第３講 物態變化專題復習

本知識板塊分為兩個單元.第一單元介紹了對溫度的認識和測量；第二單元分別介紹了六種物態變化的現象及其跟吸、放熱的關系.在中考中占6％～7％，其中對“生活中的物態變化現象”考查較多.

第1節 溫度和溫度計

[重點考點]

能說出生活中常見的溫度值，了解液體溫度計的工作原理，會正確使用溫度計.考查較多的是溫度計的使用.

[中考常見題型]

例1 （2007年濟寧）下表是1標準大氣壓下一些物質的熔點和沸點.根據下表，在我國各個地區都能測量氣溫的溫度計是（）.

A. 水溫度計 B. 水銀溫度計 C. 酒精溫度計 D. 乙醚溫度計

思路分析：我國建國以后記錄的最低氣溫是1969年2月13日在漠河觀測到的-52.3 ℃，最高氣溫是1986年7月23日在吐魯番盆地觀測到的47.7 ℃.在這個溫度范圍內溫度計內的液體不能汽化也不能凝固，滿足這個條件的只有酒精溫度計.選C.

[綜合應用題型]

例2 （2007年濰坊）醫生用普通體溫計給感冒發燒的病人測量體溫.從體溫計的構造和使用來看，應用了哪些物理知識？請你寫出其中的兩個.

舉例 測量體溫時，一般將體溫計夾在腋下較長時間再取出讀數，這里利用了熱平衡．

①_____ ②_____

思路分析：本題屬于開放型試題，要在熟練掌握溫度計的構造、原理和使用方法的基礎上，利用熱學、光學、力學等物理知識進行解釋.

參考答案：① 體溫計是利用液體熱脹冷縮的性質制成的；② 體溫計內部用水銀是因為水銀是熱的良導體，利用了熱傳導；③ 體溫計的玻璃管做成三棱柱形，利用了凸透鏡的放大作用；④ 體溫計用之前都要甩一甩，利用了水銀的慣性.

第2節 熔化和凝固

[重點考點]

會區分晶體和非晶體，知道它們熔化和凝固的特點，能解釋生活中的相關現象.

本知識點考查較多的是探究晶體和非晶體的熔化特點，讀溫度、時間的函數圖象.

[中考常見題型]

例3 海波是晶體，石蠟是非晶體．小華同學通過查閱資料收集到海波和石蠟的熔化圖象如圖1所示，海波的熔化圖象是_____（填寫序號）．

分析圖象A可獲得的信息有：①_____；②_____．

分析圖象B可獲得的信息有：_____（填一條即可）．

思路分析：晶體熔化時吸熱，內能增加，溫度不變．圖A中的DE段吸熱但溫度不變，因此圖A是海波的熔化圖象．分析圖A可以獲得的信息有：① 海波的熔點是48 ℃；② 熔化過程中海波的溫度不變；③ 海波的初溫度為20 ℃；④ 海波在CD段處于固態，在DE段處于固液共存態，在EF段處于液態.非晶體熔化時吸熱，內能增加，溫度一直升高．圖B是石蠟的熔化圖象，分析圖B可以獲得的信息有：① 熔化過程溫度不斷上升；② 石蠟沒有熔點；③ 石蠟的初溫度為20 ℃.

例4 （2007年安徽）水是生命之源，它在生活中的用途非常廣泛．我國北方地區冬季貯菜時，人們常在地窖里放幾桶水，這是利用水_____（填物態變化名稱）時_____熱，以防止地窖里的菜被凍壞；冬季在空調房間里，人們也常會放盆水，這是利用水_____（填物態變化名稱）來提高房間里的空氣濕度.

思路分析：在菜窖中放幾桶水能防止蔬菜被凍壞，主要是利用水凝固放熱，不至于使氣溫降得過低.例如1 kg水從15 ℃降到0 ℃，放出的熱量是63 000 J；而1 kg、0 ℃的水凝固成0 ℃的冰，放出的熱量是335 000 J.當然前者跟水的比熱容大有關，但后者因放熱更多而起主要作用.

參考答案：凝固 放 蒸發（汽化）

第3節 汽化

[重點考點]

會解釋生活中見到的汽化現象，能區分蒸發和沸騰這兩種汽化方式的異同.

考查較多的是：① 觀察沸騰現象；② 探究決定蒸發快慢的因素.

