专题05物态变化实验分析（原卷版）

专题05物态变化实验分析（原卷版）考点导航解题方法与技巧1、温度计的工作原理和使用：（1）温度计：温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的。温度计的构成：玻璃泡、玻璃管、水银和刻度；（2）使用前：观察它的量程、分度值（每个小刻度表示多少温度），估测是否适合测量待测物体的温度，待测温度不能超过温度计的量程（否则会损坏温度计）；并看清温度计的分度值，以便准确读数。（3）测量时：温度计的玻璃泡应全部浸入被测液体中，不能紧靠容器壁和容器底部；温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。2、探究晶体熔化时温度的变化规律：（1）实验目的：通过实验探究，知道晶体在熔化过程中温度和状态变化的变化有什么特点。（2）实验器材：晶体（海波或者水）、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、温度计、搅拌器、停表。（3）实验步骤：步骤①在小试管中放入了少量的晶体物质海波，将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉中，温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底，要埋在海波粉中；(试管中晶体粉末不宜过多，只要全部熔化后仍能浸没温度计测温泡即可。)；步骤②在大烧杯中注入足量的温水(35~40℃之间)，把试管放在大烧杯的水中，将烧杯放在铁架台的石棉网上，用酒精灯加热；步骤③用搅拌器不停地搅动海波，当海波温度升到40℃时，每隔1分钟记录一次海波的温度，并观察海波的状态；(等各组的熔化过程完成后继续加热几分钟，然后撤去酒精灯和热水)；步骤④最后根据记录的数据在坐标纸上画出海波的温度随时间变化的图线。实验结论：晶体在熔化过程中，继续加热，温度保持不变；晶体全部熔化为液体时，继续加热，温度变高。3、探究水沸腾时温度变化的特点：（1）实验目的：通过实验探究，知道水在沸腾过程中温度和状态变化的变化有什么特点。（2）实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、停表（秒表）。（3）实验步骤：步骤①安装实验仪器；步骤②用酒精灯给水加热并观察；步骤③当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度，并观察水的沸腾现象；步骤④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。实验现象：水沸腾时的现象：剧烈的汽化现象，大量的气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热，它的温度不变。实验结论：水在沸腾过程中，继续加热，温度保持不变。4、影响蒸发快慢的因素：（1）液体的温度：液体的温度越高蒸发越快；液体的温度越低蒸发越慢，同样湿的衣服在阳光下千得快，在树阴下干得慢。

（2）液体的表面积：液体的表面积越大蒸发越快；液体的表面积越小蒸发越慢，同样多的水，装在盘子里干得快，装在瓶子里干得慢。

（3）液面上的空气流动：液体表面上的空气流动越快蒸发越快；液体表面上的空气流动越慢蒸发越慢，同样湿的鞋子在通风的地方干得快，在没风的地方干得慢。5、探究“碘的升华”的实验：（1）升华和凝华现象是物质在固态和气态两种状态之间直接的相互转化，中间并没有经过液体这个过程。

（2）并不是所有的物质都能发生升华和凝华现象，它仅限于某些物质在一定条件下发生。

（3）物质从气态直接变成固态叫凝华，凝华过程要放出热量；冬天“窗花”是凝华现象，日光灯管两端变黑是钨丝先升华后凝华生产的。典例分析【实验1

温度计的工作原理和使用】【典例1】（2022秋•青岛期中）小明同学设计的一个温度计，如图所示，瓶中装的是气体，瓶塞不漏气，弯管水平部分有一小段液柱。（1）这个温度计是根据（填“液体热胀冷缩”或“气体热胀冷缩”）的规律制成的。（2）将此装置放在室内，当周围的温度降低时，液柱将向（填“左”或“右”）移动。【典例2】（2022秋•峰峰矿区校级期中）某学习小组的同学自制了一个简易温度计，A为一塑料瓶，B为吸管，通过软木塞与A相连，管下端插入水槽中，使管内外水面有一高度差h，在不同温度下分别测出对应水柱高度h，记录数据如表：温度/℃171921232527h/cm（1）此温度计的测温原理是。（2）这个温度计的塑料瓶部分（图中的A）相当于常用温度计的。（3）若将此装置放在室内，液柱向上移动，说明温度（选填“升高”或“降低”）。【典例3】（2022秋•福鼎市校级月考）小明和几位同学利用国庆假期尝试自制温度计，用玻璃小药瓶、透明吸管、红墨水等器材制成了图中A、B、C、D四支温度计并标有刻度，其中A、B、C三支温度计的小药瓶中装满红色的水，D的小药瓶是空的，液柱用的也是红色的水。（1）玻璃小药瓶相当于普通液体温度计构造中的；使用透明吸管是为了能够明显地观察到测温物质的（选填“温度”或“体积”）的变化；（2）A、B、C三支温度计最初液面高度相同，其中温度计的精确度最高；（选填“A”或“B”或“C”）（3）D的工作原理与其他三支（相同/不同），其工作原理是；当气温升高时，D中液柱ab的会向（左/右）移动；（4）为了提高自制温度计的精确程度，请你提出一条改进措施：。【典例4】（2022秋•淮滨县期中）小红同学在做“用温度计测量水的温度”实验：（1）如图甲中，她的做法存在的错误是；读数时，图乙中正确的方法是。（选填“a”、“b”或“c”）（2）改正错误后，温度计的示数如图丙所示，则测得水的温度是℃。（3）下面是小红同学在做“用温度计测量水的温度”的实验步骤，请你按照正确的顺序，把下面的编号有序地排列出来。A.观察温度计里细玻璃管内的液面，当液柱不再升高时，记下读数；B.选取适当的温度计；C.估测液体的温度；D.从被测液体中取出温度计，放在稳妥的地方，整理好仪器；E.此温度计与被测液体充分接触。正确的实验步骤是：。【实验2

