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单元03 物态变化-2024年中考物理一轮单元复习学思讲测全攻略学案(人教版全国通用)
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课标要求
1.能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
2.了解液体温度计的工作原理。会用常见温度计测量温度。能说出生活环境中常见的温度值,尝试对环境温度问题发表自己的见解。
3.经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。
4.能运用物态变化知识,说明自然界中的水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有节约用水和保护。
自学考点
通过完成填空的自主学习方式深化对考点知识的理解
考点1.温度及其测量
1.温度
(1)定义:表示物体冷热程度。
(2)摄氏温度(℃):在标准大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃,沸水的温度规定为100℃。
2.温度计
(1)原理:根据液体的热胀冷缩性质制成的。
(2)使用方法:
①估:估计被侧物体的温度。
②选:据估测温度选择合适量程的温度计。
③看:看清温度计的量程和分度值。
④放:玻璃泡全部浸入被测液体,不要接触容器底或侧壁。
⑤读:待示数稳定后读取,读数时玻璃泡要留在液体中,视线与液柱上表面相平。
⑥记:正确记录测量的温度,不要漏掉单位。
考点2. 熔化和凝固
1.熔化:物体从固态变成液态叫熔化。物体熔化时需要吸热。
2.凝固:物体从液态变成固态叫凝固。物体凝固时需要放热。
3.晶体和非晶体的区别:
考点3. 汽化和液化
1.汽化。物体从液态变为气态的过程叫汽化。物体汽化需要吸热。
(1)汽化的方式:蒸发和沸腾。
(2)蒸发和沸腾的比较:
2.液化。 物质从气态变为液态的过程叫液化。气体液化后体积会大大地缩小,便于储存和运输。 液化的方法:降低温度、压缩体积或二者兼用。
总结:液体沸腾的温度叫沸点。通常不同的液体沸点不同。液体的沸点都随气压减小而降低,随气压增大而升高。液体沸腾时温度要达到沸点并且还要继续吸热。
考点4.升华和凝华
1.升华。物质从固态直接变成气态的过程叫升华。升华过程吸热。易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑丸、钨等。如用久的白炽灯灯丝变细,就是由于灯丝升华的缘故。
2.凝华。物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。凝华过程放热。自然界中的霜的形成,就是由于空气中的水蒸气凝华而成的。
思维方法
一、解决物态变化问题思维方法
对涉及物态变化的6个概念理解的情况下,解决物态变化问题思维方法和技巧按照以下步骤进行构思:
第一步,写出物态变化图(一般的问题只涉及两种物态,只画出部分);
第二步,画出前面是什么状态,后面是什么状态;
第三步,根据物态变化图说明是什么现象以及吸热、放热情况。
二、固体熔化时规律实验问题思路与方法
【实验装置】
注意:器材的作用
①实验测量仪器:温度计、停表分别用于测量温度和加热时间。
②搅拌器:通过搅拌使固体受热均匀。
③石棉网:使烧杯底部受热均匀使烧杯底部受热均匀。
【探究方法】
实验法,归纳法。
【探究过程】
1.安装实验装置顺序:自下而上安装好实验装置。
2.分别将碎冰和石蜡放入两支试管中,按照如图所示装置分别加热碎冰和石蜡,并用搅拌器不断不断搅拌。
3.观察温度计读数和石蜡的状态变化,并把数据记录在表格中。
4. 完成碎冰和石蜡熔化时,温度和时间关系的曲线。
【实验图像】
【实验结论】
1.冰(晶体)熔化过程中温度变化规律:
(1)温度保持不变;(2)继续吸收热量。
2.石蜡(非晶体)熔化时温度变化规律:
(1)温度不断升高;(2)继续吸收热量。
【注意事项】
1.实验器材组装顺序:自下而上。
2.选用较小固体颗粒:易均匀受热。
3.采用“水浴法”加热的好处:使固体均匀受热。
4.烧杯中水量:不宜过多避免加热时间过长,浸没试管中固体即可。
5.温度计插入的位置:不能接触到烧杯底部和侧壁。
6.烧杯中水沸腾之后继续加热,试管中的水不沸腾:烧杯中水沸腾后温度保持不变,试管内外水没有温度差,试管内的水不在吸热,故试管中的水不会继续吸热。
7.冰熔化的温度低于0℃:冰中含有杂质。
三、探究“水的沸腾"实验需要把握的问题
(1)安装装置时,应按照由下至上的顺序。
(2)甲乙两个小组同时做此实验,结果甲组队员发现所用时间比乙组长,请你提出改进意见。
(3)减少水的质量 b提升水的初温 c加盖子
(4)水沸腾前,烧杯内上升的气泡是由大变小的;水沸腾时,烧杯内上升的气泡由小变大,因为上升过程中,水对气泡压强变小。
(5)在水沸腾过程中,水持续吸热,但温度不变。内能增加(此处和晶体熔化过程相同)
(6)按图所示的装置给水加热至沸腾。实验记录的数据如表格所示。例如:
A.从表格中的数据可以看出水的沸点点是_100℃
B.若第6分钟末移去酒精灯,立即观察温度计的示数,将会看到温度计的示数不变。
(C.烧杯的纸盖上留有两个小孔,穿过温度计的那个孔作用:固定温度计。另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同,使水的沸点测量值更准确;若不留小孔对实验结果产生的影响是如果没有小孔,会使里面气压增大,测出的水的沸点偏高。
(7)如果实验过程中,温度计碰到容器底,会导致测量值偏大。
(8)石棉网的作用:时烧杯受热均匀。
(9)撤去酒精灯,水依然沸腾原因是:石棉网温度较高,水会继续吸热。
(10)沸点不是100℃的原因:1、当地大气压低于一标准大气压。2、杯口的盖封闭较严,导致气压大于一标准大气压。
考点例题讲析
考点1. 温度及其测量
【例题1】(2023甘肃金昌)如图所示,图甲中木条的长度为_____cm;图乙中温度计读数为____°C。
