資源簡介

第十一講 物態變化
【銜接導入】
圖 冰雹來啦
冰雹（Hail）也叫“雹”，俗稱雹子，有的地區叫“冷子”，夏季或春夏之交最為常見。它是一些小如綠豆、黃豆，大似栗子、雞蛋的冰粒。我國除廣東、湖南、湖北、福建、江西等省冰雹較少外，各地每年都會受到不同程度的雹災。尤其是北方的山區及丘陵地區，地形復雜，天氣多變，冰雹多，受害重，對農業危害很大。猛烈的冰雹打毀莊稼，損壞房屋，人被砸傷、牲畜被砸死的情況也常常發生；特大的冰雹甚至比柚子還大，會致人死亡、毀壞大片農田和樹木、摧毀建筑物和車輛等。具有強大的殺傷力。雹災是我國嚴重災害之一。當地表的水被太陽曝曬氣化，然后上升到了空中，許許多多的水蒸氣在一起，凝聚成云，遇到冷空氣液化，以空氣中的塵埃為凝結核，形成雨滴，越來越大，多了云托不住，就下雨了，要是遇到冷空氣而沒有凝結核，水蒸氣就凝結成冰或雪，就是下雪了，如果溫度急劇下降，就會結成較大的冰團，也就是冰雹。
【知識新授】
一.物質的比熱
① 熱量
1、熱量：物質吸收或放出熱的多少，符號Q.
2、單位：焦耳，簡稱焦，符號J
3、熱傳遞與溫度變化
（1）物體吸熱升溫，放熱降溫；
（2）同一物體升高一定的溫度吸收的熱量與降低相同的溫度放出的熱量相同；
（3）某種物質吸收或放出熱量的多少，與質量和溫度變化的多少有關，質量越大、溫度變化越多吸收或放出的熱量越多。
圖1 關于熱量的一些數值
② 比熱
1、比熱：質量相同的不同物質，升高相同的溫度吸收的熱量不同；降低相同的溫度，放出的熱量也不同，物質的這種特性叫比熱容，簡稱比熱。
2、質量相同的不同物質，吸收或放出相同的熱量，比熱大的溫度變化較小；比熱小的溫度變化較大。
二.熔化和凝固
(1)熔化和凝固是兩個互逆的物態變化過程：物質從固態變成液態的過程叫熔化，物質從液態變成固態的過程叫凝固。熔化吸熱，凝固放熱。
固態液態
(2)熔點和凝固點：有確定熔化和凝固溫度的物質叫晶體。晶體熔化時的溫度叫熔點；晶體凝固時的溫度叫凝固點。不同晶體的熔點不同，同一種晶體的凝固點與其熔點相同。
(3)晶體的熔化、凝固的過程都需要兩個條件：
溫度條件(熔點、凝固點)；吸、放熱。兩個條件同時滿足，才能實現上述兩過程，缺一不可。
圖2 常見的一些晶體
圖3 常見的一些非晶體
①晶體和非晶體的比較
晶體
非晶體
常見物質
冰、海波、萘、食鹽、各種金屬
玻璃、松香、蠟、瀝青
熔點和凝固點
有
無
熔化過程
吸收熱量，溫度不變
吸收熱量，溫度升高
凝固過程
放出熱量，溫度不變
放出熱量，溫度降低
熔化條件
溫度達到熔點，繼續吸收熱量
繼續吸收熱量
凝固條件
溫度達到凝固點，繼續放出熱量
繼續放出熱量
熔化圖象
凝固圖象
②溫度為熔點的物質的狀態既可能是固態，也可能是液態，還可能是固、液共存態。
三.汽化和液化
(1)汽化和液化是兩個互逆過程：物質從液態變成氣態的過程叫汽化，汽化有兩種方式：蒸發和沸騰；物質從氣態變成液態的過程叫液化。汽化吸熱，液化放熱。
(2)液態氣態
(3)影響蒸發快慢的因素有三個：液體溫度的高低；液體表面積的大??；液體表面上方空氣流速。蒸發吸熱，導致液體本身及周圍的溫度降低，所以蒸發有制冷作用。
圖4 探究蒸發的影響因素——表面積、溫度、空氣流速
(4)蒸發和沸騰的比較
蒸發
沸騰
發生部位
只在液體表面
在液體表面和內部同時發生
溫度條件
任何溫度下
只在沸點時
劇烈程度
緩慢
劇烈
影響因素
溫度高低、液面大小、空氣流速快慢
供熱快慢
溫度變化
降溫制冷
吸收熱量，溫度不變
共同特點
都是汽化現象，都吸收熱量
四.升華和凝華
(1)物質由固態直接變成氣態的現象叫升華，升華吸熱，可以使周圍環境的溫度降低。物質由氣態直接變成固態的現象叫凝華，凝華放熱。
圖5 樟腦丸升華 圖6 針狀霧凇 圖7 冰棍外表的霜
(2)固態氣態
(3)升華和凝華也是兩個互逆的變化過程。
五、物態變化過程中吸、放熱情況判斷
【例題分析】
例1.如圖可能表示的是哪種情況下，溫度隨時間的變化情況( ???)

