2019届中考物理 第三章 物态变化课件.ppt

第三章物态变化,一、温度及其测量1.温度:(1)定义:表示物体的_。(2)摄氏温度()的规定:在1标准大气压下,_的温度规定为0摄氏度,沸水的温度规定为_摄氏度。,冷热程度,冰水混,合物,100,(3)常见温度估测:人体的正常体温是37左右;人体感觉舒适的环境温度为1825;洗澡时的水温在4050;北方夏天的气温一般是30左右;北方冬天的气温一般是-20-10。,2.温度计:(1)原理:常用温度计是根据_的规律制成的。(2)温度计的正确使用“五步曲”。,液体热胀冷缩,分度值,浸入,稳定,相平,单位,(3)体温计。量程:_,分度值:_。使用:使用前要甩一甩,且_(选填“可以”或“不可以”)离开人体读数。,3542,0.1,可以,二、物态变化1.熔化和凝固:(1)概念:固态液态。,熔化,放热,(2)晶体和非晶体的比较。,有,没有,不变,下降,熔点,凝固点,(3)应用。利用熔化_可降低周围的温度。北方冬天,在菜窖里放几桶水,利用水凝固结冰时_,使窖内温度不会太低。,吸热,放热,2.汽化和液化:(1)概念:液态气态。,放热,汽化,(2)汽化的两种方式:蒸发和沸腾。,液体内部、表面,液体表面,一定,任何,表面积,温度,空气流速,不变,汽化,吸热,(3)液化。气体液化的两种方法:_;在一定的温度下,_。应用:气体液化,使其体积变小,便于储存和运输。例如,煤气罐中的液化气。,降低温度,压缩体积,3.升华和凝华:(1)概念:固态气态。(2)应用。升华:利用干冰升华时_降温,可进行人工降雨、冷藏食品等。凝华:冬天的_等,都是空气中的水蒸气凝华形成的固体冰晶。,放热,吸热,霜、雪、雾凇,升华,【教材图解诊断自测】1.清晨,看到路边的昆虫或植物上结有露珠,这是空气中的_遇冷_形成的小水珠。,水蒸气,液化,2.如图,用纸锅烧水,水沸腾后,而锅不会烧坏,主要原因是水的沸点_纸的着火点,这时再用猛火继续加热,水的温度_。,低于,保持不变,3.人游泳后刚从水中出来,感觉特别冷,是因为人身上的水_造成的;如果有风吹来,感觉更冷,这是因为液体表面的_,蒸发越快,人蜷缩着,这是通过减小_来减慢蒸发。,蒸发吸热,空气流动越快,液体表面积,4.如图所示,将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐,搅拌大约半分钟,用温度计测量冰与盐水混合物的温度,可以得到混合物的温度_0,这时观察罐的下部和底部,会发现白霜,这是空气中的水蒸气遇到较冷的罐体_形成的。,低于,凝华,考点1物态变化及吸、放热的判断1.物态变化及吸、放热规律:,六种物态变化,每两种是互逆的过程。,2.物态变化判断“三步曲”:,【规避失分点】水蒸气白气:水蒸气是无色透明、看不到的气体,平常看到的“白气”是水蒸气由于温度降低而液化形成的液态的小水珠。,【知识拓展】物态变化常见情况分析,【典例1】(2017临沂中考)沂蒙革命老区四季分明,非常适合人类居住,下列热现象中,需要吸热的是(),【精讲精析】选A。解答本题需要注意以下关键点:关键点1:明确冰雪消融是固态的冰变为液态的水,属于熔化现象,吸热(A选项)。关键点2:明确露是空气中的水蒸气遇冷液化而成,属于液化,放热(B选项)。,关键点3:明确霜是空气中的水蒸气在温度低于0时凝华放热形成的(C选项)。关键点4:明确雪是由水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热(D选项)。,【典例2】(2017武汉中考)今年举行的武汉马拉松吸引了两万多名国内外选手参赛,如图所示。赛前气象部门实施人工降雨,有效减轻了赛事当天降雨量。,人工降雨的方式之一是将干冰投撒到云层中,干冰_时从周围吸收大量的热,使空气中的水蒸气_成小水滴或_成小冰晶,下落而形成雨。