第3讲物态变化.doc

第3讲 物态变化
单元复习目的
1．理解温度的概念。了解生活环境中常见的温度。会用温度计测量温度。
2．掌握物态变化规律及特点，会画熔化、凝固、沸腾图象及其意义。
3．掌握熔化、凝固、蒸发、沸腾、液化、升华、凝华现象及它们的吸、放热问题。
4．掌握影响蒸发快慢的因素的应用。
5．知道生活中的升华和凝华现象。
6．尝试将生活和自然界中的一些现象与物态变化联系起来，并能解释。
7．引导学生自主学习，培养学生开放、探究，创新能力，学生自己摄取知识，加强关注社会生活的意识。
重点难点：
1．梳理知识结构，形成知识框架
2．解答疑难问题
复习内容
通过本章的教学，应使学生知道物质三态变化的各种热现象，知道在各种物态变化过程中吸热或放热的情况，并能用来解释简单的生活、生产中或自然界中的现象。
各种热现象中，晶体的熔化、熔点，液体的沸腾、沸点，蒸发、影响蒸发快慢的因素等讲授知识的重点。
 作为预备性知识，本章开头讲的是温度、温度计。讲授时，液体温度计是重点。
复习流程
一、复习引入
二、考点知识梳理
三、重点难点扫描
（一）温度和温度计
1.温度表示物体的 ，单位是 。
2.关于摄氏温度的规定：把 的温度规定为0℃，把一个标准大气压下 的温度规定为100℃。
3.生活中常见的温度：正常人的体温是 ，人感觉舒适的温度是 。
点拨：要熟悉我们生活中的一些温度值，这是中考的一个热点。
4.常用液体温度计是根据 规律制成的。还有固体温度计如指针式寒暑表是根据 __ 规律制成的，气体温度计如伽利略温度计是根据 ____ 规律制成的。
5.三种常见温度计：（课件演示）

常见量程
分度值
原理
所用液体
特殊构造
注意事项
实验室温度计
-21℃～110℃
1℃
液体热胀冷缩
水银或煤油

使用时不能甩（其他见下）
寒暑表
－30℃～50℃
1℃
酒精

体温计
35℃～42℃
0.1℃
水银
玻璃泡上方有缩口
① 使用之前用力甩；② 可离开人体读数
6.温度计的使用：
常用温度计的使用方法：使用前：观察它的量程，判断是否适合待测物体的温度；并认清温度计的分度值，以便准确读数。使用时：温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；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。（如果不相平，则会出现什么情况？）
练习：⑴温度计的玻璃泡要做大目的是：温度变化相同时，体积变化大，上面的玻璃管做细的目的是：液体体积变化相同时液柱变化大，两项措施的共同目的是：读数准确。
⑵（课件演示）测量液体温度时，下面的哪些做法是正确的？错误的做法错在哪里？讨论一下，使用温度计时还可能发生什么错误？
（二）熔化和凝固
1.熔化现象：①春天“冰雪消融” ②炼钢炉中将铁化成“铁水”；
凝固现象：①水结成冰 ②“铜水”浇入模子铸成铜件。
2.固体分晶体和非晶体两类，前者如： ；后者如： 。
晶体有固定的熔化温度和凝固温度，叫做 和 ，而非晶体没有。同种晶体的熔点和凝固点 。晶体和非晶体的区别：是否有确定的熔点。
3.物质熔化和凝固时的温度变化曲线：O
温度度
时间
O
温度
时间
O
温度
时间
O
温度
时间
甲 晶体
丙 晶体
乙 非晶体
丁 非晶体
物质熔化的温度变化曲线
物质凝固的温度变化曲线
A
B
C
D
E
F
G
H

