物態(tài)變化教師版

物態(tài)變化1.(2022嘉興、舟山,3,3分)為探究固體熔化的規(guī)律,小舟觀察海波受熱時(shí)狀態(tài)的變化過(guò)程,并將記錄的溫度與時(shí)間繪制成圖像(如圖),圖中表示熔化過(guò)程的是(B)A.ab段B.bc段C.cd段D.ad段解析海波屬于晶體,熔化時(shí)溫度達(dá)到熔點(diǎn)且繼續(xù)吸熱,但溫度保持不變。bc段熔化的過(guò)程,是固液共存態(tài),且溫度保持不變,A、C、D錯(cuò)誤,B正確。故本題應(yīng)選B。2.(2021臺(tái)州,12,4分)夏天,可在室內(nèi)放上冰塊降溫。一段時(shí)間后,冰塊會(huì)變成水,該過(guò)程發(fā)生的物態(tài)變化是(A)A.熔化B.凝固C.汽化D.液化解析冰塊變成水,是從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),是熔化現(xiàn)象,故選A。3.(2022金華,17,4分)跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目之一。(1)北京冬奧會(huì)上某運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)滑雪比賽時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,該運(yùn)動(dòng)員沿跳臺(tái)從A點(diǎn)到B點(diǎn)的下滑過(guò)程中,重力勢(shì)能大小的變化是變小。

(2)跳臺(tái)采用的人造雪可循環(huán)利用,體現(xiàn)綠色奧運(yùn)理念。造雪時(shí)不斷吸入水,噴出粉狀雪,該造雪過(guò)程中水發(fā)生的主要物態(tài)變化是凝固。

解析(1)A到B高度下降,重力勢(shì)能變小;(2)液態(tài)變成固態(tài)屬于凝固。4.(2019湖州,23,4分)我們經(jīng)常會(huì)看到一邊行駛一邊向空中噴霧的汽車,人們形象地將它稱為霧炮車(如圖)。噴向空中的水霧能使塵埃粒子快速沉降到地面,起到凈化空氣的作用。(1)噴向空中的水霧,有許多在掉向地面之前已經(jīng)在空中散失了,還能起到降溫作用。其原理是汽化(蒸發(fā))吸熱。

(2)該霧炮車的發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油機(jī)。柴油機(jī)四個(gè)沖程中的做功沖程實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,從而驅(qū)動(dòng)霧炮車前進(jìn)。

解析(1)噴向空中的水霧在空中散失了,能起到降溫作用,是因?yàn)樗F汽化吸熱;(2)柴油機(jī)四個(gè)沖程中的做功沖程可以將柴油燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,從而驅(qū)動(dòng)霧炮車前進(jìn)。5.(2022湖州,23,4分)2022年4月16日,“天宮一號(hào)”的三位航天員乘坐返回艙回到了地球。進(jìn)入大氣層時(shí),返回艙外包裹的燒蝕材料在高溫下發(fā)生分解、熔化、蒸發(fā)和升華等變化。(1)上述四種變化中,屬于化學(xué)變化的是材料的分解。

(2)燒蝕材料發(fā)生上述變化的過(guò)程中會(huì)吸收(選填“吸收”或“放出”)熱量,使艙內(nèi)保持合適的溫度,保障了航天員和設(shè)備的安全。

解析熔化、蒸發(fā)和升華是物態(tài)變化,屬于物理性質(zhì);分解屬于化學(xué)變化;飛船和大氣層摩擦,產(chǎn)生大量熱,燒蝕材料吸收這部分熱,從而使艙內(nèi)保持合適的溫度。6.(2020金華,35,8分)科學(xué)創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)能將水溫調(diào)控在48℃左右的自動(dòng)控溫杯,結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲,其夾層填充物為海波晶體(熔點(diǎn)為48℃)。小組同學(xué)為檢測(cè)該自動(dòng)控溫杯控溫功能,做了如下測(cè)試:①在杯中裝滿100℃的水,蓋緊杯蓋,搖動(dòng)杯子,水溫下降到48℃并穩(wěn)定在此溫度一段時(shí)間;②t2時(shí),將杯內(nèi)的水倒掉,迅速加入20℃的水,蓋緊杯蓋,搖動(dòng)杯子,水溫上升到48℃并保持。上述檢測(cè)過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化曲線如圖乙所示。請(qǐng)用所學(xué)知識(shí)解釋圖乙中ac段水溫變化的原因。(提示:圖乙中de段不必作答)甲乙答案ab段,水放出熱量,溫度會(huì)降低;bc段,水和海波溫度相等,兩者之間沒(méi)有熱傳遞,水溫保持48℃不變。解析a→b過(guò)程,在杯中裝滿100℃的水,夾層中的海波溫度為室溫,故水和海波之間存在熱傳遞,水放出熱量,溫度降低;海波吸收熱量,溫度升高,當(dāng)海波溫度達(dá)到熔點(diǎn),開始熔化,依舊吸熱,直至水溫降至48℃,b→c過(guò)程,水和海波溫度相等,相互之間沒(méi)有熱傳遞,即水溫保持48℃不變。解題關(guān)鍵本題考查了熱傳遞、晶體熔化的特點(diǎn),知道晶體熔化時(shí)吸收熱量、溫度不變是解題的關(guān)鍵。7.(2022溫州,2,4分)《天工開物》記載的“透火焙干”是造紙的一道工序,其做法是將剛生產(chǎn)出的濕紙張貼在烤火的墻上(如圖)。給墻壁烤火能加快濕紙變干的主要原因是(A)A.升高濕紙的溫度B.增大濕紙的表面積C.改變濕紙中的液體種類D.加快濕紙表面的空氣流動(dòng)解析用火烤時(shí),升高濕紙表面溫度,從而加快了水分的蒸發(fā),A正確,B、C、D錯(cuò)誤。故本題應(yīng)選A。8.(2019臺(tái)州,12,4分)下列是關(guān)于水蒸發(fā)致冷現(xiàn)象的解釋:①水分子運(yùn)動(dòng)速度有大有小;②剩余的水內(nèi)能減少,溫度降低;③剩余的水分子運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較小;④速度大的水分子動(dòng)能大,更易擺脫周圍分子的“束縛”,跑到空氣中。此解釋合理的順序是(A)A.①④③②B.②③①④C.③①④②D.④③②①解析水蒸發(fā)致冷現(xiàn)象:水分子運(yùn)動(dòng)速度有大有小,速度大的水分子動(dòng)能大,更易擺脫周圍分子的“束縛”,跑到空氣中,剩余的水分子運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較小,剩余的水內(nèi)能減少,溫度降低。故合理的順序是①④③②。故選A。9.(2021湖州,28,7分)如圖為驗(yàn)證沸騰條件的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于小燒杯內(nèi)水的最終狀況,同學(xué)們有不同看法。小明認(rèn)為:溫度達(dá)到沸點(diǎn),且會(huì)沸騰。小李認(rèn)為:溫度達(dá)到沸點(diǎn),但不會(huì)沸騰。小紅認(rèn)為:溫度達(dá)不到沸點(diǎn),不會(huì)沸騰。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到小燒杯內(nèi)的水沒(méi)有沸騰,所以小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。為了驗(yàn)證小李和小紅的觀點(diǎn),觀察并記錄溫度計(jì)甲和乙的示數(shù)變化,如表。時(shí)間/分鐘03691215182124甲的示數(shù)/℃405771819197100100100乙的示數(shù)/℃404861748490949494(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,小紅的觀點(diǎn)是正確的。

