课时1.4 升华和凝华-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理同步学与练(北师大版2024)
2024-09-18
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2份
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55页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第四节 升华和凝华 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.31 MB |
| 发布时间 | 2024-09-18 |
| 更新时间 | 2024-09-18 |
| 作者 | 傅七七 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-09-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47391191.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第一章 物态及其变化
课时1.4 升华和凝华
重、难点
学习目标
重点:升华和擬华现象及其吸放热情況。
难点:用物理语言解释升华和凝华现象。
11.通过对生活中升华和凝华现象的分析,知道升华和癡华的概念。能在物态变化中识别升华和擬华现象。
2.通过对生活中升华和擬华现象的观察与分析,知道升华过程要吸热、凝华过程要放热。知道用升华的方法可以获得低温。在分析日常生活中升华、凝华现象的过程中,握高运用物理知识分析、解决实际问题的能力。
3.通过对升华和凝华现象的学习,感受事物间相互联系、转化的辩证唯物主义观点。
知识点一、升华
1.升华
(1)定义:物质直接从固态变为气态。
(2)举例:白炽灯泡里的钨丝时间长了变细,樟脑球用了一段时间后变小,冬天冰冻的衣服过一段时间干了等。
特别提醒
1. 升华是指物质直接象从固态变为气态,不经过液态现象。
2. 升华的快慢与周围温度有关,温度越高,升华越快。
知识点二、凝华
1. 凝华
(1)定义:物质从气态直接变为固态的过程。
(2)举例:冬天书上的雾凇,深秋树叶上的霜,冬天窗上窗花等。
特别提醒
1. 升华是指物质从气态直接变为固态的过程,不经过液态现象。
2. 升华的条件:空气中含有大量的水蒸气,温度急剧降低,达到凝固点一下。
知识点三、碘的升华和凝华
1. 碘的升华和凝华实验
如图所示,在试管底部放入少量的碘颗粒,用橡胶塞将试管口塞紧,将试管底端放入热水中加热。观察试管内的碘吸热后发生了什么变化,橡胶塞、试管壁上出现了什么现象。这些变化和现象说明了什么?
实验中,可以观察到试管底部的碘逐渐减少,试管内出现紫色的气体。与此同时,橡胶塞及其附近的试管壁上出现了固态的碘,且逐渐增多。这说明碘受热后变成碘蒸气,碘蒸气遇冷后又变成了固态的碘。
特别提醒
碘的升华不需要加热条件,放入热水中加快了碘的升华速度。
知识点四、水的三态变化
1. 水的三态变化凝华(放热)
熔化(吸热)
升华(吸热)
汽化(吸热)
水蒸气
水
冰
凝固(放热)
液化(放热)
凝华(放热)
2.自然界中的三态变化:
液化:露、雾、云、雨。
凝华:霜
凝固:冰雹。
特别提醒
熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华互为逆过程。
问题一:升华
【角度1】升华对应的现象及特点
【典例1】自然现象中蕴含着丰富的物理知识。下列物态变化,吸放热情况与其它三个不同的是( )
A.冰雪消融 B.雾绕险峰
C.露润绿叶 D.雾凇结成
解法通则
(1)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
【变式1-1】水以气态、液态、固态的形式在陆地海洋和大气间不断循环的过程,称为水循环。水循环时刻在进行,因此环境保护是每个地球人的责任。下列关于水循环中物态变化过程的说法正确的是( )
A.水蒸气在高空变成云是凝固过程
B.水蒸气变为草上露珠是熔化过程
C.地表的水变为水蒸气是汽化过程
D.寒冬的雪人慢慢变小是凝华过程
