物理这门学科里头的物态变化现象, 看起来就仿佛是在变魔术一样, 不过一旦到了考试的时候去考查这些比较细节的点, 人就很容易出现错误而丢分, 比如说在温度为零摄氏度的时候冰和水到底哪一个能够取得更好的冷却效果? 再比如放在试管里面的冰为什么没有办法熔化? 还有所谓的白色气体究竟是什么东西?
今天小编打算使用学霸们平时私下里面所珍藏的那种记忆小密码的方式, 把对于熔化、凝固、汽化以及液化等知识点的考察内容打散了进行详细讲解, 这样大家在以后做题目就不会感到糊涂和迷茫了。今天用学霸私藏的“记忆小密码”, 把熔化、凝固、汽化、液化的考点揉碎了讲, 做题时再也不懵圈。
初中物理学霸的笔记, 这里面包含了重点难点, 还有考点, 加上典型考题的解析, 八九年级的内容也都有。
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一、关于熔化这个现象还有凝固这个现象, 你一定要去把它们那必须要满足的两个条件记住清楚了, 然后你就不会在什么地方犯错误了。
基础易错概念
0℃的冰比0℃的水冷却效果好, 这是因为冰熔化需要额外吸热。可以记住一句话, 就是冰化吸热的过程能够“续冷”, 因此它比水多了一层“冷却”的作用。固体可以分为两类, 分类的标准是按是否有固定熔点来区分, 分为了晶体和非晶体。
其中晶体的例子包括金属、海波、冰和食盐等。这里有一个好记的小技巧, 就是“金海冰盐有熔点”。以下是关于非晶体的具体案例, 包括石蜡、松香、玻璃、沥青、橡胶以及塑料。
这里有一个记忆的小技巧, 大家可以记住顺口溜“石松玻沥橡塑无”, 这样既顺畅又不容易遗漏。接下来我们将进入关于探究晶体熔化规律的实验装置部分的讨论, 在这个环节中, 各个细节的处理对最终能否获得分数有着决定性的作用。
组装的整个过程是自下而上的, 具体顺序是先确定酒精灯外焰的高度, 接着安装铁圈和烧杯, 最后再将温度计安置好。所使用的测量工具包括温度计和秒表这两样东西, 因为要分别用来测量温度以及记录时间, 所以两者缺一不可。
固体颗粒的大小则是越小越合适, 这么做的主要目的是为了能够让受热更加均匀, 从而避免局部地方先融化。在加热的同时需要使用搅拌器进行不停的搅拌, 其用意同样也是为了让热量分布得更加均匀。
加热的办法采用的是水浴法, 这样做的好处是温度升高的速度比较慢, 方便大家去记录相关的数据, 要是选择直接进行烧制, 温度的上升速度会一下子变得非常快, 这样很容易就会错过特别关键的时间点。
需要调整铁圈 2, 必须注意的是要先把酒精灯点燃之后才能进行调节操作, 不然的话就没办法确定是否使用了外焰来进行加热, 这个是一个容易出错的地方！
关于图像的部分, 你要明白的一个事情就是能够看懂图这个行为等于就是搞定百分之八十的题目这一个结果。
物态的变化一共分为三个段落, 吸热的具体情况如下: 在第一段也就是AB段里, 物质处于固态, 它在吸收热量的时候, 温度会随之升高；在第二段BC段里, 物质呈现为固态和液态同时存在的混合状态, 这种状态下虽然也在吸收热量, 但温度保持不变, 这是晶体熔化的一个核心特点, 需要特别注意；在第三段CD段里, 物质已经彻底变成了液态, 继续吸收热量导致温度不断上升, 这里还有两个至关重要的要点, 分别是B点和C点, 其中B点代表的是固态存在最后那一瞬间的状态, 而C点则代表着液态出现第一个瞬间的状态。
易错题警示: 48℃（海波熔点）时, 物态有 3 种可能 ——固态、固液共存、液态（别只记一种）。
快速判断方法如下, 熔化时间等于 BC 段对应时间, 比如例子中是 5min；熔点等于 BC 段对应的温度, 海波是 48℃；关于晶体和非晶体的区分, 如果有 BC 水平段, 就是晶体, 没有就是非晶体, 非晶体图像的表现形式是一直往上弯。
关于冰变成了水的这个问题, 需要同时达到两个条件, 这个情况才可以发生融化的现象。
结论就是, 位于烧杯中的冰会发生熔化现象, 但是位于试管中的冰则不会发生熔化。其根本原因是, 虽然试管里的冰能够达到 0℃ 这一熔点温度, 可是它同烧杯内部的冰水混合物处于相同的温度状态, 因而无法实现持续的热量吸收。
这里有一个小技巧需要留意, 即物质的熔化必须要同时满足两个条件, 既需要达到熔点, 又需要持续吸收热量, 如果缺少其中任何一个条件, 熔化过程都将无法进行！
二、咱们得把重点放在“气压”与吸热这两个关键因素上, 以此来把握汽化以及液化这两类物理变化现象。
水沸腾实验：装置细节要记牢
组装的顺序是从下往上进行的, 这与做熔化实验时的情况是一样的, 也就是首先要确定是用酒精灯的外焰部分来进行加热。接下来需要固定铁圈B, 这个动作要在点燃酒精灯之后再去调整, 这样做能够确保在使用外焰进行加热的时候保持稳定, 这一点和熔化实验当中关于调整铁圈的相关知识点是一致的, 所以千万不能忘记。
而在烧杯上加上盖子的目的主要有两个, 首先是能够减少热量的散失, 这样可以让水更快地达到沸腾的状态, 其次是可以起到固定温度计的作用, 防止温度计在加热过程中晃来晃去。
在使用温度计进行检测的时候, 你需要把玻璃泡完全浸没在水里面去, 但是绝对是不能碰到烧杯的底部或者是侧壁的, 因为如果碰到了底部就会导致测量的是烧杯本身的温度, 这是不准确的杯子盖子上的小孔的作用是什么呢?
