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专题三 物态变化（讲义）——中考物理一轮复习备考合集
【考情分析】
本专题主要考查温度计的原理、使用方法以及常见温度值的估测，六种物态变化辨析及其吸、放热情况判断，汽化的方式，影响蒸发快慢的因素，液化的方法，通过实验探究认识物质熔化、凝固、沸腾的特点及其条件。
历年中考试题中，有考查常见温度值的估测，需要平时在生活中多注意观察，多留心日常生活中常见的温度值；试题通常以日常生活、自然界中的常见现象为背景，考查物态变化及实际应用，平时注意多用所学知识进行分析。还需多关注身边与物态变化有关的具有时代气息的新科技产品的原理，注重物态变化的实验探究过程体验。
【知识讲解】
一、温度及其测量
摄氏温度 规定：把标准大气压下冰水混合物的温度定位0℃，沸水的温度定为100℃。 常见温度估测：人体感觉舒适温度26℃左右；人的正常体温37℃左右；洗澡水温度40℃左右
温度计 温度测量 原理：液体的热胀冷缩。 构造：玻璃泡、内径很细的玻璃管、刻度及温标。 使用前：观察量程和分度值。 使用时：温度计的玻璃泡应全部浸入被测液体中，不要碰到容器壁和容器底。玻璃泡浸入以后要等示数稳定以后再读数，搅拌要用玻璃棒，不能用温度计代替。 读数时：读数时温度计不能离开被测物体（除体温计），视线应与液柱的液面相平，注意是零上温度还是零下温度。
摄氏温度
（1）单位：温度的常用单位为摄氏度，摄氏度用符号℃表示。
（2）规定：把在标准大气压下冰水混合物的温度定为0摄氏度，沸水的温度定为100摄氏度，分别用“0 ℃”和“100 ℃”表示；0 ℃和100 ℃之间分成100个等份，每个等份代表1 摄氏度。
（3）读法、写法：书写摄氏温度时，0摄氏度以下的温度，在数据前加“-”，如“-5.3℃”，读作“负5.3摄氏度”或“零下5.3摄氏度”；0摄氏度以上的温度，不加“+”，如“5.3℃”，读作“5.3摄氏度”。
二、物态变化
1、物态变化
（1）物质的三态
①物质所处的状态简称物态。
②物质常见的三种状态：固态、液态、气态。
③同一种物质的三种状态在一定条件下可以相互转化。
（2）物态变化的定义
物质各种状态间的变化叫作物态变化。
2、熔化和凝固
（1）熔化和凝固定义
固态变为液态为熔化，例如：冰雪消融、吃雪糕解暑、饮料中的冰块逐渐变小；
液态变为固态为凝固，例如：水结冰、刚从冰箱拿出的冰棍“粘住”舌头，冰挂的形成。
（2）熔点和凝固点
①晶体和非晶态
分类 概念 特点 常见物质
晶体 有确定的熔化温 度的固体 在熔化过程中，尽管外界不断加热，但其温度保持不变 海波、冰、萘、各类金属、钻石、食盐等
非晶体 没有确定的熔化温度的固体 在熔化过程中，继续加热，其温度不断升高 玻璃、石蜡、松香、沥青等
②熔点、凝固点的概念
熔点：晶体熔化时的温度；凝固点：液体凝固成晶体的温度
特别提醒：同种物质的凝固点和熔点相同
③晶体熔化和液体凝固的条件
晶体熔化的条件：温度达到熔点，继续吸热；
液体凝固成晶体条件：温度达到凝固点，继续放热。
3、汽化和液化
（1）汽化和液化的定义
液态变为气态为汽化，汽化的两种方式为蒸发和沸腾，实例：洒水的地面变干、湿衣服变干、清晨雾的消失、游泳后上岸感觉冷。
气态变为液态为液化，液化的两种方式为加压和降温，实例： 露、雾的形成，各种“白气”，从冰箱取出的易拉罐“流汗”，冬天戴眼镜进入室内时眼镜片变模糊。
液化的两种方法：①降低温度：实验表明，所有气体在温度降到足够低时都可以液化
②压缩体积：在一定温度下，用压缩体积的办法也可以使其他液化。
汽化吸热，液化放热
（2）蒸发和沸腾
①蒸发的定义：在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发，蒸发只发生在液体的表面。
液体温度
②影响液体蒸发快慢的因素 液体表面积
液体表面空气流速
③蒸发的应用：液体在蒸发过程中，要从周围的物体（或自身）吸收热量，使周围物体（或自身）的温度降低，即蒸发吸热，具有制冷作用，例如：路面洒水降温。
④沸腾的定义：在一定温度下液体的内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
