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第4讲 物态变化
知识点梳理
知识点一 温度和温度计
1．物体的__________叫温度,单位是________,符号为____.在标准大气压下,把______的温度规定为100 ℃,把____________的温度规定为0 ℃,0 ℃与100 ℃之间分成100个等份,每个等份为1 ℃.
2．用来测量物体温度的仪器叫________,常用的温度计是根据______________的规律制成的;一般分为实验室用温度计、寒暑表、________.
3．温度计使用前,先观察温度计的______和________;测温时,温度计的________要全部浸入被测物体中,不能碰到容器____或容器____;读数时,要等示数______后再读数,视线应与温度计的____________相平,温度计的________不能离开被测物体.
【回归教材1】　如图是利用温度计测量水温的情境,其中操作正确的是(　　)
知识点二 物态变化
1．通常情况下,物质存在的三种状态是______、______和______.
2．物质从固态变成液态叫做______,物质从液态变成固态叫做______.固体可分为______和________两类.晶体熔化时要____热,凝固时要____热,但温度__________,因此晶体有确定的______和凝固点.非晶体熔化时要____热,凝固时要____热,同时温度__________,因此非晶体没有确定的______和凝固点.
3．物质从液态变成气态叫做______.汽化有两种形式:______和______.______是在任何温度下,只在液体______发生的汽化现象;______是在一定温度下,在液体____________同时进行的剧烈汽化现象.
4．液体蒸发时要______,它具有__________的作用,液体蒸发的快慢跟________________、__________________和_______________________有关;液体的沸点跟__________有关.
5．物质从气态变成液态,叫做______.使气体液化的两种方式:__________和__________.
6．物质从固态直接变成气态叫做______,物质从气态直接变成固态叫做______.
7．在图中填写下列物态变化及吸、放热情况.
【回归教材2】　人游泳后刚从水中出来,感觉到特别冷,是因为人身上的水______________造成的;此过程需要______热量;如果有风吹来,人会感到更冷,这是因为液体表面的空气流速越快,蒸发越____.
【回归教材3】　如图所示,将冰块放入易拉罐并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,观察到易拉罐的下端和底部有白霜出现.白霜的形成属于______现象,此过程需要______(选填“吸收”或“放出”)热量;用温度计测出易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0 ℃,这是因为加盐使冰的熔点______(选填“升高”或“降低”).
中考考向
命题点1 温度计
1．(1)生活中常用的液体温度计和体温计都是利用测温液体__________的原理来测温的,体温计的分度值是_____℃.小强同学分别利用它们测了室温(如图甲所示)和自己的体温(如图乙所示),图甲示数为____℃,图乙示数为_______℃.体温计与常用温度计在结构和使用上的不同之处:__________(写一个即可),不能把体温计放在沸水中消毒的原因是______________________________.
(2)小强把上述体温计正确消毒后,没有甩就分别测量小明和小红的体温,若他们的真实体温分别是36.5℃、37.5℃,而经此体温计测量:小明测量的示数是_______℃;小红测量的示数是_______℃.
命题点2 物态变化
2．(2023·广州)小明将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中.该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃,合金在此过程(　　)
A．对外放热,内能一直减少 B．存在液化现象,内能一直增加
C．温度保持47 ℃时,不吸热也不放热 D．存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
3．(2022·广州)一种合金魔术道具,久握在 34 ℃的手中不熔化,放在60 ℃的水中会熔化,则该合金的熔点可能是(　　)
A．16 ℃ B．30 ℃ C．47 ℃ D．70 ℃
4．(2020·广州)物质M因发生物态变化放热,M在该物态变化前后都具有流动性,则这种物态变化为(　　)
A．熔化 B．凝固 C．液化 D．汽化
5．(2018·广州)物体M通过吸、放热,出现三种不同的状态,如图所示.甲、乙、丙物态依次是(　　)
A．固　液　气 B．气　液　固
C．气　固　液 D．液　固　气
6．(2021·广州节选)某物质由液态变成固态,体积变大.该物质发生的物态变化名称是______,此过程______(选填“吸热”或“放热”).
7．(2022·广州)小明用红外成像测温仪拍摄桌面,拍得画面显示桌面上A、B、C位置的温度如图1所示,接着他用手快速摩擦其中一个位置,在另一个位置喷上温度为25．5 ℃的酒精,再用红外成像测温仪拍摄桌面,拍得画面如图2所示.
(1)小明在A、B、C哪个位置用手快速摩擦桌面 ______ .
(2)喷在桌面上的酒精发生了哪种物态变化 ______.该物态变化过程要吸热还是放热 ______.