【变式1-2】北方冬季气温低于﹣30℃时,将热水以C字型泼出,小水珠会迅速凝结,产生“泼水成冰”的效果(如图),这一过程中,发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.凝固
【角度2】升华的吸热特点
【典例1】为了防止食品在长时间运输中腐烂变质,人们利用干冰(固态二氧化碳)给食品降温,这是因为干冰( )
A.熔化吸热 B.液化吸热 C.升华吸热 D.凝华吸热
解法通则
(1)物质从固态变为液态是熔化过程,物质从液态变为固态过程是凝固,物质从液态变为气态是汽化,物质从气态变为液态是液化,物质从固态直接变为气态是升华,物质从气态直接变为固态是凝华;
(2)六种物体变化中,熔化、汽化、升华是吸热的;凝固、液化、凝华是放热的。
【变式2-1】下列有关物态变化的说法正确的是( )
A.当气温低于0℃时雪人变小了,是汽化现象需吸热
B.高烧病人用冰袋冷敷降温,利用冰液化吸热
C.冬季运动员呼出的“白气”,是液化现象需吸热
D.秋季草叶上铺了一层霜,霜是水蒸气放热凝华形成的
【变式2-2】下列有关热现象的说法中,正确的是( )
A.固体熔化成液体时要吸热,但温度不变
B.游泳时,刚从水中出来,感觉比较冷,这是因为人身上的水分蒸发要吸热
C.寒冷的冬天,窗户玻璃上会出现冰花,这是凝固现象
D.汽化只能在一定的温度下才能发生
问题二:凝华
1.【角度1】凝华对应的现象及特点
【典例1】第24届冬奥会在北京开幕!比赛期间,部分场馆采用人工造雪。人工造雪是将水注入一个专用的高压喷嘴或喷枪,使水接触到高压空气,高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中,在落到地面以前形成小冰晶,从而实现降雪,如图所示。人工造雪中的“雪”的形成是( )
A.凝固现象 B.熔化现象
C.从液态变成气态 D.从固态变成液态
物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
【变式1-1】下列诗句中的自然现象与物态变化对应正确的是( )
A.胡天八月即飞雪——升华
B.天接云涛连晓雾——液化
C.羌管悠悠霜满地——凝固
D.欲渡黄河冰塞川——凝华
【变式1-2】下列关于物态变化现象说法正确的是( )
A.冬天排气管冒出的“白气”,是汽化现象
B.冬天玻璃上的“窗花”是凝华现象
C.打开除雾功能,汽车玻璃上的“雾”很快消失,是液化现象
D.舞台上飘起的“白气”,是干冰升华成的气态二氧化碳
【角度2】凝华的放热特点
【典例1】四季更替,自然界中有许许多多神奇的现象。下列说法中正确的是( )
A.墙砖上出的“汗”是空气中的水蒸气遇冷液化而成
B.用烘干机烘干衣服,是汽化现象,需要放热
C.衣柜里放置的“樟脑丸”变小,是汽化现象,需要吸热
D.打开冰箱,看到冒出的“白气”,是冰箱内的水蒸气液化而成的
解法通则
1. 物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;物质由气态变为液态的过程叫液化,物质由液态变为气态的过程叫汽化;物质由固态变为液态的过程叫熔化,物质由液态变为固态的过程叫凝固。
2. 六种物态变化中,熔化、汽化、升华是吸热的。凝固、液化、凝华是放热的。
3. 水蒸气是无色透明的,白气是飘散在空气中的大量的小水珠形成的;
4. 制作冰棒时水由液态变为固态;
5. 冰化成水是从固态变为液态;
6. 霜是水蒸气直接从气态变为固态。
【变式2-1】如图所示,关于生活中的物态变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中烧开水的时候,壶口的“白气”是水汽化吸热形成的水蒸气
B.乙图中用冰箱制作冰棒,发生了凝固放热的现象
C.丙图中初春,湖面上冰化成水是冰升华放热
D.丁图中深秋,枫叶上形成霜是水凝固放热
【变式2-2】唐诗宋词是我国优秀文化遗产之一,对下列诗句中所指的自然现象分析正确的是( )
A.千里冰封,万里雪飘——“冰”的形成是熔化现象,需要放热
B.露从今夜白,月是故乡明——“露”的形成是汽化现象,需要吸热
C.蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明——“泪”的形成是升华现象,需要吸热