⑤沸点的特点：液体在沸腾的过程中虽然继续吸热，但温度却保持不变，这个温度叫作沸点，液体的沸点和气压有关，气压越低，沸点越低；气压越高，沸点越高。
温度达到沸点
⑥液体沸腾的条件 缺一不可
继续吸热
4、升华和凝华
（1）升华和凝华的定义
物质由固体直接变为气态为升华，例如：樟脑球变小、白炽灯中的钨丝变细、冬天冰冻的衣服变干。
物质由气态直接变成固体为凝华，例如：霜、雾凇、玻璃上的冰花。
（2）升华的应用
人工降雨、贮藏食物、医学手术等。
（3）水循环
【重难延伸】
温度计的使用
会“选”：估计液体的温度，选择测量范围和分度值合适的温度计。
会“看”：使用温度计前，首先了解它的测量范围和分度值。
会“测”：温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中，不要碰到容器壁或容器底。
会“读”：待温度计示数稳定再读数；读数时温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中，视线要与温度计中液柱的液面相平。
会“记”：记录温度时，不要漏写或错写单位。
晶体和非晶体在熔化、凝固时的异同
分类 相同点 不同点
熔点（凝固点） 温度变化 图像
晶体 熔化吸热、凝固放热 有 熔化或凝固过程温度不变
非晶体 无 熔化过程温度上升，凝固过程温度下降
实验：探究固体熔化时温度的变化规律
（1）实验目的：通过探究得出晶体和非晶体在熔化时温度的变化特点
（2）实验器材：铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、温度计、秒表、海波、蜡、水、铁圈、火柴
（3）实验步骤
①如图所示安装实验器材
②点燃酒精灯开始加热
③待温度升140℃左右，每隔1 min记录一次温度，待海波完全熔化后再记录4~5次。
④把海波换成蜡的碎块再做一次上述实验。
（4）实验现象：海波在熔化前温度升高，熔化过程中温度保持48℃不变，熔化后温度继续升高；石蜡在融化过程中先变软，后变稀，最后变为液体，随着不断吸热，温度一直升高。
（5）实验结论：海波有固定的熔化温度，石蜡没有固定的熔化温度。
蒸发和沸腾的异同
异同点 蒸发 沸腾
不同点 温度条件 任何温度 达到沸点
温度变化 温度降低 温度不变
发生部分 液体表面 液体表面及内部
剧烈程度 缓慢 剧烈
影响因素 液体的温度越高、液体的表面积越大、液体表面空气流动越快，蒸发越快。 液体种类不同，沸点不同，液体的沸点随气压的减小而降低，随气压的增大而升高。
吸热现象 蒸发时，从液体自身吸热，导致未蒸发的部分温度降低 沸腾时，继续吸热，温度保持不变；当环境温度等于或低于沸点时，液体就不能从外界吸热，就停止沸腾。
相同点 都是汽化现象，都要吸收热量
实验：探究水沸腾时温度变化的特点
（1）实验器材和实验装置：
铁架台、酒精灯、石棉网、水、烧杯、实验室用温度计、秒表、火柴、硬纸板等。
（2）实验步骤：
①按实验装置图组装实验装置；
②在烧杯中装入适量的水，用酒精灯给烧杯加热，并给烧杯盖上硬纸板，同时用温度计测量水温，并观察水温的变化；
③当水温达到90℃时，每隔1 min记录一次水的温度值，直到水沸腾后5 min为止，同时注意观察沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化；
④根据记录的温度值，作出水的温度——时间图像。
（3）实验现象：
①水沸腾前，烧杯底部有少量气泡产生，且温度越高，气泡越多，气泡在上升过程中体积渐渐变小；水的温度持续上升
②水沸腾时，烧杯底部有大量气泡产生；气泡在上升过程中体积逐渐变大，到达液面时破裂；水的温度保持不变
（4）实验结论：液体在沸腾过程中，继续吸热，温度保持不变。
对“白气”的理解
生活中的“白气”实质是液态的小水滴，形成的原因有两种：①高温水蒸气遇冷液化，如：冬天人们嘴里哈出的“白气”、烧开水时水壶嘴里冒出的“白气”；②空气中的水蒸气遇冷液化，如：夏天冰棒周围冒出的“白气”、打开冰箱门时周围出现的“白气”。
【方法突破】
怎样解温度计的读数问题
温度计读数时，先弄清分度值。对于只画出了温度计局部图的，读数前先要明确液面是处于0℃以上还是处于0℃以下。沿着液柱上升的方向，若数字越往上越大，则液面处于0℃以上；若数字越往上越小，则液面处于0℃以下。