对甲图像的分析：AB段——吸热、温度升高，物质状态为固态；BC段（熔化过程）——吸热、温度不变，物质状态为固液共存。CD段——吸热、温度升高，物质状态为液态。
对丙图像的分析：EF段——放热、温度降低，物质状态为液态；FG段（凝固过程）——放热、温度不变，物质状态为固液共存。GH段——放热、温度降低，物质状态为固态。
4.有关晶体熔点和凝固点的知识：
⑴萘的熔点为80.5℃。当温度为79℃时，萘为固态。当温度为81℃时，萘为液态。当温度为80.5℃时，萘是固态、液态或固、液共存状态都有可能。
⑵下过雪后，为了加快雪熔化，常用洒水车在路上洒盐水。（降低雪的熔点）
⑶在北方，冬天温度常低于-39℃，因此测气温采用酒精温度计而不用水银温度计。(水银凝固点是-39℃，在北方冬天气温常低于-39℃，此时水银已凝固； 而酒精的凝固点是-117℃，此时保持液态，所以用酒精温度计)
5.熔化规律：
①晶体在熔化过程中，要不断地吸热，但温度保持在熔点不变。
②非晶体在熔化过程中，要不断地吸热，且温度不断上升。
6.凝固规律：
①晶体在凝固过程中，要不断地放热，但温度保持在凝固点不变。
②非晶体在凝固过程中，要不断地放热，且温度不断下降。
7.晶体熔化必要条件：温度达到熔点、不断吸热。
8.晶体凝固必要条件：温度达到凝固点、不断放热。
9.熔化吸热的应用：
①夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊。（冰熔化吸热，冷空气下沉）
②化雪的天气有时比下雪时还冷。（雪熔化吸热）
③鲜鱼保鲜，用0℃的冰比0℃的水效果好。（冰熔化吸热）
④“温室效应”使极地冰川吸热熔化，引起海平面上升。
10.凝固放热：
①北方冬天的菜窖里，通常要放几桶水。（利用水凝固时放热，防止菜冻坏）
②炼钢厂，“钢水”冷却变成钢，车间人员很易中暑。（钢水凝固放出大量热）
（三）汽化和液化
1.蒸发和沸腾的区别：