世纪金榜导学号59944022,【精讲精析】解答本题应掌握以下关键:关键点1:干冰升华时从周围吸收大量的热,使周围温度降低。关键点2:水蒸气变成小水滴,属于液化放热现象。关键点3:水蒸气变成小冰晶,属于凝华放热现象。答案:升华液化凝华,【备选例题】1.(2016无锡中考)关于自然现象对应的物态变化及吸、放热过程,下列说法正确的是()A.冰融化凝固(放热)B.雾生成液化(放热)C.露产生汽化(吸热)D.霜形成升华(放热),【精讲精析】选B。本题考查物态变化及其吸放热情况。冰融化是熔化过程,要吸收热量;雾是空气中的水蒸气遇冷液化而成的,液化放热;露也是空气中的水蒸气遇冷液化而成的,液化放热;霜是由空气中的水蒸气在气温急剧下降时,由气态直接凝华成固态形成的,要放热。故选B。,2.(2016六盘水中考)填写下列物态变化名称:(1)秋冬的浓雾_。(2)灯泡中的钨丝变细_。(3)冰雪化成水_。,【精讲精析】本题考查物态变化过程的判断。雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴;钨丝变细是由于钨在高温状态下发生了升华;冰雪化成水是熔化过程。答案:(1)液化(2)升华(3)熔化,【知识拓展】物质的其他状态自然界中的各种物质都是由大量微观粒子构成的,当大量微观粒子在一定的压强和温度下相互聚集为一种稳定的状态时,就叫作“物质的一种状态”,简称为物态。在19世纪,人们还只能根据物质的宏观特征来区分物质的状态,那时只知道有三种状态,即固态、液态和气态。初中讲物态变化,就是讲这三种常见的物质状态间的变化问题。,气体物质处于高温条件下,原子、分子激烈碰撞被电离,或者气体物质被射线照射以后,原子被电离,整个气体含有足够数量的离子和带负电的电子,而且一般情况下,正负电荷量几乎处处相等,这种聚集态叫等离子态。如果物质处于极高的压力作用下,如压强超过大气压的140万倍,组成物质的所有原子的电子壳层,都会被“挤破”,电子都变成“公有”的,原子失去了它原来的化学特性。“赤裸”的原子核在高压作用下会紧密地堆积起来(当然,再紧密也会有电子存在和活动的空隙),成为密度非常大(大约是水的密度的3万倍至6.5万倍)的状态,称为超固态。有些书籍把等离子态称为物质的第四态,把超固态称为物质的第五态。,另外,还有结晶态、玻璃态、液晶态、超导态、超流态、金属氢态、中子态、超子态等。,考点2物态变化的应用1.吸、放热特点的应用:(1)吸热降温:蒸发吸热降温、熔化吸热降温(如用冰块退烧等)、升华吸热降温(如运输食品时,利用干冰升华来吸热降温)。,(2)放热升温:北方的冬天在地窖里储存菜时,地窖里放几桶水,利用水凝固放热使地窖内温度不会太低。,2.利用液体沸腾过程中温度不变的性质获得稳定的温度环境:如木工师傅用“水浴法”熬熔黏胶等。3.液体沸点与气压关系的应用:利用水的沸点随气压的升高而增大,进行“升温加热”,如高压锅;利用水的沸点随气压的降低而减小,进行“低温提纯”,如去除混合液中的水分。,4.熔点和沸点的应用:根据熔点和沸点选择不同的液体温度计。例如,测量我国北方冬季气温(-39以下)不能用水银温度计,可选用酒精温度计;测量沸水的温度不能用酒精温度计,可选用煤油温度计。,【规避失分点】(1)晶体熔化时,不断吸热,但温度不变;形成晶体时,不断放热,温度不变。(2)水沸腾时,不断吸热,温度不变。,【典例3】(2017河南中考)下列对生活中的物理现象及其原因分析,错误的是世纪金榜导学号59944023()A.游泳后,从水中出来感觉较冷,是由于水蒸发时吸热B.冬天,窗玻璃上出现冰花,是由于水蒸气发生了凝华,C.夏天,常常用干冰给食品保鲜,利用了干冰熔化吸热D.冬天,在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,利用了水凝固放热,【精讲精析】选C。