D.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠——“霜”的形成是凝华现象,需要放热
问题三:水的三态变化
1. 【角度1】水的三态变化
【典例1】2019年3月22日是第二十七届“世界水日”,提高节水意识,培养良好的用水习惯,是我们每个公民的义务和责任。下列有关水的现象发生过程中,需要吸热的是( )
A.初春,雪水在屋檐下形成冰锥
B.盛夏,晾在外面的衣服很快变干
C.深秋,夜晚草叶上形成露珠
D.寒冬,树枝上形成雾凇
首先根据物质状态的前后变化判断物态变化类型,再判断吸放热情况。
物质由一种状态变为另一种状态的过程叫做物态变化;物质由固态变为液态的过程叫做熔化,物质由液态变为气态的过程叫做汽化,物质由气态变为液态的过程叫做液化,物质由液态变为固态的过程叫做凝固,物质由固态直接变为气态的过程叫做升华,物质由气态直接变为固态的过程叫做凝华。
【变式1-1】水是人类生存环境的重要组成部分。通过水的三态变化,地球上的水在不停地循环,关于水在循环中的三态变化分析错误的是( )
A.阳光晒暖了海洋,海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中
B.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶,小冰晶聚集变成雪花飘满大地
C.高空中水蒸气遇冷液化成小水滴,相互聚集结成大水滴下降成为雨
D.积雪熔化成水,和其他降水一起渗入地下或汇入江河,大部分又流入大海
【变式1-2】水是生命之源,其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化,且循环往复。以下关于水的物态变化及吸放热,解释错误的是( )
A.阳光普照海洋,海水吸热汽化形成水蒸气
B.水蒸气上升到高空,与冷空气接触,液化形成小水滴悬浮在高空形成云
C.小水滴遇到更寒冷的气流,凝华形成小冰珠,最后可能形成冰雹降落地面
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶,以雪花形式落回地面
【基础强化】
1.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐,下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”,雾凇的形成是升华现象
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”,霜的形成是凝固现象
C.“云想衣裳花想容,春风拂槛露华浓”,露的形成是汽化现象
D.“腾蛇乘雾,终为土灰”,雾的形成是液化现象
2.中国诗词文化博大精深,深受人们的喜爱。下列诗词涉及的物态变化说法正确的是( )
A.“晓晴寒未起,霜叶满阶红”霜的形成是液化吸热
B.“秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜”露的形成是升华吸热
C.“冰,水为之,而寒于水”冰的形成是凝固放热
D.“人生到处知何似,应似飞鸿踏雪泥”雪的形成是凝华吸热
3.“霜降”是我国传统的二十四节气之一,“霜降”中霜的形成是( )
A.液化现象 B.熔化现象 C.凝固现象 D.凝华现象
4.如图是自然界中水的循环示意图,下列说法正确的是( )
A.高山上的积雪升华,直接变成小水滴,升入天空
B.水蒸气在高空遇冷时,有的凝固成小冰晶(多发生于冬季),有的液化成小水滴(多发生于夏季)
C.过量开采地下水可以解决部分饮水问题,且对环境不会造成影响
D.江、河、湖、海表面的水通过汽化,变成水蒸气升入天空
5.陕西集自然风光与人文于一体,在西安及周边就有著名的“关中八景”。关于“关中八景”中蕴含的物理知识,下列说法正确的是( )
A.华岳仙掌—“冲天五指绕云霾,确是沉香利斧开”,云霾的形成是汽化现象
B.太白积雪—“若无千古窦娥冤,积雪何须六月天”,雪是水蒸气放热凝华而成的
C.雁塔晨钟—“万钧生铁铸奇钟,朝送吉祥到禁宫”,奇钟的铸成过程中温度一直升高
D.草堂烟雾—“草堂金殿雾云蒸,五百高僧颂大乘”,金殿雾云的形成需要吸热
6.诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝。下列唐诗中加点字所对应的自然现象的形成过程,属于凝华的是( )