发生位置
发生温度
发生程度
蒸发

沸腾

2.沸腾时的现象：水沸腾时产生大量的 ， ， ，到水面 ，里面的 散发到空气中。
3.沸腾时的图像：
4.沸腾时的规律：液体在沸腾时，要不断地吸热，但温度保持在沸点不变。
5.液体沸腾必要条件：温度达到沸点、不断吸热。
6.有关沸点知识：
⑴液态氧的沸点是－183℃，固态氧的熔点是－218℃。－182℃时，氧为气态。
－184℃时，氧为液态。－219℃时，氧为固态。－183℃氧是液态、气态或气液共存都可以。
⑵纸锅为什么能烧开水？（水沸腾时，虽然继续吸热，但温度保持在100℃不变，低于纸的着火点）类似的还有魔术手帕。
⑶装有酒精的塑料袋挤瘪（排尽空气）后，放入80℃以上的水中，塑料袋变鼓了。（酒精汽化成了蒸气。酒精沸点为78℃，高于78℃时为气态）
⑷沸点与气压的关系：气压越高，沸点越高，气压越低，沸点越低。
7.蒸发现象：
⑴湿衣服放在户外，很快就会干 ⑵教室洒过水后，水很快就干了
8.蒸发吸热，有致冷作用：
⑴刚从水中出来，感觉特别冷。（风加快了身上水的蒸发，蒸发吸热）
⑵一杯40℃的酒精，敞口不断蒸发，留在杯中的酒精温度低于40℃。（蒸发要从周围环境和液体自身吸热。）
⑶在室内，将一支温度计从酒精中抽出，示数会先下降再升高。（酒精蒸发吸热，使温度计中液体温度下降，蒸发结束后温度回升到室温）
9.影响蒸发快慢的三个因素：
⑴液体自身的温度⑵液体蒸发的表面积⑶液体表面附近的空气流动速度。
10.液化现象：
⑴水开后，壶嘴看见 “白气”（壶中汽化出水蒸气，遇到冷空气液化成雾状小水珠）
⑵夏天自来水管和水缸上会“出汗”。（空气中的水蒸气遇冷液化成水珠）
11.液化的方法分为：降温、压缩体积两种方法。
⑴降温（遇冷、放热）液化：
①雾与露的形成（空气中水蒸气遇冷液化成雾状小水珠；附在尘埃浮在空中，形成“雾”；附在草木，聚成“露”）
②冬天，嘴里呼出“白气”。夏天，冰棍周围冒“白气”。（水蒸气遇冷液化成雾状小水珠）
③冬天，窗户内侧常看见模糊的“水气”。（屋内水蒸气遇到冷玻璃液化成小水珠，形成在室内一侧）
④牙医在为病人检查牙齿时，将检查用的小镜子在酒精灯上稍微烤一下，然后放入口腔中。（防止口腔内的水蒸气遇冷液化成小水珠附在镜面上）
⑵压缩体积液化：
①在常温下，将石油气压缩放入钢瓶中，以液态石油气的形式保存。
②“长征”火箭的燃料和助燃剂分别是：压缩成的“液态氢”和“液态氧”。（体积缩小便于储存和运输。）
12.液化放热：
⑴北方的冬天，在室内暖气管道中通以灼热的水蒸气来取暖，最后在管道另一头回收到的是水。（水蒸气液化成水放出大量热）
⑵100℃的水蒸气比100℃的水更容易烫伤人体。（100℃的水蒸气液化成100℃的水要放热）
13. 电冰箱原理：利用制冷剂在冷冻室汽化吸热，在冷凝器中液化放热。（动画演示）
（四）升华和凝华
1.升华现象：
⑴加热碘，可以看到有紫红色的碘蒸气出现。
⑵衣柜中防虫用的樟脑片，会慢慢变小，最后不见了。
⑶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）
2.升华吸热：干冰可用来冷藏物品。（干冰是固态二氧化碳，升华成气态时，吸收大量热）
3.凝华现象：
⑴霜的形成（水蒸气遇冷凝华而成）
⑵冬天看到树上的“雾凇”
⑶冬天，外界温度极低，窗户内侧可看见“冰花”（室内水蒸气凝华，形成在室内一侧）
4.凝华放热。
5.生活中的物态变化：
⑴南极地区以冰雪为水源。先将冰雪放入壶中加热熔化成水，至水沸腾，可看到汽化出的水蒸气在壶嘴上方液化成雾状小水珠，俗称“白气”。
⑵用久了的灯泡会发黑？钨丝受热，发生升华现象，由固态变为气态；钨丝冷却，钨蒸气又在灯泡内壁上凝华。
⑶干冰“人工降雨”：干冰进入云层升华成气体，从周围吸收大量热量，使空气的温度急剧下降，高空水蒸气凝华成小冰粒或液化成小水珠。小冰粒逐渐变大而下降，遇到暖气流就熔化成雨滴落到地面上。
练习：⑴要使洗过的衣服尽快干，请写出四种有效的方法。
①将衣服展开，增大与空气的接触面积。②将衣服挂在通风处。③将衣服挂在阳光下或温度教高处。④将衣服脱水（拧干、甩干）。
⑵解释“霜前冷雪后寒”？
霜前冷：只有外界气温足够低，空气中水蒸气才能放热凝华成霜所以“霜前冷”。雪后寒：化雪是熔化过程，吸热所以“雪后寒”。
⑶水蒸气是无色、无味的气体，看不见摸不到的，我们看到的“白气”、“白雾”是水蒸气遇冷液化成的小水滴。
四、典型实验再现
（一）探究固体熔化时温度的变化规律：（课件演示）
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、试管（装有蜡或海波）、温度计、搅拌器、秒表、（火柴）。
【设计实验】将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始，每隔大约1min记录一次温度；在海波或蜡完全熔化后再记录4～5次。
【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
海波的温度/℃

蜡的温度/℃

【注意事项】
⑴石棉网的作用：均匀受热。
⑵搅拌器的作用：使物质均匀受热。
⑶图表的作用：将规律反映在图上，便于总结。
⑷实验中应用的是水浴加热法，目的是为了使海波（蜡）均匀受热。
（二）探究水的沸腾：（课件演示）
【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、（火柴）。
【设计实验】用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度。
【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
温度/℃

【图象】注意横线段为沸腾过程。
【实验现象】（水沸腾前）气泡上升，越来越小。（原因：下部水温高于上部水温）
（水沸腾时）大量气泡上升，变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。（原因：下部压强大）
【注意事项】
⑴纸板的作用：①减少热损失； ②防止液体飞溅出来。
⑵纸板上小孔的作用：使内外大气压平衡。
⑶水的沸点不是100℃，原因：① 气压低于1标准大气压； ② 水中有杂质； ③ 温度计有问题。
⑷长时间水不沸腾，原因：①水的初温太低； ②水的质量太大； ③未用酒精灯的外焰加热； ④没有盖中央留孔的纸板。
⑸移去酒精灯后沸腾不马上停止。原因：石棉网上仍有余热。
五、典型例题分析
例1：下表是一些物质的熔点和沸点(标准大气压)，根据下表，在我国各个地区都能测量气温的温度计是（ ）
A．水温度计 B．水银温度计
C．酒精温度计 D．乙醚温度计
例2：下列对自然现象成因的解释错误的是（ ）
A．早春黄河中渐渐消融的冰凌——熔化
B．夏天的清晨草坪上附着的露水——液化
C．深秋的霜冻——凝华 D．冬天空中飘落的雪花——凝华
例3：室内温度为20℃，此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，随着酒精的迅速蒸发，图中哪幅图正确反映了温度计读数随时间的变化（ ）