【答案】 2.65 29
【解析】由图甲可知,刻度尺的分度值为0.1cm,木条的左端与刻度尺的零刻度线对齐,木条的右端与2.65cm刻度线对齐,故木条的长度为2.65cm。
由图乙可知,温度计的分度值为1℃,故温度计读数为29℃。
【例题2】(2023重庆A)下列物理量最接近实际的是( )
A. 托起两个鸡蛋的力约为500N
B. 水分子的直径约为10m
C. 我国家庭电路的电压约为36V
D. 人的正常体温约为37℃
【答案】D
【解析】A.托起两个鸡蛋的力约为1N,故A不符合题意;
B.水分子的直径约为10-10m,故B不符合题意;
C.我国家庭电路的电压为220V,故C不符合题意;
D.正常情况下,人的体温约为37℃左右,人感到舒适的环境温度在25℃左右,故D符合题意。
故选D。
考点2.熔化和凝固
【例题3】(2023北京) 将某种金属制成的勺放入15℃的水中,金属勺没有熔化;将该金属勺放入45℃的水中,发现金属勺逐渐熔化。该金属的熔点可能是( )
A. 10℃B. 30℃C. 50℃D. 60℃
【答案】B
【解析】金属属于晶体,其温度达到熔点并且继续吸热时,金属就会熔化。根据题目表述此金属的熔点在15℃到45℃之间,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【例题4】(2023湖南岳阳)铸造青铜器时,工匠将铜料加热化为铜液注入模具,铜液冷却成形,青铜器铸造初步完成。下列说法正确的是( )
A. 铜料化为铜液需要放热B. 铜料化为铜液是熔化
C. 铜液冷却成形需要吸热D. 铜液冷却成形是凝华
【答案】B
【解析】AB.熔化是固态变成液态,铜料化为铜液是熔化现象,熔化过程需要吸热,故A错误,B正确;
CD.凝固是液态变成固态,铜液冷却成形是凝固现象,凝固过程需要放热,故CD错误。
故选B。
【例题5】为确保2022年北京冬奥会顺利举行,需要进行人工造雪。造雪机在工作时,不断将水吸入,并持续从前方喷出“白雾”,在“白雾”下方沉积成一层“白雪”,如图所示。造雪机在造雪过程中,水发生的最主要物态变化是( )
A.凝华B.凝固C.升华D.液化
【答案】B
【解析】物质由液态变成固态的过程叫做凝固现象,本题中的雪是由水造出来的,据此分析。
人工造雪机在造雪时,吸入大量的水而产生雪,因此这个“雪”是由“水”变化来的,是液态变为固态的过程,属于凝固现象。
【例题6】图甲是小丽同学探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。
(1)如图乙所示,温度计的示数为______℃ (不需要估读)。
(2)安装实验器材时,小丽应按照______ 的顺序进行(选填“从上到下”或“从下到上”)。
(3)她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知,冰是______ (选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)分析图丙可知,该物质在时刻的内能______ 时刻的内能;CD段加热时间是AB段加热时间的2倍,则冰的比热容______ 水的比热容(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(5)当试管中的冰全部熔化成水后,继续用酒精灯加热,试管中的水______ 沸腾(选填“能”或“不能”)。
【答案】(1)-4℃ (2)从下到上 (3)晶体 (4)小于 小于 (5)不能
【解析】(1)观察温度计刻度盘,从下到上示数变小,说明是零下,则从0刻度处向下数为4格,则读数为-4℃ ;
(2)组装实验仪器的原则:从下到上,从左到右的顺序,酒精灯加热时用外焰加热,要先放酒精灯,根据外焰的高度确定石棉网的高度;再放烧杯,确定试管的高度,最后放入温度计,温度计的玻璃泡不能碰到容器底或壁;
(3)由丙图可知,在t1-t2这段时间内,温度不变,具有一定的熔化温度,说明冰是晶体;
(4)t1-t2表示冰在熔化,熔化过程中,要持续吸热,内能增加,但是温度不变,所以t1时刻的内能小于t2时刻的内能;
质量相同的同种物质,处于不同状态时,升高相同的温度,加热时间越长,说明吸收的热量越多,比热容越大,所以冰的比热容小于水的比热容;
(5)烧杯中的水沸腾后,温度不再升高,试管中的水温能达到沸腾的温度,但不能继续吸热,所以不能沸腾。
考点3.汽化和液化
【例题7】(2023湖南衡阳)自然现象中蕴含着丰富的物理知识。下列现象中属于液化的是( )
A. 冰雪消融 B. 露珠形成 C. 滴水成冰 D. 雾凇结成
【答案】B
【解析】A.冰雪消融是由固态变成液态的过程,是熔化现象,不属于液化,故A不符合题意;
B.露珠的形成是空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠形成的,属于液化现象,故B符合题意;
C.滴水成冰是由液态变成固态的过程,是凝固现象,不属于液化现象,故C不符合题意;
D.雾凇是空气中的水蒸气直接变成固态的过程,是凝华现象,不属于液化现象,故D不符合题意。
故选B。
【例题8】(2023新疆)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,需要的实验器材除烧杯、水、酒精灯、铁架台、秒表外,还需要的测量仪器是_____;水沸腾后,继续给水加热,水的温度______(填“升高”或“不变”),气泡上升过程中,由于水不断_____(填“汽化”或“液化”),气泡内的水蒸气增多,同时气泡上升时压强减小,所以气泡在上升过程中体积逐渐变大。
【答案】 温度计 不变 汽化
【解析】在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中,还需要测量水温的测量工具——温度计。
由液体沸腾时的温度变化规律可知,水沸腾时,持续吸热,而水的温度保持沸点不变。
水沸腾的现象是:有大量气泡产生,气泡内是水蒸气,是水发生汽化现象形成的,且气泡在上升过程中受到水的压强变小,因此上升时体积逐渐变大,升至水面破裂,水蒸气散发到空气当中。
