专题2.4探究晶体熔化规律与水的沸腾规律（人教版）

专题2.4探究晶体熔化规律和水的沸腾规律（解析版）20212022学年八年级物理上学期期末考试提分攻略之专项突破系列（人教版）一、考点解析1.实验探究题物态变化的实验探究题主要是晶体熔化规律实验探究和水的沸腾实验探究在考试卷中，出现的概率很高，所占分值也较大，一定要引起重视，也需要加强此类考题的练习，多练才能生巧。2.探究晶体熔化实验晶体熔化实验探究题属于常考热点，经常出现在选择题和实验探究题中。尤其是实验探究题，出现的频率更高。此类实验探究题主要特点是给出物质熔化曲线（温度随时间变化规律曲线），回答以下问题：（1）物质是晶体还是非晶体；（2）物质的熔点；（3）熔化过程不同阶段温度的变化；（4）物质吸放热；（5）不同阶段物质的形态等。针对以上分析，复习时有针对性的加以训练一定会受到事半功倍的效果。3.水沸腾实验探究与晶体熔化实验探究类似，水沸腾实验探究题主要特点是给出液体沸腾实验曲线（温度随时间变化规律曲线），回答以下问题：（1）物质的沸点；（2）沸腾实验过程不同阶段温度的变化；（3）物质吸放热；（4）不同阶段物质的形态等。二、备考方略（一）晶体熔化规律实验1.实验内容【实验目的】探究晶体熔化规律。【实验器材】铁台架、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、试管、晶体（冰块）、温度计、秒表、水。【实验步骤】一、按图组装器材。二、把晶体放入试管中，试管放入盛有水的烧杯中。三、用酒精灯给晶体加热，记录加热开始时间，观察试管内晶体温度变化情况。四、当晶体开始熔化时记录此时温度和加热时间。五、继续加热，观察固液共存态时温度变化情况。六、继续加热，待晶体完全熔化时记录此时温度和加热时间。七、继续加热，观察液态时的温度变化和加热时间。八、实验表格温度（°C）加热时间（min）物质形态固态固液共存态液态九、整理器材。【实验结论】晶体熔化过程中，给晶体加热，随着温度的升高，当晶体温度达到熔点时，晶体开始熔化；此时处于固液共存态，随着继续加热，固态继续熔化，温度不变；当晶体完全熔化后，液体温度才会升高。晶体熔化曲线如下图。2.考查内容考查方向解答思路晶体熔化条件达到熔点、继续吸热熔化曲线特点熔化过程中，固液共存态温度不变（曲线水平段）石棉网、烧杯内放水的作用受热均匀确定熔点熔化曲线水平段对应的温度温度计的使用注意事项温度计应放在被测液体中间部位、不能碰器壁、读取温度时不能取出温度计仪器安装顺序自下而上晶体与非晶体的区别晶体有固定熔点，熔化曲线可反映出来熔化过程的吸放热熔化过程吸热（内能增加）（二）水的沸腾规律实验1.实验内容【实验目的】探究水的沸腾规律。【实验器材】铁台架、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有空的纸板、温度计、秒表、水。【实验步骤】一、按图组装器材。二、用酒精灯给水加热并观察温度变化情况。三、当水温接近90°C时，每分钟记录一次温度，并仔细观察水的沸腾过程。四、实验表格（1个标准大气压下）温度（°C）加热时间（min）…五、整理器材。【实验结论】（1）随着给水加入，谁的温度逐渐升高，当水温达到99°C（本次实验）时，水开始沸腾，此时随着继续加热，水温不变。（2）水的沸点与当地大气压值有关，气压越高，沸点越高。2.考查内容考查方向解答思路水沸腾的条件温度达到沸点，继续吸热沸腾曲线特点沸腾前，随着加热，水温升高；当水温达到沸点时，沸腾过程水温不变如何加快实验进度用温水或减少水的质量温度计的使用注意事项温度计应放在被测液体中间部位、不能碰器壁、读取温度时不能取出温度计石棉网的作用受热均匀酒精灯拿开后水继续沸腾石棉网有余热水的沸点不到100°C压强较低不能达到沸腾火力小，水吸收热量小于散热水沸腾前气泡变化逐渐变大安装顺序自下而上四、真题呈现题型一：探究晶体熔化规律1．（2021·辽宁中考真题）利用如图甲所示的实验装置“探究冰熔化时温度的变化规律”。