例4：下列现象中利用了熔化吸热的是（ ）
A．运输食品时利用干冰降温防止食品腐烂 B．天热时向地上洒水会感到凉快
C．在发烧的病人头上涂酒精以缓解症状 D．向可乐饮料中加冰块会使饮料变得更凉
例5：（2012第22届）2006年7月1日，青藏铁路会线贯通。铁路要通过“千年冻土”区，“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固。为解决“冻土”难题，保证路基的稳定，青藏铁路路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2m的热棒(中空的铁棒)，如图所示，热棒在路基下还埋有5m深，里面灌有液氨。请解释热棒是如何解决“冻土”难题保证路基的稳定的。
路基温度升高，液态氨吸热汽化，上升到热棒的上端；气态氨通过铁质外壳向温度较低的大气放热，液化变成液态氨；液态氨沉入棒底，如此反复，不断将地下的热量传递到大气中，确保路基处于冰冻状态而不熔化，从而保证路基的稳定。
六、中考真题：
1.建设中的绍兴奥体中心，运用奥体中心内的管道、分布在地下二千多口的100米深井和温度基本恒为18℃的百米地下形成一个水循环热交换系统，夏天，系统将地上奥体中心内与室温相同的水送到地下，放热、降温后回到地上，降低中心的温度，循环进行；冬天，则相反，提高中心内的温度，达到“冬暖夏凉”，又节能的效果。
⑴打100米深井的人造金刚石钻头硬度大，熔点高，是一种_________ (选填“晶体”或“非晶体”)。
⑵热交换系统是通过___________（选填“做功”或“热传递”）方式改变内能的。
⑶卫星温度控制系统采用热管温控技术，利用液体在高温端汽化，在低温端液化，这样反复工作，使卫星两端温度趋于平衡。液体汽化需要_________（选填“吸收”或“放出”）热量。
【答案】⑴晶体 ⑵热传递 ⑶吸收
2.把干冰（固态二氧化碳）放入铝罐里一段时间，罐外壁结了一层霜，如图，这层霜是由_________经过________这种物态变化形成的.寒冬，坐满人的汽车门窗紧闭，水蒸气液化成小水珠附着在玻璃车窗上，水蒸气变成水珠__________ （选择：“会吸热”、“会放热”、“不会吸热或放热”），水珠会出现在车窗的__________ （选择“内侧”、“外侧”、“内、外侧”）。
【答案】水蒸气 凝华 会放热 内侧
3.在探究“冰的熔化特点”实验中，
⑴如图23甲所示，是小明根据实验数据作出的冰加热时温度随时间变化的图像。分析图像可知，冰的熔点是_________℃，其熔化过程的特点是____________。在第6min该物质处于__________（选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”）。
⑵另一个小组为了使物质更快受热，实验装置如图23乙所示，你认为该装置存在的不足是___________________。
【答案】(1)0 吸收热量温度保持不变 固液共存状态 (2)物质受热不均匀
4.在“研究水的沸腾”实验中：
(1)所用的液体温度计是利用液体_______________的性质制成的。为了完成本次实验，由表格知，应选用测温物质为_______________的温度计.
(2)如图甲所示，刚倒入热水时发现温度计管壁模糊，很难看清示数，主要原因是_________．
(3)烧杯上方加一纸盖后进行实验，如图乙所示．每隔1min记录温度计示数（见下表），4min时温度计示数如图丙所示，此时温度为_____℃，直到水沸腾一段时间后停止读数，由表可知水的沸点为____℃。

