备战2023年中考科学二轮专题导练 考点19 物态变化

考点19 物态变化

考点精讲

一、熔化和凝固

1．熔化是指物质从__固态变成液态__的过程；凝固是指物质从__液态变成固态__的过程。

2．(1)晶体和非晶体的主要区别是__有无一定的熔点，晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点__。

(2)晶体熔化时的温度叫做晶体的__熔点__。液态晶体凝固时的温度叫做晶体的__凝固点__。冰的熔点为__0℃__。

(3)晶体熔化的条件：①__温度达到熔点__；②__不断吸收热量__。

海波熔化曲线分析：

①AB：海波吸热温度升高仍然是固态；

②B点开始熔化；

③BC：熔化过程，海波吸热温度不变（48℃），为固液共存态；

④C点熔化完成，为液态；

⑤CD：吸热，温度升高，为液态；

二、汽化和液化

1．汽化

汽化是物体从液态变成气态的过程。汽化的两种形式为__蒸发__和__沸腾__。

(1)蒸发是在任何温度下，在液体的__表面__发生的缓慢的汽化现象。

影响蒸发快慢的因素：①__温度的高低__；②__液体表面积的大小__；③__液体表面的空气流动速度__。

(2)沸腾是在__一定的温度__下，在液体的__表面和内部__同时进行的剧烈的汽化现象。液体沸腾时的温度叫做__沸点__。不同液体的沸点不同，标准大气压下，纯水的沸点为__100__℃。

液体的沸腾条件：①__温度达到沸点__；②__不断吸收热量__。

2．液化

液化是物质从气态变成液态的过程。云、雾是空气中的水蒸气液化而成的小液滴。

1.液化方法：①降温；②压缩体积。

罐装液化石油气、分离空气时的液态空气都是经压缩体积和降温而成的。

2、液化应用：“热管传热”、电冰箱、自然界中雨和露的形成等。

三、升华与凝华

升华指物质直接从固态变为气态的过程，反之称为凝华。升华吸热、凝华放热。

干冰(固态二氧化碳)、碘、灯泡内的钨丝都可以升华。结冰的衣服会干是一种升华现象，冬天的霜、雾凇都是空气中的水蒸气凝华而成。

四、物态变化过程的吸热和放热

1．物态变化过程中需要吸收热量的有：__熔化、汽化、升华__。

2．物态变化过程中需要放出热量的有：__凝固、液化、凝华__。

真题解析

例题

1．夏天，小科从冰箱中拿出一杯冰冻牛奶放在桌上。过一会儿，他发现在杯子的外壁上附有一层细密的小水珠。关于这“小水珠”的出现，小科提出了如下的猜想：

猜想1：可能是空气中的水蒸气遇冷液化而成的。

猜想2：可能是牛奶中的水蒸气液化而成的。

请你从以上猜想中任选一个，设计一个验证这个猜想的方案。

答案

1．见解析。

【解析】

【分析】

【详解】

猜想1实验方案：取两个同样的杯子，盛同样多的牛奶，一个放常温下，另一个放入冰箱中冷冻一段时间后取出，放一起进行比较，如果常温下的牛奶杯壁没有小水珠，说明冷杯壁的小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的。

猜想2实验方案：取两个同样的杯子，在一个杯子中放入适量的牛奶，另一个杯子中不放牛奶，把两个杯子都放入冰箱中冷冻一段时间后取出，放一起进行比较如果空杯壁也有小水珠，则说明小水珠不是牛奶中的水蒸气液化而成。

2．小明阅读到以下材料：在几千米高的山上，如果没有高压锅，连一顿熟饭都吃不上，这是由于水的沸点随气压改变的缘故。为了探究沸点与气压间存在怎样的关系，小明设计了如下实验方案：

（1）烧瓶中的水沸腾（如图甲所示）后移去酒精灯，水停止沸腾；待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上（如图乙所示），向外拉注射器活塞，看到___________。

（2）小明同学把图乙的装置改装成图丙的装置，水加热至沸腾，并继续加热，目的是想通过实验验证“气压增大时，液体的沸点升高”，你猜想小明的操作是___________。

答案

2．     停止沸腾的水重新沸腾     用注射器缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内的气压增大

