🎯 学习目标:知道温度的概念和摄氏温度的规定;会使用液体温度计;了解体温计的结构特点。
1.1 温度与摄氏温度冷热程度
温度:物体的冷热程度叫温度。温度用字母 t 表示,单位摄氏度(℃)。
| 规定项 | 摄氏温度刻度 |
|---|---|
| 0 ℃ | 标准大气压下冰水混合物的温度 |
| 100 ℃ | 标准大气压下沸水的温度 |
| 1 等分 | 0~100 ℃ 之间分成 100 等份,每 1 等份为 1 ℃ |
💡 温度计的原理:常用的液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的(水银、酒精、煤油等)。体温计用水银,量程 35~42 ℃,分度值 0.1 ℃。
1.2 温度计的使用拖动看水银柱
拖动滑块改变温度,观察水银柱升降与读数。
温度计使用要点:① 估测温度选量程;② 玻璃泡浸没被测液体、不碰底壁;③ 示数稳定后读数;④ 读数时玻璃泡留在液体中,视线与液柱上表面相平。
体温计能离开人体读数,是因为它的结构上有( )
体温计的缩口使水银只能上升不能自动回落,所以可离开人体读数,使用前需用力甩。
用温度计测液体温度时,下列做法正确的是( )
A 玻璃泡不能碰底壁;B 读数时玻璃泡应留在液体中;D 超量程会损坏温度计。
🎯 学习目标:区分熔化与凝固、晶体与非晶体;理解熔点和凝固点;会看熔化/凝固图像。
2.1 熔化、凝固与晶体必考辨析
| 过程 | 定义 | 吸/放热 | 状态变化 |
|---|---|---|---|
| 熔化 | 物质从固态变成液态 | 吸热 | 固 → 液 |
| 凝固 | 物质从液态变成固态 | 放热 | 液 → 固 |
| 有无熔点/凝固点 | 熔化时温度 | 举例 | |
|---|---|---|---|
| 晶体 | 有(固定) | 保持不变(有平台) | 冰、海波、食盐、各种金属、石英 |
| 非晶体 | 无 | 持续升高 | 蜡、松香、玻璃、沥青、塑料 |
⚠️ 同种晶体,熔点 = 凝固点(如冰的熔点和凝固点都是 0 ℃,海波约 48 ℃)。熔化/凝固图像的平台段对应"固液共存"状态。
💡 【原理】为什么晶体熔化时不断吸热,温度却保持不变?
晶体内部的分子(微粒)是规则排列的,分子间有较强的相互作用。加热到熔点后,继续吸收的热量全部用来破坏这种规则排列(克服分子间的相互作用、增大分子势能),而分子的平均动能几乎不变——温度是分子平均动能的标志,所以温度不变。
这部分"只吸热、不升温"的热量叫做熔化热(熔化潜热)。因此:晶体熔化过程吸热、温度不变,但内能增大(切勿说成"内能不变")。
晶体内部的分子(微粒)是规则排列的,分子间有较强的相互作用。加热到熔点后,继续吸收的热量全部用来破坏这种规则排列(克服分子间的相互作用、增大分子势能),而分子的平均动能几乎不变——温度是分子平均动能的标志,所以温度不变。
这部分"只吸热、不升温"的热量叫做熔化热(熔化潜热)。因此:晶体熔化过程吸热、温度不变,但内能增大(切勿说成"内能不变")。
💡 【原理】为什么非晶体没有熔点?非晶体(蜡、玻璃、松香、沥青)内部分子排列杂乱无章,没有需要"统一破坏"的规则结构,受热时只是逐渐变软、由稠变稀,所以温度持续升高,图像上没有水平平台,也就无所谓熔点。
凝固同理:晶体凝固时放出热量,分子重新排成规则结构,温度保持在凝固点不变;这就是熔点与凝固点数值相同的原因——它们是同一种规则排列的"建立/破坏"温度。
凝固同理:晶体凝固时放出热量,分子重新排成规则结构,温度保持在凝固点不变;这就是熔点与凝固点数值相同的原因——它们是同一种规则排列的"建立/破坏"温度。
