第三章 物態(tài)變化【知識架構(gòu)+難點點播+拓展提升】 中考物理 核心知識必備

第三章物態(tài)變化【思維導圖】【必背手冊】★知識點一：溫度1.溫度：在物理學中，通常用溫度表示物體的冷熱程度。熱的物體溫度高，冷的物體溫度低。2.攝氏溫度（1）攝氏溫度的單位：攝氏度，符號是℃。溫度計上的符號℃表示該溫度計采用的是攝氏溫度。（2）攝氏溫度的規(guī)定：我們把在一個標準大氣壓下，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等份，每個等份代表1℃。3.溫度估測：①人的正常體溫在37℃左右；②人感覺最舒服的環(huán)境溫度為24℃～26℃；③洗澡水的合適溫度是40℃～50℃；④盛夏中午的室外溫度為30℃以上；⑤冰水混合物的溫度為0℃(1個標準大氣壓下)；⑥沸水的溫度為100℃(1個標準大氣壓下)。★知識點二：溫度計與溫度測量1.常用溫度計的工作原理：家庭和實驗室常用溫度計是根據(jù)液體的熱脹冷縮原理制成的。2．溫度計（1）用途：測量物體溫度的儀器。（2）原理：常用溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。（3）構(gòu)造：玻璃外殼、玻璃泡、玻璃管、液體、刻度等。（4）特點：常用液體溫度計的內(nèi)徑是粗細均勻的，溫度計的分度值設(shè)計的越小，溫度計的靈敏度越高。（5）常用溫度計：①實驗室溫度計（圖甲）：量程一般為-20℃—110℃，分度值為1℃，所裝液體一般為水銀或酒精。②體溫計（圖乙）：量程為35℃—42℃，分度值為0.1℃，所裝液體為水銀。③寒暑表（圖丙）：量程一般為-30℃—50℃，分度值為1℃，所裝液體一般為煤油或酒精。3.溫度計的種類：根據(jù)測溫物質(zhì)不同，溫度計分為三種：①液體溫度計；②固體溫度計；③氣體溫度計。4.溫度計的使用方法（1）使用前：觀察它的量程、分度值（每個小刻度表示多少溫度），估測是否適合測量待測物體的溫度，待測溫度不能超過溫度計的量程（否則會損壞溫度計）；并看清溫度計的分度值，以便準確讀數(shù)。（2）測量時：溫度計的玻璃泡應(yīng)全部浸入被測液體中，不能緊靠容器壁和容器底部；溫度計玻璃泡浸入被測液體中稍候一會兒，待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)；讀數(shù)時玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中，視線與溫度計中液柱的上表面相平，并估測到最小刻度的下一位。5.體溫計（1）體溫計體溫計是專門用來測量人體體溫的，測量范圍：35℃～42℃；分度值為0.1℃，體溫計讀數(shù)時可以離開人體。（2）結(jié)構(gòu)特點：玻璃泡和直玻璃管之間有一段非常細的縮口。（3）體溫計離開人體后縮口處的水銀斷開，直玻璃管內(nèi)的水銀不會退回玻璃泡內(nèi)，這樣體溫計離開人體后仍然表示人體的溫度。但是每次使用之前，將縮口上方的水銀甩到玻璃泡中（其他溫度計不用甩），消毒后才能進行測量。★知識點三：物態(tài)變化1.物質(zhì)的三態(tài)：自然界中物質(zhì)通常有三種狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。2.物態(tài)變化：物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)之間的變化叫物態(tài)變化。固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。物質(zhì)以什么狀態(tài)存在，跟物體的溫度有關(guān)。3.物態(tài)變化伴隨能量變化：物態(tài)變化時伴隨熱量的傳遞。4.