(2)在0至18分鐘內(nèi),小燒杯中水的溫度從40℃上升到94℃,其原因是小燒杯中的水從大燒杯中吸收的熱量大于(選填“大于”“等于”或“小于”)小燒杯中的水蒸發(fā)散失的熱量。

(3)18分鐘以后,為什么小燒杯中水的溫度保持94℃穩(wěn)定,但又低于大燒杯中水的溫度(100℃)?請(qǐng)分析其原因。小燒杯中的水散失的熱量與從大燒杯中吸收的熱量相等。小燒杯中的水不斷向外界散失熱量。而小燒杯中的水溫保持穩(wěn)定,則小燒杯中的水必須從大燒杯中吸收熱量,因此小燒杯中的水溫必須低于大燒杯中水的溫度。

(4)為了驗(yàn)證液體的沸騰除了要滿足溫度達(dá)到沸點(diǎn),還需要繼續(xù)吸熱的條件,同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論,認(rèn)為只需改進(jìn)原裝置即可。如圖所示的改進(jìn)方案中,方案2更合理。

解析(1)分析實(shí)驗(yàn)記錄:小燒杯內(nèi)水的溫度最高94℃,未達(dá)到沸點(diǎn),故小紅觀點(diǎn)正確。(2)小燒杯中的水吸熱,同時(shí)也在向外界放熱,但溫度從40℃升高到94℃說(shuō)明其內(nèi)能增加。故小燒杯中的水吸收的熱量大于其散失的熱量。(4)方案1:小燒杯加蓋后,小燒杯內(nèi)部氣壓變大、沸點(diǎn)升高,故無(wú)法沸騰;方案2:大燒杯加蓋減少熱量散失,且大小燒杯液體沸點(diǎn)一樣,故方案2更適合。10.(2022寧波,23,6分)為何晾在密閉空間里的濕衣服不容易干?小寧思考后做了如下探究:【提出問(wèn)題】空氣濕度會(huì)對(duì)水蒸發(fā)產(chǎn)生怎樣影響?【實(shí)驗(yàn)裝置】在七個(gè)相同的密閉房間內(nèi)裝有相同的如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置?！緦?shí)驗(yàn)步驟】①控制每個(gè)房間的氣溫和空氣流動(dòng)情況相同,空氣濕度都在70%以上;②開啟每個(gè)房間的除濕機(jī),用除濕機(jī)調(diào)節(jié)房間濕度,使七個(gè)房間內(nèi)的空氣濕度在實(shí)驗(yàn)期間分別控制在一定值;③用相同質(zhì)量的水把毛巾均勻濕潤(rùn),完全展平后晾在晾衣架上,讀取電子秤的示數(shù)m1;④經(jīng)相同時(shí)間后,再次讀取電子秤的示數(shù)m2。(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水蒸發(fā)對(duì)毛巾溫度的影響、除濕機(jī)工作時(shí)對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)和室溫的影響均忽略)【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】空氣濕度40%45%50%55%60%65%70%m1/g500.0500.0500.0500.0500.0500.0500.0m2/g599.9586.0573.1561.3550.6540.7532.0【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】在水的溫度、水的表面積和水面空氣流速等條件均相同時(shí),空氣濕度越小,水蒸發(fā)越快。

【實(shí)驗(yàn)反思】從微觀角度分析,一部分液態(tài)水的分子能逸出水面成為氣態(tài)水的分子,另一方面部分氣態(tài)水的分子也會(huì)返回水中成為液態(tài)水的分子;當(dāng)逸出