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文檔簡(jiǎn)介
專題三物態(tài)變化
第1■節(jié)溫度
一、溫度定義
溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來(lái)講是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。
二、溫度的單位
1.攝氏溫度
(1)來(lái)源:18世紀(jì)瑞典天文學(xué)家攝爾修斯在1742年創(chuàng)立的溫標(biāo)。
(2)規(guī)定方法:在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)定為100攝氏度,冰水混合物的溫度定為0攝氏
度,其間分成100等份,每一等份稱為1攝氏度。為了紀(jì)念和表彰攝爾修斯的貢獻(xiàn),1954年的第十
屆國(guó)際度量衡大會(huì)特別將此溫標(biāo)命名為“攝氏溫標(biāo)”。
(3)符號(hào):°C,讀作攝氏度。
(4)正確理解攝氏溫度應(yīng)注意以下五個(gè)問(wèn)題。
①溫度計(jì)上的。C是攝氏溫度的單位。
②溫度表示物體的冷熱程度。它只有“高低”之分,沒(méi)有“有無(wú)”之別,即0℃是表示物體的冷
熱程度,與1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純凈的冰水混合物的溫度相同,而不是說(shuō)物體沒(méi)有溫度。
③不論是冰多還是水多,在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下只要是純凈的冰水混合物,其溫度就是0℃。
④攝氏溫度的單位“攝氏度”是一個(gè)整體,不能分開(kāi),如30℃讀作30攝氏度,不能讀作攝氏30度。
⑤比0℃低的溫度在數(shù)字前加號(hào),讀作“負(fù)”或“零下”。如-10°C讀作“零下10攝氏度'或“負(fù)10攝
氏度”。
2.熱力學(xué)溫標(biāo)
(1)來(lái)源:又稱開(kāi)氏溫標(biāo)、絕對(duì)溫標(biāo),是國(guó)際單位制七個(gè)基本物理量之一,是由開(kāi)爾文于1848年
引入的。
(2)規(guī)定方法:以宇宙的溫度下限絕對(duì)零度(-273.15P)為零點(diǎn)溫度。熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的
關(guān)系是:T(K)=273.15K+t(°C)。在體現(xiàn)溫度變化時(shí),每1K與每1P的大小是相同的。
(3)符號(hào):K,讀作開(kāi)爾文,簡(jiǎn)稱開(kāi)。
3.溫度計(jì)
液體溫度計(jì)的分類
(1)根據(jù)測(cè)溫物質(zhì)分類,液體溫度計(jì)可分為酒精溫度計(jì)、煤油溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)。
(2)根據(jù)用途分類,液體溫度計(jì)可分為實(shí)驗(yàn)室用溫度計(jì)、體溫計(jì)、寒暑表。
實(shí)驗(yàn)室用沿度計(jì)
黑暑表
(3)實(shí)驗(yàn)室用溫度計(jì)、體溫計(jì)、寒暑表的區(qū)別
類
實(shí)驗(yàn)室用溫度計(jì)體溫計(jì)寒暑表
項(xiàng)目
原理液體的熱脹冷縮
玻璃泡內(nèi)液體煤油、酒精等水銀煤油、酒精等
測(cè)量范圍-20-11035-42-30-50
分度值10.11
玻璃泡上有一個(gè)細(xì)而彎的
結(jié)構(gòu)玻璃泡上都是均勻細(xì)管玻璃泡上都是均勻細(xì)管
“縮口”
可以離開(kāi)人體讀數(shù),作用放在被測(cè)環(huán)境中直接讀
注意事項(xiàng)不能離開(kāi)被測(cè)物體讀數(shù)
前甩幾下數(shù),不能甩
⑷體溫計(jì)縮口的作用:防止體溫計(jì)離開(kāi)人體后,玻璃泡內(nèi)的水銀柱冷卻收縮退回玻璃泡內(nèi)。
⑸各種不同溫度計(jì)測(cè)溫原理
①液體溫度計(jì)使用液體的熱脹冷縮;
②數(shù)字式溫度計(jì)使用溫感可變電阻,其電阻阻值大小隨溫度而變化;
③雙金屬片溫度計(jì)使用不同金屬的熱脹冷縮程度不同;
④彩色溫度計(jì)使用特殊材料感知溫度,溫度不同材料會(huì)發(fā)出不同顏色。
三、實(shí)驗(yàn)探究溫度的變化
1.估測(cè)溫度
⑴實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
在生活中,很多時(shí)候人們可以根據(jù)皮膚來(lái)判斷物體溫度的高低,但這樣做一定準(zhǔn)確嗎?如圖所示,
先把兩只手分別放入熱水和冷水中停一會(huì)兒,再迅速把雙手同時(shí)放入盛有溫水的杯子中,說(shuō)出此時(shí)兩
只手的感覺(jué)。
⑵實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):雖然兩手在相同溫度的水中,但此時(shí)兩只手對(duì)同一杯水的溫度判斷明顯不同,原來(lái)
在冷水中的手感覺(jué)溫水很熱,原來(lái)在熱水中的手感覺(jué)溫水很涼。
⑶實(shí)驗(yàn)結(jié)論:這說(shuō)明人的主觀感覺(jué)是不可靠的,要準(zhǔn)確測(cè)量溫度應(yīng)當(dāng)使用溫度計(jì)。
2.自制溫度計(jì)
⑴實(shí)驗(yàn)過(guò)程:用中間插有細(xì)玻璃管的橡皮塞塞緊裝滿紅色冷水的小玻璃瓶,使瓶?jī)?nèi)的水位上升到
細(xì)玻璃管的適當(dāng)位置。將玻璃瓶放入熱水中(或適當(dāng)加熱)。
⑵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以比較明顯地看到水的熱脹冷縮現(xiàn)象。
⑶實(shí)驗(yàn)結(jié)論:液體溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的規(guī)律制成的。
例題1:為了使自制溫度計(jì)的精度提高,下列方法中正確的是()
A.將自制溫度計(jì)的細(xì)管做長(zhǎng)一些
B.增大自制溫度計(jì)的玻璃瓶的容積,減小玻璃管內(nèi)徑
C.減小玻璃瓶的容積,將玻璃管做長(zhǎng)一些
D.把自制溫度計(jì)的玻璃管做粗一些,使玻璃管內(nèi)能裝更多的液體
【考點(diǎn)】液體溫度計(jì)的構(gòu)造與工作原理
【答案】B
【解析】
⑴玻璃泡中的液體升高相同的溫度,體積膨脹相同,如果管越細(xì),上升的刻度越多,越靈敏。所
以內(nèi)徑要細(xì)一些。
(2)玻璃泡容積越大,溫度變化量相同時(shí),液體總體積的變化量會(huì)更大,表現(xiàn)在毛細(xì)管中會(huì)更明顯,
靈敏度更高、準(zhǔn)確程度更高。綜上所述,B符合題意;ACD不符合題意,
故答案為:B.
【分析】液體溫度計(jì)是根據(jù)液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的,玻璃泡中的液體遇熱膨脹時(shí),會(huì)在玻璃
管中上升,升高相同的溫度,體積膨脹相同,如果管越細(xì),上升的刻度越多,越靈敏.
