物态变化专题复习

物态变化专题复习 一、考题特点分析物态变化一章在各省、市的历届中考中所占比例不是很大，但都有所涉及，题型以填空题、选择题为主，有些省、市的考题中也会出现实验探究题型。本章的内容多见于水、冰和水蒸气的相互转化过程，包括露、雾、霜、雪、雹等自然界中一些常见现象的形成过程，考查的形式多种多样，可能会利用重大科技或重大事件为载体和背景，要求学生来解释其状态变化过程和吸、放热情况。对实验探究的考查，经常出现温度计的使用及其读数方法、晶体的熔化（或凝固）、液体的沸腾等实验过程的观察与分析；另外在对表格数据和图像的处理方面的考查在近年来有所加强，原因出自对能力考查的培养要求上。二、解题策略1.物态变化类型的判别物质的三种状态之间发生相互的变化，并随着热量的吸收或放出。当物质吸热时，物质的状态会从固态变为液态再变为气态，或者从固态直接变为气态，这些变化过程分别成为熔化、汽化和升华。当物质放热时，物质的状态会从气态变为液态再变为固态，或者从气态直接变为固态，这些变化过程分别成为液化、凝固和凝华。辨别物态变化的类型，就要明确物质是从哪种状态变为哪种状态，即在变化前是出于怎样的状态，变化后又是出于怎样的状态，对物态变化的前后状态分清了，就不难作出物态变化的判别了。2.有关晶体或非晶体的熔化（或凝固）图像对晶体或非晶体的熔化或凝固图像的认识和理解，要求能从图像中得到诸如熔点或凝固点、熔化或凝固所用时间、在某一时刻物质处于什么状态、物质是晶体还是非晶体的判断等。根据曲线的整体变化趋势，从整体上升的为熔化图像，整体下降的为凝固图像，有平行于横轴的线段的为晶体的熔化或凝固图像，否则就是非晶体的熔化或凝固图像。通过图像找出晶体的熔点或凝固点，明确晶体的熔化或凝固过程中的吸收获放出热量，但温度保持不变。3.有关液体的蒸发和沸点实验液体的蒸发实验探究，主要是考查影响液体蒸发快慢的因素，即蒸发快慢与液体的温度、表面积大小、液面空气流动的速度的关系，在探究中控制变量法的运用。液体沸腾的实验探究，主要考查对水沸腾前和沸腾时现象的认识和区别、分析影响液体沸点高低的影响因素，根据实验数据画出沸腾图像，沸点的确定等。对于沸腾实验一定要明确液体的沸腾是需要吸热的，但温度保持不变；这在图像上表现为一条与横轴平行的直线。4.有关物态变化过程中吸、放热的应用物质的固态、液态、气态相互转化过程中，一定会伴随着吸收或放出热量的现象出现。所以这就能为人类所利用，更好地为人类的生产或生活服务。物质从固态到液态再到气态的变化过程，涉及到的是熔化、汽化和升华现象，它们都是吸热过程；物质从气态到液态再到固态的变化过程，涉及到液化、凝固、凝华现象，它们都是放热过程。三、考点梳理1.温度计的原理和使用（要求：了解温度的概念，知道温度的两种单位，知道温度计的原理，知道温度计的结构及其刻度方法，会正确使用温度计，了解体温计的特殊结构和使用方法）（1）温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。（2）温度计的刻度方法：采用了摄氏温度，即在一标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为0度，把沸水的温度规定为100度，0度和100度之间分成100等份，每一等份就是摄氏温度的一个单位，叫1摄氏度。（3）温度计的使用方法：要根据待测物体的温度变化范围选择量程合适的温度计；使用前要认清温度计的最小分度值；使用时要把温度计的玻璃泡全部浸没在被测液体中，不要碰到容器的底或侧壁；待温度计的示数稳定后再读数；读数时要将温度计的玻璃泡继续留在液体中，视线垂直温度计并要与温度计液柱的上表面相平。2.物态变化过程及其特点（要求：能区分物质存在的三种状态，描述各种状态下物质的基本特征；会识别熔化和凝固现象，知道晶体和非晶体的主要区别，识别晶体和非晶体的熔化和凝固图像；识别液化和汽化现象，了解蒸发和沸腾的异同点，会运用控制变量法研究蒸发快慢的因素，知道蒸发吸热及其应用，能描述沸腾现象，知道沸点，能识别沸腾图像；知道常见的液化现象，识别升华和凝华现象及其吸放热情况。）物质由一种形态变为另一种形态的过程称为物态变化，物态变化有熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华六种类型。（1）熔化和凝固：物质由固态变为液态的过程称为熔化；由液态变为固态的过程称为凝固；熔化需要吸收热量，凝固需要放出热量。晶体的熔化：温度达到熔点时，继续吸热才能熔化，晶体的熔化过程中，温度保持不变。晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体的熔化过程中温度不断升高，没有固定的熔点。