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1第一章物态及其变化一、物态学习目标1．认识并能分辨物质的三态：固态、液态、气态。2．了解三种物态的特性。内容精讲1.物质三种状态的特点及物态变化原因剖析：一般而言，物质以三种不同状态存在着，即固态、液态和气态。不同状态下的物质具有不同的物理特征。固态：具有一定的体积和形状，没有流动性。例如：铁块、木头、玻璃等。液态：具有一定的体积，没有一定的形状，有流动性。例如：水、酒精等。气态：没有一定的体积和形状，有流动性。例如：氢气、氧气等。三态物质之所以会有不同的特点，就是由于物质分子的排列方式不同造成的。固态物质中分子与分子的排列十分紧密有规则，粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起。分子来回振动，但位置相对稳定。就像学生在自己的座位上身子可以来回晃动一样，如图1-1-1甲所示。因此，固体具有一定的体积和形状。液态物质中：分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体小。就像我们在自己的教室中交换座位，但又没离开教室一样，如图1-1-1乙所示。因此，液体没有确定的形状，但有一定的体积且具有流动性。气态物质中：分子间距很大，并高速向四面八方运动，粒子之间的作用力很小，分子极度散乱。就好比我们在操场上四处奔跑，如图1-1-1丙所示。因此气体没有一定的体积和形状，易压缩,具有流动性。同种物质在不同状态下表现出来的宏观性质上的差异，是由于不同状态下物质的微观结构不同造成的。物质结构的微观模型理论主要包括：物质是由被称为“分子”的微小粒子组成的，分子间存在相互的作用，分子间有一定的空隙。相互作用力的大小、运动情况影响分子的排列。利用类比的方法，将生活中熟悉的事实跟抽象的、看不见的事物进行类比，并通过合理想象，有助于大家理解较抽象的事实。将分子跟活泼好动的同学相类比，并能结合固体分子和气体分子的特点将它们想象为课堂上坐在座位上的学生和操场上嬉闹的学生。2二、温度的测量学习目标1了解物质三种状态的不同特征,会使用酒精灯。2了解液体温度计的工作原理,会使用温度计测量温度。内容精讲1.温度计的使用方法剖析：（1）在使用温度计以前，应该做到以下两点：①观察它的量程——能测量的温度范围。如果估计待测的温度超出它能测的最高温度，或低于它能测的最低温度，就要换用一支量程合适的温度计，否则温度计里的液体可能将温度计胀破，或者读不出温度值。②认清它的分度值，以便用它测量时可以准确读出温度值。（2）在用温度计测液体的温度时，正确的方法如下：①温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。③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今后同学们要经常使用仪器测量物理量，因而要注意养成良好的使用测量仪器时的习惯：①观察：仪器的量程和最小刻度值，零刻度线在什么位置，是否磨损等等。②根据实际情况选择合适的测量工具。③要认真阅读说明书弄清楚使用方法和注意事项。实际测量时严格按照操作规程和注意事项。2.小明想到在生活中有病的时候，妈妈总要给他量一量体温；天气变化时，爸爸也总要看一看今天几度了，温度计真是一种神奇的东西，它怎么会知道温度的高低呢？探究：所需器材：空汽水瓶一个、软木塞一个、细玻璃管一根、热水锅、酒精灯。imgsrc=c:\全科学习\初二\物理\1.2温度的测量\5.bmp探究过程：把器材组装成如图1-2-3所示装置。（1）把汽水瓶灌满水；（2）把软木塞中间穿个孔，穿入细玻璃管；（3）把软木塞盖在汽水瓶上，在盖紧时，水会由玻璃管溢出，这时可以倒掉一些水，使水位保持在比瓶口低2cm即可；（4）锅内加1/4容积的冷水，锅底放1个铁丝网垫，把做好的瓶子放入锅中；（5）慢慢加热，边加热，边观察细玻璃管中的水位高度，几分钟后，水位下降，继续加热，水位逐渐上升。评析：水位开始时下降，主要是因为玻璃瓶先受热膨胀造成的，之后瓶中的水也变热，开始膨胀，细管中的水位逐渐上升。