四、溫度計(jì)的使用方法
1.估測(cè):根據(jù)被測(cè)物體的溫度選擇合適的溫度計(jì),選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭?/p>
2.觀察:看清溫度計(jì)的量程和分度值
3.放置:溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸入被測(cè)物體當(dāng)中,不能接觸容器底或容器壁
4.讀數(shù):①讓溫度計(jì)在被測(cè)物體當(dāng)中稍停一會(huì)兒,待示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù);②在讀數(shù)時(shí)溫度計(jì)的玻
璃泡不能離開(kāi)被測(cè)物體;③視線要與液柱的上表面相平
例題2:練習(xí)使用溫度計(jì):
⑴實(shí)驗(yàn)室常用的溫度計(jì)是根據(jù)液體的規(guī)律制成的。
⑵使用溫度計(jì)測(cè)熱水溫度時(shí),有如下步驟:
a.選取適當(dāng)?shù)臏囟扔?jì);
|國(guó)三
b.等待一段時(shí)間;
C.讓溫度計(jì)玻璃泡浸沒(méi)在水中,但不要接觸容器底和容器壁;
d.用手摸一下熱水杯,估計(jì)待測(cè)熱水的溫度;
e.按要求正確讀數(shù)并記錄。
按正確的操作程序,步驟排列應(yīng)該是。
如圖甲所示溫度計(jì)的讀數(shù)方法正確的是(選填"A"、"B”或“C”),示數(shù)為℃o
⑶如圖乙:是某同學(xué)測(cè)體溫時(shí)體溫計(jì)的一部分,它的示數(shù)是_七,粗心的同學(xué)沒(méi)有甩體溫計(jì),直
接用該體溫計(jì)先后去測(cè)兩個(gè)體溫分別是38℃和40℃的病人的體溫,則體溫計(jì)的示數(shù)分別是℃
和℃,
【答案】⑴熱脹冷縮⑵dacbeB36⑶38.538.540
【考點(diǎn)】溫度及溫度計(jì)的使用與讀數(shù);攝氏溫度及其計(jì)算
【解析】
⑴液體溫度計(jì)的制作原理是液體的熱脹冷縮。
(2)使用溫度計(jì)測(cè)熱水溫度時(shí),正確的操作順序:
d.用手摸一下熱水杯,估計(jì)待測(cè)熱水的溫度;
a.選取適當(dāng)?shù)臏囟扔?jì);
c.讓溫度計(jì)玻璃泡浸沒(méi)在水中,但不要接觸容器底和容器壁;
b.等待一段時(shí)間;
e.按要求正確讀數(shù)并記錄;
所以步驟排列應(yīng)該是dacbe。溫度計(jì)讀書時(shí),視線應(yīng)該與液面持平,所以讀數(shù)方法正確的是B。
如圖所示,溫度計(jì)分度值為1'溫度計(jì)示數(shù)為36℃。
(3)如圖所示,體溫計(jì)分度值為0.1℃,其示數(shù)為38.59。根據(jù)體溫計(jì)的特點(diǎn),使用前用力甩一下
玻璃泡上方的水銀才能回到玻璃泡中;沒(méi)有甩的體溫計(jì)原來(lái)的讀數(shù)是38.5七,直接用來(lái)測(cè)量病人的體
溫,病人的體溫38℃,低于38.5℃,體溫計(jì)中的水銀不會(huì)下降,則顯示病人體溫為38.5℃;病人體
溫為40℃,高于39。七,體溫計(jì)中的水銀會(huì)上升,測(cè)量是準(zhǔn)確的,顯示病人體溫為4(TC。
【分析】(1)溫度計(jì)的工作原理是液體的熱脹冷縮;(2)利用溫度計(jì)測(cè)量物體的溫度時(shí),溫度計(jì)的液
泡不能與容器底盒容器壁接觸,讀數(shù)時(shí)應(yīng)與刻度相平進(jìn)行讀數(shù);(3)通過(guò)觀察溫度計(jì)明確溫度計(jì)的量程
和分度值,再進(jìn)行讀數(shù),需要注意的是,體溫計(jì)的示數(shù)只會(huì)上升不會(huì)下降。
五、體溫計(jì)的使用與讀數(shù)方法
1.由于細(xì)小縮口的作用,縮口上方的水銀柱不能退回玻璃泡。當(dāng)體溫計(jì)離開(kāi)人體時(shí),它表示的仍
然是人體的溫度;每次使用前,都要將水銀甩下去。
2.體溫計(jì)讀數(shù)時(shí),眼睛通過(guò)一條棱看過(guò)去,圓弧形的棱相當(dāng)于一個(gè)放大鏡,可以觀察到放大了的
較粗的水銀柱,便于觀察和讀數(shù)。
3.明確體溫計(jì)的量程為35?42℃,分度值為0.1℃
例題3:關(guān)于溫度計(jì)和體溫計(jì)的用法,下面說(shuō)法正確的是()
A.用常用溫度計(jì)測(cè)液體溫度時(shí);溫度計(jì)的玻璃泡不要離開(kāi)被測(cè)液體
B.用體溫計(jì)測(cè)量人的體溫,讀數(shù)時(shí)體溫計(jì)不要離開(kāi)人體
C.如果沒(méi)有用酒精給體溫計(jì)消毒,也可以把體溫計(jì)放在沸水中消毒
D.常用的溫度計(jì)和體溫計(jì)都能測(cè)出冰水混合物的溫度
【考點(diǎn)】體溫計(jì)的使用及其讀數(shù);溫度及溫度計(jì)的使用與讀數(shù)
【答案】A
【解析】
A.普通溫度計(jì)的液面隨時(shí)根據(jù)溫度的不同而變化,所以用常用溫度計(jì)測(cè)液體溫度時(shí),溫度計(jì)的玻
璃泡不要離開(kāi)被測(cè)液體,A符合題意;
B.體溫計(jì)中有縮口的存在,所以用體溫計(jì)測(cè)量人的體溫,讀數(shù)時(shí)體溫計(jì)可以離開(kāi)人體,B不符合
題意;
C.因?yàn)轶w'溫度的測(cè)量范圍是35C-42℃,沸水的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了此范圍,所以不可以把體溫計(jì)放
在沸水中消毒,C不符合題意;
D.因?yàn)轶w溫度的測(cè)量范圍是35℃-42℃,而冰水混合物的溫度為0℃,所以體溫計(jì)不都能測(cè)出冰
水混合物的溫度,D不符合題意;
故答案為:A.
【分析】使用溫度計(jì)測(cè)量物體的溫度時(shí),應(yīng)先估計(jì)物體的溫度,選擇合適量程的溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量,
等到示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。利用溫度計(jì)測(cè)量物體的溫度時(shí),溫度計(jì)的液泡不能與容器底盒容器壁接觸,
讀數(shù)時(shí)應(yīng)與刻度相平進(jìn)行讀數(shù)。
六、溫度計(jì)讀數(shù)不準(zhǔn)的處理
例題4:有一支刻度均勻但讀數(shù)不準(zhǔn)的溫度計(jì),用它測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度時(shí)示數(shù)
為-2°C,用它測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度時(shí)示數(shù)為103℃,那么當(dāng)用它測(cè)量某液體的溫度時(shí),示數(shù)
為19°C,該液體的實(shí)際溫度為()
A.16.8℃B,18.1℃C.19℃D.20℃
【考點(diǎn)】攝氏溫度及其計(jì)算
【答案】D
【解析】
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),冰水混合物的溫度為0℃,沸水的溫度為100℃,根據(jù)液柱位置,計(jì)算溫度計(jì)的
分度值為t'=100°C/(103+2)=20/21°C,實(shí)際溫度為T=20/21℃x(19+2)=20°C,D符合題意。
故答案為:D.