“零上”还是“零下”的判断方法
若顺着液柱上升的方向，温度计上的数字越往上越大（即液面上方数字大），则温度计示数为“零上”；若数字越往上越小（即液面下方数字大），则温度计示数为“零下”。
晶体、非晶体的判断方法
（1）从有无熔点或凝固点来判断，晶体有熔点和凝固点，非晶体没有。
（2）从熔化过程中的现象来判断，晶体熔化过程：固态→固液共存态→液态；非晶体熔化过程：固态→变软→变稀→液态。
（3）从熔化图像来判断，关键是观察图像中是否存在一段与时间轴平行（或重合）的线段（此段为熔化过程，虽然吸热但温度不变，故与时间轴平行），有则为晶体，没有则为非晶体。
从图像中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有固定的熔点，是否有一段时间这种物质吸热，但温度不变，即在图像上是否有一段与时间轴平行（或重合）的线段，有则为晶体，没有则为非晶体。
怎样解物态变化的识别问题
分析有关物态变化问题的步骤：
怎样解物态变化过程中吸、放热的判断问题
物态变化的识别是解决此类问题的关键，只要清楚物态变化过程的吸、放热规律，问题便迎刃而解。我们可以把物质的三态分为低能态（固态）、中能态（液态）、高能态（气态），当物质由低能态向高能态变化时要吸热，反之则放热。我们也可以通过结构图识记物态变化及其吸、放热规律。
怎样解探究晶体熔化的实验问题
解答此类问题，要掌握以下几点：（1）知道晶体熔化的特点：不断吸热但温度保持不变；晶体熔化的条件：温度达到熔点且能够继续吸热。（2）实验装置的安装顺序：自下而上。（3）采用水浴法加热的优点。（4）图像中各阶段表示的物理含义。（5）温度计的放置要求及读数。
怎样解探究液体沸腾的实验问题
解题时，要把握以下几点：
（1）知道水沸腾的条件是达到沸点，继续吸热；
（2）知道水沸腾前气泡上升越来越小，而沸腾时气泡上升越来越大，至液面破裂；
（3）知道装置安装顺序是自下而上；
（4）知道使水尽快沸腾的方法：①加水要适量，尽量少些；②在烧杯中加温水；③适当加大酒精灯的火焰；④沸腾前加热过程中，可在烧杯上加盖；
（5）知道沸点与气压的关系是气压越高，沸点越高。
【典型例题】
1．[2024年广东广州中考真题]广州春季“回南天”到来时，课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”，如图是在“出水”玻璃上写的字。这些“水”是由于水蒸气( )
A.遇热汽化吸热形成的 B.遇热汽化放热形成的
C.遇冷液化放热形成的 D.遇冷液化吸热形成的
2．[2024年陕西中考真题]“五一”假期，小明乘车回老家看望亲人。一家人在一起摘槐花、吃槐花麦饭……这些都是小明最真切的童年记忆。下列有关说法正确的是( )
A.刚出锅的槐花麦饭很烫，是因为麦饭含有的热量多
B.槐树叶看上去呈绿色，是因为叶子吸收了绿光
C.小明在行驶的车上看到槐树向后运动，是以地面为参照物的
D.槐花香气四溢，是因为分子在永不停息地做无规则运动
3．[2024年河北中考真题]下图中的四幅图，反映的物态变化不属于凝华的是( )
A.冰锥的形成 B.冰花的形成
C.雾凇的形成 D.霜的形成
4．[2024年广东中考真题]自制液体温度计利用了液体______的性质。为提高温度计的精确度，应选择内径更______的玻璃管。
5.[2024年湖北武汉中考真题]某同学利用如图甲所示的实验装置探究冰熔化时温度的变化规律，得到了如图乙所示的温度随时间变化的图像。实验中要控制好烧杯中的水温。
（1）根据图乙所示的图像中______段温度的变化特点可知冰是晶体，在这段时间内，物质处于______态。
（2）该同学继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点。他将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，易拉罐的下部和底部出现白霜，这些白霜是空气中的水蒸气______（填物态变化名称）形成的。用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到混合物的温度______0℃。
6．[2024年甘肃兰州中考真题]小涵和小怡一起用如图甲所示的装置“探究水在沸腾前后温度变化的特点”。
