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1、专题04 物态变化（讲义）一、知识梳理一、温度1温度：温度是用来表示物体冷热程度的物理量。我们常说热的物体温度高，冷的物体温度低，如果两个物体冷热程度一样，它们的温度相同。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
2、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：3542；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
3、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。（1）晶体：熔化时有固定熔点的物质；非晶体：熔化时没有固定熔点
4、的物质。（2）晶体和非晶体的根本区别是：晶体有熔点（熔化时温度不变继续吸热），非晶体没有熔点（熔化时温度升高，继续吸热）。三、汽化和液化1.气化：物质从液态变为气态的过程叫汽化；汽化有两种形式，分别是沸腾和蒸发。(1)蒸发在任何温度下都可以发生，是指在液体表面发生的缓慢的汽化现象。蒸发的快慢与液体温度（温度越高蒸发越快-夏天洒在房间的水比冬天干的快；在太阳下晾晒衣服干的快等）、液体表面积的大小（表面积越大，蒸发越快-凉衣服时要把衣服撑开、把地下积水扫开等）和液体表面空气流动的快慢（空气流动越快，蒸发越快，如凉衣服要凉在通风处）有关。(2)沸腾：在一定温度下，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化
5、现象。1）沸点：液体沸腾时的温度叫沸点，不同液体的沸点一般不同；液体的沸点与压强有关，压强越大沸点越高（高压锅煮饭）。2）液体沸腾的条件：温度达到沸点，还要继续吸热。（3）沸腾和蒸发的区别与联系：第一、它们都是汽化现象，都吸收热量；第二、沸腾只在沸点时才进行，蒸发在任何温度下都能进行；第三、沸腾在液体内、外同时发生，蒸发只在液体表面进行；第四、沸腾比蒸发剧烈。（4）蒸发可致冷：夏天在房间洒水降温，人出汗降温，发烧时在皮肤上涂酒精降温。不同物体蒸发快慢不同。（5）汽化时能量的传递：汽化时要吸热。2.液化：物质从气态变为液态的过程叫液化。汽化和液化是互为可逆的过程。3.液化的方法：（1）降低温度；
6、（2）压缩体积（增大压强，提高沸点）如：氢的储存和运输、液化气。4.液化时能量的传递：物质液化时要放热。四、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。2.升华时能量的传递：物质升华时要吸热。如：干冰可用来冷藏物品（干冰是固态二氧化碳，升华成气态时，吸收大量的热）。3.常见升华现象： 加热碘，可以看到有紫红色的碘蒸气出现。 衣柜中防虫用的樟脑片，会慢慢变小，最后不见了。 冬天，湿衣服放在户外会结冰，但最后也会晾干（冰升华成水蒸气）。 白炽灯用久了，灯内的钨丝比新的细（钨丝升华成钨蒸气，体积减小）。 用干冰制舞台上的雾、用干冰制雨。4.凝华：物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。5.凝
7、华时能量的传递：物质凝华时要放热。6.常见凝华现象：霜和雪的形成（水蒸气遇冷凝华而成）；冬天看到树上的“雾凇”；冬天，外界温度极低，窗户内侧可看见“冰花”（室内水蒸气凝华）。二、重点与难点重点一：物态变化类型的判断判断物态变化的类型是本单元重点，也是常考热点，题干大都是生活中常见的现象，多了解这些现象有助于解答此类考题。熔化夏天从冰糕上滴落的水滴冰粒变成雨滴降落下来修柏油马路时，用大熔灶熔沥青冰放在太阳下，一会儿就变成了水将钢放在炼钢炉内，一会儿就变成了钢水春天来了，黄河解冻凝固纯水凝结，结成冰块钢水浇铸成车轮雪灾中电线杆结起了冰柱钢水烧铸成火车轮火山喷发(先熔化后凝固)滴水成冰汽化秋天，清晨
8、的雾在太阳出来后散去(蒸发)洒在地面上的水不见了(蒸发)擦在皮肤上的酒精马上干了(蒸发)烧开一壶水(沸腾)游泳上岸后身上感觉冷(蒸发)液化早晨，草木上的小水滴早晨的浓雾、露水用电热水器烧水，沸腾时不断有"白汽"冒出(先汽化后液化)洗热水澡后，卫生间的玻璃变得模糊不清，一会儿又变得清晰起来(先液化后汽化)夏天，从冰箱里拿出来的饮料罐"出汗"夏天，冰糕周围冒白气凝华冬天，玻璃窗内表面上形成的冰花(或窗花)屋顶的瓦上结了一层霜南方雪灾中见到的雾淞北方冬天的树挂灯泡(钨丝)发黑雪糕纸中发现的"白粉"升华高温加热碘，碘的体积变小衣箱中的樟脑丸渐
9、渐变小冬天，室外冰冻的衣服也会干寒冷的冬天，堆的雪人变小了灯丝(钨丝)变细干冰(固态二氧化碳)升华用来打造绝妙的舞台效果，也可用来人工降雨重点二：物态变化过程中的吸放热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、
10、蜂蜡、沥青、塑料、橡胶等。（2）晶体的熔化特点：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；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（
11、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
12、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:汽化(或蒸发)液化凝固熔化；汽化(或蒸发)凝华熔化；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&
13、quot;(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
14、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
15、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
16、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
17、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，
18、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
19、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
20、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
21、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
22、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
23、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”
24、）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。