何永



物態變化圖象能直觀地反映物質的溫度隨時間變化的規律,能夠有效地考查同學們數理結合能力的科學素養,是全國各地市中考命題的熱點。
[考點速覽]
考點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溫度隨時間變化的圖象。比較二者可知,晶體有熔點,而非晶體無熔點。中考考查的重點是:(1)識別晶體和非晶體熔化圖象;(2)分析晶體熔化圖象確定熔點、物質的狀態及熔化時間;(3)繪制晶體和非晶體的熔化圖象。
考點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溫度隨時間變化的圖象。比較二者可知,晶體有凝固點,而非晶體無凝固點。中考考查的重點是:(1)識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、物質的狀態及凝固時間;(3)繪制晶體和非晶體的凝固圖象。
考點3:液體的沸騰圖象
如圖5是液體沸騰時溫度隨時間的變化圖象。由圖象可知,液體沸騰時雖然吸熱,但溫度保持不變。中考考查的重點是:(1)分析圖象,確定水的沸點;(2)繪制水的沸騰圖象;(3)分析圖象,總結歸納水的沸騰規律;(4)分析同一坐標系中水的兩個沸騰圖象達到沸點時的時間不同的原因。
[應用提升]
例1 (2022·山東·棗莊)小剛同學在探究某種物質熔化特點的實驗中,根據實驗數據畫出了該物質熔化過程中溫度隨時間變化的圖象,如圖6所示。由圖象可知,該物質是(選填“晶體”或“非晶體”),其熔點是 ℃,在熔化過程中溫度 (選填“升高”“不變”或“降低”);在加熱6 min時,該物質處于 (選填“固態”“液態”或“固液共存態”)。
解析:由圖象可知,該物質在熔化過程中(BC段)吸收熱量,溫度保持80 ℃不變,則該物質為晶體,這個不變的溫度叫做熔點,即該物質的熔點是80 ℃。在加熱6 min時,該物質處于固液共存態。
答案:晶體 80 不變 固液共存態
例2(原創)小明和小華兩同學分別探究水沸騰時溫度變化的特點實驗,如圖7是他們根據實驗數據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是 ℃,水沸騰的規律是: 。兩位同學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,水的溫度達到97 ℃開始沸騰。當水沸騰時,雖然繼續吸熱,但溫度保持不變。可見水的沸騰規律是:吸熱,但溫度保持不變。不變的溫度就是水的沸點,即水的沸點是97 ℃。小華和小明所用水的初溫相同,在同樣加熱的情況下,小華同學所用的水升溫較慢,其原因可能是兩人所用水的質量不同。
答案:97 吸熱,但溫度保持不變 質量
[解題技巧]
解答物態變化圖象題的方法技巧歸納如下:(1)首先判斷物態變化是吸熱還是放熱過程。看圖象走勢,若走勢上升則是吸熱過程;若走勢下降則為放熱過程。 (2)然后根據溫度變化曲線判斷是何種類型的圖象,進而分析圖象獲取信息:物質是晶體還是非晶體;確定熔點、沸點、凝固點的高低;判斷物質所處的狀態及晶體熔化(或凝固)時間。
注意:圖象水平段(與時間軸平行)表示物質雖然繼續吸熱(或放熱),但溫度保持不變。這個水平段所對應的溫度為熔點、沸點或凝固點的值。
(作者單位:山東省棗莊市第十九中學)