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专题12
物态变化
【知识点回顾】
一、熔化和凝固
1．物质从固态变为液态的过程叫________。
2．物质从液态变为固态的过程叫________。
考点2　描绘晶体熔化和凝固过程中的特点；知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
1．晶体熔化过程的特点：
①晶体熔化时，要从外界________热量。
②晶体在一定的温度下开始熔化，在熔化过程中温度________。
2．晶体凝固过程的特点：
①晶体凝固时，会________。
②晶体在一定的温度下开始凝固，在凝固过程中温度保持不变。
晶体熔化图像(以硫代硫酸钠为代表)纵坐标表示温度，横坐标表示时间。
固体分为晶体和非晶体两类。非晶体________一定的熔化温度；晶体________一定的熔化温度。
晶体
非晶体
物质举例
海波、冰、食盐、水晶、
明矾、萘、各种金属
松香、蜡、玻璃、沥青
熔化过程
吸热、温度保持不变
吸热、温度不断升高
凝固过程
放热、温度保持____________
放热、温度不断降低
熔点和凝固点
有
________
熔化条件
温度达到________；继续吸热
持续吸热
凝固条件
温度达到凝固点；继续放热
持续放热
熔化图像
凝固图像
考点5　说出熔点、凝固点的含义，知道冰的熔点为0℃　a
晶体熔化时的温度叫________，不同的晶体熔点也不同。同一晶体的凝固点与熔点数值上________。
二、汽化与液化
汽化分为两种方式：________。
蒸发：在________下都能进行的汽化现象。蒸发只在液体的表面进行，并且不剧烈。
沸腾：在________发生的剧烈的汽化现象。
1．影响蒸发快慢的因素：
①液体温度的高低；②液体的表面积的大小；③液体表面上的空气流动快慢；④对于不同的液体还与液体的种类有关。
2．由于液体蒸发时要从周围吸收热量，使周围温度降低，因此液体蒸发有________。
沸腾是在液体的内部和表面________进行的剧烈的汽化现象。液体在沸腾时虽然继续吸热，但________。
液体沸腾时的温度叫沸点。
两种汽
化方式
蒸发
沸腾
定义
只在液体表面发
生的汽化现象
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
发生温度
________
一定温度下(沸点)
发生部位
液体表面
表面和内部________进行
剧烈程度
缓慢
剧烈
液体温度
液体温度往往会下降
温度保持在沸点不变
共同点
都是汽化现象，都要________
1．物质从气态变为液态的过程叫液化。
2．方法：①________；②________。
3．好处：体积缩小便于运输。
4．作用：________。
考点1　1.熔化　2.凝固
考点2　1.①吸收　②保持不变　2.①放出热量
考点4　没有　有　不变　无　熔点
考点5　熔点　相同
考点6　蒸发和沸腾　任何温度　一定温度下
考点7　2.制冷作用
考点8　同时　温度保持不变
考点10　任何温度下　同时　吸热
考点11　2.降低温度　压缩体积　4.液化放热
【例题精析】
例1．（2019?绍兴）下列物态变化属于凝固的是（　　）
A．湖水结冰
B．雾气消散
C．露珠形成
D．冰雪消融
【解答】解：A．湖水结冰是水由液态变成固态的过程，是凝固现象，故A符合题意；
B、雾气消散是水由液态变成气态的过程，是汽化现象，故B不符合题意；
C、露珠是空气中的水蒸气由气态变成液态的过程，是液化现象，故C不合题意；
D、冰雪消融是冰由固态变成液态的过程，是熔化现象，故D不合题意。
故选：A。
例2．（2018?黄冈）在冬季，某地的地下水管破裂，水喷射出来形成了如图所示的“冰花”。虽然气温没有回升，过一段时间，发现“冰花”还是变小了。以下分析正确的是（　　）
A．“冰花“是由空气水蒸气凝华而形成的
B．“冰花”是由喷出来的水凝固而形成的
C．“冰花”形成时的气温为0℃
D．“冰花”变小过程中要放热
【解答】解：
AB、根据题意可知，“冰花”是喷射出来的水遇冷凝固形成的，不是凝华现象，故A错误，B正确；
C、水的凝固点为0℃，若“冰花”形成时的气温为0℃，则水的温度降低到0℃不能放热，不能凝固成“冰花”，所以“冰花”形成时的气温应低于0℃，故C错误；
D、“冰花”变小是固态的冰升华形成水蒸气，升华吸热，故D错误。
故选：B。
例3．（2018?宁波）如图是某网友在四月拍摄的某地雪景：积雪初融后，在某停车场上出现了一个个“雪馒头”，甚为奇特。雪堆正下方是方形地砖，每块方形地砖周围是条形砖。气象专家调研发现：四周条形砖比中间方形地砖具有更好的导热性和渗水性。关于形成“雪馒头”景观的解释肯定不合理的是（　　）
A．空气温度较低是“雪馒头”得以保留的原因之一
B．方形地砖导热性差是形成“雪馒头”景观的原因之一
C．太阳辐射导致条形砖上方的雪比方形地砖上方的雪更易熔化
D．地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递，使条形砖上的雪更易熔化
【解答】解：
A、“雪馒头”是固态积雪，空气温度较低，低于雪的熔点，积雪长时间不能熔化，才会出现这一现象，故A正确；
B、方形地砖导热性差，使得地面温度不同，温度较高处积雪熔化，形成“雪馒头”现象，故B正确；
C、太阳对条形砖和方形地砖的辐射相同，故C错误；
D、地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递，使条形砖温度较高，积雪更易熔化，故D正确；
故选：C。
例4．（2019?杭州）如图，是某种物质熔化时温度随时间变化图，根据图象的特征和信息，可以判定该物质是　晶体　（选填“晶体”或“非晶体”）；它的熔点是　80　℃，在熔化过程中　吸热　（选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”）；这种物质液体的比热　大于　（选填“大于”小于”或“等于”）固体的比热。