A.露从今夜白,月是故乡明
B.雪消冰又释,景和风复喧
C.鸡声茅店月,人迹板桥霜
D.岚雾今朝重,江山此地深
7.如图,小明将一小块干冰(固态二氧化碳)放在铁勺上进行“人工造雾”实验,铁勺不仅周围出现白雾,而且表面出现一层白霜,随后小明将干冰放入热水中,水中产生大量气泡。下列说法正确的是( )
A.水中产生的气泡主要是水蒸气
B.铁勺周围的白雾是由干冰汽化形成的
C.铁勺上的白霜是水蒸气凝华形成的
D.“造雾”过程中干冰需要放出热量
8.“冻干草莓”是工人把含有大量水分的新鲜草莓温度降到﹣18℃以下,使草莓的水分凝结,再将其放置在温度低于0℃的环境中实现脱水,使新鲜草莓变成了几乎不含水分的草莓干。下列现象与“冻干草莓”脱水过程所涉及的物态变化相同的是( )
A.春天,冰雪消融
B.清晨,露珠晶莹
C.深秋,霜挂枝头
D.寒冬,冰雕变小
9.冬季带来的不仅是寒冷,还有如画般醇人的雪景,雪是 形成的,需要 热;阴凉处的雪,不被太阳直射,但也会渐渐变少,并在雪地上形成密密麻麻的小坑,这些小坑的形成是因为发生了 (填物态变化)现象。
10.北方寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会结“冰花”,“冰花”是水蒸气 (填物态变化的名称)生成的,出现在玻璃窗的 表面(选填“内”或“外”),此时小芳拿起湿抹布去擦时,抹布却粘在了玻璃上,这是因为发生了 (填物态变化的名称)现象。
11.在“观察碘的升华和凝华”的实验中,有如图中甲、乙两种加热方式。已知碘的熔点114℃、沸点184℃、水的沸点100℃、酒精灯火焰温度约为500℃。应使用 (甲/乙)种加热方式,该过程中碘从固态变 态;乙种方式的主要目的 (是/不是)使碘锤受热均匀。
12.“水浴法”加热是物理实验中常见的加热方式,小明想到上课时老师讲解过可以利用水浴法加热物体,于是将实验组装成如图甲所示。
(1)如果用A容器中的水对试管B中的水进行加热,A、B中液体能沸腾的是 (选填“A”、“B”“A和B”);如果换用两种不同的液体,最后让两种液体都能沸腾,AB两种液体需要满足的条件是 。
(2)图乙是某时刻温度计的示数,此时读数为 ℃。
(3)如果用A容器中的水加热B试管中的固体,实验结束后,他绘制了温度随时间变化的图线如图丙所示,由图可知:实验中该物质熔化过程经历时长 min,在第5min时该物质处于 状态。
(4)图丁是碘颗粒升华的实验,也是用水浴法进行加热的,用水浴法不用酒精灯直接加热的主要原因是 (填字母)(已知标准大气压下,碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4°℃,水的沸点是100℃)。
A.使碘更快升华
B.水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化
C.使实验中产生更多的碘蒸气
D.水的沸点低于碘的沸点,确保碘不会液化
【素养提升】
13.关于3D打印,其过程是:将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D图纸设计轨迹运动,将液态材料喷出,材料迅速冷却后形成立体实物。以上描述的打印过程中,涉及到的物态变化和吸放热,下列表述正确的是( )
A.先熔化放热,后凝固吸热
B.先升华放热,后液化吸热
C.先熔化吸热,后凝固放热
D.先液化吸热,后凝华放热
14.如图是解冻神器“超导料理盘”。它采用的是铝合金复合材料和新型高效的热管技术,导热性能非常好!它能在室温下迅速解冻由冷冻室拿出的冻肉。下列对“超导料理盘”使用中出现的热现象解释错误的是( )
A.从冷冻室拿出的冻肉上霜的形成,是凝华现象,需要放热
B.冻肉周围产生“白气”是液化现象,需要放热
C.冻肉解冻过程是熔化现象,需要吸热
D.由于环境温度低,冻肉周围的“白气”不会发生汽化
15.如图所示,在甲、乙两个相同杯子中分别放入适量的冰块和干冰块。放置一段时间后,发现杯内物块均变小。甲杯内有液体出现,外壁有小水珠生成;乙杯内仍然是干燥的,外壁有一层薄霜生成。下列分析正确的是( )
A.冰块变小是凝固现象
B.干冰变小是升华现象
C.小水珠的生成是汽化现象
D.薄霜的生成需要吸热
16.水无常形,变化万千。如图为自然中水的各种物态变化,其中凝华现象的是( )