考点4.升华和凝华
【例题9】 如图所示的几种物态变化中,属于凝华现象的是( )
A. 烘干湿手 B. 哈出白气 C. 霜打枝头 D. 湖面结冰
【答案】 C
【解析】考点是凝华及凝华放热。 物体由气态变为固态的过程称为凝华,凝华放热,结合选项分析求解即可。
A.烘干湿手,水由液态变为气态,故是汽化,A不符合题意;
B.哈出的白气是液态的小水珠,是水蒸气液化形成的,B不符合题意;
C.霜水蒸气气态变为固态形成的,故是凝华现象,C符合题意;
D.湖面结冰是凝固现象,D不符合题意。
【例题10】(2023陕西)“二十四节气”是我国古代农耕文明伟大成就之一。古人通过观测天体运行,总结出一年中时令、气候、物候等变化的规律,体现了我国古代人民的智慧。诗句“一朝秋暮露成霜”,描述了“霜降”前后的气温变化。下列对诗句中所涉及的自然现象分析正确的是( )
A. 露和霜都是固体
B. 露是由霜熔化形成的
C. 霜是由露凝固形成的
D. 霜是由水蒸气凝华形成的
【答案】D
【解析】A.露是液体的小水珠,霜是固态的小冰晶,故A错误;
B.露是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水珠,故B错误;
CD.霜是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶,故C错误,D正确。故选D。
单元模拟检测
《物态变化》单元综合素养精准达标模拟检测试卷
(答题时间90分钟,试卷满分100分)
一、选择题(本大题有12道小题,每小题2分,共24分)
1. (2023广西)“滴水成冰”描述的是下列物态变化中的( )
A. 凝华B. 升华C. 熔化D. 凝固
【答案】D
【解析】“滴水成冰”意思是由于温度较低,下落的水滴放热变成了冰,从液态变成固态,这个过程叫凝固,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2. (2023黑龙江牡丹江)下列现象属于液化的是( )
A. 正在消融的冰花 B. 草叶上的露珠 C. 铁丝网上的霜 D. 洁白的雾凇
【答案】B
【解析】A.冰消融,冰由固态变成液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.露珠是空气中的水蒸气遇冷凝结而成的小水滴,属于液化现象,故B符合题意;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象,故C不符合题意;
D.雾凇是空气中的水蒸气直接凝华成冰晶,故D不符合题意。
故选B。
3. (2023湖北天门)大量中华诗词蕴含物理知识,下列说法正确的是( )
A. “可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓。”“露”是水蒸气液化形成的
B. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”是水凝固形成的
C. “云横秦岭家何在,雪拥蓝关马不前。”“雪”是水凝华形成的
D. “欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”“冰”是雪熔化形成的
【答案】A
【解析】A.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A正确;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故B错误;
C.雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C错误;
D.冰是液态的水凝固形成的固体,故D错误。
4. (2023辽宁本溪等)小明帮妈妈从冰箱中取出一块结满霜的冻肉,在肉上撒了一些盐,肉很快就“解冻”了,同时观察到盛肉的碗上出现了水珠,下列说法正确的是( )
A. 肉表面结霜是凝固现象B. 冻肉熔化需要吸收热量
C. 撒盐可以提高冰的熔点D. 水珠是水蒸气汽化形成的
【答案】B
【解析】A.物质由气态直接变为固态叫凝华。肉表面结的霜是水蒸气凝华形成的,故A错误;
B.物质由固态变为液态叫熔化,熔化吸热,所以冻肉熔化需要吸收热量,故B正确;
C.在肉上撒了一些盐,肉很快就“解冻”了,说明撒盐可以降低冰熔点,故C错误;
D.物质由气态变为液态叫液化。水珠是水蒸气液化形成的,故D错误。故选B。
5. (2023重庆A)如图所示,国画描绘的美景中蕴含了丰富的物态变化知识。以下分析正确的
是( )
A. 图甲,湖面上厚厚的冰层是升华形成的
B. 图乙,荷叶上晶莹的露珠是凝固形成的
C. 图丙,山林间的缕缕薄雾是液化形成的
D. 图丁,枝头上的奇景雾凇是熔化形成的
【答案】C
【解析】A.冰是水在低温下凝固形成的,故A错误;
B.露珠是水蒸气放热液化形成的,故B错误;
C.雾是小水珠,是水蒸气放热液化形成的,故C正确;
D.雾凇是水蒸气放热凝华形成的小冰晶,故D错误。故选C。
6.用温度计测量烧杯中水的温度,如图所示的几种做法中正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】A、温度计的玻璃泡接触了容器底部。此选项错误;B、温度计的玻璃泡接触了容器壁。此选项错误;C、温度计的玻璃泡与液体接触的太少。此选项错误;D、温度计的玻璃泡与液体充分接触。此选项正确。故选:D。
7.下列四个实例中,能够使蒸发加快的是( )
A.将水果放在低温冷藏柜中
B.将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中
C.给播种后的农田覆盖地膜
D.将新采摘的辣椒摊开晾晒在阳光下
【答案】D
【解析】影响蒸发快慢的因素有三个:液体的温度、液体的表面积和液体表面的空气流动情况;要想加快蒸发,可以提高液体的温度、增大液体的表面积同时加快液体表面的空气流动情况。
A.将水果放在低温冷藏柜中,降低了温度,减慢了蒸发,故A不合题意;
B.把新鲜的苹果装入塑料袋,是控制了蒸发面积,减慢了液面上方的空气流动,故减慢了蒸发,故B不合题意;