【分析】根據(jù)實(shí)際溫度和對(duì)應(yīng)的液柱位置,計(jì)算溫度計(jì)的實(shí)際分度值,結(jié)合實(shí)際測(cè)量的位置計(jì)算
實(shí)際溫度。
第2節(jié)熔化和凝固
一、物態(tài)變化
1.定義:物質(zhì)由一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的過(guò)程叫物態(tài)變化。
2.物態(tài)變化與吸、放熱關(guān)系圖
物質(zhì)存在固、液、氣三種狀態(tài),這三種狀態(tài)之間又存在著六種變化,每種變化的名稱可以通過(guò)關(guān)
系圖來(lái)加強(qiáng)記憶,口訣“硬的變成軟的吸熱,軟的變成硬的放熱”。
硬的變成軟的吸熱.軟的變成硬的放熱
固體最硬,氣體最軟.中間液體
3.自然界中還存在的物態(tài)
(1)等離子態(tài)
氣態(tài)加熱到幾百萬(wàn)攝氏度的極高溫度時(shí)將變成等離子態(tài)。這時(shí),電子從原子中游離出來(lái)而成為自
由電子。等離子體就是一種被高度電離的氣體,但是它又處于與''氣態(tài)"不同的''物態(tài)"。包括太陽(yáng)在
內(nèi)的許多恒星,高空的電離層、閃電、極光等都是等離子體。人造的等離子體如日光燈里的電離氣體。
(2)超固態(tài)
在140萬(wàn)大氣壓下,物質(zhì)的原子就可能被“壓碎”。電子全部被“擠出”原子,裸露的原子核緊密地
排列,物質(zhì)密度極大,這就是超固態(tài)。一塊乒乓球大小的超固態(tài)物質(zhì),其質(zhì)量至少在1000噸。2016
年1月,英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)科學(xué)家利用鉆石對(duì)頂砧制造出了某種極端高壓狀態(tài)的條件,從而生成了“第
五狀態(tài)氫”,即超固態(tài)氫。
二、熔化
1.定義:物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做熔化。在熔化過(guò)程中需要吸收熱量。
2.應(yīng)用:各大生活超市利用冰熔化吸熱使肉類食品、海產(chǎn)品保鮮。
3.熔點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度叫做熔點(diǎn)。
三、固體的分類及特性
1.晶體
有規(guī)則的結(jié)構(gòu),熔化時(shí)吸收熱量,溫度保持不變,這個(gè)溫度叫做熔點(diǎn),但需要繼續(xù)加熱,如各種
金屬、鉆石、冰、食鹽、石墨、海波、蔡等。
2.非晶體
無(wú)規(guī)則的結(jié)構(gòu),熔化時(shí)吸收熱量,溫度不斷上升,沒(méi)有固定的熔化溫度,如石蠟、玻璃、塑料、
松香、瀝青、橡膠等。
3.熔化時(shí)的圖像
晶體的熔化圖像非晶體的熔化圖像
4.晶體熔化時(shí)的條件
⑴晶體的熔化有溫度達(dá)到熔點(diǎn)和繼續(xù)吸熱兩個(gè)條件,兩者缺一不可。
⑵如果晶體的溫度達(dá)到熔點(diǎn)但不能繼續(xù)吸熱,晶體就不能熔化,仍然處在固態(tài)。如果可以從外界
繼續(xù)吸收熱量,則晶體開(kāi)始熔化,進(jìn)入由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程。
⑶晶體的溫度等于熔點(diǎn)時(shí),物質(zhì)的狀態(tài)可能是固態(tài),可能是液態(tài),也可能是固液共存狀態(tài)。
冰熔化時(shí),低溫的冰溫度升高到0℃時(shí),停止加熱,此時(shí)的冰為0P的冰;繼續(xù)加熱,冰開(kāi)始熔
化,熔化過(guò)程中,物質(zhì)狀態(tài)為冰水混合物,且溫度保持0℃不變;當(dāng)冰剛?cè)刍伤?,立即停止加?
此時(shí)的水為0℃的水。
例題5:如圖所示,把裝有-4P碎冰的大試管放入裝有-4P碎冰的大燒杯中,用酒精燈對(duì)燒杯加
熱,在燒杯內(nèi)的冰沒(méi)有熔化完的過(guò)程中,試管內(nèi)的冰()
A.熔化一小部分B.全部熔化C.不會(huì)熔化D.溫度高于0七
【考點(diǎn)】熔化與熔化吸熱特點(diǎn)
【答案】C
【解析】
冰是晶體,若給燒杯中的冰加熱,燒杯中的冰首先升溫達(dá)到熔點(diǎn)后熔化,但溫度保持不變,所以
試管中的冰溫度升高雖然達(dá)到熔點(diǎn),但不能從燒杯中繼續(xù)吸熱,在燒杯內(nèi)的冰沒(méi)有熔化完的過(guò)程中,
不能熔化,
故答案為:C.
【分析】晶體熔化的條件是:到達(dá)熔點(diǎn),繼續(xù)吸熱。
5.在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,各種物質(zhì)的熔點(diǎn)
晶體熔點(diǎn)(℃)晶體熔點(diǎn)(C)晶體熔點(diǎn)(℃)
鴇3410鉛328固態(tài)酒精-117
鐵1535錫232固態(tài)氮-210
鋼1515蔡80.5銅1083
灰鑄鐵1177固態(tài)水銀-39金1064
鋁660固態(tài)甲苯-95海波48
冰0固態(tài)氧-218固態(tài)氫-259
5.凝固
⑴定義:物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫做凝固。凝固是熔化的逆過(guò)程。凝固放熱。水結(jié)成冰,由
液態(tài)變成固態(tài)屬于凝固現(xiàn)象。
⑵凝固點(diǎn):液體凝固成固體時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn),同種物質(zhì)的凝固點(diǎn)等于熔點(diǎn)。
⑶凝固條件:①溫度達(dá)到凝固點(diǎn),②不斷放出熱量
⑷工業(yè)上的應(yīng)用——鑄造工件:
鑄造是將金屬加熱熔化成的液體澆鑄到與零件形狀相適應(yīng)的鑄造空腔中,待其冷卻凝固后,以獲
得零件或毛坯的方法,是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一。被鑄物質(zhì)多原為固態(tài)但加熱至液態(tài)的金
屬(例:銅、鐵、鋁、錫、鉛等),而鑄模的材料可以是砂、金屬甚至陶瓷。因應(yīng)不同要求,使用的方
法也會(huì)有所不同。
鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝,已有約6000年的歷史。中國(guó)在公元前1700?前
1000年之間已進(jìn)入青銅鑄件的全盛期,工藝上已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
例題6:嚴(yán)冬,霜降來(lái)臨,果農(nóng)傍晚開(kāi)始給橘子樹(shù)噴水,隨著溫度的下降,水(填物態(tài)
變化)成冰,此過(guò)程(填“吸熱”或“放熱”),從而橘子不被凍壞。
【考點(diǎn)】凝國(guó)與凝固放熱特點(diǎn)
【答案】凝固放熱
【解析】
溫度降低,水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的冰,屬于凝固現(xiàn)象。凝固過(guò)程中,物體放出熱量。
【分析】液體變?yōu)楣腆w是凝固現(xiàn)象,凝固放熱。
四、實(shí)驗(yàn)探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律
1.提出問(wèn)題:
冰在什么情況下由固體變成液體?冰在熔化過(guò)程中與其他固體(比如石蠟)在熔化過(guò)程中的溫度變
化情況相同嗎?