晶体的凝固过程中，温度保持不变，同一物质的凝固点和熔点相同；而非晶体的凝固过程中温度不断降低。（2）汽化和液化：物质由液态变为气态的过程称为汽化；物质由气态变为液态的过程称为液化；液态汽化时要吸收热量，气体液化时要放出热量。汽化的两种方式：蒸发和沸腾。蒸发是发生在液体表面的平和的汽化现象，可以在任何温度下发生，发生时液体的温度下降。影响蒸发快慢的因素主要有：液体的温度。液体的表面积和液面空气的流动速度。沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。沸腾只能在沸点下发生，液体沸腾时，温度达到沸点继续吸热，但温度保持不变。液体沸点与液面的气压有关；使气体液化的两种方法：降温和压缩体积。（3）升华和凝华：物质从固态直接变为气态的过程叫升华，从气态直接变为固态的过程叫凝华。升华需要吸收热量，凝华需要放出热量。3.物态变化在生产、生活中的应用物质在三态的相互转化过程中，一定要吸收或放出热量。物质从固态到液态再到气态的变化过程，涉及到的是熔化、汽化和升华现象，它们都是吸热过程；物质从气态到液态再到固态的变化过程，涉及到液化、凝固、凝华现象，它们都是放热过程。人类正是利用这些过程中能量的转移，更好地为生产或生活服务。四、明年考点预测各地试题越来越注重从新课程理念、知识应用新视点上来考查本章知识和技能，注重情感、态度与价值观的渗透，注重知识获取的过程与方法。预计明年中考将有这些特点：1.将会继续重视对基础知识、基本技能的考查，但考查的方式或方法将会灵活多样，会寓知识于具体的、充满时代气息的情景之中，加强知识与生产、生活的联系，加强知识的具体应用。2.将会注重知识在情感、价值观方面的结合，会利用大自然的中相关的现象对学生进行热爱美好生活的陶冶，结合近年来极端气候给工农业生产带来的巨大危害，提高学生防灾、减少生命和财产的损失，树立安全意识和危机意识；所以要注意观察生活中一些常见的物态变化现象、工农业生产中的应用，来加深对知识的理解和应用。3.考查形式上，将会出现更新颖、更灵活的设计，考查的方向可能会更全面、更发散、更开放。给学生创造自由发挥的空间。五、考题热身1.温度计【例1】（黑龙江 鸡西）如图所示，甲是体温计，乙是实验室用温度计，它们都是利用液体的性质制成的。可用来测沸水温度的是；体温计可以离开被测物体来读数，是因为体温计上有个。【解析】温度计分为实验室温度计和体温计两类，它们的原理是相同的，它们里面的细管中都装有热膨胀比较明显的液体，所以它们都是根据液体的热胀冷缩性质制成的。但是它们的量程和分度值以及结构都不同，使用时要注意所测温度不能超出它们的量程，否则就会损坏温度计；实验室温度计的量程是0100，分度值是1，内部结构是一根直的玻璃管，所以实验室温度计使用时直接测量，读数时不能离开被测液体；而体温计的量程是3542，分度值是0.1，内部结构是玻璃管下端有一个很细的缩口，使用时需要将液体甩回玻璃泡中，读数时可以离开人体读数。【答案】热胀冷缩，乙，细的缩口。【点拨】温度计的使用要根据具体的实验要求来选用，而使用时的操作和读数方法都是由其特定的结构所决定的，在理解和掌握使用方法上要结合它们的结构加以理解和把握。2.物体变化的识别【例2】（山东 济宁）祖国山河一年四季美景如画。下图中关于山河美景的描述，属于凝华现象的是（ ）【解析】春天，雾绕群峰是由于空气中的水蒸气遇冷液化成小的水滴悬浮在空气中，雾的形成是一种液化现象；夏天，雨笼山峦是空气中的水蒸气遇冷液化形成水滴降落到地面形成降雨，也是液化现象；冬天，冰封雪飘是液态的水凝固成冰，是凝固现象；而深秋的树枝上形成的霜，是由空气中的水蒸气直接由气态变为固态，是凝华现象。【答案】C【点拨】本题是物态变化的辨别问题，在大自然审美中寓于对知识的理解，关键要区分物质在变化的前后处于什么状态，明确了变化前后的状态就能轻而易举地判别出变化属于哪种物态变化类型了。3.物态变化过程中吸、放热现象及应用【例3】（四川 成都）下列事例中的物态变化过程，放热的是（ ） A.用电吹风吹干头发 B.晒小麦 C.衣箱里的樟脑球逐渐变小 D.“霜”的形成【解析】用电吹风吹干头发，是头发上的液态水变成水蒸气而散失到空气中，是汽化中的蒸发现象；在场地上晒小麦，是将小麦中的液态水转变为水蒸气而散失到空气中，也是蒸发现象；衣箱中防住虫蛀的樟脑球逐渐变小，是由固态直接转化为气态而使樟脑球变小，是物态变化中的升华现象；霜的形成是空气中的水蒸气直接由气态变为固态，是凝华现象。而在六种物态变化过程中，熔化、汽化、升华过程是吸热过程，凝固、液化、凝华过程是放热过程，所以在题设中的选项中，只有凝华是放热的物态变化现象。【答案】D【点拨】判别物态变化过程中是吸热还是放热现象，判别物态变化过程是关键，知道了是属于何种物态变化过程，就能判别吸热还是放热现象了。