C.用地膜覆盖农田,是控制了蒸发面积,减慢了液面上方的空气流动,故减慢了蒸发,故C不合题意;
D.将新采摘的辣椒摊开晾晒在阳光下,是通过增大表面积、提高温度来加快蒸发的,故D符合题意。
【点评】液体蒸发的快慢是经常考查到的一个知识点,有时还以实验题的形式考查。如:探究液体蒸发的快慢与哪些因素有关,在此实验中同时也考查到了控制变量法的使用。
8. 以下描述中“变多”、“变少”的过程,吸热的是( )
① 金属盘下水滴变多 ② 烧杯中冰变少③ 推动活塞液态乙醚变多 ④ 碘锤中碘颗粒变少
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④
【答案】D
【解析】金属盘中水滴变多是液化现象,液化放热,故①不符合题意;烧杯中的冰变少是熔化现象,熔化吸热,故②符合题意;推动活塞液态乙醚变多是液化现象,液化放热,故③不符合题意;碘锤中的碘颗粒变少是升华现象,升华吸热,故④符合题意。
9.在“探究蜡烛的熔化特点”和“观察碘锤中的物态变化”两个活动中,采用水浴法加热的主要目的是( )
A. 都是为了受热均匀
B. 都是为了控制温度
C. 前者是为了受热均匀,后者是为了控制温度
D. 前者是为了控制温度,后者是为了受热均匀
【答案】C
【解析】探究蜡烛的熔化特点实验中,采用水浴法加热是为了受热均匀,使用水浴法对碘锤加热目的是使碘的温度不高于其熔点,故C符合题意,ABD不符合题意。
10. “寒露”和“霜降”是我国二十四节气中的两个节气,下列关于露和霜的形成说法正确的是( )
A. 露是空气中的水蒸气凝固形成的
B. 露是空气中的水蒸气熔化形成的
C. 霜是空气中的水蒸气凝华形成的
D. 霜是空气中的水蒸气升华形成的
【答案】C
【解析】AB. 露是空气中的水蒸气液化形成的,故AB错误;
CD.箱是空气中的水蒸气凝华形成的,故C正确,故D错误。
11.(2023山东滨州)如图所示是某小组“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置及根据实验数据绘制的图象,下列分析正确的是( )
A. 水不断冒出“白气”是沸腾现象
B. 水沸腾时,水中上升的气泡由大变小
C. 水沸腾时温度不变,不需要吸热
D. 该实验地点的气压低于1标准大气压
【答案】D
【解析】A.杯口不断地冒出大量“白气”,这是由于水蒸气遇冷后液化成的小水滴,故A错误;
B.液体的沸腾是内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象,沸腾时不断有水汽化为水蒸气进入气泡内,使气泡在上升的过程中体积逐渐增大,最后破裂,故B错误;
C.水在加热过程中,吸收热量,温度升高;沸腾时,吸收热量,温度不变,故C错误;
D.由表格数据知,水在4min开始沸腾,沸腾时水不断吸收热量,水保持98℃不变,这个不变的温度是水的沸点,所以此时水的沸点是98℃,该实验地点的气压低于1标准大气压,故D正确。
故选D。
12.对甲、乙两种物资同时持续加热,其温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是 80℃
B.乙物质的熔点一定是 60℃
C.甲物质在 4-6min 内一定持续吸收热量
D.乙物质在 6-10min 内一定是固液共存态
【答案】C
【解析】A、B、D选项中甲乙两种物质不能确定本身状态,不知道是沸点还是熔点,是错误的;由图知甲物质在 4-6min 内温度升高,内能增加,是持续吸收热量的结果,选项C是正确的。故本题正确选项是C。
二、填空题(本大题有10小题,每空1分,共24分)
1.(2023北京) 小强在小瓶里装满带颜色的水,在橡皮塞上插进一根细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口,这就做了一个简易温度计,如图甲所示。小强将简易温度计分别放入温度不同的水中,观察到细管中液面的位置如图乙、丙所示,则图________所反映的是放入温度较低的水中的情况。
【答案】丙
【解析】小强自制的简易温度计是利用小瓶内水的热胀冷缩的规律工作的。当将此温度计放入温度较低的水中时,小瓶中的水因受冷而收缩,细管中的水柱下降,则细管中的液面比甲低,故图丙是放入温度较低的水中的情况。
2.(2023广东省)如题图所示,小明在某次观察晶体升华现象时,用酒精灯加热装有某晶体颗粒的锥形瓶,发现锥形瓶内出现有色气体玻璃板瓶内底部还出现少量液体。气体形成的过程需要_______(选填“吸热”或“放热”);该晶体熔化的原因是___________。
【答案】 吸热 晶体的升华点和熔点很接近
【解析】由于用酒精灯加热晶体颗粒,说明气体形成的过程需要吸热。
玻璃板瓶内底部还出现少量液体,该晶体熔化的原因是酒精灯火焰的温度高于晶体的熔点。
3. (2023重庆A)小帅在探究水沸腾前后温度变化特点的实验中,安装烧杯和温度计时应先确定两者中__________的位置;实验过程中,某时刻温度计的示数如图甲所示为______℃;图乙是水的温度随时间变化的关系图象,分析图象可知:水在沸腾过程中温度__________。
【答案】 烧杯 94 不变
【解析】物理实验器材的组装过程中,若为竖直方向的实验装置,需要从下往上逐步组装,因此应先确定烧杯。
图甲中温度计的分度值为1℃,因此读数为94℃。
由图乙图像分析可知,水在沸腾过程中,吸收热量,温度不变。
4.(2023广西) 在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,水中产生大量气泡,温度计示数保持不变,如图所示,说明水沸腾时,温度______,沸点是______℃。
【答案】 不变 99
【解析】由图可知,水中产生大量气泡,气泡越往上越大,说明水正在沸腾,温度计示数保持不变,说明水沸腾过程中吸热但温度保持不变。
由图可知,温度计的分度值为1℃,温度计读数为99℃,即水的沸点是99℃。
5. 把一些冰块放在杯中,过一段时间后,冰变成了水,这是_____现象(填物态变化名称),需要_____热量.杯外壁出现一层水珠,这是_________现象(填物态变化名称).