(3)图2中A、B位置发出的红外线在真空中的传播速度大小是否相等 ______.
命题点3 阅读拓展
8．(2019·广州)把酒精反复涂在温度计玻璃泡上,用扇子扇温度计,温度计示数减小,用扇子扇表面干燥的温度计,温度计示数不变.
根据以上信息你可以得出什么结论
___________________________________________________________________________.
9．(2019·广州节选)通过表1、表2判断海拔五千多米处水的沸点可能是________(填字母).
表1　海拔与大气压的关系 表2　大气压与水的沸点的关系
大气压/(×105 Pa) 水的沸点/℃
1.01 100
0.71 90
0.44 80
0.36 75
海拔/km 大气压/(×105 Pa)
0 1.01
2 0.80
4 0.62
6 0.47
A．75 ℃ B．83 ℃　 C．92 ℃　 D．100 ℃
10．(2017·广州)以下是关于相对湿度的资料:
①若1m3的空气能容纳水蒸气为8g,而实际容纳了4g,则相对湿度为50%;
②相对湿度越大,水蒸发得越慢.如图所示,其中一温度计液泡由浸透水的布料覆盖(湿球温度计),另一温度计的液泡直接暴露在空气中(干球温度计),利用两温度计的示数及下表可得当时的相对湿度.
(1)图中干球温度计示数为16 ℃,湿球温度计示数为____℃.从表中推算出此时相对湿度是____%.
(2)根据表格归纳当湿球温度计与干球温度计示数差为3 ℃时,相对湿度与干球温度计测得的温度的关系.___________________________________________________________.
(3)简单解释为什么在广州相对湿度大于90%的日子,湿衣服很难晾干
______________________________________________________________________________
实验过关
实验1 探究固体熔化时温度的变化规律
实验器材 铁架台、石棉网、酒精灯、烧杯、试管、水、温度计、停表、海波、石蜡等.
实验 步骤 1．按图组装实验器材. 2．进行实验:点燃酒精灯加热,观察试管中物 体的变化情况,并仔细观察温度计示数的变化. 3．观察物态变化、记录温度. ①待海波的温度升至40 ℃时每隔1 min记录一 次温度和物质状态; ②待石蜡加热后每隔1 min记录一次温度,并观察石蜡的状态记录于表格中.
实验步骤 4．根据海波和石蜡的熔化实验数据,绘出它们熔化的图象. 5．根据绘制的熔化图象,分析论证得出结论. 6．整理实验器材.
实验结论 海波和石蜡在熔化前、熔化过程中和熔化后三个阶段的温度特点: 1．海波在熔化前不断吸热,温度升高;熔化过程中不断吸热,温度不变;熔化后继续吸热,温度升高. 2．石蜡在熔化前不断吸热,温度升高;熔化过程中不断吸热,温度升高;熔化后继续吸热时,温度升高.
注意事项 1．严禁用酒精灯引燃另一酒精灯;酒精灯必须用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)等. 2．海波熔化时间太短,不便于观察熔化时的实验现象和记录实验数据.可增加水的质量、增加海波的质量或调小酒精灯火焰.
典例1 在探究海波熔化时温度的变化规律实验中:
(1)实验装置应选用图甲中的________(填字母).
(2)安装实验器材时,应按照__________(选填“从上到下”或“从下到上”)的顺序进行.
(3)海波要用________(选填“大块的”“碎小的”或“大块和碎小的都可以”).
(4)本实验中加热海波的方法叫__________法,目的是使试管受热__________.
(5)加热过程中不断搅拌,目的是使海波受热______________.
(6)实验装置中,石棉网的主要作用是________________________________.
(7)进行实验,记录实验数据,如下表所示:
时间/min 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
温度/℃ 40 42 44 46 48 48 48 48 50 53 56 59
①请根据实验数据,在图乙所示的坐标系中描点,并绘制本次实验中温度随时间变化的图象;
②由图象可知,海波熔化过程用时________min,此过程中海波______热,温度________(选填“变大”“变小”或“不变”).由此可知,海波属于________(选填“晶体”或“非晶体”).第3 min时,海波处于__________(选填“固”“液”或“固液共存”)态.它的熔点是______℃,它的凝固点是______℃.
【拓展创新】
(8)如图丙所示模型可以形象地表示海波在第5 min时所处状态的分子排布的是____(填字母).
【实验拓展】
(9)完成海波探究实验后,学习小组又探究了另一物质熔化的特点,并绘制了如图丁所示的温度—时间图象.
