專題03物態(tài)變化實(shí)驗(yàn)（解析版）類型一探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律【方法技巧】1.實(shí)驗(yàn)裝置的安裝順序?yàn)樽韵露稀?.加熱時(shí)用酒精燈外焰加熱是因?yàn)榫凭珶敉庋鏈囟雀摺?.用水浴法加熱，是為了使固體顆粒受熱均勻4.溫度計(jì)放置時(shí)玻璃泡完全浸沒且不能碰到容器底或容器壁，讀數(shù)時(shí)視線與液面相平。5.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或圖像分析得出結(jié)論：晶體熔化持續(xù)吸熱，溫度不變；非晶體熔化持續(xù)吸熱，溫度上升。6.判斷是不是晶體及其熔點(diǎn)：圖像中存在一段平行于時(shí)間軸的線段則為晶體，對(duì)應(yīng)的溫度即為熔點(diǎn)。7.用固體小顆粒是為了使溫度計(jì)的玻璃泡與固體充分接觸并受熱均勻。8.燒杯口出現(xiàn)"白氣”是水蒸氣液化?！緦ｍ?xiàng)訓(xùn)練】1.在“探究海波熔化和凝固規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，繪制出了如圖甲所示的圖象。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，組裝器材要________(填“從上到下”或“從下到上”)，不直接將裝有海波的試管放在酒精燈上加熱，而是放入裝有水的燒杯中加熱，這樣做的好處是______________________________________________________________________________。(2)圖甲中，海波的熔化過程是________段(用圖中字母表示)，熔化過程經(jīng)歷了________min，此過程中海波處于________態(tài)，此過程中海波________(填“吸”或“放”)熱。(3)圖甲中，海波在E點(diǎn)是________態(tài)，在G點(diǎn)是________(均填“固”或“液”)態(tài)。(4)由該圖象知同一種晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)________。【答案】(1)從下到上

使海波受熱均勻

(2)BC

3

固液共存

吸

(3)液

固

(4)【解析】解：

(1)酒精燈需用外焰加熱，所以要先放好酒精燈，再固定鐵圈的高度；而溫度計(jì)的玻璃泡要浸沒到海波中，試管不能碰到燒杯壁和燒杯底，溫度計(jì)的玻璃泡不能碰到試管壁和試管底，所以要先放好燒杯后，再調(diào)節(jié)溫度計(jì)的高度，因此在組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)按照從下到上的順序進(jìn)行。這種加熱方法的優(yōu)點(diǎn)是使海波受熱均勻。

(2)由圖象可知，ABCD段海波的溫度整體呈上升趨勢，說明該過程中海波要吸熱，且BC段海波的溫度保持不變，所以BC段表示海波的熔化過程，處于固液共存態(tài)，熔化過程經(jīng)歷了6?min-3?min=3?min，此過程中海波雖然繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變。

(3)由圖甲可知，DE段海波還沒有凝固，處于液態(tài)，EF段是海波的凝固過程，在E點(diǎn)還沒有開始凝固，所以海波在E點(diǎn)為液態(tài)，F(xiàn)點(diǎn)表示海波已經(jīng)凝固完畢，在F2.如圖甲所示為某物質(zhì)的凝固圖象。①由圖甲可知，該物質(zhì)從第________min開始凝固，第25?min時(shí)該物質(zhì)處于________②若小明將裝有冰水混合物的試管放入正在熔化的該物質(zhì)中(如圖乙所示)，則試管內(nèi)的冰將________(填“變多”“變少”或“不變”)。③冬天，在東北地區(qū)汽車司機(jī)常用水和酒精的混合液作為發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液，這是因?yàn)檫@種混合液具有較低的________。【答案】①10

