专题复习：热现象.doc

专题复习：热现象基础大盘点知识点扫描一. 温度与温度计1. 物体的冷热程度叫温度。冷热程度是一个比较含糊的说法，因人的感觉不同而有差异，常常是不准确的。要准确地测量温度需要使用温度计。温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的。液体温度计的主要部分是一根内径很细且均匀的玻璃管，管的下端是一个玻璃泡，在管和泡里盛适量的液体（水银、酒精或煤油等）。当温度变化时，由于热胀冷缩，管内液面的位置就随着改变，从液面稳定后到达的刻度就可以读出温度值。2. 摄氏温度是瑞典科学家摄尔西乌斯首先制定的。他把冰水混合物的温度规定为0度，把一个标准大气压下沸水的温度规定为100度，0度和100度之间分成100等分，每一等分是摄氏温度的一个单位，叫做1摄氏度，摄氏度用符号来表示，在0以下和100以上的温度用1间隔的同样大小向外扩展。摄氏温度用符号t表示。在0以下的温度写法、读法要特别注意。东北地区十一月份的平均气温记作“18”，应读作“零下18摄氏度”或“负18摄氏度”，而不能读作“摄氏18度”，书写时不要漏掉字母C左上角的小圆圈。3. 摄氏温度与热力学温度的比较4. 实验用温度计因为在做实验时需要测量的温度变化范围比较大，所以实验用温度计的刻度范围是20到110。最小刻度值是1。温度计中红色的液柱是酒精。酒精在117才会凝结，就是在地球上温度最低的南极洲，酒精温度计也能用。5. 体温计玻璃管中装的液体是水银，它的刻度范围是35到42，最小刻度值是0.1。从构造上来看，体温计盛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里，读数时体温计离开人体，水银变冷收缩，水银柱来不及退回玻璃泡，就在缩口处断开。6. 实验室温度计与体温计的比较7. 温度计的使用方法（1）使用温度计前，首先要观察量程和最小刻度值，也就是认清温度计上每一小格表示多少摄氏度；（2）在测量前要先估计被测物的温度，选择合适的温度计；（3）测量时应将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。可以竖直放置，也可以斜着放置；（4）记录时应待温度计的示数不再变化，即在液柱停止上升或下降时读数。读数时，玻璃泡不能离开被测液体，同时，视线必须与温度计中液柱的上表面相平；（5）用温度计测量液体温度时，被测量的液体的数量不能太少，起码要能够全部淹没温度计的玻璃泡为好，而且要用搅拌棒（不可用温度计代替搅拌棒）将液体搅拌搅拌，使整个液体各处的温度均匀后再测量；（6）有些温度计的横截面制成三角形，相当于一个凸透镜能起放大作用（如体温计），因此在读数时，要转动温度计到读数最清楚的位置再读。二. 熔化和凝固1. 状态变化常见的物质存在有三种状态：固体、液体、气体。固体有一定的体积和形状；液体有一定的体积（不易压缩），而没有一定的形状（容易流动）；气体既没有一定的体积也没有一定的形状，能自发地充满整个容器。物质处于何种状态，跟温度有关。温度改变时，物质可以由一种状态变成另一种状态，这种现象叫做状态变化。2. 熔化和凝固物质从固态变成液态叫做熔化，从液态变成固态叫做凝固。不同的物质在熔化时，表现出的情况是不一样的。一类物质在熔化时，虽然继续吸热，但温度不变，直到由固态全部熔化为液态，温度才上升，这样固体称之为晶体。另一类物质在熔化时，没有一定不变的温度，在吸热后先变软，再变稀，最后全部变为液态，这类物质称之为非晶体。晶体和非晶体的重要区别在于晶体熔化时有一定的熔化温度，叫做熔点；而非晶体没有一定的熔点。