九年级物理 物态变化及物态变化中的吸热与放热 上科版.docx
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九年级物理物态变化及物态变化中的吸热与放热上科版
九年级物理物态变化及物态变化中的吸热与放热上科版
【本讲教育信息】
一.教学内容：
物态变化及物态变化中的吸热与放热
二.知识框架与知识串线
（一）知识框架
（二）知识串线
（1）六个物态变化过程。
固态
液态液态
气态固态
气态
（2）六个物态变化现象。
熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华
（3）箭头向上的线表示：
①物体放出热量；②物体温度降低；③物质密度逐渐增大。
箭头向下的线表示：
①物体吸收热量；②物体温度升高；③物质密度逐渐减小。
（强调：
汽化的两种形式：
蒸发和沸腾都要吸热）
（4）六个三：
三种状态：
①固态，②液态，③气态
三个吸热过程：
①熔化，②汽化，③升华
三个放热过程：
①凝固，②液化，③凝华
三个互逆过程：
①溶解与凝固，②汽化与液化，③升华与凝华
三个特殊（温度）点：
①熔点：
晶体熔化时的温度；
②凝固点：
晶体凝固时的温度：
③沸点：
液体沸腾时的温度。
三个不变温度：
①晶体溶解时温度；
②晶体凝固时温度；
③液体沸腾时温度。
（5）两个条件
①晶体熔化时的充分必要条件：
A、达到熔点；B、继续吸热。
②液体沸腾时的充分必要条件：
A、达到沸点；B、继续吸热。
三.考点点拨
本部分知识在中考中经常出现的知识点有：
温度计的正确读数及正确使用方法，区分六种物态变化及变化中的吸热过程，晶体与非晶体的熔化与凝固，影响液体蒸发快慢的因素，液体沸腾的条件，中考中的题型有：
选择题，填空题，实验题，说明题，探究题等形式。
是中考考查的重点内容之一。
四、跨越障碍
（一）物质的三态
1、物质的状态：
物质通常有固态、液态和气态三种状态。
2、自然界中水的三态：
冰、雪、霜、雹是固态；水、露、雾是液态，烧水做饭时见到的“白汽”也是液态；水蒸气是气态。
（二）温度的测量
1、物体的冷热程度叫温度。
2、摄氏温度：
通常情况下的冰水混合物的温度作为0度，1标准大气压下沸水的温度作为100度，0度到100度之间等分成100份，每一份叫1摄氏度或（1℃）。
正常人的体温为37℃，读作37摄氏度；－4.7℃读作负4.7摄氏度或零下4.7摄氏度。
3、温度的测量
（1）家庭和物理实验室常用温度计测量温度。
它是利用水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩的性质制成的。
（2）温度计的正确使用方法
a、根据待测物体温度变化范围选择量程合适的温度计。
b、使用前认清温度计最小刻度值。
c、使用时要把温度计的玻璃泡全部浸入液体中，不要碰到容器底部或容器壁。
d、待示数稳定后再读数。
e、读数时将玻璃泡继续留在被测液体中，视线与温度计液柱上表面相平。
4、体温计、实验室温度计、寒暑表的主要区别：
区别
温度计
构造
量程
最小刻度
使用
体温表
玻璃泡上方有缩口；
测温物质为水银
35℃—42℃
0.1℃
①可离开人体读取
②用前需甩
实验室
温度计
测温物质为酒精
－20℃—100℃
1℃
①不能离开被测物读数
②不能甩
寒暑表
测温物质为酒精
－30℃—50℃
1℃
①不能离开被测物读数
②不能甩
例1.根据表格中1标准大气压下几种物质的熔点和沸点填空：
物质
熔点（℃）
沸点（℃）
酒精
－117
78
水银
－38.8
357
铅
328
1740
（1）温度是350℃铅是态，80℃酒精是态，－40℃水银是态。
（2）通常情况下，测量正在沸腾的水的温度用温度计，测量南极的气温用温度计。
思路分析：
物质的状态与物体所处的温度有关。
因此解答这类问题首先要明确该物质的熔点和沸点，然后看物体所处的温度。
当物体的温度低于熔点，处于固态；高于沸点，物体处于气态；高于熔点，低于沸点，处于液态；等于熔点，可能处于固态、液态或固液共存态；等于沸点，则物体处于气态、液态或气液共存三种状态均有可能。
对于后两种情况，究竟处于哪一种状态，由物体加热时间的长短决定。
可参看右边的图象确定状态。
正确答案：
（1）液态气态固态
（2）水银酒精
跟踪演练：
锡的熔点是232℃，炒菜的铁锅坏了不能用锡补，其原因是。
（正确答案：
炒菜时锅的温度可超过锡的熔点）
例2.小明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，但标度却不准确.它在冰水混合物中的读数为－3℃，在一个标准大气压下的沸水中的读数是102℃.当它指示的温度是18℃时，实际的准确温度是多少℃?
