何永
物態(tài)變化圖象能直觀地反映物質(zhì)的溫度隨時(shí)間變化的規(guī)律,能夠有效地考查同學(xué)們數(shù)理結(jié)合能力的科學(xué)素養(yǎng),是全國各地市中考命題的熱點(diǎn)。
[考點(diǎn)速覽]
考點(diǎn)1:晶體和非晶體的熔化圖象
如圖1、圖2分別是晶體和非晶體熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。比較二者可知,晶體有熔點(diǎn),而非晶體無熔點(diǎn)。中考考查的重點(diǎn)是:(1)識(shí)別晶體和非晶體熔化圖象;(2)分析晶體熔化圖象確定熔點(diǎn)、物質(zhì)的狀態(tài)及熔化時(shí)間;(3)繪制晶體和非晶體的熔化圖象。
考點(diǎn)2:熔融的晶體和非晶體的凝固圖象
如圖3、圖4分別是熔融的晶體和非晶體凝固時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。比較二者可知,晶體有凝固點(diǎn),而非晶體無凝固點(diǎn)。中考考查的重點(diǎn)是:(1)識(shí)別熔融的晶體和非晶體凝固圖象;(2)分析晶體凝固圖象,確定凝固點(diǎn)、物質(zhì)的狀態(tài)及凝固時(shí)間;(3)繪制晶體和非晶體的凝固圖象。
考點(diǎn)3:液體的沸騰圖象
如圖5是液體沸騰時(shí)溫度隨時(shí)間的變化圖象。由圖象可知,液體沸騰時(shí)雖然吸熱,但溫度保持不變。中考考查的重點(diǎn)是:(1)分析圖象,確定水的沸點(diǎn);(2)繪制水的沸騰圖象;(3)分析圖象,總結(jié)歸納水的沸騰規(guī)律;(4)分析同一坐標(biāo)系中水的兩個(gè)沸騰圖象達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)的時(shí)間不同的原因。
[應(yīng)用提升]
例1 (2022·山東·棗莊)小剛同學(xué)在探究某種物質(zhì)熔化特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了該物質(zhì)熔化過程中溫度隨時(shí)間變化的圖象,如圖6所示。由圖象可知,該物質(zhì)是(選填“晶體”或“非晶體”),其熔點(diǎn)是 ℃,在熔化過程中溫度 (選填“升高”“不變”或“降低”);在加熱6 min時(shí),該物質(zhì)處于 (選填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”)。
解析:由圖象可知,該物質(zhì)在熔化過程中(BC段)吸收熱量,溫度保持80 ℃不變,則該物質(zhì)為晶體,這個(gè)不變的溫度叫做熔點(diǎn),即該物質(zhì)的熔點(diǎn)是80 ℃。在加熱6 min時(shí),該物質(zhì)處于固液共存態(tài)。
答案:晶體 80 不變 固液共存態(tài)
例2(原創(chuàng))小明和小華兩同學(xué)分別探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn),如圖7是他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的水的溫度變化曲線。分析圖象可知:小明和小華測得水的沸點(diǎn)是 ℃,水沸騰的規(guī)律是: 。兩位同學(xué)所繪制的圖象不同的原因可能是水的?(寫出一種即可)不同。
解析:分析圖象可知,水的溫度達(dá)到97 ℃開始沸騰。當(dāng)水沸騰時(shí),雖然繼續(xù)吸熱,但溫度保持不變??梢娝姆序v規(guī)律是:吸熱,但溫度保持不變。不變的溫度就是水的沸點(diǎn),即水的沸點(diǎn)是97 ℃。小華和小明所用水的初溫相同,在同樣加熱的情況下,小華同學(xué)所用的水升溫較慢,其原因可能是兩人所用水的質(zhì)量不同。
答案:97 吸熱,但溫度保持不變 質(zhì)量
[解題技巧]
解答物態(tài)變化圖象題的方法技巧歸納如下:(1)首先判斷物態(tài)變化是吸熱還是放熱過程??磮D象走勢,若走勢上升則是吸熱過程;若走勢下降則為放熱過程。 (2)然后根據(jù)溫度變化曲線判斷是何種類型的圖象,進(jìn)而分析圖象獲取信息:物質(zhì)是晶體還是非晶體;確定熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)的高低;判斷物質(zhì)所處的狀態(tài)及晶體熔化(或凝固)時(shí)間。
注意:圖象水平段(與時(shí)間軸平行)表示物質(zhì)雖然繼續(xù)吸熱(或放熱),但溫度保持不變。這個(gè)水平段所對(duì)應(yīng)的溫度為熔點(diǎn)、沸點(diǎn)或凝固點(diǎn)的值。
(作者單位:山東省棗莊市第十九中學(xué))