解答本题需要注意以下关键点:关键点1:明确水蒸发时要吸热,故A是正确的。关键点2:明确冰花是由于水蒸气遇冷放热凝华形成的小冰晶,故B是正确的。,关键点3:明确干冰在吸热时升华,给食品降温,而不是熔化,故C是错误的。关键点4:明确水遇冷凝固放热,可以提高菜窖的温度,故D是正确的。,【典例4】(2016枣庄中考)小李同学看到在沸腾的油锅中取铁球的表演后,得知锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,油的沸点为287,醋的沸点只有60,当温度达到_时液体就沸腾了,继续加热,液体的温度_(选填“会”或“不会”),升高,表演时铁球的温度不可能超过_,只有当_时,继续加热,液体温度才会升高。,【精讲精析】解答本题应明确以下关键点:(1)由于锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,醋的沸点是60,所以锅中的液体温度达到60时液体就沸腾了;,(2)液体沸腾的特点是吸收热量,但温度不变,所以继续加热液体的温度不会升高,表演时铁球的温度不可能超过60;(3)只有当醋全部汽化后,再继续加热,油温度才会升高。答案:60不会60醋全部汽化,【备选例题】1.(2016内江中考)蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是()A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度,C利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤,【精讲精析】选D。手拿刚出笼的馒头时,若先在手上沾些凉水,利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,升温较慢,避免手被烫伤,故D正确。故选D。,2.(2016三明中考)2015年10月5日,屠呦呦因为发现青蒿素成为首位获自然科学类诺贝尔奖的中国人。青蒿素受热易失去活性,为了从溶液中提取青蒿素,她创造性地选用乙醚代替水或酒精,这是利用乙醚具有()A.较小的密度B.较小的比热容C.较低的熔点D.较低的沸点,【精讲精析】选D。本题考查液体的沸点。青蒿素受热易失去活性,用乙醚代替水和酒精,是因为乙醚具有较低的沸点。,3.(2016常州中考)住在热带贫困地区的居民,由于没有电,夏天无法用电冰箱保鲜食物。英国学生发明了无电“冰箱”。它的内桶用金属制成,外桶用木头、塑料等常见材料制成,两层之间的空隙可以填充沙子。外桶上,有数个圆孔。用水浸湿沙子后,把桶放在干燥、通风的地方,并保持沙子潮湿,这样能使金属桶内部空间温度维持在6左右,从而使食物保鲜。根据上文,请回答:,(1)该无电“冰箱”的工作原理是_。(2)内桶用金属材料而不用塑料制作的原因是_。(3)把桶放在干燥、通风的地方,并保持沙子潮湿的目的是_。,【精讲精析】本题考查蒸发的特点和应用。(1)该无电“冰箱”的原理是:蒸发吸热,有制冷作用。(2)内桶用金属材料而不用塑料制作,原因是金属材料的导热性能比塑料好,可以更快地将热量传递给沙子。,(3)影响液体蒸发快慢的因素有:液体的温度、表面积以及液体表面的空气流动速度;把桶放在干燥、通风的地方,并保持沙子潮湿,都是为了加快沙子内水分的蒸发,以从内桶中吸收更多的热量。,答案:(1)蒸发吸热(2)金属材料的导热性能比塑料好(3)加快沙子内水分的蒸发,考点3物态变化图象解读1.图象表示法:一般用横轴表示时间,纵轴表示温度,把温度与时间的变化规律用图象表示。,2.熔化和凝固图象及水沸腾图象对比:,【提分技法】(1)熔化、凝固图象的判断:熔化图象温度总体呈上升趋势,凝固图象总体呈下降趋势。