A.?正在熔化的玻璃?????????????B.?正在沸騰的水?????????????C.?正在不斷蒸發的酒精?????????????D.?正在熔化的冰
例2.以下說法中不正確的是（??? ）。
A.?流水具有能量，是寶貴的動力資源
B.?水是熱的不良導體，對流是水進行熱交換的主要方式
C.?水是工業上常用的冷卻劑
D.?與自然界大多數等質量的常見物質相比，水吸（放）相等的熱量時溫度變化要大得多
例3.在 0℃的環境中，把一塊 0℃的冰投入到一杯 0℃的水中，將會發生的現象是（??? ）
A.?冰全部熔化????????B.?只有冰有一部分熔化????????C.?只有水有一部分凝固????????D.?冰和水的原有質量不變
例4.在“觀察水的沸騰現象”的實驗中，需要加熱約200mL的水，要用到的下列儀器是（??? ）
①燒杯 ?②試管 ? ③試管夾 ?④酒精燈 ?⑤石棉網 ? ⑥鐵架臺
A.?①④⑥??????????????????????????????B.?①④⑤⑥??????????????????????????????C.?②③④??????????????????????????????D.?②③④⑥
例5.在學習了有關物態變化的知識以后，小明回家做了如下實驗：甲、乙兩個房間里相同的電爐上，相同的兩壺水都已燒開，水燒開后壺口冒出“白氣”。請回答：

（1）這些“白氣”是由于壺口跑出的水蒸氣________形成的，根據甲、乙兩圖所示情況可以判斷出房間________的氣溫較高；
（2）A、B兩幅圖中，符合水沸騰前的情形的是________圖；
（3）如果加大爐火猛燒，則壺內開水的溫度________(選填“升高”“不變”“降低”)。
例6.用同一熱源給一定質量的水加熱，其溫度與時間的關系如圖圖線a所示，若其它條件不變，(1)僅增加水的質量；(2)僅增大液面大氣壓強；(3)既增加水的質量，同時減小液面大氣壓強.則三種情況中，溫度與時間的關系圖線分別對應________、________和________(選填圖中“a”b”“c”或“d”)。

例7.在晚會上，演員們在陣陣“煙霧”中翩翩起舞，這“煙霧”是由于向舞臺噴灑的大量干冰粉末迅速________?（填物態變化名稱），并________?（選填“吸熱”或“放熱”），使周圍空氣氣溫降低，致使水蒸氣________（填物態變化名稱）而成的。
例8.近年來，我國在持續推進海綿城市的建設，使城市既有“面子”更有“里子”。為了比較水和干泥土的比熱容，小明做了如下實驗：在兩個相同的塑料瓶甲和乙內分別裝入室溫溫度下的水和干泥土，在瓶口扎上氣球，將它們一同浸入熱水中，裝置如圖所示。

（1）實驗中還要控制塑料瓶中水和干泥土的________相等。
（2）本實驗通過觀察到________，表明水的比熱容比干泥土大。
（3）海綿城市建設增大了水域和綠地面積，能有效地緩解城市升溫較快的問題，請解釋：為什么增大水域面積可以緩解城市升溫？________。
例9.小林做“碘的升華”實驗時，用酒精燈直接對放有少量固態碘的碘升華管加熱，如圖所示。發現碘升華
管內出現紫色的碘蒸汽，小林認為碘從固態變成了氣態，是升華現象。小紅查閱資料發現：常壓下，碘的熔點為113.60℃，碘的沸點為184.25℃，酒精燈火焰的溫度約400℃。根據這些資料，小紅認為小林所做的實驗中，碘可能經歷了由固態到液態再到氣態的變化過程，小林的實驗并不能得出碘升華的結論。請針對小紅的質疑，設計一個實驗，證明碘能從固態直接變為氣態?？梢赃x用上述器材或補充必要的輔助器材，寫出實驗方案并簡要說明。
