第二讲 物态变化
考点梳理
知识精讲
物态变化
温度
物态变化
熔化和凝固
熔化
凝固
汽化和液化
升华和凝华
升华
凝华
温度
物理学中通常把物体的①________叫做温度,
热的物体温度高,冷的物体温度低.
温度计
原理:根据液体② ________的性质制成
的,里面的液体为酒精、水银或煤油等.
常用的温度计:实验室用温度计、体温
计、寒暑表.摄氏温度
温度计的使用
体温计
冷热程度
热胀冷缩
摄氏
温度
定义:把在标准大气压下③_________的温
度定为0摄氏度,④____的温度定为100摄
氏度,分别用0 ℃和100 ℃表示;0 ℃和100
℃之间分成100个等份,每一等份代表⑤__
℃.
常考举例:人的正常体温约为⑥___℃,考
场内的气温约为26~30 ℃.
冰水混合物
沸水
1
37
温度计
的使用
使用前,首先要看清温度计的⑦____和
⑧______ ,估计被测物体的⑨____.
a.根据⑩________选用合适的温度计.
b.温度计的玻璃泡应该全部浸入 _________中,
不要碰到 ______和 ______.
c.待温度计的示数 ____后再读数,读数时温
度计的玻璃泡要继续留在待测液体中,视线要
与温度计中液柱的 ______相平.
d.测量结果由数字和 ____组成.
量程
分度值 温度
估测温度
被测液体
容器壁 容器底
稳定
上表面
单位
11
12 13
14
15
16
体温计:体温计用于测量 _________.根据人体
温度的变化情况,体温计的刻度范围通常为
________.体温计可以离开人体读数,再次使用
时,应将水银甩回玻璃泡内.
人体温度
35~42 ℃
17
18
物态变化
固态、液态和 ____是物质常见的三种状态.
随着温度的变化,物质会在固、液、气
三种状态之间变化.物质各种状态间的变
化叫做 ________.
气态
物态变化
19
20
熔化
物质 _____从变为 ____的过程叫做熔化.物质在熔
化过程中要 _____.
晶体的
熔化
晶体:有些固体在熔化过程中尽管不断吸
热,温度却保持不变, ___固定的熔化温
度,例如:冰、海波、各种金属,这类固
体叫做晶体.
熔化规律:不断吸热,温度保持不变,内
能增大.
熔点:晶体熔化时的温度.
需要满足的两个条件:达到熔点; _____
____.
非晶体的
熔化
固态 液态
吸热
21 22
23
有24
不断25
吸热
非晶体
的熔化
有些固体在熔化过程中,只要不断地吸
热,温度就不断地上升,没有固定的熔
化温度,例如:蜡、松香、玻璃、沥青,
这类固体叫做非晶体.
非晶体:
非晶体 ____固定的熔点.没有26
凝固
物质从 ____变为 ____的过程叫做凝固,物质
在凝固过程中要 ____.
晶体的
凝固
凝固规律:不断 ____,温度保持不变,
内能减少.
凝固点:液体凝固形成晶体时有固定
的温度,这个温度叫做凝固点.
需要满足的两个条件: __________;
________.
非晶体的凝固:非晶体在凝固过程中,只要不
断放热,温度就不断降低,没有固定的凝固点.
液态 固态
放热
放热
达到凝固点
不断放热
27 28
29
30
31 32
汽化和液化
物质的液态和气态可以相互转换.
物质从 ____变为 ____的过程叫做汽化,
从 ____变为 ____的过程叫做液化.
汽化
沸腾
蒸发
液化
液态 气态
气态 液态
33 34
35 36
沸腾
沸腾是 _______和表面同时发生的剧烈汽化现象.
水沸腾过程
中的特点
(1)水沸腾时形成的大量气泡不断上
升、变大,到水面破裂开来,里面
的水蒸气散发到空气中.
(2)水温保持不变,持续吸热,内能
_____.
沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个
温度叫做沸点.不同液体的沸点 ____.同种液体
在不同气压下,沸点也不同.
液体内部
增大
不同
37
38
39
蒸发
在 ________下都能发生的汽化现象叫做
蒸发.蒸发只发生在 __________.
影响因素:空气流动的速度、表面积、
温度.
____和 ____是汽化的两种形式,汽化时都要 ____
热量.
蒸发
任何温度
液体的表面
沸腾 吸收
40
41
42 43 44
液化
所有气体在温度降到足够低时都可以液化,气体液化
时要 _____.
气体液化的
两种方法
(1)降低温度;
(2)在一定的温度下,压缩气体体积.
白气
两种成因:(1)空气中的水蒸气遇冷液化形
成的;(2)热的水蒸气在空气中遇冷液化形
成的.