【解答】解：由图象知，此物质从30℃加热经10min，温度达到80℃，虽然继续吸收热量，但温度不再升高，直到第25min后温度继续升高，也就是在10﹣25min时间内吸收热量，温度不变，所以属于晶体的熔化过程，熔化时吸收热量，温度保持不变，也就是熔点为80℃；
同一加热设备，相同时间提供的热量是相同的，也就是这种物质每分钟吸收的热量相同。固态时加热10min（0﹣10min），温度升高80℃﹣30℃＝50℃；液态时加热10min（25min﹣35min），温度升高100℃﹣80℃＝20℃，
由公式Q＝cm△t知，升高温度越少，说明比热容越大。即该液体的比热容大于固体。
故答案为：晶体；80；吸热；大于。
例5．（2019?湖州）我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车（如图）。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。
（1）喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了，还能起到降温作用。其原理是　汽化吸热　。
（2）该雾炮车的发动机是柴油机。柴油机四个冲程中的　做功　冲程实现了内能转化为机械能，从而驱动雾炮车前进。
【解答】解：（1）喷向空中的水雾在空中散失了，能起到降温作用，是因为水汽化吸热的缘故。
（2）柴油机四个冲程中的做功冲程可以将柴油燃烧释放的内能转化为机械能，从而驱动雾炮车前进。
故答案为：汽化吸热；做功。
例6．（2018?杭州）援藏教师到达西藏后发现用普通锅煮饭不容易熟。请用学过的知识解析原因：　西蔵海拔高，气压低，液体的沸点低　；提出一个把饭煮熟的方法　用高压锅　。
【解答】解：西蔵海拔高，气压低，液体的沸点低，食物在低温环境中不容易熟；
要煮熟饭，可采用高压锅，提高水的沸点。
故答案为：西蔵海拔高，气压低，液体的沸点低；用高压锅。
例7．（2018?常州）小组同学探究“冰的熔化特点”，实验装置如图甲所示
（1）图乙中的温度计示数为　﹣2　℃
（2）小明绘制的温度﹣时间图象如图丙所示。由图丙可知：冰是　晶体　（晶体/非晶体），理由是　熔化过程中温度保持不变　；0～2min升温比5～10min快，原因是　冰的比热容比水小　；
（3）小明实验后，小华重新加冰、温水，也做了该实验，绘制的温度﹣时间图象如图丁所示，丙、丁图象的差异是因为小华在实验中　加入冰的质量较大　（回答一点即可）
【解答】解：（1）由图可知，温度在0℃以下，分度值为1℃，故温度计示数为﹣2℃；
（2）由乙图知，从第5分钟到15分钟，冰的温度保持0℃不变，所以冰是晶体；
根据公式Q吸＝cm△t可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热c和升高的温度△t成反比。AB段的冰温度升高的快，是因为冰的比热容比水的小；
（3）丁图象中熔化较晚，熔化过程时间较长，说明冰质量较大。
故答案为：（1）﹣2；（2）晶体；
熔化过程中温度保持不变；冰的比热容比水小；
（3）加入冰的质量较大。
例8．（2020?金华）科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48℃左右的自动控温杯，结构示意图如图甲，其夹层填充物为海波晶体（熔点为48℃）。小组同学为检测该自动控温杯控温功能，做了如下测试：①在杯中装满100℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温下降到48℃并稳定在此温度一段时间；②t2时，将杯内的水倒掉，迅速加入20℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温上升到48℃并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中ac段水温变化的原因。（提示：图乙中de段不必作答）
【解答】解：
①在杯中装满100℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，固态的海波的熔点是48℃，所以海波会吸收热量，变为液态，由于水放出热量，所以水的温度会降低，水温下降到48℃并稳定在此温度一段时间，此时海波的温度为48℃；此过程为ac的图象；
②t2时，将杯内的水倒掉，迅速加入20℃的水，此时杯内的温度降低，海波会凝固，放出热量，由于晶体凝固时温度不变，仍然为48℃，海波放出的热量会被水吸收，使得水温上升到48℃并保持不变，此过程为de的图象；
答：ac段，水放出热量，海波会吸收热量，处于熔化过程中，海波的温度不变。
例9．（2019?衢州）空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。
项目
参数
项目
参数
额定电压
220伏
额定功率
50瓦
空机质量
7.5千克
单个轮子接触地面面积
2厘米2
水箱容量
0.5升
轮子数量
4个
蒸发量
1升/时
电源线长度
1.2米
（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水温，使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有　水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，使水的温度进一步下降使吹出的风比只有水时更凉爽　。
（2）人在运动大量出汗后，对着空调扇吹，很容易感冒。此时，在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量　减少　，从而维持人体体温恒定。
（3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。
（4）计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。
（5）该空调扇底座安装了万向轮，方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷，为更方便用户使用，请结合表中参数提出一条改进建议：　加大水箱的容积，避免频繁加水　。