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃:
如圖所示,分別取適量的碎冰和石蠟(碎塊),對(duì)它們加熱,測(cè)出它們?cè)谌刍^(guò)程中溫度隨時(shí)間的
變化關(guān)系。并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制圖像,根據(jù)圖像比較二者熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律有何不同。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù):
分別將碎冰和石蠟放入兩支試管中,按圖所示的裝置分別加熱碎冰和石蠟,觀察碎冰和石蠟在熔
化過(guò)程中溫度及狀態(tài)的變化。
當(dāng)溫度升到-10℃時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),每隔1min記錄一次溫度,同時(shí)認(rèn)真觀察冰、石蠟的狀態(tài)變化,直
到全部熔化后再記錄3~4次。數(shù)據(jù)記錄如下表:
時(shí)間(min)01234567891011
冰的溫度(C)-10-8-6-200000123
石蠟的溫度(℃)-10-9-8-7-6-5-4-20259
4.分析論證:
在如圖所示的方格紙上,縱軸表示溫度,橫軸表示時(shí)間,根據(jù)表格中各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的溫度在方格
紙上描點(diǎn),將這些點(diǎn)用平滑的曲線連接,便得到熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。
5.結(jié)論:
不同的物質(zhì)在熔化過(guò)程中溫度的變化規(guī)律不同。有的物質(zhì)(如冰)在熔化過(guò)程中雖然繼續(xù)吸熱,但
溫度保持不變;有的物質(zhì)(如石蠟)在熔化過(guò)程中先變軟,后變稀,最后熔化為液體,且隨著加熱時(shí)間
的增加溫度一直升高。
(1)實(shí)驗(yàn)中采用水浴加熱法。水浴法是一種給物體均勻、間接地加熱,并能控制物體溫度上升速度
的好方法。在探究過(guò)程中,為了便于觀察、比較、記錄數(shù)據(jù)等,人為地控制外部條件,延長(zhǎng)或縮短某
個(gè)過(guò)程,是保證探究成功的一個(gè)很重要的措施。
(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了使冰和石蠟均勻受熱,試管應(yīng)該選擇較細(xì)些的,且裝入的冰和石蠟不要太多,
保證試管里的冰或石蠟全部浸入水中,同時(shí)應(yīng)用酒精燈緩慢加熱。
提示:
探究晶體熔化時(shí)溫度變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,為了使晶體受熱更均勻,主要采取以下兩種措施:
①把晶體研碎;
②水浴法加熱,利用水的對(duì)流,使晶體受熱更均勻;如果用酒精燈直接加熱,晶體受熱不均勻。
水浴法加熱時(shí),裝置上需要用到石棉網(wǎng)和盛水的燒杯;另外溫度計(jì)的玻璃泡接觸到試管的底部,
不能準(zhǔn)確測(cè)量試管內(nèi)晶體的溫度,又因?yàn)樵嚬艿撞恐苯咏佑|火焰,溫度太高,容易損壞溫度計(jì)。
例題7:兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別探究冰熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律和蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律。
⑴為減小誤差,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中宜選用(選填“大顆?!被颉靶☆w粒”)的冰塊和蠟塊;
⑵某一小組安裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,該裝置中缺少了可使用的攪拌器,會(huì)導(dǎo)致試管內(nèi)冰塊或蠟
塊。在組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí),應(yīng)該采用下面方案(選填"A”或"B”)依次
組裝;
A.溫度計(jì)、試管、鐵圈石棉網(wǎng)、酒精燈B.酒精燈、鐵圈石棉網(wǎng)、試管、溫度計(jì)
⑶改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后,兩實(shí)驗(yàn)小組記錄數(shù)據(jù)匯總?cè)缦卤?
時(shí)間/min01234567...
冰的溫度/℃-20000010.019.929.8...
冰的狀態(tài)固態(tài)固液固液固液固液液態(tài)液態(tài)液態(tài)...
蠟的溫度/℃35404549.55458.360.568...
蠟的狀態(tài)固態(tài)固態(tài)固態(tài)黏稠變稀液態(tài)液態(tài)液態(tài)...
分析表格中的數(shù)據(jù),你發(fā)現(xiàn)冰與蠟在熔化過(guò)程中的不同點(diǎn)是:冰熔化時(shí)溫度,蠟熔化時(shí)
溫度(均選填“上升”“下降"或‘不變");
⑷在上表所示實(shí)驗(yàn)中的第1min末至第3min末的時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法正確的是
A.冰不斷吸收熱量,但溫度不變
B.冰不斷吸收熱量,因?yàn)樗鼫囟炔蛔?/p>
C.蠟不斷吸收熱量,熔化溫度為49.5OC
⑸在下圖中畫出蠟熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。
【考點(diǎn)】熔化和凝固的探究實(shí)驗(yàn)
【答案】⑴小顆粒⑵受熱不均勻B⑶不變上升(4)A⑸如下圖所示
【解析】
⑴實(shí)驗(yàn)過(guò)程中宜選用顆粒比較小的固體,固體受熱比較均勻,便于減小誤差。
(2)實(shí)驗(yàn)裝置中缺少了可使用的攪拌器,會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)冰塊或蠟塊受熱不均勻。在組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí),
應(yīng)該依次組裝酒精燈、鐵圈石棉網(wǎng)、試管、溫度計(jì),即按從下往上的順序組裝。
故答案為:B
(3)由表中的數(shù)據(jù)變化可以看到,冰在達(dá)到0℃后繼續(xù)吸熱,但溫度不再升高,直至全部熔化成水,
而蠟則是邊吸熱、邊升溫、邊熔化。
(4)在第1min末至第3min末的時(shí)間內(nèi),冰和蠟不斷吸收熱量,不斷熔化,由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),但
冰的溫度不變,而蠟不斷升溫。故答案為:A。
(5)利用數(shù)學(xué)描點(diǎn)法描出時(shí)間和溫度的對(duì)應(yīng)點(diǎn),用平滑的線連接起來(lái),如下圖所示。
溫度/T
75
8
時(shí)間/min
五、熔點(diǎn)的影響因素