A.春天,冰雪消融 B.夏天,薄雾缥缈
C.秋天,露水晶莹 D.冬天,霜打枝头
17.如图,“神舟十五号”返回舱进入大气层时,与大气摩擦产生超过1000℃的高温。舱外防热材料不断熔化、升华带走热量,确保了舱内航天员的安全。防热材料在熔化、升华过程中( )
A.熔化吸热、升华放热 B.熔化、升华都吸热
C.熔化、升华都放热 D.熔化放热、升华吸热
18.12月16日,冷空气来袭,导致绵阳三台、盐亭、梓潼甚至城区部分地区飘起了雪花,让久违下雪的人们异常兴奋。从物理的视角分析,雪花的形成过程发生了 (选填“凝固”“液化”或“凝华”);翌日清晨,小明乘坐公交车上学途中,发现车窗玻璃内侧有很重的“雾气”,这是一种 现象。(均选填“凝固”“液化”或“凝华”)。
19.2024年2月20日晚,宿迁地区出现大规模下霰的恶劣天气,霰是高空中的水蒸气先 成雪,下降过程中遇到暖气流雪 成小雨滴,雨夹着雪继续下降又遇到冷气流,其中雨 成冰附着在雪花上,形成霰降落到地面的。(填写物态变化名称)
20.如图哈尔滨冰雪大世界开园后,数以万计的南方“小土豆”们共赴冰雪盛宴。园内城堡、滑梯等都是由冰块雕琢而成,地上还积了厚厚的雪,冰与雪形成的原因分别是 、 (填写物态变化的名称),以上过程需要 热。
21.2024年2月5日,受到新年首场强寒流影响,我国华北、江淮大部分地区的树木上出现雾凇,树木上的雾凇的形成是 (填物态变化)现象。
22.在龙马潭区“学科节”上,老师在舞台上喷撒干冰(固态二氧化碳),制造出“云雾缭绕”的场景。由于干冰发生 变成气态,大量 (选填“吸收”或“放出”)热量,使得空气中的水蒸气发生 而变成了白雾。
23.2023年12月18日下午,人们盼望已久的大雪如约而至。大课间时间,同学们纷纷来到操场、楼后,融入到这雪的海洋,任凭飘落的白雪轻轻落在身上。雪的形成是空气中的水蒸气遇冷 而成。雪花飘落到同学们的脸上、手上后 成水,感觉凉凉的,这一物态变化过程中要 热量。
24.小明在探究物态变化的实验中,设计了如图甲、乙的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)已知酒精灯火焰的温度约为800℃,标准大气压下,碘的熔点为113.5℃。上述设计中,更合理的方案是 (选填“甲”或“乙”),此方案可防止碘发生 现象。
(2)为了进一步探究此类现象,小明用干冰(固态二氧化碳)进行了下列实验:在烧杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白雾,如图丙所示。实验中,水中大量的气泡是由干冰 形成的,水面上大量的白雾是由水蒸气 形成的。
25.某小组同学在做“观察碘的升华”的实验时,由于碘蒸气有毒,有刺激性气味,他们选择用碘锤进行实验,碘锤是由装有少量碘的密闭玻璃管制成的。同学们设计了如图的甲、乙两种方案。
(1)两种方案都采用加热的方法,说明他们都猜想:碘在升华时是 热的;
(2)将碘锤冷却一段时间后,发现碘锤中的碘蒸气不见了,碘锤内壁上出现紫黑色的碘颗粒。
(3)已知酒精灯的外焰温度约为500℃,碘的熔点温度约为113℃,同学们设计的实验中,图 的实验能更合理的说明碘的升华现象,理由是: 。
26.地球拥有的总水量为1.4×1018吨,含盐的海水约为1.32×1018吨,由于盐分的问题,海水 (“能”或“不能”)被陆地上的生命作为水源来利用。陆地上的淡水来自天上。海水在阳光下 变成水蒸气,把盐留在了海里。而水蒸气会遇冷 成小水滴或 成小冰晶,也有的小水滴 成了小冰晶,他们共同形成了云,云被风吹到陆地的上空,在一定条件下,这些水滴和冰晶降落到大地上,如此,陆地上的江河、湖泊、湿地才得以形成,他们是陆地生命地淡水源。由于陆地上地淡水也会因日晒而减少,或通过滔滔江流回归大海,且地球可供陆地上生命使用的淡水量不到地球总水量的千分之三,因此陆地上的淡水资源量是很紧缺的。写出一条节约用水的具体措施 。
27.观察电冰箱你会发现很多现象。例如:打开冰箱上冷冻室的门,立即见到门口“冒出”一股“白气”,这是空气中的水蒸气遇冷液化而成的雾状水珠。冷冻室内的鱼、肉等都变得硬梆梆的,冰格子里装着一些冰块,隔几星期后冰块变少了。除此之外,冷冻室的内壁上还附着一层白色的霜。再打开电冰箱下边冷藏室的门,见到里面的蔬菜、水果有的变得干瘪了,冷藏室的底部有少量的水,这些水正流到冰箱底部的容器内。请你根据观察到的现象,分析电冰箱内发生了哪些物态变化,并在表中记录下结果。