（1）观察可以发现，图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误，该错误是________________。纠正错误后，用酒精灯给水加热，观察水温和水中气泡的变化情况，待水温升至60℃左右时，开始记录，每隔1min记录一次水的温度和实验现象，然后根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像；
（2）小涵发现自己每次记录的温度值都要比同一次小怡记录的数值高，分析后发现是自己读取温度计示数时，视线不规范造成的，根据上面的情况可知，小涵读数时是按图乙中________（选填“A”、“B”或“C”）所示的情景读取的；
（3）小涵在老师的指导下，重新设计了实验，将热源换成电火锅，并进一步探究水沸腾的条件：
①在电火锅内倒入大半锅水，将装有适量水的玻璃杯放入电火锅中的支架上，让玻璃杯中的水面低于锅内水面；
②打开电火锅，对电火锅内的水加热，待锅中的水沸腾一段时间后，用温度计测量可以发现锅内和玻璃杯中的水温________（选填“相同”或“不相同”）。小涵观察还发现，当锅内水沸腾后，玻璃杯中的水________（选填“也沸腾”或“不沸腾”），由此得出水沸腾必须满足的条件：________并且________；
（4）小怡在老师的指导下用相同热源对初温和质量都相等的不同液体A、B同时加热，“探究物体吸收热量的多少跟哪些因素有关”，根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像如图丙所示；
①由图丙可知，________（选填“A”或“B”）液体的吸热能力更强；
②本实验中，小怡是用________（选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来表示液体吸收热量的多少。
【模拟训练】
1.根据表中所列出的几种物质的熔点（标准大气压），判断下列说法，其中正确的是( )
物质名称 固态水银 金 铜 铁 固态氢
熔点/℃ -39 1064 1083 1538 -259
A.在-265 ℃时，氢是液态 B.纯金掉入铁水中不会熔化
C.铁可以用铜锅来熔化 D.水银温度计在低于-40 ℃时不能使用
2.如图所示，表示非晶体物质凝固时温度随时间变化的图像是( )
A. B. C. D.
3.分布在地球各处的水处于不断运动之中。如图为部分水循环的示意图，下列有关水循环的说法中正确的是( )
A.图中环节②代表水汽输送，环节③代表降水
B.水会不断地循环，因此不需要提倡节约用水
C.地球上的大部分水都以气态形式存在于大气中
D.水循环中，水仅在固液两态之间相互转化
4.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_______℃。
5.如图所示为人夏天游泳上岸后，站立在阳光中还冷得瑟瑟发抖的情境，其原因是人身上的水在______（填物态变化名称），在此过程中要______热量。图中人的姿势是为了______（选填“加快”或“减慢”）水的蒸发。
6.如图所示是生活中常见的一个场景：壶里的水烧开以后，壶嘴上方冒出一团团“白气”。仔细观察会发现：“白气”从喷出到消失要经历三个物理阶段：
（1）靠近壶嘴的地方，我们什么也看不见，这是因为壶嘴附近温度比较高，壶内水沸腾时产生的水蒸气仍然保持_______状态；
（2）水蒸气离开壶嘴一段距离以后，发生_______（填物态变化名称）现象，形成“白气”；
（3）“白气”进一步上升，在干燥的空气中，发生_______（填物态变化名称）现象，我们又什么也看不见了。
参考答案
【典型例题】
1．答案：C
解析：广州春季“回南天”到来时，课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”，原因是广州地处我国的南方，春季南风吹来温暖的带有大量水蒸气的空气，这些水蒸气温度较高，遇到温度较低的黑板、墙壁和玻璃就液化形成小水滴，附着在课室的黑板、墙壁和玻璃上造成的，液化需要放出热量，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．答案：D
