物态变化专题
1.知识结构
2．知识要点
(1)物体的冷热程度叫温度
(2)测量温度的仪器是温度计，常用的液体温度计是利用液体热胀冷缩的规律制成的．
①实验室中的温度计、测量体温的温度计、寒暑表的量程和分度值．
②冰水混合物的温度定义为0摄氏度，一标准大气压下沸水的温度定义为100摄氏度，表示为：0℃和100℃。
③0℃和100℃之间为100个等份，每一个等份代表1摄氏度。
(3)一般物质存在方式有固态、液态和气态三种，物质从一种物态变化到另一种物态的过程叫做物态变化。
(4)初中阶段学习六种物态变化：
（同一种晶体，熔点和凝固点相同）
(5)汽化过程有蒸发和沸腾两种方式，它们的区别如下表：
（注意影响蒸发的三个因素）
3．考点
(1)物体热胀冷缩的性质和三种温度计。
(2)摄氏温度的规定和读法。
(3)用液体温度计测量温度。
(4)物态变化名称和条件。
(5)晶体—非晶体的熔化图像。
(6)影响蒸发快慢的三个因素。
(7)日常生活中的物态变化现象。
【难题巧解点拨】
例1：图4-1是一个金属圆盘挖成的环，斜线表示被挖空的部分。当温度升高时，这个挖空的孔的面积将怎样变化？
思路分析
解决这个问题时，有的同学认为：热膨胀是向各个方向的，向外胀时，也向里胀，结果会使圆环孔的面积变小．这种分析看起来好像有道理，实际上是没有根据的想当然．
正确的分析应该是这样的：如果圆环挖空部分没被挖去，就是一个完整的圆盘．以圆心为圆心，不同长度为半径，可以画一系列同心圆．当温度升高时，这些同心圆的半径都将变大，而圆环的内圆就是这一系列同心圆中的一个，因此当温度升高时，这个孔的面积也将变大．
（这是解决问题的关键）
答：当温度升高时，挖空的孔的面积将变大．
例2：利用寒暑表(室温计)、体温计和实验温度计进行测量时，应注意什么?
思路分析与答
三种温度计根据不同的使用条件和测温目的，有不同的量程和构造．在使用时应该特别给予注意，绝对不能用体温计和室温计测量沸水的温度．因为体温计的最大测温值为42℃，(三种温度计的量程和构造不相同)室温计一般最大量程为50℃左右．由于实验室使用的温度计和医用体温计构造不同，因此使用实验温度计读数时，不能使温度计的玻璃泡离开被测物体．在用温度计测量液体的温度时，(这是使用温度计的测量方法)注意不要使玻璃泡贴靠在容器的壁和底上．因为容器壁、底与液体的温度往往有差异．温度计有比较厚的壁，使得刻度线不能紧靠液体柱，这给准确读值带来困难，因此一定要使温度计与视线垂直，才能准确地读出温度值．
例3：两支没有甩过的体温计的读数都是39℃，经消毒后直接用来测量体温是36．5℃和40℃的两个人，问这两支体温计的读数分别为( )
A．36．5℃，40℃ B．都是40℃ C．都是39℃ D. 39℃，40℃
思路分析
体温计在使用前应先用力向下甩几下，使水银回到玻璃泡中，这是因为体温计测量了人的体温后，水银膨胀通过缩口上升到玻璃管中，当拿离人体读数，水银变冷收缩，在缩口处断开，水银柱就不能自动地退回到玻璃泡中．若不甩直接使用，当被测体温高于原来的体温时，水银能继续上升，指示出新的示数，而当被测体温低于原来的体温时，水银柱不能下降，也就不能指示新示数，故仍指示原来的示数．（这是使用体温计的特殊方法）
答：D
例4：一根刻度不准确但均匀的温度计，在冰水混合物中显示为4℃，在沸水中显示的温度为96℃，把它插在温水中所显示的温度是20℃，那么温水的实际温度是( )
A．26℃ B．24℃； C. 10℃ D．17．4℃
思路分析
按摄氏温度的规定：冰水混合物的温度为O℃，沸水的温度为100℃，不准确但均匀的温度计上4～96间有96-4等份，每一等份的实际温度值为，当它的示数为20℃时，实际上有(20-4)=16等份，故实际温度为．（实际温度和温度计上的示数是不相同的）
答：D
例5：比较开水和刚从冰箱内取出的冰棍，下列说法中正确的是 ( )
A．开水的热多 B．冰棍的热少
C．冰棍温度低 D．开水热，冰棍冷(区别热度和温度)
思路分析
物体的冷热程度用“温度”表示，用物理术语表示物体的冷热程度应该说：“开水比冰棍温度高”．日常用语中总说“热多”，但“热多”并非物理学词汇；通常用温度的“高”或“低”来表示物体的冷热，而不用“热的多少”．物体的冷热是人的一种感觉，所以用测量仪器才能准确地测出物体的冷热程度，即物体的温度．
答：C
例6：关于摄氏温度的规定，下列说法中正确的是( )
A．冰的温度一定是O℃
B．开水的温度一定是100℃
C．把冰块投入100℃的开水中，水的温度一定是0℃
D．物体温度升高1℃时也可以说物体温度升高了1K
思路分析
摄氏温度是把一个标准大气压下冰水混合物的温度规定为0℃，一个标准大气压下水沸腾时的温度规定为100℃，把O℃到100℃分成100等分，规定为温度变化的标准(1℃)．在国际单位制中把宇宙间绝对温度—273．15℃规定为OK，而温度变化1℃与温度变化1K是相等的(这种温度标准又称为热力学温标)．(注意温度和温度的变化是不相同的)
答：D
点评：A中应该是“冰水混合物的温度”；B中应该是“一个标准大气压下开水的温度”；C中，一个标准大气压下，冰水混合物的温度不再发生变化时的温度才是0℃，而把冰投入开水中，此时水的温度不好确定．这是因为冰和水体积不能确定．
例7：在使用温度计测量物体的温度前应首先了解温度计的______、_______和_______.
