初中物态变化知识点归纳[1].doc

第一章：物态及其变化一. 考纲解读(一) 能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理，会测量温度。(二) 知道熔化和凝固、知道晶体的熔化规律及熔点，能识别晶体和非晶体。(三) 知道影响蒸发快慢的因素及蒸发制冷作用。知道沸腾现象、规律及沸点与气压的关系。知道液化现象及液化方法。(四) 知道升华和凝华及升华会吸热。(五) 能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环二. 知识点：(一) 自然界中的物质有三种状态：固态、液态、气态1) 固态：既有一定的体积，又有一定的形状，很难被压缩2) 液态：不容易被压缩且有一定的体积，但由于它具有流动性，没有一定的形状3) 气态：很容易被压缩，具有流动性。即既没有一定的体积，也没有一定的形状4) 等离子态：由等量的带负电的电子和带正电的离子组成。（了解，重在强调应用）(二) 物态变化：物质由一种状态变为另一种状态的过程首先利用分子动理论从微观意义上解释物态变化的本质1) 物质是由大量的分子组成的2) 分子永不停息地做着无规则的运动3) 分子之间是有间隔的，并且存在相互作用力：引力和斥力(三) 温度、温度计1) 温度a) 物理意义：温度是表征物体冷热程度的物理量b) 单位：常用单位：摄氏度 符号 摄氏温度国际单位：开尔文 符号 K热力学温度c) 温度的规定：在标准大气压下（1.01*10帕），把冰水混合物的温度规定为0度，而把沸水的温度规定为100度，把0度到100度之间分成100等份，每一等分成为1摄氏度，用符号表示。提示：用感觉来判断物体的冷热程度是不可靠的。要准确地测量物体的温度，就要使用测量温度的工具-温度计。2) 常见温度计a) 原理：液体的热胀冷缩b) 一般说来，一切物质的任一物理属性，只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可用来标志温度而制成温度计。c) 构造：粗细均匀的玻璃壳，壳上有刻度和符号壳中间是一个毛细管毛细管下端内的玻璃泡内装液体d) 分类：实验室用温度计：用在实验室里测试温度，测温物质一般是水银、酒精和煤几种液体。它的量程是：-20100，它的最小刻度为1体温计：测温物质是水银。它的玻璃泡容积比一般温度计的大，玻璃管内径也更细，对于微小的体温变化能显示出较长的水银柱变化，因此测量结果更精确。体温计成水银的玻璃泡上方有一段做得非常细的缩口，测体温时，水银膨胀能通过缩口升到上面玻璃管中，读体温计时，体温计离开人体，水银变冷收缩，水银柱来不及退回玻璃泡，就在缩口处断开，仍指示原来的温度，所以体温计能离开人体读数，而普通温度计则不能离开被测物体而读数。要使温度计中已上升的水银再回到玻璃泡中，需拿着体温计的上部用力向下甩。它的量程是：3542，最小分度值：0.1寒暑表：家用温度计，测量室内气温。它的测温物质是酒精。量程是：-3050，最小分度值：1e) 使用：五会 会选。实验前，应先估测待测液体的温度，然后选择合适量程的 温度计进行测量。温度计选择不合适造成的后果：把温度计胀破；测不出温度 会看。对选好的温度计进行观察时，着重看其量程和分度值。 会放。温度计的玻璃泡要完全进入到待测液体中，不要使温度计 碰到容器底或容器壁。因为容器底和容器壁的温度通常与容器中的液体的温度有差异，容器底和容器壁的温度偏高；另外，温度计的玻璃泡壁很薄，当他碰到容器底或容器壁是，很容易破碎。 会读。待温度计的示数稳定后再读数，读数时玻璃泡必须停留在待测液体中（体温计除外），并且视线应与温度计中液柱的上表面相平。（问题：把温度计从被测液体中拿出来读数。温度计示数会怎么变化？） 会记。