(4)根据上表中的数据在图丁中画出水温随时间变化的图像．

【答案】热胀冷缩 水银 热的水蒸气遇冷液化成小水珠附在温度计上 96 98
5.下列两个实验都是为了演示“碘的升华”而设计的.并参阅表中几个温度的数据，你认为哪个实验能更好的反映“碘的升华”现象，并说明理由。
实验1
实验2
在试管内装入碘的固体颗粒，用酒精灯直接加热装了固态碘的试管，发现试管内出现了碘的蒸气.
在试管内放少量碘的固体颗粒，塞紧盖子后把试管放入沸水中，发现试管内出现了碘的蒸气.
碘的熔点 ：114℃
碘的沸点：184.3℃
水的沸点：100℃
酒精灯火焰：500℃左右
你认为实验方案＿＿＿＿＿＿更好些，你的理由是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
七、课堂检测：
1.下列温度最接近23℃的是（ ）
A．健康成年人的体温 B. 我国江南地区冬季最低气温
C．冰水混合物的温度 D. 让人感觉温暖舒适的窒温
2. 体育比赛中运动员一旦受伤，医生会对着受伤部位喷射一种叫氯乙烷的药液，该药液会在皮肤表面迅速汽化，使受伤部位表层骤然变冷而暂时失去痛感。这说明氯乙烷具有较低的（ ）
A.温度 B.熔点 C.沸点 D.凝固点
3.魔术师把手伸进一锅沸腾的“油”，1分钟2分钟——再把手拿出来——没事！对这一现象的分析正确的是（ ）
A.魔术师由特异功能 B.是因为“油”的沸点低
C.“油”在沸腾时的温度不断升高 D.是因为手上沾由水吸收了“油”的热
4.图为伽利略制造的第一个温度计，它可以测量气体的温度。若外部大气压不变，在气温发生变化时，球形容器内气体的体积随之发生变化，使玻璃管内液面上升或下降，从而测量出气温的高低。以下说法正确的是（ ）
A．当气温升高，球内气体体积膨胀，玻璃管内液面下降
B．当气温升高，球内气体体积缩小，玻璃管内液面上升
C．当气温降低，球内气体体积缩小，玻璃管内液面下降
D．当气温降低，球内气体体积膨胀，玻璃管内液面上升
5.下列说法中错误的是（ ）
A．用久了的电灯丝变细是升华现象
B．秋天的早晨，大雾逐渐散去是液化现象
C．气温低于水银凝固点的地方不能使用水银温度计
D．夏天，游泳后刚从水中上岸的人会感到冷，这是水蒸发吸热的缘故
6. 如图是某物质加热时温度随时间变化的图象。下列对图象的分析正确的是（ ）
A．该物质一定是晶体
B．T2一定是物质的沸点
C．0～t1时间内物质的分子热运动加剧
D．t1～t2时间内物质的温度不变内能不变
7.南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是–25℃.如图5所示，一天，企鹅妈妈和小企鹅之间发生了一次有趣的对话，它们的部分说法如下，其中正确得是（ ）
A.小企鹅：妈妈，这么冷，我都没温度了
B.企鹅妈妈：不对，是没有内能
C.小企鹅：冰天雪地的，可能连水蒸气都没有吧
D.企鹅妈妈：呵呵，水蒸气倒肯定有，因为冰是可以升华的呀
8.在一个标准大气压下，某同学将冰块放人空易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟；测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0℃，实验时易拉罐的底部有白霜生成。对于这一实验和现象的分析，正确的是( )
A．盐使冰的熔点低于O℃，自霜的生成是凝华现象
B．盐使冰的熔点高于O℃，白霜的生成是凝华现象
C．盐使冰的熔点低于O℃，白霜的生成是凝固现象
D．盐使冰的熔点高于O℃，白霜的生成是凝固现象
9. 热现象在一年四季中随处可见，下列说法中正确的是（ ）
A.春天的早晨经常出现大雾，这是凝华现象
B.夏天揭开冰棒包装后会看到冰棒冒“白气”，这是升华现象
C.秋天的早晨花草上出现小露珠，这是液化现象
D.初冬的早晨地面上会出现白色的霜，这是凝固现象
10.小美同学对冰加热，她将冰熔化成水直到沸腾的过程，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（ ）
A.图象中的DE段是冰的熔化过程
B.AB、CD段物质在吸热，BC、DE段物质没有吸热
C.水的凝固点是O℃
D.BC段物质的温度保持不变，内能不变
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