内容正文:
第一章 热现象
课时1.3 汽化和液化
2022年课程标准
物理素养
1.1.1 描述固、液和气三种物态的基本特征。列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用。
1.1.3 经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。
1.1.4 用水的三态变化说明自然界中的一些水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有关心环境和节约用水的意识。
物理观念:能够描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,以及不同状态物质相互转化时的特点;能够说出生活中常见的温度值,了解液体温度计的工作原理及使用方法;知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解晶体和非晶体的区别,以及蒸发和沸腾的区别;通过对物质形态和变化的学习,初步形成物质观念。
科学思维:经历物态变化的实验探究过程,能够分析综合、归纳总结出物态变化过程中的特点及吸、放热规律;尝试在观察中发现并提出问题,并能够引用证据解释自然界和生活中的有关现象。
科学探究:经历实验探究的基本过程,了解科学探究的基本环节,会用简单的物理图像描述数据,根据图像特点对实验结果做出解释;会正确使用温度计,能够按照实验操作获得实验数据。
科学态度与责任:通过物态变化等实验,了解物理概念是建立在观察、实验基础上形成的,培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度;关注水资源危机,养成节水意识和保护环境意识,树立可持续发展的意识。
知识点一、汽化与液化
1.定义
物质由液态变为气态叫汽化;
物质由气态变为液态叫液化;
2.特点
汽化吸收热量;
液化放出热量;
特别提醒
(夏天,教室洒水凉快)(被水蒸气烫伤更厉害)
知识点二、沸腾
1.定义
在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象;
2.特点
液体在沸腾时持续吸热,温度保持不变;
3.沸点
液体沸腾时的温度;
特别提醒
沸点与气压有关:
一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高;
4.沸腾条件
⑴达到沸点;⑵继续吸热 ;
5.实验
探究水的沸腾特点
(1)实验器材:温度计、钟表、铁架台、纸板等;
特别提醒
A.加盖纸板的作用:
减少热量损失,缩短加热时间;
B.纸板上留有小孔的作用:
保持烧杯内外气压相等;
(2)器材组装顺序:自下而上;
(3)烧杯中的水量要适当:
A.若太少,不能浸没温度计的玻璃泡;
B.若太多,加热时间过长;
(4)会根据实验数据会作出物质熔化时温度-时间图像:
先描点,然后用平滑的曲线把各点顺次连接起来;
(5)实验现象:
A.沸腾前,水温不断升高,杯底有少量气泡产生,上升过程中体积逐渐变小;
B.沸腾时,水温保持不变,杯底有大量气泡产生,上升过程中体积迅速变大,在液面破裂,里面的水蒸气散发到空气中去;
C.停止加热,水停止沸腾。
(6)实验结论:水在沸腾时持续吸热,温度保持不变;
(7)怎样验证水沸腾时需要吸热:
移走酒精灯或停止加热,观察水是否继续沸腾;
(8)水的沸点低于100℃的原因:
A.当地大气压低于1个标准大气压;
B.水中含有杂质;
(9)缩短加热时间的方法:
A.适当减少所用水的质量;
B.可用初温较高的水进行实验;
C.调大火焰;
(10)撤去酒精灯,水未立即停止沸腾原因:
因为石棉网的温度仍然高于水的沸点,水可以继续吸热;
(11)实验时,烧杯口上方有大量的“白气”生成:这是水蒸气发生的液化现象造成的;
知识点三、蒸发
1.定义
液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的缓慢汽化现象;
2.特点
吸热(吸外界或自身的热量),有制冷作用;
3.影响蒸发快慢因素
(1)液体的温度; (2)液体的表面积;
(3)液体表面空气的流动速度; (4)还与液体种类有关;
特别提醒
沸腾
蒸发
相同点
都是汽化现象,都需要吸热
不同点
发生部位
液体内部和表面同时发生
只在液体表面发生
剧烈程度
剧烈
缓慢
温度条件
温度达到沸点
任何温度
影响因素
气压大小
液体温度、表面积、空气流速
应用
分馏
制冷
知识点四、液化
1.定义
物质从气态变为液态 叫液化;
2.特点
放出热量;
3.液化的方法
⑴ 降低温度----热传递改变内能;
⑵ 压缩体积----做功改变内能;
4.常见液化现象
“雾”、“露”、“白气”、“出汗”、飞机的“尾气”、冬天镜面变“模糊”等现象,都是水蒸气液化成的小水珠;
特别提醒
(发生液化时,小水珠出现在温度高的一侧)
5.液化的好处
体积缩小便于运输;
问题一:汽化
【角度1】汽化的概念和现象
【典例1】《淮南子·俶真训》记载:“今夫冶工之铸器,金踊跃于炉中”。金属在炉中从固态变为液态的过程是( )
A.汽化 B.液化 C.熔化 D.凝固
明确四种物态变化
【变式1-1】晾晒的湿衣服在逐渐变干的过程中,发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.凝华
【变式1-2】近年来,建筑垃圾再循环利用成为新尝试,经过加工处理实现二次利用,如废钢筋、废铁丝、废电线等经过分拣、回炉加热加工可制成钢材等金属制品。在垃圾再循环利用中涉及的物态变化,以及对应吸、放热的情况,下列说法正确的是( )
A.先吸热熔化,后放热凝固 B.先吸热汽化,后放热液化
C.先吸热熔化,后吸热汽化 D.先放热熔化,后放热汽化
【角度2】沸腾的条件、沸点
【典例2】如图所示,把盛有水的纸盒放在火焰上烧,做“纸锅烧水”实验,下列有关说法中错误的是( )
A.纸锅里的水未加热前,水也会发生汽化现象
B.水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为纸的着火点高于水的沸点且水沸腾时吸热温度不变
C.纸锅里的水沸腾时温度先升高再保持不变,若撤去酒精灯火焰,则水将不会沸腾
D.纸锅里的水烧干后,继续加热会使纸锅燃烧
水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为纸的着火点较高,高于水的沸点且水沸腾时需要吸收大量的热
【变式2-1】一个密闭金属容器内盛有一定量的20℃的水,现在对容器加热,以下说法中错误的是( )