思路分析：
我们可以把温度计的示数看成是液柱的高。
由于这支温度计的刻度是均匀的，根据温度计的原理可知，温度计上实际温度差与测量温度差之比是恒定的。
具体如图所示。
则有：
（100℃－0℃）：
（102℃－（－3℃））=（t℃－0℃）：
（18℃－3℃）
t=20℃
跟踪演练：
一支刻度均匀但还没有完成刻度的温度计，只有0℃和100℃两条刻度线，旁边放一把毫米刻度尺，温度计的0℃对着6mm刻度处，100℃的刻度线对着206mm刻度处，当温度计的水银柱达到100mm处时温度为℃。
（正确答案：
47℃）
（三）物态变化
1、汽化和液化
（1）物质由液态变为气态叫汽化。
液体汽化时要吸热。
（2）汽化有两种方式：
蒸发和沸腾。
蒸发是液体在任何温度下都能发生的，并且只在液体表面发生；沸腾是在一定温度下，液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
液体蒸发时，要从周围的物体（或自身）中吸收热量，使周围物体（或自身）温度降低，因此蒸发具有致冷作用。
（3）影响蒸发快慢因素：
a、液体温度的高低：
液体温度越高，蒸发得越快。
b、液体表面积大小：
液体的表面积越大，蒸发得越快。
c、液体表面上的空气流动快慢：
液体表面上方的空气流动越快，蒸发得越快。
（4）沸点：
液体沸腾时的温度。
液体的沸点与气压有关。
在相同气压下，不同液体沸点一般不同；同种液体，气压增大时沸点升高，气压减小时沸点降低。
液体沸腾条件：
液体温度要达到沸点，且要继续吸热。
沸腾时要吸热，液体温度保持不变。
（5）物质由气态变为液态的现象叫液化。
气体液化时要放热。
（6）发生液化的两个条件：
a、降低温度。
所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
b、压缩体积：
压缩有助于液化；有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须使它的温度降低到一定温度下，再压缩体积才能使它液化。
2、熔化和凝固
（1）物质由固态变为液态叫做熔化，熔化吸热；从液态变为固态叫凝固，凝固放热。
（2）熔点和凝固点
固体分为晶体和非晶体，有一定熔化温度的物质，称为晶体。
晶体熔化时的温度叫熔点，晶体熔液凝固时的温度叫凝固点。
同一种晶体的凝固点与它的熔点相同。
没有一定熔化温度的物质称为非晶体。
（3）熔化和凝固规律
a、晶体在达到熔点（凝固点）时，继续吸收（放出）热量才能熔化（凝固），在熔化（凝固）过程中温度保持不变。
b、非晶体熔化过程中温度不断升高，物质由硬变软、变稠、再变稀；凝固过程中温度不断降低，物质由稀变稠、变硬。
（4）晶体熔化和凝固的条件
a、晶体的熔化条件：
温度要达到熔点且继续吸收热量。
b、晶体的凝固条件：
温度要降到凝固点且继续放热。
3、升华和凝华
升华：
物质由固态直接变成气态叫升华。
固体升华时要吸热，可以用升华吸热得到低温。
凝华：
物质由气态直接变成固态叫凝华。
气体凝华时要放热。
例3.下列物态变化中，属于升华的是
A.春天，冰冻的河面“开封”了B夏天，雨后柏油路面上的水很快干了
C.秋天，清晨林中升起的白雾D冬天，室外冰冻的衣服干了
思路分析：
本题是对物态变化知识点的检查。
识别物态变化的关键是在问题中找准物态变化前后物体所处的状态，而后根据物态变化的概念得出正确的结果。
正确答案：
D
跟踪演练：
宇宙飞船返回大气层与大气发生剧烈摩擦变成一个火球，因此给飞船降温十分重要。
一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”：
在飞船表面涂有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量。
你认为可能发生的物态变化有、、。
（正确答案：
熔化汽化升华）
例4.我国研制的一种聚乙烯材料，可以在15℃到40℃范围内熔化和凝固。
把这种材料制成小颗粒，掺在水泥中制成储热地板或墙板，来调节气温，其道理是什么？
思路分析：
物体在物态变化的过程中伴随着能量的转移。
熔化时吸收周围的热，温度下降；凝固时放出热量，物体周围温度升高。
正确答案：
材料在15℃到40℃范围内，遇室温升高时将会吸热熔化，遇室温降低时将会放热凝固，从而起到调节气温的目的。
跟踪演练：
夜间，八（3）班小明同学正在发高烧，请你想出两种物理的方法迅速给小明降温，并说明理由。
正确答案：
（1）多喝开水使其出汗。