如果把细玻璃管刻上标度，不也就是一个温度计了吗？所不同的是，量体温的温度计里面装的是水银，量室温的温度计里面装的是加了颜色的酒精，它们的玻璃管都是抽成真空的密封管。生活中每一个现象，每一个动作，每一项新东西的发明创造好像都是在不经意中，实质上包含了丰富的物理知识。因此，我们要有探索研究精神，凡事均要问个为什么，能够力所能及地去试一试，处处留心皆学问。温度计的测温原理是物体的热胀冷缩。自然界中绝大多数物质均具有这种热胀冷缩的性质。本问题探究能够很好地说明物体受热后会膨胀，水位逐渐上升，温度降低时，水位逐渐下降。如果把玻璃管的口径做得更细一点，这种现象观察起来效果更明显。如果在细玻璃管上刻上标度，就可以做成一个测量温度的温度计了。例题精讲例1(2005广东汕头课改区)用温度计测量烧杯中液体的温度，图1-2-4所示的几种做法中正确的是（）3imgsrc=c:\全科学习\初二\物理\1.2温度的测量\6.bmpimgsrc=c:\全科学习\初二\物理\1.2温度的测量\7.bmp解析：从图中可以看出，A中温度计的玻璃泡碰容器底了；B中温度计的玻璃泡碰容器侧壁了；D中温度计的玻璃泡没有全部浸入被测液体中；只有C符合要求，所以应选C。答案：C例2如图1-2-6所示是温度计的一部分，它的读数应该是（）A.0.3℃B.3.0℃C.17℃D.-17℃解析：由图可知：该温度计的最小刻度为1℃，温度计内水银液面在温度计的0℃的刻线以上，从0刻线开始向上3个小格，因而示数为3.0℃。答案：B三、熔化和凝固学习目标1．知道物质固态和液态是可以相互转化的，了解熔化、凝固的含义。2．了解晶体和非晶体的区别。3．会画熔化、凝固图像。4．理解熔化吸热、凝固放热。内容精讲1.固体熔化时温度的变化有什么规律呢？剖析：物质从固态变成液态的过程叫熔化。固体分为晶体和非晶体两大类。晶体在熔化过程中温度保持不变，冰的熔化图像如图1-3-1所示。结合实验中观察到的状态和温度变化，可以看到，在加热过程中，图像中AB段表示固态冰温度逐渐升高；BC段表示冰的熔化过程，冰越来越少，水越来越多，在这个过程中虽然继续加热，但是温度不变；CD段表示冰全部熔化为水之后，水的温度继续上升。非晶体在熔化过程中，温度不断上升，没有固定的熔化温4度，其熔化图像如图1-3-2所示，在非晶体的熔化过程中，固体先变软，然后逐渐变稀，到C点全部成为液态，整个过程温度不断上升，没有一定的熔化温度。imgsrc=c:\全科学习\初二\物理\1.3熔化和凝固\1.bmpimgsrc=c:\全科学习\初二\物理\1.3熔化和凝固\2.bmp物理学中经常采用数学图像方法，把物理现象和物理量之间的关系表示出来。如用温度—时间图像表示晶体熔化和凝固的过程和特点。分析图像时要明确图像所表示的物理意义，图像中每一点分别表示物体的一个状态；图像中的每一段各表示物质的一个状态变化过程。2.小明听说过这种现象：冬天下雪后，在马路上撒盐，雪很快就化了；在北方的冬天，汽车驾驶员常用水和酒精的混合物作为汽车冷却系统中的冷却液。根据这些现象，小明猜想：冰（晶体）里含有其他杂质会降低它的熔点，请你帮助他设计实验验证，猜想是否正确。探究：实验器材：两支相同的试管、一盆冰水混合物（0℃）、碎冰块、温度计。实验步骤：（1）将同样多的碎冰块分别装入两试管，将两试管放在0℃的冰水混合物中；（2）在其中一支试管的碎冰中加食盐并搅拌，待熔化时，用温度计测其温度。实验现象结论：纯净的冰块在冰水混合物中不熔化，加盐后的冰迅速熔化，熔化时温度低于0℃。结论：冰（晶体）里含有其他杂质，会降低它的熔点。通过对日常生活中的一些现象合理的推理，提出对某些问题的猜想，有利于培养同学们观察分析的能力。验证猜想是否正确，可以用对比实验的方法。研究对象分别用纯净的冰块和含有杂质的冰（冰块中加食盐），同时还要控制它们的其他因素，比如：冰块的质量，粉碎程度，以及加热条件等相同。通过观察研究对象的熔化情况，就可以得出结论。例题精讲例1如图1-3-3是从实验得到的海波的熔化图像，下列关于它的说法中正确的是（）imgsrc=c:\全科学习\初二\物理\1.3熔化和凝固\3.bmpA.