解析：A.热量是过程量，不能描述为含有热量，刚出锅的槐花麦饭很烫，是因为麦饭的温度高，故A错误；
B.不透明物体的颜色由物体反射的色光决定，槐树叶看上去呈绿色，是因为叶子反射了绿光，故B错误；
C.以地面为参照物，槐树的位置没有变化，槐树是静止的，以行驶的车位参照物，槐树向后运动，故C错误；
D.槐花香气四溢，是扩散现象，是因为香味分子在永不停息地做无规则运动造成的，故D正确。
故选D。
3．答案：A
解析：A.冰锥的形成是液态的水遇冷，由液态的水变为固态的冰，是凝固过程，故A符合题意；
BCD.冰花、雾凇和霜的形成是水蒸气遇冷，由气态的水蒸气直接变为固态的冰，是凝华过程，故BCD不符合题意。
故选A。
4．答案：热胀冷缩；细
解析：液体具有遇热体积膨胀、遇冷体积收缩的性质，液体温度计就是利用这一性质制成的。
玻璃泡内的液体膨胀或收缩一定的体积时，玻璃管内径越细，液体升高或下降的高度越大，温度计的精确度就越高。
5．答案：（1）BC；固液共存；（2）凝华；低于
解析：（1）根据图乙所示的图像中BC段可知，冰在熔化过程中，温度保持不变，说明冰是晶体。
晶体在熔化过程中处于固液共存状态。
（2）白霜是空气中的水蒸气遇冷，迅速降温凝华形成的小冰晶。
冰与盐水混合会使冰的熔点降低，低于0℃，水蒸气遇到低于0℃的物体凝华形成小冰晶，则混合物的温度低于0℃。
6．答案：（1）温度计玻璃泡与容器底部接触；（2）A；（3）相同；不沸腾；达到沸点；继续吸热；（4）B；加热时间的长短
解析：（1）图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误，该错误是温度计玻璃泡与容器底部接触。
（2）按A读数，会造成读数偏大，按C读数，会造成读数偏小，按B读数，是正确，故小涵读数时是按图乙中A所示的情景读取的。
（3）待锅中的水沸腾一段时间后，玻璃杯中的水与锅中的沸腾的水温度相同，但是玻璃杯中的水不沸腾，因为玻璃杯中的水虽然达到了沸点，但是玻璃杯中的水与锅中的沸腾水温度相同，无法继续吸热，所以玻璃杯中的水不沸腾，说明沸腾的条件是达到沸点且能继续吸热。
（4）加热时间相同，即吸收热量相同，B液体温度的改变量小，则B液体的吸热能力强，比热容更大。
相同热源加热的目的是，保证不同液体在相同时间内吸收热量相同，则小怡是用加热时间的长短来表示液体吸收热量的多少。
【模拟训练】
1.答案：D
解析：固态氢的熔点是-259 ℃，-265 ℃低于其熔点，固态氢还没有熔化，是固态，故A错误；金的熔点为1064 ℃，铁的熔点为1538 ℃，高于金的熔点，所以纯金掉在铁水中会熔化，故B错误；铜的熔点为1083 ℃，铁的熔点为1538 ℃，高于铜的熔点，由此可知铁熔化时，铜已处于液态，不能用铜锅来熔化铁，故C错误；同种物质的熔点与凝固点相同，由固态水银的熔点是-39 ℃可知，液态水银的凝固点是-39 ℃，-40 ℃低于水银的凝固点，此时液态水银已经凝固成固态水银，水银温度计不能使用，故D正确。
2．答案：A
解析：非晶体物质在凝固过程中温度不断下降，故A符合题意。
3.答案：A
解析：由题图可知，环节②代表水汽输送，环节③代表降水；虽然水会不断地循环，但是水循环是有一定周期的，因此必须提倡节约用水；地球上的大部分水都以液态形式存在于海洋中；水循环中，水在固液气之间相互转化。故选A.
4.答案：热胀冷缩；不能；36.5
解析：体温计是根据液体热胀冷缩的规律制成的；体温计的玻璃泡上方有一处狭道，使得直玻璃管内的水银不能自动退回玻璃泡；图中体温计的分度值为0.1 ℃，其示数为36.5 ℃。
5.答案：汽化；吸收；减慢
解析：人游泳后刚从水中出来，身体表面有较多的水，水蒸发（汽化）吸热，所以人感觉特别冷。将胳膊抱在胸前减小了液体的表面积，可减慢水的蒸发。
6.答案：（1）气体
（2）液化
（3）汽化
解析：（1）壶内水沸腾时产生了大量的水蒸气，由于壶嘴附近温度比较高，水蒸气不易液化，仍然保持气体状态。
（2）水蒸气离开壶嘴一段距离以后，遇冷液化成小水珠，形成“白气”。
（3）“白气”进一步上升，分散到干燥的空气中，发生汽化现象，变成了水蒸气，我们又什么也看不见了。

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