A.如果加热前容器内水的上方为真空,那么水的沸点可能低于100℃
B.如果加热前容器内水的上方是1标准大气压的空气,水的沸点一定等于100℃
C.如果加热前容器内水的上方是2标准大气压的空气,则水的沸点一定高于100℃
D.以上三种说法中,有一种说法是错误的
【变式2-2】容器内盛有水,水上漂浮着一块固态动物脂肪。若对该容器底部缓缓加热,则下列说法正确的是( )
A.水温升到一定温度,脂肪开始熔解,在熔解时水温保持不变
B.在脂肪熔解过程中,水温仍在升高,但脂肪温度不变
C.在脂肪熔解过程中,水和脂肪的温度在升高,直到水沸腾为止
D.在水沸腾时,脂肪开始熔解,在熔解时,脂肪和水的温度在升高
【角度3】探究水在沸腾前后温度变化的特点
【典例3】小李用图1所示装置观察水的沸腾,正确实验并采集数据后,绘制出如图2所示的图像。关于本实验,下列说法正确的是( )
A.水沸腾时温度保持100℃不变 B.水面上方气压低于标准大气压
C.内水不需要吸收热量 D.杯口的“白气”是蒸发形成的
在标准大气压下,水的沸点是100℃,如果水的沸点是98℃,因气压越低,沸点越低
【变式3-1】小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点,当水温接近90℃时,每隔0.5min记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的水温与时间的关系图像。下列说法错误的是( )
A.小华将水加热至沸腾的时间较长,是因为小华加热的水质量大
B.小明加热6min后水开始沸腾
C.小明判断水开始沸腾的依据是水中形成大量气泡且上升时变大
D.由图乙可知水沸腾时温度不变,需要吸热
【变式3-2】利用如图所示的装置,探究水沸腾的特点,下列说法正确的是( )
A.图示情景,说明水还没有沸腾
B.调节铁圈B高度时,不用点燃酒精灯
C.水沸腾时有大量气泡冒出,说明水内部也在汽化
D.移去酒精灯,水没有立即停止沸腾,说明沸腾不需要吸热
【角度4】探究影响液体蒸发快慢的因素
【典例4】下列各现象中,最能够说明液体的温度越高,蒸发就越快的是( )
A.同样多的酒精和水,在相同条件下酒精干得快
B.把粮食摊放在阳光下比堆放在仓库里容易干
C.同样多的热酒精和冷酒精,分别装在碟子里和瓶子里,装在碟子里的热酒精比装在瓶子里的冷酒精干得快
D.同样多的热酒精和冷酒精,分别装在两个相同的碟子里,在相同环境下,热酒精比冷酒精干得快
同样多的酒精和水,在相同条件下酒精干得快,两种不同的物质,而且在相同条件下比较起来不能说明蒸发与温度的关系
【变式4-1】下列劳动实践活动中,主要是为了加快水分蒸发的是( )
A.为种植的菜苗盖上地膜 B.给移栽的大葱剪掉葱叶
C.将采摘的果实低温储藏 D.把收获的玉米摊开晾晒
【变式4-2】2021年十堰市部分区域气温高达36℃,小明在教室使用电风扇吹风,感到凉爽,是因为( )
A.电风扇吹出的风是凉风
B.电风扇吹出的风,能降低教室内的气温
C.电风扇吹出的风,能加快人体表面汗液的蒸发
D.电风扇吹出的风,能把人体周围的热空气带走
【角度5】蒸发致冷的应用
【典例5】喝开水时,怕开水烫嘴,常用口向水面吹气,使水凉下来,这是由于( )
A.向水面吹气,吹的是二氧化碳气体,具有致冷作用
B.向水面吹气可以加快水的蒸发,带走热量
C.吹出的气的温度比水低,混合后水就凉了
D.上述说法都不正确
喝开水时,人们常常是向水面上吹气,可以加快水面上方的空气流动速度,加快水的蒸发,蒸发吸热带走热量,可以降低水的温度
【变式5-1】下列有关热学的典型实验的坐标图像分析描述正确的是( )
A.甲图反映了晶体凝固时的温度变化
B.乙图反映了晶体熔化时吸热,温度持续升高
C.丙图“探究水的沸腾”实验中,a、b图像的区别可能是因为水的初温不同
D.丁图用浸有酒精的棉花球包住温度计玻璃泡,虚线表示温度计示数随时间的变化
【变式5-2】
对下列生活中的现象解释正确的是( )
A.清晨,山间升起了飘渺的雾是液化现象
B.已经沸腾的水,继续加热温度会升高
C.寒冷的冬天,水结成冰的过程需要吸收热量
D.夏天吹风扇感觉凉快,是因为风扇降低了周围空气的温度
【角度6】蒸发和沸腾的区别与联系
【典例6】小明在预习物理新课时,对“纸锅烧水”的实验非常感兴趣。机智的他在家就地取材,利用如图所示的实验装置进行纸杯烧水实验。纸杯里装些水,放到蜡烛火焰上加热,发现过一会儿水就沸腾了,而纸杯不会燃烧。他还用温度计测量了水的温度,下列小明对实验现象的分析正确的是( )
A.当有大量气泡不断上升、变大时,说明水沸腾了
B.在水沸腾过程中,发现温度计的示数保持不变,说明水沸腾过程中不吸热
C.纸锅不会燃烧,说明火焰的温度低于纸的着火点
D.水的沸腾现象比较剧烈,说明水沸腾时不会伴有蒸发现象
沸腾前由于水上方的温度较低,所以气泡上升的过程中会慢慢减小,沸腾时气泡不断上升、变大,到达水面破裂
【变式6-1】夏天,盛一盆水,在盆里放入两块高出水面的砖头,砖头上搁一只篮子,再把装有剩饭剩菜的碗放入篮子,用纱布袋罩好,就做成一个“简易冰箱”如图,篮子里的饭菜放置大半天也不会变质,以上“简易冰箱”的工作原理是( )
A.液化放热 B.凝固放热
C.蒸发吸热 D.熔化吸热
【变式6-2】关于蒸发和沸腾,下列说法不正确的是( )
A.蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾只能在一定温度下发生
B.蒸发是在液体表面发生的汽化现象,而沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象
C.蒸发和沸腾都是汽化现象,比较起来沸腾是剧烈的
D.蒸发是放热过程,而沸腾是吸热过程
问题二:液化
【角度1】液化的概念和现象
【典例1】用相等质量的100℃的水蒸气和100℃的水分别对两个同样的物体加热,结果发现用水蒸气加热的效果好,这是因为( )
A.水蒸气在液化时要放出热量 B.水蒸气要放出汽化热
C.水蒸气要吸收汽化热 D.同温度的水蒸气比水更热
用质量相等的100℃的水蒸气加热物体,100℃的水蒸气首先放出热量液化变成等质量的100℃的水,比用100℃的水直接加热物体多了一个水液化放热的过程
【变式1-1】在北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,镜片会变得“模糊”,这个现象是属于物态变化中的( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.溶解
【变式1-2】加油站悬挂如图所示的警示标志,原因是汽油容易发生( )
A.液化 B.汽化 C.凝固 D.熔化