【答案】 熔化 吸收 液化
【解析】六种物态变化中,熔化、汽化、升华是吸热的.凝固、液化、凝华是放热的.
冰化成水,是液态变成固态,属于熔化现象,物体熔化是吸热的.杯外壁出现一层水珠是空气遇冷凝结成的,这是气态变成液态,属于液化现象.
6. 水的物态变化使自然界有了云、雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观。霜的形成是 现象(填物态变化的名称),这过程中要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】凝华;放出
【解析】本题考查的是生活中的物态变化凝华现象。分析物态变化现象时,主要看物体由什
么状态变为了什么状态,从而根据物态变化的知识来判断。物质由气态变成固态的过程叫做
凝华,凝华放热。自然界中霜,是因为水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶,凝华是一个放热过程。
7.某市出现了首例“H7N9”病例之后,引起了市政府的高度重视,要求各地学校每天对学生进行晨检、晚检,并报告检查情况,其中就用到了体温计。如图所示是人们常用的体温计,这种体温计是根据液体的 规律制成的,它的量程是 ℃,它的最小刻度为 ℃.图中体温计的读数是 ℃。
【答案】热胀冷缩;35~42;0.1;37.8。
【解析】(1)体温计属于液体温度计,是根据液体的热胀冷缩性质制成的;(2)体温计的量程为35℃~42℃,一个大格表示1℃,里面有10个小格,因此它的分度值为0.1℃;体温计的读数:37℃+0.8℃=37.8℃。
8. 新冠疫情期间重庆一中同学们通过网络在家学习,田田正学习探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验。实验时将装有海波的试管放入盛有水的烧杯中加热,如图甲,某时刻温度计的示数如图乙所示,读取示数时正确的读数方法是_______ (选填“A”、“B”或“C”)。图丙是根据实验数据绘制的图像,由图可知加热到第15min时物质处于______态(选填“固”、“液”或“固液共存”)。
【答案】B 固液共存
【解析】温度计读数时,视线应和管内液面相平(平视),B的方法是正确的。由丙图可知,第15min海波正处于熔化过程中,所以它此时的状态为“固液共存”。
9.将内部盛有少量碘颗粒的密闭玻璃容器放置在电吹风机的出风口处,如图所示。用电吹风机向玻璃容器吹 (选填“冷”或“热”)风,不久可观察到容器内固态碘减少且出现紫色的碘蒸气,此物态变化过程需要 热量;撤去电吹风机,过一会儿还可以观察到容器侧壁上附有少量细小的碘晶体,这是 现象。
【答案】热;吸收;凝华。
【解析】用电吹风机向玻璃容器吹热风固态碘吸收热量,直接变成紫色的碘蒸气,是升华现象;碘蒸气上升时,撤去电吹风机,热的碘蒸气遇到冷的容器侧壁直接变成固态碘晶体,是凝华现象。
10. 北京冬奥会赛道上的雪是利用造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴,当小水滴遇到寒冷的外部空气 _______成小冰晶。自然降雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而_______成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来变成雪花飘落大地。(填写物态变化名称)
【答案】 凝固 凝华
【解析】由液态变为固态的过程叫凝固,人工造雪是液体变成固体,是凝固现象。
物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,自然降雪是水蒸气直接变成固体,是凝华现象。
三、分析简答题(共13分)
1. (5分)炎热的夏天,小明从冰箱中拿出冰棒,发现冰棒“冒”“白气”,如图所示,冰棒“冒”出的“白气”是向上飘还是向下落?为什么?
【答案】见解析。
【解析】冰棒“冒”出的“白气”,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,小水滴的密度大于空气的密
度,故“白气”会向下落。
2. (8分)夏天,烈日炎炎的中午,小聪去露天游泳池游泳。赤脚站在池边的水泥台上感觉烫脚,而进入水中却感觉水是凉爽的。上岸后,风一吹,感觉有些凉。请你解释:
(1)为什么小聪感觉水泥台是烫脚的,而水是凉爽的?
(2)为什么小聪上岸后,风一吹感觉有些凉?