,(2)晶体和非晶体熔化或凝固图象的判断:图象中若有一段时间温度保持不变或有平行于时间轴的一段线段,就是晶体的熔化或凝固图象;反之,就是非晶体的熔化或凝固图象。(3)晶体物质在熔点(或凝固点)时,可能是固态,也可能是液态,还可能是固液共存态。,【典例5】(2017邵阳中考)如图所示是某种物质在熔化过程中温度随时间变化规律的图象,根据图象可知,该物质()世纪金榜导学号59944024,A.是晶体,熔点是0B.液态的比热容比固态的比热容小C.在4min时,没有出现液态D.在2min至6min过程中内能不变,【精讲精析】选A。提取图象关键信息:信息1:由图可知,该物质有固定的熔化温度,因而是晶体,其熔点为0。(A选项)信息2:质量和温度变化量相同时,该物质液态时需要加热的时间比固态时的长,可知液态时的比热容比固态的比热容大。(B选项),信息3:在4min时,正处于熔化阶段,是固液共存状态。(C选项)信息4:在2min至6min过程中,物质温度不变,但继续吸热熔化,内能增大。(D选项),【典例6】(2016苏州中考)如图所示为液态烛蜡和水在凝固时的温度时间图象,则图_表示水的凝固图象,甲图中该物质在t1至t2时间段内的状态是_。,【精讲精析】解答本题需明确以下关键点:关键点1:烛蜡为非晶体,液态烛蜡凝固时温度一直下降,冰为晶体,水在凝固时有一段时间温度保持不变,故图甲表示水的凝固图象;,关键点2:在t1至t2时间段内,处在凝固过程,为冰水混合物,即固液共存状态。答案:甲固液共存,【典例7】(2017吉林中考)如图是研究水的沸腾实验中温度与时间关系的图象。分析图象可知:水的初温是_;加热至水沸腾用了_min;在沸腾过程中吸收热量,_保持不变。,【精讲精析】本题通过水的沸腾实验,考查学生的读图能力和对水的沸腾现象的理解。由图可知,开始加热时水的温度为90,加热至水沸腾所用的时间为7.5分钟,水沸腾后,加热过程中,水的质量减少,但温度保持不变。答案:907.5温度,【备选例题】1.(2016益阳中考)如图所示是某物质熔化时温度随时间的变化图象,下列说法正确的是(),A.该物质是非晶体B.该物质的熔点是37C.BC过程不吸热D.AB过程吸热升温,【精讲精析】选D。提取图象关键信息:信息1:AB段:开始计时时,物质的初温为37;加热了5分钟温度达到48开始熔化,故此过程吸热升温;信息2:BC段:温度保持48不变,继续吸热,说明该物质是晶体,且熔点为48;信息3:CD段:C点熔化结束,此后为液体的吸热升温过程。,2.(2016淮安中考)如图所示是某种物质发生物态变化过程中温度随时间变化的图象,其中BC段表示的可能是(),A.晶体的熔化过程B.晶体的凝固过程C.非晶体的熔化过程D.非晶体的凝固过程,【精讲精析】选B。本题考查物态变化图象。由图可知,BC段物质放出热量,温度保持不变,因而可能是晶体的凝固过程,故B正确;熔化过程是吸收热量的,故A错误;非晶体没有固定的熔化和凝固温度,故C和D均错误。,【备选考点】温度及其测量温度计的正确使用方法:,【规避失分点】(1)不论是冰多还是水多,只要是冰水混合物,其温度就是0。(2)被测温度不能低于温度计内液体的凝固点,也不能高于它的沸点。(3)读取温度计的示数时,要注意区分是“零上”还是“零下”。,【知识拓展】华氏温标1724年,德国人华伦海特制定了华氏温标,他把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0,把纯水凝固时的温度定为32,把标准大气压下水沸腾的温度定为212,中间分为180等份,每一等份代表1度,这就是华氏温标,用符号表示,这就是华氏温度。,摄氏温度与华氏温度的换算式:摄氏温度,冰点时温度为0,沸点为100。而华氏温度把冰点温度定为32,沸点为212。