记录温度的数值和单位。3) 其他温度计：A、 气体温度计：气体温度计是利用气体的某些性质（体积或压强）随温度变化的特点支撑的，一般用氢气和氮气制成。因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广。这种温度计精确度高，多用于精密测量。B、 高温温度计：是指专门用来测量500以上的温度的温度计，有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。高温温度计的原理和构造都比较复杂，这里不再讨论。其测量范围为500至3000以上，不适用于测量低温。辐射温度计：辐射温度计是靠接受热辐射来测量温度的。这种温度计通常用来测量高温物体的温度，他能测量高达1600的高温。C、 双金属片温度计：它是以双金属片做为感温元件，用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起，且铜片在左，铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多，因此当温度升高时，铜片牵拉铁片向右弯曲，指针在双金属片的带动下就向右偏转（指向高温）；反之，温度变低，指针在双金属片的带动下就向左偏转（指向低温）。D、 转动式温度计：转动式温度计是由一个卷曲的双金属片制成。双金属片一端固定，另一端连接着指针。两金属片因膨胀程度不同，在不同温度下，造成双金属片卷曲程度不同，指针则随之指在刻度盘上的不同位置，从刻度盘上的读数，便可知其温度。E、 电阻温度计：电阻温度计是利用金属或半导体的电阻随温度而改变的性质制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属及铑铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、锗等。由于这种温度计测量精确，往往用作测量温度的标准仪器。它的测量范围为-260至600左右。半导体的电阻变化和金属不同，温度升高时，其电阻反而减少，并且变化幅度较大。因此少量的温度变化也可使电阻产生明显的变化，所制成的温度计有较高的精密度，常被称为感温器。F、 温差电偶温度计：是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路。通过电学量的测量，利用已知处的温度，就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜康铜、铁康铜、镍铭康铜、金钴铜、铂铑等组成。它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低温测量。有的温差电偶能测量高达3000的高温，有的能测接近绝对零度的低温。G、 热电偶温度计：热电偶温度计是根据“两根不同的金属线组成的闭合环路中，如果有一个接头被加热，环路就会产生电流，两个接头的温差越大，电流越强”的原理制成的。热电偶温度计是由两条不同金属连接着一个灵敏的电压计所组成。金属接点在不同的温度下，会在金属的两端产生不同的电位差。电位差非常微小，故需灵敏的电压计才能测得。由电压计的读数，便可知道温度为何。H、 光测高温计：物体温度若高到会发出大量的可见光时，便可利用测量其热辐射的多寡以决定其温度，此种温度计即为光测温度计。此温度计主要是由装有红色滤光镜的望远镜及一组带有小灯泡、电流计与可变电阻的电路制成。使用前，先建立灯丝不同亮度所对应温度与电流计上的读数的关系。使用时，将望远镜对正待测物，调整电阻，使灯泡的亮度与待测物相同，这时从电流计便可读出待测物的温度了。I、 液晶温度计：用不同配方制成的液晶，其相变温度不同，当其相变时，其光学性质也会改变，使液晶看起来变了色。