第四講物態(tài)變化1.描述固、液和氣三種物態(tài)的基本特征;列舉自然界和生活中不同狀態(tài)的物質(zhì)及其應(yīng)用。2.說出生活中常見的溫度值;了解液體溫度計(jì)的工作原理;會(huì)用常見溫度計(jì)測量溫度;嘗試對環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。3.經(jīng)歷物態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)探究過程,知道物質(zhì)的熔點(diǎn)、凝固點(diǎn)和沸點(diǎn),了解物態(tài)變化過程中的吸熱和放熱現(xiàn)象;用物態(tài)變化的知識(shí)說明自然界和生活中的有關(guān)現(xiàn)象。4.用水的三態(tài)變化說明自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象;了解我國和當(dāng)?shù)氐乃Y源狀況,有關(guān)心環(huán)境和節(jié)約用水的意識(shí)。八年真題再現(xiàn)命題點(diǎn)1物態(tài)變化辨識(shí)[?？糫1.(2021·安徽第1題)在我國“祝融號(hào)”火星車的頂部,有一個(gè)叫集熱窗的裝置,里面裝有一種叫正十一烷的物質(zhì)。這種物質(zhì)在白天溫度高時(shí)為液態(tài),夜間溫度低時(shí)會(huì)凝固(填物態(tài)變化名稱)放熱,從而起到控溫作用。

2.(2020·安徽第1題)冬天,從寒冷的室外走進(jìn)溫暖的室內(nèi)時(shí),眼鏡片上會(huì)出現(xiàn)“水霧”;夏天,從電冰箱里取出一瓶飲料,飲料瓶上會(huì)出現(xiàn)許多小水珠。這些都是物態(tài)變化中的液化現(xiàn)象。

3.(2017·安徽第3題)當(dāng)晶體被加熱時(shí),其分子運(yùn)動(dòng)更加劇烈,分子間的束縛隨之減弱,以致有的分子能較自由地“游動(dòng)”,呈流動(dòng)性,其宏觀表現(xiàn)就是晶體的熔化(填物態(tài)變化名稱)。

4.(2017·安徽第11題)冬季,在家里洗澡時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)浴室墻壁上的鏡子很快模糊起來,洗澡結(jié)束一段時(shí)間后,鏡子又變得清晰。這個(gè)過程發(fā)生的物態(tài)變化情況是(A)A.熱水的蒸發(fā),水蒸氣在鏡面上的液化,鏡面上水滴的汽化B.熱水的蒸發(fā),水蒸氣在附近空氣中的凝華,冰晶的熔化和水滴的汽化C.熱水的蒸發(fā),水蒸氣在鏡面上的凝華,鏡面上冰晶的升華D.熱水的蒸發(fā),水蒸氣在鏡面上的凝華,鏡面上冰晶的熔化和水滴的汽化5.(2016·安徽第3題)液體和空氣接觸的表面存在一個(gè)薄層——表面層,如圖所示。由于液體分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),表面層就存在一些具有較大能量的分子,它們可以克服分子間相互作用的引力,脫離液體跑到空氣中去。其宏觀表現(xiàn)就是液體的汽化(填物態(tài)變化名稱)。6.(2015·安徽第11題)利用干冰(固態(tài)二氧化碳)進(jìn)行人工降雨的主要過程是干冰在高空中直接變成氣體,高空中的水蒸氣遇冷直接變成冰晶,冰晶下落時(shí)變成雨。以下分析錯(cuò)誤的是(B)A.干冰直接變成氣體是升華過程B.干冰直接變成氣體是放熱過程C.水蒸氣直接變成冰晶是凝華過程D.冰晶下落時(shí)變成雨是吸熱過程命題點(diǎn)2晶體的熔化特點(diǎn)[不?？糫7.(2018·安徽第14題)圖示為某種物質(zhì)熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。根據(jù)圖像,下列判斷正確的是(B)A.該物質(zhì)熔化過程持續(xù)了25minB.該物質(zhì)是晶體,熔點(diǎn)為80℃C.在第30min,該物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)D.在第10min到第25min之間,由于物質(zhì)溫度不變,所以不吸收熱量課前知識(shí)回顧考點(diǎn)一溫度及其測量溫度意義宏觀上是表示物體冷熱程度的物理量

微觀上是表示分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈程度的物理量

單位常用單位:攝氏度(℃)國際單位:開爾文(K)關(guān)系:T=(t+273.15)K規(guī)定把在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度定為0℃,沸水的溫度定為100℃。0℃和100℃之間分成100個(gè)等份,每個(gè)等份代表1℃溫度計(jì)種類實(shí)驗(yàn)溫度計(jì)體溫計(jì)寒暑表測溫液體煤油、酒精等水銀煤油、酒精等量程-20~110℃35~42℃