晶體的熔點(diǎn)并不是固定不變的,熔點(diǎn)是物質(zhì)的物理屬性,首先肯定由物質(zhì)來(lái)決定,另外熔點(diǎn)的高低
還于物質(zhì)的純凈程度有關(guān),比如在冰中加鹽能使熔點(diǎn)降低.熔點(diǎn)還與氣壓有關(guān),不同大氣壓下熔點(diǎn)不同,
但影響不大,壓強(qiáng)的變化對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
1.大部分晶體熔化時(shí),體積增大,其熔點(diǎn)隨壓強(qiáng)的增大而升高。
2.冰熔化過(guò)程中體積變小,當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí),冰的熔點(diǎn)降低。
如圖所示,將一根兩端掛有重物的細(xì)金屬絲掛在冰塊上,金屬絲下的冰塊熔化,說(shuō)明增大壓強(qiáng)可
以使冰熔化。金屬絲通過(guò)后,冰的熔點(diǎn)又升高了,熔化成的水又凝固成冰。這樣,金屬絲就可以輕松
穿過(guò)冰塊而不留縫隙。
六、圖像法描述物質(zhì)熔化和凝固過(guò)程
1.圖像法具有直觀、形象和概括力強(qiáng)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn);它能將物理情景、物理過(guò)程、物理狀態(tài)以直
觀的方式呈現(xiàn)在我們面前;探究固體物質(zhì)熔化和凝固過(guò)程中溫度的變化規(guī)律時(shí),常用'溫度-時(shí)間圖像
描述其特點(diǎn)。
2.物質(zhì)的熔化、凝固圖像
晶體有一定的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn),非晶體沒(méi)有一定的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。
⑴晶體的熔化圖像:
AB段:物質(zhì)為固態(tài),吸收熱量,溫度升高。BC段:熔化過(guò)程,物質(zhì)為固液共存態(tài),吸收熱
量,溫度不變此溫度為熔點(diǎn)。CD段:物質(zhì)為液態(tài)
其圖像如下所示:
時(shí)間/min
(1)晶體的熔化圖像
⑵非晶體的熔化圖像:
熔化過(guò)程中,物質(zhì)吸收熱量,溫度升高,如上圖所示。
⑶晶體的凝固圖像
EF段:物質(zhì)為液態(tài)放出熱量,溫度降低FG段:凝固過(guò)程,物質(zhì)為固液共存態(tài),放出熱量,溫
⑷非晶體的凝固圖像
凝固過(guò)程中,物質(zhì)放出熱量,溫度降低,如上圖所示。
例題8:如圖所示的小明做的海波熔化和凝固實(shí)驗(yàn)的圖像,請(qǐng)根據(jù)圖像回答:
⑴小明從°C開(kāi)始加熱,最高溫度達(dá)到℃;
⑵海波加熱分鐘后全部處于液態(tài);
⑶海波熔化過(guò)程的時(shí)間是—min,凝固時(shí)的溫度是—℃,海波在熔化過(guò)程中處于
狀態(tài):
⑷從圖像看出海波屬于,因?yàn)楹2ㄔ谌刍^(guò)程中。
【考點(diǎn)】熔化和凝固的探究實(shí)驗(yàn)
【答案】⑴30℃70℃(2)10(3)6⑷晶體溫度保持不變
【解析】
⑴根據(jù)圖像,開(kāi)始加熱的溫度是309,最高溫度達(dá)到了709;
(2)海波加熱10min之后,是全部液態(tài);
(3)根據(jù)圖像,海波熔化過(guò)程的時(shí)間共有10min-4min=6min,凝固時(shí)的溫度是凝固點(diǎn),和熔點(diǎn)相
同,是50。。海波熔化過(guò)程中,溫度保持不變,熔化時(shí)處于固液共存狀態(tài);
(4)海波在熔化時(shí)溫度保持不變,說(shuō)明是晶體。
【分析】(1)根據(jù)熔化時(shí)溫度變化圖像,判斷不同時(shí)刻的溫度;(2)根據(jù)計(jì)時(shí)的時(shí)間判斷加熱后的
狀態(tài);(3)晶體在熔化時(shí),處于固液共存狀態(tài),相同晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同;(4)晶體在熔化時(shí),吸
收熱量,溫度保持不變。
第3節(jié)汽化和液化
一、汽化
1.定義:物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫做汽化。
2.特點(diǎn):汽化吸熱。
3.方式:沸騰和蒸發(fā)。
1).沸騰:
⑴定義:沸騰是液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。
⑵特點(diǎn):沸騰吸熱,但溫度保持不變。
⑶沸點(diǎn):各種液體沸騰時(shí)都有確定的溫度,這個(gè)溫度叫做沸點(diǎn)。不同液體的沸點(diǎn)不同。在1個(gè)
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃?
⑷液體沸騰的條件:要使液體沸騰,必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件:第一,要達(dá)到一定的溫度(即液體
的沸點(diǎn));第二,要繼續(xù)吸熱。達(dá)到沸點(diǎn)的液體,如果不能繼續(xù)吸熱,那它就不能沸騰。
例題9:下列關(guān)于沸騰的說(shuō)法中正確的是()
A.液體溫度達(dá)到其沸點(diǎn)就一定沸騰
B.液體沸騰時(shí)要吸熱,溫度保持不變
C.95℃的水不可能沸騰
D.液體沸騰時(shí)要放熱,溫度保持不變
【考點(diǎn)】沸騰及沸騰條件
【答案】B
【解析】
A.液體的溫度達(dá)到沸點(diǎn)并且不斷吸熱才能沸騰,A不符合題意;
BD.液體沸騰時(shí)溫度不變,但沸騰時(shí)還需要吸收熱量,B符合題意,D不符合題意;
C.水的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān),當(dāng)外界氣壓降低時(shí),水可以在95。七時(shí)沸騰,C不符合題意。
故答案為:B。
【分析】沸騰的條件是到達(dá)沸點(diǎn),繼續(xù)吸熱;液體沸騰時(shí),吸收熱量,溫度保持不變;液體的
沸點(diǎn)和大氣壓有關(guān)。
2).蒸發(fā):
⑴定義:在任何溫度下都能發(fā)生,并且只在液體表面發(fā)生的一種緩慢的汽化現(xiàn)象。
⑵影響蒸發(fā)快慢的因素
①液體的溫度:液體的溫度越高,蒸發(fā)越快。
②液體的表面積:液體的表面積越大,蒸發(fā)越快。
③液體表面空氣流動(dòng)的速度:液體表面空氣流動(dòng)得越快,蒸發(fā)越快。
⑶.蒸發(fā)的應(yīng)用:蒸發(fā)時(shí)吸熱有致冷作用,使液體或其附著的物體溫度降低。例如:在皮膚上擦
一點(diǎn)兒酒精就會(huì)感到?jīng)隹?,這是因?yàn)榫凭舭l(fā)時(shí)從身體吸收了熱,使皮膚的溫度降低;在路面上灑
水,水蒸發(fā)吸熱,可以降低路面、空氣溫度。
⑷溫度對(duì)液體蒸發(fā)快慢的影響和液體蒸發(fā)吸收熱量的來(lái)源
①液體蒸發(fā)快慢跟周圍空氣的濕度也有關(guān),周圍空氣濕度越大,蒸發(fā)越慢。液體蒸發(fā)的快慢還
跟液體的種類有關(guān),如相同條件下,酒精比水蒸發(fā)快,水比油蒸發(fā)快。
②液體蒸發(fā)吸收熱量的來(lái)源可以是兩方面:a.從周圍的環(huán)境中吸收熱量,導(dǎo)致環(huán)境溫度降低;b.