汗液蒸发吸热降温。
（2）头上敷毛巾或冰袋。
水蒸发吸热降温或冰熔化吸热降温。
【中考真题】
例1：
认识了物质的性质，可以更好地利用它。
分析下表提供的信息（在标准大气压下）可以知道，温度计选用__________作为测温物质，能测量的温度最低；温度计选用___________作为测温物质，灵敏度最高。
物质名称
水
水银
酒精
凝固点/℃
0
－39
－117
比热容/[J·（kg·℃）－1]
4.2×103
0.14×103
2.4×103
剖析：
同学们知道，温度计的原理是根据液体热胀冷缩的性质制成的，当温度计玻璃泡内的测温物质的温度达到凝固点，此时温度计就不能使用了，温度计能测出的最低温度是它的凝固点，通过分析表格数据，酒精的凝固点最低，所以，温度计选用酒精作为测温物质，能测量的温度最低；根据比热容的物理意义，质量相同的不同物质，比热容越小的物质吸收的热量越少，越容易达到热平衡，所以，观察表格数据可知，温度计选用水银作为测温物质，灵敏度最高。
答案：
酒精、水银。
例2：
下列现象发生的过程中，吸收热量的一组是（）
（1）春天，冰雪融化汇成溪流
（2）夏天，从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗”
（3）秋天，清晨的雾在太阳出来后散去（4）冬天，室外地面上出现了霜
剖析：
此题以春、夏、秋、冬出现的自然现象为题材，提到的四种物态变化对同学们来说，都深有体会，看题后感觉亲切，能激发同学们的思考，是一道难得的好题。
考查的目标除了正确辨别这些现象是属何种物态变化过程外，还必须知道哪种变化是吸热过程、哪种变化是放热过程，才能正确选择。
首先考虑到冰雪融化是固态变到液态，属熔化过程；饮料罐“出汗”是空气中的水蒸气（气态）变成水（液态），属液化过程；雾在太阳出来后散去是液态变到气态，属汽化过程；霜的形成是空气中的水蒸气（气态）变成固态的霜，属凝华过程，再考虑到熔化和汽化要吸热；而液化和凝华要放热，这样分析后就可做出正确的选择。
答案：
吸收热量的一组是
（1）和（3）。
例3：
在两块相同的玻璃片上，小明同学分别滴一滴质量相同的水，如图所示。
观察图中情景可知，他主要研究蒸发快慢是否与（）
A.水的温度有关。
B.水的表面积有关。
C.水上方空气的流速有关。
D.水的质量有关。
剖析：
此题属中考中的情境设置题，此情境设置较为简单，两滴水分别在玻璃板上的面积显然不等，而由题设条件可知两滴水的质量相同。
再分析到给出的玻璃板为相同，则隐含两滴水的温度无差异，且考虑到同一环境下水上方的空气流速也一定相同，所以，只要理解实验探究中的控制变量法，分析推论到本实验研究的是蒸发快慢是否与水的表面积有关并不很难。
答案：
正确的选项是B。
例4：
如图所示是小华同学组装的“人造雪”装置。
所用的器材有铁架台（底座、铁圈、铁夹、横杆）、锥形瓶、酒精灯、棉线、碘粉等。
（1）器材组装过程中，铁圈的位置是根据____________高度固定的；（选填“酒精灯”、“酒精灯及其火焰”、“锥形瓶”或“铁架台”）
（2）实验中观察的对象是___________________________________；
（3）实验中观察到的现象是_________________________________；
（4）实验中碘发生的物态变化是_____________________________。
剖析：
此题研究的“人造雪”装置在平时的课堂上可能没实验过，课本中也没有其装置，但类似的装置如萘的熔化实验，同学们可能亲身实验过，所以，对于第
（1）问的要求需考虑到火焰与锥形瓶底部的适当距离，问题应该不是很大；对于第
（2）问，首先分析实验装置所给的器材及每个器材的作用，特别是考虑所给的碘粉，应该立即想到碘这种物质的特性，从而能确定此实验的目的是研究碘的升华和凝华现象，所以，实验观察的对象一定是碘粉。
答案：
（1）酒精灯及其火焰；
（2）碘粉；（3）先看到紫色的碘蒸汽出现，停止加热后在锥形瓶的上端重新看到黑色的固态碘粉；（4）升华和凝华。
例5：
2006年7月1日，青藏铁路全线贯通。
铁路要通过“千年冻土”区，“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固。
为解决“冻土”难题，保证路基的稳定性，采取了下列措施（如图所示），其中正确的是（）
A.在路基的坡面上铺设一层遮阳板，减小太阳的辐射加热，可防止“冻土”液化