例10.閱讀材料，回答下列問題：
制動液
汽車制動液俗稱剎車油。汽車剎車時，駕駛員踩踏板通過剎車管線內的制動液把壓力傳遞到剎車塊，剎車塊和車輪上的輪轂摩擦，制止車輪轉動。車輪制動時候，由于摩擦產生的熱量會使制動液溫度升高。如果溫度過高，達到沸點，制動液就會產生大量氣體，造成制動失靈。制動液的沸點在遇潮吸水后會下降，因此國家規定制動液的沸點不得低于140℃，如表所示為某種制動液的含水量與對應的沸點。
含水量/%
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
沸點/℃
210
180
158
142
132
124
120
（1）由于制動液具有吸水特性，當汽車長期使用時會吸收空氣中的水分，從而________(填“升高”或“降低”)制動液的沸點。
（2）當含水量約為________%時，這種制動液就需要更換。
（3）汽車制動液是衡量車輛安全性能的重要指標，為適用不同氣候條件下汽車的剎車需求，應選擇的制動液的特點是________(填字母)。
A.沸點高、凝固點高
B.沸點低、凝固點高
C.沸點低、凝固點低
D.沸點高、凝固點低
例11.小凡同學在4塊相同的玻璃板上各滴一滴質量相同的水，進行如下圖所示的實驗探究，得出水蒸發快慢與水的溫度、水的表面積和水面上方空氣流動快慢有關。

（1）通過A、B兩圖的對比，可以得出水蒸發快慢與水的________有關。
（2）通過兩圖 ________的對比，可以得出水蒸發快慢與水的溫度有關。
（3）小凡同學猜想水蒸發快慢還可能與水的質量有關，于是繼續進行了如下探究：在相同環境下的兩塊相同的玻璃板上分別滴上一滴和兩滴水(如圖).結果發現甲圖中水先蒸發完，于是他得出結論：水蒸發快慢與水的質量有關，水的質量越小蒸發越快。從實驗設計環節看，他沒有控制水的________(選填“質量”或“表面積”)相同；從得出結論環節看，“根據誰先蒸發完，判斷誰蒸發快”是否正確？________(選填“正確”或“不正確”)。
例12.小科利用如圖甲所示裝置探究冰的熔化特點，他每隔相同時間記錄一次溫度計的示數，并觀察物質的狀態。

（1）應選用顆粒________（選填“較大”或“較小”）的冰塊做實驗。
（2）圖乙是他根據記錄的數據繪制的“溫度—時間”圖像。由圖像可知：冰屬于________（選填“晶體”或“非晶體”）。
（3）圖乙中第20min時，物質處于________態。
【鞏固練習】
某同學課外做了一個趣味實驗，模擬火山噴發。實驗模型如圖所示，將實驗藥品倒入火山模型內，模型內沒有動靜，慢慢注入水，兩者就會劇烈反應，紅色氣泡開始從“火山口”噴涌而出，如同火山噴發。下列關于火山的說法不正確的是（ ???）

A.?火山是地殼運動的劇烈表現形式
B.?火山往往發生在板塊內部
C.?紅色的氣泡模擬的是巖漿主要來自地球內部結構中的地幔
D.?熾熱的熔巖流噴出后將逐漸冷卻，形成巖石，此過程中發生的物態變化是凝固
2.下列現象同該現象所屬的物態變化連接正確的是(?? )
A.?水壺中的水沸騰——液化???????????????????????????????????B.?用久了的燈泡鎢絲變細——升華
C.?冰箱冷凍室內壁上出現冰霜——凝固??????????????????D.?飲料杯中的冰塊體積逐漸變小——液化
3.我國科學家通過自主創新研制的飛機剎車片是一種特殊的碳材料。其主要特性是：硬度幾乎不隨溫度而變化，當溫度升高到2000℃時硬度才會適度變小，但不會熔化，溫度到3000℃時開始升華。關于這種碳材料的分析，正確的是(?? )