4.熔化和凝固、汽化和液化过程探究t/ot/min【例4】（广东 肇庆）如图所示，是小李同学用此装置探究冰熔化过程中温度变化情况（1）他将观察到的温度计示数变化情况记录在下表中.请根据表中数据，在右上图的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度时间图象t/min0123456789t/-4-3-2-1000135（2）某时刻温度计的读数如上图所示，此时的温度是 ；（3）为减小误差，实验过程中宜选用较大的冰块还是碎小的冰块？ _ ；（4）如果将冰块换成石蜡碎块做同样的实验，石蜡熔化过程中所得到的温度时间图象是否与冰的相同？为什么？ _。【解析】对冰的熔化过程的探究，主要是根据温度的变化情况，来分析研究冰在熔化时的规律。根据探究记录的时间温度数据，就能描绘出冰的熔化图像；根据题图所示的温度计液柱能读出某一时刻的温度值；为了减小实验误差，实验中宜采用碎小的冰块进行实验，以防止因实验装置问题带来的热交换不均匀、不及时造成的误差；由于冰是晶体，所以冰在一定的温度下熔化，继续吸热但温度保持不变，如果用石蜡做同样的实验，由于石蜡是非晶体，它没有固定熔化温度，即没有一定的熔点，所以在加热的过程中，温度不断升高，石蜡由固态变软、变稠、变稀再变成液态。所以它的熔化过程的图像应该是一条逐渐变化的平滑曲线，没有明显的折点。【答案】（1）如图所示；（2）4；（3）碎小的冰块；(4) 不相同, 因为石蜡是非晶体而冰是晶体.【点拨】本题是对熔化现象的探究实验题，实验探究就是要在实验的基础上，客观地去分析、研究物理变化中所存在的规律和内在联系，实验过程中要设法减小误差。不同类型的物质，有不同的现象和本质的区别，对于相似或相近的现象要明确其内在的本质区别。【例5】（江苏 镇江）小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如下图所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关 （1）通过、两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的_有关（2）通过 _ 两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关（3）小凡同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关，于是继续进行了如下探究：在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水（如右图）结果发现甲图中水先蒸发完，于是他得出结论：水蒸发快慢与水的质量有关，水的质量越小蒸发越快从实验设计环节看，他没有控制水的 _ （选填“质量”或“表面积”）相同；从得出结论环节看， “根据谁先蒸发完，判断谁蒸发快”是否正确？_ （选填“正确”或“不正确”），理由是 _。【解析】实验探究要注重探究方法的选择，特别是咋在探究多因素问题时需要根据所要探究的问题，通过控制几个量固定不变来研究一个变化的量与所要探究的量之间的关系，这种方法就是控制变量法。所从题目可以看出。在探究中，质量相同的水滴，摊开的面积大小不同，而水滴的温度、以及水滴表面的空气流动速度相同，就可以研究蒸发快慢与液体表面积的关系；通过质量相同的水滴，使水滴的温度不同，而水滴的表面积、以及水滴表面的空气流动速度相同，就可以研究蒸发快慢与液体温度的关系；通过质量相同的水滴，水滴表面的空气流动速度不同，而水滴的温度、以及水滴表面积相同，就可以研究蒸发快慢与液态空气流动速度的关系；如果变量控制不好，就有可能是其他因素的影响结果，实验就不能得到正确的结论。【答案】（1）表面积大小；（2）A、C；（3）表面积，不正确，只有在水的质量相同时，先蒸发完的蒸发的才快。【点拨】控制变量法是探究实验中经常采用的实验方法，实验中只有掌握科学的实验方法，才能探究出科学可信的结论。5.有关图像或表格的信息获取【例6】（山东 莱芜）两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“蜡熔化时温度的变化规律”。（1）其中一个实验小组安装的实验装置如图。该装置存在的不足是 。（2）改正实验后，两实验小组记录数据汇总如下表：分析表格中的数据，你发现冰与蜡在熔化过程中的不同点是：_。【解析】探究冰熔化时的变化规律，要注意实验装置的选取，由于冰是热的不良导体，传递热的本领较差，所以实验中要用碎小的冰块，同时要注意使试管内的冰受热均匀，所以应该采用水浴加热的方法