①图戊中读数方法正确的是___(填字母),温度计的示数是_____℃;
②若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中,如图己所示,则试管中______________(选填“水的质量增加”“冰的质量增加”或“冰与水的质量均不变”).
(10)在探究晶体熔化的过程中温度随时间变化的规律时,如果记录温度的时间间隔过长,可能会带来的问题是_________________________________________________________.
实验2 探究水在沸腾前后温度变化的特点(课标要求探究类学生必做实验)
实验器材 水、石棉网、铁架台、温度计、停表、烧杯、酒精灯、带孔纸板、火柴等.
实验 步骤 1．按图组装实验器材. 2．向烧杯中注入适量的温水,用酒精灯给烧杯加热,观察 水中发生的变化. 3．当水温升到90 ℃时,每隔0.5 min记录一次温度计的示 数并填入表格中,同时注意观察加热过程中的现象,直到 水沸腾2 min后停止读数. 4．整理实验器材.
实验结论 1．水沸腾时温度不变. 2．水沸腾时需要吸热.
注意 事项 1．石棉网的位置要调整到加热效果最佳高度,即用酒精灯的外焰加热. 2．杯中z要适量,以减少加热时间.也可以用热水缩短加热时间. 3．在烧杯上加纸盖子,可以减少散热;纸盖上要加孔,以平衡内外气压. 4．温度计的玻璃泡要浸没在水里,并避免和烧杯底部或侧壁相接触.温度计的玻璃泡离开水面或和容器壁接触,都测不出水的真实温度,从而影响实验结果.
典例2 小红同学做探究水的沸腾实验.
(1)由表一可知,本次实验应选用测温物质为______的温度计.
(2)安装实验器材时,应按照__________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行.
(3)开始时,小红同学用的是如图甲所示的装置,她测出的水温将偏____(选填“高”或“低”).
表一
(4)换用图乙装置进行实验时,小红同学发现温度计示数上升较慢,为了使温度计示数上升得快些,她应该__________________________________________________________________ (写一种方法即可).
(5)为了方便读出温度计的示数,小红同学将温度计从水中拿出来进行读数,则会导致所测温度偏____(选填“高”或“低”).
(6)从85 ℃开始,每隔1 min记录一次温度计的示数,直到水沸腾一段时间为止.如图丙所示是1 min 时温度计的示数,则此时烧杯中水的温度为____℃.
(7)小红同学的实验记录数据如表二.小红由于粗心大意记错了一个实验数据,你认为错误的数据是____℃.
(8)由表二中数据可知,水沸腾时温度是__________(选填“升高”“降低”或“保持不变”)的.小红同学测得水的沸点是____℃.此时,实验室的气压______标准大气压.
(9)为了说明水沸腾过程中是否需要继续吸热,应__________,观察水是否继续沸腾.
(10)小红同学观察到水沸腾前和沸腾后水中气泡的上升情况不同,如图丁所示,则图___(选填“a”或“b”)是水在沸腾前的情况.
(11)实验收集多组数据是为了________________(选填“得到可靠的结论”或“减小实验误差”).
【实验拓展】
(12)小红同学发现水沸腾时,杯口不断冒出大量“白气”,这是水蒸气遇冷______(填物态变化名称)形成的小水珠.
(13)小红同学得出水的沸腾条件:达到沸点且继续吸热.但她发现撤掉酒精灯后,烧杯内的水没有立即停止沸腾.你认为原因可能是___________________________________________________ (写出一条即可).
(14)小红做完本次实验后,用同一个实验装置,换水后再次做此实验,但将水加热到沸腾所用的时间不同,绘制的温度随时间变化的图象如图戊所示.得到m、n两个不同图象的原因可能是__________不同.
学以致用
1．(2022·广东)小明发现衣柜里防虫用的樟脑丸会越来越小,此现象属于哪种物态变化(　　)
A．熔化 B．升华 C．汽化 D．液化
2．以下描述中,“变多”“变少”的过程属于吸热的是(　　)
3．图中密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,为了能较快地观察到碘的升华现象,又要防止碘熔化,下列加热方式合适的是(碘的熔点为113．7 ℃,酒精灯外焰温度约800 ℃)(　　)
A．浸入开水中 B．用酒精灯外焰加热
C．放入冰水混合物中 D．置于常温下的空气
4．以下跟汽车有关的热现象中说法错误的是(　　)
A．冬天排气管冒出的“白气”,是空气液化形成的
B．打开除雾功能,汽车玻璃上的“雾”很快消失,是汽化现象
C．冬天,汽车水箱中加入适量酒精可以降低水的凝固点
D．汽车空调制冷时,制冷剂汽化时吸热、液化时放热
5．(2022·广东)体温计是根据液体__________的规律制成的.体温计离开人体后,直管内的水银______(选填“能”或“不能”)自动退回玻璃泡,所以体温计能离开人体读数.图中的体温计示数是_______℃.