思路分析
使用温度计测量物体的温度，首先要了解它的最高温度、最低温度和分度值．图4-2是液态温度计的结构示意图． (测量前要了解温度计!)
答：最高温度；最低温度；分度值
例8：在使用液体温度计测量液体的温度时，下列要求中正确的是( )
A．先把温度计中的液体甩入液泡内
B．把温度计放在盛有被测液体的容器中，如图4-3
C．读数时应将温度计取出
D．记录结果要注明单位
思路分析
正确使用温度计应该做到：“放对”——使温度计液泡与液体良好接触，“看对”——视线跟温度计内液面相平，“读对”——注意单位，“记对”——记录结果有数值和单位． (这四点是温度计的使用方法)
答：D
点评：A除体温计外其他液体温度计不需要在测量前将液体甩入液泡内；B温度计液泡应全部浸入被测液体中，但不能接触容器壁和底部；C读数时不能将温度计从被测液体中取出．体温计跟一般液体温度计的结构不同，使用前必须将液体甩入液泡内并且在读数时可以将它取出．（温度计、体温计的使用方法不同）
例9：将一烧红的钢块扔到水里后钢块将_______热(填“吸收”或“放出”)；水的温度将________.(填“升高”或“降低”)
思路分析
热总是从温度高的物体传向温度低的物体，由于钢块的温度比水的温度高，所以钢块放出热；在没有发生物态变化的情况下，放出热的物体温度会降低，吸收热的物体温度会升高．
答：放出；升高 (这是一般物体温度变化的原因之一)
例10：图4-4中温度计表示的温度是______℃，读作_____或_______.
思路分析
认清温度计的分度值是2℃，图中液柱在“0”刻度以下说明被测物体的温度低于0℃．（从零刻度和分值找到相应的示数）
答：—4；零下4℃；负4℃.
例11：使用温度计测量液体的温度，在读数时_______把温度计从液体中取出．(填“能”或“不能”)
思路分析
用温度计测量液体的温度时，当温度计内液体的温度与被测液体的温度不同时它们之间会有热传递．在热传递过程中温度计的示数会不断变化，此时读取数据就不准确；当温度计内液体的温度与被测液体的温度相同时，温度计的示数不再发生变化，此时读取的数据是准确的．在环境温度与被测物体温度不同的情况下，如果在读数时把温度计取出，温度计的示数同样也会发生变化；因此这样读出的数据也是不准确的．(这是温度计不能取出的原因)
答：不能
例12：在图4-5中，是某物质在加热过程中温度随时间变化的图象，则( )
A．这种物质是萘
B．这种物质可能是水
C．这种物质可能是玻璃
D．这种物质可能是钢
思路分析
从图象特征可知，这种物质的熔点是0℃，它可能是水．
图中AB段表示冰吸热后由—15℃上升到0℃；BC段表示冰的熔化过程，在这时冰继续吸热，但其温度保持不变；CD段是水吸热升温的过程．
从图象中还能确定冰的熔化时间为8min．
（通过图像可以研究物质的种类及吸热、放热过程）
答：B
例13：如图4-6所示，容器A中装有水，在水中放入另一个小铁桶B，B中也装水，给容器A加热并使A中的水沸腾．继续加热，B中的水是否也可以沸腾?为什么?