2.2 探究:晶体与非晶体熔化图像对比拖动看状态
蓝色实线为晶体(冰):有水平熔化平台;橙色虚线为非晶体(蜡):平滑上升、无平台。拖动时间滑块看状态与"吸热去了哪里"。
晶体熔化条件:① 温度达到熔点;② 能继续吸热。两条同时满足才会熔化,且熔化过程温度不变、内能增大。
晶体温度
—
所处状态
—
是否吸热
—
如图所示为某晶体熔化图像,下列说法正确的是( )
AB 段升温为固态;BC 段是熔化过程,固液共存且持续吸热温度不变,平台对应的温度即熔点;CD 段已全部熔化为液态继续升温。
下列物质中,属于非晶体的是( )
冰、海波、食盐都是晶体(有固定熔点);沥青没有固定熔点,是非晶体。
🎯 学习目标:区分蒸发与沸腾;知道沸点及与气压的关系;了解液化的两种方法。
3.1 汽化:蒸发与沸腾汽化吸热
| 发生温度 | 发生位置 | 剧烈程度 | 影响因素 | |
|---|---|---|---|---|
| 蒸发 | 任何温度 | 只在液体表面 | 缓慢 | 温度、表面积、空气流动 |
| 沸腾 | 达到沸点 | 表面和内部同时 | 剧烈 | 液面上方气压 |
💡 【原理】为什么蒸发在任何温度下都能进行?
液体分子在不停地做无规则运动,各个分子速度有快有慢。无论温度高低,液体表面总有一部分速度(动能)特别大的分子能够挣脱其他分子的束缚飞到空气中去,这就是蒸发。所以蒸发不需要达到沸点,在任何温度下都在缓慢进行,且只发生在表面。
加快蒸发的三个方法:① 提高液体温度(分子运动更快);② 增大液体表面积(能跑出的分子更多);③ 加快液面上方空气流动(把跑出的分子及时带走,减少返回液体的分子)。
液体分子在不停地做无规则运动,各个分子速度有快有慢。无论温度高低,液体表面总有一部分速度(动能)特别大的分子能够挣脱其他分子的束缚飞到空气中去,这就是蒸发。所以蒸发不需要达到沸点,在任何温度下都在缓慢进行,且只发生在表面。
加快蒸发的三个方法:① 提高液体温度(分子运动更快);② 增大液体表面积(能跑出的分子更多);③ 加快液面上方空气流动(把跑出的分子及时带走,减少返回液体的分子)。
💡 【原理】蒸发为什么致冷?跑掉的都是动能较大的分子,剩下分子的平均动能减小 → 温度降低。所以蒸发要吸热,有制冷作用(酒精擦皮肤感到凉、狗伸舌头散热、游泳上岸后感觉冷、在地上洒水降温)。
⚠️ 沸腾的两个条件:① 达到沸点;② 继续吸热。沸腾时继续吸热,但温度保持不变(这个温度就是沸点)。
沸点与气压:液面上方气压越大,沸点越高(高压锅);气压越小,沸点越低(高山上水不到 100 ℃ 就开,煮不熟饭)。标准大气压下水的沸点是 100 ℃。
为什么?液体内部要形成气泡,气泡里水蒸气的压强必须"顶得住"外界压强;外界气压越大,就需要更高的温度才能产生足够大的水蒸气压强,沸点自然越高。
沸点与气压:液面上方气压越大,沸点越高(高压锅);气压越小,沸点越低(高山上水不到 100 ℃ 就开,煮不熟饭)。标准大气压下水的沸点是 100 ℃。
为什么?液体内部要形成气泡,气泡里水蒸气的压强必须"顶得住"外界压强;外界气压越大,就需要更高的温度才能产生足够大的水蒸气压强,沸点自然越高。
✅ 相同点:蒸发和沸腾都是汽化现象,都吸热,都是液态变气态。不同点:温度条件、发生位置、剧烈程度三条。
3.2 液化:两种方法放热
液化:物质从气态变为液态,放热。液化是汽化的逆过程。
- 方法一:降低温度——所有气体在温度降到足够低时都能液化;
- 方法二:压缩体积——如液化石油气(LPG)、打火机内的丁烷、槽罐车运输的液氨。
💡 【原理】这两种方法为什么都能使气体液化?