B.路基两旁插有很多管形“热棒”，装在热棒下端的液态氨在温度升高时会汽化，从路基内部吸热，使路基温度降低
C.“热棒”中氨气上升到上部会液化，液化会吸热
D.铁轨铺在路枕上，可以增大火车对路基的压强
剖析：
此题情境来源于青藏铁路的重大工程建设，涉及到的知识综合性和应用性都较强。
根据题意需要解决的问题是防止“冻土”区路基温度过高，选项A的措施虽能减少太阳的辐射热防止路基温度过高，若一旦路基温度高了，遮阳板并不能使路基的温度降下来，且后一句“防止“冻土”“液化”说法不对，因而选项A错误；“热棒”中氨气上升到上部时会液化，液化时应向外放热而不是吸热，所以，选项C错误；铁轨铺在路枕上，是减小而不是增大火车对路基的压强，所以，选项D也错误。
答案：
B。
【模拟试题】（答题时间：
60分钟）
一、选择题
1.现在有一种叫“固体清新剂”的商品，把它放置在厕所、汽车、饭店内，能有效的清新空气、预防感冒等，“固体清新剂”发生的物态变化是（）
A.熔化B.凝华C.汽化D.升华
2.目前常用的电冰箱利用了一种叫做氟利昂的物质作为热的“搬运工”，把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱外面，因为氟利昂既容易汽化也容易液化。
有关这种电冰箱工作过程的下列说法，正确的是（）
A.氟利昂进入冷冻室的管子里迅速液化、吸热
B.氟利昂进入冷冻室的管子里迅速汽化、吸热
C.氟利昂被压缩机压入冷凝器后，会液化、吸热
D.氟利昂被压缩机压入冷凝器后，会汽化、放热
3.当室内温度为20℃时，用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，随着酒精的迅速蒸发，下图中哪幅图基本反映了温度计的读数随时间的变化（）
4.青藏铁路路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒（如图所示），我们叫它热棒。
热棒在路基下还埋有5米深，整个棒体是中空的，里面灌有液氨。
热棒的工作原理很简单：
当路基温度上升时，液态氨受热发生①，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却②变成了液态氨，又沉入了棒底。
这样，热棒就相当于一个天然“制冷机”。
请问文中空格处的物态变化名称是（）
A.①汽化②液化B.①液化②汽化
C.①升华②液化D.①升华②凝华
5.生活处处有物理，留心观察皆学问。
对以下现象解释正确的是（）
A.初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是水蒸气
B.在夏季的早晨看到足球场里的草叶上挂满了露珠，而到了初冬，露水不见了，却看到了薄薄的一层霜，有人认为霜是由露变成的
C.放在衣橱里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
D.把冰箱里的冻豆腐取出，冰化后，发现豆腐里有许多小孔，这是豆腐里的水先遇冷结冰，后又熔化成水形成的
二、填空题
1.天空中的云五彩缤纷，常常引起人们美好的遐想，那么云是怎么形成的呢？
当含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气遇冷____________成小水滴或____________成小冰晶，被上升的气流顶起，从而形成了云。
（填物态变化的名称）
2.小明同学在探究固体熔化的活动中，作出了如图所示的图像。
从图像可知，这种固体是__________（填“晶体”或“非晶体”），它的凝固点是__________。
3.根据下表所提供的数据（1标准大气压下）可知：
（1）80℃的酒精是_________态；
（2）在北方寒冷的季节里，最低气温可达－50℃，此时应选用_________（选填“酒精”或“水银”）做温度计的测温液体。
4.在探究“水的沸腾”实验中：
（1）当水沸腾时，观察其温度计的示数如下图所示。
此时水的沸点是_________。
如果继续给沸腾的水加热，水的温度将_______。
（填“升高”、“不变”或“降低”）
（2）如果用硬纸片将烧杯盖得十分紧密，且纸片上无排气孔，则水的沸点会_______（填“升高”、“不变”或“降低”），这是因为_________________________
三、信息阅读与解答题
1.炎热的夏天，床铺上的席子、地板、地坝等，到处都很热，让人受不了，请你用所学的物理知识，想出一种能使这些地方（其中一个地方）的温度有所降低的简易方法（不得使用空调器），并说明这样做的道理。