固

②變多

③凝固點(diǎn)【解析】解：①由圖象知，整個(gè)過程中圖象整體呈下降趨勢，所以是凝固圖象；該物質(zhì)在凝固過程中溫度保持不變，所以是晶體；該物質(zhì)從10?min開始凝固，凝固點(diǎn)為-2℃，到20?min結(jié)束，所以第25?min時(shí)該物質(zhì)處于固態(tài)；②冰水混合物的溫度是0℃，而該物質(zhì)的溫度是-2℃；冰水混合物會(huì)向該物質(zhì)放熱，冰水混合物中的水會(huì)達(dá)到凝固結(jié)冰的條件，冰水混合物中的冰會(huì)變多，冰的質(zhì)量將變大；3.小華設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種裝置來探究“冰熔化時(shí)溫度變化規(guī)律”。(1)溫度計(jì)是根據(jù)___________原理來工作的，小華某一時(shí)刻觀察到溫度計(jì)示數(shù)如圖丙所示，該溫度值為_________℃。(2)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用__________(“大冰塊”或“碎冰塊”)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果更好些。(3)為了使試管中的冰受熱均勻，且便于記錄各時(shí)刻的溫度值，小華應(yīng)選用_____(“甲”或“乙”)裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(4)如果將冰塊換成等質(zhì)量的石蠟碎塊做同樣的實(shí)驗(yàn)，石蠟熔化過程中所得到的溫度——時(shí)間圖像與冰的_____(“相同”或“不相同”)，這是因?yàn)開___________________________【答案】(1)液體的熱脹冷縮；-2；(2)碎冰塊；(3)乙；(4)【解析】【分析】

本題綜合考查了溫度計(jì)的原理、溫度計(jì)的讀數(shù)、晶體熔化過程中的特點(diǎn)，從圖中正確找出相關(guān)的信息是解題關(guān)鍵。

(1)常用的溫度計(jì)都是液體溫度計(jì)，其原理就是利用液體的熱脹冷縮制成的；根據(jù)溫度計(jì)的分度值，結(jié)合液面的位置即可讀數(shù)；

(2)知道怎樣才能使試管中的晶體均勻受熱是解決此題的關(guān)鍵；

(3)利用水浴法加熱，可以使固態(tài)物質(zhì)受熱均勻，且可以防止溫度上升較快，便于測量溫度；

(4)冰塊是晶體，石蠟是非晶體；晶體熔化時(shí)吸熱溫度保持不變，非晶體熔化時(shí)吸熱溫度不斷升高。

【解答】

(1)常用的液體溫度計(jì)都是利用利用液體的熱脹冷縮制成的，最常見的液體有水銀(如體溫計(jì))、酒精、煤油(如寒暑表)；

由圖可知溫度計(jì)的最小刻度值是1℃，且液柱在零刻度線下方，因此該溫度計(jì)的示數(shù)是-2℃；

(2)實(shí)驗(yàn)中宜選用等質(zhì)量的碎冰塊，均勻受熱，可以減小誤差；

(3)利用水浴法加熱，不但能使試管受熱均勻，而且物質(zhì)的溫度上升速度較慢，便于及時(shí)記錄各個(gè)時(shí)刻的溫度，故應(yīng)選擇乙裝置；

(4)冰塊是晶體，晶體在熔化過程中吸熱溫度保持不變；石蠟是非晶體，非晶體在熔化過程中吸熱溫度不斷升高，所以石蠟熔化過程中所得到的溫度-時(shí)間圖象與冰的不相同。4.如圖所示是研究萘熔化過程中溫度變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)將裝有萘的試管放入裝有水的燒杯中加熱，而不是用酒精燈直接對(duì)試管加熱，這樣做是為了使試管中的萘受熱________，而且萘的溫度上升較________(填“快”或“慢”)，便于及時(shí)記錄各個(gè)時(shí)刻的溫度。(2)除如圖甲所示實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有火柴和________。(3)實(shí)驗(yàn)中，將裝有萘的試管放入裝有水的燒杯中加熱，試管在水中的深度要適當(dāng)，其“適當(dāng)”的含義是____________________________________________________。(4)萘的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，由圖乙可知，給萘加熱到第8?min末，試管中的萘所處的狀態(tài)是________態(tài)(填“固”“液”或“固液共存”)【答案】(1)均勻

慢

(2)停表

(3)試管不能接觸燒杯底，且試管中裝有萘的部分應(yīng)浸沒在水中

(4)固液共存【解析】解：

(1)將裝有萘的試管放入水中加熱，這是“水浴法”，采用“水浴法”可使萘受熱比較均勻，并且溫度上升比較慢，便于記錄實(shí)驗(yàn)溫度。(2)由圖象知，記錄的數(shù)據(jù)有溫度和時(shí)間，測量溫度需要溫度計(jì)，測量時(shí)間需要停表，所以實(shí)驗(yàn)器材還缺少停表。(3)為了能使試管中的萘均勻受熱，需要將試管中裝有萘的部分浸沒在水中，但試管不能接觸燒杯底部。(4)由圖象知，萘從第5?min開始熔化，到第8?