-30~50℃分度值1℃0.1℃

1℃特殊構(gòu)造無玻璃泡上方有縮口無使用方法使用前不能甩,不能離開被測物體讀數(shù)使用前要甩,可以離開被測人體讀數(shù)放在被測環(huán)境中直接讀數(shù),不用甩原理常用液體溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的規(guī)律制成的

實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)的用法(測液體溫度)估估計(jì)被測液體的溫度看看清溫度計(jì)的量程和分度值選根據(jù)估測溫度選擇合適的溫度計(jì)放玻璃泡充分放入被測液體中,不要碰到容器底或壁讀待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù),讀數(shù)時(shí)玻璃泡不能離開被測液體,視線要與液柱的液面相平記正確記錄測量數(shù)值和單位口訣充分接觸是前提,不碰容器底和壁。示數(shù)穩(wěn)定再讀取,平視讀數(shù)不能離考點(diǎn)二熔化和凝固晶體非晶體常見物質(zhì)冰、海波、食鹽、各種金屬、水晶石蠟、松香、玻璃、瀝青熔化過程吸收熱量,溫度保持不變,有固定的熔點(diǎn)(晶體熔化時(shí)的溫度)

吸收熱量,溫度不斷升高,沒有固定的熔化溫度

圖像條件達(dá)到熔點(diǎn),且持續(xù)吸熱持續(xù)吸熱凝固過程放出熱量,溫度保持不變,有固定的凝固點(diǎn)(液體凝固形成晶體時(shí)的溫度)

放出熱量,溫度降低,沒有固定的凝固溫度

圖像條件達(dá)到凝固點(diǎn),且持續(xù)放熱持續(xù)放熱考點(diǎn)三汽化和液化汽化方式蒸發(fā)沸騰溫度條件任何溫度達(dá)到沸點(diǎn),繼續(xù)加熱

發(fā)生部位液體表面

液體表面和內(nèi)部

劇烈程度緩慢劇烈現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象有氣泡影響因素液體表面面積、溫度、空氣流速

液面氣壓實(shí)例曬糧食、晾曬濕衣服、酒精揮發(fā)將水燒開相同點(diǎn)都是汽化現(xiàn)象,都吸熱液化特點(diǎn)放出熱量方法降溫:水蒸氣遇冷變成小水滴加壓:液化氣加壓后儲(chǔ)存在鋼瓶中現(xiàn)象霧、露、各種“白氣”應(yīng)用電冰箱和空調(diào)的制冷系統(tǒng)中制冷劑由氣態(tài)變成液態(tài)考點(diǎn)四升華和凝華升華凝華定義物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程

物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程

吸(放)熱吸熱放熱現(xiàn)象樟腦丸變小;寒冬,雪人變小;干冰變成二氧化碳冬天,氣溫在0℃以下時(shí),水蒸氣變成霜、雪、霧凇應(yīng)用利用干冰防止食物腐爛變質(zhì);利用干冰實(shí)現(xiàn)人工降雨,干冰升華吸熱,云層溫度降低,水蒸氣遇冷液化成小水滴或直接凝華成小冰晶口訣凝華放熱美如畫,霜打秋葉雪落下,寒冬窗內(nèi)結(jié)冰花,最美霧凇枝頭掛六種物態(tài)變化及其吸、放熱規(guī)律課堂達(dá)標(biāo)1.如圖所示,該溫度計(jì)的示數(shù)為96℃。

2.質(zhì)量相同的0℃的冰比0℃的水冷卻效果好,這是因?yàn)楸刍?填物態(tài)變化名稱)時(shí)吸收熱量,此過程中冰的溫度保持不變(選填“升高”“降低”或“保持不變”)。

3.梅雨季節(jié)空氣特別潮濕時(shí),墻壁瓷磚上有一層小水珠,小水珠是水蒸氣液化形成的,開啟電風(fēng)扇,經(jīng)過一段時(shí)間小水珠消失了,這是汽化現(xiàn)象(均填物態(tài)變化名稱)。

4.如圖是寒冷地區(qū)出現(xiàn)的“霧凇”,下列說法正確的是(C)A.霧凇是由空氣遇冷凝華形成的B.霧凇和小河里的冰的形成過程一樣C.霧凇是由空氣中的水蒸氣遇冷凝華形成的D.霧凇形成的過程中需要吸收熱量名師考點(diǎn)精講類型1物態(tài)變化類型及吸放熱判斷典例1下列現(xiàn)象各屬于哪種物態(tài)變化?是吸熱還是放熱?請寫在題后的橫線上。(1)加在飲料中的冰塊逐漸變小:熔化,吸熱。