常考举例:烧开水时,从壶嘴冒出的白气;
夏天冰棒上冒出的白气;冬天人讲话时呼出
的白气等.
放热45
升华
物质从 ____直接变成 ____的过程叫做升
华,升华时要 ____.
举例:樟脑丸变小;结冰的衣服变干;灯
泡灯丝用久了变细、冰雕变小等.
固态 气态
吸热
46 47
48
凝华
物质从 ____直接变成 ____的过程叫做
凝华,凝华时要 ____.
举例:霜、冰花、雾凇、用久的灯光壁变
黑等.
气态 固态
放热
49 50
51
一
重难点突破
生活中物态变化的辨识及其吸放热判断
例 1 关于物态变化下列说法中全部正确的一组
是( )
①冰雪消融是熔化现象;②樟脑丸变小是汽化现象;
③铁矿石变铁水是熔化现象,放出热量;④树枝上
雾凇是空气中的水蒸气凝华形成的;⑤吃冰棒“粘”
舌头是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的;⑥冬天结
冰的衣服能晾干是汽化现象,吸收热量;
⑦用久了的灯泡,灯泡上的玻璃变黑是升华现象,
放出热量;⑧冬天戴眼镜进入室内,眼镜片“模
糊”,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的;⑨用
湿抹布擦黑板,一会就变干,这是水的汽化现象,
放出热量;⑩加在饮料中的冰块越变越小,属于
升华现象; 把酒精擦在手背上,手背感觉到凉爽,
是由于酒精蒸发吸热.
A. ③④⑦⑨ B. ②⑥⑦⑩ C. ①②⑤⑧ D. ①④⑧
11
11
答案:D
方 法 指 导
判断物态变化及其吸放热,可按照下面“四步
法”进行:
第一步:判断发生物态变化前物质的状态;
第二步:判断发生物态变化后物质的状态;
第三步:根据物质前后状态的变化判断所发生
的物态变化;
第四步:根据发生物态变化前后的状态,判断
吸放热情况.
方 法 指 导
易 错 警 示
“白气”和水蒸气是水的两种状态,水蒸气是
气态的,用肉眼无法直接观察到;“白气”是
水蒸气液化放热形成的小液滴.
二 解读物态变化中的图像
例 2 在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中,
绘制出了如图所示的图像.
例2题图
物质 熔化时间/min
冰 9
萘 4
(1)图中,海波的熔化过程是____段(用图中字母表示),
此过程中海波____热(选填“吸”或“放”).
(2)图中,海波在D点是___态,在G点是___态(均选填
“固”或“液”).
(3)为了探究不同晶体熔化时吸收的热量是否相同,在
相同的烧杯中分别装上80 g的冰和萘,用_____的酒精
灯加热(选填“相同”或“不同”),测出它们熔化过
程所用的时间如下表.由此可知,质量相同的不同晶
体熔化时吸收的热量是_____的(选填“相同”或“不
同”).
吸
液 固
相同
不同
BC
归 纳 整 理
种类
项目
晶 体 非 晶 体 水 沸 腾
物质
海波、水、
食盐、水晶、
明矾、萘、
各种金属等
松香、玻璃、
蜂蜡、沥青
等
AB段为水吸热升温
,B点达到沸点,
BC段为水沸腾吸热
但温度不变
归 纳 整 理
种类
项目
晶 体 非 晶 体 水 沸 腾
熔化
图
像
AB段为水吸热
升温,B点达
到沸点,BC段
为水沸腾吸热
但温度不变
性
质
AB段为固态吸热
升温,BC段为固
液共存,吸热温
度不变,CD段为
液态吸热升温
吸热熔化,
温度不断升
高,无固定
熔点
归 纳 整 理
种类
项目
晶 体 非 晶 体 水 沸 腾
凝固
图
像
AB段为水吸热
升温,B点达到
沸点,BC段为
水沸腾吸热但
温度不变
性
质
AB段为液态放热
降温,BC段为固
液共存,放热温
度不变,CD段为
固态放热降温
放热凝固,
温度不断
下降,无
固定凝固
点
实验
命题点 温度计的工作原理
1. 如图所示,在小瓶里装带颜色的水,给
小瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根细
玻璃管,使橡皮塞紧塞住瓶口.先将小瓶
放入热水中,观察细管中水柱的位置,再
将小瓶放入冷水中,观察细管中水柱的位
置. 这是根据_______________制成的.液体的热胀冷缩
实验突破
基础小实验
命题点 温度计的使用方法
2. 如图所示,温度计的使用
方法正确的是____. D
命题点 温度计的使用及读数
3. 如图所示,读取温度时,
正确的视线方向是____.(填
写相应字母),图中温度计的
分度值为___℃,温度计的示
数为____℃
B
1
48
命题点 体温计的读数
4. 如图所示,体温计的量程为________℃.35~42
命题点1 解释生活中的物
态变化现象(“白气”现象)
5. 如图所示,烧开水时,我
们在壶口看到的“白气”实
际上是热的________遇到冷
空气______形成的小水珠.