5.如圖甲所示，在0℃的室溫下，小明將裝有碎冰的試管放入盛有溫水的燒杯中，探究“冰的熔化特點(diǎn)”。他用溫度計(jì)分別測量試管中的冰和燒杯中水的溫度變化，用計(jì)時(shí)器測量所用時(shí)間并描繪出“溫度-時(shí)間”變化圖象如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)15min后，發(fā)現(xiàn)試管中依然有部分碎冰。(1)將裝有碎冰的試管放入溫水中加熱，而不是用酒精燈對(duì)試管直接加熱，這樣做的好處有：①____，②__________________________________________。(2)如圖丙所示為某時(shí)刻A溫度計(jì)的示數(shù)，其讀數(shù)為____℃。(3)分析圖乙所示的圖象可知：①實(shí)驗(yàn)中冰熔化時(shí)間為____min。②10min后，燒杯中____(選填“沒有”或“有”)③0-15min的實(shí)驗(yàn)過程中，下列圖像能較準(zhǔn)確的反應(yīng)試管中冰的多少變化特點(diǎn)是(

【答案】(1)①使冰均勻受熱；②延長實(shí)驗(yàn)時(shí)間，便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄數(shù)據(jù)；

(2)-4；(3)①5；②沒有；③【解析】【分析】

此題是探究冰的熔化特點(diǎn)，考查了學(xué)生對(duì)水浴法的應(yīng)用及理解，同時(shí)考查了熔化圖象的分析，有一定的難度。

(1)為了能使固體物質(zhì)均勻受熱，常用水浴法，若物質(zhì)的熔點(diǎn)較低，可以不對(duì)其加熱，還可以用攪拌棒進(jìn)行攪拌，這樣不僅能夠使燒杯均勻受熱，而且冰的溫度升高較慢，便于記錄數(shù)據(jù)；

(2)根據(jù)溫度計(jì)的分度值得出示數(shù)，注意是零上還是零下；

(3)①根據(jù)圖象判斷出冰熔化時(shí)間；

②冰水混合物的溫度為0℃，水凝固的條件是到達(dá)凝固點(diǎn)繼續(xù)放熱，據(jù)此分析解答；

③根據(jù)圖象分析解答。

【解答】

(1)將裝有冰的試管放入溫水中加熱，而不是用酒精燈直接對(duì)試管加熱，這樣做不但能使試管受熱均勻，而且冰的溫度上升速度較慢，便于記錄各個(gè)時(shí)刻的溫度；

(2)由圖知溫度計(jì)的分度值為1℃，液柱在0℃以下，是-4℃；

(3)①由圖乙知，冰從5min開始熔化，到10min時(shí)冰和水的溫度相同，由于溫度相同，冰不能繼續(xù)吸熱，所以不再熔化，所以熔化時(shí)間為10min-5min=5min；

②10min后，燒杯中水的溫度和冰的溫度相同，都為0℃，達(dá)到水的凝固點(diǎn)，但水不能繼續(xù)放熱，水不會(huì)凝固，燒杯沒有少量冰出現(xiàn)；

③由圖知0-5min內(nèi)，冰溫度低于熔點(diǎn)，不會(huì)熔化，10-15min冰到達(dá)熔點(diǎn)，繼續(xù)吸熱，會(huì)熔化，冰的質(zhì)量減少，10-15min冰水的溫度相同，冰不會(huì)繼續(xù)吸熱，不會(huì)繼續(xù)熔化，所以冰的質(zhì)量不變，綜合分析15min的實(shí)驗(yàn)過程中，試管中冰的質(zhì)量變化特點(diǎn)是先不變?cè)贉p少最后不變；