【解析】

【详解】

（1）[1]液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。向外拉注射器活塞，烧瓶内气压减小，液体沸点降低，所以会看到停止沸腾的水重新沸腾。

（2）[2]小明为了验证“气压增大时，液体的沸点升高”，小明的操作是：用注射器缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内的气压增大。

3．小明为了研究水沸腾时的特点，进行如下探究。

（1）为了完成此实验，除已提供的铁架台、烧杯、石棉网、酒精灯外，还需要的测量工具是：______。

（2）小明研究水的沸腾实验时，他先后使用三个实验装置，分别如图a （加盖）、b、c所示，其中酒精灯和烧杯均为同一规格，根据实验数据绘制了甲、乙、丙三幅图象，则b装置所对应的图象是______。

（3）小明在家中观察水壶中的水沸腾时，发现从壶嘴喷出一股 “白气”，仔细观察后发现在最靠近壶嘴的地方反而看不见“白气”，请你分析产生这一现象的原因。______

答案

3．     秒表     甲     见解析

【解析】

【详解】

（1）[1]根据实验目的知道，除题中提供的实验器材外，还需要测量时间的工具，即秒表。

（2）[2]由实验装置abc图知道，a装置烧杯上面加了一个盖，受气压变化影响，水的沸点高于100℃，所以用a装置做实验作出的图象是丙图。由乙、丙两图象知道，水的初温相同，乙图加热较长时间水才能沸腾，原因可能是水过多，然后比较bc装置知道，c装置总烧杯内的水的质量较多，所以用c装置做实验作出的图象是乙图；则用b装置做实验作出的图象是甲图。

（3）[3]水沸腾时，从壶嘴出来很多的水蒸气，最靠近壶嘴处温度比较高，水蒸气不能液化，离壶嘴较远的地方温度低，水蒸气遇冷液化成小水珠，就是我们看到的“白气”。

4．两个实验小组分别探究“冰熔化时温度的变化规律”和“蜡熔化时温度的变化规律”。

（1）其中一个实验小组安装的实验装置如图。该装置存在的不足是 ______。改正的方法是_______。

（2）在改正后的实验装置图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调整固定A的位置，再调整固定B的位置，最后调整固定C的位置。

（3）改正实验装置后，两实验小组记录数据汇总如下表：

分析表格中的数据，你发现冰与蜡在熔化过程中的不同点是：___________。

答案

4．     受热物质受热不均匀     把试管放入盛有一定量水的烧杯中     冰有一定的熔点，蜡没有一定的熔点

【解析】

【详解】

（1）[1][2]如果固体受热不均，会出现加热部分熔化，非加热部分温度还很低，所以一定要均匀受热。采用水浴法，能使固体均匀受热。

（3）[3] 观察表中的数据变化可以看出，冰在达到0℃后继续吸热，但温度不再升高，直至全部熔化成水，而蜡则是边吸热、边升温、边熔化。因此可得出其最大的不同点：冰有一定的熔点，蜡没有一定的熔点。

5．新冠疫情尚未结束，防控不能放松。我们进入校园在使用酒精免洗洗手液进行消毒的过程中：

（1）能闻到酒精气味，这是酒精的______现象；

（2）洗手液在手上涂抹得越均匀，干的越快，说明液体的蒸发快慢与______有关。

答案：

5．     扩散     液体的表面积##液体表面积

【解析】

【详解】

（1）[1]闻到酒精味，这是扩散现象，说明酒精分子在不停地做无规则运动。

（2）[2]洗手液在手上涂抹得越均匀，则液体的表面积越大，干的越快，说明液体的蒸发快慢与液体的表面积有关。

 突破提升

一、选择题

1．“赏中华诗词，寻文化基因，品生活之美”的《中国诗词大会》深受观众青睐，中华诗词蕴含着丰富的科学知识。以下对中华古诗中有关物态变化的分析，正确的是（　　）

A．“好雨知时节，当春乃发生。”雨的形成是凝固现象

B．“床前明月光，疑是地上霜。”霜的形成是凝华现象

C．“遥知不是雪，为有暗香来。”雪的形成是液化现象

D．“露从今夜白，月是故乡明。”露的形成是熔化现象

2．下列关于物态变化的实例中属于熔化的是（       ）

A．初春，河面上冰化成水 B．夏末，草叶上形成“露珠”