所以1=,则根据冰点温度能得到摄氏温度与华氏温度的换算式:tC=(tF-32),tF=。,【典例1】(2016绥化中考)实验室使用温度计测量水的温度,下列操作中正确的是(),【精讲精析】选D。解答本题抓住以下关键:关键点1:测量液体温度时,玻璃泡要全部浸入被测液体中。(C)关键点2:测量液体温度时,玻璃泡要全部浸入被测液体中且不要接触到容器的底或容器壁。(A、B),【典例2】(2016株洲中考)如图是一支水银体温计,它是利用水银的_性质制成的。该体温计此时的读数是_。,【精讲精析】解答本题抓住以下关键:关键点1:明确体温计中的测温物质是水银,故体温计是利用水银的热胀冷缩性质制成的。关键点2:读数:液柱最末端在37后面8个小格(或到38刻度差2个小格)处,示数为:(37+0.18)=37.8。答案:热胀冷缩37.8,【典例3】(2016北京中考)小宣在探究某个热学问题时,通过测量得到如表所示的实验数据,请根据表中数据归纳出温度T与温度t的关系:T=_。,【精讲精析】本题考查根据实验数据归纳数学规律的能力。由表中数据分析可知,当温度T增大4时,温度t增大5,即T随t增大而均匀增大,T与t是一次函数关系;设该关系式为:T=kt+b,选取前2组数据列方程组有:,48=k55+b52=k60+b解得:k=0.8,b=4。所以T与t的关系为T=0.8t+4答案:0.8t+4,主题一探究固体熔化时温度的变化规律【实验装置】,【测量器材】测温度:_,测时间:_。,温度计,停表,【实验关键】(1)测量数据:,(2)根据数据画出海波和石蜡熔化图象:,【要点探究】(1)实验器材如何组装?提示:先下后上(自下而上),保证用酒精灯外焰加热。(2)使用石棉网的目的是什么?提示:使物体受热均匀。,(3)被加热固体的颗粒大小有什么要求?为什么?提示:尽可能用粉末或碎块状,这样有利于搅拌,使被加热的固体受热均匀。,(4)在做实验时,为什么不用酒精灯直接对试管加热,而要把试管放在有水的烧杯中,再用酒精灯对烧杯加热呢?提示:这种加热方式叫作“水浴加热”,目的是:使被加热的物质受热均匀;使被加热的物质受热缓慢,从而使其慢慢熔化,便于观察温度变化的规律。,(5)水浴法加热对烧杯中的水量有什么要求?提示:烧杯中水的量不宜太多,避免加热时间过长,要求是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。,(6)实验收集多组数据的目的是什么?提示:便于观察物质在熔化或凝固时,温度变化的规律。,(7)当固体完全熔化后,再加热为什么升温比熔化前慢或快?提示:比较此物质固体和液体的比热容大小,若固态时的比热容小于液态时的比热容,则液态时升温慢;若固态时的比热容大于液态时的比热容,则液态时升温快。,【示范案例】(2017兰州中考)在探究海波熔化过程的实验中,某实验小组讨论了以下问题:世纪金榜导学号59944025(1)实验中需要的测量工具是温度计和_,加热时需要不断观察海波的_变化。,(2)本实验成功的关键是保证海波_,为此需要采用水浴法加热。(3)实验结束后,他们绘制了海波熔化时温度随时间变化的图线如图所示,由图可知:海波的熔点是_,海波熔化的特点是_。,【解析】本题考查探究海波的熔化过程。(1)实验中需要测量海波的温度变化和加热时间,对应的测量工具是温度计和秒表,加热时需要不断观察海波的状态变化。(2)本实验的关键是保证试管中的海波在加热时受热均匀,故采用“水浴法”加热。,(3)由图象知,海波在熔化过程中,温度保持48不变,所以海波的熔点为48;海波熔化过程中的特点是吸热,但温度保持不变。答案:(1)秒表状态(2)受热均匀(3)48继续吸热,温度保持不变,【延伸探究】结合【示范案例】思考以下问题:(1)该实验应选用_(选填“大颗粒”或“小颗粒”)海波来进行实验,效果更好些。