故選D。

類型二探究水沸騰時(shí)溫度變化特點(diǎn)【方法技巧】1.硬紙板可以減少熱量散失；小孔可以使燒杯內(nèi)外氣壓相等。2.水沸騰前氣泡上小下大，沸騰時(shí)氣泡上大下小3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或圖像判斷沸點(diǎn)：沸騰前吸熱溫度升高；沸騰時(shí)持續(xù)吸熱但溫度保持不變，且此時(shí)溫度即為沸點(diǎn)。4.當(dāng)?shù)貧鈮旱陀?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，導(dǎo)致沸點(diǎn)低于100℃。燒杯口密封較嚴(yán)，水面上方氣玉高于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，導(dǎo)致沸點(diǎn)高于100℃。5.縮短加熱時(shí)間的措施：減少水的質(zhì)量；用初溫較高的水；在燒杯口蓋紙板。6.撤去酒精燈，水未立即停止沸騰是因?yàn)槭蘧W(wǎng)溫度較高，水會(huì)繼續(xù)吸熱?！緦ｍ?xiàng)訓(xùn)練】1.如圖甲是“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)圖甲實(shí)驗(yàn)裝置的組裝順序應(yīng)為________(選填“自上而下”或“自下而上”)。(2)實(shí)驗(yàn)中某次溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，為________℃。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的水的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖像如圖丙，由圖可知本實(shí)驗(yàn)中水的沸點(diǎn)為________℃。(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)上部出現(xiàn)許多小水珠，這些小水珠是___________形成的。(4)撤去酒精燈后，水仍能繼續(xù)沸騰一小段時(shí)間，其原因是________________________?！敬鸢浮?1)自下而上

(2)92

98

(3)水蒸氣液化

(4)石棉網(wǎng)的溫度高于水的沸點(diǎn)，水會(huì)繼續(xù)吸熱2.如圖甲所示，小亮在做“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)。

(1)為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，小亮向燒杯中注入適量的______水。

(2)水沸騰時(shí)停止加熱，不能繼續(xù)沸騰.可見，沸騰過程需要______。

(3)繪制出溫度隨時(shí)間的變化圖像，如圖乙所示.根據(jù)圖像可知水的沸點(diǎn)為______℃；沸騰時(shí)，水的溫度變化特點(diǎn)是______。

(4)小明猜想沸騰的水也能將圖丙試管中的水加熱至沸騰.實(shí)驗(yàn)時(shí)，用燒杯中沸水給試管的水加熱.一段時(shí)間后，試管中的溫度計(jì)示數(shù)上升到圖丙所示的值后不再變化，其讀數(shù)為______℃，試管中的水______(選填“沸騰”或“不沸騰”)。溫度不再變化的主要原因是試管中水溫較高時(shí)，水的蒸發(fā)變______(選填“快”或“慢”)，相同時(shí)間試管中的水從沸水中吸收的熱量幾乎等于試管中水蒸發(fā)吸收的熱量?！敬鸢浮?1)熱；(2)吸熱；(3)99；溫度不變，持續(xù)吸熱；(4)97；不沸騰；快【解析】解：(1)為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，小亮向燒杯中注入適量的熱水。

(2)水沸騰時(shí)要吸熱，因此，停止加熱，水就不能繼續(xù)沸騰了；

(3)根據(jù)水沸騰的特點(diǎn)，溫度不變，持續(xù)吸熱，故由圖丙可知，沸點(diǎn)為99℃；

由圖乙可知，水沸騰溫度變化的特點(diǎn)是溫度不變，持續(xù)吸熱；

(4)如圖乙中，溫度計(jì)分度值為1℃，讀數(shù)是97℃；

試管中的水沒有達(dá)到沸點(diǎn)，不沸騰。溫度不再變化的主要原因是試管中水溫較高時(shí)，水的蒸發(fā)變快，相同時(shí)間試管中的水從沸水中吸收的熱量幾乎等于試管中水蒸發(fā)吸收的熱量。

故答案為：(1)熱；(2)吸熱；(3)99；溫度不變，持續(xù)吸熱；(4)97；不沸騰；快。

(1)為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，需要給燒杯加蓋或適當(dāng)減少水量或適當(dāng)提高水的初溫；

(2)水沸騰的條件：達(dá)到沸點(diǎn)，不斷吸收熱量；

(3)水沸騰的條件：達(dá)到沸點(diǎn)，吸熱溫度不變；根據(jù)溫度不變判斷物質(zhì)的沸點(diǎn)是多少；

(4)根據(jù)溫度計(jì)分度值讀數(shù)；

(5)晶體熔化過程中溫度保持不變，據(jù)此求出熔化的時(shí)間；水沸騰的條件：達(dá)到沸點(diǎn)，不斷吸熱。試管中水溫較高時(shí)，水的蒸發(fā)變快。