【角度2】降低温度液化
【典例2】以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低 B.增大气体压强并降低气体温度
C.使气体温度降低到足够大 D.减小气体压强并升高气体温度
液化是放热过程,液化的两种方式:降低温度和压缩体积,任何气体在温度降到足够低时都可以液化
【变式2-1】已知液态氧气、氮气和二氧化碳,在一个标准大气压下的沸点是﹣183℃、﹣196℃和﹣78.5℃.如果在一个标准大气压下用降温的办法,用空气来提取这些气体,那么温度下降时首先液化被分离出来的( )
A.氧气 B.氮气
C.二氧化碳 D.整个空气同时液化无法分离
【变式2-2】已知在标准大气压下氮气、氧气和氢气的沸点分别为:-196 ℃、-183 ℃和-253 ℃。将三种气体在常温常压下混合后逐渐降温至-198 ℃,在降温的过程中,它们液化的先后次序是( )
A.氢气、氧气、氮气 B.氧气、氮气,氢气不液化
C.氢气、氮气,氧气不液化 D.氢气、氧气,氮气不液化
【角度3】压缩体积液化
【典例3】如图所示为学校教学楼楼道里放置的二氧化碳灭火器,打开阀门后,下列说法正确的是( )
A.喷口处冒出“白气”是二氧化碳气体
B.灭火器内的二氧化碳液体喷出后汽化放热
C.瓶内的液体是通过降温实现二氧化碳气体液化后装入的
D.瓶壁外侧出现少量水滴,是空气中的水蒸气液化形成的
灭火器内部二氧化碳是液态,二氧化碳在温度较低时还是气态,降温很难将该气体液化,而是压缩体积实现的
【变式3-1】液化石油气是广大农村地区普遍使用的燃料,液化石油气瓶存放时库内温度不得超过45℃;补充瓶内气体时,常采取高压压缩燃气使其由气态变成液态。根据以上信息,你认为在选取制作液化石油瓶的材料时需要考虑的物质属性是( )
A.导电性 B.密度 C.导热性 D.磁性
【变式3-2】关于图中的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.甲图中,用体温计能测量冰水混合物的温度
B.乙图中,石油气通常采用降温的方法将其液化储存在钢罐内
C.丙图中,将水果用保鲜膜包好放入冰箱中,是为了减慢水分的蒸发
D.丁图中,锅内的水沸腾后再用猛火持续加热,则水的温度将继续升高
【角度4】生活中的汽化液化现象
【典例4】下列与物态变化有关的现象,说法正确的是( )
A.扇扇子时人会感到凉快,是因为扇子扇出的是凉风
B.湿手伸进冰箱取冰棒时,有时感觉到手被冰棒粘住了,这是凝固现象
C.气体打火机中的燃料是通过降低温度的方法使气体液化的
D.在的环境下,将的冰块放入的水中,一段时间后,冰的质量会减少
冰和水、环境的温度相同,不能继续吸收热量
【变式4-1】从冰箱里取出的冰棍会冒“白气”。关于“白气”下列说法正确的是( )
A.“白气”的形成需要吸热
B.“白气”是水蒸气发生凝华的结果
C.冒出的“白气”向下飘
D.“白气”是小水珠发生液化的结果
【变式4-2】下列现象中,不属于液化现象的是( )
A.烧开水时,热水壶嘴上方的“白气”
B.揭开包装纸后冰棒会冒“白气”
C.夏天潮湿的早晨自来水管“出汗”
D.湿衣服晾干了
【基础强化】
1.夏天,把棒冰拿在手里,剥去纸后,往往可以看到棒冰周围会冒出“白气”,这是因为( )
A.空气中的水蒸气,遇冷凝结成小水珠
B.棒冰中含有水分,水分蒸发后形成水蒸气,水蒸气就是“白气”
C.棒冰中的冰在炎热的夏天,升华为水蒸气,水蒸气再凝结为雾,这就是“白气”
D.人呼出的气体中含有大量水蒸气,遇到低温的棒冰,凝华为小冰晶,这细小的冰晶形成“白气”
2.广州春季“回南天”到来时,课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”,如图是在“出水”玻璃上写的字。这些“水”是由于水蒸气( )
A.遇热汽化吸热形成的 B.遇热汽化放热形成的
C.遇冷液化放热形成的 D.遇冷液化吸热形成的
3.为确保2022年北京冬奥会顺利举行,需要进行人工造雪。造雪机在工作时,不断将水吸入,并持续从前方喷出“白雾”,在白雾下方沉积成一层“白雪”。下列说法正确的是( )
A.造雪机喷出的“白雾”是固态
B.人工造雪过程中环境的温度低于0℃
C.“白雾”在变成“白雪”的过程中吸热
D.造雪机在造雪过程中,主要发生的物态变化是熔化
4.液态氮在常温下会冒出大量气泡,这过程是( )
A.蒸发吸热 B.沸腾吸热 C.熔化吸热 D.液化放热
5.我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时,关于笼屉上方冒出的“白气”,下列解释正确的是( )
A.“白气”是水蒸气,是液化现象 B.“白气”是小水滴,是液化现象
C.“白气”是水蒸气,是汽化现象 D.“白气”是小水滴,是汽化现象
6.爱阅读的乐乐同学了解到茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势如奔涛”,他利用图示装置再次对水沸腾前后的实验现象进行了观察记录。以下现象记录正确的是( )
①沸腾前,水持续吸热,温度升高;
②沸腾时,水中不断有大量气泡上升、变大,到水面破裂;
③沸腾时,烧杯上方有大量“白气”,这些“白气”是水蒸气;
④沸腾后,不移走酒精灯,水的温度保持不变。
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
7.下列说法中正确的是( )
A.凡是固体在熔化时温度都保持不变
B.0℃的水吸收热量,温度一定会升高
C.0℃的水放出热量,温度一定立即降低
D.能熔化的固体都是晶体
8.关于蒸发和沸腾,正确的说法是( )
A.蒸发是发生在液体表面的汽化现象,沸腾是发生在液体内部的汽化现象
B.蒸发是在一定的温度下进行,沸腾可在任何温度下进行
C.液体沸腾时要吸收热量,液体蒸发时不吸收热量
D.液体在蒸发和沸腾时都要吸收热量
9.天气预报说北方有一股强冷空气南下,昆明地区将会有一场小雨。下列说法正确的是( )
A.水蒸气遇到冷空气迅速熔化形成降雨
B.雨后操场上的水消失是水的升华
C.淋雨后容易感冒是因为人身上的水蒸发吸热而受凉
D.洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
10.下列说法中错误的是( )
A.体温计的量程是35~42℃
B.小美用手沾些冷水去拿包子不会太烫,是因为水汽化吸热
C.北方的冬天,雪后护路工人常在路面上撒大量的盐,是为了提高雪的熔点
D.在严寒的冬天,需要往汽车水箱里注入防冻剂,是为了降低水的凝固点
【素养提升】
11.下列图像中,反映晶体熔化过程的图像是( )
A.B. C. D.