水蒸气
液化
6. 如图,在透明塑料袋中滴入
几滴酒精,将袋挤瘪,排尽空
气后用绳把口扎紧,然后放入
温水中.我们可以看到,塑料袋鼓起来了,这是
因为____________________________. 液态酒精受热后变为气态酒精
命题点2 物态变化解释生活
现象
8. 水沸腾时需要不断从纸锅____热,这时水的温度
将______.
7. 利用如图所示的小纸锅,
可以将水加热至沸腾,但纸锅没有燃烧,这是因为
纸的着火点_____水的沸点(选填“高于”或“低
于”).
高于
吸
不变
命题点1 解释生活中的物态
变化现象
命题点2 水沸腾的特点
9. 在放入冰块的易拉罐中加入
适量盐,用筷子搅拌大约半分
钟,易拉罐下部和底部出现白霜,是_____现象,
该过程需要 ______热量.
凝华
放出
命题点 物态变化辨识及吸放
热判断
实验一 探究固体熔化时温度的变化规律
命题点:
1. 实验测量工具(秒表、温度计)
2. 实验装置的安装顺序(自下而上)
3. 温度计的使用和读数
4. 固体颗粒大小的选择(尽可能用较小的颗粒,小颗
粒固体易均匀受热)
5. 使用水浴法加热的优点(使固体受热均匀)
材料重点实验
6. 烧杯中水量的规定及试管插入水中的位置要求(烧
杯中水的量不宜太多,避免加热时间过长,要求能
够浸没试管中装有的固体,同时试管不能接触到烧
杯底和侧壁)
7. 烧杯口处“白气”的成因(水蒸气遇冷液化形成的
小水珠)
8. 熔化过程中内能和温度的变化规律
9. 判断熔点
10. 判断是否为晶体
11. 判断物质在某温度或时间段的状态
12. 熔化前后曲线的倾斜度不一样的原因(同种物质
不同状态的比热容不同)
13. 绘制并分析熔化温度—时间图像
14. 利用比热容公式计算热量(Q=cmΔt)
实验结论:
晶体熔化时有一定的熔化温度即熔点,而非晶
体没有熔点.晶体熔化时要吸收热量,但温度保持
不变;非晶体熔化时要吸热,温度一直在升高.
例 1 小亮同学在做“探究冰熔化时温度的变化规
律”,他每隔相同的时间记录一次温度计的示数,
并观察物质的状态.
例1题图
(1)实验时所用温度计是根据液体的_________性质
制成的.安装实验器材时,小亮应按照_________
(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)为了使试管中的冰受热均匀,且便于记录各时刻
的温度值,小明应选用____(选填“甲”或“乙”)
装置来进行实验.
(3)如图丙所示,是小明根据实验数据作出的加热时
温度随时间变化的图像,分析图像可知,冰的熔点
是 ___℃,熔化过程经历了___min.
热胀冷缩
自下而上
乙
0 6
(4)通过实验可知,冰熔化过程中温度_____,但要
继续____热.
(5)由丙图可知,当加热到8 min末,试管中物质所
处的物态是_________态,该物质为_____(选填“晶
体”或“非晶体”).
(6)设相同时间内物质吸收的热量相同,试管内物质
的质量为0.1 kg,则AB阶段物质共吸收了____J的热
量.[c冰=2.1×103 J/(kg·℃)]
不变
吸
固液共存 晶体
840
【解析】(1)实验时所用温度计是根据液体的热胀冷
缩性质制成的.实验时器材的安装应自下而上安装;
(2)利用水浴法加热,不但能使试管受热均匀,而且
物质的温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻
的温度,故应选择乙装置;(3)分析图像可知,在0
℃时,图线呈水平,此时的温度就是冰的熔点,熔
化经历的时间为10 min-4 min=6 min;(4)由图丙
可知,BC段为冰的熔化过程;冰在熔化过程中温度
不变,但要继续吸热;
(5)由图丙知,从 4 min~10 min过程中,温度保持 0
℃不变,即熔点为0 ℃,故该物质为晶体,则第8
min末时,物质处于熔化过程中,物质为固液共存
态;(6)AB段温度的变化量是4 ℃即Δt=4 ℃,故AB
段共吸收的热量为:Q=c冰mΔt=
2.1×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×4 ℃=840 J.
补 充 设 问
(1)实验时,应选用颗粒_____(选填“较大”或
“较小”)的冰块,原因是___________.