探究固体熔化时温度的变化规律】【典例5】（2023春•丰台区校级期中）小莎用如图所示的装置探究海波和石蜡的熔化规律时，分别用水浴法对海波和石蜡进行加热，直到它们完全变为液态后温度继续升高一段时间，记录的实验数据如表所示。请根据表中的实验数据回答下列问题：时间/min0123456789101112海波的温度/℃40434547484848484848495255石蜡的温度/℃43464952555759616365676971（1）在海波和石蜡这两种物质中，属于晶体的是；（2）在第（1）问中所确定出的晶体物质的熔点是℃；（3）海波被加热到第10min时，它处于（选填“固”或“液”）态；（4）实验过程中采用“水浴法”对试管内的物质加热目的是。【典例6】（2022秋•永春县期中）小华设计了如图的甲、乙两种装置来探究“冰的物态变化规律”。（1）该实验应选用（选填“大冰块”或“碎冰块”）来进行实验，效果更好些；（2）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（选填“甲”或“乙”）装置来进行实验。（3）用酒精灯对烧杯加热，当试管中的冰完全熔化后，继续加热一段时间，如图丙是整个实验过程中温度随时间的变化图象，由图象可知：冰熔化的过程是段（用字母表示），在第4分钟时处于状态。（4）当观察到温度计的示数不变且气泡上升时（选填“越来越小”“大小不变”或“越来越大”），说明水已。（5）图象丙中，在实验过程中BC段和DE段，温度保持不变，此过程中A．都不吸热B．BC段吸热，DE段不吸热C．都吸热D．BC段不吸热，DE段吸热【典例7】（2023春•栖霞市期中）某同学在探究“某固体熔化时温度的变化规律”时，所用实验装置如图甲所示。（1）除了实验装置中的器材外，还需要哪种测量工具？（2）实验过程中，该同学每隔一段时间记录一次温度，观察到第5min时试管内出现液体，第10min时试管内固体全部变成液体。根据实验数据在方格纸上描点如图乙所示，请用笔画线，将图象补充完整。（3）由图乙中图象可以判断出该固体是晶体还是非晶体？依据是什么？【典例8】（2023春•丰台区校级期中）如图是小红探究某种物质的凝固规律时画出的温度﹣时间图象，请按要求完成下列问题。（1）从图中的数据可以看出：这种物质在第7min时是态。（2）根据图中的数据可以判断出：该物质是。（选填：“晶体”或“非晶体”）（3）根据图中的数据可以判断出该物质的凝固点是℃。【实验3

探究水沸腾时温度变化的特点】【典例10】（2023春•鼓楼区校级期中）小李同学为探究液体沸腾规律，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，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一个标准大气压。（3）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，其原因是缺少液体沸腾条件中的。（4）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”）。【典例11】（2022秋•南海区校级期中）小凡同学在做“观察水的沸腾”实验中（1）他的操作如图1所示，其中错误之处是。（2）纠正错误后，水沸腾时温度计示数如图2所示，为℃，在图3中图是水在沸腾前的情况，图是水在沸腾时的情况。（3）分析图4所示图象，可知水在沸腾过程中温度的特点是。【典例12】（2022秋•代县期中）在探究“水的沸腾”的实验中，甲、乙两组同学分别使用A、B两套装置（如图甲所示）来完成实验。（1）图乙a、b所示的是观察水沸腾实验中出现的两种情景，其中水沸腾时的情景为（填“a”或“b”）。（2）甲组观察水沸腾时温度计的示数如图丙所示，他们所测水的沸点是。（3）分析评估A、B两套装置：。（4）当甲组使用与乙组相同的装置来进行实验时，通过图象丁可知乙组加热到沸腾所用时间较长，请写出一个可能原因。【实验4