6．(2023·广东节选)如图所示,小明在某次观察晶体升华现象时,用酒精灯加热装有某晶体颗粒的锥形瓶,发现锥形瓶内出现有色气体,瓶内底部还出现少量液体.气体形成的过程需要______(选填“吸热”或“放热”);该晶体熔化的原因是_________________________________________________.
第6题图 第7题图
7．小明将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水会停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,如图所示,他观察到______________
________,这是因为烧瓶内水面上方气压______(选填“增大”或“减小”),水的沸点______(选填“升高”或“降低”).
8．一支体温计的示数如图a所示,在它的玻璃泡外包上浸湿的酒精棉,请在图b中画出体温计示数随时间变化的图象.
9．如图为探究海波熔化时温度变化规律的实验过程中记录数据并做出的温度—时间图象,分析图象可知,海波____(选填“是”或“不是”)晶体,实验进行至第4 min时海波处于______(选填“固体”“液体”或“固液共存”)状态;若在第10 min时停止加热,则在接下来一段时间内,海波的温度变化情
况是______________________.
固体
10.“二十四节气”是中华智慧的结晶,下列有关节气的谚语说法正确的是(　　)
A．图甲,“谷雨是旺汛,一刻值千金”——雨的形成是熔化现象,需要放热
B．图乙,“过了白露节,夜寒日里热”——露的形成是液化现象,需要放热
C．图丙,“霜降无霜,来岁饥荒”——霜的形成是凝固现象,需要放热
D．图丁,“小雪收葱,不收就空”——雪的形成是凝华现象,需要吸热
11．固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是(　　)
A．甲为固态,由甲到乙是升华过程
B．乙为液态,由乙到丙是凝固过程
C．丙为液态,由乙到丙是液化过程
D．丙为固态,由丙到甲是熔化过程
12．[科学思维](2019·广州)在如图温度计所示的恒温环境下进行实验,将此温度计放入一杯冰水混合物中,从温度计放入开始计时,放入时间足够长,下列哪幅示意图可能反映了温度计内液体的体积随时间变化的情况(　　)
13．[科学思维]小明自制了一个温度计,在玻璃瓶里装满带颜色的水,给玻璃瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根细玻璃管,用橡皮塞塞住瓶口,玻璃管与橡皮塞、橡皮塞与瓶口密封,如图所示.实验时,在常温条件下将该装置放入温度较高的水中,观察到细玻璃管中液柱高度的变化情况是______.请你分析发生这种现象的原因:________________________________.
14．(2023·广州模拟)如图为宇航员设计的“太空圆珠笔”,墨水靠密封笔管内的压缩氮气推动活塞向外挤出.
(1)笔管内压缩氮气的气压______(选填“大于”“等于”或“小于”)周围环境的气压.
(2)墨水向外挤出的过程中,密封压缩氮气的密度______(选填“变大”“变小”或“不变”),判断依据___________________________________________________________.
(3)氮气在一定条件下能______(填物态变化名称)成为液态氮.当液态氮暴露在30 ℃的环境中(此时液态氮的沸点为-196 ℃),能观察到液态氮在不断沸腾,那么此时液态氮的温度______(选填“等于”“小于”或“大于”)-196 ℃.
15．某同学探究影响蒸发散热情况的实验装置如图所示,请回答下列问题.
(1)该同学记录了三个示数,其中a温度计的示数为_______℃.
(2)酒精蒸发时会向温度计______(选填“吸收”或“放出”)热量.
(3)比较b和c温度计的示数,可以得出结论:蒸发快慢与_____________________有关,从分子热运动的角度来看,空气流动促进了酒精分子向空气中扩散.
(4)该同学用水代替酒精多次实验,发现在相同温度但天气不同的情况下,三根温度计示数有时差别不大,有时差别却很大.他猜想水的蒸发情况可能与天气有关,若示数差别不大,可能的天气是________________.
16．(2023·广州一模)小明猜想:“玻璃杯的杯口面积越大,里面所装等质量的热水降温越快”.请在下图中选取合适的器材(提供足够多的热水),设计实验验证其猜想,并填写实验报告.(注:所有玻璃杯均为规则容器,包裹同种隔热材料,不考虑杯底和杯壁的厚度)
(1)实验目的:_____________________________________________________________.
(2)实验器材:________________(填字母).
(3)请写出实验步骤和判断小明猜想是否正确的依据.

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