如果将不同相变温度的液晶涂在一张纸上，则由液晶颜色的变化，便可知道温度为何。此温度计之优点是读数容易，而缺点则是精确度不足，常用于观赏用鱼缸中，以指示水温。J、 红外线测温仪：红外线测温仪是根据“物体的温度越高，辐射的红外线越强”的原理制成的。K、 压力式温度计：压力式温度计是利用封闭容器内的液体，气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。它是最早应用于生产过程温度控制的方法之一。压力式测温系统现在仍然是就地指示和控制温度中应用十分广泛的测量方法。压力式温度计的优点是：结构简单，机械强度高，不怕震动。价格低廉，不需要外部能源。缺点是：测温范围有限制，一般在-80400；热损失大响应时间较慢；仪表密封系统（温包，毛细管，弹簧管）损坏难于修理，必须更换；测量精度受环境温度、温包安装位置影响较大，精度相对较低；毛细管传送距离有限制。压力温度计经常的工作范围应在测量范围的1/2-3/4处，并尽可能的使显示表与温包处于水平位置。其安装用的温包安装螺栓会使温度流失而导致温度不准确，安装时应进行保温处理，并尽量使温包工作在没有震动的环境中。(四) 物态变化的六种具体形式1) 熔化和凝固a) 熔化：物质从固态变成液态的过程b) 凝固：物质从液态变成固态的过程c) 晶体：有固定熔化温度的一类物质，如冰，食盐，明矾和各种金属d) 非晶体：没有固定熔化温度的一类物质，如松香，玻璃、柏油等e) 熔点和凝固点：晶体都在一定的温度下熔化，也在一定的温度下凝固。晶体熔化时的温度叫做熔点，晶体凝固时的温度叫做凝固点。在相同条件下，同一晶体的熔点和凝固点相同。f) 晶体熔化的和凝固的条件： 晶体熔化的条件：温度要达到熔点 要继续吸热 晶体凝固的条件：温度要达到凝固点 要继续放热g) 晶体和非晶体在熔化和凝固过程中的异同： 相同点：都是从固态（液态）变成液态（固态）的过程在熔化（凝固）过程中都需要吸热（放热） 不同点： 晶体有熔点，非晶体没有熔点。即晶体升高到一定温度时，才能熔化；非晶体随着温度的不断升高，逐渐由固态变成液态。 晶体在熔化过程中虽然持续吸热，但温度保持不变，直到晶体全部熔化为液体后才继续升高；非晶体在熔化过程中也要吸热，同时温度不断升高。 晶体和非晶体的熔化（凝固）图像不同。晶体的熔化图像是一条折线，而非晶体的是一条曲线。h) 影响熔点（凝固点）的因素： 压强。平常所说的物质的熔点，通常是指一个大气压时的情况。对于大多数物质，熔化过程是体积变大的过程，当压强增大时，这些物质的熔点升高；对于像铋、锑、冰来说，熔化过程是体积变小的过程，当压强增大时，这些物质的熔点降低。 物质中混有杂质。纯净水和海水的熔点有很大的差异。2) 汽化和液化a) 汽化：物质从液态变为气态的过程b) 液化：物质从气态变为液态的过程c) 汽化的两种方式：蒸发和沸腾 蒸发：仅仅在液体表面发生的汽化现象 影响蒸发的因素及如何影响：液体温度的高低。液体温度越高，蒸发速度越快液体表面积大小。液体表面及越大，蒸发越快液体表面上的空气流动。液体表面上空气流动越快，蒸发越快 沸腾：沸腾是在一定的温度下，在液体的内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象 沸点：液体在沸腾时的温度。不同液体的沸点不同。液体的沸点与液体表面积气压的大小有关，液面上的气压增大，液体的沸点升高。在标准大气压下水的沸点是100 液体沸腾的条件：液体的温度能够达到沸点能够从外界继续吸热以上两个条件必须同时满足，缺一不可 蒸发和沸腾的区别与联系：联系：它们都属于汽化现象；液体在蒸发和沸腾的过程中都需要吸热。