從自身吸收熱量,導(dǎo)致液體自身溫度降低。
4.蒸發(fā)與沸騰的區(qū)別
、這化方式蒸發(fā)沸騰
項(xiàng)目都是汽化現(xiàn)象,都是液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程,都要吸熱。
異發(fā)生部位只在液體表面進(jìn)行液體內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行
同劇烈程度緩和劇烈
八占八溫度條件任何溫度下都可以發(fā)生達(dá)到一定的溫度才能發(fā)生
例題10:關(guān)于蒸發(fā)和沸騰有下列說(shuō)法:
①液體在任何溫度下都能蒸發(fā),而只能在一定溫度下沸騰。
②蒸發(fā)只能在液體的表面進(jìn)行,而沸騰在液體的表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行。
③蒸發(fā)和沸騰不一定從外部吸熱。
④液體蒸發(fā)時(shí)溫度降低,且能繼續(xù)蒸發(fā),若其他條件不變,沸騰時(shí)停止加熱溫度降低就不能繼
續(xù)沸騰。
上面說(shuō)法中,正確的有()
A.只有①②B.只有③④C.只有①②④D.①②③④
【考點(diǎn)】沸騰及沸騰條件;蒸發(fā)及其現(xiàn)象
【答案】C
【解析】
液體在任何溫度下都可以蒸發(fā),沸騰是在沸點(diǎn)溫度下完成,①是正確的。蒸發(fā)只能在液體的表
面進(jìn)行,而沸騰在液體的內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行,②是正確的。蒸發(fā)和沸騰都會(huì)從外部吸收熱量。所
以③是錯(cuò)誤的。液體蒸發(fā)時(shí)溫度降低且能繼續(xù)蒸發(fā),沸騰停止加熱,溫度降低就不能繼續(xù)沸騰。④
也是正確的。
故答案為:C
【分析】蒸發(fā)和沸騰都是汽化現(xiàn)象,都吸熱。
二、液化
1.定義:物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程叫液化。
2.特點(diǎn):液化放熱。
3.液化方法:(1)降低溫度。當(dāng)氣體的溫度降低到足夠低的時(shí)候,所有的氣體都可以液化,其中
溫度降到足夠低是指氣體的溫度下降至沸點(diǎn)或沸點(diǎn)以下。不同的氣體液化的溫度不同,利用這種性
質(zhì)可以分離物質(zhì)。(2)壓縮體積。用壓縮體積的方法可以使大多數(shù)的氣體液化,如日常生活中使用的
液化石油氣就是用壓縮體積的方法液化的。有些氣體單靠壓縮不能使它們液化,必須同時(shí)降低溫度
才行。
4.液化放熱在生活中的應(yīng)用
(1)冬天手感到冷時(shí),可向手哈氣,是因?yàn)楹舫龅乃魵庖夯艧帷?/p>
(2)被鍋內(nèi)噴出的水蒸氣燙傷比被開(kāi)水燙傷嚴(yán)重,是因?yàn)樗魵庖夯瘯r(shí)要放熱。
(3)通常用管道把高溫水蒸氣送入浴池,使池中的水溫升高,這是利用液化放熱來(lái)完成的。
例題11:下列所描述的現(xiàn)象中,發(fā)生的物態(tài)變化不屬于液化的是()
A.在寒冷的冬天,長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員在跑步時(shí),不斷從口中呼出“白氣”
B.在嚴(yán)寒的冬夜,房間玻璃窗的內(nèi)表面常有小冰花出現(xiàn)
C.在炎熱的夏天,可看到冰棒周圍冒出“白氣”
D.在炎熱的夏天,自來(lái)水管的表面常有水珠出現(xiàn)
【考點(diǎn)】液化及液化放熱
【答案】B
【解析】
A.冬天呼出的“白氣”是水蒸氣遇到較冷的空氣液化形成的,不符合題意;
B.玻璃窗內(nèi)表面的小冰花是空氣中的水蒸氣遇冷直接凝華成小冰晶的過(guò)程,符合題意;
C.冰棒周圍冒出的“白氣”是空中的水蒸氣在冰棒周圍遇冷液化成的小水珠,不符合題意,C不符
合題意;
D.自來(lái)水管表面常有的水珠是空氣中的水蒸氣遇到較冷的水管液化成的小水珠,不符合題意,D
不符合題意。故答案為:Bo
【分析】氣體變?yōu)橐后w,是液化現(xiàn)象,露、霧、“白氣”等,是液化形成的。
三、實(shí)驗(yàn)探究水沸騰時(shí)溫度的變化特點(diǎn)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察沸騰現(xiàn)象和沸騰時(shí)的溫度情況
2.實(shí)驗(yàn)器材:燒杯、水、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、火柴、中心有孔的紙板、鐘表
3.實(shí)驗(yàn)裝置圖:
4.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)把水倒進(jìn)燒杯4*,按實(shí)驗(yàn)裝置圖將各器材安裝好(順序是從下到上進(jìn)行安裝)
(2)用酒精燈給盛了水的燒杯加熱,并注意觀察溫度計(jì)的示數(shù)
(3)當(dāng)水溫升到90。。左右時(shí),每隔1min(或2min)記錄1次水的溫度,直到水沸騰后5min,并注
意觀察水的沸騰現(xiàn)象
(4)根據(jù)記錄的溫度值,作出水的溫度-時(shí)間圖像
5.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
(1)沸騰前,在水中出現(xiàn)小的氣泡,上升過(guò)程中溫度降低,體積收縮變小,未到液面就消失了。
同時(shí),水溫持續(xù)上升。
(2)沸騰時(shí),水中形成大量的氣泡,上升、變大,到水面破裂開(kāi)來(lái),里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中
(3)沸騰后,水繼續(xù)吸收熱量但溫度始終保持不變
6.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
(1)點(diǎn)燃酒精燈時(shí),應(yīng)用火柴點(diǎn)燃,絕對(duì)禁止用一只酒精燈點(diǎn)燃另一只酒精燈
(2)用完酒精燈必須用燈帽蓋滅,不能用嘴吹滅
(3)應(yīng)該用酒精燈的外焰部分加熱
(4)實(shí)驗(yàn)中盡可能取質(zhì)量較少、初溫較高的水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),且最好在燒杯上加一個(gè)蓋,這樣可以減
少加熱時(shí)間
(5)實(shí)驗(yàn)中若測(cè)出水的沸點(diǎn)不是100℃,可能是受大氣壓影響或溫度計(jì)存在質(zhì)量問(wèn)題
(6)在“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)不斷對(duì)水加熱時(shí),水中會(huì)出現(xiàn)氣泡;沸騰前,杯中上、下部分的
水的溫度不同,氣泡上升過(guò)程中溫度降低,體積收縮變??;沸騰后水溫不變,氣泡上升后所受壓強(qiáng)
變小,體積不斷變大。
例題12:如圖甲所示,是小明和小華在觀察“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中的情景,通過(guò)酒精燈對(duì)水加
熱,使水沸騰,他們記錄的數(shù)據(jù)如下表所示:
⑴在安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí),甲圖中應(yīng)該先固定A、B兩鐵圈中的鐵圈;
⑵根據(jù)記錄在圖乙中畫出水的沸騰圖像。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知此時(shí)氣壓________(選填“低于”或“高
