模块三 热 学
专题一 物态变化
中考真题再现(
?学用见P22 )探究规律
对接中考
命题点1晶体的熔化特点( 不常考 )
1.( 2024·安徽第14题 )图示为某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据图像,下列判断正确的是( B )
A.该物质熔化过程持续了25 min B.该物质是晶体,熔点为80 ℃
C.在第30 min,该物质处于固液共存状态
D.在第10 min到第25 min之间,由于物质温度不变,所以不吸收热量
【解析】分析题图可知,图像中呈水平的一段所对应的温度为80 ℃,即为该物质的熔点,该物质有固定的熔化温度,是晶体;该物质从第10 min开始熔化,到第25 min左右结束,约进行了15 min,熔化过程吸热但温度不变,A、D项错误,B项正确;在第30 min,该物质已经完全熔化,该物质处于液态,C项错误。
命题点2物态变化辨识及吸放热判断( 常考 )
2.( 2017·安徽第3题 )当晶体被加热时,其分子运动更加剧烈,分子间的束缚随之减弱,以致有的分子能较自由地“游动”,呈流动性,其宏观表现就是晶体的 熔化 ( 填物态变化名称 )。
3.( 2017·安徽第11题 )冬季,在家里洗澡时会发现浴室墙壁上的镜子很快模糊起来,洗澡结束一段时间后,镜子又变得清晰。这个过程发生的物态变化情况是( A ) A.热水的蒸发,水蒸气在镜面上的液化,镜面上水滴的汽化
B.热水的蒸发,水蒸气在附近空气中的凝华,冰晶的熔化和水滴的汽化 C.热水的蒸发,水蒸气在镜面上的凝华,镜面上冰晶的升华
D.热水的蒸发,水蒸气在镜面上的凝华,镜面上冰晶的熔化和水滴的汽化
4.( 2016·安徽第3题 )液体和空气接触的表面存在一个薄层——表面层,如图所示。由于液体分子做无规则运动,表面层就存在一些具有较大能量的分子,它们可以克服分子间相互作用的 引 力,脱离液体跑到空气中去。其宏观表现就是液体的 汽化 ( 填物态变化名称 )。
5.( 2015·安徽第11题 )利用干冰( 固态二氧化碳 )进行人工降雨的主要过程是干冰在高空中直接变成气体,高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶,冰晶下落时变成雨。以下分析错误的是( B )
A.干冰直接变成气体是升华过程 B.干冰直接变成气体是放热过程 C.水蒸气直接变成冰晶是凝华过程 D.冰晶下落时变成雨是吸热过程
【解析】干冰直接变成气体是物质由固态直接变成气态,属于物态变化中的升华,A项正确;干冰直接变成气体时分子间距离增大,物质的内能增加,是吸热过程,B项错误;水蒸气直接变成冰晶是物质由气态直接变为固态,属于物态变化中的凝华过程,C项正确;冰晶下落时变成雨,是熔化过程,熔化是吸热过程,D项正确。
名师考点精讲(
?学用见P22~25 )学思结合
高效突破
考点一温度与温度计 1.温度
( 1 )概念:温度是表示物体 冷热程度 的物理量。
( 2 )单位:①摄氏温标( t ),单位是摄氏度,符号是℃,规定在一个标准大气压下,冰水混合物的温度为 0 ℃,沸水的温度为 100 ℃;②热力学温标( T ),单位是开尔文,符号是K;③两者数量关系:T=273.15+t。 2.温度计
( 1 )原理:实验室常用温度计是利用液体的 热胀冷缩 性质制成的。
( 2 )使用方法
①估:测量前,先估计 被测物体的温度 。
②选:根据估计的温度选择合适的温度计,观察温度计的 分度值和量程 。 ③放:温度计的玻璃泡与被测物体 充分接触 。
④读:等温度计示数 稳定后 读数,读数时,玻璃泡不能离开被测物体,视线要与温度计液柱的液面 相平 。 3.常用温度计的比较
