物态变化复习总结和习题解析
一. 教学内容:
物态变化及物态变化中的吸热与放热
二. 知识框架与知识串线
(一)知识框架
(二)知识串线
(1)六个物态变化过程。
固态液态液态气态固态气态
(2)六个物态变化现象。熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华
(3)箭头向上的线表示:①物体放出热量;②物体温度降低;③物质密度逐渐增大。
箭头向下的线表示:①物体吸收热量;②物体温度升高;③物质密度逐渐减小。
(强调:汽化的两种形式:蒸发和沸腾都要吸热)
(4)六个三:
三种状态:①固态,②液态,③气态
三个吸热过程:①熔化,②汽化,③升华
三个放热过程:①凝固,②液化,③凝华
三个互逆过程:①溶解与凝固,②汽化与液化,③升华与凝华
三个特殊(温度)点:①熔点:晶体熔化时的温度;
②凝固点:晶体凝固时的温度:
③沸点:液体沸腾时的温度。
三个不变温度:①晶体溶解时温度;
②晶体凝固时温度;
③液体沸腾时温度。
(5)两个条件
①晶体熔化时的充分必要条件:A、达到熔点;B、继续吸热。
②液体沸腾时的充分必要条件:A、达到沸点;B、继续吸热。
三. 考点点拨
本部分知识在中考中经常出现的知识点有:温度计的正确读数及正确使用方法,区分六种物态变化及变化中的吸热过程,晶体与非晶体的熔化与凝固,影响液体蒸发快慢的因素,液体沸腾的条件,中考中的题型有:选择题,填空题,实验题,说明题,探究题等形式。
是中考考查的重点内容之一。
四、跨越障碍
(一)物质的三态
1、物质的状态:物质通常有固态、液态和气态三种状态。
2、自然界中水的三态:冰、雪、霜、雹是固态;水、露、雾是液态,烧水做饭时见到的“白汽”也是液
态;水蒸气是气态。
(二)温度的测量
1、物体的冷热程度叫温度。
2、摄氏温度:通常情况下的冰水混合物的温度作为0度,1标准大气压下沸水的温度作为100度,0度到100度之间等分成100份,每一份叫1摄氏度或(1℃)。
正常人的体温为37℃,读作37摄氏度;-4.7℃读作负4.7摄氏度或零下4.7摄氏度。
3、温度的测量
(1)家庭和物理实验室常用温度计测量温度。它是利用水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩的性质制成的。
(2)温度计的正确使用方法
a、根据待测物体温度变化范围选择量程合适的温度计。
b、使用前认清温度计最小刻度值。
c、使用时要把温度计的玻璃泡全部浸入液体中,不要碰到容器底部或容器壁。
d、待示数稳定后再读数。
e、读数时将玻璃泡继续留在被测液体中,视线与温度计液柱上表面相平。
4、体温计、实验室温度计、寒暑表的主要区别:
区别
温度计
构造量程最小刻度使用
体温表玻璃泡上方有缩口;
测温物质为水银
35℃—42℃0.1℃
①可离开人体读取
②用前需甩
实验室温度计测温物质为酒精-20℃—100℃1℃
①不能离开被测物读数
②不能甩
寒暑表测温物质为酒精-30℃—50℃1℃①不能离开被测物读数
②不能甩
例1. 根据表格中1标准大气压下几种物质的熔点和沸点填空:
物质熔点(℃)沸点(℃)
酒精-11778
水银-38.8357
铅3281740
(1)温度是350℃铅是态,80℃酒精是态,-40℃水银是态。
(2)通常情况下,测量正在沸腾的水的温度用温度计,测量南极的气温用温度计。
思路分析:物质的状态与物体所处的温度有关。因此解答这类问题首先要明确该物质的熔点和沸点,然后看物体所处的温度。当物体的温度低于熔点,处于固态;高于沸点,物体处于气态;高于熔点,低于沸点,处于液态;等于熔点,可能处于固态、液态或固液共存态;等于沸点,则物体处于气态、液态或气液共存三种状态均有可能。对于后两种情况,究竟处于哪一种状态,由物体加热时间的长短决定。可参看右边的图象确定状态。
正确答案:(1)液态气态固态
(2)水银酒精
跟踪演练:
锡的熔点是232℃,炒菜的铁锅坏了不能用锡补,其原因是。
(正确答案:炒菜时锅的温度可超过锡的熔点)
例2. 小明有一只温度计,虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的,但标度却不准确.它在冰水混合物中的读数为-3℃,在一个标准大气压下的沸水中的读数是102℃.当它指示的温度是18℃时,实际的准确温度是多少℃?
