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專題三 物態變化
本專題主要考查溫度計的原理、使用方法以及常見溫度值的估測，六種物態變化辨析及其吸、放熱情況判斷，汽化的方式，影響蒸發快慢的因素，液化的方法，通過實驗探究認識物質熔化、凝固、沸騰的特點及其條件。
歷年中考試題中，有考查常見溫度值的估測，試題通常以日常生活、自然界中的常見現象為背景，考查物態變化及實際應用，平時注意多用所學知識進行分析。還需多關注身邊與物態變化有關的具有時代氣息的新科技產品的原理，注重物態變化的實驗探究過程體驗。
熔化、凝固、晶體、非晶體、熔點、凝固點、
汽化、液化、蒸發、沸騰、沸點、升華、凝華
晶體熔化的條件、晶體凝固的條件、液體沸騰的條件
晶體熔化的特點、晶體凝固的特點、液體沸騰的特點
晶體和非晶體的熔化圖像、晶體和非晶體的凝固圖像、液體的沸騰圖像
核心素養目標
一、物理觀念
二、科學思維
1.運用控制變量法探究影響蒸發快慢的因素。
2.運動圖像法研究熔化、凝固規律及液體沸騰的特點
十五個概念：
溫度、物態變化、
三個條件：
三個特點：
三種圖像：
三、科學探究
1.用常見溫度計測量溫度
2.研究固體熔化時溫度的變化規律
3.探究水在沸騰前后溫度變化的特點
四、科學態度與責任
1.了解一些日常生活中常見的溫度值，感受物理與生活的緊密聯系
2.經歷物態變化的實驗探究過程，提升科學探究能力，養成嚴謹的科學態度
3.通過了解生活和自然界中的物態變化，體會科學、技術、社會、環境之間的關系，增強關心和保護環境的意識
一、溫度及其測量
攝氏溫度
（1）單位：溫度的常用單位為攝氏度，攝氏度用符號℃表示。
（2）規定：把在標準大氣壓下冰水混合物的溫度定為0攝氏度，沸水的溫度定為100攝氏度，分別用“0 ℃”和“100 ℃”表示；0 ℃和100 ℃之間分成100個等份，每個等份代表1 攝氏度。
（3）讀法、寫法：書寫攝氏溫度時，0攝氏度以下的溫度，在數據前加“-”，如“-5.3℃”，讀作“負5.3攝氏度”或“零下5.3攝氏度”；0攝氏度以上的溫度，不加“+”，如“5.3℃”，讀作“5.3攝氏度”。
攝氏 溫度 規定：把標準大氣壓下冰水混合物的溫度定位0℃，沸水的溫度定為100℃。
常見溫度估測：人體感覺舒適溫度26℃左右；人的正常體溫37℃左右；洗澡水溫度40℃左右
溫度計 溫度 測量 原理：液體的熱脹冷縮。
構造：玻璃泡、內徑很細的玻璃管、刻度及溫標。
使用前：觀察量程和分度值。
使用時：溫度計的玻璃泡應全部浸入被測液體中，不要碰到容器壁和容器底。玻璃泡浸入以后要等示數穩定以后再讀數，攪拌要用玻璃棒，不能用溫度計代替。
讀數時：讀數時溫度計不能離開被測物體（除體溫計），視線應與液柱的液面相平，注意是零上溫度還是零下溫度。
1、物態變化
（1）物質的三態
①物質所處的狀態簡稱物態。
②物質常見的三種狀態：固態、液態、氣態。
③同一種物質的三種狀態在一定條件下可以相互轉化。
（2）物態變化的定義：物質各種狀態間的變化叫作物態變化。
2、熔化和凝固
（1）熔化和凝固定義
固態變為液態為熔化，例如：冰雪消融、飲料中的冰塊逐漸變小；
液態變為固態為凝固，例如：水結冰、剛從冰箱拿出的冰棍“粘住”舌頭，冰掛的形成。
二、物態變化
（2）熔點和凝固點
①晶體和非晶態
②熔點、凝固點的概念（同種物質的凝固點和熔點相同）
熔點：晶體熔化時的溫度；凝固點：液體凝固成晶體的溫度
③晶體熔化和液體凝固的條件
晶體熔化的條件：溫度達到熔點，繼續吸熱；
液體凝固成晶體條件：溫度達到凝固點，繼續放熱。
分類 概念 特點 常見物質
晶體 有確定的熔化溫度的固體 在熔化過程中，盡管外界不斷加熱，但其溫度保持不變 海波、冰、萘、各類金屬、鉆石、食鹽等