凝固与熔化是相逆的过程。液态晶体在凝固过程中有一定的凝固温度，叫凝固点。非晶体没有凝固点。同一种物质的熔点和凝固点相同，不同物质的熔点和凝固点一般是不相同的。（1）晶体的熔化和凝固图1物理学中常用图像来描述物质的熔化和凝固。如图1所示是萘的熔化和凝固图像。由图可知：A点开始计时，萘的温度为50，AB段萘吸热升温；B点表示t5min时萘的温度为80，此时萘仍全部处于固态。随着时间的推移，萘不断吸收热量，萘吸收的热量全部用于萘的熔化，温度保持不变，所以萘的熔点是80。BC段与时间轴平行，到C点全部熔化成液态。此后，萘继续吸热升温，如CD段所示。从图像看出，B点是80固态的萘，C点是80液态的萘，BC之间是80固液共存状态的萘。如果从D点起停止加热后，液态萘温度不断降低。当降到E点（80）时，开始凝固，凝固过程中不断放热，但温度仍保持80不变，直到F点全部凝固。以后，因态萘放热，温度才开始下降，即图线中FG段。（2）非晶体的熔化和凝固非晶体熔化和凝固时没有确定的温度，熔化时吸热，温度不断上升（如图2所示）。凝固时放热，温度不断下降（如图3所示）图2 图33. 会看熔点表如在标准大气压下，固态水银的熔点是38.8，即液态水银的凝固点是38.8，这意味着在低于38.8的环境中，水银会凝固成固态，水银温度计将不能使用，而酒精的凝固点是117，所以在很冷的北方测气温不能选择水银温度计，可以选用酒精温度计。三. 蒸发1. 汽化与液化汽化：物质从液态变为气态，汽化需吸热，汽化有蒸发和沸腾两种方式。液化：物质从气态变为液态，液化时会放热。2. 影响蒸发快慢的因素（1）液体的温度。液体的温度越高蒸发越快；液体的温度越低蒸发越慢。同样湿的衣服在阳光下干得快，在树阴下干得慢。（2）液体的表面积。液体的表面积越大蒸发越快；液体的表面积越小蒸发越慢。同样多的水，装在盘子里干得快，装在瓶子里干得慢。（3）液面上的空气流动。液体表面上的空气流动越快蒸发越快；液体表面上的空气流动越慢蒸发越慢。同样湿的鞋子在通风的地方干得快，在没风的地方干得慢。3. 蒸发吸热（致冷）液体蒸发时，要从周围的物体（或自身）中吸收热量，使周围物体（或自身）的温度降低，因此蒸发有致冷作用。家用电冰箱，利用进入冷冻室细管中的氟利昂迅速蒸发吸热，从而达到致冷的目的。四. 沸腾1. 沸腾沸腾是汽化的一种方式，它是一定温度下在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。在实验中，可以发现沸腾时温度保持不变，这个温度叫沸点。不同液体的沸点不相同。2. 液体沸腾的两个必要条件一是液体的温度要达到沸点，二是需要吸热。只有同时满足上述两个条件，液体才能沸腾。如果液体温度达到沸点而不能继续吸热，那么液体也不会沸腾。3. 蒸发与沸腾的异同点（1）相同点：蒸发与沸腾都是汽化现象，都需要吸热。（2）不同点：蒸发是只在液体表面发生的汽化现象，而沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象；蒸发在任何温度下都能发生，而沸腾是在一定温度下发生的；液体蒸发时需吸收热量，温度可能降低；而沸腾过程中吸收热量，但温度保持不变；蒸发吸收的热量主要来自液体本身，所以蒸发有致冷作用，而沸腾需要的热量从外界热源获得。4. 摄氏温度规定沸点的温度是100，这是在1个标准大气压下纯水的沸点。实验时所测水的沸点有时并不是100，常是因为当时的气压不是1个标准大气压（通常情况下的大气压比标准大气压低一些），还可能是因为水中有杂质、实验时存在误差等原因。包括水在内的一切液体的沸点都和气压有关。五. 液化1. 液化和汽化是两个相反的过程，物质从气态变成液态叫做液化。