思路分析:我们可以把温度计的示数看成是液柱的高。由于这支温度计的刻度是均匀的,根据温度计的原理可知,温度计上实际温度差与测量温度差之比是恒定的。具体如图所示。则有:
(100℃-0℃):(102℃-(-3℃))= (t℃-0℃):(18℃-3℃)
t=20℃
跟踪演练:一支刻度均匀但还没有完成刻度的温度计,只有0℃和100℃两条刻度线,旁边放一把毫米刻度尺,温度计的0℃对着6mm刻度处,100℃的刻度线对着206mm刻度处,当温度计的水银柱达到100mm处时温度为℃。
(正确答案:47℃)
(三)物态变化
1、汽化和液化
(1)物质由液态变为气态叫汽化。液体汽化时要吸热。
(2)汽化有两种方式:蒸发和沸腾。蒸发是液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生;沸腾是在一定温度下,液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。液体蒸发时,要从周围的物体(或自身)中吸收热量,使周围物体(或自身)温度降低,因此蒸发具有致冷作用。
(3)影响蒸发快慢因素:
a、液体温度的高低:液体温度越高,蒸发得越快。
b、液体表面积大小:液体的表面积越大,蒸发得越快。
c、液体表面上的空气流动快慢:液体表面上方的空气流动越快,蒸发得越快。
(4)沸点:液体沸腾时的温度。液体的沸点与气压有关。在相同气压下,不同液体沸点一般不同;同种液体,气压增大时沸点升高,气压减小时沸点降低。
液体沸腾条件:液体温度要达到沸点,且要继续吸热。沸腾时要吸热,液体温度保持不变。
(5)物质由气态变为液态的现象叫液化。气体液化时要放热。
(6)发生液化的两个条件:
a、降低温度。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
b、压缩体积:压缩有助于液化;有的气体单靠压缩体积不能使它液化,必须使它的温度降低到一定温度下,再压缩体积才能使它液化。
2、熔化和凝固
(1)物质由固态变为液态叫做熔化,熔化吸热;从液态变为固态叫凝固,凝固放热。
(2)熔点和凝固点
固体分为晶体和非晶体,有一定熔化温度的物质,称为晶体。晶体熔化时的温度叫熔点,晶体熔液凝固时的温度叫凝固点。同一种晶体的凝固点与它的熔点相同。没有一定熔化温度的物质称为非晶体。
(3)熔化和凝固规律
a、晶体在达到熔点(凝固点)时,继续吸收(放出)热量才能熔化(凝固),在熔化(凝固)过程中温度保持不变。
b、非晶体熔化过程中温度不断升高,物质由硬变软、变稠、再变稀;凝固过程中温度不断降低,物质由稀变稠、变硬。
(4)晶体熔化和凝固的条件
a、晶体的熔化条件:温度要达到熔点且继续吸收热量。
b、晶体的凝固条件:温度要降到凝固点且继续放热。
3、升华和凝华
升华:物质由固态直接变成气态叫升华。固体升华时要吸热,可以用升华吸热得到低温。
凝华:物质由气态直接变成固态叫凝华。气体凝华时要放热。
例3. 下列物态变化中,属于升华的是
A. 春天,冰冻的河面“开封”了 B夏天,雨后柏油路面上的水很快
C. 秋天,清晨林中升起的白雾 D冬天,室外冰冻的衣服
思路分析:本题是对物态变化知识点的检查。识别物态变化的关键是在问题中找准物态变化前后物体所处的状态,而后根据物态变化的概念得出正确的结果。
正确答案:D
跟踪演练:
宇宙飞船返回大气层与大气发生剧烈摩擦变成一个火球,因此给飞船降温十分重要。一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”:在飞船表面涂有一层高分子固体材料,让这些材料在发生物态变化时吸收热量。你认为可能发生的物态变化有、、。
(正确答案:熔化汽化升华)
例4. 我国研制的一种聚乙烯材料,可以在15℃到40℃范围内熔化和凝固。把这种材料制成小颗粒,掺在水泥中制成储热地板或墙板,来调节气温,其道理是什么?
思路分析:物体在物态变化的过程中伴随着能量的转移。熔化时吸收周围的热,温度下降;凝固时放出热量,物体周围温度升高。
正确答案:材料在15℃到40℃范围内,遇室温升高时将会吸热熔化,遇室温降低时将会放热凝固,从而起到调节气温的目的。
跟踪演练:
夜间,八(3)班小明同学正在发高烧,请你想出两种物理的方法迅速给小明降温,并说明理由。
正确答案:(1)多喝开水使其出汗。汗液蒸发吸热降温。
(2)头上敷毛巾或冰袋。水蒸发吸热降温或冰熔化吸热降温。
【中考真题】
例1:(07年无锡市)认识了物质的性质,可以更好地利用它。分析下表提供的信息(在标准大气压下)可以知道,温度计选用__________作为测温物质,能测量的温度最低;温度计选用___________作为测温物质,灵敏度最高。
物质名称水水银酒精
凝固点/℃0-39-117比热容/[J·(kg·℃)-1] 4.2×1030.14×103 2.4×103剖析:同学们知道,温度计的原理是根据液体热胀冷缩的性质制成的,当温度计玻璃泡内的测温物质的温度达到凝固点,此时温度计就不能使用了,温度计能测出的最低温度是它的凝固点,通过分析表格数据,酒精的凝固点最低,所以,温度计选用酒精作为测温物质,能测量的温度最低;根据比热容的物理意义,质量相同的不同物质,比热容越小的物质吸收的热量越少,越容易达到热平衡,所以,观察表格数据可知,温度计选用水银作为测温物质,灵敏度最高。
答案:酒精、水银。
例2:(07年南京)下列现象发生的过程中,吸收热量的一组是()(1)春天,冰雪融化汇成溪流(2)夏天,从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗”
(3)秋天,清晨的雾在太阳出来后散去(4)冬天,室外地面上出现了霜
剖析:此题以春、夏、秋、冬出现的自然现象为题材,提到的四种物态变化对同学们来说,都深有体会,看题后感觉亲切,能激发同学们的思考,是一道难得的好题。考查的