(中考物理)专题04 物态变化(讲义)
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专题04 物态变化(讲义)
一、知识梳理
一、温度
2.摄氏温度:用“℃”表示,读作**摄氏度。
在一个标准大气压下,冰水混合物的规定
为0℃,沸腾的水的温度规定为100℃,然后把0℃和100℃之间分成100等份,每一等份代
表1℃。
0℃以下读作负**摄氏度或零下**摄氏度(如-10℃,读作负10摄氏度或零下10摄
氏度)。
3.温度计:温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的。
4.温度计的使用方法
(1)使用前:观察它的量程、分度值(每个小刻度表示多少温度),估测是否适合测
量待测物体的温度,待测温度不能超过温度计的量程(否则会损坏温度计);并看清温度计
的分度值,以便准确读数。
(2)测量时:温度计的玻璃泡应全部浸入被测液体中,不能紧靠容器壁和容器底部;
温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要
继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平,并估测到最小刻度的下一位。
5.体温计体温计是专门用来测量人体体温的,测量范围:35℃~42℃;分度值为0.1℃,体温计读数时可以离开人体。
二、熔化和凝固
1.物态变化:物质在固态、液态和气态三种状态之间的变化叫物态变化。
固态、液态、气态在一定条件下可以相互转化。
物质以什么状态存在,跟物体的温度有关。
2.物态变化伴随能量变化:物态变化时伴随热量的传递。
3.熔化:(1)物质从固态变为液态的过程叫熔化;晶体熔化时的温度叫熔点。
(2)熔化过程的特点:物质熔化时要吸收热量;对晶体来说,熔化时固、液共存,物
质温度不变。
(3)晶体熔化的条件:1)温度达到熔点,2)继续吸热。
4.凝固:(1)物质从液态变为固态的过程叫凝固,熔化和凝固是可逆的两各物态变化
过程。
(2)凝固过程的特点:固、液共存,物质凝固时要放出热量,温度不变。
(3)凝固点:晶体凝固时的温度叫凝固点,同种物质的熔点、凝固点相同。
(4)凝固的条件:1)达到凝固点,2)继续放热。
5.晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体。
三、汽化和液化
四、升华和凝华
二、重点与难点
★重点一:物态变化类型的判断
物态变化过程伴随着吸放热,这一规律也可以从生活中得到体验。
虽然对六种物态变化的吸放热规律可以采用死记硬背的方式,但终归不是理解这一规律的最好方法。
对固体、液体和气体三种物质形态,从分子间隙角度,姑且可以认为固体最小、液体较大、气体最大;物态变化时,分子间隙增大要吸热,分子间隙减小要放热。
当然也可以根据下图记忆吸放热规律:
★重点三:晶体熔化规律实验
(1)晶体:冰、钻石、食盐、糖、海波、许多矿石和所有金属等;(2)非晶体:玻璃、松香、蜂蜡、沥青、塑料、橡胶等。
(2)晶体的熔化特点:①晶体在熔化过程中,不断从外界吸收热量,温度保持不变;晶体在熔化时是固液共存态;②晶体熔化条件:温度达到熔点,继续吸热(二者缺一不可)。
(3)晶体熔化规律实验常考问题:
考查方向解答思路
晶体熔化条件达到熔点、继续吸热
熔化曲线特点熔化过程中,固液共存态温度不变(曲线水平段)
石棉网、烧杯内放水的作用受热均匀
确定熔点熔化曲线水平段对应的温度温度计的使用注意事项
温度计应放在被测液体中间部位、不能碰器壁、读取温度时
不能取出温度计
仪器安装顺序自下而上
晶体与非晶体的区别晶体有固定熔点,熔化曲线可反映出来
熔化过程的吸放热熔化过程吸热(内能增加)★重点四:水沸腾规律实验
(1)一切液体的沸点和气压有关,气压减小沸点降低,气压增大沸点升高。
(2)蒸发和沸腾的区别和联系:蒸发和沸腾的联系:它们都是液体汽化的两种方式,即都属于汽化现象,液体在蒸发和沸腾的过程中,都需要吸收热量。
蒸发和沸腾的区别:一、蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象,而沸腾是液体在一定温度(沸点)下才能发生的汽化现象;二、蒸发是只在液体表面发生的缓慢的汽化现象,而沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
(3)影响蒸发快慢的因素:要加快液体的蒸发,可以通过提高液体的温度;增大液体的表面积;加快液体表面上的空气流动来实现。
要减少液体的蒸发,就采取相反的措施。
(4)水沸腾规律实验常考问题
考查方向解答思路
水沸腾的条件温度达到沸点,继续吸热
沸腾曲线特点沸腾前,随着加热,水温升高;当水温达到沸点时,沸腾过程水
温不变
如何加快实验进度用温水或减少水的质量
温度计的使用注意事
项温度计应放在被测液体中间部位、不能碰器壁、读取温度时不能
取出温度计
石棉网的作用受热均匀酒精灯拿开后水继续
沸腾
石棉网有余热
水的沸点不到100°C 压强较低
不能达到沸腾火力小,水吸收热量小于散热
水沸腾前气泡变化逐渐变大
安装顺序自下而上
★重点五:重要知识点
1.雨的形成:①汽化(或蒸发)→液化→凝固→熔化;②汽化(或蒸发)→凝华→熔化;③
汽化(或蒸发)→液化。
2.水的三大名称:
