凝固互为逆过程 固
液
液
固
吸
放
熔点
吸
凝固点
放
有
没有
注意:同种晶体,熔点和凝固点相同。
三、汽化和液化
1.汽化
(1)定义:物质从　 　态变成　 态的过程,汽化　 　热。
(2)汽化的两种方式:　 　和　 　。
液
分类 蒸发 沸腾
发生部位 只在液体　 发生 在液体　 同时发生
温度条件 　 　温度下 只在　 　时
剧烈程度 缓慢 剧烈
影响因素 温度　 　, 液体表面积大小、 空气流速快慢 供热快慢
温度变化 制冷降温 吸收热量,
温度　
共同特点 都是汽化现象,都　 　热量 气　
吸
蒸发
沸腾
表面
表面和内部
任何
沸点
高低
不变
吸收
2.液化
(1)定义:物质从　 　态变成　 　态的过程,液化　 　热。
(2)液化方法:　 　温度、压缩　 　。
注意:生活中的“白气”不是水蒸气,水蒸气是气体,人眼无法观察到,“白气”是悬浮在空气中的雾状小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的。
气
液
放
降低
体积
2.如图所示,仲夏清晨叶片或昆虫上出现晶莹剔透的露珠,露珠的形成是　 　(填物态变化名称)现象,此过程　 　(选填“吸热”或“放热”);中午露珠不见了是　 　(填物态变化名称)现象
液化
放热
汽化
四、升华和凝华
1.升华:物质从　 　态直接变成　 　态的过程,升华　 　热。
2.凝华:物质从　 　态直接变成　 　态的过程,凝华　 　热。
固
气
吸
气
固
放
3.冬天,玻璃上的窗花是由于　 　(选填“室内”或“室外”)空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃　 　形成的小冰晶,该过程　 　热量
室内
凝华
放出
考点一　温度及温度计的使用
[典例1] (2021长沙)二十四节气中的“小暑、大暑、处暑、小寒、大寒”象征了温度的变化,要准确地判断温度的高低,就要用温度计进行测量。如图甲所示是一个自制温度计,把它从热水中取出,再放入冷水中,可观察到细管中液面的位置缓慢变　 　;在读数时,图乙中的　 　(选填“A”“B”或“C”)方法是正确的;请读出图丙中温度计的示数为　 　℃。
低
B
20
甲 乙 丙
思路点拨:正确使用温度计
(1)温度计使用中的“三要三不能”。
(2)读数“五步骤”
[变式1] (2022杭州)小金配合社区防疫工作,用体温计测量体温。如图所示体温计的测量范围为35～42 ℃,分度值为　 　℃。消毒后用手指捏紧体温计上部,　 　(填写操作),使体温计的水银柱回落到35 ℃以下,然后放入自己腋下5分钟,取出后直接读数。体温计离开人体后水银柱不会回落的原因是　 _
　。
0.1
用力甩几下
玻璃管中有一段细管(弯管),水银遇冷收缩较快,在细管(弯管)处断开,上
段水银柱不回落
考点二　识别生活中的物态变化
[典例2] (2022贺州)下列现象与物态变化相对应的是(　 　)
A.灯泡用久了灯丝变细是汽化现象
B.晒在太阳下的湿衣服变干是凝固现象
C.冰变成水是熔化现象
D.碘颗粒加热后变成紫色的碘蒸气是凝华现象
C
思路点拨:
[变式2] (2022十堰)中华古诗文蕴含着丰富的物理知识。下列对古诗文中涉及的物态变化分析正确的是(　 　)
A.“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明”。蜡烛“流泪”是熔化现象
B.“年年端午风兼雨,似为屈原陈昔冤”。雨的形成是汽化现象
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”。霜的形成是凝固现象
D.“腾蛇乘雾,终为土灰”。雾的形成是升华现象
A
常见的物态变化现象及判断方法
具体形式 物态变化现象
物态 变化 形式 熔化 冰雪消融、冰棒化成水、铁块变为铁水等
凝固 水变成冰、铁水浇铸成零部件等
汽化 晒干衣物、粮食,地上的水变干,水沸腾等
液化 壶嘴的白气、嘴中呼出的白气、冰棒冒白气,冰汽水瓶(水缸)外表面的水珠,雾、雨、露的形成等
升华 冰冻衣服变干、冰雕变小、樟脑丸变小、灯丝变细、干冰消失等
凝华 冰花的形成,灯泡发黑,霜、雪、雾凇的形成等
判断方法 明确变化前物质的状态(初态)→明确变化后物质的状态(末态)→根据定义确定物态变化的形式
考点三　物态变化的图象
[典例3] (2022衡阳)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,根据图象可以判断(　 　)
