第03講—物態(tài)的變化2023高考數(shù)學(xué)輪次備考講義及模擬試題1思維導(dǎo)圖2考點(diǎn)精講考點(diǎn)1氣溫:體溫是一個(gè)數(shù)學(xué)量,用來表示冷或冷的程度物體的熱量; 注意:熱的物體我們說它的濕度高,冷的物體我們說它的濕度低。 如果兩個(gè)物體的冷熱程度相同,則它們的體溫也相同; 憑感覺來判斷物體的冷熱程度通常是不可靠的; 攝氏溫度: (1)常用的溫度單位是??攝氏度,用符號(hào)“”表示; (2)攝氏溫標(biāo)的規(guī)定:在一個(gè)大氣壓下,冷水混合物的溫度定義為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為100時(shí)沸水的溫度; 之后,將100之間的溫度分成100份,每等份代表1。 (3)攝氏溫度的讀法:如“5”讀為“5攝氏度”; “-20”讀作“負(fù)20攝氏度”或“負(fù)20攝氏度” 溫度約為37個(gè)測試點(diǎn) 2 溫度計(jì) 1.常用的溫度計(jì)是利用液體熱脹冷縮的原理制造的; 2、濕度計(jì)的使用:(檢測液體體溫)(1)使用前:觀察溫度計(jì)的阻值和分布度值(每個(gè)小刻度代表多少體溫),估計(jì)液體的體溫,不能超過溫度計(jì)的阻值(否則會(huì)毀壞溫度計(jì)) (2)測試時(shí):溫度計(jì)的玻璃球應(yīng)與被測液體充分接觸,不能靠近容器容器的壁和頂部; (3)讀數(shù)時(shí):玻璃泡不應(yīng)離開被測液體,應(yīng)待濕度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù),視線應(yīng)與液柱上表面平齊溫度計(jì)。
注意:讀溫度計(jì)時(shí),要非常仔細(xì)地判斷溫度計(jì)內(nèi)液柱的液位是在零刻度線之上還是之下。 如果圖中沒有標(biāo)出零刻度,則溫度計(jì)上的數(shù)字會(huì)從下往上遞增。 它是“零以上”,否則是“零以下”。 (四)溫度計(jì)使用測試要點(diǎn) 3 溫度計(jì)的使用和讀數(shù)方法:溫度計(jì)的阻值為35-42,分度值為0.1。 閱讀時(shí),應(yīng)從脖子上或嘴里取出,每次使用前抖掉水銀。 溫度計(jì)的讀數(shù)方法 溫度計(jì)的讀數(shù)為大刻度示值+超出小刻度分度值(0.1),如圖所示,溫度計(jì)讀數(shù)為37+50.1=37.5。 測試點(diǎn)4 熔化和熔化固體可分為晶體和非晶體; 水晶:熔化時(shí)具有固定溫度(熔點(diǎn))的物質(zhì)(如寒冷、海浪、各種金屬); 無定形:熔化時(shí)沒有固定溫度的物質(zhì)(如蠟、松香、玻璃、瀝青) 結(jié)晶和無定形的根本區(qū)別是:結(jié)晶有熔點(diǎn)(熔化時(shí)溫度不變,繼續(xù)釋放熱),非晶無熔點(diǎn)(熔化時(shí)溫度下降,繼續(xù)放熱); 熔點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度; 晶體的熔化條件:體溫達(dá)到熔點(diǎn);繼續(xù)放熱; 晶體熔化條件:體溫達(dá)到熔點(diǎn); 繼續(xù)吸收熱量; 熔化過程:(1)AB截面,物體放出熱量,溫度下降,物體呈固態(tài); 當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)(50℃)時(shí)開始熔化,但溫度不變,物體呈固液共存狀態(tài); (3)CD段,物體放出熱量,溫度下降,物體已經(jīng)熔化,物體呈液態(tài); 熔化過程: (1)在DE段,物體吸收熱量,溫度升高,物體呈液態(tài); (2)在EF段,物體吸收熱量,物體溫度達(dá)到熔點(diǎn)(50℃),開始熔化,但溫度不變,物體處于固液共存狀態(tài); (3)在FG段,物體吸收熱量,溫度升高,物體完全熔化,物體呈固態(tài)。