区别：A、 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的温度下才能发生的汽化现象B、 蒸发是只在液体表面发生的缓慢汽化现象，沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象 沸腾与熔化的比较：液体沸腾在一定温度下发生，晶体熔化也在一定温度下进行液体在沸腾过程中温度保持不变，晶体在熔化过程中温度也保持不变沸腾的必要条件：一是温度达到沸点，二是需要继续吸热。晶体熔化的必要条件：一是温度达到熔点，二是需要继续加热d) 液化方式：降低温度和压缩体积 所有气体温度降到足够低都可以液化 有些气体，在常温下用压缩体积的方法可以液化 有些气体，必须使他降到一定温度下，再压缩体积才能液化e) 理解“白汽”和“白雾”水蒸汽和空气一样，是看不见摸不着的。所以凡是看见的“白汽”“白雾”都不再是水蒸气，而是由水蒸气液化成的小水滴（小水珠）。一般情况下，水蒸气遇冷放热液化成小水滴悬浮在空气中，即形成“白汽”，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，凝结在空气中的尘埃上形成“雾”，凝结在地面物体上形成“露”。3) 升华和凝华a) 升华：物质从固态直接变成气态的过程b) 凝华：物质从气态直接变为固态的过程c) 升华吸热，凝华放热d) 应用：生产中常用升华现象获得低温来冷藏食物或实施人工降雨e) 升华和凝华的现象：在烧瓶中放入少量固态碘，并且对烧瓶微微加热，固态碘没有熔化成液态碘，而是直接变成了碘蒸气。停止加热后，碘蒸气并不液化，而是直接附着在烧瓶上形成固态碘。前者是升华现象，后者是凝华现象。放在衣箱里的樟脑球变小，冬天室外冰冻的衣服变干，白炽灯永久后，灯丝变细等都属于升华现象。自然界中“霜”的形成，冬天玻璃上的“窗花”，灯泡用久了变黑都属于凝华现象。(五) 利用物态变化解释自然现象1) 雾：低空中的水蒸气由于温度降低液化成小水珠附在浮尘上便形成雾2) 露：地面附近空气中的水蒸气遇到冷物体液化成小水珠附在物体表面便形成露3) 霜：地面附近空气中的水蒸气遇到很冷的物体凝华成冰晶附在物体表面便形成 霜 4) 云：高空中的水蒸气由于温度降低液化成小水珠和凝华成小冰晶便形成云5) 雨：高空中的水蒸气由于温度降低在云上液化成大水珠后下落便形成雨（高空中的水蒸气遇到很冷的物体凝华成小冰晶，小冰晶在下落过程中与空气摩擦，温度升高融化成小水珠便形成雨）6) 雪：高空中的水蒸气由于气温急剧下降在云上凝华成大冰晶后下落变成了雪7) 冰雹：雨下落遇到零度以下的气温凝固成大冰块便形成冰雹大海、湖泊、河流、土壤和植物中的水分蒸发后形成水蒸气，在高空遇到冷空气后液化成小水珠或凝华成小冰晶。大量的小水滴或小冰晶集中悬浮在高层空气中，就形成了云。云中的小水滴和小冰晶，随着气流的急速下降而上下运动，他们相遇后越聚越大，达到一定程度就会下落。在下落过程中，冰晶吸热熔化成水滴，与原来的水滴一起落到地面，这就是雨。当气温降到0以下时，云中的水蒸气凝华为小冰晶，在下落过程中周围的水蒸气与其接触而结晶，当其所受的重力足够大的时候，就下落到地面，这就是雪。夏季气温变化剧烈时，高空中会有冷空气团存在，空中悬浮的小冰晶在冷空气团的作用下，凝聚成小冰块。有些小冰块的体积较大，下落过程中不能完全熔化成水，这就是冰雹。在夜间，地面附近的空气温度降低，如果空气中含有的水蒸气较多，气温足够低的时候，空气中的水蒸气也会液化，在空中形成很多小水滴，这就是雾。初秋季节，空气比较湿润，在夜间温度下降，地面附近空气中的水蒸气在植物枝叶表面放热液化成小水滴，这就是露。到深秋和初冬季节，晚上气温可降低到0以下，这时空气中的水蒸气在地面或植物茎叶上放热凝华成小冰晶，这就是霜。一部分雨、雪、冰雹、霜、露和雾吸热后发生汽化或升华，成为水蒸气，另一部分则吸热熔化为水汇入河流、湖泊、大海，或者被土壤吸收，然后经过蒸发重新发散到空气中。