A.该物质是非晶体
B.该物质的熔点是80 ℃
C.第10 min,该物质已完全熔化
D.该物质在10～25 min内没有吸收热量
B
思路点拨:分析熔化、凝固图象
[变式3] (2021山西模拟)小明在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,绘制了如图所示的温度随时间变化的图象。下列说法错误的是(　 　)
A.烧杯口冒出的“白气”是水蒸气
B.沸腾过程中,水吸收热量,温度不变
C.烧杯上方盖一带孔的纸板可以减少热量散失
D.由图象知,水的沸点是99 ℃,此时的大气压低于标准大气压
A
考点四　物态变化与热量
[典例4] (2022江西)如图所示,下列情景所描述的物态变化及其吸放热情况中,正确的是(　 　)
A.糖汁成型“糖画”——熔化放热
B.樟脑丸“消失”——升华吸热
C.湿手被“吹干”——液化放热
D.冰棒冒“白气”——汽化吸热
B
A B C D
思路点拨:分析熔化、凝固图象
[变式4]小强学习物态变化后,对下列现象做出了一些解释,其中错误的是(　 　)
A.“霜前冷,雪后寒”是因为成霜化雪过程都需要吸热
B.“杯中冰水,水结冰冰温未降”是因为凝固时向外放热,温度保持不变
C.被水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重是因为水蒸气液化时要放出热量
D.“细雨微风拂面寒”是因为有风吹过,汗液蒸发加快,带走更多的热量
A
根据物质前后状态的变化,从固态→液态→气态是吸热过程,从气态→液态→固态是放热过程。
实验1　探究固体熔化时温度的变化规律
1.“水浴法”加热的目的:使固体颗粒　 　,且温度上升缓慢,便于观察温度变化的规律。
2.选用较小固体颗粒的原因:易　 　受热。
3.石棉网的作用:使烧杯底部　 　。
4.组装实验装置:要“　 　”。先固定下面　 　的位置,确保酒精灯用外焰加热。
5.烧杯中水量不宜太多,避免加热时间　 　,能够浸没试管中装有的固体即可。
6.温度计的放置:玻璃泡要　 　在被测物体中,不要碰到容器壁和容器底。
均匀受热
均匀
受热均匀
自下而上
铁圈
过长
浸没
7.分析实验数据或熔化图象,判断物质是晶体或非晶体:具有“吸收或放出热量,温度保持不变”特点的是晶体,温度始终变化的是非晶体。
8.熔化前后曲线的倾斜程度不同的原因:同种物质,在不同状态下的　 　不同。
9.烧杯内的水沸腾后继续加热,试管内的水不会沸腾的原因:烧杯内的水沸腾后温度保持不变,试管内的水达到沸点后　 　继续吸热。
10.吸收热量的相关计算:　 。
11.实验结论:晶体在熔化时吸热,内能增大,但温度　 　;非晶体熔化时吸热,温度
　 　,内能增大。
比热容
不能
Q吸=cm(t-t0)　
不变
不断升高
[例题] 如图甲所示是探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置,刚开始加入100 g冰。
[基础练]
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是　 _
　。
(2)加热过程中某时刻温度计示数如图甲所示,该物质此时的温度为　 　℃。
使冰均匀受热,便于观察温度变化的
规律
-2
(3)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,根据记录数据,作出温度随时间变化的规律图象,如图乙所示,由图象可知:
①冰属于　 　(选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是　 　;
②由图象可知该物质的熔点是　 　℃,在第3 min时该物质处于　 　状态,该物质从开始熔化到完全熔化持续了　 　min;
③物质在第3 min具有的内能　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)在第5 min具有的内能;
④该物质在CD段的比热容是AB段比热容的　 　倍(被加热物质的质量不变)。该物质在　 　(选填“AB”或“CD”)段吸热能力更强,由此可知,同种物质的比热容与物质的　 　有关。
(4)在探究实验的过程中,一组的同学发现冰熔化的时间过短,若要延长冰的熔化时间,请你写出一条可行的方法:　 。
晶体
有固定的熔化温度
0
固液共存
4
小于
2
CD
状态
增加冰的质量(或增加烧杯中水的质量)　
[拓展练]
(5)在加热过程中,杯口上方出现“白气”,“白气”是水蒸气　 　(填物态变化)而成的。