分类 原理 测温液体 煤油、酒精等 实验温度计 体温计 液体的热胀冷缩 水银 煤油、酒精等 寒暑表 量程 分度值 特殊构造 -20~110 ℃ 1 ℃ 无 35~42 ℃ 0.1 ℃ 玻璃泡上方有缩口 -30~50 ℃ 1 ℃ 无 使用方法 使用前不能甩,不能离开被测物使用前要甩,可以离开被测人放在被测环境中直接读数,体读数 体读数 不用甩
温度计的读数方法 先找零刻度线,若液柱面在零刻度线上,则从零往上读;若液柱面在零刻度线下,则从零往下读,记负值。 典例1 如图为液体温度计( 部分 ),该类温度计是根据液体的
规律制成的;图中记录了宝山区冬季某一天的最低温度与最高温度,由图可知,该温度计的最小分度值是 ℃,图甲中温度计的示数为 ℃,这天的温度变化量为 ℃。
【解析】温度计是根据液体的热胀冷缩的性质工作的;该温度计的分度值为1 ℃;在题图甲中,液柱最高处在0 ℃以下,所以显示的温度低于0 ℃,示数为-6 ℃;在题图乙中,液柱最高处在0 ℃以上,所以显示的温度高于0 ℃,示数为8 ℃,则这一天温度的变化量为8 ℃-( -6 ℃ )=14 ℃。
【答案】 热胀冷缩 1 -6 14 【方法提炼】 温度计读数的步骤 分析温度计类型→确定分度值→确定示数在零刻度线上还是零刻度线下→示数稳定后读数。 针对训练
1.( 2024·湖南邵阳 )甲、乙、丙三支酒精温度计的量程、分度值都一样,甲和乙玻璃管的内径相同,甲玻璃泡的容积比乙大,乙和丙玻璃泡的容积相同,乙的内径比丙细,由此可判断这三支温度计的相邻两刻度线之间的距离( A ) A.甲最长
B.乙最长
C.丙最长
D.一样长
【解析】由题意可知,乙和丙两支温度计玻璃泡内装的是等量的水银,当它们升高或降低相同温度时,水银膨胀或收缩的体积相同,内径粗的丙温度计液柱短,内径细的乙温度计液柱长,它们表示的温度是一样的,因此乙的刻度比丙的刻度稀疏,由于它们量程相同、最小刻度相同,所以乙的相邻两刻度线之间的距离比丙要大;甲和乙两支温度计,玻璃管内径粗细相同,甲的玻璃泡容积比乙的大,因此它们升高或降低相同温度时,甲温度计水银膨胀或收缩的体积大,因此甲的相邻两刻度线之间的距离比乙要大。
考点二熔化和凝固 1.熔化和凝固
( 1 )熔化:物质从固态变成液态的过程,是吸热过程。 ( 2 )凝固:物质从液态变成固态的过程,是放热过程。 2.晶体与非晶体
晶体 非晶体 石蜡、松香、玻璃、沥青 常见物质 冰、海波、食盐、各种金属、水晶 过 程 熔 图 化 像 条件 过 程 凝 固 图 像 达到熔点,且持续吸热 吸收 热量,温度保持 不变 ,有固定的熔点( 晶体熔化时的温度 ) 吸收 热量,温度不断 升高 ,没有固定的熔化温度 持续吸热 放出 热量,温度保持 不变 ,有固定的凝固点( 液体凝固形成晶体时的温度 ) 放出 热量,温度 降低 ,没有固定的凝固温度 条件 达到凝固点,且持续放热 持续放热
运用分子动理论的观点解释晶体的熔化:晶体被加热到熔点时,一部分分子的动能足以使其摆脱其他分子的束缚,因而可以在其他分子间移动,晶体的排列结构就会被打破,这时晶体就开始熔化。如果继续加热,更多的分子摆脱其他分子束缚,分子在摆脱束缚的过程中需要克服分子间作用力做功,分子动能转化为分子势能,所以在熔化的过程中,外界传递给晶体的能量都用于增大分子势能,而分子的平均动能没有增大,所以熔化过程中晶体的温度不变,内能增大。 典例2 ( 2024·湖南郴州 )如图所示是海波熔化时温度随时间变化的图像。由此
可判断 ( )
A.海波是非晶体
B.海波的熔化时间是5 min C.海波的熔点是50 ℃
D.海波在熔化过程中吸收热量,温度升高
【解析】由题图知,海波从第5 min开始温度保持不变,所以是晶体,熔点为50 ℃,约到第8 min时熔化完成,则熔化过程持续了约3 min,晶体在熔化过程中吸热,温度不变。 【答案】 C