A.?發生升華時吸收熱量????????????B.?熔點是2000℃????????????C.?沸點是3000℃????????????D.?凝固點是3000℃
4.生活處處有科學，留心觀察皆學問。下列對有關現象解釋正確的是(?? )
A.?初冬季節，在家里洗澡時發現房間里充滿“白氣”，這些“白氣”是水蒸氣
B.?在夏季的早晨看到足球場里的草葉上掛滿了露珠，而到了初冬，露水不見了，卻看到了薄薄的一層霜，有人認為霜是由露變成的
C.?放在衣櫥里的樟腦丸，時間久了會明顯變小，是因為樟腦丸蒸發為氣體跑掉了
D.?把冰箱里的凍豆腐取出，冰熔化后，發現豆腐里有許多小孔，這是豆腐里的水先遇冷結冰，后又熔化成水形成的
5.科學課上，老師將一塊干冰(固態二氧化碳)放入一個容器中，不一會兒容器外壁出現一層白霜，接著用鑷子將干冰放入裝有常溫水的燒杯中，令人驚訝的現象出現了：水立刻劇烈“沸騰”起來，內部有大量氣泡產生，水面上方出現大量白霧。下列說法正確的是(?? )
A.?白霜是凝固現象??????B.?氣泡內主要是水蒸氣??????C.?氣泡內主要是二氧化碳氣體??????D.?白霧是水蒸氣
6.下列關于物態變化的說法中，正確的是(?? )
A.?燒開水時茶壺嘴上方出現的“白氣”是汽化現象?????B.?冬天冰凍的衣服也能晾干是升華現象
C.?熔融狀態的玻璃軋制成玻璃板的過程中需要吸熱?????D.?用冰塊來保鮮食品是利用冰塊熔化放熱
7.生活中的很多現象可以用學過的科學知識解釋，下列解釋錯誤的是(?? )
A.?天氣很冷時，窗戶玻璃上會出現冰花，這是一種凝固現象
B.?“下雪不冷化雪冷”，這是因為雪在熔化時吸熱
C.?游泳后，剛從水中出來，感覺比較冷，這是因為人身上的水分蒸發帶走熱量
D.?取出在冰箱中被冷凍的冰糕，放一會兒，發現包裝外層出現小水珠，這是一種液化現象
8.實驗室要制造低溫而又干燥的環境，可以用下列措施中的(?? )
A.?用大量冰塊熔化來降溫???????????????????????????????????????B.?用噴大量水蒸氣來降溫
C.?用大功率電風扇吹走熱量????????????????????????????????????D.?用干冰升華來降溫
9.金屬在高溫、低壓下比較容易由固態直接變為氣態，用此方法可以給照相機、望遠鏡及其他光學儀器的玻璃鏡頭進行真空鍍膜，即在真空室內將金屬或金屬化合物加熱，使它的蒸汽噴到玻璃面上去，從而鍍上一層極薄的金屬膜，這層鍍膜可以改善玻璃鏡頭的光學性能，這層鍍膜能鍍上去的原因是(?? )
A.?金屬液化后粘到玻璃鏡頭上的?????????????????????????????B.?金屬熔化后粘到玻璃鏡頭上的
C.?金屬升華后再凝華到玻璃鏡頭上的??????????????????????D.?金屬凝華到玻璃鏡頭上的
10.下面現象中屬于凝華的是(?? )
A.?冬天，室外冰凍的衣服變干了?????????????????????????????B.?屋頂的瓦上結了一層霜
C.?早晨有濃霧?????????????????????????????????????????????????????????D.?灑在室內地上的水干了
11.下列物態變化的過程中，吸收熱量的是(?? )
①春天，冰雪融化　②夏天，從冰箱里面拿出來的飲料罐“出汗”?、矍锾?，清晨出現的霧?、芏欤绯吭谔栒丈湎?，草地上的霜消失
A.?①②?????????????????????????????????????B.?①④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?②④