【解答】解：
（1）水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，水的温度进一步下降使吹出的风比只有水时更凉爽；
（2）人在运动大量出汗后，对着空调扇吹，加快了汗液的蒸发，蒸发吸收人体的热量使人体的温度降低，此时在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量减少，从而维持人体体温恒定；
（3）有P可得，该空调扇正常工作10小时消耗的电能：
W＝Pt＝50×10﹣3kW×10h＝0.5kW?h；
（4）根据知，
水箱中水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5×10﹣3m3＝0.5kg，
水箱对水平面的压力等于重力，即F＝G总＝m总g＝（0.5kg+7.5kg）×10N/kg＝80N，
水箱对水平面的压强为：p1×105Pa；
（5）根据表中数据知水箱的容积较小，需要经常加水，所以可以加大水箱的容积，避免频繁加水；
有表格数据知电源线的长度只有1.2米，不能远距离使用，需要加长电源线，方便距离远些使用。
故答案为：（1）水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，使水的温度进一步下降使吹出的风比只有水时更凉爽；
（2）减少；
（3）该空调扇正常工作10小时消耗的电能为0.5kW?h；
（4）该空调扇对水平地面的压强为1×105Pa；
（5）加大水箱的容积，避免频繁加水。
例10．（2018?咸宁）加油站加油时经常能闻到一股汽油味，这是汽油发生了　汽化　（填物态变化名称），加油时尽量不要整理头发或衣服，因为摩擦可能产生　静电　发生电火花引发着火。
【解答】解：（1）常温下汽油容易由液体汽化（蒸发）为气态，弥漫在空气中；
（2）用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电，加油时如果整理头发或衣服，可能因为摩擦产生静电，发生电火花引发着火。
故答案为：汽化；
静电。
【习题巩固】
一．选择题（共16小题）
1．小科发现浴室的两根水管（如图），甲上布满水珠，乙上完全见不到水珠。则下列说法正确的是（　　）
A．乙水管是热水管
B．浴室里看到的大量白汽是水蒸气
C．甲水管出现的水珠是汽化的结果
D．冷热水混合，热水把温度传给冷水
【解答】解：
AC、空气中的水蒸气遇冷会液化成小水滴，小水滴分布在冷水管上，故甲管通的是冷水，乙管通的是热水；故A正确，C错误；
B、浴室里看到的大量白汽是小水珠，故B错误；
D、冷热水混合，热水把热量传给冷水，故D错误。
故选：A。
2．以下分析正确的是（　　）
A．湖水结冰是凝华现象，需要放热
B．雾、露都是液化现象，需要吸热
C．冰雪消融是熔化现象，需要吸热
D．衣柜里的樟脑丸变小是汽化现象，需要吸热
【解答】解：A、湖水结冰，液态水变为固态冰，属于凝固现象，凝固放热，故A错误；
B、雾、露都是空气中水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故B错误；
C、冰雪消融，固态冰变为液态水，属于熔化现象，熔化吸热，故C正确；
D、樟脑丸变小是由固态直接变为气态，属于升华现象，升华吸热，故D错误。
故选：C。
3．用湿手到冰箱冷冻室取食物，常常感觉手被食物粘住，其原理与以下各种现象相同的是（　　）
A．干冰长胡须
B．干手器干手
C．岩浆变固态
D．茶壶冒白气
【解答】解：冰箱中的物体温度很低，手上的水接触物体后放热，发生凝固现象，这就是“黏住”的原因。
A．干冰是固态的二氧化碳，它的温度非常低，空气中的水蒸气在干冰表面放热发生凝华现象，形成很多小冰晶，看似长胡须，故A不合题意；
B．手上的水从干手器吸热，由液态变成气态发生汽化现象，故B不合题意；
C．岩浆变固态是凝固现象，故C符合题意；
D．茶壶冒出的水蒸气温度较高，遇到温度低的空气后放热，由气态变成液态，发生液化现象，这就是看到的“白气”，故D不合题意。
故选：C。
4．用两套完全相同（如图甲所示）的装置，在标准大气压下分别对试管中装有少量质量相等的固体M和N进行加热，M和N的温度﹣时间图象如图乙所示，在35分钟内N物质始终是固体，则下列说法正确的是（　　）
A．M、N肯定都是晶体
B．M肯定是晶体，N肯定是非晶体
C．M肯定是晶体，熔化过程用了35分钟
D．若N是晶体，其熔点不低于100℃
【解答】解：将装有固体M和N的试管放入水中加热。由图象知，M有一段时间（10min﹣25min之间）虽然吸热，但温度不再升高，说明此时物质达到了熔点，正在熔化，因此这种物质属于晶体，熔化过程持续了15min；
在标准大气压下水的沸点是100℃．水沸腾后温度不再升高，N物质温度不再升高是与水的温度相同了，是否达到N的熔点或N有没有熔点无法确定假设N是晶体，其熔点一定不低于100℃。
故选：D。
5．沙漠中的抬尾芥虫在大雾的深夜爬上沙丘顶，高高地抬起屁股，迎着风整个身体呈倒立的姿势，很快空气中的水蒸气在背部凝结成水珠，水珠越聚越多，顺着背部流入它的嘴里。抬尾芥虫能收集到空气中的水蒸气，说明它背部的温度比外界气温（　　）
A．一定高
B．一定低
C．一定相同
D．无法确定
【解答】解：
甲虫能收集到空气中的水蒸气，是因为水蒸气遇到较冷的甲虫背部放热液化形成小水滴，则可知它背部的温度比外界气温低，故ACD错误，B正确。
故选：B。
6．我们生活中充满了科学的身影，下面一些生活中的现象，科学原理解释正确的是（　　）
A．生活中铝制品比铁难锈蚀，这是由于铝的化学性质比铁不活泼
B．房屋失火用水扑灭主要是为了将燃烧物的温度降低到着火点以下，而达到灭火的效果
C．棒冰从冰箱拿出来后，棒冰周围有“白气”，是因为棒冰中的冰升华成的水蒸气
D．骑自行车时，脚蹬得越使劲，车就行驶的越快，因为物体的运动需要力
【解答】解：A、铝的化学性质活泼，铝制品有良好的抗腐蚀性是因为在铝制品的表面会形成一层致密的氧化铝膜，保护内部的铝不再被氧化。故A错误；