溫度是物態(tài)變化的決定因素，隨著溫度的變化，自然界中的物質(zhì)一般都會發(fā)生物態(tài)變化?！镏R點四：熔化和凝固一、熔化和凝固1.熔化（1）物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫熔化；晶體熔化時的溫度叫熔點。（2）熔化過程的特點：物質(zhì)熔化時要吸收熱量。2.凝固（1）物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝固，熔化和凝固是可逆的兩個物態(tài)變化過程。（2）凝固過程的特點：物質(zhì)凝固時要放出熱量。二、晶體和非晶體1.晶體和非晶體：固體可分為晶體和非晶體。（1）晶體：熔化時有固定熔點的物質(zhì)；非晶體：熔化時沒有固定熔點的物質(zhì)。（2）晶體和非晶體的根本區(qū)別是：晶體有熔點（熔化時溫度不變繼續(xù)吸熱），非晶體沒有熔點（熔化時溫度升高，繼續(xù)吸熱）。2.晶體和非晶體異同（1）有無熔點是晶體和非晶體的主要區(qū)別，同一種晶體的凝固點跟它的熔點相同。（2）晶體熔化的條件是：①達到熔點；②繼續(xù)吸熱。（3）晶體和非晶體的區(qū)別：物理過程晶體非晶體熔點和凝固點有沒有熔化過程吸收熱量，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(xù)吸熱吸收熱量熔化圖象凝固圖象（4）晶體熔化、凝固圖象：圖中AD是晶體熔化曲線圖，晶體在AB段處于固態(tài),吸收熱量溫度升高，在BC段是熔化過程，吸熱，但溫度不變，處于固液共存狀態(tài)，CD段處于液態(tài),吸熱溫度升高，熔化時間t1~t2；而DG是晶體凝固曲線圖，DE段于液態(tài)，EF段是凝固過程，放熱，溫度不變，處于固液共存狀態(tài)。FG為固態(tài)放熱溫度降低，凝固時間t3~t4。3.非晶體凝固特點：非晶體在凝固過程中，放出熱量，溫度降低，沒有固定的凝固點，隨著溫度的降低，物體由液態(tài)變?yōu)轲こ?，最后變?yōu)楣虘B(tài)。三、固體熔化時溫度的變化規(guī)律1.實驗時，溫度計的玻璃泡要被測物質(zhì)充分接觸，但不能觸碰試管壁或試管底。2.酒精燈的使用：（1）不能用一只酒精燈去引燃另一只酒精燈；（2）用外焰加熱；（3）用完酒精燈后必須用燈帽蓋滅（不能用嘴吹滅）。3.讓固體均勻受熱的三種措施：（1）采用水浴法加熱；（2）在加熱過程中用攪拌器不斷攪拌；（3）將物質(zhì)研碎。4.切勿將溫度計當攪拌器。5.探究實驗常見的考向：（1）使用適量的物質(zhì)（海波、石蠟）的原因：避免加熱時間過長；（2）器材安裝順序：自下而上；（3）實驗中，石棉網(wǎng)的作用：使燒杯均勻受熱；（4）采用水浴法的好處：是物質(zhì)均勻受熱；（5）記錄時間間隔不能過長：否則可能記錄不到溫度不變的過程；（6）海波熔化和石蠟熔化的主要區(qū)別是什么：海波熔化分為固態(tài)、固液共存態(tài)和液態(tài)三個物質(zhì)狀態(tài)；海波有明顯的轉(zhuǎn)折點，熔化時溫度保持不變。石蠟沒有明顯轉(zhuǎn)折點，溫度一直在發(fā)生變化?！镏R點五：汽化和液化一、汽化1.氣化：物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化；汽化有兩種形式，分別是沸騰和蒸發(fā)。2.蒸發(fā)：蒸發(fā)在任何溫度下都可以發(fā)生，是指在液體表面發(fā)生的緩慢的汽化現(xiàn)象。蒸發(fā)的快慢與液體溫度（溫度越高蒸發(fā)越快）、液體表面積的大?。ū砻娣e越大，蒸發(fā)越快）和液體表面空氣流動的快慢（空氣流動越快，蒸發(fā)越快）有關(guān)。3.