非晶體 沒有確定的熔化溫度的固體 在熔化過程中，繼續加熱，其溫度不斷升高 玻璃、石蠟、松香、瀝青等
3、汽化和液化
（1）汽化和液化的定義
液態變為氣態為汽化，汽化的兩種方式為蒸發和沸騰，實例：灑水的地面變干、濕衣服變干、清晨霧的消失、游泳后上岸感覺冷。
氣態變為液態為液化，液化的兩種方式為加壓和降溫，實例： 露、霧的形成，各種“白氣”，從冰箱取出的易拉罐“流汗”，冬天戴眼鏡進入室內時眼鏡片變模糊。
液化的兩種方法：
①降低溫度：實驗表明，所有氣體在溫度降到足夠低時都可以液化
②壓縮體積：在一定溫度下，用壓縮體積的辦法也可以使其他液化。
（2）蒸發和沸騰
①蒸發的定義：在任何溫度下都能發生的汽化現象叫作蒸發，蒸發只發生在液體的表面。
液體溫度
②影響液體蒸發快慢的因素 液體表面積
液體表面空氣流速
③蒸發的應用：液體在蒸發過程中，要從周圍的物體（或自身）吸收熱量，使周圍物體（或自身）的溫度降低，即蒸發吸熱，具有制冷作用，例如：路面灑水降溫。
④沸騰的定義：在一定溫度下液體的內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。
⑤沸點的特點：液體在沸騰的過程中雖然繼續吸熱，但溫度卻保持不變，這個溫度叫作沸點，液體的沸點和氣壓有關，氣壓越低，沸點越低；氣壓越高，沸點越高。
溫度達到沸點
⑥液體沸騰的條件 缺一不可
繼續吸熱
4、升華和凝華
（1）升華和凝華的定義
物質由固體直接變為氣態為升華，例如：樟腦球變小、白熾燈中的鎢絲變細、冬天冰凍的衣服變干。
物質由氣態直接變成固體為凝華，例如：霜、霧凇、玻璃上的冰花。
（2）升華的應用
人工降雨、貯藏食物、醫學手術等。
（3）水循環
溫度計的使用
會“選”：估計液體的溫度，選擇測量范圍和分度值合適的溫度計。
會“看”：使用溫度計前，首先了解它的測量范圍和分度值。
會“測”：溫度計的玻璃泡要全部浸入被測液體中，不要碰到容器壁或容器底。
會“讀”：待溫度計示數穩定再讀數；讀數時溫度計的玻璃泡要繼續留在被測液體中，視線要與溫度計中液柱的液面相平。
會“記”：記錄溫度時，不要漏寫或錯寫單位。
晶體和非晶體在熔化、凝固時的異同
分類 相同點 不同點 熔點 （凝固點） 溫度變化 圖像
晶體 熔化吸熱凝固放熱 有 熔化或凝固過程溫度不變
非晶體 無 熔化過程溫度上升，凝固過程溫度下降
實驗：探究固體熔化時溫度的變化規律
（1）實驗目的：通過探究得出晶體和非晶體在熔化時溫度的變化特點
（2）實驗器材：鐵架臺、酒精燈、石棉網、燒杯、試管、溫度計、秒表、海波、蠟、水、鐵圈、火柴
（3）實驗步驟
①如圖所示安裝實驗器材
實驗：探究固體熔化時溫度的變化規律
②點燃酒精燈開始加熱
③待溫度升140℃左右，每隔1 min記錄一次溫度，待海波完全熔化后再記錄4~5次。
④把海波換成蠟的碎塊再做一次上述實驗。
（4）實驗現象：海波在熔化前溫度升高，熔化過程中溫度保持48℃不變，熔化后溫度繼續升高；石蠟在融化過程中先變軟，后變稀，最后變為液體，隨著不斷吸熱，溫度一直升高。
（5）實驗結論：海波有固定的熔化溫度，石蠟沒有固定的熔化溫度。
蒸發和沸騰的異同
異同點 蒸發 沸騰
不同點 溫度條件 任何溫度 達到沸點
溫度變化 溫度降低 溫度不變
發生部分 液體表面 液體表面及內部
劇烈程度 緩慢 劇烈
影響因素 液體的溫度越高、液體的表面積越大、液體表面空氣流動越快，蒸發越快。 液體種類不同，沸點不同，液體的沸點隨氣壓的減小而降低，隨氣壓的增大而升高。
吸熱現象 蒸發時，從液體自身吸熱，導致未蒸發的部分溫度降低 沸騰時，繼續吸熱，溫度保持不變；當環境溫度等于或低于沸點時，液體就不能從外界吸熱，就停止沸騰。
相同點 都是汽化現象，都要吸收熱量 實驗：探究水沸騰時溫度變化的特點
（1）實驗器材和實驗裝置：