(2)实验过程中在试管的外壁有小水珠凝集,这
是由烧杯中的水蒸气______形成的.
(3)由图乙可以看出,冰在熔化前后,温度上升
快慢不相同,其原因是_____________________
___________________________,
较小
易均匀受热
液化
单位时间内吸收的热量
相同,而冰和水的比热容不同
补 充 设 问
如果用相同质量0 ℃的冰和0 ℃的水来冷却食物,
则___的效果比较好(选填“冰”或“水”).
(4)当试管中的冰完全熔化后,若持续加热,将
观察到烧杯中的水沸腾,这段时间内试管中的
水______(选填“能”或“不能”)沸腾,这是因
为________________________.
冰
不能
试管中的水不能继续吸热
命题点:
1. 实验测量工具(秒表、温度计)
2. 器材组装顺序(自下而上)
3. 烧杯上面纸板的作用(防止加热时水蒸发散热,造
成实验时间过长)
4. 温度计的使用和读数
5. 气泡的变化(水在沸腾前:少量气泡,下面的大上
面的小;沸腾后:大量的气泡,下面的小上面的大)
实验二 探究水沸腾时温度变化的特点
6. 撤去酒精灯,水中的气泡会慢慢消失,而不是马
上消失的原因(石棉网的温度较高,还可以向烧杯中
的水提供热量)
7. 缩短加热时间的方法(①用初温较高的水直接加热;
②水的质量尽可能少一些)
8. 水的沸点的判断(水温升高到一定程度后保持不变
的温度即为水的沸点)
9. 绘制温度—时间图像,并分析图像
10. 水沸腾过程中温度、内能变化特点(温度不变,
吸收热量,内能增大)
11. 沸点与大气压的关系(当地大气压小于一个标准
大气压时,水的沸点低于100 ℃)
实验总结:
水在沸腾过程中不断吸热,温度保持不变.
例 2 物理兴趣小组进行“探究水沸腾时温度变化
的特点”的实验.
例2题图
(1)需要安装的实验器材有: A.烧杯和水;B.酒精
灯;C.纸板和温度计;D.铁圈和石棉网.装置如图
甲所示,安装的顺序是(填写器材前的字母)
____________.
(2)烧杯加纸板盖的目的是_________.
B、D、A、C
减小散热
(3)甲、乙两同学用同样的实验装置,在相同的实验
环境下,分别用质量为m甲和m乙的水进行实验,根
据实验数据描绘的温度随时间的变化的图像如图乙
所示,分析图像可知,m甲___m乙,实验时的大气压
____(选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大
气压.
(4)实验时发现,水沸腾时出现大量的“白气”,
“白气”的形成是______现象(填一物态变化),需
要_____ (选填“吸热”或“放热”).
<
小于
液化
放热
【解析】(1)安装按照先下后上的原则,使酒精灯的
外焰与石棉网充分接触,故安装的顺序是B、D、A、
C;(2)为了缩短加热时间,可以采取加盖纸板,增
大火焰等措施,加纸板的目的是减少散热;(3)由公
式Q吸=cmΔt和图乙可知,甲加热3 min沸腾,乙加热
6 min沸腾,乙的加热时间长,故乙吸热多,比热容、
温度变化量相同,吸热多的,质量大,所以m甲<m乙;
液体的沸点与气压有关,沸点小于100 ℃,说明气压
小于一个标准大气压;(4)“白气”是液化现象,需
要放热.
补 充 设 问
(1)水在加热过程中某一时刻的温度如图所示,
此时水的温度为____℃.若实验时为了方便读数,
将温度计从水中拿出来,则会导致所测温度偏
___.
92
低
补充设问(1)题图 补充设问(2)题图
补 充 设 问
(2)实验中观察到如图a、b所示的两种情景,其中
水沸腾时的情景为___(选填“a”或“b”).
(3)水沸腾后,继续加热,温度计的示数____(选填
“变大”“不变”或“变小”).
(4)撤去酒精灯,水停止沸腾,将水倒入烧瓶中用
橡皮塞塞住烧瓶口,用注射器向外抽气,观察到
水又重新沸腾,说明水的沸点随气压的减小而
_____.
a
不变
降低
【解析】(1)由图可知,此温度计的示数由下到上
逐渐变大,故为“零上”;由于该温度计的分度
值为1 ℃,故该温度计的示数为92 ℃;(3)水沸腾
的特点就是在沸腾的时候虽然继续吸热,但是温
度保持不变,所以水沸腾后,继续加热,温度计
的示数保持不变;(4)据图可知,当从瓶中向外抽
气时,瓶内的气压减小,水的沸点随气压的减小
而降低,所以会导致水重新沸腾.