(2)冰箱冷藏室中的蔬菜變干:汽化,吸熱。

(3)冰棒模型中的牛奶變成冰棒:凝固,放熱。

(4)新買的空氣清新劑逐漸變小:升華,吸熱。

(5)初冬的早晨,霜打枝頭:凝華,放熱。

(6)冬天樹枝上出現(xiàn)霧凇:凝華,放熱。

(7)夏天的清晨,草葉上出現(xiàn)晶瑩的水珠:液化,放熱。

(8)秋末冬初,常出現(xiàn)濃霧:液化,放熱。

(9)吃冰棒時(shí)冰棒“粘”舌頭:凝固,放熱。

(10)冬天戴眼鏡進(jìn)入室內(nèi),眼鏡片變“模糊”:液化,放熱。

(11)剛從冰柜拿出來的冰棒冒“白氣”:液化,放熱。

【解析】(1)飲料中的冰塊逐漸變小,是由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),是熔化現(xiàn)象,熔化吸熱;(2)冰箱冷藏室中的蔬菜變干,是蔬菜表面的水分由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),是汽化現(xiàn)象,汽化吸熱;(3)冰棒模型中的牛奶變成冰棒,是由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),是凝固現(xiàn)象,凝固放熱;(4)新買的空氣清新劑逐漸變小,是由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài),是升華現(xiàn)象,升華吸熱;(5)霜是由空氣中的水蒸氣凝華形成的小冰晶,是凝華現(xiàn)象,凝華放熱;(6)霧凇是空氣中的水蒸氣凝華形成的固態(tài)小冰晶,凝華放熱;(7)夏天的清晨,草葉上出現(xiàn)晶瑩的水珠是露珠,是空氣中的水蒸氣液化形成的,液化放熱;(8)霧是由空氣中的水蒸氣液化形成的小水珠,液化放熱;(9)冰棒的溫度低,唾液放熱凝固,會(huì)感覺到冰棒“粘”舌頭,是凝固現(xiàn)象,凝固放熱;(10)戴眼鏡的人從寒冷的室外進(jìn)入溫暖的室內(nèi),眼鏡片變“模糊”,鏡片上的小水珠是由空氣中水蒸氣遇冷液化形成的,液化放熱;(11)剛從冰柜拿出來的冰棒冒“白氣”,“白氣”是由空氣中的水蒸氣遇到冷的冰棒液化成的小水珠,液化放熱。類型2溫度一時(shí)間圖像典例2(2021·天津)“奮斗者”號(hào)載人潛水器的殼體使用了我國自主研發(fā)的新型高強(qiáng)、高韌鈦合金。金屬鈦是一種晶體,其熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像為圖中的(B)【解析】由題圖可知,A項(xiàng),整個(gè)過程中溫度都在不斷上升,所以是非晶體的熔化圖像,不符合題意;B項(xiàng),整個(gè)過程溫度有上升的趨勢,且有一段時(shí)間溫度保持不變,所以是晶體的熔化圖像,符合題意;C項(xiàng),整個(gè)過程溫度有下降的趨勢,且有一段時(shí)間溫度保持不變,所以是晶體的凝固圖像,不符合題意;D項(xiàng),整個(gè)過程中溫度都在不斷下降,所以是非晶體的凝固圖像,不符合題意。實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)一探究晶體、非晶體的熔化過程1.實(shí)驗(yàn)裝置:如圖所示。2.實(shí)驗(yàn)器材:酒精燈、鐵架臺(tái)(帶石棉網(wǎng))、燒杯、試管、溫度計(jì)、秒表。3.實(shí)驗(yàn)操作(1)依次固定酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、試管、溫度計(jì)。

(2)實(shí)驗(yàn)前將固體粉碎,采用水浴法加熱,這樣做的優(yōu)點(diǎn)是使固體受熱均勻。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)晶體熔化過程中,不斷吸熱,處于固液共存態(tài),但溫度不變。(2)非晶體熔化過程中,不斷吸熱,溫度持續(xù)上升。5.實(shí)驗(yàn)討論(1)加熱過程中時(shí)間較長,原因可能是固體質(zhì)量較大。(2)熔化前后圖線傾斜程度不同,原因是物質(zhì)熔化前后的狀態(tài)不同,比熱容不同。(3)燒杯口處冒的“白氣”、試管及燒杯壁產(chǎn)生的水珠,都是水蒸氣遇冷液化形成的小水滴。

(4)熔化過程中,物質(zhì)吸收熱量,溫度不變,內(nèi)能增加。

(5)用上述裝置探究冰的熔化過程時(shí),冰熔化后繼續(xù)對燒杯加熱,試管內(nèi)的水不會(huì)沸騰,原因是沒有溫度差,不能吸收熱量。針對訓(xùn)練1.小華設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種裝置來探究“冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”,他每隔相同時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù),并觀察物質(zhì)的狀態(tài)?；A(chǔ)設(shè)問(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),為了使試管中的冰受熱均勻,且便于記錄各時(shí)刻的溫度值,小華應(yīng)選用乙(選填“甲”或“乙”)裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同時(shí)應(yīng)選用顆粒較小(選填“較大”或“較小”)的冰塊做實(shí)驗(yàn)。