此題主要是探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)，得出水沸騰的特點(diǎn)，其中要用溫度計(jì)測量溫度，所以一定要掌握溫度計(jì)的使用規(guī)則及讀數(shù)，同時(shí)還考查了影響加熱時(shí)間的因素。

3.如圖1所示，在做“觀察水沸騰”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙三組同學(xué)分別從圖A、B所示的兩套器材中任選一套來完成實(shí)驗(yàn)。(實(shí)驗(yàn)室已準(zhǔn)備多套圖A、B所示的裝置)，請(qǐng)回答：

(1)組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)按照______的順序(選填“自上而下”或“自下而上”)。

(2)甲組同學(xué)發(fā)現(xiàn)所測水的沸點(diǎn)高于100℃，他們選擇的是圖______(選填“A”或“B”)所示的裝置。

(3)乙、丙兩組同學(xué)雖然選用的實(shí)驗(yàn)裝置相同，但水開始沸騰的時(shí)刻不同，他們繪制的沸騰圖象如圖C所示，得到a、b兩種不同圖象的原因是水的______不同。

(4)實(shí)驗(yàn)完畢，小云撤去酒精燈后發(fā)現(xiàn)水繼續(xù)沸騰了一段時(shí)間，原因是______。

(5)小麗觀察到沸騰前和沸騰時(shí)水中氣泡上升過程中的兩種情況，如圖2(a)、(b)所示，則圖______是水沸騰前的情況。水沸騰時(shí)，燒杯中不停地冒出“白氣”，這些“白氣”實(shí)際上是______(選填“小冰晶”、“小水滴”或“水蒸氣”)【答案】自下而上

B

質(zhì)量

石棉網(wǎng)、鐵圈或燒杯底部的溫度高于水的沸點(diǎn)

b

小水滴【解析】解：(1)酒精燈需用外焰加熱，所以要放好酒精燈，再固定鐵圈的高度；而溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸沒到液體中，但不能碰到容器壁和容器底，所以先放好燒杯后，再調(diào)節(jié)溫度計(jì)的高度，所以組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)按照自下而上的順序；

(2)B裝置有蓋，水面上氣壓大，沸點(diǎn)高，所以甲組同學(xué)發(fā)現(xiàn)所測水的沸點(diǎn)高于100℃，他們選擇的是B裝置；

(3)由Q=cm△t知，水的比熱相同，升高相同的溫度，水的質(zhì)量不同，水吸收熱量不同，需要的時(shí)間不同；

(4)由于石棉網(wǎng)、鐵圈或燒杯底部的溫度高于水的沸點(diǎn)，所以撤去酒精燈后，水能夠繼續(xù)吸熱而沸騰一段時(shí)間；

(5)a圖氣泡在上升過程中氣泡體積增大，所以是沸騰時(shí)的情況；b圖氣泡在上升過程中，體積逐漸減小，所以是沸騰前的情況；

燒杯中冒出的“白氣”是水蒸氣液化形成的小水滴。

故答案為：(1)自下而上；(2)B；(3)質(zhì)量；(4)石棉網(wǎng)、鐵圈或燒杯底部的溫度高于水的沸點(diǎn)；(5)b；小水滴。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需用酒精燈的外焰加熱，所以要調(diào)整好鐵圈的高度，然后根據(jù)溫度計(jì)的使用規(guī)則固定好其位置；要正確地選擇溫度計(jì)，需要了解各溫度計(jì)的量程。體溫計(jì)、家用寒暑表、酒精溫度計(jì)的最大測量值都不會(huì)達(dá)到100℃；

(2)液體的沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān)，氣壓越高沸點(diǎn)越高；

(3)乙丙實(shí)驗(yàn)器材相同，從給水加熱到沸騰需要的時(shí)間不同，可能是水的質(zhì)量不同；

(4)4.小李同學(xué)為進(jìn)一步探究液體沸騰規(guī)律，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。燒杯與試管內(nèi)分別裝入適量的