(6)当冰全部熔化成水后,继续用酒精灯不断加热,试管中的水　 　(选填“会”或“不会”)沸腾。
(7)重复实验,当试管中的冰开始熔化时,将试管浸入到另一只装有冰水混合物的烧杯中,发现冰不再熔化,该现象　 　(选填“能”或“不能”)说明冰在熔化过程中需要吸热。
(8)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了　 　J的热量,冰的比热容为　 　J/(kg·℃)。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
液化
不会
能
1.26×103
2.1×103
实验2　探究水沸腾时温度变化的特点
1.纸板上气孔的作用是使烧杯内外气压　 　。纸板的作用是减少　 　 ,缩短
　 。
2.沸腾前后气泡的变化判断:在沸腾前,容器底部受热产生气泡,上升过程中气泡变　 　;水沸腾时,在水的内部和表面产生大量的气泡,上升过程中气泡　 　,到水面　 　。
3.水沸腾前与沸腾后的温度区别:沸腾前,水吸收热量,温度　 　;沸腾后,水吸收热量,温度　 　。
4.缩短加热至沸腾的时间的方法:　 　水的质量,用适量的水做实验;用温水(温度较高的水)做实验;在烧杯上盖上盖或加大酒精灯的火焰等。
相同
热量散失
加热时间　
小
变大
破裂
升高
保持不变
减少
6.判断水在沸腾过程中是否要持续吸热的方法:撤去酒精灯,观察水　 　。
7.烧杯口处有“白气”的原因:水蒸气遇冷　 　形成小水珠。
8.撤去酒精灯,烧杯内的水不会立即停止沸腾的原因:　 　的温度较高,仍可向烧杯内的水提供热量。
9.实验结论:水在沸腾的过程中,继续　 ,但温度　 　。
是否会继续沸腾
液化
石棉网
吸热　
保持不变
5.水的沸点小于100 ℃或大于100 ℃的原因:水的沸点与水面上方的　 　有关;当水的沸点小于100 ℃,说明水面上方气压　 　标准大气压;当水的沸点大于100 ℃,说明水面上方气压　 　标准大气压。
气压
小于
大于
[例题] 在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中。
[基础练]
(1)图甲实验装置的组装顺序应为　 　(选填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)实验中,判断水沸腾的依据是　 　。
A.水的温度保持不变
B.出现水的沸腾现象
自下而上
B
(3)水沸腾时,温度计的示数如图甲所示,温度是　 ℃,此时当地的大气压强　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。
(4)本实验中不能选择酒精温度计,原因是　 　。(酒精的沸点是78 ℃)
(5)实验中是通过　 　的方式增加水的内能,若要缩短将水加热至沸腾的时间,请写出一种可行的办法:　 　。
(6)水沸腾后,根据图乙可以推断出,在其他条件不变的情况下继续对水加热2 min,水的温度
　 　(选填“升高”“降低”或“不变”)。
98　
小于
酒精的沸点低于水的沸点
热传递
提高水的初温(或适当减少水的质量)
不变
[拓展练] (7)水沸腾时水中气泡的情形应为图丙中的　 　(选填“A”或“B”)。
(8)为说明水沸腾过程中是否需要吸热,应　 　,观察水是否继续沸腾。
(9)如图丁所示是根据两个实验小组的实验数据绘制的温度—时间图象,得到a,b两个不同图象的原因可能是　 　。
(10)撤去酒精灯后,水仍能继续沸腾一小段时间,其原因是　 _
　。
A
移去酒精灯
水的质量不同
石棉网的温度高于水的沸点,水还会
继续吸热
(11)按照如图戊所示完成实验后,移走酒精灯,当水停止沸腾时,用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口,然后向外拉注射器活塞,如图己所示,会看到烧瓶中的水重新沸腾起来,这是因为　 _
　。
瓶内气压减
(12)小明回家后发现妈妈正在炖汤,汤沸腾后妈妈将火调小,汤仍在沸腾。小明又把火调得更小,这时虽还在加热,汤却不沸腾了。你觉得不沸腾的原因是　 _
　。
戊 己
小,水的沸点降低
相同时间,吸收的热量比散失的热
量少
1.(2022贺州)在标准大气压下冰水混合物的温度为(　 　)
A.0 ℃ B.20 ℃
C.80 ℃ D.100 ℃
2.(2022长沙)铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液冷却成形,青铜器铸造初步完成。下列说法正确的是(　 　)