[中考常見題型]

例5 （2007年梅州）當室內溫度為20 ℃時，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，下圖中哪幅圖基本反映了溫度計的讀數隨時間的變化情況？（）

思路分析：首先知道溫度計的初始示數應為室溫20 ℃，排除D項.酒精蒸發時吸熱，溫度降低，溫度計示數減小，但是酒精很快蒸發完了，溫度計示數很快恢復到室溫，所以A、B也錯.選C.

例6 （2007年泰州）制糖工業中，一般用沸騰的方法除去糖汁中的水分.但在加熱時，必須確保糖汁的溫度低于100 ℃，否則會影響糖質.為此，你將建議采取以下哪種措施？（）

A． 用“文火”給糖汁緩慢加熱

B． 用“猛火”快速加熱，縮短加熱時間

C． 設法增大糖汁液面上的氣壓

D． 設法減小糖汁液面上的氣壓

思路分析：液體的沸點跟液面上的氣壓有關：氣壓越大，液體的沸點越高；氣壓越小，液體的沸點越低.所以，要確保糖汁在100 ℃以下沸騰，就應該設法減小糖汁液面上的氣壓.選D.

例7 （2007年長春）在“探究水的沸騰”實驗中：

（1） 如圖2所示，水的溫度是_____℃.

（2） 為了縮短水從加熱到沸騰的時間，請你提出一種有效的操作建議：_____.

思路分析：該溫度計的分度值是1 ℃，所以讀數是98 ℃（說明：除了刻度尺以外的其他測量工具有時可以不估讀，因為這些測量工具并不十分精密）.一定氣壓下液體沸騰的條件是能夠一直吸熱且溫度達到沸點，想盡快達到沸點可以用熱水開始加熱、減少散熱、減少水量、增大火焰且用外焰加熱等.

參考答案：98 用熱水開始加熱（其他合理答案也可）

[綜合應用題型]

例8 （2007年黃岡）在四川邛徠窯遺址中出土了一種唐朝“省油燈”.這種省油燈的燈盞是銅質的，在燈盞下增加了一層夾層，又叫夾層燈（如圖3）.夾層留一小孔，可以從小孔向夾層中加水.燈點燃后，熱會由燈盞通過_____方式使油的內能增加，溫度升高，加快油的_____，增加耗油量.在夾層中加水，降低油溫，可以達到省油的目的，這是利用水的_____的特性.為了更省油，請對這種燈提出一個合理的改進意見：_____.

思路分析：增加物體內能的兩種方式是做功和熱傳遞，加熱當然是熱傳遞.對于同種液體，溫度越高蒸發得越快，液面上空氣的流速越大蒸發得越快，液體的溫度越高蒸發得越快.在夾層中加水是因為水的比熱容大，與其他物質相比吸收同樣的熱溫度升高得少.想減少油的蒸發還可以換用導熱性能較差的瓷質燈盞，也可以給油燈加蓋，以減少油的表面積和表面的空氣流動.

參考答案：熱傳遞 蒸發 比熱容大 在燈盞上加蓋（或用瓷質燈盞代替銅質燈盞）

例9 （2007年山東）水餃是大家喜愛的食品，在水中煮一會兒就會漂起.這是因為_____.

思路分析：剛下鍋的水餃都是沉底的，但是在水中煮一會兒，水餃餡兒里的水分受熱迅速蒸發，使水餃體積增大，所受浮力也增大，就會浮起來.但當水餃溫度降低后還會沉底，這是因為水餃內的水蒸氣又液化了.

參考答案：水餃內的水分受熱汽化，水餃體積增大，浮力增大

例10 （2007年溫州）在觀察水沸騰的實驗中，不同時間觀察到水中氣泡產生情況如下圖.其中表示水沸騰現象的是（）.

思路分析：當下面的水受熱開始汽化時，會產生一些小氣泡，因為上面的水溫度較低，小氣泡在上升的過程中又逐漸放熱液化了，所以氣泡越來越小，升不到水面就消失了.加熱一段時間后，上面水的溫度也高了，水蒸氣氣泡不能放熱液化，就一直上升，隨著深度的減少，氣泡所受水的壓強也越來越小，所以氣泡的體積越來越大，一直上升到水面氣泡破裂，這就是沸騰.選D.

第4節 液化

[重點考點]

會解釋生活中見到的液化現象，了解促使氣體液化的兩種方法.