【类型突破】 熔化和凝固过程 晶体熔化吸热,凝固放热,从温度—时间图像上看,晶体熔化前后都是升温过程,凝固前后均是降温过程,熔化和凝固过程中温度是不变的;而非晶体在熔化和凝固的过程中没有恒温过程。 典例3 为了使冬天路面上的积雪很快熔化,常会在积雪上撒盐,这是因为 ( )
A.盐使冰雪的熔点降低 B.盐使冰雪的熔点升高
C.撒上盐后,使冰雪变成冰水混合物,温度为0 ℃,从而使冰雪熔化 D.盐使冰雪的温度升高到0 ℃而熔化
【解析】积雪上撒盐相当于掺有杂质,积雪的熔点降低,使积雪熔化,交通方便。 【答案】 A 【温馨提示】 影响熔点或凝固点的因素:①压强大小;②是否有杂质。 针对训练
2.如图甲是李翔同学在完成“探究固体物质熔化特点”的实验后继续“探究该物质的凝固规律”装置图,图乙是李翔根据实验数据画出的该物质温度随时间变化图像,则下列关于该物质的说法正确的是( B )
A.该物质固态时是非晶体 B.该物质的凝固点是48 ℃ C.M点时该物质为固态
D.该物质在M点时的内能等于N点时的内能
【解析】由题图乙知,该物质有一定的凝固点,所以该物质固态时属于晶体,有一定的熔点( 凝固点 ),此时所测的温度是48 ℃,A项错误,B项正确;题图乙中,物质在MN时处于凝固过程,物质处于固液共存态,向外放出热量,该物质在M点时的内能大于N点时的内能,C、D项错误。
考点三汽化和液化 1.汽化
( 1 )概念:物质从 液 态变为 气 态的过程。
( 2 )特点: 吸收 热量。 ( 3 )汽化的两种方式比较
汽化的两种方式 温度条件 发生部位 不 同 点 剧烈程度 现象 缓慢 无明显现象 液体表面 面积 、 温度 、 空气影响因素 流速 都是汽化现象,都吸热 液面气压 剧烈 有气泡 蒸发 任何温度 液体 表面 沸腾 达到 沸点 液体 表面 和 内部 相同点
2.液化
( 1 )概念:物质从 气 态变为 液 态的过程。 ( 2 )特点: 放出 热量。
( 3 )液化方法: 降温 、 加压 。 ( 4 )生活中的液化现象:雾、露的形成。
①雾是空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴附在空气中的颗粒物上形成的。
②露是夏天空气中地面附近较热的水蒸气在深夜遇到冷的花、草等物体液化成的小水滴。
运用分子动理论解释汽化现象 液体和空气接触的表面存在一个表面层。由于液体分子做无规则运动,表面层中就存在一些具有较大能量的液体分子,它们可以克服分子间相互作用的引力,脱离液体跑到空气中去,此过程中物质从液体变成了气体,因此液体发生了汽化现象。 典例4 ( 2024·山西 )如图是一种沙漠里能收集空气中水分的甲虫。清晨,空气中
水蒸气含量高,甲虫从洞穴中走出爬上沙丘,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,顺着背部流入甲虫的嘴里。科学家利用该原理制造了
沙漠集水器,实现沙漠淡水的补给,能让沙漠变成一块块绿洲。甲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 C.一定相同
B.一定低 D.无法确定
【解析】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形成小水滴,所以它背部的温度比外界气温低。 【答案】 B
【易错警示】 水蒸气和水汽的区别 水蒸气和水汽是不同的,水蒸气是水的气态,是看不见的,而通常所说的水汽是液态的水滴。 针对训练
3.( 2024·合肥瑶海区一模 )烧水时水开后壶嘴周围有“白气”,且 a ( 选填“a”或“b” )处较浓;戴眼镜的同学觉察到冬天 从室外到室内 ( 选填“从室内到室外”或“从室外到室内” )镜片上也会出现类似的情况。