注:物質(zhì)熔化和熔化所用時(shí)間不一定相同,與具體條件有關(guān); 8、晶體與非晶體的熔化和熔化狀態(tài)的變化 熱量上升,升溫,放熱熔化,溫度不斷下降,沒有固定的熔點(diǎn),物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化。 5 氣化和液化 氣化可分為沸騰和蒸發(fā); (1)沸騰:在一定濕度(沸點(diǎn))下,液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生劇烈氣化。 繼續(xù)放熱; (2)蒸發(fā):在任何水溫下都可以發(fā)生,而且只能發(fā)生在液體的表面; 影響蒸發(fā)速度的誘因:與液體的濕度有關(guān):溫度越高,蒸發(fā)越快(夏天灑水臥室的水比冬冰火快;晾曬衣服會(huì)干迅速地); 與液體表面積的大小有關(guān),表面積越大,蒸發(fā)越快(降溫衣服時(shí),應(yīng)將衣服打開降溫,以免在地下有堆積)水干得快,并掃除積水); 與液體表面的空氣流速有關(guān),空氣流速越快,蒸發(fā)越快(涼爽的衣服要放在通風(fēng)處,夏天開風(fēng)扇降溫); (3) 沸騰和蒸發(fā) 區(qū)別與聯(lián)系:液化的兩種形式:降低溫度(所有二氧化碳都可以通過這些方法液化); 壓縮體積(生活、生產(chǎn)、工作中易燃的二氧化碳,通過這些方法液化儲(chǔ)存和運(yùn)輸) 注:“白氣”不是二氧化碳(水蒸氣),而是液態(tài)水滴。 水蒸氣是肉眼看不見的。 測試點(diǎn)6 升華與升華 升華直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)稱為升華; 從氣態(tài)直接到固態(tài)稱為凝華。
升華放熱,凝結(jié)吸熱; 結(jié)露現(xiàn)象:落冰結(jié)霜; 南方冬季陽臺(tái)玻璃上的冰花(玻璃內(nèi)表面); (液化)三。 實(shí)例深入分析 實(shí)例1. 圖為一款新推出的甜品。 因?yàn)橄旅娴男⊥胨锛恿烁杀源笸胩瘘c(diǎn)周圍有很多“白氣”。 下列說法正確的是(A.甜點(diǎn)周圍的“白色氣體”是水蒸氣 B.甜點(diǎn)周圍的“白色氣體”是空氣中水蒸氣蒸發(fā)產(chǎn)生的 C.周圍的“白色氣體”甜點(diǎn)是干冰 氣體升華成二氧化碳 D 這種“白氣”的原理和舞臺(tái)上渲染氣氛的“白氣”是一樣的 【答案】D 【詳細(xì)解釋】“白氣”甜點(diǎn)周圍的“氣體”是空氣中的水蒸氣在冷卻時(shí)液化形成的液體小水滴,水的沸騰過程需要吸收熱量,干冰升華放熱,水吸收熱量,不能沸騰,碗里的干冰升華成氣體從水底冒出來,引起海面翻騰,看起來像“沸騰”;舞臺(tái)上渲染氣氛的“白氣”就是由于升華和發(fā)熱釋放干冰(固體甲烷),增加周圍環(huán)境的濕度,空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水滴,產(chǎn)生“白霧”。 兩者的原理是一樣的。 A. 融化 B. 氣化 C. 液化 D. 融化 【答案】A 【詳細(xì)解釋】吃冰淇淋時(shí),冰淇淋在口中由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),物理狀態(tài)變化為融化,所以符合題意,但BCD不符合 例3 上海奧運(yùn)會(huì)“二十四夏”閉幕式倒計(jì)時(shí),顯示了中華民族悠久的文化內(nèi)涵和歷史底蘊(yùn)。