沸騰：在一定溫度下，在液體表面和內(nèi)部同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。（1）沸點：液體沸騰時的溫度叫沸點，不同液體的沸點一般不同；液體的沸點與壓強有關(guān)，壓強越大沸點越高（高壓鍋煮飯）。（2）液體沸騰的條件：溫度達到沸點，還要繼續(xù)吸熱。（3）液體的沸點和液面的氣壓有關(guān)。氣壓越大，沸點越高；氣壓越低，沸點越低。4.沸騰和蒸發(fā)的區(qū)別與聯(lián)系：第一、它們都是汽化現(xiàn)象，都吸收熱量；第二、沸騰只在沸點時才進行，蒸發(fā)在任何溫度下都能進行；第三、沸騰在液體內(nèi)、外同時發(fā)生，蒸發(fā)只在液體表面進行；第四、沸騰比蒸發(fā)劇烈。5.蒸發(fā)可致冷：夏天在房間灑水降溫，人出汗降溫，發(fā)燒時在皮膚上涂酒精降溫。不同物體蒸發(fā)快慢不同。6.汽化時能量的傳遞：汽化時要吸熱。7.探究水的沸騰規(guī)律實驗（1）安裝實驗裝置時，應(yīng)按照自下而上的順序進行；（2）實驗時，應(yīng)用酒精燈外焰加熱，為了便于調(diào)整器材固定的高度應(yīng)先放好酒精燈，再確定鐵圈的高度；（3）溫度計的玻璃泡要全部浸入水中，且不能碰到燒杯底和燒杯壁；（4）實驗時，燒杯內(nèi)的水要適量。水太多，加熱時間會太長；水太少，溫度計的玻璃泡會露出水面或在很短時間內(nèi)水杯燒開，導致實驗觀察時間太短；（5）縮短加熱時間的方法：①用溫水進行實驗；②用適量的水進行實驗；③調(diào)大酒精燈的火焰，并用外焰加熱；④在燒杯上加帶小孔的蓋子，以減少熱量損失；（6）剛撤去酒精燈時，水還會繼續(xù)沸騰一小段時間，這是因為此時石棉網(wǎng)和燒杯底的溫度暫時還高于水的沸點，水還能從石棉網(wǎng)和燒杯底繼續(xù)吸熱。（7）液體的沸點和液面的氣壓有關(guān)。氣壓越大，沸點越高；氣壓越低，沸點越低。實驗時，由于大氣壓的影響，測出水的沸點可能不是100℃。二、液化1.液化：物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫液化。2.液化的方法：（1）降低溫度（所有氣體都可液化）；（2）壓縮體積。3.液化的好處：體積縮小，便于儲存和運輸。4.液化放熱：水蒸氣的燙傷往往比開水燙傷更嚴重，這是因為水蒸氣液化的時候要放出部分熱。5.“白氣”與“白霧”水蒸氣和空氣一樣，是看不見摸不著的。所以，凡是看得見的“白氣”、“白霧”都不再是水蒸氣，而是由水蒸氣液化成的小水滴（或小水珠）。在一般情況下，水蒸氣遇冷放熱液化成小水滴，懸浮在空中即形成“白氣”，附著在物體表面形成水滴。夜間氣溫下降，水蒸氣遇冷放熱液化成小水滴。凝結(jié)在空中的塵埃上形成“霧”，凝結(jié)在地面物體上則形成“露”?！镏R點六：物態(tài)變化圖像1.熔化圖像（1）如圖甲所示，為晶體熔化圖像。AB段所對應(yīng)的時間內(nèi)物質(zhì)是固態(tài)，吸熱升溫；在B點時，物質(zhì)開始熔化，到C點熔化結(jié)束；BC段表示熔化過程，物質(zhì)處于固液共存態(tài)，溫度保持不變；CD段所對應(yīng)的時間內(nèi)物質(zhì)是液態(tài)，吸熱升溫。（2）如圖乙所示，為非晶體熔化圖像。由圖像可知：非晶體在熔化過程中不斷吸熱，溫度不斷上升。2.凝固圖像（1）如圖甲所示，為晶體的凝固圖像。EF段所對應(yīng)的時間內(nèi)物質(zhì)是液態(tài)，放熱降溫；在F點物質(zhì)開始凝固，到G點凝固結(jié)束；FG段表示凝固過程，物質(zhì)處于固液共存態(tài)，溫度保持不變；GH段所對應(yīng)的時間內(nèi)物質(zhì)是固態(tài)，放熱降溫。（2）如圖乙所示，為非晶體凝固圖像。由圖像可知：非晶體在凝固過程中不斷放熱，溫度不斷降低。3.