于”)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;
⑶實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象,當(dāng)加熱到第時(shí),觀察到燒杯中的水,現(xiàn)象為圖丙中的(選填“a”
或'b");
⑷實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),水從開(kāi)始加熱到沸騰的這段時(shí)間過(guò)長(zhǎng),造成這種現(xiàn)象的原因可能是:
(寫一種原因);
⑸實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明熄滅酒精燈,小華觀察到水還會(huì)繼續(xù)沸騰一會(huì)兒,這是因?yàn)?;?/p>
水不能持續(xù)沸騰,說(shuō)明沸騰需要。
時(shí)間/min...12345678910
水溫度/℃...92939495969798999999
⑹請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),把水沸騰時(shí)的溫度變化描繪在乙圖上。
【考點(diǎn)】探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)
【答案】⑴B⑵低于(3)a⑷燒杯中水量太多⑸石棉網(wǎng)溫度高,水還能繼續(xù)吸熱吸熱
【解析】
(1)安裝器材時(shí),應(yīng)從下往上安裝,由于要用酒精燈的外焰加熱,所以先要根據(jù)酒精燈的高度固
定B鐵圈的高度。
(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,水的沸點(diǎn)是99P,所以此時(shí)的氣壓低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
(3)加熱到第9min時(shí),燒杯中的水正在沸騰,水中氣泡由下往上越來(lái)越大,所以現(xiàn)象為圖丙中
的a。
(4)水從開(kāi)始加熱到沸騰的這段時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的原因很多,可能是水量過(guò)多,也可能是水的初溫太
低,也可能是火力太小等等。
(5)小明熄滅酒精燈,小華觀察到水還會(huì)繼續(xù)沸騰一會(huì)兒,這是因?yàn)槭蘧W(wǎng)的溫度較高,水還能
繼續(xù)吸熱,不能持續(xù)沸騰的原因是石棉網(wǎng)溫度降下來(lái)后,水不能繼續(xù)吸熱了,說(shuō)明水沸騰需要吸
熱。
【分析】(1)利用酒精燈加熱時(shí),組裝器材要從下向上;(2)水的沸點(diǎn)和大氣壓有關(guān);(3)水在沸騰
時(shí),溫度保持不變,此時(shí)水底的氣泡上升變大;(4)加熱的水質(zhì)量越大,加熱時(shí)間長(zhǎng);(5)水沸騰吸收
熱量。
四、實(shí)驗(yàn)探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素
研究液體蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)時(shí)要用到控制變量法:
1.研究液體蒸發(fā)快慢與液體表面積的關(guān)系時(shí),需控制液體溫度和液體上方空氣流速相同;
2.研究液體蒸發(fā)快慢與液體溫度的關(guān)系時(shí),需控制液體表面積和液體上方空氣流速相同;
3.研究液體蒸發(fā)快慢與液體上方空氣流速的關(guān)系時(shí),需控制液體溫度和液體表面積相同。
例題13:探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素。
⑴猜想與假設(shè):液體蒸發(fā)的快慢可能與下列因素有關(guān)
①液體表面積的大?、谝后w的高低③液體表面________的快慢。
⑵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)(針對(duì)猜想①),步驟是o
A、取兩塊相同的玻璃板。
B、在玻璃板上分別滴同樣多的酒精,使兩滴酒精表面積大小明顯不同,如圖所示
C、保持酒精的②、③兩個(gè)條件相同。
D、若干時(shí)間后,兩玻璃板上剩下的酒精明顯不同。
⑶分析與結(jié)論:液體蒸發(fā)快慢與液體表面積的大?。ㄌ睢坝嘘P(guān)”或“無(wú)關(guān))
⑷本實(shí)驗(yàn)采用了一種很重要的研究方法,這種方法是法。
【考點(diǎn)】影響蒸發(fā)快慢的因素
【答案】(1)溫度;空氣流動(dòng);(2)ABCD;(3)有關(guān);(4)控制變量。
【解析】
⑴液體蒸發(fā)的快慢與液體表面積大小、液體溫度的高低、液體表面空氣流動(dòng)快慢有關(guān);
(2)研究液體蒸發(fā)快慢和液體表面積的關(guān)系,根據(jù)控制變量法的思想,需要在相同玻璃板上分別
滴一滴質(zhì)量相同的酒精,并使兩滴酒精的表面積大小不同,同時(shí)控制溫度和空氣流動(dòng)速度相同,最
后觀察酒精變干的快慢;故正確順序?yàn)锳BCD;
(3)玻璃板上的酒精在溫度和空氣流動(dòng)快慢相同、表面積不同時(shí),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,兩玻璃板上
剩下的酒精明顯不同,故說(shuō)明液體蒸發(fā)快慢與液體表面積的大小有關(guān);
(4)本實(shí)驗(yàn)中,研究一個(gè)量與多個(gè)變量的關(guān)系,運(yùn)用了控制變量法。
故答案為:(1)溫度;空氣流動(dòng);(2)ABCD;(3)有關(guān);(4)控制變量。
【分析】(1)液體蒸發(fā)的快慢和液體的溫度有關(guān)、液體的表面積有關(guān),和液體上方的空氣流動(dòng)有
關(guān);(2)探究表面積對(duì)蒸發(fā)快慢的影響時(shí),使表面積不同而其它條件相同,比較蒸發(fā)的快慢;(3)液體
蒸發(fā)的快慢和液體的表面積有關(guān);(4)控制某些物理量相同,改變被研究的量進(jìn)行比較,是控制變量
法。
五、各種探究題型
1.紙鍋燒水
例題14:紙的著火點(diǎn)約183℃,酒精燈火焰溫度約500℃,若將紙鍋放到酒精燈上加熱,在水
沸騰時(shí),紙鍋不會(huì)燃燒,請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)知識(shí)解釋說(shuō)明,紙鍋為什么不會(huì)燃燒。
【考點(diǎn)】沸騰及沸騰條件
【答案】當(dāng)水沸騰后溫度保持在100℃左右不變,低于紙的著火點(diǎn)183。。所以紙鍋中的水可
以沸騰但紙鍋不會(huì)燃燒。
【解析】
當(dāng)水沸騰后溫度保持在10CTC左右不變,低于紙的著火點(diǎn)1839。(結(jié)論)所以紙鍋中的水可以
沸騰但紙鍋不會(huì)燃燒。
【分析】當(dāng)水沸騰時(shí),不管怎么加熱,它的溫度都不再升高,為100攝氏度,低于酒精的沸
點(diǎn)。
2.觀察水沸騰
⑴描述水沸騰現(xiàn)象時(shí),作溫度-時(shí)間圖像如下:
A點(diǎn)表示水的初始溫度;
AB段表示水的升溫階段;
BC段表示水的沸騰階段,是一條水平直線,表示水沸騰時(shí)溫度不變;