B、房屋失火用水扑灭时，水受热变为水蒸气，水汽化吸热，从而降低了温度，降到着火点以下，火就会熄灭。故B正确；
C、空气中的水蒸气遇到温度较低的棒冰凝结成小水滴，形成“白气”，属于液化现象。故C错误；
D、骑自行车克服的是车轮与地面间的摩擦力，脚蹬得越使劲，人施加的动力大于车轮受到的摩擦力，所以车就行驶的越快。故D错误。
故选：B。
7．下列有关地球上的水发生物态变化的叙述，符合事实的是（　　）
A．霜的形成是凝华现象，放热
B．雪的形成是凝固现象，放热
C．露的形成是液化现象，吸热
D．云的形成是汽化现象，吸热
【解答】解：
AB、雪和霜都是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华现象，凝华放热，故A正确、B错误；
C、露是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象，液化放热，故C错误；
D、云是由空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴和空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，分别是液化现象和凝华现象，故D错误。
故选：A。
8．下列一些关于生活中的物理现象及原因分析，正确的是（　　）
A．用“干冰”来给食物保鲜是利用了“干冰”熔化时能吸收大量的热
B．水沸腾时烧水的壶口冒出的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的
C．晶体在熔化过程中吸热、温度不变，但内能增大
D．医生常用涂酒精的方法给发高烧的病人降温，原因是酒精比热容较大
【解答】解：
A、利用干冰降温防止食品变质，利用了干冰升华吸热。此选项错误；
B、烧开水时，看到壶嘴冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴。此选项错误；
C、晶体在熔化过程中，虽然温度不变，但内能增加。此选项正确；
D、把酒精擦在身上后，酒精易挥发，即会发生蒸发现象，在蒸发过程会从身上吸收热量，这样会降低身上的温度。此选项错误。
故选：C。
9．大自然中关于霜、云、雾、露的形成，下面说法正确的是（　　）
A．云是水蒸气升入高空时凝华成的小冰晶
B．雾是漂浮在空气中的大量的水蒸气
C．露是大量的小冰晶吸热熔化成的小水珠而形成的
D．霜是空气中的水蒸气直接凝华成的大量的小冰晶
【解答】解：A、云是水蒸气升入高空时遇冷液化形的小水珠和凝华形成的小冰晶，不符合题意；
B、雾是漂浮在空气中的大量水蒸气液化的小液珠，不符合题意；
C、露是空气中水蒸气液化而成的小水珠，不符合题意；
D、霜是空气中的水蒸气直接凝华成的小冰晶，说法正确，符合题意；
故选：D。
10．如图是小明绘制的某种物质熔化时的温度时间图象。下面说法正确的是（　　）
A．图线中间的水平线段表示这段时间内物体不吸热
B．图线可能是冰的熔化过程
C．图线可能是蜡的熔化过程
D．图线表示晶体的熔化过程
【解答】解：A、由图象可知，这是晶体的熔化图象，图象中间的水平线段表示这段时间内，物质继续吸热，但温度不变。故A说法错误。
B、冰是晶体，但从图象可知，该物质是熔点是60℃，而冰的熔点是0℃，所以该图线不是冰的熔化过程，B错误。
C、蜡是非晶体，而该图象是晶体的熔化过程，故C错误。
D、图象中有一水平线段，所以该图线表示晶体的熔化过程。D正确。
故选：D。
11．当今流行的环保驱蚊用品一电热液体蚊香器，如图所示。蚊香器通电后其内部的发热部件对驱蚊液加热，过一会儿，可见其顶部有“白气”飘出，房间里弥漫着驱蚊液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用。下列说法正确的是（　　）
A．“白气”是驱蚊液先液化后汽化产生的
B．蚊香器工作时是将电能转化为内能
C．房间里清香四溢说明分子间存在相互作用力
D．电热液体蚊香器中的主要工作部件是一台小电动机
【解答】解：A、电热液体蚊香器的原理，即通过加热蚊香液，使驱蚊液汽化，气态的驱蚊液到空气中遇冷液化形成“白气”，因此“白气”是驱蚊液先汽化、后液化产生的。故A错误；
B、蚊香器工作时是将电能转化为内能。故B正确；
C、房间里清香四溢是分子运动的结果，属于扩散现象。故C错误；
D、电热液体蚊香器中的主要工作部件是发热部件。故D错误。
故选：B。
12．比较0℃的水和0℃的冰，正确的是（　　）
A．0℃的水比0℃的冰冷
B．0℃的冰比0℃的水冷
C．它们的冷热程度是相同的
D．前面三种情况都有可能
【解答】解：温度表示物体的冷热程度，0℃的水和0℃的冰温度大小相同，所以它们的冷热程度是相同的，故ABD错误，C正确；
故选：C。
13．冬天，天一冷，小金就喜欢吃火锅：而到了夏天，天气一暖和，小金就喜欢吃雪糕。小金也观察到，火锅沸腾时会冒“热气”，而吃雪糕时，雪糕周围会冒“冷气”。以下是她对“冷气”和“热气”的思考，其中正确的是（　　）
A．“冷气”和“热气”本质是相同的，他们都是汽化成的水蒸气
B．“冷气”和“热气”本质是不同的，前者是小水珠，后者是水蒸气
C．“冷气”和“热气”本质是不同的，前者是液化形成的，后者汽化形成的
D．“冷气”和“热气”本质是相同的，都是液化形成的小水珠
【解答】解：火锅沸腾时会冒“热气”，是火锅内冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水珠；
吃雪糕时，雪糕周围会冒“冷气”，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠；
所以“冷气”和“热气”本质是相同的，都是液化形成的小水珠，故ABC错误；D正确。
故选：D。
14．为了探究“水蒸发快慢是否与水的质量有关”，下列实验能达到目的的是（　　）
A．选择两个相同的量杯，分别倒入不同质量的水，观察哪个量杯中水先干
B．选择两个相同的量杯，分别倒入不同质量的水，观察相同时间哪个量杯中水减少的多
C．选择两个相同的量筒，分别倒入不同质量的水，观察哪个量筒中水先干