水的沸騰圖像如圖所示，前4min，水吸收熱量，溫度升高，當水溫度達到98℃時，水開始沸騰；沸騰時，水溫保持不變。★知識點七：升華和凝華一、升華1.升華：物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫升華。2.升華時能量的傳遞：物質(zhì)升華時要吸熱。如：①干冰可用來冷藏物品（干冰是固態(tài)二氧化碳，升華成氣態(tài)時，吸收大量的熱）。3.常見升華現(xiàn)象：冰凍的衣服變干、雪堆沒有熔化變小、燈絲變細、衣柜里的衛(wèi)生球變小、干冰升華、碘升華、固體清香劑消失等。4.對升華的理解（1）升華是指物質(zhì)直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程，“直接”說明變化過程中物質(zhì)不存在液態(tài)這一狀態(tài)。（2）理論上講，固態(tài)物質(zhì)在任何溫度下都會升華，但實際上常溫下很多固態(tài)物質(zhì)，如金屬，都可以認為時不升華的。（3）加熱可以加速固態(tài)物質(zhì)的升華現(xiàn)象。二、凝華1.凝華：物質(zhì)從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程叫凝華。2.凝華時能量的傳遞：物質(zhì)凝華時要放熱。3.現(xiàn)象：冬天窗戶上的冰花、霜、霧凇等都是凝華。4.對凝華現(xiàn)象的理解（1）凝華是指物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程?！爸苯印闭f明變化過程中物質(zhì)不存在液態(tài)這一狀態(tài)。（2）理論上所有氣態(tài)物質(zhì)都能發(fā)生凝華，只是在通常情況下很多都難以發(fā)生或者進行得及其緩慢?！镏R點八：物態(tài)變化的應(yīng)用一、熔化與凝固的應(yīng)用1.用0℃的冰冷卻飲料比用0℃的水效果要好，是因為0℃的冰熔化成0℃的水要吸熱。2.夏天吃雪糕感覺涼快，是因為雪糕與涼水相比，要從人體吸收更多的熱量。3.北方的冬天，為了很好地保存蔬菜，人們通常在菜窖放幾桶水，這是因為水結(jié)成冰時放熱，使菜窖內(nèi)的溫度不會太低。二、蒸發(fā)制冷液體在蒸發(fā)過程中要從周圍物體（或自身）吸收熱量，使周圍的物體（或自身）溫度降低，所以蒸發(fā)具有制冷作用。蒸發(fā)越快，制冷作用越明顯。例如，人們將中暑的患者，扶到通風條件好的地方，并在患者皮膚上擦拭溫水（酒精），這樣水蒸發(fā)吸熱能使患者的體溫快速下降，緩解中暑癥狀。三、氣體液化的應(yīng)用氣體液化后，體積減小，便于儲存和運輸。如液化石油氣、火箭中的液氫和液氧等。四、升華吸熱物質(zhì)升華時會從周圍環(huán)境中吸收大量的熱量，在日常生產(chǎn)、生活中應(yīng)用最廣泛的是干冰的升華。1.人工降雨：將干冰撒入云層，干冰升華吸熱時空氣溫度急劇降低，云層中的水蒸氣大量液化成小水滴或凝華成小冰晶，進而相互聚集形成了雨。2.儲藏物品：干冰升華不但能吸收大量的熱，還沒有殘留物，因而可以將干冰制成強制冷劑，用于儲藏物品。3.制造舞臺效果：在舞臺上噴撒干冰可使舞臺上方的空氣溫度迅速下降，空氣中的水蒸氣遇冷迅速液化成小水滴，可形成煙霧繚繞的舞臺效果。4.醫(yī)療手術(shù)：將干冰放在人體組織上，可讓該組織溫度迅速降至極低，使組織壞死、脫落，從而達到“不動刀”而治愈的目的。★知識點九：水的三態(tài)1.雨的形成:①汽化(或蒸發(fā))→液化→凝固→熔化；②汽化(或蒸發(fā))→凝華→熔化；③汽化(或蒸發(fā))→液化。2.水的三大名稱：固態(tài):冰(凝固)、霜(凝華)、雪(凝華)、凇、"窗花"(凝華)、雹(凝固)、白冰；液態(tài):水、露(液化)、雨(液化)、霧(液化