鐵架臺、酒精燈、石棉網、水、燒杯、實驗室用溫度計、
秒表、火柴、硬紙板等。
（2）實驗步驟：
①按實驗裝置圖組裝實驗裝置；
②在燒杯中裝入適量的水，用酒精燈給燒杯加熱，并給燒杯蓋上硬紙板，同時用溫度計測量水溫，并觀察水溫的變化；
③當水溫達到90℃時，每隔1 min記錄一次水的溫度值，直到水沸騰后5 min為止，同時注意觀察沸騰前后水中氣泡在上升過程中的變化；
④根據記錄的溫度值，作出水的溫度——時間圖像。
實驗：探究水沸騰時溫度變化的特點
（3）實驗現象：
①水沸騰前，燒杯底部有少量氣泡產生，且溫度越高，氣泡越多，氣泡在上升過程中體積漸漸變小；水的溫度持續上升
②水沸騰時，燒杯底部有大量氣泡產生；氣泡在上升過程中體積逐漸變大，到達液面時破裂；水的溫度保持不變
（4）實驗結論：液體在沸騰過程中，繼續吸熱，溫度保持不變。
對“白氣”的理解
生活中的“白氣”實質是液態的小水滴，形成的原因有兩種：①高溫水蒸氣遇冷液化，如：冬天人們嘴里哈出的“白氣”、燒開水時水壺嘴里冒出的“白氣”；②空氣中的水蒸氣遇冷液化，如：夏天冰棒周圍冒出的“白氣”、打開冰箱門時周圍出現的“白氣”。
1．[2024年廣東廣州中考真題]廣州春季“回南天”到來時，課室的黑板、墻壁和玻璃都容易“出水”，如圖是在“出水”玻璃上寫的字。這些“水”是由于水蒸氣( )
A.遇熱汽化吸熱形成的
B.遇熱汽化放熱形成的
C.遇冷液化放熱形成的
D.遇冷液化吸熱形成的
C
答案：C
解析：廣州春季“回南天”到來時，課室的黑板、墻壁和玻璃都容易“出水”，原因是廣州地處我國的南方，春季南風吹來溫暖的帶有大量水蒸氣的空氣，這些水蒸氣溫度較高，遇到溫度較低的黑板、墻壁和玻璃就液化形成小水滴，附著在課室的黑板、墻壁和玻璃上造成的，液化需要放出熱量，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
2．[2024年陜西中考真題]“五一”假期，小明乘車回老家看望親人。一家人在一起摘槐花、吃槐花麥飯……這些都是小明最真切的童年記憶。下列有關說法正確的是( )
A.剛出鍋的槐花麥飯很燙，是因為麥飯含有的熱量多
B.槐樹葉看上去呈綠色，是因為葉子吸收了綠光
C.小明在行駛的車上看到槐樹向后運動，是以地面為參照物的
D.槐花香氣四溢，是因為分子在永不停息地做無規則運動
D
答案：D
解析：A.熱量是過程量，不能描述為含有熱量，剛出鍋的槐花麥飯很燙，是因為麥飯的溫度高，故A錯誤；
B.不透明物體的顏色由物體反射的色光決定，槐樹葉看上去呈綠色，是因為葉子反射了綠光，故B錯誤；
C.以地面為參照物，槐樹的位置沒有變化，槐樹是靜止的，以行駛的車位參照物，槐樹向后運動，故C錯誤；
D.槐花香氣四溢，是擴散現象，是因為香味分子在永不停息地做無規則運動造成的，故D正確。
故選D。
3．[2024年河北中考真題]下圖中的四幅圖，反映的物態變化不屬于凝華的是( )
A.冰錐的形成 B.冰花的形成
C.霧凇的形成 D.霜的形成
A
答案：A
解析：A.冰錐的形成是液態的水遇冷，由液態的水變為固態的冰，是凝固過程，故A符合題意；
BCD.冰花、霧凇和霜的形成是水蒸氣遇冷，由氣態的水蒸氣直接變為固態的冰，是凝華過程，故BCD不符合題意。
故選A。
4．[2024年廣東中考真題]自制液體溫度計利用了液體_________的性質。為提高溫度計的精確度，應選擇內徑更______的玻璃管。
熱脹冷縮
細
4．答案：熱脹冷縮；細
解析：液體具有遇熱體積膨脹、遇冷體積收縮的性質，液體溫度計就是利用這一性質制成的。
玻璃泡內的液體膨脹或收縮一定的體積時，玻璃管內徑越細，液體升高或下降的高度越大，溫度計的精確度就越高。
5．[2024年湖北武漢中考真題]某同學利用如圖甲所示的實驗裝置探究冰熔化時溫度的變化規律，得到了如圖乙所示的溫度隨時間