4.( 2024·江苏常州 )夏天,向盛有牛奶的杯内充入少量液态氮,可以快速制成一杯看似“热气腾腾”的冰激凌,贸然食用易冻伤食道。看似“热气腾腾”,其实是( D )
A.液氮汽化后形成的氮气 B.液氮凝固后形成的固态氮 C.冰激凌中的水汽化后形成的水蒸气 D.空气中的水蒸气液化后形成的小水滴
考点四升华和凝华
1.概念:物质从固态直接变成气态的过程叫做升华,从气态直接变成固态的过程叫做凝华。 2.现象:自然界中的霜、雾凇都是水蒸气 凝华 形成的,衣柜里的樟脑丸变小则是发生了 升华 。
3.应用:长途运输食品时,为防止食品腐烂变质,可利用干冰的升华吸热来降低温度。
运用分子动理论解释升华现象 从微观角度来看,固体表面动能较大的分子挣脱其他分子的吸引,而跑到固体外面去成为气体分子的过程就是升华。 典例5 ( 2024·淮南模拟 )早春时气温骤降,细心的小东发现下雨时夹杂着“冰粒”,
这种“冰粒”称为“霰”,是高空中的水蒸气遇到冷空气 ( 填物态变化名称 )形成的。这些“冰粒”下落后在熔化时要 ( 选填“吸收”或“放出” )热量。
【解析】下雨时夹杂着“冰粒”,是高空中的水蒸气遇到冷空气凝结成的小冰晶,属于凝华现象;“冰粒”下落后熔化时会吸收热量。 【答案】 凝华 吸收
【规律总结】 六种物态变化及其吸、放热规律 针对训练
5.小明在观察“碘锤”中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800 ℃,碘的熔点为113.7 ℃。采用图中的两种方式加热,图甲的碘颗粒吸热会 升华 ( 填物态变化名称 ),图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外,还可能会 熔化 ( 填物态变化名称 ),原因是 酒精灯外焰温度高于碘的熔点,碘吸热可能熔化 。
重难题型探究(
类型一 思想方法型
1.( 2024·湖北宜昌 )滑雪是很多人喜欢的冬季运动,自然界的雪是水蒸气 凝华 而成的;当自然界降雪不足时,滑雪场需要“人工造雪”;在0 ℃以下的天气里,造雪机喷射出水雾,这些雾滴遇到冷空气发生 凝固 ( 均填物态变化名称 ),形成“人工雪”。
2.将刚烧开的水倒入干冰( 固态CO2 )中,水像重新沸腾一样:水中有大量气泡,同时水面上有大量“雾气”。“雾气”通过鼓风机喷入舞台,即可制造“云雾缭绕”的舞台效果。“雾气”是 小水珠 ( 选填“水蒸气”或“小水珠” ),气泡内主要是 二氧化碳 ( 选填“水蒸气”或“二氧化碳” )。
3.我国研制的一种聚乙烯材料,超过40 ℃时完全熔化,低于15 ℃时完全凝固;有人设计,把这种材料制成小颗粒,掺在水泥中制成地板或墙板,在昼夜温度变化大的地区用这种地板和墙板修筑房屋,便可以起到调节室温的作用;这种设计的原理是当气温升高时,该材料 熔化 吸收热量,使室内温度不致上升太高或太快,该材料属于 非晶体 。
4.( 2024·合肥包河区二模 )炎热的夏季,在无风的环境中,剥开冰棒纸后,可以看到冰棒周围会冒“白气”,小明和小强分别画出甲、乙两幅图描绘冰棒周围冒“白气”的情形。下列说法中正确的是( B )
?学用见P25~26 )思维拓展
素养提升
A.图甲描绘符合实际,“白气”属于凝华现象 B.图乙描绘符合实际,“白气”属于液化现象 C.图甲描绘符合实际,“白气”属于升华现象 D.图乙描绘符合实际,“白气”属于汽化现象
【解析】空气中的水蒸气遇到温度低的冰棒后,液化为小水滴,冰棒周围就会冒“白气”。由于小水滴的密度大于空气的密度,所以“白气”应向下冒。 类型二 技巧规律型
5.( 2024·甘肃天水 )以下有关热现象的解释符合物理规律的是( C ) A.90 ℃的水也可以沸腾——沸点随气压的升高而降低 B.往皮肤上涂一些酒精会感到凉爽——酒精蒸发时放热