(2)將溫度計(jì)插入試管中時(shí),溫度計(jì)的玻璃泡在放置上的要求:①玻璃泡完全浸沒在冰中,②不能碰到試管壁和底。實(shí)驗(yàn)中要不停地用攪拌器攪拌冰塊,其目的是使冰各處的溫度一致。

(3)實(shí)驗(yàn)過程中要注意觀察試管內(nèi)冰的狀態(tài),并記錄溫度和加熱時(shí)間。

(4)圖丙所示溫度計(jì)的示數(shù)是-4℃。

(5)圖丁是小華根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的溫度—時(shí)間圖像。由圖像可知,冰屬于晶體(選填“晶體”或“非晶體”),這樣判斷的依據(jù)是冰在熔化過程中,溫度不變。

(6)圖丁中冰的熔化過程共經(jīng)歷了10min,在第10min時(shí),物質(zhì)處于固液共存狀態(tài)。

(7)圖丁中,冰在A點(diǎn)時(shí)具有的內(nèi)能小于(選填“大于”“小于”或“等于”)在B點(diǎn)時(shí)的內(nèi)能。

(8)實(shí)驗(yàn)中收集多組數(shù)據(jù)的目的是避免結(jié)論的偶然性,找出普遍規(guī)律。

能力設(shè)問(9)加熱過程中,燒杯口上方出現(xiàn)“白氣”,“白氣”是水蒸氣液化(填物態(tài)變化名稱)而成的。

(10)當(dāng)試管中的冰開始熔化時(shí),立即將試管浸入到另一只裝有冰水混合物的燒杯中,發(fā)現(xiàn)冰不再熔化,該現(xiàn)象說明冰在熔化過程中需要吸熱。

(11)待冰完全熔化后,對燒杯中的水繼續(xù)加熱,試管中的水最終不會(huì)(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)沸騰,原因是試管內(nèi)的水達(dá)到沸點(diǎn)后不能繼續(xù)吸熱。

(12)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下,小華發(fā)現(xiàn):冰和水升溫快慢不同,主要原因是它們的比熱容不同。

時(shí)間/min02.557.51012.51517.52022.525溫度/℃-10-5000002.557.510實(shí)驗(yàn)二探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)裝置:如圖所示。2.實(shí)驗(yàn)器材:酒精燈、鐵架臺(tái)(帶石棉網(wǎng))、燒杯、溫度計(jì)、秒表。3.實(shí)驗(yàn)操作(1)組裝實(shí)驗(yàn)器材的順序是自下而上。

(2)縮短加熱時(shí)間的方法:用初始溫度較高的水,適當(dāng)減少水的質(zhì)量,給燒杯加蓋等。

(3)溫度計(jì)的玻璃泡要完全浸沒在水中,且不能接觸燒杯底或燒杯壁。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論水在沸騰過程中持續(xù)吸熱,溫度保持不變。5.實(shí)驗(yàn)討論(1)撤去酒精燈后,水不會(huì)立即停止沸騰的原因:石棉網(wǎng)的溫度高于水的沸點(diǎn),水可以繼續(xù)從石棉網(wǎng)中吸熱。(2)水正在沸騰時(shí)撤去酒精燈,稍等一會(huì)兒,水不再沸騰了,原因是水沸騰時(shí)需要吸熱。

(3)測出的水的沸點(diǎn)低于100℃,原因是當(dāng)?shù)氐拇髿鈮旱陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓。

(4)水沸騰時(shí)燒杯口處產(chǎn)生的“白氣”,是水蒸氣遇冷液化形成的小水滴。(5)加熱過程中給燒杯加蓋,優(yōu)點(diǎn)是減少熱量損失,縮短加熱時(shí)間;缺點(diǎn)是所測水的沸點(diǎn)不是當(dāng)?shù)貧鈮合滤姆悬c(diǎn)。(6)蓋上留有小孔的目的:防止加熱過程中燒杯內(nèi)氣壓增大,水的沸點(diǎn)升高,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。針對訓(xùn)練2.在“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中:基礎(chǔ)設(shè)問(1)小明同學(xué)安裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,合理的安裝順序是BDAC(填序號(hào))。

A.燒杯和水B.酒精燈C.鐵桿a和溫度計(jì)(含帶孔的紙蓋)D.鐵圈b和石棉網(wǎng)(2)實(shí)驗(yàn)中除了圖甲的器材之外,還需要的測量工具是秒表。

(3)如圖甲所示,第4min時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)是96℃。

(4)根據(jù)下表數(shù)據(jù)在圖乙中繪出水的溫度與時(shí)間的關(guān)系圖像。時(shí)間/min01234567溫度/℃88909294▲989898