例2 在恒压下的密闭容器中,一定质量的冰升高温度过程中温度与时间的关系如图所示,a、b、c点表示水在不同时刻的存在状态。从微观视角回答下列问题。

(1)从a点到b点再到c点的变化是物理变化,原因是。
(2)a、b、c三点所表示的都是纯净物,原因是。
(3)c点体积大于b点的原因是。
思路解析:(1)水由固态变为液态,再变为气态,水分子没有改变,改变的是分子之间的间隔,没有新分子生成,属于物理变化。
(2)a、b、c三点所表示的都是由水分子构成的物质,都是由一种分子构成的物质,属于纯净物。
(3)c点是水蒸气,b点是液态水,水变为水蒸气,需要吸收热量,水分子间的间隔变大,所以体积变大。
答案:(1)分子没有改变,都是水分子,没有新分子生成
(2)只由水分子一种分子构成
(3)c点温度高,分子间的间隔大

解：
(1) 水分子本身没有发生改变，没有新分子生成
(2) 对应的物质都只由水分子这一种分子构成
(3) c点温度更高，水分子间的间隔比b点的水分子间间隔更大

【分析】
本题围绕水的三态变化，从微观视角考查物理变化、纯净物的判断及分子性质的应用。解题时需明确：物理变化的微观本质是分子本身不变，无新分子生成；纯净物的微观特征是仅由一种分子构成；物质状态变化时，分子间隔随温度改变，气态分子间隔远大于液态，据此逐一分析问题。
【解析】
(1) 判断物理变化的依据是无新物质生成，微观上即构成物质的分子本身不变。从a到b到c，水经历固态→液态→气态的变化，整个过程中构成物质的都是水分子，分子本身没有发生改变，没有新分子生成，因此属于物理变化。
(2) 纯净物由一种物质组成，微观上仅含一种分子。a点对应固态水、b点对应液态水、c点对应气态水，三者对应的物质都只由水分子这一种分子构成，因此都是纯净物。
(3) c点为气态水，b点为液态水。物质状态变化时，温度越高，分子间的间隔越大；c点温度比b点高，水分子间的间隔比b点的水分子间间隔更大，因此c点体积大于b点。
【答案】
(1) 水分子本身没有发生改变，没有新分子生成
(2) 对应的物质都只由水分子这一种分子构成
(3) c点温度更高，水分子间的间隔比b点的水分子间间隔更大
【知识点】
物理变化与纯净物的判断、分子的性质、水的三态变化
【点评】
本题结合温度-时间图像，从微观视角考查物质变化的本质，将宏观现象与微观粒子的性质结合，是化学中“宏观-微观-符号”三重表征的典型应用，难度适中，需学生掌握基础概念的微观含义。
【难度系数】
0.5