12.對“霜前冷，雪后寒”的解釋最恰當的是(?? )
A.?霜形成之前的氣溫一定比下雪后的氣溫低
B.?霜形成的溫度比雪形成的溫度低
C.?霜后的氣溫一定比霜形成前高，雪后的氣溫一定比雪前低
D.?霜是在地面形成的，氣溫必須在0℃以下；雪熔化要吸熱，使地面氣溫降低
13.關于沸騰，下列說法中，正確的是(?? )
A.?沸騰在任何溫度下都能進行????????????????????????????????B.?沸騰時液體溫度保持不變
C.?沸騰是在液體表面發生的汽化現象??????????????????????D.?沸騰是在液體內部發生的汽化現象
14.喝開水時，人們經常向水面吹氣，這樣喝起來就不太燙，這是因為(?? )
A.?吹氣加快了蒸發，而蒸發要吸熱，會使水溫降低得快一些?????B.?將冷氣吹入水中，使水的溫度降低
C.?吹氣使水杯中熱的水下沉，冷的水留在上部??????????????????????????D.?吹水的氣把水的熱量帶走了
15.下列方法中，能有效降低夏天室內氣溫的是(?? )
A.?關閉窗，不讓外界的熱空氣進來?????????????????????????B.?打開電冰箱的門，散出冷空氣
C.?打開電風扇?????????????????????????????????????????????????????????D.?在地上灑一些水
16.剛從開水鍋里撈出的雞蛋拿在手中不太燙，等蛋殼表面水分干了后就很燙了，這是因為(?? )
A.?蛋的內部溫度很高，有熱量向外逐漸散發
B.?蛋殼不容易傳熱，要過一段時間手才感到發燙
C.?蛋殼上的水未干時，水蒸發要吸收熱量，由于蒸發很快，使蛋殼溫度降低
D.?以上說法都不對
17.某同學做“研究影響蒸發快慢的因素”的實驗，如圖所示，他在兩塊相同的玻璃上分別滴上一滴水。觀察圖中情景可知，該同學主要研究蒸發的快慢是否與(?? )
A.?水的溫度有關?????????B.?水的表面積有關?????????C.?水上方空氣的流速有關?????????D.?上述三個因素都有關
18.兩只相同的杯子置于窗前，分別盛放等高的水和汽油。一段時間后，兩杯中液面如圖所示。這個事例說明液體的蒸發跟液體的(?? )
A.?表面積大小有關???????????????B.?溫度高低有關???????????????C.?表面空氣流動快慢有關???????????????D.?種類有關
19.目前，有些大酒店在洗手間安裝了熱風干手器，手靠近它就有熱風吹到手上，使手上沾的水很快蒸發掉，既干凈又衛生。水快速蒸發的原因是(?? )
A.?加快了水面附近空氣的流動并提高了水的溫度
B.?增大了水的表面積并提高了水的溫度
C.?加快了水面附近空氣的流動并增大了水的表面積
D.?減小了水的表面積并加快了水面附近空氣的流動
20.（2019七上·柯橋月考）如圖為一座人體青銅雕塑，反映的是古代人打造鐵藝的場景。純鐵具有銀白色金屬光澤，硬度較大，有良好的導電性和導熱性，鐵在1535℃時，會由固態變為液態，鐵在潮濕的空氣里容易生銹，鐵在純凈的氧氣中能燃燒。

（1）上述描述中屬于鐵的化學性質的是________；
（2）上圖中這桶水是用來冷卻燒紅的鐵器的，因為水的比熱容大冷卻效果好。人們也常常用水的這一特征為生產、生活服務。下列事例中與這一特征有關的是????????????????? 。
A.讓熱水流過散熱器來取暖
B.在大的河流上建水電站，用水發電
C.晚上向秧田里灌水，防止秧苗受凍
D.汽車發動機用水循環冷卻