12.物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,如图所示,其中由丙到甲发生的物态变化是( )
A.汽化 B.升华 C.熔化 D.液化
【能力培优】
13.如图干湿温度计由两支相同的普通温度计组成,一支用于测定气温,称干球温度计;另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住,纱布下端浸入蒸馏水中,称湿球温度计。下列说法不正确的是( )
A.由于包住湿球温度计的纱布吸水后蒸发吸热,所以示数比干球温度计的示数小
B.两支温度计的示数差越小,说明空气湿度越大
C.两支温度计的示数差越大,说明空气湿度(含水量)越大
D.夏天有时特别闷热就是因为空气湿度大,人身上汗水不容易蒸发
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第一章 热现象
课时1.3 汽化和液化
2022年课程标准
物理素养
1.1.1 描述固、液和气三种物态的基本特征。列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用。
1.1.3 经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。
1.1.4 用水的三态变化说明自然界中的一些水循环现象。了解我国和当地的水资源状况,有关心环境和节约用水的意识。
物理观念:能够描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,以及不同状态物质相互转化时的特点;能够说出生活中常见的温度值,了解液体温度计的工作原理及使用方法;知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解晶体和非晶体的区别,以及蒸发和沸腾的区别;通过对物质形态和变化的学习,初步形成物质观念。
科学思维:经历物态变化的实验探究过程,能够分析综合、归纳总结出物态变化过程中的特点及吸、放热规律;尝试在观察中发现并提出问题,并能够引用证据解释自然界和生活中的有关现象。
科学探究:经历实验探究的基本过程,了解科学探究的基本环节,会用简单的物理图像描述数据,根据图像特点对实验结果做出解释;会正确使用温度计,能够按照实验操作获得实验数据。
科学态度与责任:通过物态变化等实验,了解物理概念是建立在观察、实验基础上形成的,培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度;关注水资源危机,养成节水意识和保护环境意识,树立可持续发展的意识。
知识点一、汽化与液化
1.定义
物质由液态变为气态叫汽化;
物质由气态变为液态叫液化;
2.特点
汽化吸收热量;
液化放出热量;
特别提醒
(夏天,教室洒水凉快)(被水蒸气烫伤更厉害)
知识点二、沸腾
1.定义
在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象;
2.特点
液体在沸腾时持续吸热,温度保持不变;
3.沸点
液体沸腾时的温度;
特别提醒
沸点与气压有关:
一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高;
4.沸腾条件
⑴达到沸点;⑵继续吸热 ;
5.实验
探究水的沸腾特点
(1)实验器材:温度计、钟表、铁架台、纸板等;
特别提醒
A.加盖纸板的作用:
减少热量损失,缩短加热时间;
B.纸板上留有小孔的作用:
保持烧杯内外气压相等;
(2)器材组装顺序:自下而上;
(3)烧杯中的水量要适当:
A.若太少,不能浸没温度计的玻璃泡;
B.若太多,加热时间过长;
(4)会根据实验数据会作出物质熔化时温度-时间图像:
先描点,然后用平滑的曲线把各点顺次连接起来;
(5)实验现象:
A.沸腾前,水温不断升高,杯底有少量气泡产生,上升过程中体积逐渐变小;
B.沸腾时,水温保持不变,杯底有大量气泡产生,上升过程中体积迅速变大,在液面破裂,里面的水蒸气散发到空气中去;
C.停止加热,水停止沸腾。
(6)实验结论:水在沸腾时持续吸热,温度保持不变;
(7)怎样验证水沸腾时需要吸热:
移走酒精灯或停止加热,观察水是否继续沸腾;
(8)水的沸点低于100℃的原因:
A.当地大气压低于1个标准大气压;
B.水中含有杂质;
(9)缩短加热时间的方法:
A.适当减少所用水的质量;
B.可用初温较高的水进行实验;
C.调大火焰;
(10)撤去酒精灯,水未立即停止沸腾原因:
因为石棉网的温度仍然高于水的沸点,水可以继续吸热;
(11)实验时,烧杯口上方有大量的“白气”生成:这是水蒸气发生的液化现象造成的;
知识点三、蒸发
1.定义
液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的缓慢汽化现象;
2.特点
吸热(吸外界或自身的热量),有制冷作用;
3.影响蒸发快慢因素
(1)液体的温度; (2)液体的表面积;
(3)液体表面空气的流动速度; (4)还与液体种类有关;
特别提醒
沸腾
蒸发
相同点
都是汽化现象,都需要吸热
不同点
发生部位
液体内部和表面同时发生
只在液体表面发生
剧烈程度
剧烈
缓慢
温度条件
温度达到沸点
任何温度
影响因素
气压大小
液体温度、表面积、空气流速
应用
分馏
制冷
知识点四、液化
1.定义
物质从气态变为液态 叫液化;
2.特点
放出热量;
3.液化的方法
⑴ 降低温度----热传递改变内能;
⑵ 压缩体积----做功改变内能;
4.常见液化现象
“雾”、“露”、“白气”、“出汗”、飞机的“尾气”、冬天镜面变“模糊”等现象,都是水蒸气液化成的小水珠;
特别提醒
(发生液化时,小水珠出现在温度高的一侧)
5.液化的好处
体积缩小便于运输;
问题一:汽化
【角度1】汽化的概念和现象
【典例1】《淮南子·俶真训》记载:“今夫冶工之铸器,金踊跃于炉中”。金属在炉中从固态变为液态的过程是( )
A.汽化 B.液化 C.熔化 D.凝固
【答案】C
【详解】我们要明确题目中描述的物理现象:“金属在炉中从固态变为液态的过程,属于熔化”。
A.汽化:这是物质从液态变为气态的过程,故A不符合题意。
B.液化:这是物质从气态变为液态的过程,故B不符合题意。
C.熔化:这是物质从固态变为液态的过程,故C符合题意。
D.凝固:这是物质从液态变为固态的过程,故D不符合题意。
故选C。
明确四种物态变化
【变式1-1】晾晒的湿衣服在逐渐变干的过程中,发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.凝华
【答案】B
【详解】晾晒的湿衣服变干,是衣服上的水变成了水蒸气,属于汽化现象,故B符合题意,ACD不符合题意 。
故选B。
【变式1-2】近年来,建筑垃圾再循环利用成为新尝试,经过加工处理实现二次利用,如废钢筋、废铁丝、废电线等经过分拣、回炉加热加工可制成钢材等金属制品。在垃圾再循环利用中涉及的物态变化,以及对应吸、放热的情况,下列说法正确的是( )
A.先吸热熔化,后放热凝固 B.先吸热汽化,后放热液化
C.先吸热熔化,后吸热汽化 D.先放热熔化,后放热汽化
【答案】A
【详解】A.废钢筋、废铁丝、废电线等均为固体,在回收利用时,先熔化成液体,熔化需要吸热,将熔化后的液体收集起来,再放热凝固成固体,故A正确;
B.废钢筋、废铁丝、废电线等均为固体,不存在汽化和液化,故B错误;
C.废钢筋、废铁丝、废电线等均为固体熔化成液体,回收利用是凝固成固体,不存在汽化,故C错误;
D.废钢筋、废铁丝、废电线等均为固体熔化成液体,熔化时需要吸热,回收利用是凝固成固体,不存在汽化,故D错误。
故选A。
【角度2】沸腾的条件、沸点
【典例2】如图所示,把盛有水的纸盒放在火焰上烧,做“纸锅烧水”实验,下列有关说法中错误的是( )
A.纸锅里的水未加热前,水也会发生汽化现象
B.水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为纸的着火点高于水的沸点且水沸腾时吸热温度不变