固态:冰(凝固)、霜(凝华)、雪(凝华)、凇、"窗花"(凝华)、雹(凝固)、白冰;
液态:水、露(液化)、雨(液化)、雾(液化)、"白气"(液化);
气态:水蒸气【注:水蒸气不可见,可见的是水蒸气液化形成的水珠。
】。
3.液化两种方式:降低温度或压缩体积(不可将"压缩体积"简称为"加压")。
4.理解“白气”和“白雾”:水蒸气和空气一样,是看不见摸不着的。
所以,凡是看得
见的“白气”、“白雾”都不再是水蒸气,而是由水蒸气液化成的小水滴(或小水珠)。
在
一般情况下,水蒸气遇冷放热液化成小水滴,悬浮在空中即形成“白气”,附着在物体表面
形成水滴。
夜间气温下降,水蒸气遇冷放热液化成小水滴。
凝结在空中的尘埃上形成“雾”,凝结在地面物体上则形成“露”。
三、考查方向
1.温度与温度测量
典例一:(2020·达州)4月29日以来,全国疫情防控进入常态化。
每天早上我们都
要经过红外线热成像测温通道进入校园,此时我们体温的示数和行走的图像将显示在与仪
器相连的显示屏上。
红外线是______(选填“超声波”或“电磁波”);仪器成像的原理
与______(选填“照相机”或“投影仪”)相同。
每天我们还用水银体温计检测体温,水
银体温计是根据______的性质制成的,图中体温计的读数是______℃。
【答案】(1)电磁波;(2)照相机;(3)液体热胀冷缩;(4)36.1。
【解析】红外线是电磁波大家族中的一种。
仪器成像时,像距大于二倍焦距呈现倒立缩小的实像,成像原理和照相机相同。
每天我们还用水银体温计检测体温,水银体温计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
已知图中温度计的分度值为0.1℃,读数为36.1℃。
2.物态变化类型判别
典例二:(2020·十堰)炎热夏天,剥开雪糕包装纸时,常会看到雪糕周围冒“白气”,随后消失。
该现象中所包含的物态变化依次是()。
A. 液化、汽化;
B. 升华、汽化;
C. 汽化、液化;
D. 液化、熔化
【答案】A。
【解析】夏天剥开雪糕包装纸后会看到冒“白气”,是空气中的水蒸气遇冷,在包装纸周围液化形成的小水滴;之后这些小水滴从液态蒸发为气态,发生了汽化;A符合题意。
故选A。
典例三:(2020·天门)关于物态变化,下列说法正确的是()。
A. 物质从气态变为液态的过程叫汽化;
B. 蒸发和沸腾都是在液体表面和内部同时发生的汽化现象,都是吸热的;
C. 清晨,路边的草上结有露珠,这是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴;
D. 从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”,这里的“白气”是水蒸气
【答案】C。
【解析】A.物质从气态变为液态的过程叫液化,A错误;
B.蒸发是只在液体表面发生的汽化现象,B错误;
CD.清晨,路边的草上结有的露珠和从冰箱内取出的冰棍周围冒的“白气”都是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,C正确,D错误。
故选C。
3.物态变化过程中的吸放热
典例四:(2020·恩施)夏季,我们吃雪糕感到凉爽。
其中蕴含的物理知识是
()。
A. 熔化吸热
B. 熔化放热
C. 汽化吸热
D. 升华吸热
【答案】A。
【解析】夏季,我们吃雪糕时,雪糕由固态变为液体需要吸收热量,发生熔化现象;同时雪糕温度较低,周围的水蒸气越冷液化,放出热量。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
典例五:(2020·荆门)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是()。
A. 沿海地区的气温比内陆变化小;
B. 夜间,在秧田里灌水保温;
C. 发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温;
D. 汽车发动机用水作冷却液
【答案】C。
【解析】A.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,水温度变化较小,所以沿海地区的气温变化小,不符合题意;
B.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,不符合题意;
C.发现人中暑时,在病人的额头上擦冷水降温,是利用水蒸发吸热的原理,符合题意;
D.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水作冷却液,不符合题意。
故选C。
4.物态变化在生活中的应用
典例六:(2020·荆州)歌曲(云在飞)唱道∶“水是流淌的云,云是飞翔的水”“水是前世的云,云是来生的水”歌词描绘了大自然美丽的轮回。
下列关于“水循环”中的物态变化,说法不正确的是( )。
A. 阳光晒暖了海洋,海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中;
B. 云中的小水滴是水蒸气上升到高空遇冷液化形成的;
C. 小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流,就会凝固成小冰珠,有可能形成冰雹落到地上;