影响蒸发快慢的因素】【典例13】（2023春•长岭县期中）小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，如图所示的实验，探究水蒸发快慢与哪些因素有关。（1）通过A、B两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的有关。（2）通过两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。（3）D图同A图对比，图中的水蒸发更快。【典例14】（2023春•通州区期中）为探究水蒸发快慢与水的质量是否有关，小明设计了如下实验：用两个同样的滴管在同一烧杯中取水，并同时在甲、乙两块相同的玻璃板上滴上一滴水和两滴水，如图甲、乙所示，小明将甲、乙两玻璃板，平放到空气流速及温度相同的环境下。放置一段时间并进行观察。请回答小明设计的实验在控制变量上存在的问题是。【典例15】（2023春•昌平区期中）如图所示，在两块玻璃板上分别滴上等量的酒精，按图中所示的情况进行操作，请根据此现象提出一个可探究的科学问题：。【实验5

探究“碘的升华”的实验】【典例16】（2022秋•修水县期中）小明晚上在家做作业，遇到以下问题，请你帮他解决。（一）小明在测量一本书的宽度时，六次测量记录为：12.38cm、12.36cm、12.365cm、12.37cm、12.82cm、12.35cm，请你帮小明正确处理测量数据，得出这本书的宽度。（二）观察“碘锤”中的物态变化。（1）小明用如图所示装置做实验时，发现碘锤内出现紫色的碘蒸气，他认为这是碘从态直接变成了态，发生了升华现象。（2）小华查阅资料发现：常压下，碘的熔点为113.6℃，碘的沸点为184.25℃，酒精灯火焰的温度约为酒精灯800℃。根据这些资料，小华认为小明所做的实验中，碘可能经历了先再汽化的物态变化过程，并不能得出碘发生升华的结论。（3）若要解决小明和小华的疑问，则必须对实验加以改进，你认为怎样改进实验更合理？。【典例17】（2022秋•金湖县期中）干冰（固态二氧化碳）是常用的一种制冷剂，小明使用干冰做了下面几个实验。（1）把干冰放入试中，在试管口套气球（如图甲），气球会鼓起来。一段时间后，试管底部的外壁出现了白霜（如图乙），这是由于试管中干冰（物态变化名称）成气态，试管外水蒸气（选填“吸收”或“放出”）热量凝华形成霜。（2）取一块干冰放入常温下的水中（如图丙），杯中的水立即“沸腾”了，水中有大量气泡上升。并且在杯口出现大量“白气”，对于此现象下列说法正确的是。B.“白气”是气态的二氧化碳D.水中的气泡，它的形成与水沸腾实验中气泡形成原因相同（3）图甲、丙两次实验中，能直接证明干冰升华的是（选填“甲”、“丙”或“甲和丙”）。【典例18】（2022秋•黄埔区校级期中）小明在观察“碘锤”中的物态变化之前，查阅资料得知：酒精灯外焰的温度约为800℃，碘的熔点为113.7℃。采用图中的两种方式加热，图甲的碘颗粒吸热会（填物态变化名称），图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外，还可能会（填物态变化名称）；两种方式停止加热后，“碘锤”中的碘蒸气会（填物态变化名称）。这一过程需要热。巩固训练1．（2020秋•和平区校级期中）如图，小双、小菱在肖老师的指导下学习了温度计的测温原理和使用方法，小双找出了实验室温度计A，深色部分为煤油。小菱找出了伽利略温度计B，深色部分为水。肖老师拿出了自制温度计C，水平管中深色部分为一小滴水银，下方球形容器称为烧瓶。（1）三个温度计中测温原理与其他两个不同的是（A、B、C）。（2）小双在标刻度时出现了困惑，请你帮助小双：①如果在A温度计竖直部分标上刻度，那上方刻线表示的温度下方刻线表示的温度。（填“大于”或“小于”）②如果在B温度计竖直部分标上刻度，那上方刻线表示的温度下方刻线表示的温度。（填“大于”或“小于”）③如果在C温度计水平部分标上刻度，那左方刻线表示的温度右方刻线表示的温度。（填“大于”或“小于”）（3）如果想在C温度计的水平管部分以摄氏温标为单位标上刻度，请写出具体的方法。（水平管足够长、水银液滴足够小）2．（2022秋•工业园区校级月考）在“练习用温度计测液体的温度”的实验中。（1）小明同学设计了如下的实验步骤，请你将他的实验步骤按合理的顺序排列是。A.选取适当的温度计；B.让温度计与被测液体接触一定时间；C.观察温度计的示数；D.估计被测液体的温度；E.从被测液体中取出温度计；F.让温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中。（2）如图所示是小明同学的操作情况，请指出操作中的三处错误。①。②。③。3．