气体分子之所以四处飞散,是因为分子动能大、间距大,分子间的吸引力"抓不住"它们。
· 降低温度:分子的平均动能减小,跑得慢了,就容易被分子间的引力"抓住"聚集成液体;
· 压缩体积:分子间的距离减小,分子间的引力明显增大,同样能把分子"束缚"在一起变成液体。
液化时分子重新被束缚、势能减小,会放出热量——这就是液化放热的原因。
气体分子之所以四处飞散,是因为分子动能大、间距大,分子间的吸引力"抓不住"它们。
· 降低温度:分子的平均动能减小,跑得慢了,就容易被分子间的引力"抓住"聚集成液体;
· 压缩体积:分子间的距离减小,分子间的引力明显增大,同样能把分子"束缚"在一起变成液体。
液化时分子重新被束缚、势能减小,会放出热量——这就是液化放热的原因。
⚠️ 生活里的"白气"不是水蒸气(水蒸气无色透明、看不见),而是水蒸气遇冷液化成的小水滴(冬天呼出的白气、冰棍周围的白气、打开锅盖冒的白气)。
注意:开水壶嘴紧挨壶嘴的一小段是看不见的水蒸气,稍远处遇冷液化才出现白气。
注意:开水壶嘴紧挨壶嘴的一小段是看不见的水蒸气,稍远处遇冷液化才出现白气。
✅ 液化放热的应用:100 ℃ 的水蒸气比 100 ℃ 的开水更容易烫伤人,因为水蒸气液化时还要额外放出大量的热。
3.3 水沸腾前后的现象对比播放看气泡
点击"▶ 播放",左右对比:沸腾前气泡上升变小,沸腾时气泡上升变大——这是中考高频考点。
沸腾:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
✅ 沸腾的两个条件(缺一不可):① 温度达到沸点;② 能继续吸热。
把小试管放进沸水中,试管里的水能达到 100 ℃ 却不能沸腾,正是因为它与沸水温度相同、无法继续吸热。
把小试管放进沸水中,试管里的水能达到 100 ℃ 却不能沸腾,正是因为它与沸水温度相同、无法继续吸热。
💡 【原理】气泡里装的是什么?气泡里主要是水蒸气(不是空气)。
· 沸腾前:只有靠近热源的底层水温高,气泡上升到温度较低的上层,里面的水蒸气遇冷液化成水,气泡就越升越小,往往到不了水面就消失。
· 沸腾时:整杯水温度都等于沸点,四周的水不断汽化补充进气泡;同时气泡上升时深度变浅、受到的压强变小,所以气泡越升越大,升到水面破裂,放出大量水蒸气。
· 沸腾前:只有靠近热源的底层水温高,气泡上升到温度较低的上层,里面的水蒸气遇冷液化成水,气泡就越升越小,往往到不了水面就消失。
· 沸腾时:整杯水温度都等于沸点,四周的水不断汽化补充进气泡;同时气泡上升时深度变浅、受到的压强变小,所以气泡越升越大,升到水面破裂,放出大量水蒸气。
⚠️ 沸腾时继续吸热,温度却保持不变——吸收的热量全部用于把液体分子"拆散"变成气体分子(克服分子间作用力做功),即汽化热(汽化潜热),所以温度不变而内能增大。
关于蒸发和沸腾,下列说法正确的是( )
蒸发在表面、任何温度;沸腾在表面和内部、需达沸点;二者都吸热;高山气压低,沸点低。
夏天从冰箱里拿出的饮料瓶外壁会"出汗",这是( )
瓶壁温度低,周围空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴附着在瓶外,看似"出汗"。
🎯 学习目标:知道升华和凝华;会用物态变化解释常见现象;掌握六种物态变化的吸放热关系。
4.1 升华与凝华直接变身
| 过程 | 定义 | 吸/放热 | 实例 |
|---|---|---|---|
| 升华 | 固 → 气 | 吸热 | 樟脑丸变小、冰冻衣服变干、碘升华、干冰致冷 |
| 凝华 | 气 → 固 | 放热 | 霜、雪、冰花、雾凇(树挂) |
4.2 六种物态变化总览一张表记全
| 从 → 到 | 名称 | 吸/放热 | 从 → 到 | 名称 | 吸/放热 |
|---|---|---|---|---|---|
| 固→液 | 熔化 | 吸 | 液→固 | 凝固 | 放 |
| 液→气 | 汽化 | 吸 | 气→液 | 液化 | 放 |
| 固→气 | 升华 | 吸 | 气→固 | 凝华 | 放 |
💡 记忆口诀:固态、液态、气态三者之间,向上(固→液→气)吸热,向下(气→液→固)放热。三种"吸"与三种"放"一一对应。
💡 【原理】为什么"固→液→气"一定吸热,"气→液→固"一定放热?