【答案】(1)水的比热容比水泥的比热容大,在同样受热的条件下,水的温度变化比水泥的温度变化小,所以感觉水泥台烫脚而水是凉爽的。(2)风一吹,加快了皮肤的水分蒸发,蒸发吸热,所以感到有些凉。
【解析】(1)要知道比热容的物理意义,根据物体质量一定,吸热一定的情况下,温度变化与该物体比热容成反比。(2)要知道影响蒸发快慢的因素和蒸发制冷。
四、实验探究题(本大题有4道小题,共计25分)
1.(7分)在“温度计测水的温度”实验中:
(1)实验室常用的温度计是根据测温液体_________的规律制成的。
(2)使用温度计之前,应观察它的_______和________。
(3)请指出如图甲所示的操作错误之处:①________;②___________。
(4)第一小组同学在测量温水的温度时,温度计示数如图乙,应记为_______℃。
(5)第二小组同学在测量温水的温度后,又用温度计测量了从冰箱中取出的冰的温度,温度计示数如图丙,应记为_______℃。
【答案】(1)热胀冷缩;(2)量程; 分度值; (3)①视线未与液柱相平;②温度计的玻璃泡碰到了容器底;(4)16;(5)﹣9。
【解析】(1)实验室常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。
(2)使用温度计之前,应观察它的量程、最小刻度值和零刻度线位置。
(3)由图知,温度计的玻璃泡接触了容器的底部,这样测量结果会出现较大偏差;温度计读数时,视线应与液柱上表面相平,甲图中俯视,会造成读数偏大;
(4)由图乙可知:温度计上10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃;液柱最高处在0℃以上,所以显示的温度为16℃;
(5)由图乙可知:温度计上10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃;液柱最高处在0℃以下,所以显示的温度低于0℃,为﹣9℃。
2. (7分)(2023陕西)如图-1,是一个探究酒精蒸发快慢与什么因素有关的实验方案示意图,具体实验步骤略。
(1)小华对图-1(b)的实验设计提出质疑:酒精灯外焰温度高于500℃,酒精沸点约为78℃,实验时,玻璃片上的酒精在蒸发的同时,还可能发生______现象,影响对实验的观测;
(2)小华做出如图-2的改进,用热水改变酒精的温度。在保温杯内加满70℃的热水,用薄片盖在保温杯上且与水面充分接触,将0.1mL酒精滴在薄片上,记录酒精完全蒸发所用的时间。保持其他条件相同,换用70℃以下不同温度的热水多次实验。为了让酒精温度快速达到相对应的水温,他可选择_____(选填“塑料”或“铝”)薄片进行实验,理由是________;
(3)小华根据“在气候湿润的地方,或阴雨天气的时候,空气湿度大,湿衣服不容易晾干”的生活经验,提出猜想:液体蒸发快慢还可能与空气湿度有关。他设计并进行了如下实验:
①在密闭的房间内,用智能加湿器调节房间内的空气湿度到一定数值;
②用10g水将1张全棉柔巾全部浸湿,然后完全展开,用细绳和吸管将其悬挂在电子秤下端,如图-3所示,记录此时电子秤示数;1小时后,再次记录电子秤示数;
③改变房间内的空气湿度,换用规格相同的全棉柔巾,重复以上步骤,多次实验并记录数据,如表1所示。(实验过程中,房间内温度及空气流动变化忽略不计。)
表1
表2
分析表1中的数据,当空气湿度为60%时,1小时内,蒸发了的水的质量为______g;由实验数据可得出结论:当水温、水的表面积和水面上方空气流动情况等条件均相同时,空气湿度越______,水蒸发得越快;
(4)请你参考表2中的数据信息(在标准大气压下),结合所学知识和生活经验,提出一个新猜想,并简单陈述事实依据。
猜想:液体蒸发快慢还可能与液体的___________有关,事实依据:________________。
【答案】 (1)沸腾 (2)铝 铝的导热性能比塑料好 (3)4.3 低 (4)沸点 酒精的密度比水小,其他条件相同时,酒精和水滴在桌面上,酒精比水干的更快
【解析】(1)酒精沸点约为78℃,而酒精灯外焰温度高于500℃,因此玻璃片上的酒精在蒸发的同时,还可能沸腾,影响实验现象的观测。
(2)因为铝的导热性能比塑料好,因此,为了使酒精温度快速达到相对应的水温,应当选择铝薄片进行实验。
(3)由表1中的数据可知,当空气湿度为60%时,1小时内,蒸发了的水的质量为
由实验数据可知,当水温、水的表面积和水面上方空气流动情况等条件均相同时,1h后,空气湿度越小,棉柔巾的质量越小,即蒸发的水的质量越多,水蒸发的越快。
(6)猜想:液体蒸发快慢还可能与液体的密度有关。由表格2可知,酒精的密度比水小,其他条件相同时,酒精和水滴在桌面上,酒精比水干的更快。
3.(6分) (2023山西)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,小兰和小伟用相同的实验装置(如图甲所示)进行了实验。
(1)图甲装置中给烧杯加盖的目的是________(答案合理即可)。
(2)观察气泡可判断图甲中水处于________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态。
(3)小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图乙中A、B所示。由图像可知,小兰和小伟所用水的质量大小关系是________。
【答案】(1)减少热量散失,缩短水加热到沸腾的时间 (2)沸腾时 (3)>(或大于)
【解析】(1)烧杯加盖可以减少热量的散失,缩短实验时间。