（1）图乙是根据实验数据绘制的图像，冰在A点时温度计的示数如图所示，温度为______。B点时试管内物质处于______（选填“固体”、“液体”或“固液共存”）状态。试管内物质第8min的内能______（选填“大于”“小”或“等于”）第6min的内能；（2）给烧杯中的水加热至沸腾，可观察到水沸腾的现象是______，里面的水蒸气散发到空气中。撤去酒精灯后，烧杯内的水停止沸腾的原因是______。【答案】2℃；固液共存；大于；水中产生大量气泡，上升、变大，到水面破裂开来；烧杯内的水无法继续吸收热量。【解析】（1）[1]如图所示，温度计的分度值为1℃，冰在A点时温度计的示数2℃。[2]B点时试管内物质在熔化过程中，处于固液共存状态。[3]试管内物质不断吸热，则第8min的内能大于第6min的内能。（2）[4]观察到水沸腾的现象是水中产生大量气泡，气泡上升、变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。[5]沸腾需要达到沸点以及继续吸热；撤去酒精灯后，烧杯内的水无法继续吸收热量，因此烧杯内的水停止沸腾。2．（2021·山东烟台市）在探究某固体熔化时温度的变化规律的实验中，小明采用了水浴法加热。（1）水浴法加热的好处是______；（2）小明组装的实验器材如图甲所示，图中有在一处明显的不足，请你指出不足之处并说明理由______；（3）小明纠正了不足，重新调整了器材，根据实验测得的数据作出图像，如图乙所示，由图像可知该物质的熔点是______℃，第10min时，该物质所处的状态是______（填“固态”、“液态”或“固液共存”）。【答案】使物质受热均匀，便于记录温度；温度计的玻璃泡碰到了容器底，测得物质的温度不准确；60；固液共存。【解析】（1）[1]水浴加热可以使物质受热均匀，且由于酒精灯的火焰温度太高，物质温度变化太快，不便于记录温度，所以水浴加热法也可以使物质的温度缓慢上升，便于记录温度。（2）[2]由图可知，错误之处是温度计的玻璃泡碰到了容器底部，由于容器底部的温度稍高一些，这样测得的温度不准确。（3）[3][4]由图像乙可知，该物质有固定的熔点，所以是晶体，该晶体在处于熔化阶段，所以该物质的熔点是60℃；第10min时，该物质处于熔化阶段，所以是固液共存状态。3．（2021·辽宁中考真题）用如图甲所示的装置探究海波的熔化规律∶（1）组装器材时，应先固定______（填“A”、“B”或“C”）；（2）下列措施能使海波受热均匀的有______（多选）①加热过程中不断搅拌；②通过水给试管加热：③温度计的玻璃泡完全浸没在海波中。（3）加热到某一时刻温度计示数如图甲所示，温度为______°C；（4）根据实验数据绘出海波温度时间图像，如图乙所示，t1时刻后试管内出现液态海波，由图像可知，海波熔化时吸热，温度______，它的熔点是______°C；（5）若海波的沸点与水的沸点相同，继续加热到水沸腾时，试管里的海波______（填“能”或“不能”）沸腾。【答案】C；①②；38；不变；48；不能。【解析】（1）[1]器材应从下往上安装，因此应先固定C。（2）[2]常用均匀加热方法有不断搅拌和水浴法即①②。（3）[3]如图甲温度计示数为38°C。（4）[4][5]如图乙，由海波的温度与时间图像可知，海波熔化时，吸热，但温度不变，这个固定不变的温度叫熔点，为48°C。（5）[6]若海波沸点与水的沸点相同，当水沸腾后，海波能吸热升温达到沸点，此时海波与水温度相同，无温度差，海波无法继续吸热，因此海波不能沸腾，。4．（2021·湖南张家界市）如图是某物理兴趣小组进行“探究某物质熔化时温度变化特点”的实验。（1）该物质是______（选填“晶体”或“非晶体”）；（2）由乙图知晶体熔化时的特点为继续加热温度______，该物质的熔点为______℃；（3）在第6min时该物质处于______态（选填“固”、“液”或“固液共存”）；（4）实验完毕后，小组同学将试管中的物质换成了水，然后继续使用相同器材加热，想要探究水的沸腾现象。