以下與暑熱結(jié)束有關(guān)的物理狀態(tài)變化屬于升華(A. 雨水,冰雪融化 B. 立秋,霧繞群山 C. 霜降,霜吐芯 D. 冬至,滴水 [答案]C 【詳細(xì)解釋】A.冰雪融化,水由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),屬于融化,所以A不符合題意;B.霧是小水滴,氣態(tài)的水水汽變成液霧,屬于液化,所以B不符合題意;C..霜是由氣態(tài)的水蒸氣變成固態(tài)的冰晶,屬于升華,所以C符合題意。題;D.滴水變成冰,由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),屬于融化,所以D不符合題意例4.2020 2019年11月24日下午,長征五號(hào)遙五號(hào)搭載虎人號(hào)升空,成功將嫦娥五號(hào)探測器送入預(yù)定軌道。 胡人點(diǎn)火后,發(fā)射臺(tái)周圍升起大量“白色氣體”,白色氣體的產(chǎn)生是(填寫狀態(tài)變化名稱)現(xiàn)象,而(填寫“吸收”或“釋放”)熱量是在此過程中需要; 湖人起飛時(shí),以馬刺為參照物,地面是肯定的。 【答】液化釋放運(yùn)動(dòng) 【詳細(xì)解釋】[1][2] 湖人離開地面時(shí),低溫火焰噴入發(fā)射臺(tái)下的大水池。 水吸收巨大的熱量而被汽化成水蒸氣。 小水滴產(chǎn)生了我們看到的“白色空氣”。 [3] 以馬刺為參照,當(dāng)熱火升空時(shí),湖人與地面的位置在不斷變化,所以地面在移動(dòng)。 例5、如圖所示,在兩個(gè)大試管中加水,加熱右邊的試管,將水沸騰形成的水蒸氣導(dǎo)入左邊試管中的熱水中,然后將濕度計(jì)放在左邊的試管中。熱水會(huì)發(fā)生變化,熱水的質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化,這表明發(fā)生了水蒸氣進(jìn)入熱水并冷卻的現(xiàn)象(填充狀態(tài)變化的名稱); 裝置右側(cè)石棉網(wǎng)的作用是加熱試管頂部。
【答】體積大,液化均勻 【解釋】[1][2] 左邊試管中的熱水中通入低溫水蒸氣,在冰水管中遇冷液化成水。 因?yàn)橐夯^程中放出的熱量被熱水吸收,熱水的溫度就會(huì)下降,溫度表就會(huì)升高。 [3] 在試管頂部放一塊石棉網(wǎng),使試管頂部受熱均勻。 例6 小明在觀察“碘錘”中的物態(tài)變化之前,查閱資料得知,酒精燈外焰溫度約為800℃,碘的熔點(diǎn)為113.7℃。 用圖中的兩種形式加熱,圖中A中的碘粒子是放熱的。 是的(填寫狀態(tài)變化的名稱),圖B中的碘粒子不僅會(huì)發(fā)生圖A中的狀態(tài)變化,還可能(填寫狀態(tài)變化的名稱); 兩種形式停止加熱后,“碘錘”中的碘蒸氣就會(huì)(填狀態(tài)變化的名稱),這個(gè)過程需要熱量。 【答案】升華、熔融和冷凝 【詳細(xì)解釋】 [1] 圖A中的碘粒子吸熱升華成碘蒸氣。 [2] 圖B中放熱的碘粒子不僅會(huì)升華,還可能熔化成液體碘。 [3][4] 停止加熱后,“碘錘”中的碘蒸氣會(huì)吸收熱量,凝結(jié)成固體碘。 例7 化學(xué)學(xué)習(xí)組在做“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特性”實(shí)驗(yàn)時(shí),裝置如圖-1(1)所示。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝應(yīng)按照(選擇“自下而上”或“自上而下”)的順序進(jìn)行; (2)溫度降到85度后,每隔1分鐘讀取一次溫度計(jì)的指示值,直到水沸騰并持續(xù)一段時(shí)間。
將結(jié)果數(shù)據(jù)記錄在下表中。 從實(shí)驗(yàn)中可以看出,水沸騰時(shí)需要,但溫度; time/ / (3) 在本實(shí)驗(yàn)中,水的沸點(diǎn)為壓力; (4)經(jīng)過初步推斷,溫度降到85以下后,另一位朋友繼續(xù)用這個(gè)裝置再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將煮沸前后的濕度繪制在同一坐標(biāo)系中。 時(shí)間變化的圖像如圖 2 所示。 從兩次實(shí)驗(yàn)的圖像可以看出,當(dāng)水從85度加熱到剛沸騰時(shí),所用的水是不同的,可能是水的不同造成的。 