(2)沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,故沸腾时气泡在上升的过程中有更多的水蒸气补充,所以气泡越来越大,所以图甲中的水处于沸腾时。
(3)因为装置相同,所以相同时间内水吸收的热量相同,由图像可知,A的初温比B的大,但加热相同时间后同时沸腾,即A升温比B慢,说明A的质量大于B的质量。
4. (5分) (2023湖北荆州)用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
(1)组装器材时,应先固定______(选填“A”、“B”或“C”);
(2)下列措施不能使物质受热均匀的是______;
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
(3)加热到某一时刻温度计示数如图乙所示,其温度为______℃;
(4)根据实验数据绘出该物质的温度—时间图像如图丙所示,该物质是______(选填“晶体”或“非晶体”);
(5)另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是______。(写出一种即可)
【答案】 (1) C (2) C (3)38 (4) 晶体 (5)物质受热不均匀,导致温度测量不准确
【解析】(1)实验中为了让酒精灯用外焰加热,温度计的玻璃泡浸没在被测液体中,且温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁,所以组装器材时,要从下到上组装,则应先固定C。
(2)A.加热过程中不断搅拌,可以使被加热液体受热均匀,故A不符合题意;
B.通过水给试管加热,采用水浴加热,可以使试管受热均匀,故B不符合题意;
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中,使得测量的温度准确,不能使物质受热均匀,故C符合题意。
故选C。
(3)由图乙得,温度计的分度值为1℃,其温度为38℃。
(4)由图丙可知,BC段物质吸收热量,温度保持不变,即该物质有固定的熔化温度,即该物质由固定的熔点,故该物质是晶体。
(5)另一小组同学用相同物质进行实验,该物质是晶体,熔化过程中,温度保持不变,而实验时绘制出的温度—时间图像中没有出现明显的水平段,原因可能是物质受热不均匀,导致温度测量不准确。
五、综合素质题(14分)
1.(4分)阅读短文,然后回答文后问题
手工制茶,指尖上的传承
中国是茶的故乡,中国的茶文化源远流长.在长沙以北有一条贯穿了9个乡镇的“百里茶廊”,2017年清明节,小天在几位“世界非物质文化遗产”传人的带领下,到“百里茶廊”的某茶厂体验手工制茶,小天把手工制茶的部分工序记录如下:
萎凋:将采摘回来的茶叶摊晾于无直射阳光的通风干燥处,鲜叶水分降到65%左右.
杀青:将萎凋以后的茶叶放入电炒锅内,把电炒锅调至高温档,用收快速翻炒,去除青叶味,蒸发一部分水分.
摇青:把茶叶置于摇青器具中,通过摇动,茶叶与茶叶摩擦,造成叶细胞损伤,促进茶叶氧化,诱发香气,形成茶所特有的清香.
揉捻:手工揉捻,让茶叶细胞壁破碎,并揉成卷曲的样子,使其成线成条,从而使茶汁在冲泡时易溶于茶汤,提高浸出率.
烘焙:使揉捻成条的茶叶放入电炒锅内用手翻炒,蒸发叶内多余水分,定型、产香.
复焙:打开电炒锅的低温档用手慢速翻炒,再次蒸发茶叶内多余的水分.
(1)平整的茶叶被揉捻卷曲成线说明了力可以改变物体的 ;
(2)在制茶的过程中可以闻到茶叶的清香,说明分子在做 运动;
(3)从文中找出加快茶叶水分蒸发的工序,并指出其加快蒸发的方法.
工序: ;
加快蒸发的方法: .
【答案】(1)形状;(2)无规则;(3)萎凋、杀青、烘焙、复焙;提高液体的温度,增大液体的表面积,加快液体上方的空气流动速度.
【解析】(1)平整的茶叶被揉捻卷曲成线说明了力可以改变物体的形状;
(2)在制茶的过程中可以闻到茶叶的清香,是扩散现象,说明组成物质的分子在不停地左无规则运动;
(3)加快茶叶水分蒸发的工序有:
①萎凋:将采摘回来的茶叶摊晾于无直射阳光的通风干燥处,鲜叶水分降到65%左右,此过程通过提高液体的温度,增大液体的表面积,加快液体上方的空气流动速度来加快蒸发;
②杀青:将萎凋以后的茶叶放入电炒锅内,把电炒锅调至高温档,用收快速翻炒,去除青叶味,蒸发一部分水分,此过程通过提高液体的温度来加快蒸发;
③烘焙:使揉捻成条的茶叶放入电炒锅内用手翻炒,蒸发叶内多余水分,定型、产香,此过程通过提高液体的温度来加快蒸发;
④复焙:打开电炒锅的低温档用手慢速翻炒,再次蒸发茶叶内多余的水分,此过程通过提高液体的温度来加快蒸发;
2.(4分)某同学在探究物态变化的实验中,密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒,将玻璃泡浸在开水里如图甲,观察到玻璃泡内固态碘逐渐消失,变成紫色的碘蒸气并充满玻璃泡。
(1)此过程固态碘发生的物态变化是 (填物态变化名称)。
(2)在上述实验中,同学猜想:固态碘是先变成液体,再变成气体,因为速度太快,液态碘出现的时间太短,因而没有观察到,为验证猜想,他查询了一些小资料:碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4℃,水的沸点是100℃.请你根据上述小资料分析说明该同学的猜想为什么是错误的: 。
(3)为了进一步探究此类现象,老师在烧杯中放入适量的温水,然后放入一小块干冰(固态二氧化碳)如图乙,此时观察到水中有大量气泡产生,同时水面有大量白雾,内部气泡是 (选填“水蒸气”、“二氧化碳”或“空气”);“白雾”产生原因是 。