在探究过程中，发现当烧杯中的水开始沸腾之后，试管中的水______（选填“能”或“不能”）沸腾，这是因为______。【答案】晶体；保持不变；60；固液共存；不能；见解析。【解析】（1）[1]由乙图知，该物质在熔化过程中，温度不变，所以该物质为晶体。（2）[2][3]由乙图可以看出，该晶体熔化时温保持60°C不变，因此物质的熔点为60°C，晶体熔化的特点吸热温度保持不变。（3）[4]第6min时，该物质处于熔化过程，其状态为固液共存态。（4）[5][6]将试管中的固体物质换成水，试管中的水要从大烧杯中吸热，当烧杯中的水沸腾后，其温度保持不变，试管中的水温也达到沸点两者的温度相同，试管中的水无法继续吸热，故该管中的水不会沸腾。5．（2021·内蒙古通辽市）在探究“固体熔化时温度变化规律”的实验中，取两个相同的试管A、B，在A试管中放入蜂蜡，在B试管中放入冰，已知蜂蜡是非晶体，冰是晶体，且蜂蜡的沸点高于水的沸点。如图甲所示，两个试管放入同一杯水中加热，请你完成下面的探究实验：（1）开始实验后，某一时刻B试管中温度计的示数如图所示，温度为______℃。（2）两种物质熔化前后温度随时间变化关系的图像如图乙所示，通过分析图像可知，晶体熔化特点是持续吸热，__________。（3）第时B试管中的水_____（填“能”或“不能”）沸腾。从第到第，蜂蜡的内能______（填“增加”或“不变”）。【答案】5；温度不变；不能；增加。【解析】（1）[1]从下往上，刻度变小，说明是负数，故从零刻度线开始往下读数，分度值为1℃，故读数为5℃。（2）[2]晶体时有固定的温度，熔化特点是持续吸热，温度保持不变。（3）[3][4]烧杯中的水沸腾后是100℃，B试管中的水为100℃，不能吸收热量，故烧杯中的水不能沸腾；从第到第，蜂蜡吸收热量，故内能增加。6．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）图甲是小丽同学探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置图。（1）如图乙所示，温度计的示数为______（不需要估读）；（2）安装实验器材时，小丽应按照______的顺序进行（选填“从上到下”或“从下到上”）；（3）她将冰熔化的过程绘制成如图丙所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知，冰是______（选填“晶体”或“非晶体”）；（4）分析图丙可知，该物质在时刻的内能______时刻的内能；段加热时间是段加热时间的2倍，则冰的比热容______水的比热容（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。（5）当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，试管中的水______沸腾（选填“能”或“不能”）。【答案】；从下到上；晶体；小于；小于；不能。【解析】（1）[1]从下往上读，发现刻度在变小，说明是负数，故从零刻度向下读，分度值为1℃，故读数为4℃。（2）[2]安装实验器材时，小丽应按照从下往上，确定铁圈的位置，再确定温度计的位置。（3）[3]冰熔化的过程，温度不变，说明是晶体，有固定的熔化温度。（4）[4][5]物质在时刻的内能小于时刻的内能，因为从时刻到时刻需要吸收热量，故填小于；改变相同的温度，冰吸收热量的时间短，水吸收的热量的时间长，吸收的热量多，故水的比热容大，故冰的比热容小于水的比热容。（5）[6]当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，由于烧杯中的水沸腾后，试管中的水能到到达100℃，但是不能从外界吸收热量，故试管中的水不会沸腾。7．（2021·四川眉山市）在探究冰熔化的实验过程中，假设试管内的物体在相同时间内吸收相同的热量。