D．选择两个相同的量筒，分别倒入不同质量的水，观察相同时间哪个量筒中水减少的多
【解答】解：量杯的口径比量筒大，若选择两个相同的量杯，因为是倒入不同质量的水，放在相同的两杯中液体体积不一样，表面积应该不相同，所以为了控制水的表面积相同，选择两个相同的量筒，观察相同时间哪个量杯中水减少的多，能达到实验目的。
故选：D。
15．如图所示烧瓶中盛的是刚停止沸腾的水，把烧瓶倒置并向瓶底浇少量冷水，下列有关说法错误的是（　　）
A．此实验探究的是液体沸点与气压的关系
B．向瓶底浇冷水后，瓶内水温度进一步降低，无法沸腾
C．向瓶底浇冷水后，停止沸腾的水会重新沸腾
D．向瓶底浇冷水后，瓶内的气压减小
【解答】解：A、此实验探究的是液体沸点与气压的关系，故A正确；
BCD、当向瓶底浇冷水时，瓶内气体温度突然降低，气压减小，瓶内液面上方气压减小，导致沸点降低，水重新沸腾起来的，故B错误，CD正确；
故选：B。
16．小乐做了如图所示的四个实验。下列有关说法中正确的是（　　）
A．甲图中，水面上方的大气压小于标准大气压，继续给水加热，水的温度将升高
B．乙图中，同一只密度计在两种液体中静止，左杯液体的密度大于右杯液体的密度
C．丙图中，马德堡半球实验是历史上最早测出标准大气压值的实验
D．丁图中，用力吹气时，瓶中的水从竖直的玻璃管内上升，再从管口向左喷出
【解答】解：
A、1标准大气压下水的沸点是100℃．此时水的沸点是98℃，因为气压越低，沸点越低，所以此时水面上方的大气压小于标准大气压；水沸腾之后，继续给水加热，水的温度保持不变，故A错误；
B、同一只密度计放在液体中都漂浮，所以，F浮左＝F浮右＝G，由图知密度计排开液体的体积V排左＞V排右，又因为F浮＝ρ液V排g，所以，ρ左＜ρ右，故B错误；
C、该图为马德堡半球实验，验证了大气压的存在，并没有测出标准大气压值，故C错误；
D、用嘴从长的一端用力吹气时，直管上方的空气流速大，压强小，直管中的水在大气压强的作用下从竖管中涌出，但由于水平方向的气流作用，涌出的水会水平向前喷出，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共2小题）
17．端午节当天，人们都要吃粽子。小雅在蒸粽子时，将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有粽子的盘子放在上方（如图甲）。蒸好后打开锅盖，看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一段时间，发现锅中的水被“吸入”碗内（如图乙）。
（1）锅盖内表面出现许多小水珠，这是由于水蒸气　液化　（填物态变化）形成的。
（2）锅中的水被“吸入”碗内是由于碗内的气压　小于　碗外的气压。（填“大于”“小于”或者“等于”）。
【解答】解：
（1）锅盖内表面上的小水珠是水蒸气遇冷液化形成的；
（2）熄火后，碗中的气体温度降低，压强减小，在外界大气压的作用下，锅中的水被“吸入”碗内。
故答案为：（1）液化；（2）小于。
18．环戊烷是一种既容易液化又容易汽化的物质，而且环保。现在市场上的一种新型环保电冰箱就是利用环戊烷替代氟利昂进行工作的。如图所示，环戊烷在管子里流动，当它流到冷冻室时就会　汽化　（填物态变化）要　吸热　（填“吸热”或“放热”），流到冷凝器里就会　放热　（填“吸热”或“放热”）。这样就可以使冰箱的冷冻室长期保持低温。
【解答】解：液态的环戊烷在管子里流动，当它流到冷冻室时就会汽化吸热，将冰箱内的热量吸收；流到冷凝器里就会受到压缩而液化，将吸收的热量放出，达到制冷的目的。
故答案为：汽化；吸热；放热。
三．实验探究题（共1小题）
19．某科学兴趣小组的同学发现，在很冷的冬天，用一根两端拴有重物的细金属丝，挂在一块粗大的冰上，一段时间后，出现了如下有趣的现象：细金属丝割穿了冰块，而冰块保持完整。他们对此现象进行了讨论，请你一起完成以下问题：
（1）在此过程中，冰块发生的物态变化主要有　熔化，凝固　。
（2）对此现象的出现，他们提出了以下三种猜想：
猜想1：冰块的厚度越小，冰的熔点越低。
猜想2：金属丝的温度低于冰的熔点。
猜想3：金属丝对冰块的压强越大，冰的熔点越低。
①根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想2是错误的。你认为他们判断的依据是：　金属丝的温度与冰的温度相同无法使冰吸热熔化　。
②请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案：　保持所挂重物不变，用粗细不同的金属丝挂在同一冰块上，比较金属丝陷进冰块的程度　。
【解答】解：
（1）由题意可知，冰块先发生熔化现象，由发生凝固现象；
（2）①因为金属丝和冰块挂在一起，所以金属丝和冰块的温度应该一样，故猜想2是错误的；
②为了验证第三种猜想，应该改变金属丝对冰块的压强，可以保持所挂重物不变，用粗细不同的金属丝挂在同一冰块上，比较金属丝陷进冰块的程度。
故答案为：（1）熔化；凝固；
（2）①金属丝的温度与冰的温度相同无法使冰吸热熔化；
②保持所挂重物不变，用粗细不同的金属丝挂在同一冰块上，比较金属丝陷进冰块的程度。
四．解答题（共1小题）
20．小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图1所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。
（1）通过A、B两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的　表面积　有关。
（2）通过　AC　两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。
（3）通过　AD　两图的对比，可以得出水蒸发快慢与液体表面空气流动的快慢有关有关。