A.铜料化为铜液需要放热
B.铜料化为铜液是熔化
C.铜液冷却成形需要吸热
D.铜液冷却成形是凝华
A
B
3.(2022温州)《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上(如图所示)。给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是(　 　)
A.升高湿纸的温度
B.增大湿纸的表面积
C.改变湿纸中的液体种类
D.加快湿纸表面的空气流动
4.(2022常德)将某物质加热,其温度随时间变化的关系如图所示。关于该物质,下列说法正确的是 (　　)
A.质量相同的该物质在d点的内能跟c点的内能一样大
B.50 ℃时该物质可能处于液态
C.该物质是晶体,熔点为80 ℃
D.用该物质制成的液体温度计能测量沸水的温度
A
B
5.(2022南充)下列关于小明对生活中的热现象的解释或做法正确的是(　 　)
A.衣柜中的樟脑丸时间长了会变小甚至消失,是一种汽化现象
B.夏天从冰柜中拿出的饮料瓶外有“流汗”现象,是由于瓶内的饮料扩散导致
C.将湿衣服晾在通风且光照充足的地方有利于加快水分蒸发
D.寒冬的玻璃窗户上常常会有一层“水气”,应当从室外擦玻璃才能擦干“水气”
6.(2022苏州)下列四幅图中的物态变化现象,需要吸热的是(　 　)
C
A.初春,湖面上冰化成水
B.夏天,山顶上形成薄雾
C.秋天,草叶上形成露珠
D.严冬,树枝上出现雾凇
A
7.(2022怀化)如图所示,该体温计是利用液体的　 　原理工作的,其示数为　 　℃。
热胀冷缩
37.5
8.(2022宜昌)有一种恒温水杯,将沸水倒入这种杯中摇一摇,便可使水温快速变为55 ℃,并在一定时间内保持温度不变,这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒,这种颗粒是　 　(选填“晶体”或“非晶体”),使沸水降温利用了该颗粒　 　的特点。
晶体
熔化吸热
9.(2022辽宁)小明利用如图甲所示的装置,探究“冰熔化过程中温度的变化规律”。
b
甲 乙 丙
(1)组装器材时,先将酒精灯放置在铁架台上,接下来调节　 　(选填“a”或“b”)的高度。
(2)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,为　 　℃。
-3
(3)根据实验数据,小明绘制出了被测物质的温度随时间变化的图象如图丙所示。
①冰熔化过程共用了　 　min,第3 min时的内能　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)第2 min时的内能;
②分析图象可知,冰熔化的过程中吸收热量,温度　 　。
(4)冰全部熔化后,继续加热到烧杯内水持续沸腾,试管中的水　 　(选填“会”或“不会”)沸腾。
3
大于
不变
不会
10.(2022陕西)物理学习小组在做“探究在水沸腾前后温度变化的特点”的实验时,装置如图甲 所示。
自下而上
甲 乙
(1)安装实验器材应按照　 　(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序。
(2)在水温升高到85 ℃后,每隔1 min读取一次温度计的示数直到水沸腾并持续一段时间,将所得数据记录在下面表格中。由实验可知:水沸腾时不断　 ,但温度　 。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
温度/℃ 85 86 88 90 92 94 96
时间/min 7 8 9 10 11 12 —
温度/ ℃ 98 98 98 98 98 98 —
(3)在本次实验中,水的沸点是　 　℃,由此可知当地大气压　 　(选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
(4)初步得出结论后,等水温降至85 ℃以下后,另一位同学继续利用该装置再次进行实验,并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象,如图乙所示,从两次实验的图象中可看出,水从 85 ℃加热至刚沸腾时,所用　 　不同,原因可能是水的　 　不同。
吸热　
保持不变
98
低于
时间
质量

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