（1）要对试管中的冰均匀加热，应采用甲、乙两图所示装置中的______图所示装置。（2）实验中某时刻温度计的示数如图丙所示，此时冰的温度是______。（3）实验中同学们根据实验数据，绘出了其温度随时间变化的图像，如图丁所示，分析图像可知：①冰熔化过程中吸收热量，其内能_______，温度_______；②图丁中线段和线段倾斜程度不同，原因是该物质在两种物态下______不同。（4）试管内所有冰熔化完后，继续实验，当烧杯内的水沸腾时试管内的水______沸腾（选填“会”或“不会”）。【答案】乙；；增大；不变；比热容；不会。【解析】（1）[1]甲图中对试管底部直接加热，会造成受热不均，应该采取乙图中的方式，先对烧杯中的水加热，这样试管才受热均匀。（2）[2]由图可知，温度计的液面在0℃以下，每小格代表2℃，因此读数为。（3）[3][4]冰熔化过程中不断吸收热量，因此内能要增加，但是因为冰是晶体，熔化过程中温度保持不变。[5]图丁中线段和线段倾斜程度不同，代表经过相同的时间，吸收了相同的热量后，AB段温度上升的更多，原因是因为水的比热容比冰大，因此温度变化小。（4）[6]水沸腾的条件有两个，一个是达到沸点，另一个是还能持续吸热。当烧杯内的水沸腾时，代表温度达到沸点且保持不变，这个时候，试管内的水的温度虽然也会达到沸点，但是因为无法继续从外界吸热，所以无法沸腾。题型二：探究水的沸腾规律1．（2021·吉林长春市）在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中：（1）水沸腾时温度计的示数如图所示，水的沸点是___________℃。水在沸腾过程中，虽然温度保持不变，但要用酒精灯持续加热，说明水在沸腾的过程中要不断___________。（2）水的沸腾是一种剧烈的___________现象。（3）某小组实验中发现给水加热至沸腾所用的时间较长，原因可能是___________。【答案】99；吸热；汽化；水量多。【解析】（1）[1]由图可知，该温度计的分度值为1℃，水沸腾时温度计的示数如图所示，温度计的示数，即水的沸点是99℃。[2]水在沸腾过程中，虽然温度保持不变，要保持水的沸腾，需要用酒精灯持续加热，说明水在沸腾的过程中要不断吸热。（2）[3]汽化有蒸发和沸腾两种，水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。（3）[4]某小组实验中发现给水加热至沸腾所用的时间较长，加热时间长，说明水吸收的热量多，由可知，原因可能是水量多。2．（2021·辽宁中考真题）图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置：（1）实验器材的组装顺序为_______（选填“自下而上”或“自上而下”）；（2）甲图中有一处明显的错误是_______；（3）改正错误后，某一时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度是_______°C；（4）水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是水蒸气遇冷_______形成的。继续对水加热，水的温度_______（选填“升高”、“降低”或“不变”）；由图丙可知水的沸点是98°C，此时的大气压强_______（选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。【答案】自下而上；温度计碰壁了；91；液化；不变；低于。【解析】（1）[1]在探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验中，为了便于调节酒精灯的外焰加热水，在组装实验器材是应该自下而上。（2）[2]温度计在使用时，不能碰壁、触底，甲图中温度计碰壁了。（3）[3]如图乙所示，温度计的分度值是1°C，此时指针所指的位置即水的温度为91°C。