（4）小凡同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关，于是继续进行了如下探究：在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水（如图2）。结果发现甲图中水先蒸发完，于是他得出结论：水蒸发快慢与水的质量有关，水的质量越小蒸发越快。从实验设计环节看，他没有控制水的　表面积　（选填“质量”或“表面积”）相同；从得出结论环节看，“根据谁先蒸发完，判断谁蒸发快”是否正确？　不正确　（选填“正确”或“不正确”），理由　不正确；只有在水的表面积相同时，先蒸发完的蒸发的才快　。
【解答】解：（1）比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同，不同的是水的表面积，所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关；
（2）要研究水蒸发的快慢与水的温度的关系，应控制水的表面积和水上方空气流动速度，故选A、C两次实验过程；
（3）要想研究水蒸发的快慢与液体上方的空气流动情况有关，即需控制相同的表面积、相同的温度，不同的空气流动情况，故选A、D两图，通过这里能看出，此处运用了控制变量法进行研究的。
（4）小凡同学的验证过程是错误的，因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同；
从得出结论的环节来看，他没控制水的表面积相同。因为只有在水的表面积相同时，先蒸发完的蒸发的才快。
故答案为：（1）表面积；（2）AC；（3）AD；
（4）表面积；不正确；只有在水的表面积相同时，先蒸发完的蒸发的才快。专题12
物态变化
【知识点回顾】
一、熔化和凝固
1．物质从固态变为液态的过程叫________。
2．物质从液态变为固态的过程叫________。
考点2　描绘晶体熔化和凝固过程中的特点；知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热
1．晶体熔化过程的特点：
①晶体熔化时，要从外界________热量。
②晶体在一定的温度下开始熔化，在熔化过程中温度________。
2．晶体凝固过程的特点：
①晶体凝固时，会________。
②晶体在一定的温度下开始凝固，在凝固过程中温度保持不变。
晶体熔化图像(以硫代硫酸钠为代表)纵坐标表示温度，横坐标表示时间。
固体分为晶体和非晶体两类。非晶体________一定的熔化温度；晶体________一定的熔化温度。
晶体
非晶体
物质举例
海波、冰、食盐、水晶、
明矾、萘、各种金属
松香、蜡、玻璃、沥青
熔化过程
吸热、温度保持不变
吸热、温度不断升高
凝固过程
放热、温度保持____________
放热、温度不断降低
熔点和凝固点
有
________
熔化条件
温度达到________；继续吸热
持续吸热
凝固条件
温度达到凝固点；继续放热
持续放热
熔化图像
凝固图像
考点5　说出熔点、凝固点的含义，知道冰的熔点为0℃　a
晶体熔化时的温度叫________，不同的晶体熔点也不同。同一晶体的凝固点与熔点数值上________。
二、汽化与液化
汽化分为两种方式：________。
蒸发：在________下都能进行的汽化现象。蒸发只在液体的表面进行，并且不剧烈。
沸腾：在________发生的剧烈的汽化现象。
1．影响蒸发快慢的因素：
①液体温度的高低；②液体的表面积的大小；③液体表面上的空气流动快慢；④对于不同的液体还与液体的种类有关。
2．由于液体蒸发时要从周围吸收热量，使周围温度降低，因此液体蒸发有________。
沸腾是在液体的内部和表面________进行的剧烈的汽化现象。液体在沸腾时虽然继续吸热，但________。
液体沸腾时的温度叫沸点。
两种汽
化方式
蒸发
沸腾
定义
只在液体表面发
生的汽化现象
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
发生温度
________
一定温度下(沸点)
发生部位
液体表面
表面和内部________进行
剧烈程度
缓慢
剧烈
液体温度
液体温度往往会下降
温度保持在沸点不变
共同点
都是汽化现象，都要________
1．物质从气态变为液态的过程叫液化。
2．方法：①________；②________。
3．好处：体积缩小便于运输。
4．作用：________。
【例题精析】
例1．（2019?绍兴）下列物态变化属于凝固的是（　　）
A．湖水结冰
B．雾气消散
C．露珠形成
D．冰雪消融
例2．（2018?黄冈）在冬季，某地的地下水管破裂，水喷射出来形成了如图所示的“冰花”。虽然气温没有回升，过一段时间，发现“冰花”还是变小了。以下分析正确的是（　　）
A．“冰花“是由空气水蒸气凝华而形成的
B．“冰花”是由喷出来的水凝固而形成的
C．“冰花”形成时的气温为0℃
D．“冰花”变小过程中要放热
例3．（2018?宁波）如图是某网友在四月拍摄的某地雪景：积雪初融后，在某停车场上出现了一个个“雪馒头”，甚为奇特。雪堆正下方是方形地砖，每块方形地砖周围是条形砖。气象专家调研发现：四周条形砖比中间方形地砖具有更好的导热性和渗水性。关于形成“雪馒头”景观的解释肯定不合理的是（　　）
A．空气温度较低是“雪馒头”得以保留的原因之一
B．方形地砖导热性差是形成“雪馒头”景观的原因之一
C．太阳辐射导致条形砖上方的雪比方形地砖上方的雪更易熔化
D．地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递，使条形砖上的雪更易熔化
例4．（2019?杭州）如图，是某种物质熔化时温度随时间变化图，根据图象的特征和信息，可以判定该物质是　
　（选填“晶体”或“非晶体”）；它的熔点是　
　℃，在熔化过程中　
　（选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”）；这种物质液体的比热　
　（选填“大于”小于”或“等于”）固体的比热。
例5．（2019?湖州）我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车（如图）。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。