【答案】自下而上放熱保持不變,比時(shí)間質(zhì)量高98倍【詳細(xì)解釋】(1)[1]加熱時(shí),用酒精燈的外焰加熱,所以實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)按照從下到上的順序安裝。 (2) [2] [3] 當(dāng)水沸騰時(shí),用酒精燈持續(xù)加熱,所以當(dāng)水沸騰時(shí),需要持續(xù)加熱。 從表中可以看出,水沸騰時(shí)溫度沒有變化。 (3)[4][5] 從表中可以看出,水的體溫保持在98熔化和凝固思維導(dǎo)圖,所以水的沸點(diǎn)為98。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)為100。在這一次,水的沸點(diǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)。 ,氣壓高,沸點(diǎn)高,氣體升高,沸點(diǎn)低,所以這里的大氣壓高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
(4) [6][7] 從圖中可以看出,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的沸騰時(shí)間不同,第一個(gè)實(shí)驗(yàn)將水燒開所需的時(shí)間小于第二個(gè)實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間,并且兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中水的初始溫度相同,因此觸發(fā)因素可能是水質(zhì)不同。 例8 圖A為“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特性”活動(dòng)中使用的實(shí)驗(yàn)裝置。 小麗朋友負(fù)責(zé)的實(shí)驗(yàn)組檢測了水在加熱過程中溫度隨時(shí)間的變化,記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:時(shí)間/分鐘溫度/ (1) 如圖BA和B所示,小花在實(shí)驗(yàn)中,朋友用數(shù)碼單反拍了兩張水沸騰前后的照片,照片是水沸騰時(shí)的情況; (2)如圖C所示,是加熱過程中水的指示。 此時(shí)的水溫為; (3)本實(shí)驗(yàn)中,量筒口不斷冒出大量“白色氣體”。 這種“白氣”是 進(jìn)一步通過表格,可以得到:水的沸點(diǎn)是; (4)通過實(shí)驗(yàn)可得:水在沸騰過程中,熱量和溫度應(yīng)該是連續(xù)的(可選擇填“吸收”或“釋放”); (5)經(jīng)過實(shí)驗(yàn),小李想到,當(dāng)媽媽給餃子加點(diǎn)熱水時(shí),鍋里的水就停止了沸騰。 原因是水(填寫“溫度高于沸點(diǎn)”或“不能繼續(xù)放熱”)。
【答】97小水滴98的吸收量不變(或不變)熔化和凝固思維導(dǎo)圖,溫度低于沸點(diǎn)。 隨著它的上升,它變得越來越大; 圖 A 是水沸騰時(shí)氣泡發(fā)生的情況。 (2) [2] 如圖C所示,溫度計(jì)的分度值為1,讀數(shù)為97。 (3) [3] [4] 大量的“白氣”不斷從嘴巴里冒出來燒瓶是燒瓶中的水蒸氣上升到瓶口時(shí)液化產(chǎn)生的小水滴; 從表中可以看出,當(dāng)水的溫度下降到98時(shí),溫度保持不變,即水的沸點(diǎn)為98。 (4) [5] [6] 當(dāng)水沸騰時(shí),應(yīng)繼續(xù)加熱,即水在沸騰過程中要不斷吸收熱量,水的本體溫度保持不變。 (5) [7] 水沸騰的條件是達(dá)到沸點(diǎn)并繼續(xù)放出熱量; 煮餃子的時(shí)候加點(diǎn)熱水,水還在繼續(xù)放熱,水的濕度增加了。 沸點(diǎn),沸騰停止