专题03 物态变化实验（解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 专题03 物态变化实验（解析版） 类型一 探究固体熔化时温度的变化规律 【方法技巧】 1.实验装置的安装顺序为自下而上。 2.加热时用酒精灯外焰加热是因为酒精灯外焰温度高。 3.用水浴法加热，是为了使固体颗粒受热均匀 4.温度计放置时玻璃泡完全浸没且不能碰到容器底或容器壁，读数时视线与液面相平。 5.根据实验数据或图像分析得出结论：晶体熔化持续吸热，温度不变；非晶体熔化持续吸热，温度上升。 6.判断是不是晶体及其熔点：图像中存在一段平行于时间轴的线段则为晶体，对应的温度即为熔点。 7.用固体小颗粒是为了使温度计的玻璃泡与固体充分接触并受热均匀。 8.烧杯口出现"白气”是水蒸气液化。 【专项训练】 1.在“探究海波熔化和凝固规律”的实验中，绘制出了如图甲所示的图象。 (1)实验时，组装器材要________(填“从上到下”或“从下到上”)，不直接将装有海波的试管放在酒精灯上加热，而是放入装有水的烧杯中加热，这样做的好处是______________________________________________________________________________。 (2)图甲中，海波的熔化过程是________段(用图中字母表示)，熔化过程经历了________min，此过程中海波处于________态，此过程中海波________(填“吸”或“放”)热。 (3)图甲中，海波在E点是________态，在G点是________(均填“固”或“液”)态。 (4)由该图象知同一种晶体的熔点和凝固点________。 【答案】(1)从下到上  使海波受热均匀  (2)BC  3  固液共存  吸  (3)液  固  (4)相同 【解析】解： (1)酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要浸没到海波中，试管不能碰到烧杯壁和烧杯底，温度计的玻璃泡不能碰到试管壁和试管底，所以要先放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此在组装实验器材时，应按照从下到上的顺序进行。这种加热方法的优点是使海波受热均匀。 (2)由图象可知，ABCD段海波的温度整体呈上升趋势，说明该过程中海波要吸热，且BC段海波的温度保持不变，所以BC段表示海波的熔化过程，处于固液共存态，熔化过程经历了6 min-3 min=3 min，此过程中海波虽然继续吸热，但温度保持不变。 (3)由图甲可知，DE段海波还没有凝固，处于液态，EF段是海波的凝固过程，在E点还没有开始凝固，所以海波在E点为液态，F点表示海波已经凝固完毕，在F点处于固态，故G点处于固态。 (4)由该图象知同种晶体的熔点和凝固点是相同的。 2.如图甲所示为某物质的凝固图象。 ①由图甲可知，该物质从第________min开始凝固，第25 min时该物质处于________态。 ②若小明将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(如图乙所示)，则试管内的冰将________(填“变多”“变少”或“不变”)。 ③冬天，在东北地区汽车司机常用水和酒精的混合液作为发动机的冷却液，这是因为这种混合液具有较低的________。 【答案】①10  固  ②变多  ③凝固点 【解析】解：①由图象知，整个过程中图象整体呈下降趋势，所以是凝固图象；该物质在凝固过程中温度保持不变，所以是晶体；该物质从10 min开始凝固，凝固点为-2℃，到20 min结束，所以第25 min时该物质处于固态；②冰水混合物的温度是0℃，而该物质的温度是-2℃；冰水混合物会向该物质放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，冰水混合物中的冰会变多，冰的质量将变大；③因为酒精的凝固点远低于水的凝固点，酒精和水的混合液的凝固点远低于水的凝固点0℃，冷却液的凝固点降低了，才能防止低温时冷却液凝固膨胀损坏发动机，因此常用水和酒精的混合液作为发动机的冷却液，这是因为这种混合液具有较低的凝固点。 3.小华设计了如图所示的甲、乙两种装置来探究“冰熔化时温度变化规律”。 (1)温度计是根据___________原理来工作的，小华某一时刻观察到温度计示数如图丙所示，该温度值为_________℃。 (2)该实验应选用__________(“大冰块”或“碎冰块”)来进行实验，效果更好些。 (3)为了使试管中的冰受热均匀，且便于记录各时刻的温度值，小华应选用_____(“甲”或“乙”)装置来进行实验。 (4)如果将冰块换成等质量的石蜡碎块做同样的实验，石蜡熔化过程中所得到的温度——时间图像与冰的_____(“相同”或“不相同”)，这是因为____________________________ 【答案】(1)液体的热胀冷缩；-2；(2)碎冰块；(3)乙；(4)不相同；蜡没有熔点 【解析】 【分析】 本题综合考查了温度计的原理、温度计的读数、晶体熔化过程中的特点，从图中正确找出相关的信息是解题关键。 (1)常用的温度计都是液体温度计，其原理就是利用液体的热胀冷缩制成的；根据温度计的分度值，结合液面的位置即可读数； (2)知道怎样才能使试管中的晶体均匀受热是解决此题的关键； (3)利用水浴法加热，可以使固态物质受热均匀，且可以防止温度上升较快，便于测量温度； (4)冰块是晶体，石蜡是非晶体；晶体熔化时吸热温度保持不变，非晶体熔化时吸热温度不断升高。 【解答】 (1)常用的液体温度计都是利用利用液体的热胀冷缩制成的，最常见的液体有水银(如体温计)、酒精、煤油(如寒暑表)； 由图可知温度计的最小刻度值是1℃，且液柱在零刻度线下方，因此该温度计的示数是-2℃； (2)实验中宜选用等质量的碎冰块，均匀受热，可以减小误差； (3)利用水浴法加热，不但能使试管受热均匀，而且物质的温度上升速度较慢，便于及时记录各个时刻的温度，故应选择乙装置； (4)冰块是晶体，晶体在熔化过程中吸热温度保持不变；石蜡是非晶体，非晶体在熔化过程中吸热温度不断升高，所以石蜡熔化过程中所得到的温度-时间图象与冰的不相同。   4.如图所示是研究萘熔化过程中温度变化规律的实验。请回答下列问题： (1)将装有萘的试管放入装有水的烧杯中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做是为了使试管中的萘受热________，而且萘的温度上升较________(填“快”或“慢”)，便于及时记录各个时刻的温度。 (2)除如图甲所示实验器材外，还需要的实验器材有火柴和________。 (3)实验中，将装有萘的试管放入装有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当，其“适当”的含义是____________________________________________________。 (4)萘的温度随加热时间变化的图象如图乙所示，由图乙可知，给萘加热到第8 min末，试管中的萘所处的状态是________态(填“固”“液”或“固液共存”)。 【答案】(1)均匀  慢  (2)停表  (3)试管不能接触烧杯底，且试管中装有萘的部分应浸没在水中  (4)固液共存 【解析】解： (1)将装有萘的试管放入水中加热，这是“水浴法”，采用“水浴法”可使萘受热比较均匀，并且温度上升比较慢，便于记录实验温度。 (2)由图象知，记录的数据有温度和时间，测量温度需要温度计，测量时间需要停表，所以实验器材还缺少停表。 (3)为了能使试管中的萘均匀受热，需要将试管中装有萘的部分浸没在水中，但试管不能接触烧杯底部。 (4)由图象知，萘从第5 min开始熔化，到第8 min末，还没有熔化完，此时萘处于固液共存态。 5.如图甲所示，在0℃的室温下，小明将装有碎冰的试管放入盛有温水的烧杯中，探究“冰的熔化特点”。他用温度计分别测量试管中的冰和烧杯中水的温度变化，用计时器测量所用时间并描绘出“温度-时间”变化图象如图乙所示。实验15min后，发现试管中依然有部分碎冰。 (1)将装有碎冰的试管放入温水中加热，而不是用酒精灯对试管直接加热，这样做的好处有：①____，②__________________________________________。 (2)如图丙所示为某时刻A温度计的示数，其读数为____℃。 (3)分析图乙所示的图象可知： ①实验中冰熔化时间为____min。 ②10min后，烧杯中____(选填“没有”或“有”)少量冰出现。 ③0-15min的实验过程中，下列图像能较准确的反应试管中冰的多少变化特点是(    ) 【答案】(1)①使冰均匀受热；②延长实验时间，便于观察实验现象和记录数据； (2)-4；(3)①5；②没有；③D 【解析】 【分析】 此题是探究冰的熔化特点，考查了学生对水浴法的应用及理解，同时考查了熔化图象的分析，有一定的难度。 (1)为了能使固体物质均匀受热，常用水浴法，若物质的熔点较低，可以不对其加热，还可以用搅拌棒进行搅拌，这样不仅能够使烧杯均匀受热，而且冰的温度升高较慢，便于记录数据； (2)根据温度计的分度值得出示数，注意是零上还是零下； (3)①根据图象判断出冰熔化时间； ②冰水混合物的温度为0℃，水凝固的条件是到达凝固点继续放热，据此分析解答； ③根据图象分析解答。 【解答】 (1)将装有冰的试管放入温水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且冰的温度上升速度较慢，便于记录各个时刻的温度； (2)由图知温度计的分度值为1℃，液柱在0℃以下，是-4℃； (3)①由图乙知，冰从5min开始熔化，到10min时冰和水的温度相同，由于温度相同，冰不能继续吸热，所以不再熔化，所以熔化时间为10min-5min=5min； ②10min后，烧杯中水的温度和冰的温度相同，都为0℃，达到水的凝固点，但水不能继续放热，水不会凝固，烧杯没有少量冰出现； ③由图知0-5min内，冰温度低于熔点，不会熔化，10-15min冰到达熔点，继续吸热，会熔化，冰的质量减少，10-15min冰水的温度相同，冰不会继续吸热，不会继续熔化，所以冰的质量不变，综合分析15min的实验过程中，试管中冰的质量变化特点是先不变再减少最后不变； 故选D。 