D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是水的沸點(diǎn),若該溫度低于100℃,則表示此地氣壓小于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
⑵改變沸點(diǎn)的方法
①沸點(diǎn)與液體表面處的氣壓有關(guān)。氣壓增大,沸點(diǎn)升高(高壓鍋原理);氣壓減小,沸點(diǎn)降低。如
上圖所示,加紙板沸點(diǎn)相對(duì)提高。
②高壓鍋內(nèi)水面上的蒸汽氣壓較高,大于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,所以沸點(diǎn)就超過(guò)100℃,食物容易
煮熟。在高海拔處,因?yàn)闅鈮罕容^低,水的沸點(diǎn)低于100℃,食物不容易煮熟,這時(shí)可利用高壓
鍋。
例題15:在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)水溫升到8TC時(shí),開(kāi)始計(jì)時(shí),每隔1min記錄一次水
的溫度。然后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的溫度隨時(shí)間變化的圖像。
⑴根據(jù)圖像可以得出:在水沸騰時(shí),的特點(diǎn)。
⑵在研究水沸騰的實(shí)驗(yàn)課上,同學(xué)們都能得出上述沸騰特點(diǎn)的結(jié)論。而交流評(píng)估時(shí),他們的數(shù)
據(jù)記錄和所作的沸騰圖象來(lái)看,有的沸點(diǎn)99。。有的100。(3,還有的是10VC。請(qǐng)你分析一下,出
現(xiàn)這種現(xiàn)象最不可能的原因是o
A.不同的溫度計(jì)引起測(cè)量出現(xiàn)誤差
B.溫度計(jì)放置在杯中的位置不同,造成讀數(shù)不同
C.加紙蓋后引起杯內(nèi)液面上方氣壓變化導(dǎo)致沸點(diǎn)不同
D.由于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣壓值不同,導(dǎo)致沸點(diǎn)不同
【考點(diǎn)】探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)
【答案】⑴吸熱且溫度保持不變(2)D
【解析】水沸騰時(shí)的特點(diǎn)是不斷吸熱,因?yàn)橐坏┩V辜訜?,水停止沸騰,故是需要不斷吸熱,
從圖像可以看出沸騰時(shí)溫度不變。在同一個(gè)小范圍內(nèi),實(shí)驗(yàn)的氣壓值是相同的,D選項(xiàng)最不可能。
【分析】(1)當(dāng)液體沸騰時(shí),不管怎么加熱,它的溫度都不再升高;(2)當(dāng)大氣壓低于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大
氣壓時(shí),沸點(diǎn)會(huì)低于100攝氏度,水在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,沸點(diǎn)是100攝氏度,當(dāng)大氣壓高于個(gè)標(biāo)
準(zhǔn)大氣壓時(shí),沸點(diǎn)會(huì)高于100攝氏度。
六、日常生活中常見(jiàn)的與液化有關(guān)的現(xiàn)象
“白氣”是日常中常見(jiàn)的液化現(xiàn)象,''白氣”并不是氣體,而是小水滴,是由水蒸氣液化而形成
的。水蒸氣是一種無(wú)色透明的氣體,是一種看不見(jiàn)摸不著的氣體。例如,冬天口中呼出的'‘白氣",
水燒開(kāi)時(shí)所產(chǎn)生的“白氣”等,都水蒸氣液化形成的小水滴。
各種“白氣”形成的原因:
1.冬天口中呼出“白氣”,形成原因是口中呼出溫度較高的水蒸氣遇到冷空氣液化形成的小水
滴。
2.水燒開(kāi)時(shí)所產(chǎn)生的“白氣”,形成原因是開(kāi)水冒出高溫水蒸氣遇冷液化形成的小水滴。
3.夏天冰棒、鐵管冒“白氣”,形成原因是空氣中的水蒸氣遇到冷的冰棒、鐵管后,在它們的外
壁液化形成的小水滴。
4.冰箱門打開(kāi)時(shí)冒“白氣”,形成原因是冰箱外的空氣中的水蒸氣遇到冷的空氣液化形成的小水
滴。
例題16:如圖是燒開(kāi)水時(shí)從壺嘴冒出“白氣”和剛從冰箱中取出的雪糕冒“白氣”時(shí)的情景,
對(duì)于這兩種“白氣”的解釋,下列說(shuō)法中正確的是()
A.雪糕周圍的“白氣”是升華形成的
B.壺嘴里冒出的“白氣”是水蒸氣
C.兩種“白氣”都是水蒸氣發(fā)生汽化形成的
D.兩種“白氣”都是水蒸氣發(fā)生液化形成的
【考點(diǎn)】液化及液化放熱
【答案】D
【解析】
燒開(kāi)水時(shí)從壺嘴冒出“白氣”是高溫水蒸氣遇冷液化成的小水滴,剛從冰箱中取出的雪糕冒
“白氣”是空氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水滴,二者都是由水蒸氣發(fā)生液化形成的。
故答案為:D?
【分析】“白氣”是水蒸氣液化形成的小水滴。
例題17:冬天,人說(shuō)話時(shí),可以看到口里呼出“白氣”;夏天,打開(kāi)冰箱時(shí),也可以看到從冰
箱里沖出“白氣”。下列對(duì)這兩次“白氣”產(chǎn)生的原因,分析正確的是()
A.口里呼出的“白氣”是口里的氣體中的水蒸氣液化產(chǎn)生的
B.冰箱里沖出的“白氣”是冰箱里的氣體中的水蒸氣汽化產(chǎn)生的
C.冰箱里沖出的“白氣”是冰箱里氣體中的水蒸氣液化產(chǎn)生的
D.口里呼出的“白氣”是口里的氣體中的水蒸氣汽化產(chǎn)生的
【考點(diǎn)】液化及液化放熱
【答案】A
【解析】
AD.口里呼出的“白氣”是口里的水蒸氣遇冷液化形成的,A符合題意,D不符合題意;
BC.冰箱里沖出的“白氣”是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的,B、C不符合題意。
故答案為:Ao
【分析】物體由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程稱為液化,液化放熱,結(jié)合選項(xiàng)分析求解即可。
第4節(jié)升華和凝華
一、升華
1.定義:物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過(guò)程叫升華。
2.特點(diǎn):物質(zhì)在升華時(shí)要吸收熱量。例如,碘升華時(shí)要對(duì)它加熱。
3.常見(jiàn)易升華的物質(zhì):干冰、碘、冰、蔡、金屬鶴等。常見(jiàn)升華的現(xiàn)象:北方冬天結(jié)冰的衣服
變干,衣柜里的樟腦丸變小。
4.應(yīng)用:物質(zhì)在升華時(shí)吸熱,具有致泠作用。干冰就是一種常見(jiàn)的制冷劑,在生活生產(chǎn)中常有
下列兩個(gè)方面的應(yīng)用。
(1)人工降雨:將干冰發(fā)射到云層附近,干冰迅速升華并從周圍空氣中吸收大量的熱,使空氣溫
度急劇下降,高空中的水蒸氣液化成小水滴或凝華成小冰晶。當(dāng)這些小水滴和小冰晶逐漸增大時(shí),
就從空中掉下來(lái),小冰晶在下落時(shí)熔化,就形成了雨。
(2)制作舞臺(tái)煙霧:舞臺(tái)煙霧是利用干冰升華吸熱致冷,使空氣中的水蒸氣液化形成的。
二、凝華
1.定義:物質(zhì)從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過(guò)程叫凝華。
2.特點(diǎn):凝華是升華的逆過(guò)程,物質(zhì)在凝華時(shí)要放出熱
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