該部分考查較多的是解釋自然界中的液化現象.

[中考常見題型]

例11 （2007年廣州）從冰箱內取出的冰棍周圍會彌漫著“白氣”；水燒開后水壺嘴會噴出“白氣”．下列分析正確的是（）.

A． 冰棍周圍的“白氣”是冰熔化成的小水珠

B． 這兩種情況的“白氣”都是水蒸氣

C． 壺嘴噴出的“白氣”是壺嘴噴出的水蒸氣液化成的小水珠

D． 這兩種情況的“白氣”都是空氣中原來的水蒸氣液化成的小水珠

思路分析：水蒸氣符合氣體的特點，分子間的距離大于分子直徑的10倍，因為分子很小且又是單個的，所以肉眼看不見.我們看到的“白氣”都是水蒸氣液化形成的小水滴.壺嘴噴出的“白氣”是壺嘴噴出的水蒸氣液化成的小水珠，冰棍周圍的“白氣”是空氣中原來的水蒸氣液化成的小水珠.選C.

第5節 升化和凝華

[重點考點]

會解釋生活中見到的升華和凝華現象，知道升華和凝華的特點.

中招考查相對較簡單，要會辨別生活中的升華和凝華現象.

[中考常見題型]

例12 （2007年棗莊）冬天，在暖和的教室里，窗子玻璃上會“出汗”或結“冰花”，下列有關說法錯誤的是（）.

A． 玻璃上的“汗”是液化形成的

B． 玻璃上的“冰花”是凝華形成的

C． “冰花”結在玻璃的內表面

D． “汗”出在玻璃的外表面

思路分析：只有高溫的水蒸氣遇到冷的物體才會放熱液化或凝華，冬天室內的溫度比室外高，如果室內溫度較高的水蒸氣放熱較慢，則從氣態變為液態，也就是液化；如果放熱較快，則直接從氣態變為固態，也就是凝華，形成冰花.它們都在玻璃的室內側.選D.

例13 在1標準大氣壓下，溫度為0 ℃時，關于水的狀態，下列說法正確的是（）.

A. 一定是固態B. 一定是液態

C. 一定是氣態D. 以上三種狀態都有可能

思路分析：在1標準大氣壓下，0 ℃是冰的熔點也是水的凝固點，大家都知道冰水混合物可以存在，但是這時的冰還可以升華成水蒸氣.水也可以汽化成水蒸氣，所以這時水的三態都有可能存在.選D.

[綜合應用題型]

例14 （2007年威海）下列關于物態變化、熱和能的說法正確的是（）.

A． 海波和石蠟都有一定的熔點

B． 冰塊在熔化成水的過程中溫度不變，內能不變

C． 古時候人類“鉆木取火”是利用做功的方式改變內能的

D． 夏天吹風扇使人感到涼爽，是因為風扇吹來的風的溫度比室溫低

思路分析：海波是晶體，有一定的熔點，石蠟是非晶體，沒有一定的熔點，A錯誤.冰是晶體，熔化時吸熱、溫度不變但是內能增加，B錯誤.鉆木取火的過程把機械能轉化為內能，是利用做功的方式使物體的內能增加，C正確.吹風扇時加快了空氣的流動從而加快汗液蒸發，蒸發有制冷作用，所以感到涼爽，但空氣的溫度不會降低，D錯誤.選C.

例15 （2007年廈門）小鷺善于觀察身邊的物理現象.一天，她從冰箱的冷凍室中拿出一支冰棍，發現冰棍上附著白花花的“粉”；剝去包裝紙，看見冰棍在冒“白氣”.她把這支冰棍放進茶杯里，過一會，茶杯壁逐漸形成了一些小水珠，像是茶杯在“冒汗”.

請你幫小鷺解釋“粉”、“白氣”和“冒汗”是怎么形成的.

思路分析：水凝固形成的冰都很堅實，凝華形成的霜都是蓬松的，所以“粉”屬于凝華現象；所有的“白氣”都是水蒸氣液化形成的小水滴；水杯“冒汗”也屬于液化現象.

參考答案：“粉”是冰箱里的水蒸氣遇冷放熱凝華形成的；“白氣”是冰棒周圍的水蒸氣遇冷放熱液化形成的；“冒汗”是茶杯周圍的水蒸氣遇冷放熱液化形成的.