故答案为：(1)①使冰均匀受热；②延长实验时间，便于观察实验现象和记录数据；(2)-4；(3)①5；②没有；③D。   类型二 探究水沸腾时温度变化特点 【方法技巧】 1.硬纸板可以减少热量散失；小孔可以使烧杯内外气压相等。 2.水沸腾前气泡上小下大，沸腾时气泡上大下小 3.根据实验数据或图像判断沸点：沸腾前吸热温度升高；沸腾时持续吸热但温度保持不变，且此时温度即为沸点。 4.当地气压低于1个标准大气压，导致沸点低于100℃。烧杯口密封较严，水面上方气玉高于1个标准大气压，导致沸点高于100℃。 5.缩短加热时间的措施：减少水的质量；用初温较高的水；在烧杯口盖纸板。 6.撤去酒精灯，水未立即停止沸腾是因为石棉网温度较高，水会继续吸热。 【专项训练】 1.如图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。   (1)图甲实验装置的组装顺序应为________(选填“自上而下”或“自下而上”)。 (2)实验中某次温度计的示数如图乙所示，为________℃。根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图像如图丙，由图可知本实验中水的沸点为________℃。 (3)实验中发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是___________形成的。 (4)撤去酒精灯后，水仍能继续沸腾一小段时间，其原因是________________________。 【答案】(1)自下而上  (2)92  98  (3)水蒸气液化  (4)石棉网的温度高于水的沸点，水会继续吸热 2.如图甲所示，小亮在做“观察水的沸腾”实验。 (1)为了缩短实验时间，小亮向烧杯中注入适量的______水。 (2)水沸腾时停止加热，不能继续沸腾.可见，沸腾过程需要______。 (3)绘制出温度随时间的变化图像，如图乙所示.根据图像可知水的沸点为______℃；沸腾时，水的温度变化特点是______。 (4)小明猜想沸腾的水也能将图丙试管中的水加热至沸腾.实验时，用烧杯中沸水给试管的水加热.一段时间后，试管中的温度计示数上升到图丙所示的值后不再变化，其读数为______℃，试管中的水______(选填“沸腾”或“不沸腾”)。温度不再变化的主要原因是试管中水温较高时，水的蒸发变______(选填“快”或“慢”)，相同时间试管中的水从沸水中吸收的热量几乎等于试管中水蒸发吸收的热量。 【答案】(1)热；(2)吸热；(3)99；温度不变，持续吸热；(4)97；不沸腾；快 【解析】解：(1)为了缩短实验时间，小亮向烧杯中注入适量的热水。 (2)水沸腾时要吸热，因此，停止加热，水就不能继续沸腾了； (3)根据水沸腾的特点，温度不变，持续吸热，故由图丙可知，沸点为99℃； 由图乙可知，水沸腾温度变化的特点是温度不变，持续吸热； (4)如图乙中，温度计分度值为1℃，读数是97℃； 试管中的水没有达到沸点，不沸腾。温度不再变化的主要原因是试管中水温较高时，水的蒸发变快，相同时间试管中的水从沸水中吸收的热量几乎等于试管中水蒸发吸收的热量。 故答案为：(1)热；(2)吸热；(3)99；温度不变，持续吸热；(4)97；不沸腾；快。 (1)为了缩短实验时间，需要给烧杯加盖或适当减少水量或适当提高水的初温； (2)水沸腾的条件：达到沸点，不断吸收热量； (3)水沸腾的条件：达到沸点，吸热温度不变；根据温度不变判断物质的沸点是多少； (4)根据温度计分度值读数； (5)晶体熔化过程中温度保持不变，据此求出熔化的时间；水沸腾的条件：达到沸点，不断吸热。试管中水温较高时，水的蒸发变快。 此题主要是探究水的沸腾实验，得出水沸腾的特点，其中要用温度计测量温度，所以一定要掌握温度计的使用规则及读数，同时还考查了影响加热时间的因素。 3.如图1所示，在做“观察水沸腾”的实验时，甲、乙、丙三组同学分别从图A、B所示的两套器材中任选一套来完成实验。(实验室已准备多套图A、B所示的装置)，请回答： (1)组装实验器材时，应按照______的顺序(选填“自上而下”或“自下而上”)。 (2)甲组同学发现所测水的沸点高于100℃，他们选择的是图______(选填“A”或“B”)所示的装置。 (3)乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图象如图C所示，得到a、b两种不同图象的原因是水的______不同。 (4)实验完毕，小云撤去酒精灯后发现水继续沸腾了一段时间，原因是______。 (5)小丽观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图2(a)、(b)所示，则图______是水沸腾前的情况。