以上就是一个完整的水循环。(六) 利用物态变化解释生活现象1) 高压锅：高压锅工作时，与外界相通的放气孔被安全阀封闭，蒸发出来的水蒸气仍留在锅内，使得水上方的气体压强增大。由于液体的沸点随液面上方气体压强的增大而升高，所以水到了100后仍不沸腾，温度继续升高，压强也继续增大。直到锅内气体压强能够顶起安全阀，内部气压便可以维持在一定值，水也达到沸点，水温也就维持在某一值而不再升高。一般，家用高压锅内部温度能够达到110120。易熔片的安装是为了防止出现故障而起备用保险作用的，他使用熔点较低的合金材料制成。一旦安全阀失败，锅内气体压强过大，温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片开始熔化，锅内气体便从易熔片处喷出，使锅内气体压强减小，从而防止爆炸事故的发生。2) 电冰箱：家用电冰箱内的制冷系统主要由蒸发器、压缩机和冷凝器三部分组成。电冰箱所用的制冷物质是容易液化和汽化并且在汽化时能大量吸热的物质。电动压缩机用压缩气体体积的方法将气态制冷物质压入冷凝器使其在冰箱外部放热液化，同时被液化了的制冷物质通过节流阀进入电冰箱内的蒸发器，在蒸发器里迅速吸热汽化，使电冰箱的温度降低。蒸发器中汽化了的制冷物质又不断被压缩机抽出，重新压入冷凝器中液化，并且放出在蒸发过程中吸收的热量。如此往复循环，从而使电冰箱达到制冷的效果。3) 空调器：压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的液态制冷剂，然后送到冷凝器（室外机）散热后成为常温高压的液态制冷剂，所以室外机吹出来的是热风，然后到毛细管，进入蒸发器（室内机），由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风；空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴，顺着水管流出去，这就是空调会出水的原因。然后气态的制冷剂回到压缩机继续压缩，继续循环。降温：在空调器设计与制造中，一般允许将温度控制在1632之间。除湿：人们感觉舒适的环境相对湿度应在4060%左右，当相对湿度过大如在90%以上，即使温度在舒适范围内，人的感觉仍然不佳。升温：热泵型与电热型空调器都有升温功能。升温能力随室外环境温度下降逐步变小，若温度在-5时几乎不能满足供热要求。净化空气：空气中含一定量有害气体如NH3、SO2等，以及各种汗臭、体臭和浴厕臭等臭气。空调器净化方法有：换新风、过滤、利用活性碳或光触媒吸附和吸收等。A、换新风：利用风机系统将室内潮湿空气往室外排，使室内形成一定程度负压，新鲜空气从四周门缝、窗缝进入室内，改善室内空气质量。B、光触媒：在光的照射下可以再生，将吸附（收）的氨气、尼古丁、醋酸、硫化氢等有害物质释放掉，可重新使用。增加空气负离子浓度：空气中带电微粒浓度大小，会影响人体舒适感。空调上安装负离子发生器可增加空气负离子度，使环境更舒适，同时对降低血压、抑制哮喘等方面有一定医疗效果。变频空调高功率启动运转，迅速达到设定温度，低功率维持，室温平衡，因而制冷制热迅速、省电、室温波动小。定频空调以固定功率运转，通过频繁开关机维持室内温度，因而制冷制热速度缓慢，对家庭电网冲击大，室温波动大。当频繁使用空调时，就会出现空调病，症状多为浑身无力、咳嗽、发烧等。(七) 利用物态变化解释航天技术中的现象1) 运载火箭的液态燃料和助燃剂：为了携带足够多的气态燃料（通常为氢气和氧气），采用将气体液化的方法减小燃料的体积。类似的有家用罐装液化石油气，医院和焊接施工现场的氧气瓶等均采用液化的方式储存。2) 飞船返回舱的“放热衣”：吸热式放热：在返回舱的某些部位，