變化的圖像。實驗中要控制好燒杯中的水溫。
（1）根據圖乙所示的圖像中_______段溫度
的變化特點可知冰是晶體，在這段時間內，
物質處于________態。
（2）該同學繼續探究加有鹽的冰塊熔化時溫度的變化特點。他將冰塊放于易拉罐中并加入適量的鹽，用筷子攪拌大約半分鐘，易拉罐的下部和底部出現白霜，這些白霜是空氣中的水蒸氣______（填物態變化名稱）形成的。用溫度計測量罐中冰與鹽水混合物的溫度，可以看到混合物的溫度______0℃。
BC
固液共存
凝華
低于
答案：（1）BC；固液共存；（2）凝華；低于
解析：（1）根據圖乙所示的圖像中BC段可知，冰在熔化過程中，溫度保持不變，說明冰是晶體。
晶體在熔化過程中處于固液共存狀態。
（2）白霜是空氣中的水蒸氣遇冷，迅速降溫凝華形成的小冰晶。
冰與鹽水混合會使冰的熔點降低，低于0℃，水蒸氣遇到低于0℃的物體凝華形成小冰晶，則混合物的溫度低于0℃。
6．[2024年甘肅蘭州中考真題]小涵和小怡一起用如圖甲所示的裝置“探究水在沸騰前后溫度變化的特點”。
（1）觀察可以發現，圖甲中實驗儀
器的組裝存在一處明顯的錯誤，該
錯誤是________________________。
糾正錯誤后，用酒精燈給水加熱，觀
察水溫和水中氣泡的變化情況，待水
溫升至60℃左右時，開始記錄，每隔1min記錄一次水的溫度和實驗現象，然后根據實驗數據繪制出溫度隨時間變化的關系圖像；
（2）小涵發現自己每次記錄的溫度值都要比同一次小怡記錄的數值高，分析后發現是自己讀取溫度計示數時，視線不規范造成的，根據上面的情況可知，小涵讀數時是按圖乙中________（選填“A”、“B”或“C”）所示的情景讀取的；
溫度計玻璃泡與容器底部接觸
A
（3）小涵在老師的指導下，重新設計了實驗，將熱源換成電火鍋，并進一步探究水沸騰的條件：①在電火鍋內倒入大半鍋水，將裝有適量水的玻璃杯放入電火鍋中的支架上，讓玻璃杯中的水面低于鍋內水面；
②打開電火鍋，對電火鍋內的水加熱，待鍋中的水沸騰一段時間后，用溫度計測量可以發現鍋內和玻璃杯中的水溫________（選填“相同”或“不相同”）。小涵觀察還發現，當鍋內水沸騰后，玻璃杯中的水________（選填“也沸騰”或“不沸騰”），由此得出水沸騰必須滿足的條件：____________并且____________；
（4）小怡在老師的指導下用相同熱源對初溫和質量都相等的不同液體A、B同時加熱，“探究物體吸收熱量的多少跟哪些因素有關”，根據實驗數據繪制出溫度隨時間變化的關系圖像如圖丙所示；①由圖丙可知，________（選填“A”或“B”）液體的吸熱能力更強；②本實驗中，小怡是用________________（選填“升高溫度的多少”或“加熱時間的長短”）來表示液體吸收熱量的多少。
相同
不沸騰
達到沸點
繼續吸熱
B
加熱時間的長短
答案：（1）溫度計玻璃泡與容器底部接觸；（2）A；（3）相同；不沸騰；達到沸點；繼續吸熱；（4）B；加熱時間的長短
解析：（1）圖甲中實驗儀器的組裝存在一處明顯的錯誤，該錯誤是溫度計玻璃泡與容器底部接觸。
（2）按A讀數，會造成讀數偏大，按C讀數，會造成讀數偏小，按B讀數，是正確，故小涵讀數時是按圖乙中A所示的情景讀取的。
（3）待鍋中的水沸騰一段時間后，玻璃杯中的水與鍋中的沸騰的水溫度相同，但是玻璃杯中的水不沸騰，因為玻璃杯中的水雖然達到了沸點，但是玻璃杯中的水與鍋中的沸騰水溫度相同，無法繼續吸熱，所以玻璃杯中的水不沸騰，說明沸騰的條件是達到沸點且能繼續吸熱。
（4）加熱時間相同，即吸收熱量相同，B液體溫度的改變量小，則B液體的吸熱能力強，比熱容更大。 相同熱源加熱的目的是，保證不同液體在相同時間內吸收熱量相同，則小怡是用加熱時間的長短來表示液體吸收熱量的多少。