水沸腾时，烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”实际上是______(选填“小冰晶”、“小水滴”或“水蒸气”)； 【答案】自下而上  B  质量  石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点  b  小水滴 【解析】解：(1)酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以先放好烧杯后，再调节温度计的高度，所以组装实验器材时，应按照自下而上的顺序； (2)B装置有盖，水面上气压大，沸点高，所以甲组同学发现所测水的沸点高于100℃，他们选择的是B装置； (3)由Q=cm△t知，水的比热相同，升高相同的温度，水的质量不同，水吸收热量不同，需要的时间不同； (4)由于石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点，所以撤去酒精灯后，水能够继续吸热而沸腾一段时间； (5)a图气泡在上升过程中气泡体积增大，所以是沸腾时的情况；b图气泡在上升过程中，体积逐渐减小，所以是沸腾前的情况； 烧杯中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴。 故答案为：(1)自下而上；(2)B；(3)质量；(4)石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点；(5)b；小水滴。 (1)实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；要正确地选择温度计，需要了解各温度计的量程。体温计、家用寒暑表、酒精温度计的最大测量值都不会达到100℃； (2)液体的沸点跟气压有关，气压越高沸点越高； (3)乙丙实验器材相同，从给水加热到沸腾需要的时间不同，可能是水的质量不同； (4)液体沸腾的条件是达到沸点，并能够不断吸热，撤去酒精灯，水能够从铁圈、石棉网继续吸热而沸腾一段时间； (5)掌握沸腾时和沸腾前的现象：沸腾前，气泡在上升过程中体积逐渐减小，到水面消失。沸腾时，有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐增大，最后破裂；物质由气态变为液态的过程是液化。 本题考查水的沸腾实验，考查了仪器的装置、水沸腾的条件应用等，同时考查了对液化现象的掌握。 4.小李同学为进一步探究液体沸腾规律，设计了如图所示的实验装置。烧杯与试管内分别装入适量的水，甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。 (1)安装该实验装置的顺序是_________(填“自上而下”或“自下而上”)。 (2)点燃酒精灯时，打开灯帽，可闻到淡淡的酒精味，说明液态酒精发生_________(填物态变化名称)。 (3)当甲温度计的示数达到99℃时，烧杯中的水开始沸腾，说明当时大气压可能_________(填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。 (4)当乙温度计示数达到99℃后，示数保持不变，但试管中的水始终没有沸腾，其原因是_________________________________________________________。 (5)当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明加入食盐后水的沸点_________(填“升高”“降低”或“不变”)。 【答案】(1)自下而上(2)汽化  (3)低于(4)试管中的水达到沸点后不能继续吸热(5)升高 【解析】解： (1)酒精灯需要用外焰加热，因此要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；温度计的玻璃泡要浸没在液体中，但不能碰到容器壁和容器底，因此要放好烧杯后，再调节温度计的高度，故安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行。 (2)闻到酒精味，是因为酒精发生了汽化。 (3)水的沸点跟气压有关，实验中测出的水的沸点小于100℃，说明当时的大气压低于标准大气压。 (4)当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后，烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热，能够沸腾。由于温度相同，试管中的水无法从烧杯的水中继续吸热，因此试管中的水不会沸腾。 (5)在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，说明烧杯中水的沸点高于99℃，即加入食盐后，水的沸点升高。 更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：