它的作用是保证烧杯内部和外部的压强是一样的, 假设没有这个小孔的话, 内部的气压就会升高, 那么沸点也会跟着变高, 这样肯定会影响实验的结果, 关于图像这一部分的内容, 你要知道沸点和气压是一对非常紧密的好搭档。
沸腾的特点, 也就是吸热但温度保持不变, 这一点要和晶体熔化的特点区分开, 千万不要搞混了。至于沸点怎么判断, 就是看图像中那个“水平段”所对应的温度, 比如在例子中显示为 98℃。为什么沸点会低于 100℃呢?
这是因为气压低于标准大气压, 像在海拔高的地方那样, 气压低, 沸点也低, 所以山顶上的水不到 100℃就已经开了。关于气压和沸点之间的关系, 当气压升高, 沸点随之上升, 而当气压降低, 沸点则相应下降, 大家只要牢记“高压高沸, 低压低沸”这一要点, 就完全不会再记颠倒啦。
沸腾的 “气泡密码”
在A状态, 也就是水真正沸腾的时候, 气泡会随着上升而变得越来越大, 这是因为处在底部的水率先沸腾了, 它们所产生的气泡往上面走, 可是周围层的水也处于沸腾阶段, 于是气泡越聚越多。
再看B状态, 也就是还没到沸腾之前, 气泡反而会在上升的过程中变得越来越小, 这是因为上面那一层的水温比较低, 气泡内部含有的水蒸气遇到冷的情况就会液化, 所以气泡就变小了, 解决大小容器这个问题的关键, 就在于沸点之间存在的差异。
在传统模型的情境里面, 我们设定A装置和B装置都装满了水, 经过分析可以发现, A装置里面的水是可以达到沸腾状态的, 而B装置里面的水则是不能沸腾的, 其原因在于B装置虽然也能够达到沸点的温度, 可是它的温度和A装置的温度是一样的, 这导致它无法继续进行热量的吸收。
如果想要让B装置里面的液体发生沸腾现象, 这里提供两种可行的方法, 第一种方法是把B装置里面的液体的沸点给降低, 比如说可以换成酒精来装在B装置里, 因为酒精的沸点大约是78摄氏度, 这个数值是比水的沸点更低的, 第二种方法则是提高A装置里面液体的沸点方式给A装置的容器盖上盖子, 这样就能够增大容器内部的压强, 进而使得A装置里面液体的沸点超过B装置里面液体的沸点。
关于液化现象的一个非常著名的经典案例就是: “白气”, 其实它并不是气体！
提供一个学习的小窍门: 用“屋漏下雨, 白白气死”这个顺口溜来对应雾、露、雨还有白气, 这样通过谐音的方法可以牢牢记住液化现象, 效果非常好。
这里需要特别提醒大家, 所有看到的“白气”, 其实都是水蒸气因为温度降低液化形成的小水珠。要知道水蒸气本身是看不见的, 而“白气”属于液态的形态, 千万不要写错或者搞混。最后是给那些成绩优秀的人总结的一种复习小方法。
需要重点记录的是那两个“双条件”, 也就是说熔化这一过程必须满足达到熔点和持续吸热这两个要求, 而沸腾这一过程也必须满足达到沸点和持续吸热这两个要求, 这是那些容易出错的题目中最关键的地方, 也就是所谓的题眼。
建议采用对比方法来记忆图像, 具体的情况是晶体熔化这个过程会表现为温度先是升高、然后保持不变、之后再继续升高的这样一个趋势, 而非晶体则是表现为温度一直升高的这样一个状态, 液体沸腾这个过程会表现为温度先是升高、然后保持不变的这样一个趋势, 这个图像的形态和晶体熔化的图像非常像, 但是它们所代表的具体含义是完全不同的, 一个是熔化这一现象，另一个是沸腾这一现象。
那些容易出错的知识点需要反复查看, 比如四十八摄氏度时的物态情况, “白气”其实是由小水珠组成的, 以及试管中的冰不会熔化的原因, 这些都是考试题目中喜欢挖坑设陷阱的地方, 只要多练习几遍就不会再犯错误了。
关于物态变化的考点虽然看起来比较零碎, 但是通过使用一些小技巧和进行对比记忆的方法, 就可以把这些知识串联在一起, 当在下次做题目时, 把这些所谓的学霸使用的密码拿出来运用, 那么就能够保证正确的率。