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物质状态变化基础习题及详解技巧

物质的状态变化是中学物理热学部分的基础内容，也是解释日常生活现象的重要依据。掌握这部分知识，不仅需要理解基本概念，更要能灵活运用这些概念分析实际问题。本文将结合基础习题，梳理核心知识点与解题技巧，帮助读者扎实掌握这部分内容。

一、核心要点与解题技巧回顾

在进入习题之前，我们先来明确几个解决状态变化问题的核心要点，这些是准确解题的前提：

1.明确各状态变化的名称与吸放热：固态→液态（熔化，吸热），液态→固态（凝固，放热）；液态→气态（汽化，吸热，包括蒸发和沸腾），气态→液态（液化，放热）；固态→气态（升华，吸热），气态→固态（凝华，放热）。这是最基本的“地图”，必须烂熟于心，判断吸放热是分析许多现象的第一步。

2.晶体与非晶体的区别：晶体有固定的熔点和凝固点，在熔化（凝固）过程中，继续吸热（放热）但温度保持不变。非晶体则没有固定的熔点和凝固点，在熔化（凝固）过程中温度会持续变化。解题时遇到“某物质在加热过程中温度随时间变化”的图像或描述，首先要判断是否为晶体。

3.影响蒸发快慢的因素：液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气的流动速度。这三个因素在解释生活中加快或减慢蒸发的现象时经常用到，需综合考虑。

4.沸腾的条件：达到沸点，并且继续吸热。两者缺一不可。沸点与气压有关，气压越高，沸点越高，反之越低。高原煮不熟食物、高压锅的原理都与此相关。

5.“白气”不是气：生活中看到的“白气”（如冬天呼出的白气、冰棍冒的白气、开水壶嘴冒出的白气）实际上是水蒸气遇冷液化形成的小水珠（液态），而非气态的水蒸气（水蒸气是无色透明的，肉眼不可见）。

6.图像问题的解读：晶体熔化、凝固图像，液体沸腾图像是常见的考点。关键在于识别水平线段（对应晶体的熔化或凝固过程、液体的沸腾过程），其对应的温度即为熔点（凝固点）或沸点。图像的横纵坐标（时间-温度）、斜率变化等都可能隐藏信息。

二、典型例题解析

例题1：概念辨析与吸放热判断

题目：下列现象中，属于液化现象的是（），此过程需要（）（选填“吸热”或“放热”）。

A.春天，冰雪消融

B.夏天，剥开冰棒纸看到“白气”

C.秋天，早晨草叶上出现露珠

D.冬天，窗玻璃上出现冰花

详解：

首先，我们需要逐个分析选项所描述的现象属于哪种物态变化。

A.冰雪消融，是固态的冰变成液态的水，属于熔化，熔化吸热。

B.夏天剥开冰棒纸看到“白气”，冰棒周围空气中的水蒸气遇到冷的冰棒，温度降低，变成小水珠，悬浮在空气中形成“白气”，这是气态→液态，属于液化，液化放热。

C.早晨草叶上的露珠，是空气中的水蒸气遇冷（夜晚温度降低）液化成的小水珠附着在草叶上，属于液化，液化放热。

D.冬天窗玻璃上的冰花，是室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的玻璃，直接由气态变成固态的小冰晶，属于凝华，凝华放热。

题目问的是“属于液化现象的是”，所以正确选项是B和C。液化过程需要放热。

答案：B、C；放热

技巧点拨：此类题目关键在于抓住物质前后的状态。先确定物质最初是什么状态，最终是什么状态，然后对照状态变化的定义进行判断。对于“白气”、“露珠”、“雾”等现象，要牢记其本质是液态的小水珠，由水蒸气液化而成。

例题2：晶体熔化过程分析

题目：如图所示是某晶体的熔化图像，由图像可知：

（1）该晶体的熔点是______℃；

（2）该晶体从开始熔化到完全熔化所用的时间是______分钟；

（3）在第6分钟时，该物质处于______状态（选填“固态”、“液态”或“固液共存态”）。

（*此处假设有一个标准的晶体熔化图像：横坐标为时间（分钟），刻度从0到12；纵坐标为温度（℃）。图像起点（0,20），温度逐渐上升到（3,80），然后从第3分钟到第7分钟，温度保持在80℃不变（水平线段），之后温度继续上升。*）

详解：

（1）晶体在熔化过程中温度保持不变，这个不变的温度就是熔点。观察图像，水平线段对应的温度是80℃，所以该晶体的熔点是80℃。

（2）熔化过程是从开始熔化到完全熔化完。图像中，温度开始保持不变的时刻（第3分钟）是开始熔化的时刻，水平线段结束的时刻（第7分钟）是完全熔化的时刻。因此，所用时间为7分钟-3分钟=4分钟。

（3）第6分钟时，物质正处于熔化过程中。晶体在熔化过程中，是固态逐渐变为液态的过程，因此此时物质处于固液共存态。

答案：（1）80；（2）4；（3）固液共存态

技巧点拨：晶体熔化（或凝固）图像的解读是重点。水平线段是关键特征，对应的温度和时间分别是熔点（凝固点）和熔化（凝固）持续时间。在水平线段对应的时间内，物质处于固液共存状态。图像的上升或下降阶段则对应单一状态下的升温或降温过程。

例题3：生活现象解释与综合应用

题目：夏天，小