（1）喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了，还能起到降温作用。其原理是　
　。
（2）该雾炮车的发动机是柴油机。柴油机四个冲程中的　
　冲程实现了内能转化为机械能，从而驱动雾炮车前进。
例6．（2018?杭州）援藏教师到达西藏后发现用普通锅煮饭不容易熟。请用学过的知识解析原因：　
　；提出一个把饭煮熟的方法　
　。
例7．（2018?常州）小组同学探究“冰的熔化特点”，实验装置如图甲所示
（1）图乙中的温度计示数为　
　℃
（2）小明绘制的温度﹣时间图象如图丙所示。由图丙可知：冰是　
　（晶体/非晶体），理由是　
　；0～2min升温比5～10min快，原因是　
　；
（3）小明实验后，小华重新加冰、温水，也做了该实验，绘制的温度﹣时间图象如图丁所示，丙、丁图象的差异是因为小华在实验中　
　（回答一点即可）
例8．（2020?金华）科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48℃左右的自动控温杯，结构示意图如图甲，其夹层填充物为海波晶体（熔点为48℃）。小组同学为检测该自动控温杯控温功能，做了如下测试：①在杯中装满100℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温下降到48℃并稳定在此温度一段时间；②t2时，将杯内的水倒掉，迅速加入20℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温上升到48℃并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中ac段水温变化的原因。（提示：图乙中de段不必作答）
例9．（2019?衢州）空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。
项目
参数
项目
参数
额定电压
220伏
额定功率
50瓦
空机质量
7.5千克
单个轮子接触地面面积
2厘米2
水箱容量
0.5升
轮子数量
4个
蒸发量
1升/时
电源线长度
1.2米
（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水温，使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有　
　。
（2）人在运动大量出汗后，对着空调扇吹，很容易感冒。此时，在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量　
　，从而维持人体体温恒定。
（3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。
（4）计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。
（5）该空调扇底座安装了万向轮，方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷，为更方便用户使用，请结合表中参数提出一条改进建议：　
　。
例10．（2018?咸宁）加油站加油时经常能闻到一股汽油味，这是汽油发生了　
　（填物态变化名称），加油时尽量不要整理头发或衣服，因为摩擦可能产生　
　发生电火花引发着火。
【习题巩固】
一．选择题（共16小题）
1．小科发现浴室的两根水管（如图），甲上布满水珠，乙上完全见不到水珠。则下列说法正确的是（　　）
A．乙水管是热水管
B．浴室里看到的大量白汽是水蒸气
C．甲水管出现的水珠是汽化的结果
D．冷热水混合，热水把温度传给冷水
2．以下分析正确的是（　　）
A．湖水结冰是凝华现象，需要放热
B．雾、露都是液化现象，需要吸热
C．冰雪消融是熔化现象，需要吸热
D．衣柜里的樟脑丸变小是汽化现象，需要吸热
3．用湿手到冰箱冷冻室取食物，常常感觉手被食物粘住，其原理与以下各种现象相同的是（　　）
A．干冰长胡须
B．干手器干手
C．岩浆变固态
D．茶壶冒白气
4．用两套完全相同（如图甲所示）的装置，在标准大气压下分别对试管中装有少量质量相等的固体M和N进行加热，M和N的温度﹣时间图象如图乙所示，在35分钟内N物质始终是固体，则下列说法正确的是（　　）
A．M、N肯定都是晶体
B．M肯定是晶体，N肯定是非晶体
C．M肯定是晶体，熔化过程用了35分钟
D．若N是晶体，其熔点不低于100℃
5．沙漠中的抬尾芥虫在大雾的深夜爬上沙丘顶，高高地抬起屁股，迎着风整个身体呈倒立的姿势，很快空气中的水蒸气在背部凝结成水珠，水珠越聚越多，顺着背部流入它的嘴里。抬尾芥虫能收集到空气中的水蒸气，说明它背部的温度比外界气温（　　）
A．一定高
B．一定低
C．一定相同
D．无法确定
6．我们生活中充满了科学的身影，下面一些生活中的现象，科学原理解释正确的是（　　）
A．生活中铝制品比铁难锈蚀，这是由于铝的化学性质比铁不活泼
B．房屋失火用水扑灭主要是为了将燃烧物的温度降低到着火点以下，而达到灭火的效果
C．棒冰从冰箱拿出来后，棒冰周围有“白气”，是因为棒冰中的冰升华成的水蒸气
D．骑自行车时，脚蹬得越使劲，车就行驶的越快，因为物体的运动需要力
7．下列有关地球上的水发生物态变化的叙述，符合事实的是（　　）
A．霜的形成是凝华现象，放热
B．雪的形成是凝固现象，放热
C．露的形成是液化现象，吸热
D．云的形成是汽化现象，吸热
8．下列一些关于生活中的物理现象及原因分析，正确的是（　　）
A．用“干冰”来给食物保鲜是利用了“干冰”熔化时能吸收大量的热
B．水沸腾时烧水的壶口冒出的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的
C．晶体在熔化过程中吸热、温度不变，但内能增大
D．医生常用涂酒精的方法给发高烧的病人降温，原因是酒精比热容较大
9．大自然中关于霜、云、雾、露的形成，下面说法正确的是（　　）
A．云是水蒸气升入高空时凝华成的小冰晶
B．雾是漂浮在空气中的大量的水蒸气