例如水蒸气变成水就是液化现象。2. 液化的两种方法：一是降低温度可以使气体液化；二是压缩体积可以使气体液化。注意：有些气体液化时必须同时采用两种方法，才能达到液化的目的。3. 气体液化时要放热为什么被100的水蒸气烫伤比被100的水烫伤厉害？因为100的水蒸气遇到皮肤时，先要液化成100的水，然后继续降温放热。由于在前一个液化过程中会放出大量的热，所以它比被100的水烫伤要厉害。六. 升华和凝华1. 升华：物质从固态直接变成气态。升华过程中要吸热，这就说明升华吸热可以致冷。如冰冻的衣服在0以下也会干，是因为冰直接升华变成了水蒸气，放在衣箱内的樟脑丸会渐渐变小甚至消失，是因为升华变成了气体。生活中常用升华吸热的现象得到低温，例如：常用固态二氧化碳（干冰）的升华吸热来冷藏食物。2. 凝华：物质从气态直接变成固态，凝华过程中要放热。冬天的早晨教室玻璃窗上会出现一层冰霜，是因为室内水蒸气遇冷凝华产生的。3. 注意区分“凝固、凝结、凝华”三个词的含意：水变成冰是凝固现象，物质从液态变成固态要放出热量。水蒸气变成水，有人也说水蒸气凝结成水，物质从气态变成液态要放出热量。水蒸气直接变成冰是凝华现象，物质从气态直接变成固态也要放出热量。更上一层楼典型例题剖析例1. 下列有关温度的说法正确的是（ ）A. 感觉较热的物体，温度一定高；B. 温度的单位就是“度”；C. 温度反映的是物体的冷热程度；D. 以上说法都正确。分析：我们通过学习知道，温度的高低只凭感觉来判断是不可靠的，所以选项A错误；温度的单位是“摄氏度”，而不是“度”，所以选项B也错误；选项C是温度的定义的变式，所以正确；选项D显然错误。故答案选C。例2. 用温度计测量烧杯中液体的温度，如图4所示的做法中，正确的是（ ）图4分析：此类试题主要考查我们正确掌握温度计的使用方法的问题。我们要知道常用的温度计使用时应注意的几个问题：使用前要观察它的量程，选用量程合适的温度计；认清温度计的分度值；测液体温度时，温度计的玻璃泡要跟被测物体充分接触，即全部浸入被测液体中，但不要碰到容器底或壁；温度计接触被测物体后要稍等一段时间，待温度计的示数稳定后再读数；读数时，玻璃泡要继续跟被测物体接触，切不可脱离被测物体，同时，视线要与温度计中液柱的上表面相平。所以，A图中温度计接触了容器底部，所以A选项是错误的；B图中温度计接触了容器壁，B选项是错误的；C图中玻璃泡未浸入液体，所以选项C也是错误的；D图中温度计是倾斜的，参照上面的要求，是可以的，但读数时要注意，视线一定与温度计中的液柱的凹面相平，选项D正确，故答案选择D。例3. 表中列出几种物质的熔点（在标准大气压下）：据此判断以下说法中正确的是（ ）A. 铜球掉入铁水中不会熔化；B. 由于液态氢的沸点是253，所以在零下255时，氢是液态；C. 水银温度计可测量零下40的气温；D. 用钨制成的灯丝不易熔化。分析：熔点是晶体熔化时的温度，晶体的温度只有达到熔点才可能熔化，低于熔点时晶体处于固态，高于熔点而低于沸点时晶体处于液态，晶体在受热过程中温度等于熔点时才开始熔化，在熔化过程中温度保持不变。本题主要分析物质的状态和熔点的关系。铁的熔点是1535，铁水即铁的液态，温度不低于1535，铜的熔点是1083，低于1535，铜放在铁水中会熔化，所以A是错误的；固态氢的熔点是零下259，而液态氢的沸点是零下253，当温度是零下255时，温度高于熔点但低于沸点，所以氢是液态，故B正确；水银温度计中的水银是以液态存在的，液态水银的凝固点是38.8，当温度为40时，水银处于固态，不能测温度，所以C是错误的；钨的熔点特别高，只有达到熔点才能熔化，所以灯丝用钨制成，利用了钨熔点高这一特点，故D正确。