C.纸锅里的水沸腾时温度先升高再保持不变,若撤去酒精灯火焰,则水将不会沸腾
D.纸锅里的水烧干后,继续加热会使纸锅燃烧
【答案】C
【详解】A.蒸发是汽化的一种,任何情况下都能进行,故A正确,不符合题意;
B.水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为纸的着火点较高,高于水的沸点且水沸腾时需要吸收大量的热,故B正确,不符合题意;
C.纸锅里的水沸腾前温度不断升高,沸腾时温度始终保持不变,若撤去酒精灯火焰,水无法吸热,不会沸腾,故C错误,符合题意;
D.纸锅里的水烧干后,继续加热纸锅温度升高,会使纸锅燃烧,故D正确,不符合题意。
故选C。
水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为纸的着火点较高,高于水的沸点且水沸腾时需要吸收大量的热
【变式2-1】一个密闭金属容器内盛有一定量的20℃的水,现在对容器加热,以下说法中错误的是( )
A.如果加热前容器内水的上方为真空,那么水的沸点可能低于100℃
B.如果加热前容器内水的上方是1标准大气压的空气,水的沸点一定等于100℃
C.如果加热前容器内水的上方是2标准大气压的空气,则水的沸点一定高于100℃
D.以上三种说法中,有一种说法是错误的
【答案】B
【详解】A. 气压越低沸点越低;加热前容器内水的上方为真空,就没有气压,水的沸点可能低于100℃,故A正确,不符合题意;
B. 气压越高沸点越高;加热前容器内水的上方为标准大气压的空气,加热过程中,气压变高,水沸腾的温度会高于100℃,故B错误,符合题意;
C. 气压越高沸点越高;加热前容器内水的上方是2标准大气压的空气,气压变高,沸点变高,故C正确,不符合题意;
D. 综上分析,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式2-2】容器内盛有水,水上漂浮着一块固态动物脂肪。若对该容器底部缓缓加热,则下列说法正确的是( )
A.水温升到一定温度,脂肪开始熔解,在熔解时水温保持不变
B.在脂肪熔解过程中,水温仍在升高,但脂肪温度不变
C.在脂肪熔解过程中,水和脂肪的温度在升高,直到水沸腾为止
D.在水沸腾时,脂肪开始熔解,在熔解时,脂肪和水的温度在升高
【答案】C
【详解】A.水吸热升温,上层的固态动物脂肪会发生熔化现象,此时水温上升。故A错误;
B.脂肪熔解过程中,水温仍在升高,但脂肪也吸热熔化。故B错误;
C.在脂肪熔解过程中,水和脂肪的温度在升高,但当水沸腾后,水温不再升高,脂肪的温度也不变。故C正确;
D.水吸热升温后,脂肪也吸热熔解。熔解时,脂肪和水的温度在升高。故D错误。
故选C。
【角度3】探究水在沸腾前后温度变化的特点
【典例3】小李用图1所示装置观察水的沸腾,正确实验并采集数据后,绘制出如图2所示的图像。关于本实验,下列说法正确的是( )
A.水沸腾时温度保持100℃不变 B.水面上方气压低于标准大气压
C.内水不需要吸收热量 D.杯口的“白气”是蒸发形成的
【答案】B
【详解】A.如图,水沸腾时,温度保持在98℃不变,故A错误;
B.在标准大气压下,水的沸点是100℃,由A可知,水的沸点是98℃,因气压越低,沸点越低,所以水面上方气压低于标准大气压,故B正确;
C.内,水是沸腾的,根据沸腾的条件可知,水沸腾时虽然温度保持不变,但需要吸收热量,故C错误;
D.杯口的“白气”是烧杯中的水汽化的水蒸发在空气中遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
在标准大气压下,水的沸点是100℃,如果水的沸点是98℃,因气压越低,沸点越低
【变式3-1】小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点,当水温接近90℃时,每隔0.5min记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的水温与时间的关系图像。下列说法错误的是( )
A.小华将水加热至沸腾的时间较长,是因为小华加热的水质量大
B.小明加热6min后水开始沸腾
C.小明判断水开始沸腾的依据是水中形成大量气泡且上升时变大
D.由图乙可知水沸腾时温度不变,需要吸热
【答案】B
【详解】A.用相同的装置加热,水的质量越大,加热到沸腾所需的时间越多,故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,小明加热3min后水开始沸腾,故B错误,符合题意;
C.水开始沸腾的依据是水中形成大量气泡,在上升过程中变大,故C正确,不符合题意;
D.由图乙可知水沸腾时的温度不变,此时水需要继续吸热,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式3-2】利用如图所示的装置,探究水沸腾的特点,下列说法正确的是( )
A.图示情景,说明水还没有沸腾
B.调节铁圈B高度时,不用点燃酒精灯
C.水沸腾时有大量气泡冒出,说明水内部也在汽化
D.移去酒精灯,水没有立即停止沸腾,说明沸腾不需要吸热
【答案】C
【详解】A.水沸腾时,从水底冒出的气泡在上升过程中,不断有水蒸气进入气泡内,同时水压减小,所以气泡会不断变大,升到水面破裂,释放水蒸气,所以图示情景,说明水正在沸腾,故A错误;
B.为确保用酒精灯的外焰加热,调节铁圈B高度时,要点燃酒精灯,故B错误;
C.沸腾是液体内部和表面同时汽化,水沸腾时有大量气泡冒出,说明水内部也在汽化,故C正确;
D.液体沸腾时需要持续吸热,移去酒精灯,水没有立即停止沸腾,是因为可以继续从烧杯底部吸收热量,故D错误。
故选C。
【角度4】探究影响液体蒸发快慢的因素
【典例4】下列各现象中,最能够说明液体的温度越高,蒸发就越快的是( )
A.同样多的酒精和水,在相同条件下酒精干得快
B.把粮食摊放在阳光下比堆放在仓库里容易干
C.同样多的热酒精和冷酒精,分别装在碟子里和瓶子里,装在碟子里的热酒精比装在瓶子里的冷酒精干得快
D.同样多的热酒精和冷酒精,分别装在两个相同的碟子里,在相同环境下,热酒精比冷酒精干得快
【答案】D
【详解】A.同样多的酒精和水,在相同条件下酒精干得快,两种不同的物质,而且在相同条件下比较起来不能说明蒸发与温度的关系,故A不符合题意;
B.摊在阳光下和堆在仓库里不只改变了温度,还改变了蒸发面积,故B不符合题意;
C.两种不同的物质,而且在相同条件下比较起来不能说明蒸发与温度的关系,故C不符合题意;
D.在其它因素相同的情况下,只研究了不同温度下的酒精的蒸发,故D符合题意。
故选D。
同样多的酒精和水,在相同条件下酒精干得快,两种不同的物质,而且在相同条件下比较起来不能说明蒸发与温度的关系
【变式4-1】下列劳动实践活动中,主要是为了加快水分蒸发的是( )
A.为种植的菜苗盖上地膜 B.给移栽的大葱剪掉葱叶
C.将采摘的果实低温储藏 D.把收获的玉米摊开晾晒
【答案】D
【详解】A.为种植的菜苗盖上地膜是减小了液体表面积、减慢了液面上方的空气流动,可减慢蒸发,故A不符合题意;
B.给移栽的大葱剪掉葱叶,减小了蒸发的面积,可减慢蒸发,故B不符合题意;
C.采摘的果实低温储藏,降低了温度,可减慢蒸发,故C不符合题意;
D.收获的玉米烘干晾晒,提高了液体的温度,可加快蒸发,故D符合题意。
故选D。
【变式4-2】2021年十堰市部分区域气温高达36℃,小明在教室使用电风扇吹风,感到凉爽,是因为( )
A.电风扇吹出的风是凉风
B.电风扇吹出的风,能降低教室内的气温
C.电风扇吹出的风,能加快人体表面汗液的蒸发
D.电风扇吹出的风,能把人体周围的热空气带走
【答案】C
【详解】小明使用电风扇吹风,感到凉爽,是因为电风扇工作时加快了空气的流动速度,使人体表面的汗液蒸发加快,而蒸发吸热,具有致冷作用,所以人会感到凉爽;电风扇吹出的风,并不是凉风,也不能降低教室内的温度,在室内,风也不能把人体周围的热空气带走,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【角度5】蒸发致冷的应用