思路分析与答
当A中水的温度上升时，由于高于B容器中水的温度，B中的水从A中的水吸收热量，温度升高，当A中的水沸腾时，温度保持lOO℃，B中水的温度也可以达到100℃．但是，由于A、B之间没有温度差，B中的水不能再从A中的水吸热了(这是B容器中的水不能沸腾的原因)．液体沸腾不仅仅要求温度达到沸点，还要求继续供热，由于B中的水不能继续吸热，因此不能沸腾．
例14：图4-7是物质熔化或凝固的图象，其中_______是物质的熔化图象；_______是晶体熔化和凝固的图象．
(会用图象分析物态变化过程)
思路分析
晶体在熔化和凝固过程中温度保持不变，非晶体在熔化和凝固过程中温度发生变化． （注意区分晶体和非晶体!）
答：甲、丁；丁、乙（“熔点”和“凝固点”指的是温度值！）
点评：晶体在熔化和凝固过程中温度保持不变，即：晶体有固定的熔点和凝固点，同一种晶体熔点和凝固点是同一温度；非晶体则没有固定的熔点和凝固点，这是晶体和非晶体的重要区别之一．
例15：我国北方地区最低温度能够达到-50℃以下，在这些地区_____用水银做测温物质的温度计测量气温．
思路分析
液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质来测温的，但如果环境温度低于水银的凝固点，水银放出热变为固态后便不能测量温度了；查教材P69表可知：在标准大气压下，水银的凝固点是-39℃．
答：不能
例16：把盛有冰和水混合物的盆拿到20℃的房间里，在冰熔化过程中( )
A．冰的温度升高，水的温度不变
B．冰、水的温度都升高
C．冰的温度不变，水的温度升高
D．冰、水的温度都不变
思路分析
在没有发生物态变化时，物体吸热温度升高，物体放热温度降低．冰是晶体，晶体在熔化过程中虽然吸热但温度保持不变．
答：D
例17：酒精的沸点是78．5℃；在一个标准大气压下测量沸水的温度时_______使用酒精温度计．
思路分析 (利用液体的沸点，可以制成不同用途的温度计)
不同液体的沸点不同，测量了各种已知液体的沸点并列成表格供研究时使用．查教材第77页表可知：一个标准大气压下沸水的温度是100℃，酒精在78．5℃时如果继续吸热会沸腾而产生大量酒精蒸气，所以着重标出不能用酒精温度计测量沸水的温度．
答：不能
例18：电冰箱、电冰柜是怎样致冷的?
思路分析与答 (注意液化和汽化在此应用的条件)
电冰箱是利用液态制冷剂在蒸发器(冰室的壁上)迅速汽化成气态，此时它要从周围的环境或物体中吸收热量，使得冰室内外附近形成低温区域；气态制冷剂在压缩机内加压后被液化，再供制冷使用．致冷剂在液化时，放出大量的热，通过箱体后面的散热器向箱外散发．因此，有冰箱工作的房间里，室温要高一些．
如果在屋里打开电冰箱的门，并不能达到使室温下降的目的．
房间里用的空调器与电冰箱的原理相同，只是空调器的散热片在窗口外面．制冷时它放出的热量全部释放给了外界．
例19：打开电冰箱常常会看到有“白气”从电冰箱里“流”出来，这是为什么?
思路分析与答
当打开电冰箱时，电冰箱里的低温冷空气便“流”出箱体．而在空气中存在着水蒸气，由于温度突然下降使一些水蒸气液化成为小水珠飘浮在冷空气中，形成了“白气”．因此，这“白气”并不是水蒸气，而是小水珠，更不是从冰箱里“流”出的．
(“白气”形成的原因是由箱外水蒸气液化造成的)
例20：夏天吹电风扇时人感到凉爽，这是由于( )
A．吹过来的风的温度比室温高
B．室内的温度降低了
C．汗液蒸发使人体表面温度下降
D．风把人体的温度吹到了空气中
思路分析 (这是因为空气流动加快)
吹电风扇可以加快人体表面汗液的蒸发，汗液的蒸发使人体的表面温度下降，使人感到凉爽．吹电风扇不会降低室内的温度，吹过来的风的温度也不会比室温低．热可以传递，物体吸热或放热可以使自身温度发生变化，但温度不能传递．
答：C（这个知识很重要）
例21：用水壶烧水时，壶嘴附近会出现上升的“白气”，这些“白气”是______形成的；当“白气”上升到一定程度时就不见了，这是由于________.
思路分析
烧水时，水吸热不断有水蒸气从壶嘴喷出，由于水蒸气的温度比空气温度高，水蒸气在空气中放出热而液化成大量的小水滴，看到的“白气”就是大量小水滴．由于小水滴很小，因此在上升过程中又蒸发变为水蒸气，所以“白气”又不见了．（注意两种物态变化同时发生）
答：水蒸气液化；小水滴蒸发变成了水蒸气
例22：利用酒精和水沸点的不同，为什么可以提高酒精的纯度?