（4）[4]水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”是由高温的水蒸气遇到低温液化形成的小水珠。[5]水沸腾时的特点，持续吸热，温度不变。所以继续对水加热，水的温度不变。[6]1个标准气压下，水的沸点是100°C，气压越高，沸点越高，而该实验中水的沸点是98°C，由此可知此时的大气压强低于1标准大气压。3．（2021·四川攀枝花市）物理研学小组做探究水沸腾时温度的特点实验，当水温超过80℃时每隔1min记录一次温度，如下表所示：时间t/min012345678910水的温度T/℃8284868890929496989898（1）请指出图甲中的错误：______（写出一条即可）；（2）根据把表格中的数据，在图乙的方格纸上画出水的温度T随时间t变化的图像______；（3）实验计时的第9min，烧杯里水中气泡在上升过程中的情景应为图______所示。【答案】读取温度计的示数时错误；如图；a。【解析】（1）[1]图甲中的错误：读取温度计的示数时错误；读数时应让视线与温度计的液面相平，这样才不会使读数偏大或偏小。（2）根据把表格中的数据，在图乙的方格纸上描出水的温度T、时间t对应的各个点，连成平滑的线即可，如图（3）[3]实验计时的第9min时，水已沸腾，烧杯里水中气泡在上升过程中不在受温度影响，只受压强影响，上升过程水压减小，故气泡越来越大，情景应为图中的a。4．（2021·湖南常德市）小芳用如图所示的装置“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。（1）甲图装置错误的地方是______。（2）沸腾时水中气泡的情形如图乙中______（选“A”或“B”）。（3）当水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度，并绘制了如图丙所示水温随时间变化的图像，由图像可知，水沸腾时的特点是______。（4）通过这个实验，小芳终于明白妈妈用炉火炖老母鸡时，在沸腾后总是______（选填“保持大火”、“调为小火”）的道理。【答案】温度计的玻璃泡接触到了烧杯底部；A；持续吸热，但温度保持不变；调为小火。【解析】（1）[1]按照温度计正确使用规则，温度计的玻璃泡不能接触烧杯底部和烧杯侧壁。故甲图装置错误的地方是：温度计的玻璃泡接触到了烧杯底部。（2）[2]水在沸腾时，剧烈汽化，水中的气泡在上升过程中体积不断增大，故沸腾时水中气泡的情形如图乙中A。（3）[3]如图丙所示水温随时间变化的图像，由图像可知，水沸腾时的特点是：持续吸热，但温度保持不变。（4）[4]通过这个实验可以知道，水沸腾时的特点是：持续吸热，但温度保持不变。故小芳终于明白妈妈用炉火炖老母鸡时，在沸腾后总是调为小的道理。5．（2021·湖北十堰市）小红“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图所示：（1）在如图实验装置中，存在的错误是______；（2）她改正错误后继续实验，当水沸腾时，水中产生大量的气泡，气泡内是______（选填“空气”或“水蒸气”）；（3）实验结束，他取走酒精灯和石棉网，水将______（选填“能”或“不能”）继续沸腾。【答案】温度计玻璃泡碰到了烧杯壁；水蒸气；不能。【解析】（1）[1]观察甲图可知，图中有的错误是温度计玻璃泡碰到了烧杯壁。（2）[2]当水沸腾时，水中产生大量的气泡，气泡是由于水汽化产生的，故气泡内是水蒸气。（3）[3]水达到沸点，还要不断吸收热量，水才能沸腾，所以在水沸腾过程中，突然取走酒精灯和石棉网，则水不能吸热，所以不能继续沸腾。6．（2021·黑龙江中考真题）在探究水沸腾时温度变化的特点实验中：（1）如图甲所示，实验装置的组装顺序应为______（选填“自下而上”、“自上而下”），要求温度计的玻璃泡不能碰到容器底和容器______，且要完全______在被测液体中；（2