1.根據表中所列出的幾種物質的熔點（標準大氣壓），判斷下列說法，其中正確的是( )
A.在-265 ℃時，氫是液態 B.純金掉入鐵水中不會熔化
C.鐵可以用銅鍋來熔化 D.水銀溫度計在低于-40 ℃時不能使用
D
物質名稱 固態水銀 金 銅 鐵 固態氫
熔點/℃ -39 1064 1083 1538 -259
1.答案：D
解析：固態氫的熔點是-259 ℃，-265 ℃低于其熔點，固態氫還沒有熔化，是固態，故A錯誤；金的熔點為1064 ℃，鐵的熔點為1538 ℃，高于金的熔點，所以純金掉在鐵水中會熔化，故B錯誤；銅的熔點為1083 ℃，鐵的熔點為1538 ℃，高于銅的熔點，由此可知鐵熔化時，銅已處于液態，不能用銅鍋來熔化鐵，故C錯誤；同種物質的熔點與凝固點相同，由固態水銀的熔點是-39 ℃可知，液態水銀的凝固點是-39 ℃，-40 ℃低于水銀的凝固點，此時液態水銀已經凝固成固態水銀，水銀溫度計不能使用，故D正確。
2.如圖所示，表示非晶體物質凝固時溫度隨時間變化的圖像是( )
A. B.
C. D.
A
解析：非晶體物質在凝固過程中溫度不斷下降，故A符合題意。
3.分布在地球各處的水處于不斷運動之中。如圖為部分水循環的示意圖，下列有關水循環的說法中正確的是( )
A.圖中環節②代表水汽輸送，環節③代表降水
B.水會不斷地循環，因此不需要提倡節約用水
C.地球上的大部分水都以氣態形式存在于大氣中
D.水循環中，水僅在固液兩態之間相互轉化
A
3.答案：A
解析：由題圖可知，環節②代表水汽輸送，環節③代表降水；雖然水會不斷地循環，但是水循環是有一定周期的，因此必須提倡節約用水；地球上的大部分水都以液態形式存在于海洋中；水循環中，水在固液氣之間相互轉化。故選A.
4.體溫計是根據液體_________的規律制成的。體溫計離開人體后，直管內的水銀_______（選填“能”或“不能”）自動退回玻璃泡，所以體溫計能離開人體讀數。圖中的體溫計示數是_______℃。
熱脹冷縮
4.答案：熱脹冷縮；不能；36.5
解析：體溫計是根據液體熱脹冷縮的規律制成的；體溫計的玻璃泡上方有一處狹道，使得直玻璃管內的水銀不能自動退回玻璃泡；圖中體溫計的分度值為0.1 ℃，其示數為36.5 ℃。
不能
36.5
5.如圖所示為人夏天游泳上岸后，站立在陽光中還冷得瑟瑟發抖的情境，其原因是人身上的水在______（填物態變化名稱），在此過程中要______熱量。圖中人的姿勢是為了______（選填“加快”或“減慢”）水的蒸發。
汽化
吸收
減慢
5.答案：汽化；吸收；減慢
解析：人游泳后剛從水中出來，身體表面有較多的水，水蒸發（汽化）吸熱，所以人感覺特別冷。將胳膊抱在胸前減小了液體的表面積，可減慢水的蒸發。
6.如圖所示是生活中常見的一個場景：壺里的水燒開以后，壺嘴上方冒出一團團“白氣”。仔細觀察會發現：“白氣”從噴出到消失要經歷三個物理階段：
（1）靠近壺嘴的地方，我們什么也看不見，這是因為壺嘴附近溫度比較高，壺內水沸騰時產生的水蒸氣仍然保持_______狀態；
（2）水蒸氣離開壺嘴一段距離以后，發生_______（填物態變化名稱）現象，形成“白氣”；
（3）“白氣”進一步上升，在干燥的空氣中，發生_______（填物態變化名稱）現象，我們又什么也看不見了。
氣體
液化
汽化
6.答案：（1）氣體
（2）液化
（3）汽化
解析：（1）壺內水沸騰時產生了大量的水蒸氣，由于壺嘴附近溫度比較高，水蒸氣不易液化，仍然保持氣體狀態。
（2）水蒸氣離開壺嘴一段距離以后，遇冷液化成小水珠，形成“白氣”。
（3）“白氣”進一步上升，分散到干燥的空氣中，發生汽化現象，變成了水蒸氣，我們又什么也看不見了。

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