图像的AB段表示熔化过程B.图像的CD段表示熔化过程C.在BC段所表示的过程中，海波继续吸热D.在BC段所表示的过程中，海波不吸热也不放热解析：图1-3-3是晶体物质海波的熔化图像，形象直观地表示出了海波在熔化过程中温度随时间的变化规律。从图像可以看出：在加热过程中，图像中AB段表示固态海波温度逐渐升高；BC段表示熔化过程，在这个过程中虽继续吸热，但温度不变；海波全部熔化为液态后，温度继续上升，这是CD段所表示的。答案：C例2萘的熔点是80.5℃，那么温度为80.5℃的萘（）A.一定是固态B.一定是液态C.一定是固态和液态共存D.可能是固态和液态共存解析：萘的熔点是80.5℃，凝固点也是80.5℃，萘的温度在80.5℃以下时，呈固态；在80.5℃以上时，呈液态；若其温度恰好为80.5℃，萘可以全部为固态，也可以全部为液态，还可以是固态和液态共存。处于固态、液态共存的萘，如果不和外部发生热传递，混合物中的固体萘不熔化，液体萘不凝固，固体和液体的数量都是保持不变的；如果从外界吸热，固体萘熔化，使固体数量减少，液体数量增加，直至全部变为液体；如果向外界放热，液体萘凝固，使液体数量减少，固体数量增加，直到全部变为固体。萘在熔化和凝固过程中温度保5持在80.5℃不变。答案：D四、汽化和液化学习目标1.知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。2.了解沸腾现象，知道什么是沸点。3.知道蒸发可以致冷。内容精讲1.液化的方法有哪些？剖析：（1）降低温度，气体液化。我们知道，温度降低，大气中的水蒸气会凝结成小水珠，形成降水。这是大自然中的液化现象，而且在日常生活中也经常看到。例如，掀开沸水锅的锅盖，可以看到有水从锅盖上滴下，这些水是水蒸气遇到比较冷的锅盖凝结成的；北方的冬天，可以看到户外的人不断地呼出“白气”，这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的水雾滴；戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片会蒙上一层小水珠，这是室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成的。实验表明，所有的气体，在温度降到足够低的时候都可以液化。（2）压缩体积，气体液化。从实验课本图1-22可以看出，当乙醚蒸气被压缩到一定程度的时候，注射器内会有液态乙醚出现。这表明压缩体积的办法可以使气体液化。现在许多地方使用的液化石油气，就是在常温下用压缩体积的办法，把石油气液化后装在钢罐里的。气体打火机用的丁烷气体，也是用压缩体积的办法使它成为液态，贮存在打火机里的。但是，有的气体单靠压缩不能使它液化，必须使它降低到一定温度以下，才能设法使它液化。例如氮气必须在低于-147℃时才能用压缩的办法液化。这就促使物理学家研究获得低温的技术。采用对比的方法学习汽化的两种方式，有利于加深对蒸发和沸腾的认识和了解。蒸发和沸腾的主要不同：液体在蒸发时温度降低，在沸腾时温度保持不变。2.小明学习影响蒸发快慢的因素后，提出了这样一个问题：液体蒸发的快慢跟液体的种类是否有关呢？请你帮助小明设计实验来探究这个问题。探究：本实验的关键是保证其他因素相同，液体种类不同的情况下，看液体蒸发快慢是否相同。实验器材：两个相同的小烧杯，水和酒精。步骤：①用两个相同的烧杯，分别装入适量的相同体积的水和酒精，放在相同的环境中（气温、风速相同）。②观察两烧杯中水和酒精蒸发快慢的情况。结论：如果杯中液体蒸发快慢相同，则说明液体蒸发快慢与液体种类无关；如果杯中液体蒸发快慢不同，则说明液体蒸发快慢与液体种类有关。6由于影响蒸发快慢的因素较多，研究这些因素对蒸发快慢的影响，只能一个一个地单独研究。所谓“控制变量法”就是当一个物理量与几个因素都有关系时，我们通常控制其他因素不变，只改变其中的一个因素，研究物理量跟这个因素的关系。再控制别的因素不变，改变其中的另一因素，研究物理量和它的关系……这种分别控制逐一研究的方法，称为控制变量法，在今后的探究中要经常用到