C．深秋，枫叶上形成“霜” D．严冬，树枝上形成“雾凇”

3．固态、液态和气态是物质常见的三种状态，某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化，如图所示，下列说法正确的是（       ）

A．甲为固态，由甲到乙是升华过程

B．乙为液态，由乙到丙是凝固过程

C．丙为固态，由丙到甲是熔化过程

D．丙为液态，由乙到丙是液化过程

4．如图，将敞口锥形瓶中的水加热至沸腾，停止加热后，发现水停止沸腾，立即用一铜片紧紧盖住锥形瓶，并在铜片上放一大块冰，发现水又重新沸腾起来。下列关于上述实验的分析错误的是（　　）

A．水沸腾的条件是温度达到沸点且继续吸热

B．放在金属片上的冰会液化吸热

C．在金属片上放冰后，锥形瓶内的气体温度下降，气压减小

D．水的沸点随气压的减小而降低

5．淡水危机对我们人类来说始终存在，海水淡化是解决这一问题的有效措施。下图是小明同学设计的海水淡化流程图，在这一过程中海水先后发生的物态变化是（　　）

A．凝固、汽化 B．汽化、液化 C．汽化、升华 D．升华、液化

6．2020年12月17日1时59分，嫦娥五号返回器带着1731克月壤样本安全着陆。降落时，表面最高温度达到上万摄氏度。为了保护返回器内月壤样本不被高温破坏，制作返回器“防护服”的材料应具有的特点是（　　）

A．受热易凝华 B．受热易凝固 C．受热易液化 D．受热易熔化

7．小轿车驾驶室内装有冷暖空调，可使小轿车内冬暖夏凉，但是在使用空调过程中常易造成前方玻璃模糊，影响视线，对此叙述正确的有（       ）

A．无论使用冷暖空调，玻璃模糊时发生的物态变化都属于汽化现象

B．玻璃模糊这一物态变化过程中要吸热

C．夏天开冷空调，车外空气中的水蒸气在玻璃上液化使其模糊

D．冬天，要使玻璃清晰，打开雨刮器即可清除玻璃上的水雾或者冰晶

8．炎热的夏天，戴眼镜的同学从空调房走到室外时，镜片上出现一层薄雾，过了一会儿，镜片又变得清晰起来。这种现象对应的物态变化是（　　）

A．先汽化，后液化

B．先凝固，后蒸发

C．先液化，后汽化

D．先凝固，后升华

二、探究题

9．在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，某组同学用如图甲所示的实验装置进行了两次实验，并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。

（1）丙图中______（填“a”或“b”）显示的是水沸腾时水中气泡的情景。

（2）两次实验时液体上方气压，第一次的气压______第二次的气压（填“>”、“=”或“<”）

（3）同一套装置，第一次实验所用水的质量比第二次实验所用水的质量______（填“多”、“相等”或“少”）。

三、填空题

10．小华在课外探究活动时，进行了如图所示的实验，在瓶里装有少量的水，盖紧瓶盖，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，然后略松开瓶盖（对着没人的方向），瓶盖弹出数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。根据此实验，回答下列问题：

（1）“瓶口和瓶内的白雾”的形成原因是水蒸气______成小水珠（填“汽化”、“液化”或“熔化”）。

（2）瓶盖弹出时气体对瓶盖做功，内能减小，该过程的能量转化是______。

11．通常情况下物质所处的状态是由温度决定的，已知在标准大气压下，氮和氧的熔点和沸点如表所示。

（1）－215℃的氮是______态，氧是______态。

（2）采用先液化空气再来提取气体，当温度升高时，在氧和氮中最先分离出来的是______；若氧气和氮气的混合物，采用降温液化的方法来分离，首先液化的是______。

答案：

1．B

【解析】

【分析】

【详解】

A．雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误；

B．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的小冰晶，附着在建筑物或植被表面，故B正确；

C．雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的小冰晶，故C错误；

D．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴附着在物体表面，故D错误。

故选B。

2．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．初春，湖面上冰化成水，是固态变为液态，是熔化现象，故A符合题意；