【答案】(1)升华;(2)水沸腾时温度保持100摄氏度,该温度达不到碘的熔点、沸点。(3)二氧化碳;液化。
【解析】(1)碘锤中固态碘逐渐消失,紫色的碘蒸气充满碘锤,此过程固态碘发生的物态变化是升华现象;(2)碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4℃,水的沸点是100℃,因为水沸腾时温度保持100摄氏度,该温度达不到碘的熔点、沸点;故固态的碘不会发生熔化和汽化。(3)在烧杯中放入适量的温水,然后放入一小块干冰(固态二氧化碳),此时观察到水中有大量气泡产生,气泡是固态的干冰升华形成的气态二氧化碳;同时水面有大量白雾,白雾是水蒸气液化形成的小水珠。
3.(6分)阅读短文,回答问题:
雪的形成
雪是从云中降落到地面的雪花形态的固体水,它由大量白色不透明的冰晶和其聚合物(雪团)组成。在水蒸气弥漫的云层里,雪最先以肉眼看不到的一颗微尘粒子形状存在,叫做晶核,通常会在低于零下10℃的环境下形成,晶核周围的水蒸气分子在冷空气作用下,围着晶核开始凝华,使晶核逐渐变大,成为雪晶。当雪晶增大到能够克服浮力时,便落到地面,这就是雪花。水蒸气的多少和温度的高低造成了雪花多少、大小和形状的差异。
降雪要满足三个气象条件:一是云层中含有较冷的晶核;二是要有充足的水汽;三是云层下面气温低于0℃,接近地面的气温一般不能低于4℃.当靠近地面的空气在0℃以上,但是这层空气不厚,温度也不很高,会使雪花没有来得及完全融化就落到了地面。这叫做降“湿雪”,或“雨雪并降”。这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
受强冷空气影响,1月4日盐城迎来了2018年首场降雪。为了应对大雪对交通的影响,交警和路政部门提前布局,第一时间向路面撒盐除雪,并出动铲雪车进行铲雪作业。
(1)晶核周围的水蒸气围绕晶核 (填物态变化名称)使晶核长大成雪晶,该过程中水蒸气需要 (吸热/放热)。
(2)下列不属于雪的形成条件的是 。
A.云层中气温较低
B.云层水气充足
C.云层中有较冷的晶核
D.云层下气温较高
(3)向路面撒盐除雪的原理是盐水的凝固点比水的凝固点 (高/低)。
(4)收集一定量的干净雪置于室温下,观察雪的熔化现象,测量并作出雪熔化时温度随时间变化的图象,能反映雪熔化规律的图象是 。
(5)1月4日凌晨我市大部分地区下的是雨夹雪,形成这一现象的原因是: 。
【答案】(1)凝华;放热;(2)D;(3)低;(4)乙;(5)靠近地面的空气温度高于0℃。
【解析】(1)晶核周围的水蒸气围绕晶核凝华使晶核长大成雪晶,该过程中水蒸气需要放热;
(2)雪的形成是空气中的水蒸气遇冷凝华放热形成的,根据阅读材料可知,云层下气温较高不属于雪的形成条件,故选D;
(3)由于盐水的凝固点低于水的凝固点,且同种晶体的熔点和凝固点相同,所以,向路面撒盐可以让雪在低温下熔化以达到除雪的目的;
(4)雪是晶体,其熔点是0℃,晶体熔化时吸热但温度不变,故雪在零摄氏度时,吸收热量而熔化但温度不变,当雪全部熔化成水以后,温度升高到室温后,水的温度不变,故选乙;
(5)根据阅读材料可知,空中形成的雪花靠近地面时空气在0℃以上,部分雪熔化,没有来得及完全融化就落到了地面,这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
中考加油站
每个困难一定有解决的办法
开尔文的思想很丰富,数学能力很强,在物理学的各个方面都开辟了许多新的道路。他在当时科学界享有极高的名望,受到英国本国和欧美各国科学家的推崇。他在1904年出版的《巴尔的摩讲演集》的序言上关于如何对待困难有这几句话:“我们都感到,对困难必须正视,不能回避;应当把它放在心里,希望能够解决它。无论如何,每个困难一定有解决的办法,虽然我们可能一生也可能没找到。”开尔文终生不懈地致力于科学事业,他不怕失败,永远保持着乐观的战斗精神。1896年,在纪念他在格拉斯哥大学任教50年的会上,他说过:“我在过去55年里所极力追求的科学进展,可以用‘失败’这个词来标志。我现在不比50年以前当我开始担任教授时知道更多关于电和磁的力,或者关于以太、电与有重量的物体之间的关系,或者关于化学亲合的性质。在失败中必有一些悲伤;但是追求科学本身,所付出的必要努力,带来了很多愉快的争论,这就使科学家避免了苦闷,而且或许还会使他在日常工作中相当快乐。”开尔文的这段话,可以说是对自己的科学生涯的总结。
晶 体
非 晶 体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量,温度不变,物质
处于固、液共存状态。
吸收热量,温度升高,物质先变稀,
最后成为液体。
熔化条件
温度达到熔点,继续吸热。
吸收热量
凝固条件
温度达到凝固点,继续放热。
放出热量
熔化图像
凝固图像
举 例
海波、水晶、食盐、各种金属
沥青、玻璃、松香、石蜡
异同点
蒸 发
沸 腾
不同点
只在液体表面进行
在液体表面和内部同时进行
任何温度下都可以进行
必须达到沸点且继续吸热
缓慢的汽化现象
剧烈的汽化现象
温度降低
温度保持不变
相同点
1.都是汽化现象。2.都使液体变为气体。3.都要吸收热量。
空气湿度
40%
45%
50%
60%
70%
11.8
11.8
11.8
11.8
11.8
6.4
6.6
6.9
7.5
7.8
物质
密度
沸点
比热容
水
100
酒精
约78
食用油
约250
约
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