D. 冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而凝固成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来形成雪花飘落大地
【答案】D。
【解析】A.海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中,故A正确,不符合题意;
B.云中的小水滴是高空中水蒸气遇冷液化形成的,故B正确,不符合题意;
C.小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流,就会凝固成小冰珠,有可能形成冰雹落到地上,故C正确,不符合题意;
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而凝华成微小的冰晶,故D错误,符合题意。
故选D。
典例七:(2020·随州)以下有关现象及应用说法正确的是( )。
A. 夏天,景区用喷雾来降温是利用蒸发吸热;
B. 夏天,凉爽的空调房间的窗户玻璃上会形成一层水雾,它的形成过程属于汽化;
C. 冬天,“下雪不冷化雪冷”这句俗语蕴含着“液化放热”的物理道理;
D. 冬天,北方常出现雾凇的美景,它的形成过程是升华
【答案】A。
【解析】A.夏天,景区用喷雾车喷雾降温,是利用水蒸发时吸热的特点,故A正确;
B.湖面上出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故B错误;
C.下雪是水蒸气的凝华过程,凝华是放热过程,放出热量使空气的温度升高,人感觉不冷;化雪是熔化过程,熔化是吸热过程,从周围的空气吸热,导致空气温度降低,人们感到寒冷,故C错误;
D.雾凇是由空气中的水蒸气遇冷放热直接变成的固态小冰晶,属于凝华现象,故D错误。
故选A。
5.晶体熔化规律实验
典例八:(2020·哈尔滨)同学们利用图中装置探究“晶体熔化”的实验。
(1)小聪用手握冰块,一会儿看到有部分冰化成了水,并感觉手很凉,据此体验。
请你提出一个与熔化相关的猜想。
(2)实验中,小聪把装有正在熔化的冰的试管从热水中取出。
在安全前提下,放进冰水混合物中,试管中的冰会停止熔化,请你说明原因。
(3)要研究冰熔化时温度的变化规律,需要收集哪些证据?
(4)小聪又研究了海波的熔化,对比冰的熔化实验。
在熔化过程中:海波与冰相同的规律是 。
能观察到的不同现象是 。
【答案】(1)冰在熔化的过程中会吸收热量;(2)冰和冰水混合物的温度相同,冰不能吸收热量,所以冰不会熔化;(3)需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化;(4)在熔化的过程中,吸收热量,温度保持不变;海波和冰的熔点不同。
【解析】(1)小聪用手握冰块,一会儿看到有部分冰化成了水,并感觉手很凉,说明手的一部分热量被吸走了,所以可以提出的猜想是:冰在熔化的过程中会吸收热量;
(2)冰在熔化的过程中要吸收热量;正在熔化的冰的温度是0℃,放进0℃的冰水混合物中,由于温度相同,不会发生热传递,所以冰不会熔化;
(3)探究冰的熔化规律时,实验中,需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化;
(4)海波和冰都是晶体,晶体在熔化的过程中,吸收热量,温度保持不变;海波和冰的熔点是不同的。
故答案为:(1)冰在熔化的过程中会吸收热量;(2)冰和冰水混合物的温度相同,冰不能吸收热量,所以冰不会熔化;(3)需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化;(4)在熔化的过程中,吸收热量,温度保持不变;海波和冰的熔点不同。
5.水沸腾规律实验
典例九:(2020·荆门)科学探究是物理学科的重要组成部分。
如下是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)图甲是某小组同学组装的实验装置,安装温度计时玻璃泡接触到烧杯底部,此时应适当将______(选填“A处向上”或“B处向下”)进行调整;
(2)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了______;
(3)图乙、丙是朵朵同学在实验中观察到的两种不同的实验现象,其中图______是水沸腾时的情况;
(4)根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系如图丁所示。
分析该图除可知水的沸点外,还可知水沸腾时的特点是______。
【答案】(1)A处向上;(2)减少从加热至沸腾的时间;(3)乙;(4)继续吸热,温度不变。
【解析】(1)由于温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,需要将温度计向上调整,即将A处向
上调整。
(2)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样可以提高水的初温,缩短加热至沸腾
所用的时间。
(3)水在沸腾前,气泡从下往上逐渐变小,沸腾时,气泡从下往上逐渐变大,图乙是沸
腾时的情况。
(4)由图可知,水在沸腾过程中,继续吸热,温度不变。