【典例5】喝开水时,怕开水烫嘴,常用口向水面吹气,使水凉下来,这是由于( )
A.向水面吹气,吹的是二氧化碳气体,具有致冷作用
B.向水面吹气可以加快水的蒸发,带走热量
C.吹出的气的温度比水低,混合后水就凉了
D.上述说法都不正确
【答案】B
【详解】喝开水时,人们常常是向水面上吹气,可以加快水面上方的空气流动速度,加快水的蒸发,蒸发吸热带走热量,可以降低水的温度,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
喝开水时,人们常常是向水面上吹气,可以加快水面上方的空气流动速度,加快水的蒸发,蒸发吸热带走热量,可以降低水的温度
【变式5-1】下列有关热学的典型实验的坐标图像分析描述正确的是( )
A.甲图反映了晶体凝固时的温度变化
B.乙图反映了晶体熔化时吸热,温度持续升高
C.丙图“探究水的沸腾”实验中,a、b图像的区别可能是因为水的初温不同
D.丁图用浸有酒精的棉花球包住温度计玻璃泡,虚线表示温度计示数随时间的变化
【答案】D
【详解】A.甲图中温度随时间的增大而减小,反映非晶体凝固时的温度变化,故A错误;
B.乙图bc段温度不变,反映了晶体熔化时吸热,温度不变,故B错误;
C.丙图中看出,两图像中水的初温相同,且沸腾时温度相同,故a、b图像不同的原因可能是水的质量不同,故C错误;
D.用浸有酒精的棉花球包住温度计玻璃泡,酒精蒸发会吸热,导致温度计示数降低,当酒精蒸发完,温度逐渐恢复室温,图丁虚线表示温度计示数随时间的变化,故D正确。
故选D。
【变式5-2】
对下列生活中的现象解释正确的是( )
A.清晨,山间升起了飘渺的雾是液化现象
B.已经沸腾的水,继续加热温度会升高
C.寒冷的冬天,水结成冰的过程需要吸收热量
D.夏天吹风扇感觉凉快,是因为风扇降低了周围空气的温度
【答案】A
【详解】A.清晨,山间升起了飘渺的雾是水蒸气遇冷液化形成的,故A正确;
B.已经沸腾的水,继续加热温度不变,故B错误;
C.寒冷的冬天,水结成冰的过程是凝固过程,需要放出热量,故C错误;
D.电风扇吹出的风加快了人体汗水表面的空气流动速度,使汗水的蒸发加快,蒸发过程要吸热,有致冷作用,所以使用电风扇人会感觉凉快,但室内温度不变,故D错误。
故选A。
【角度6】蒸发和沸腾的区别与联系
【典例6】小明在预习物理新课时,对“纸锅烧水”的实验非常感兴趣。机智的他在家就地取材,利用如图所示的实验装置进行纸杯烧水实验。纸杯里装些水,放到蜡烛火焰上加热,发现过一会儿水就沸腾了,而纸杯不会燃烧。他还用温度计测量了水的温度,下列小明对实验现象的分析正确的是( )
A.当有大量气泡不断上升、变大时,说明水沸腾了
B.在水沸腾过程中,发现温度计的示数保持不变,说明水沸腾过程中不吸热
C.纸锅不会燃烧,说明火焰的温度低于纸的着火点
D.水的沸腾现象比较剧烈,说明水沸腾时不会伴有蒸发现象
【答案】A
【详解】A.沸腾前由于水上方的温度较低,所以气泡上升的过程中会慢慢减小,沸腾时气泡不断上升、变大,到达水面破裂,故A正确;
B.水的沸腾特点是继续吸热,温度不变,故B错误;
C.纸锅不会燃烧,是因为纸杯的温度低于纸的着火点,火焰的温度远高于纸的着火点,故C错误;
D.蒸发可以在任何温度下进行,水的沸腾时,水会发生蒸发现象,故D错误。
故选A。
沸腾前由于水上方的温度较低,所以气泡上升的过程中会慢慢减小,沸腾时气泡不断上升、变大,到达水面破裂
【变式6-1】夏天,盛一盆水,在盆里放入两块高出水面的砖头,砖头上搁一只篮子,再把装有剩饭剩菜的碗放入篮子,用纱布袋罩好,就做成一个“简易冰箱”如图,篮子里的饭菜放置大半天也不会变质,以上“简易冰箱”的工作原理是( )
A.液化放热 B.凝固放热
C.蒸发吸热 D.熔化吸热
【答案】C
【详解】夏天温度高,盆里的水会不断蒸发,蒸发吸热,具有致冷的作用,使周围环境温度降低,篮子里的饭菜就不容易变质,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式6-2】关于蒸发和沸腾,下列说法不正确的是( )
A.蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾只能在一定温度下发生
B.蒸发是在液体表面发生的汽化现象,而沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象
C.蒸发和沸腾都是汽化现象,比较起来沸腾是剧烈的
D.蒸发是放热过程,而沸腾是吸热过程
【答案】D
【详解】蒸发是任何温度下都可以进行的缓慢的汽化现象,发生在液体的表面;沸腾是在一定温度下进行的剧烈的汽化现象,既发生在液体表面,也发生在液体内部。汽化需要吸收热量,即蒸发和沸腾都需要吸收热量。故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
问题二:液化
【角度1】液化的概念和现象
【典例1】用相等质量的100℃的水蒸气和100℃的水分别对两个同样的物体加热,结果发现用水蒸气加热的效果好,这是因为( )
A.水蒸气在液化时要放出热量 B.水蒸气要放出汽化热
C.水蒸气要吸收汽化热 D.同温度的水蒸气比水更热
【答案】A
【详解】用质量相等的100℃的水蒸气加热物体,100℃的水蒸气首先放出热量液化变成等质量的100℃的水,比用100℃的水直接加热物体多了一个水液化放热的过程,所以要对物体加热,用质量相等的100℃的水和100℃的水蒸气,水蒸气的效果好些,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
用质量相等的100℃的水蒸气加热物体,100℃的水蒸气首先放出热量液化变成等质量的100℃的水,比用100℃的水直接加热物体多了一个水液化放热的过程
【变式1-1】在北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,镜片会变得“模糊”,这个现象是属于物态变化中的( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.溶解
【答案】B
【详解】物质由气态变为液体叫做液化。北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,屋内的水蒸气遇到冷的镜片,放热液化,使得镜片变得“模糊”。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式1-2】加油站悬挂如图所示的警示标志,原因是汽油容易发生( )
A.液化 B.汽化 C.凝固 D.熔化
【答案】B
【详解】常温下汽油是液态,且容易汽化形成汽油蒸气,汽油蒸气的浓度到一定程度,遇到火花就会燃烧,发生火灾。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【角度2】降低温度液化
【典例2】以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低 B.增大气体压强并降低气体温度
C.使气体温度降低到足够大 D.减小气体压强并升高气体温度
【答案】D
【详解】AC.液化是放热过程,液化的两种方式:降低温度和压缩体积,任何气体在温度降到足够低时都可以液化,故AC不符合题意;
B.既降低气体温度又增大气体压强即压缩气体的体积也可以使某些气体液化(两种方法兼用),故B不符合题意;
D.减小气体压强并升高气体温度即增大气体体积并升高气体温度,不能使气体液化,故D符合题意。
故选D。
液化是放热过程,液化的两种方式:降低温度和压缩体积,任何气体在温度降到足够低时都可以液化
【变式2-1】已知液态氧气、氮气和二氧化碳,在一个标准大气压下的沸点是﹣183℃、﹣196℃和﹣78.5℃.如果在一个标准大气压下用降温的办法,用空气来提取这些气体,那么温度下降时首先液化被分离出来的( )