C.用湿手拿出冰箱冷冻室里的雪糕感觉到“粘”手——水的凝固现象
D.夏天从冰箱冷藏室里取出的易拉罐外壁上出现了小水滴——水蒸气的凝华现象
6.( 2024·湖北荆门 )固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是( D )
A.甲为固态,由甲到乙是升华过程 B.乙为液态,由乙到丙是凝固过程 C.丙为液态,由乙到丙是液化过程 D.丙为固态,由丙到甲是熔化过程
( ?学用见P26~27 )
实验一:探究晶体、非晶体的熔化过程
实验名称 实验目的 实验器材 探究晶体、非晶体的熔化过程 探究晶体、非晶体的熔化特点及规律 酒精灯、铁架台( 带石棉网 )、烧杯、试管、温度计 实验装置图 1.依次固定 酒精灯 、 石棉网 、 烧杯 、 试管 、 温度计 实验操作 2.实验前将固体粉碎、采用水浴法加热的优点是 使固体受热均匀 1.晶体熔化前温度 升高 、熔化中温度 不变 、熔化后温度 升高 实验现象 2.非晶体熔化时温度 升高 温度—时间图像
针对训练
1.图甲是“探究海波和蜡熔化时温度的变化规律”的实验装置。
( 1 )图乙温度计的示数为 46 ℃。
( 2 )图丙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图像,海波熔化过程对应图线中的 BC ( 选填“AB”或“BC” )段,其熔点为 48 ℃。熔化过程中海波吸收的热量 大于 ( 选填“大于”“小于”或“等于” )放出的热量。
( 3 )用质量为m1的海波做实验,绘制的海波的温度随时间变化的图线如图丁中的a。若用质量为m2( m2>m1 )的海波做实验,得到的图线可能是图丁中的 c ( 选填“b”“c”或“d” )。
( 4 )图戊是蜡的熔化图像,对比丙图和丁图,晶体和非晶体在熔化过程中温度的变化有何不同: 晶体熔化吸收热量,温度保持不变,非晶体熔化吸收热量,温度不断升高 。 ( 5 )将装有海波和蜡的试管分别放在盛水的烧杯内加热,而不是直接用酒精灯加热,这种加热方法叫“水浴法”,这样做的目的是 使试管内的物质均匀受热 。 实验二:探究水沸腾时温度变化的特点
实验名称 实验目的 实验器材 探究水沸腾时温度变化的特点 探究水沸腾时的现象及温度变化规律 酒精灯、铁架台( 带石棉网 )、烧杯、温度计 实验装置图 1.为节省时间,实验中应取 热水 加热 实验操作 2.给烧杯加盖子的作用是 减少热损失 实验现象 水沸腾前气泡由下往上越来越 小 水沸腾时温度 不变 ,但要持续加热,气泡由下往上越来越 大 温度—时间图像
针对训练
2.( 2024·内蒙古赤峰 )某综合实践活动小组用图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验时,其中一个组员误把盐水当作清水,在相同的条件下,获得了与其他同学不同的沸点值。为了探究盐水的浓度与沸点的关系,同组同学用水与不同浓度的盐水做了实验。
( 1 )某同学通过实验得到了盐水的温度随时间变化的图像,如图乙所示。则他测得的盐水的沸点是 102 ℃。
( 2 )同学们通过实验得出不同浓度的盐水在标准大气压下的沸点,数据记录如下:
盐水的浓度/% 沸点/℃ 0 2 4 6 8 10 12 14 100.0 100.3 100.6 101.0 101.3 101.6 102.0 102.3
分析表中数据可知,当盐水浓度增大时其沸点 升高 ( 选填“降低”“不变”或“升高” )。 ( 3 )根据以上探究得到的结果,我们煮食物时要想让汤汁尽快沸腾,最好选择 后 ( 选填“先”或“后” )放盐。
本节课后练?见强化练习册( 教用P12;学用P11 )
2024安徽中考物理大二轮复习精品练习：专题一 物态变化