2.医生用普通体温计给感冒发烧的病人测量体温，从体温计的构造和使用情况来看，运用了哪些物理知识？
请你写出其中的两个：
3.阅读下面的短文，回答问题：
向天取水
地球上，水的三种状态在不断地相互转化。
水的物态变化，形成了海洋、陆地、大气间的水循环。
地球上水的储量虽然很多，但是淡水资源非常紧张，仅占全球总水量的百分之二点七。
在干旱地区可通过人工降雨的方法向天取水，其中一种人工降雨的方法是把干冰（固态二氧化碳）播撒到冷云中，使其周围环境温度降低，空气中的水蒸气迅速凝结成小水滴或小冰晶，导致降雨。
水是生命之源，人类一直重视水资源的利用和保护。
建造水库便是重要措施之一。
（1）自然界中水的一个循环包含的物态变化有：
。
（2）请根据“干冰降雨”的过程提出一个物理问题并回答。
问题：
简答：
四、实验与探究题
1.使用温度计时，首先要观察它的___________和认清它的分度值。
小明用温度计测量烧杯中液体的温度，分别进行了三次操作，如图（甲）所示，其中正确的操作是___________。
图（乙）中所示的是用温度计分别测得的冰和水的温度，那么冰的温度是___________℃，水的温度是___________℃。
2.小刚同学刚做完了沸腾实验，将酒精灯撤掉以后，紧接着又做了沸水的冷却实验，实验装置如图所示，获得的实验数据如下表。
请完成下列要求：
时间t/min0510152025303540455055
温度t/℃997055453530272422222222
（l）在下面的方格纸上画出水的温度随时间变化的图像。
（2）分析图像或表中的实验数据，你能得出什么实验结论？
________________________________________________
（3）冷却较长时间以后，水温不再发生变化的原因是什么？
3.保温瓶是一种生活用品。
保温瓶的保温效果与其盛水量究竟有什么关系呢？
某物理兴趣小组对这一问题进行了探究，他们从学校仓库借来10只保温瓶，经过保温性能测试，选取了保温性能相同的6只保温瓶进行实验。
实验时，他们在6只保温瓶中同时装入初温都为98℃的不同质量的热水，经过10小时后测出每只瓶中水的温度为t。
实验数据如下表所示。
热水瓶编号123456
装水的质量m/kg1.81.71.61.51.41.3
水温t/℃83.081.579.078.076.574.0
（1）分析表中数据，你能得到什么结论？
（2）在探究同一问题时，小明采用如下方案：
选用同一只保温瓶连续进行多次实验，每次实验时，保温瓶内装入温度相同、不同质量的热水，经过较长相同时间后，测出保温瓶中水的温度，然后将其比较，从而确定保温瓶保温效果与盛水量的关系。
请分析小明设计的实验方案有何优点和不足，并说出理由。
（3）物理实验室现有5只保温瓶，请设计一个可行的实验方案，来比较每个保温瓶的保温性能。
【试题答案】
一、1.D；2.B；3.B；4.A；5.D；
二、1.液化、凝华；2.晶体、0℃；3.气、酒精；4.
（1）98℃、不变；
（2）升高、沸点与液面上方的气压有关，气压越大（低），沸点越高（低）。
三、1.方法：
用湿毛巾擦席子或在地板、地坝上洒一些水。
道理：
水在蒸发的过程中要吸热，有致冷作用。
2.⑴体温计的工作原理利用了液体热胀冷缩的性质；⑵体温计用之前都要用力向下甩几下，利用了物体具有惯性的性质；⑶体温计的玻璃管做成三棱形，是利用了凸透镜的放大作用原理、⑷体温计玻璃泡内的物质用水银作为测温物质，是因为水银（属金属物质）是热的良导体，利用了物质的热传递道理；
3.
（1）蒸发（或汽化）、液化、凝华、熔化；
（2）①问题：
在云层中撒干冰后，为什么能使环境温度降低？
简答：
因干冰升华要吸热；②问题：
为什么要降低云层周围的温度？
因水蒸气遇冷时才能液化或凝华形成降雨。
四、1.量程、C、－2、88；
2.
（1）图像略；
（2）水温越高时，降低温度越快；（3）水温与环境温度达到平衡；
3.
（1）水的质量越大，保温效果越好；
（2）优点：
采用同一保温瓶，可控制每次实验时保温瓶的保温性能完全一样这一因素，缺点：
不能在同一时间内完成所有实验，环境温度这一因素对实验结果会造成影响；（3）在每个保温瓶中同时装入初温、质量均相同的热水，经过相同时间后测出保温瓶中水的温度，并将其比较得出结论。
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