B．夏末，草叶上形成“露珠”是水蒸气液化形成的小水珠，故B不符合题意；

C．深秋，树叶上形成“霜”是水蒸气直接凝华形成的小冰晶，故C不符合题意；

D．严冬，树枝上形成“雾凇”是水蒸气直接凝华形成的小冰晶，故D不符合题意。

故选A。

3．C

【解析】

【分析】

【详解】

由图知道，丙到甲吸热，甲到乙吸热，所以丙为固态，甲为液态，乙为气态。甲到乙是汽化过程，需要吸热；乙到丙是凝华，会放出热量；丙到甲是熔化，需要吸收热量，故C正确。

故选C。

4．B

【解析】

【分析】

【详解】

A、水沸腾的条件是温度达到沸点且继续吸热，保持温度不低于沸点，选项正确；

B、放在金属片上的冰会吸热熔化，气体转化为液体为液化，选项错误；

C、在金属片上放冰后，锥形瓶内的气体失去热量，温度下降，产生的气压减小，选项正确；

D、锥形瓶内的气体温度下降，气压减小，水又重新沸腾起来，说明水的沸点随气压的减小而降低，选项正确；

故选B。

5．B

【解析】

【分析】

【详解】

海水从右上方的管中进入，流到左下角设备中被加热，有大量的水蒸气产生，水蒸气上升遇到冷的海水液化成淡水，下面的盐水再流入右边的设备，二次淡化。最后盐水流出。故发生的物态变化是先汽化，后液化。

故选B。

6．D

【解析】

【详解】

为了保护返回器内月壤样本不被高温破坏，则返回器的“防护服”需要能够将返回器表面的热量吸收走，即“防护服”要有吸热特点。凝华、凝固和液化都是放热过程，熔化是吸热过程。故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

7．C

【解析】

【详解】

AB．无论使用冷暖空调，玻璃模糊时发生的物态变化都属于液化现象，液化放热，故AB错误；

C．夏天，车内开空调时车内温度较低，车外空气中的水蒸气遇冷的玻璃时会发生液化现象，在车外玻璃表面形成白雾，使其模糊，故C正确；

D．冬天开空调时车内温度较高，车内空气中的水蒸气遇冷的玻璃时会发生液化现象，在车内玻璃表面形成白雾，不能打开雨刮器清除玻璃上的水雾或者冰晶，故D错误。

故选C。

8．C

【解析】

【详解】

炎热的夏天，戴眼镜的同学从空调房走到室外时，空气中的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水珠，镜片上出现一层薄雾，过了一会儿，镜片与空气进行热传递，小水珠汽化成水蒸气，所以镜片又变得清晰起来。

故选C。

9．     a     =     多

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]水沸腾时，水中气泡上升逐渐变大，到水面破裂，所以（a）是沸腾时的情景；沸腾前，气泡上升时，遇低温的水而出现液化变小，所以（b）是沸腾前的情景。

（2）[2]由图像知道，两次实验的沸点相同且都是98℃，气压高，沸点低，气压低，沸点低，所以此时液面上方的气压相同，但小于一标准大气压。

（3）[3]在装置相同的情况下，相同时间吸收热量相同，由知道，第一次实验和第二次实验所用水的质量之比

故第一次实验所用水的质量比第二次实验所用水的质量多。

10．     液化     内能转化为机械能

【解析】

【分析】

【详解】

（1）“瓶口和瓶内的白雾”的形成原因是水蒸气液化成小水珠。

（2）瓶盖弹出时气体对瓶盖做功，内能减小，该过程的能量转化是内能转化为机械能。

11．     固     液     氮     氧气

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由图可知，－215℃低于氮的熔点，则此温度下，氮应该呈固态，故填固；

－215℃介于氧的熔点与沸点之间，则此温度下，氧呈液态，故填液。

（2）由图可知，氮的沸点为－196℃，氧的沸点为－183℃，即氮的沸点低于氧的沸点，液态空气升温后先达到氮的沸点，氮先分离出来，故填氮；

氮的沸点为－196℃，氧的沸点为－183℃，即氮的沸点低于氧的沸点，氧气和氮气的混合物降温液化时，先达到氧气的沸点，氧气首先变为液态，故填氧气。