例4. 在严寒的雪山高原上，旅行的人们经常从野外取雪加热成水，供饮用和使用，能正确描述这个过程的图像是图5中的哪一个（）图5分析：运用图像来描述物体的变化过程是一种科学和形象的方法，而对图像的分析对学生来说又比较困难，如何从图像中分析出物体的实验过程，是本题的难点所在。首先我们要清楚物体的实际过程：雪受热会熔化，而雪是晶体，受热过程中温度保持不变；当雪全部熔化后受热温度会逐渐上升，直到达到水的沸点；达到沸点继续加热，水会沸腾，而沸腾过程中温度保持不变。接着我们分析图像：因为该直角坐标系是温度时间坐标，对应的图像是温度时间图像，当温度不变时，图像为水平直线，温度上升时图像是上升曲线。本题中具体的温度变化过程为：开始雪的温度低于0，在加热过程中温度逐渐上升，直到达到0；温度达到0后的一个阶段，温度会不变，直到雪全部熔化；继续加热水，温度会逐渐上升，直到达到沸点；达到沸点后，继续加热温度会不变。从温度的变化和熔点的温度值可以确定B图是正确的。例5. 夏天扇扇子，会感到身上很凉爽，这是因为（ ）A. 扇出的风把身体周围的热空气赶跑；B. 扇来的风是凉的；C. 扇来的风加快了身上汗液的蒸发，汗液蒸发时要吸热；D. 扇来的风把身上的热吹掉了。分析：蒸发是我们生活中经常遇到的现象，特别是利用蒸发吸热来达到降低温度的问题是我们经常分析的问题。蒸发是汽化的一种方式，是吸热过程，并且液体的温度越高，液体的表面积越大，液体表面上的空气流动越快，蒸发越快。在具体问题中有时我们需要判断什么因素使蒸发的快慢发生了变化，从而达到吸收较多或较少的热量。本题中因为周围的空气的温度相同，所以扇出的风并没有把周围的热空气赶跑，扇来的风也不是凉的，同时风也不可能把身上的热吹掉。扇扇子时，空气流动加快，身上的汗液蒸发加快，而蒸发吸热，所以人感到身上凉爽。因此只有C正确。指导：有时我们还会认为扇扇子或吹风扇会导致周围空气的温度直接降低，实际上如果没有发生蒸发现象，周围空气的温度并不会发生变化。例6. 冬天在寒冷的室外，人会呼出“白气”，夏天在干燥的环境中打开从冰箱中取出的冰棒的包装纸，我们也会看到“白气”，这些“白气”是气体吗？它们是怎样形成的呢？分析：本题是本章经常出现的问题，主要考察大家对事物本质的认识能力。本题特别容易引起错误判断。“白气”到底是不是气体，是我们首先要判断的问题。在本例中如果是气体，则为水蒸气，而水蒸气是没有颜色的气体，因此可判断“白气”不是水蒸气。那么“白气”是什么呢？是小水滴（有些时候是小冰晶）。水也是没有颜色的，为什么是白色的呢？这是因为光的原因，我们看上去小水滴就是白色的。当我们判断出“白气”属于液体时，问题就迎刃而解了。这些“白气”不是气体，是液体。冬天在寒冷的室外，人会呼出“白气”，是因为人呼出的气体中含有水蒸气，且温度比空气的温度高，呼出后遇到冷空气液化为小水滴或小冰晶；夏天在干燥的环境中打开从冰箱中取出的冰棒的包装纸，我们也会看到“白气”，是因为冰棒的温度低，使得周围空气中水蒸气遇冷液化为小水滴。指导：类似的如：开水锅里冒的“白气”、夏天打开冰箱的门会看到冒“白气”、在舞台上喷洒干冰（固态CO2）可以产生“白气”等等都是因为相同的原因形成的。例7. 如图6所示，在一个大容器中装有水，同时在水里放了一根试管，试管中也装有水，在用酒精灯给大容器水加热至沸腾的过程中，则小试管中的水（）A. 温度能达到沸点，能够沸腾；B. 温度不能达到沸点，不能沸腾；C. 温度能达到沸点，但不能沸腾；D. 以上说法都不正确。图6分析：液体能否沸腾，主要看液体是否具备沸腾的两个必要条件（1）达到沸点；（2）从外界吸热。