21.請填寫物態變化名稱及吸熱、放熱情況：
（1）露的形成：________，________。
（2）冰變成水：________，________。
（3）霜的形成：________，________。
（4）鐵水變鐵塊：________，________。
（5）霧的形成：________，________。
（6）碘變成碘蒸汽：________，________。
22.閱讀材料，回答下列問題：
材料一：據報道：某日陰天，氣溫約為－15℃，在新疆羅布泊的沙丘上覆蓋著5～10厘米厚的積雪，然而過了大約20分鐘，雪不見了，腳下卻是干爽的沙地。
材料二：1779年，一個寒冷的夜晚，圣彼得堡市中心的一個大廳里燈火輝煌，六千支燃燒著的巨型蠟燭把廳里的舞會氣氛烘托得熱氣騰騰。在悠揚的樂曲聲中，夫人小姐、名流雅士擁滿大廳，翩翩起舞，有的人還在冒著汗水。正在大家跳得如癡如狂的時候，一位小姐突然暈倒，旁邊的人不知所措。有人喊道：“快打開窗戶。”打開窗戶后，刺骨的寒風涌入大廳，突然大廳里竟然飄起了雪花，紛紛揚揚落到人們的頭發和衣服上，在場的人無不目瞪口呆、面面相覷。就在這時，一位先生迅速把這位小姐攙扶到門口，并把發生的現象向大家作了解釋。
（1）材料一中的雪為什么不見了？________。
（2）材料二中大廳里出現雪花的原因是________，該過程需要________(填“吸收”或“放出”)熱量。
（3）小北看完材料后，聯系生活，想到了嚴冬的早晨，在窗玻璃的________(填“外”或“內”)側發生的________現象。
23.用浸有少量酒精的棉花裹在溫度計的玻璃泡上，隨著酒精的迅速蒸發，圖中反映了溫度計讀數隨時間的變化情況。此時室內溫度為________℃，酒精的蒸發使溫度計示數________，由此可以說明液體蒸發時要________熱量。
參考答案
例題分析
例1. B
例2. D
例3. D
例4. B
例5. （1）液化；乙
（2）B
（3）不變
例6. c；b；d
例7. 升華；吸熱；液化
例8. （1）質量
（2）裝有干泥土的（乙）瓶子上的氣球膨脹得比裝水的（甲）瓶子上的氣球更大
（3）因為水的比熱容比泥土、建筑材料大，在吸收相同熱量時，水升高的溫度要小，可以起到為城市降溫的作用，所以可以緩解城市升溫。
例9. 小林的實驗中酒精燈火焰溫度約為400℃，在加熱過程中，溫度已經超過了碘的熔沸點，碘可能先熔化，由固態變成液態，再汽化，由液態變成氣態的碘蒸汽，不一定是碘由固態直接變成氣態的升華現象。因此采用如圖實驗裝置。燒杯中水的溫度最高為100℃，碘達不到熔點，不會發生熔化現象，碘一直處于固態，出現的碘蒸汽只能是固態直接變成的，能更好地說明碘的升華。
例10. （1）降低
（2）3
（3）D
例11. （1）表面積
（2）AC
（3）表面積；不正確
例12. （1）較小
（2）晶體
（3）液
鞏固練習
1. B
2. B
3. A
4. D
5. C
6. B
7. A
8. D
9. C
10. B
11. B
12. D
13. B
14. A
15. D
16. C
17. A
18. D
19. A
二、填空題
20. （1）鐵在潮濕的空氣中容易生銹，鐵在純凈的氧氣中能燃燒
（2）A,C,D
21. （1）液化；放熱
（2）熔化；吸熱
（3）凝華；放熱
（4）凝固；放熱
（5）液化；放熱
（6）升華；吸熱
22. （1）雪升華變成水蒸氣
（2）水蒸氣遇冷凝華；放出
（3）內；凝華
23. 25；減小；吸收

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