A.氧气 B.氮气
C.二氧化碳 D.整个空气同时液化无法分离
【答案】C
【详解】从数据中可知,液态氮的沸点最低,则最容易沸腾;而二氧化碳的沸点最高,很难沸腾,相反最容易液化,所以如果在一个标准大气压下用降温的办法,从空气中提取这些气体,那么温度下降时首先液化被分离出来的是二氧化碳,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式2-2】已知在标准大气压下氮气、氧气和氢气的沸点分别为:-196 ℃、-183 ℃和-253 ℃。将三种气体在常温常压下混合后逐渐降温至-198 ℃,在降温的过程中,它们液化的先后次序是( )
A.氢气、氧气、氮气 B.氧气、氮气,氢气不液化
C.氢气、氮气,氧气不液化 D.氢气、氧气,氮气不液化
【答案】B
【详解】由于氮气、氧气和氢气的沸点分别为:-196℃、-183℃和-253℃,将三种气体在常温常压下混合后逐渐降温至-198℃,低于氧气和氮气的沸点,高于氢气的沸点,因此首先液化的是氧气,然后是氮气,氢气不会液化,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【角度3】压缩体积液化
【典例3】如图所示为学校教学楼楼道里放置的二氧化碳灭火器,打开阀门后,下列说法正确的是( )
A.喷口处冒出“白气”是二氧化碳气体
B.灭火器内的二氧化碳液体喷出后汽化放热
C.瓶内的液体是通过降温实现二氧化碳气体液化后装入的
D.瓶壁外侧出现少量水滴,是空气中的水蒸气液化形成的
【答案】D
【详解】A.喷口处冒“白气”,这是空气中的水蒸气遇冷液化成的水珠,故A错误;
BD.瓶壁有水滴,这是灭火器内喷出的二氧化碳液体汽化要吸热,使周围温度降低,外界水蒸气遇冷液化形成的,故B错误,D正确;
C.灭火器内部二氧化碳是液态,二氧化碳在温度较低时还是气态,降温很难将该气体液化,而是压缩体积实现的,故C错误。
故选D。
灭火器内部二氧化碳是液态,二氧化碳在温度较低时还是气态,降温很难将该气体液化,而是压缩体积实现的
【变式3-1】液化石油气是广大农村地区普遍使用的燃料,液化石油气瓶存放时库内温度不得超过45℃;补充瓶内气体时,常采取高压压缩燃气使其由气态变成液态。根据以上信息,你认为在选取制作液化石油瓶的材料时需要考虑的物质属性是( )
A.导电性 B.密度 C.导热性 D.磁性
【答案】C
【详解】液化石油气瓶存放时库内温度不得超过45℃,所以在选取制作液化石油瓶的材料时需要考虑的物质属性是导热性。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式3-2】关于图中的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.甲图中,用体温计能测量冰水混合物的温度
B.乙图中,石油气通常采用降温的方法将其液化储存在钢罐内
C.丙图中,将水果用保鲜膜包好放入冰箱中,是为了减慢水分的蒸发
D.丁图中,锅内的水沸腾后再用猛火持续加热,则水的温度将继续升高
【答案】C
【详解】A.体温计的测量范围是35℃∼42℃,而冰水混合物的温度是0℃,不能用体温计测量冰水混合物的温度,故A错误;
B.气体液化的方法有:降低温度和压缩体积;石油气通常采用常温下压缩体积的方法将其液化储存在钢罐内,故B错误;
C.将水果用保鲜膜包好放入冰箱中,是通过减慢空气流动、降低温度的方法来减慢水分的蒸发,故C正确;
D.水沸腾时吸收热量但温度不变,故锅内的水沸腾后再用猛火持续加热,水的温度不变,故D错误。
故选C。
【角度4】生活中的汽化液化现象
【典例4】下列与物态变化有关的现象,说法正确的是( )
A.扇扇子时人会感到凉快,是因为扇子扇出的是凉风
B.湿手伸进冰箱取冰棒时,有时感觉到手被冰棒粘住了,这是凝固现象
C.气体打火机中的燃料是通过降低温度的方法使气体液化的
D.在的环境下,将的冰块放入的水中,一段时间后,冰的质量会减少
【答案】B
【详解】A.夏天扇扇子加快空气流动,从而加快了人身体表面汗液的蒸发,蒸发能从人体吸收热量,所以感到凉爽,故A错误;
B.湿手伸进冰箱冷冻室取冰棒时,有时感觉到手被冰棒粘住了是手上的水遇冷凝固成冰,这是凝固现象,故B正确;
C.打火机中的气体燃料是利用压缩体积的方式来使气体发生液化现象,故C错误;
D.冰的熔点是0℃,在的环境下,将的冰块放入的水中,由于环境的温度等于0℃,所以−8℃的冰能够从水中吸收热量,会有一部分水放热凝固成冰,因此冰的质量增加;当−8℃的冰的温度达到0℃后,由于此时冰和水、环境的温度相同,不能继续吸收热量,此时冰的质量不再增加。所以过一段时间后,冰的质量增加。故D错误。
故选B。
冰和水、环境的温度相同,不能继续吸收热量
【变式4-1】从冰箱里取出的冰棍会冒“白气”。关于“白气”下列说法正确的是( )
A.“白气”的形成需要吸热
B.“白气”是水蒸气发生凝华的结果
C.冒出的“白气”向下飘
D.“白气”是小水珠发生液化的结果
【答案】C
【详解】冰棍周围温度较低,冰棍上冒出的“白气”是空气中水蒸气遇冷发生液化放热形成的小水珠,小水珠在重力的作用下,向下飘,故C正确,ABD错误。
故选C。
【变式4-2】下列现象中,不属于液化现象的是( )
A.烧开水时,热水壶嘴上方的“白气”
B.揭开包装纸后冰棒会冒“白气”
C.夏天潮湿的早晨自来水管“出汗”
D.湿衣服晾干了
【答案】D
【详解】A.烧开水时,热水壶嘴上方的“白气”是水沸腾产生的大量水蒸气在空气中遇冷液化形成的小水滴,故A不符合题意;
B.揭开包装纸后冰棒会冒“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故B不符合题意;
C.夏天潮湿的早晨自来水管“出汗”,由空气中的水蒸气遇到凉的水管液化而成的,故C不符合题意;
D.湿衣服晾干了是液态的水蒸发变为水蒸气,故D符合题意。
故选D。
【基础强化】
1.夏天,把棒冰拿在手里,剥去纸后,往往可以看到棒冰周围会冒出“白气”,这是因为( )
A.空气中的水蒸气,遇冷凝结成小水珠
B.棒冰中含有水分,水分蒸发后形成水蒸气,水蒸气就是“白气”
C.棒冰中的冰在炎热的夏天,升华为水蒸气,水蒸气再凝结为雾,这就是“白气”
D.人呼出的气体中含有大量水蒸气,遇到低温的棒冰,凝华为小冰晶,这细小的冰晶形成“白气”
【答案】A
【详解】夏天从冰箱里取出的棒冰较冷,其周围空气中的水蒸气遇到冷的棒冰时会发生液化现象,变成小水滴,形成白气,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.广州春季“回南天”到来时,课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”,如图是在“出水”玻璃上写的字。这些“水”是由于水蒸气( )
A.遇热汽化吸热形成的 B.遇热汽化放热形成的
C.遇冷液化放热形成的 D.遇冷液化吸热形成的
【答案】C
【详解】广州春季“回南天”到来时,课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”,原因是广州地处我国的南方,春季南风吹来温暖的带有大量水蒸气的空气,这些水蒸气温度较高,遇到温度较低的黑板、墙壁和玻璃就液化形成小水滴,附着在课室的黑板、墙壁和玻璃上造成的,液化需要放出热量,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.为确保2022年北京冬奥会顺利举行,需要进行人工造雪。造雪机在工作时,不断将水吸入,并持续从前方喷出“白雾”,在白雾下方沉积成一层“白雪”。下列说法正确的是( )
A.造雪机喷出的“白雾”是固态
B.人工造雪过程中环境的温度低于0℃
C.“白雾”在变成“白雪”的过程中吸热
D.造雪机在造雪过程中,主要发生的物态变化是熔化
【答案】B
【详解】A.造雪机吸入的是水,喷出的“白雾”是液态的水滴,故A错误;
B.一个标准气压下,冰的凝固点为0摄氏度,所以人工造雪过程中环境的温度低于0℃,故B正确;