C．露是大量的小冰晶吸热熔化成的小水珠而形成的
D．霜是空气中的水蒸气直接凝华成的大量的小冰晶
10．如图是小明绘制的某种物质熔化时的温度时间图象。下面说法正确的是（　　）
A．图线中间的水平线段表示这段时间内物体不吸热
B．图线可能是冰的熔化过程
C．图线可能是蜡的熔化过程
D．图线表示晶体的熔化过程
11．当今流行的环保驱蚊用品一电热液体蚊香器，如图所示。蚊香器通电后其内部的发热部件对驱蚊液加热，过一会儿，可见其顶部有“白气”飘出，房间里弥漫着驱蚊液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用。下列说法正确的是（　　）
A．“白气”是驱蚊液先液化后汽化产生的
B．蚊香器工作时是将电能转化为内能
C．房间里清香四溢说明分子间存在相互作用力
D．电热液体蚊香器中的主要工作部件是一台小电动机
12．比较0℃的水和0℃的冰，正确的是（　　）
A．0℃的水比0℃的冰冷
B．0℃的冰比0℃的水冷
C．它们的冷热程度是相同的
D．前面三种情况都有可能
13．冬天，天一冷，小金就喜欢吃火锅：而到了夏天，天气一暖和，小金就喜欢吃雪糕。小金也观察到，火锅沸腾时会冒“热气”，而吃雪糕时，雪糕周围会冒“冷气”。以下是她对“冷气”和“热气”的思考，其中正确的是（　　）
A．“冷气”和“热气”本质是相同的，他们都是汽化成的水蒸气
B．“冷气”和“热气”本质是不同的，前者是小水珠，后者是水蒸气
C．“冷气”和“热气”本质是不同的，前者是液化形成的，后者汽化形成的
D．“冷气”和“热气”本质是相同的，都是液化形成的小水珠
14．为了探究“水蒸发快慢是否与水的质量有关”，下列实验能达到目的的是（　　）
A．选择两个相同的量杯，分别倒入不同质量的水，观察哪个量杯中水先干
B．选择两个相同的量杯，分别倒入不同质量的水，观察相同时间哪个量杯中水减少的多
C．选择两个相同的量筒，分别倒入不同质量的水，观察哪个量筒中水先干
D．选择两个相同的量筒，分别倒入不同质量的水，观察相同时间哪个量筒中水减少的多
15．如图所示烧瓶中盛的是刚停止沸腾的水，把烧瓶倒置并向瓶底浇少量冷水，下列有关说法错误的是（　　）
A．此实验探究的是液体沸点与气压的关系
B．向瓶底浇冷水后，瓶内水温度进一步降低，无法沸腾
C．向瓶底浇冷水后，停止沸腾的水会重新沸腾
D．向瓶底浇冷水后，瓶内的气压减小
16．小乐做了如图所示的四个实验。下列有关说法中正确的是（　　）
A．甲图中，水面上方的大气压小于标准大气压，继续给水加热，水的温度将升高
B．乙图中，同一只密度计在两种液体中静止，左杯液体的密度大于右杯液体的密度
C．丙图中，马德堡半球实验是历史上最早测出标准大气压值的实验
D．丁图中，用力吹气时，瓶中的水从竖直的玻璃管内上升，再从管口向左喷出
二．填空题（共2小题）
17．端午节当天，人们都要吃粽子。小雅在蒸粽子时，将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有粽子的盘子放在上方（如图甲）。蒸好后打开锅盖，看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一段时间，发现锅中的水被“吸入”碗内（如图乙）。
（1）锅盖内表面出现许多小水珠，这是由于水蒸气　
　（填物态变化）形成的。
（2）锅中的水被“吸入”碗内是由于碗内的气压　
　碗外的气压。（填“大于”“小于”或者“等于”）。
18．环戊烷是一种既容易液化又容易汽化的物质，而且环保。现在市场上的一种新型环保电冰箱就是利用环戊烷替代氟利昂进行工作的。如图所示，环戊烷在管子里流动，当它流到冷冻室时就会　
　（填物态变化）要　
　（填“吸热”或“放热”），流到冷凝器里就会　
　（填“吸热”或“放热”）。这样就可以使冰箱的冷冻室长期保持低温。
三．实验探究题（共1小题）
19．某科学兴趣小组的同学发现，在很冷的冬天，用一根两端拴有重物的细金属丝，挂在一块粗大的冰上，一段时间后，出现了如下有趣的现象：细金属丝割穿了冰块，而冰块保持完整。他们对此现象进行了讨论，请你一起完成以下问题：
（1）在此过程中，冰块发生的物态变化主要有　
　。
（2）对此现象的出现，他们提出了以下三种猜想：
猜想1：冰块的厚度越小，冰的熔点越低。
猜想2：金属丝的温度低于冰的熔点。
猜想3：金属丝对冰块的压强越大，冰的熔点越低。
①根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想2是错误的。你认为他们判断的依据是：　
　。
②请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案：　
　。
四．解答题（共1小题）
20．小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图1所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。
（1）通过A、B两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的　
　有关。
（2）通过　
　两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。
（3）通过　
　两图的对比，可以得出水蒸发快慢与液体表面空气流动的快慢有关有关。
（4）小凡同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关，于是继续进行了如下探究：在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水（如图2）。结果发现甲图中水先蒸发完，于是他得出结论：水蒸发快慢与水的质量有关，水的质量越小蒸发越快。从实验设计环节看，他没有控制水的　
　（选填“质量”或“表面积”）相同；从得出结论环节看，“根据谁先蒸发完，判断谁蒸发快”是否正确？　
　（选填“正确”或“不正确”），理由　
　。
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