思路分析与答
在相同压强下，不同液体的沸点不同，酒精的沸点低于水的沸点．因此，给酒精和水的混合液体加热并使温度保持在酒精沸点使酒精沸腾，酒精沸腾时剧烈地汽化，产生大量的酒精蒸气，把酒精蒸气收集起来冷却为液体后，可以得到较高纯度的酒精．同时水虽然没有沸腾，但由于酒精蒸发时会有一部分水蒸气混杂在酒精蒸气中，所以说只能提高酒精的纯度．（这是利用两种液体的不同沸点提纯某一种液体的方法）
例23：用久了的电灯泡中的钨丝变细和灯泡壁上变黑的原因是( )
A．钨丝熔化了 B．钨丝蒸发了
C．钨丝液化了 D．钨丝升华和凝华了
思路分析
电灯泡是靠高温发光的，灯泡工作时钨丝的温度很高，但不可能熔化；蒸发只是对液体而言的，只有液体才会发生蒸发现象；液化是对气体而言的，而钨丝是固体，它先升华然后又凝华。
答：D （在这一现象中发生两种物态变化）
例24：在冰箱冷冻室内的四壁上有时会有很多霜，这些霜产生的原因是什么?
思路分析与答
冷冻室内四壁温度很低，在打开门取、放物品时，外界有一部分空气进入室内，空气中有大量的水蒸气，水蒸气遇到温度很低的室壁时快速放热而凝华成霜．水蒸气在变成霜的过程中并没有经过液态，而是直接从气态变为固态的． (注意这些水蒸气不是由冰箱产生的)
例25：夏天，人们吃冰棍时，看到冰棍周围冒着“白气”；冬天，人呼出“白气”，下列说法正确的是( )
A．都是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠
B．它们都属于汽化现象
C．冰棍冒“白气”是冰棍先熔化后蒸发形成的，呼出的“白气”是液化的水蒸气
D．冰棍冒“白气”是空气中水蒸气遇冷液化而成的，人呼出的“白气”是呼出的水蒸气遇冷液化而成的
思路分析
我们看到的“白气”不是水蒸气，而是由水蒸气液化成的小水珠．冰棍周围的“白气”与人呼出的“白气”，尽管都是水蒸气变成的小水珠，但水蒸气的来源不同，一个是空气中的水蒸气，一个是从人体内呼出的水蒸气．本题容易忽视水蒸气的来源而错选A。
答： D (“白气”的来源和“白气”在生活中是有区别的)
练习题
1．（北京市西城区）将湿衣服挂在向阳的地方，是为了提高液体的_______，从而加快衣服上水分的蒸发．
2．（上海市）“神舟三号”发射时，“长江二号”捆绑式火箭尾部的火焰如果直接喷到发射台，发射架要熔化．为了保护发射架，就在发射台底建了一个大水池，让火焰喷到水池中，这是利用了水汽化时要_______，使周围环境温度不致太高．
3．（天津市）图为实验室温度计的示意图，它的小刻度是1℃，此时它所示的温度是______℃．
第3题图
4．（河北省）在高温环境下，人体体温调节功能不能适应时，会出现体温升高、头痛、眩晕、恶心等中暑症状．在患者身上擦酒精可以缓解症状，其道理是：_____________．
5．（沈阳市）烧红的铁件放入冷水时升腾起一团“白气”，这个过程中包含的物态变化有________和________．
6．（哈尔滨市）中暑是在高温环境下，体温调节不适应，体温上升而头痛、眩晕、恶心．通常情况下，在中暑患者身上擦一对中暑有较好的治疗效果，其中的道理是________．
7．（宁夏回族自治区）为图中有序号的框填写适合的内容，完成“物质状态变化图”①______②______③_______④________．
第7题图
8．（江西省）铁匠师傅打铁时，将烧红的铁块放人冷水中，会听到“嗤”的一声，同时看到水面上冒出一股“白烟”，在这个过程中，水先后发生的物态变化是_______和________．
9．（河南省）湿衣服在通风向阳处比在阴凉密闭的房间里干得快，这是因为___________．
10．（四川省）同一种晶体，它的凝固点和____________相同，给冰水合物缓慢加热，当冰未完全熔化之前，水的温度________0℃．（选填“大于”、“等于”、“小于”）
答案： 1．温度 2．吸热 3．－2 4．酒精蒸发时，吸收热量，可以降低人体体温 5．汽化 液化 6．酒精 （白酒） 酒精（白酒）易蒸发（或蒸发快） 蒸发吸热，使人体温度降低 7．略 8．汽化 液化 9．通风向阳处空气流动较快、温度较高，加快衣服上水份的蒸发 10．熔点 等于
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