C.“白雾”是液态的小水滴,在变成“白雪”的过程中是凝固过程,需要放热,故C错误;
D.由上述可知,造雪机在造雪过程中,主要发生的物态变化是凝固,故D错误。
故选B。
4.液态氮在常温下会冒出大量气泡,这过程是( )
A.蒸发吸热 B.沸腾吸热 C.熔化吸热 D.液化放热
【答案】B
【详解】液态氮的沸点是-196℃,在常温下极容易沸腾,沸腾吸热。故B符合题意,A、C、D不符合题意。
故选B。
5.我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时,关于笼屉上方冒出的“白气”,下列解释正确的是( )
A.“白气”是水蒸气,是液化现象 B.“白气”是小水滴,是液化现象
C.“白气”是水蒸气,是汽化现象 D.“白气”是小水滴,是汽化现象
【答案】B
【详解】物质由液态变为气态叫做汽化,物质由气态变为液态叫做液化。用蒸笼蒸月饼时产生的“白气”是锅中温度较高的水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水滴。故ACD错误,B正确。
故选B。
6.爱阅读的乐乐同学了解到茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势如奔涛”,他利用图示装置再次对水沸腾前后的实验现象进行了观察记录。以下现象记录正确的是( )
①沸腾前,水持续吸热,温度升高;
②沸腾时,水中不断有大量气泡上升、变大,到水面破裂;
③沸腾时,烧杯上方有大量“白气”,这些“白气”是水蒸气;
④沸腾后,不移走酒精灯,水的温度保持不变。
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
【答案】C
【详解】①沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象,沸腾过程中需要不断吸热,但温度保持不变。因此,在沸腾前,水会持续吸热,并且由于还没有达到沸点,所以温度会持续升高。故①正确;
②沸腾时,水的内部和表面都在剧烈地汽化,产生大量的气泡。这些气泡在上升的过程中,由于周围的水不断汽化成水蒸气进入气泡,所以气泡会不断变大。当气泡上升到水面时,气泡会破裂,释放出大量的水蒸气。故②正确;
③沸腾时,烧杯上方出现的“白气”并不是水蒸气,而是水蒸气遇冷后液化形成的小水滴。因为水蒸气是无色透明的,我们看不到,而“白气”是我们能看到的,所以它是液态的小水滴。故③错误;
④沸腾是液体在一定温度下进行的剧烈的汽化现象,这个温度就是液体的沸点。在沸腾过程中,虽然水在持续吸热,但温度会保持在沸点不变。因此,即使不移走酒精灯,水的温度也会保持不变。故④正确。
综上所述,正确的有①②④,故ABD错误,C正确。
故选C。
7.下列说法中正确的是( )
A.凡是固体在熔化时温度都保持不变
B.0℃的水吸收热量,温度一定会升高
C.0℃的水放出热量,温度一定立即降低
D.能熔化的固体都是晶体
【答案】B
【详解】AD.晶体和非晶体均可以熔化,只有晶体在熔化时温度保持不变,故AD错误;
B.0℃的水吸收热量,温度会升高,最终会沸腾,故B正确;
C.0℃的水放出热量,会先凝固成冰,凝固过程中温度不变,故C错误。
故选B。
8.关于蒸发和沸腾,正确的说法是( )
A.蒸发是发生在液体表面的汽化现象,沸腾是发生在液体内部的汽化现象
B.蒸发是在一定的温度下进行,沸腾可在任何温度下进行
C.液体沸腾时要吸收热量,液体蒸发时不吸收热量
D.液体在蒸发和沸腾时都要吸收热量
【答案】D
【详解】A.蒸发是发生在液体表面的汽化现象,沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象,故A错误;
B.蒸发是任何温度下都可以进行的缓慢的汽化现象,沸腾是在一定的温度下发生的,故B错误;
CD.蒸发和沸腾都属于汽化,都需要吸热,故C错误,D正确。
故选D。
9.天气预报说北方有一股强冷空气南下,昆明地区将会有一场小雨。下列说法正确的是( )
A.水蒸气遇到冷空气迅速熔化形成降雨
B.雨后操场上的水消失是水的升华
C.淋雨后容易感冒是因为人身上的水蒸发吸热而受凉
D.洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
【答案】C
【详解】A.雨是水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.雨后操场上的水消失是水汽化成水蒸气,故B错误;
C.淋雨容易感冒,因为人因身上的水汽化时需要吸收人体的热量,使人体温度降低而受凉,故C正确;
D.洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气液化成的小水滴,故D错误。
故选C。
10.下列说法中错误的是( )
A.体温计的量程是35~42℃
B.小美用手沾些冷水去拿包子不会太烫,是因为水汽化吸热
C.北方的冬天,雪后护路工人常在路面上撒大量的盐,是为了提高雪的熔点
D.在严寒的冬天,需要往汽车水箱里注入防冻剂,是为了降低水的凝固点
【答案】C
【详解】A.体温计的量程包含了人体正常体温变化范围,体温计的量程是,故A正确,不符合题意;
B.用手沾些冷水去拿包子不会太烫,是因手上的水汽化时吸热,使手的温度不会太高,故B正确,不符合题意;
C.为了除去路面的冰,护路工人常在路面上撒大量的盐,撒盐后会降低水的凝固点,故C错误,符合题意;
D.司机常在水箱中加入一定量的防冻剂,降低溶液的凝固点,防止水箱中的水结冰,故D正确,不符合题意。
故选C。
【素养提升】
11.下列图像中,反映晶体熔化过程的图像是( )
A.B. C. D.
【答案】C
【详解】A.图像是放热过程,有一定的凝固点,是晶体凝固图像,故A不符合题意;
B.图像是放热过程,没有一定的凝固点,是非晶体的凝固图像,故B不符合题意;
C.图像是吸热过程,有一定的熔点,吸收热量,温度不变,是晶体的熔化图像,故C符合题意;
D.图像是吸热过程,有一定的沸点,吸收热量,温度不变,是沸腾图像,故D不符合题意。
故选C。
12.物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,如图所示,其中由丙到甲发生的物态变化是( )
A.汽化 B.升华 C.熔化 D.液化
【答案】A
【详解】由图知,甲物态到乙物态需要放热,所以乙物态到甲物态需要吸热;同时乙物态到丙物态也需要吸热,所以乙物态为固态;丙物态到甲物态需要吸热,所以甲物态到丙物态需要放热;同时甲物态到乙物态需要放热,所以甲物态是气态;则丙物态为液态,从丙到甲是汽化过程;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【能力培优】
13.如图干湿温度计由两支相同的普通温度计组成,一支用于测定气温,称干球温度计;另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住,纱布下端浸入蒸馏水中,称湿球温度计。下列说法不正确的是( )
A.由于包住湿球温度计的纱布吸水后蒸发吸热,所以示数比干球温度计的示数小
B.两支温度计的示数差越小,说明空气湿度越大
C.两支温度计的示数差越大,说明空气湿度(含水量)越大
D.夏天有时特别闷热就是因为空气湿度大,人身上汗水不容易蒸发
【答案】C
【详解】A.湿球温度计包裹的纱布上的水在蒸发时,要从周围物体吸热,导致湿球温度计的示数比干球温度计的示数低。故A正确,不符合题意;
BC.空气湿度越大,纱布上的水分蒸发的越慢,它从周围物体上吸收的热量就越少,这样,两支温度计的示数差别就越小。故B正确,不符合题意;C错误,符合题意;
D.夏天,空气湿度越大,人体表面的汗水不容易蒸发,人体因汗水蒸发带走的热量就越少,所以人感觉闷热。故D正确,不符合题意。
故选C。
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