(2)由图象可知,第2min时海波处于_,第6min时海波处于_。(选填“固态”“液态”或“固液共存态”),(3)海波的熔化过程经历了_min,海波在第4min时的内能_(选填“大于”“小于”或“等于”)在第6min时的内能。,【解析】(1)实验应选用小颗粒进行实验,是为了使海波受热均匀,效果更好些。(2)由图象知,海波在第2min时温度还未达到熔点,处于固态;海波在第6min时正处于熔化过程中,处于固液共存态。(3)海波从第3min开始熔化,到第7min熔化完,熔化过程经历了4min;在熔化过程中,海波吸热,内能增加,所以海波在第4min时的内能小于在第6min时的内能。,答案:(1)小颗粒(2)固态固液共存态(3)4小于,主题二探究水沸腾时温度的变化规律【实验装置】,【测量器材】测温度:_,测时间:_。,温度计,停表,【实验关键】(1)实验现象:水沸腾前,有少量气泡产生,在上升过程中气泡逐渐_直至消失。水沸腾时,有大量气泡产生,在上升过程中气泡逐渐_直至到水面破裂。,减小,变大,(2)测量数据:,(3)根据数据画出水沸腾的图象:,(4)根据图象和数据分析水沸腾的规律:水沸腾后,继续_而温度_。,吸热,保持不变,【要点探究】(1)组装实验器材的顺序是怎样的?提示:按照从下到上的顺序,先酒精灯,再铁架台,后温度计。,(2)如何缩短加热至沸腾的时间?提示:加水要适量,尽量少些。可用初温在60左右的热水进行实验。适当加大酒精灯的火焰。在加热过程中,可在烧杯口上加盖。,(3)在实验中,为什么测得水的沸点有时小于100,有时大于100?提示:水的沸点与水面上方的气压有关。当水面上方气压低于1标准大气压时,水的沸点低于100;当杯口的盖密封较严时,水面上方的气压高于1标准大气压,水的沸点会高于100。水中有杂质。,(4)如何通过沸腾图象判断加热水量的多少?提示:相同的热源,与温度轴夹角大的水量多。(5)实验收集多次数据的目的是什么?提示:便于观察水的温度升高时,水内部的气泡的多少、大小变化。便于观察水沸腾后,继续吸热,温度的变化规律。,(6)怎样验证水在沸腾过程中是否需要吸热?提示:当水沸腾时停止加热,观察水是否继续沸腾。,【示范案例】(2017江西中考)探究水沸腾时温度变化的特点:世纪金榜导学号59944026,(1)如图甲所示是某小组安装的实验装置,合理的安装顺序是_(填序号)。烧杯和水酒精灯铁杆A和温度计(含纸盖)铁圈B和石棉网,(2)下表是小燕记录的实验数据:,实验过程中,她发现在第3min时,水中的气泡在上升的过程中逐渐_(选填“变大”或“变小”)。(3)请将图乙中的坐标系补充完整,并根据表格数据绘出水温与时间的关系图象。,(4)由数据及图象可知,水沸腾时,继续加热,水的温度_。(5)通过学习,小燕终于明白妈妈用炉火炖汤时,在汤沸腾后总是_(选填“保持大火”或“调为小火”)的道理。,【解析】本题考查探究水沸腾时温度变化的特点。(1)在组装实验装置时,应由下而上,合理的安装顺序是。(2)沸腾前水中的气泡在上升的过程中逐渐变小。(3)横轴为时间,纵轴为温度,根据数据先描点再连线。(4)水沸腾时,继续加热,水的温度保持不变。(5)在汤沸腾后总是调为小火。答案:(1)(2)变小,(3)(4)保持不变(5)调为小火,【延伸探究】结合【示范案例】思考以下问题:(1)水沸腾时,可以看到水面上不停地冒“白气”,产生此现象的原因是_。(2)实验完成后,烧杯内的水的质量与实验前相比_(选填“变大”“不变”或“变小”)。,【解析】(1)水沸腾时水面上的“白气”是沸腾产生的热的水蒸气遇到冷的空气液化而成的小液滴。(2)实验完成后,烧杯中的水的质量将会变小,因为水会汽化,包括蒸发和沸腾,由液态变为气态进入到空气中。答案:(1)水蒸气遇冷放热液化成小水珠(2)变小,【备选例题】(2016咸宁中考)物理课上,同学们分组做“探究水的沸