如果同时具备这两个条件，液体就能沸腾，如果只具备一个条件，液体不会沸腾。液体能否从外界吸热，主要看液体的温度与外界温度的关系，如果液体温度低于外界温度，则能从外界吸热，否则不能吸热。本题中大容器中的水能够沸腾的原因是：酒精灯火焰的温度很高，大容器中水的温度能够达到沸点，且能够继续从外界吸热。小试管放在沸腾的水中，试管中水的温度等于外界水的温度，所以试管中水的温度能够达到沸点；大容器中水的温度在沸腾过程不再上升，小试管中水达到沸点后，不能从周围沸腾的水中吸热，所以水不能沸腾。指导：这一类题主要分析液体是否同时具备两个条件，不能简单地认为因为都是水，所以同大容器中的水一样，也能沸腾。晶体的熔化同液体的沸腾有类似的地方，熔化的两个必要条件是：达到熔点和继续吸热，分析类似问题也用上述方法。例8. 关于雨、露、霜、雾跟物态变化的关系，下面说法中正确的是（ ）A. 雨水是水蒸气的液化形成的；B. 露水是水的汽化形成的；C. 霜是水蒸气凝华形成的；D. 雾是水蒸气凝华形成的。分析：如何确定某一现象或某一物质的生成有哪些物态变化，是本章的一个重点，特别是关于水的物态变化，具体确定方法：先确定物质的原来状态，再确定物质的最终状态，从而确定物态变化。比如：用铁水铸成铸件，原来状态是液态（铁水），最终状态是固态（铸件），所以物态是由液态变为固态，物态变化为凝固。有时物质的原有状态不易确定，我们可以先确定物质的最终状态，再从物质原来状态的可能性分析。比如：夏天自来水管“出汗”的现象，物质的最终状态是液态（汗），在夏天不可能是由固态变化而来，只能由气态变化生成，所以物态变化为液化。本题中，A：雨水形成是由于水蒸气上升到高空遇到冷空气凝结形成的小水滴或小冰晶，小水滴结合成大水滴，小冰晶熔化成小水滴形成的，雨水的形成不单是液化，所以A错误；B：露水是液态，是由于水蒸气变化得来，所以是液化，B是错误的；C：霜是固态，是由于水蒸气直接凝华形成的，所以C正确；D：雾是液态，不是固态，所以不可能是凝华，D是错误的。注意：判断霜是由水蒸气直接凝华形成，还是由水蒸气液化形成水，再凝固形成的冰，主要看形成的物质是否是透明的，由水蒸气直接形成固态物质是不透明的，而由水凝固形成则是透明的。因此霜是不透明的，所以是由水蒸气直接凝华形成。沙场秋点兵中考命题新动向近年来各地中考对本章考查的主要内容有：物态变化的辨别、判断；温度计（体温计）的正确使用及读数；影响蒸发快慢的因素；沸点与压强的关系。多以填空、选择的形式出现，分数比例约占45。预计在今后的中考中仍会重点考查六种物态变化，会逐渐从利用热现象知识解释自然现象过渡到利用热现象知识解决实际问题，考查大家利用知识解决问题的能力。考点1. 不准确温度计的使用例1. （2005年，湖南邵阳）有一支温度计，其刻度是均匀的，但读数却不准确。在冰水混合物中的读数为4，而在一个标准大气压下的沸水里，读数为96。那么，若用这支温度计测一杯热水的温度时，其读数为50，则这杯热水的实际温度是（）A. 46 B. 48 C. 50 D. 54分析：在冰水混合物中的读数为4（如果读数准确的话应该是0），而在一个标准大气压下的沸水里读数为96（如果读数准确的话应该是100），因为读数不准确但刻度均匀，所以表示从0100之间的每一小格不再表示1了，表示的是；而利用这支温度计去测热水的温度时，其读数为50，它所表示的温度占小格为（504）格，所以实际温度应该是，即50，答案C正确。考点2. 物态变化中的吸热现象例2. （2005年，贵州毕节）下列物态变化中，需要吸热的是（ ）A. 液化； B. 汽化； C. 凝华； D. 凝固分析：物态变化中的熔化、汽化（沸腾和蒸发）、升华都需要吸热。所