从微观看,固态分子被牢牢束缚、只在固定位置附近振动(排列规则);液态分子可以相互滑动(能流动,无固定形状);气态分子几乎不受束缚、向各处自由飞散。
沿着"固→液→气"的方向,分子间距离越来越大、束缚越来越弱,必须吸收热量去克服分子间的相互作用(分子势能增大);反方向则相反,分子重新被束缚,就要放出热量。
所以吸放热判断不用死记:只要判断出"分子被拆散"还是"被聚拢"即可。
从微观看,固态分子被牢牢束缚、只在固定位置附近振动(排列规则);液态分子可以相互滑动(能流动,无固定形状);气态分子几乎不受束缚、向各处自由飞散。
沿着"固→液→气"的方向,分子间距离越来越大、束缚越来越弱,必须吸收热量去克服分子间的相互作用(分子势能增大);反方向则相反,分子重新被束缚,就要放出热量。
所以吸放热判断不用死记:只要判断出"分子被拆散"还是"被聚拢"即可。
4.2b 六种物态变化关系图播放看箭头
红色箭头一律向"分子更自由"的方向(吸热),蓝色箭头一律向"分子更束缚"的方向(放热)。
吸热的三个:熔化、汽化(蒸发/沸腾)、升华
放热的三个:凝固、液化、凝华
放热的三个:凝固、液化、凝华
✅ 判断口诀:看箭头指向——指向"更自由"的状态(固→液→气)就吸热;指向"更束缚"的状态(气→液→固)就放热。
💡 常见实例对号入座:
熔化:冰雪消融、蜡烛受热变成蜡油、钢水浇铸前把铁熔化;
凝固:水结冰、铁水铸成零件、蜡油变蜡块;
汽化:湿衣服晾干(蒸发)、水烧开(沸腾);
液化:白气、露、雾、"出汗"的饮料瓶、浴室镜子上的水雾;
升华:樟脑丸变小、冰冻的衣服变干、干冰致冷、灯丝变细;
凝华:霜、雪、雾凇、冰花、灯泡内壁变黑。
熔化:冰雪消融、蜡烛受热变成蜡油、钢水浇铸前把铁熔化;
凝固:水结冰、铁水铸成零件、蜡油变蜡块;
汽化:湿衣服晾干(蒸发)、水烧开(沸腾);
液化:白气、露、雾、"出汗"的饮料瓶、浴室镜子上的水雾;
升华:樟脑丸变小、冰冻的衣服变干、干冰致冷、灯丝变细;
凝华:霜、雪、雾凇、冰花、灯泡内壁变黑。
⚠️ 易错:"雾、露、白气"都是液化(气→液);"霜、雪、雾凇、冰花"都是凝华(气→固,不经过液态)。
冬天窗玻璃上的冰花结在室内一侧,因为是室内水蒸气遇冷凝华。
冬天窗玻璃上的冰花结在室内一侧,因为是室内水蒸气遇冷凝华。
4.3 水循环自然循环
- 海洋、湖泊、植物中的水蒸发成水蒸气上升;
- 高空遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,形成云;
- 云中的水滴、冰晶增大到一定程度下落——雨、雪、冰雹;
- 落到地面又汇入江河湖海,循环不息。
✅ 水循环伴随能量的转移:太阳提供能量使水汽化/升华(吸热),遇冷液化/凝华(放热),使地球保持适宜的温度。
下列现象中,属于升华的是( )
冰雪消融是熔化;冰冻衣服直接变干是冰→水蒸气,升华;露是液化;霜是凝华。
"瑞雪兆丰年"中的雪,是由空中的水蒸气( )形成的
高空水蒸气遇极冷直接变成小冰晶(雪),属于凝华,放热。