（2022秋•崇川区校级月考）练习使用温度计：（1）实验室常用的温度计是根据液体的性质制成的。如图1所示，这是某同学用温度计测热水温度的示意图。请你指出他在读数时的两处错误：①；②。（2）如图2所示，温度计的示数是℃。（3）用体温计先后测量小明、小红、小华三位同学的体温，中途未经下甩，示数相同都如图3所示，该温度属于（“正常”或“不正常”）范围。该温度是小明的（“一定”、“可能”、“一定不”）。4．（2023春•漳州期中）利用图甲装置在标准大气压下，探究冰熔化时温度的变化规律。（1）将装有冰块的试管放在水中加热，目的是。加热过程中某时刻温度计的示数如图乙所示，是℃。（2）图丙是根据实验记录的数据绘制的温度﹣时间图像。物质在BC段时的温度，但内能。（均选填“变大”“变小”或“不变”）（3）实验时待试管中的冰完全熔化后，继续加热，烧杯中的水沸腾时，试管中的水（选填“会”或“不会”）沸腾。（4）小明将装有冰块的烧杯放在铁架台上，不用酒精灯加热，如图丁所示，冰也熔化了，于是他认为冰熔化不需要吸热，他的想法是（选填“错误”或“正确”）的。5．（2023春•通州区期中）小华“研究A和B两种物质熔化过程中温度的变化规律”，持续加热两种物质，获得的实验数据如下表所示。加热时间/min01234567891011A的温度/℃404244464848484848485053B的温度/℃404142444647484951525456分析表中数据可知：属于晶体的是物质（选填“A”或“B”），你判断的依据是：。6．（2023春•重庆期中）如图是“探究冰熔化时的温度变化规律”实验的装置。（1）实验时所用温度计是根据液体的性质制成的；（2）由图可知，冰熔化时，温度（选填“升高”、“降低”或“不变”）；（3）当冰全部熔化后继续加热，其温度随时间变化的图线是（选填“CD”、“CE”或“CF”）。7．（2023春•古田县期中）茶圣陆羽在《茶经》中写到沸腾的水“其沸如鱼目，微有声为一沸，缘边如涌泉连珠为二沸，腾波鼓浪为三沸”。小明组装了如图甲所示的装置，探究水沸腾的特点。（1）装置中温度计的使用存在错误，请指出：；（2）改正错误后进行实验，某时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为℃；（3）根据收集的数据绘制了如图丙所示的图象，分析可知水沸腾过程中吸收热量，温度，此时杯内气压一个标准大气压。8．（2023春•富锦市校级期中）如图甲为某同学“研究水沸腾”的实验装置，图乙是他探究“冰熔化”和“水沸腾”后，根据实验数据画出的图像。时间/min…12131415161718…温度/℃…96979898959898…（1）除了图中所示的器材，还需要。（2）实验室里常用的液体温度计是根据的规律制成的。（3）在本次实验中，观察到：①水的沸点为；②烧杯口有大量的“白气”不断冒出，这些“白气”是；（4）上表是本实验过程中不同时刻的温度记录，小明检查了实验数据，他认为表格中的95℃是错误的数据，他判断的理论依据是。改正数据后，小明根据实验数据判定该地水的沸点没有达到100℃，可能的原因是当地的大气压1标准大气压（选填“大于”“等于”或“小于”）。（5）在图像中，BC段表示的是冰的过程。由图像可知，该物质是（填“晶体”或“非晶体”）9．（2020秋•岳池县期中）为了探究水蒸发快慢与哪些因素有关，小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如上图所示的实验探究。（1）通过A、B两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的有关。（2）通过两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。（3）通过A、D两图的对比，可以得出的结论是。（4）该实验的研究方法是法。10．（2022秋•海淀区校级期中）小娟利用实验研究影响蒸发快慢的因素，她在完全相同的A、B两块玻璃板上分别滴上等量的、表面积大小不同的水，用酒精灯加热B玻璃板，如图所示。加热一段时间后，她观察到玻璃板上的水变干的更快，于是她得到实验结论：水蒸发的快慢与水的温度有关。你认为小娟通过实验（选填“能”或“不能”）得出上述结论，请写出你的理由：。11．（2020秋•中山市期中）小刚在物理课上学习了液体蒸发快慢与液体温度、液体表面积、液体表面上方气流速度三个因素有关．星期天，他做了一次家庭实验进行进一步验证：在四块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，然后进行如图1所示的实验探究：（1）通过A、B两图的对比，可以验证水蒸发的快慢与液体有关；（2）通过（填字母）两图的对比，