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第四章 物质的特性 一、物态变化 自然界中的物质一般存在有三种状态：固态、液态和气态。物质状态的变化 一般伴随着热量的变化——吸热和放热。固体熔化、液体汽化、固体 升华都需要吸热，液体凝固、气体液化、气体凝华都需要放热。 1、熔化和凝固 熔化是物质由固态变成液态的过程，从液态 变成固态的过程叫做凝固。 三态的 相互转化 熔化一凝固图象的纵坐标表示温度， 横坐标表示实验经过的时间。 下图甲为晶体的熔化图象， 其中 AB 段表示固体吸热升温阶段； BC段表示晶体熔化阶段，此阶段要吸热，但温度基本保 持不变，这个固定的熔化温度即为熔点； CD 段表示液态升温阶段。下图乙为非晶体的熔化 图象，图中没有相对水平的一段（即温度不变的部分） ，随着加热的进行其温度不断上升， 直至全部变为液态。 用图形记录物理变化的过程是科学研究问题的一种方法。 根据学生的实 验数据作出图象，找出图象的变化规律，是学习的难点，也是学生观察能 力的深化。 凝固是熔化过程的逆过程，在熔化图象的基础上推理， 画出晶体的凝固图象，培 养学生知识的迁移能力。 熔化一凝固的图象 2 、汽化和液化 汽化是物质由液态变为气态的过程， 液体汽化时要吸收大量的热， 它有两种表现形式蒸 发和沸腾。 两者有以下四点区别： （1）蒸发是液体表面的汽化现象，沸腾是在液体表面与内 部同时发生的剧烈汽化现象； （2 ）蒸发可在任何温度下进行， 沸腾只能当温度达到沸点才进 行； （3 ）蒸发的快慢与温度高低、液体表面积大小、液面空气流动快慢有关，沸腾与液面气 压高低相关；（ 4 ）蒸发时会从液体内部吸热， 具有致冷效果； 沸腾时需从外界吸收大量的热。 在水沸腾实验中，观察水的沸腾现象，研究水沸腾时的温度。 每组一个小烧杯，内装大 约 100 克的温水， 将烧杯放在石棉网上加热， 把温度计从塑料盖子中央的孔内穿进， 盖上烧 杯，使温度计的玻璃泡没人水中。待水温升至 90 ℃时，每隔半分钟记录一次水的温度。水 沸腾后，继续记录温度， 并注意观察水沸腾时的情况。最后根据实验记录， 在坐标纸上画出 水的温度随时间变化的曲线。 观察水沸腾时， 一方面注意温度计示数的变化， 另一方面观察 水中气泡的生成情况。 因冷水中溶有少量空气， 刚加热时烧杯底与侧壁会产生大量细小的附 壁气泡； 随着温度升高， 气泡内水蒸气增多后气泡会在水中上浮， 上浮的气泡遇到上层凉水 将变小。当温度达到沸点时，上升的气泡越变越大，并在水面破裂放出大量蒸汽， 水内及表 面受大量气泡的冲撞而剧烈振荡起来。 液化是物质从气态变为液态的过程。气体液化时要放出大量的热，所以 100 ℃的水蒸 气比 100 ℃的沸水对人的烫伤要厉害得多。水蒸气是无色、无味的气体，人眼是看不见的， 烧开水时水面出现大量的 “白气” 是高温水蒸气遇冷空气后液化成的小水珠。 雾是地面附近 的水蒸气遇冷后液化成的大面积“白气”形成的。 3 、升华和凝华 升华是物质从固态直接变成气态的过程。 凝华是升华的逆过程。 升华需要吸热， 凝华会 放