编号
观察到的现象
物态变化
1
打开电冰箱上面冷冻室的门,立即见到门口“冒出”“白气”
2
冷冻室内的鱼、肉等都变得硬梆梆的,冰格子里装着一些冰
3
隔几星期后冰块变少了
4
冷冻室的内壁上还附着一层白色的霜
5
里面的蔬菜、水果有的变得干瘪了
6
冷藏室的底部有少量的水
28.以下是我们前不久做的两个实验:
A.如图甲对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满 ,停止加热,会看到锤内壁和顶部出现 。依据 现象,判断这种物态变化是固态和气态之间的直接变化。停止加热,温度降低,碘蒸气才能凝华,说明凝华 热。
B.利用如图乙所示装置探究冰的熔化特点实验。
(1)采用这种“水浴法”加热的优点是 。
(2)应选用颗粒 (选填“较大”或“较小”)的冰块做实验。
(3)图丙是某同学根据记录的数据绘制的“温度一时间”图象。由图象可知:冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是 。
29.学习小组在学校科技比赛中选择“人工增雨”模型进行研究。下面是项目研究的实施过程,回答问题。
【项目分解】
(1)查阅资料;
(2)项目设计;
(3)调试与评估。
【项目实施】
(1)查阅资料:
随着科技的进步,人们可以在适合的天气实施人工增雨来缓解旱情。人工增雨运用“云降水”物理学知识,通过向云中撒播降雨剂(如干冰、碘化银),使水滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降水,又称人工增加降水。
一般在自然云已经降水或者接近于降水的条件下,人工增雨的方法才能发挥作用。当云里已经凝结的水分特别多,但是因为云中某些条件不具备,无法形成降水降落到地面时,可以用高射炮将带有干冰的炮弹射入云中爆炸,将干冰播撒向云中,如图所示,干冰会迅速升华,使空气中的水蒸气进一步凝结成更多更大的水滴或冰晶,降落到地面形成有效降雨。
(2)项目设计:
a.研究小组根据查阅资料绘制了如图2所示的流程图,请将内容补充完整。
① ;② ;④ 。(填物态变化名称)
b.研究小组设计了如图3所示的实验装置,烧杯中装少量水的目的是 ;
(3)调试与评估:
实验时在玻璃板下表面形成较多的霜,较长时间后,才出现水滴:符合图2中的路径 (选填“一”或“二”);若要调整实验方案,按照另一路径实现模拟人工增雨,应如何调整方案: (常见易获取的材料任选)。
30.小明在探究物态变化的实验中,设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)已知酒精灯火焰的温度约为400℃,标准大气压下,碘的熔点为113.5℃,上述设计中,更合理的方案是 (甲/乙),此方案可防止碘发生 现象。
(2)为了进一步探究此类现象,小明用干冰(固态二氧化碳)进行了下列实验:小明观察盛有干冰的容器外壁出现一层白霜的现象,白霜是 (选填“容器中的水”、“容器中的水蒸气”、“容器外面空气中的水蒸气”)经过 (填物态变化名称)形成的。它在形成过程中要 热量(选填“吸收或放出”)。接着他用镊子夹取一块干冰放入装有常温水的烧杯中,令人惊讶的现象出现了,如图丙所示,水立刻剧烈“沸腾”起来,内部有大量气泡产生,这个气泡主要是 (选题“空气、水蒸气或者二氧化碳气体”)。
【能力培优】
31.以下是我们前不久做的两个实验:
A.如图甲对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满 ,停止加热,会看到锤内壁和顶部出现 。依据 现象,判断这种物态变化是固态和气态之间的直接变化。停止加热,温度降低,碘蒸气才能凝华,说明凝华 热。
B.利用如图乙所示装置探究冰的熔化特点实验。
(1)采用这种“水浴法”加热的优点是 。
(2)应选用颗粒 (选填“较大”或“较小”)的冰块做实验。
(3)图丙是某同学根据记录的数据绘制的“温度一时间”图象。由图象可知:冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是 。
32.学习小组在学校科技比赛中选择“人工增雨”模型进行研究。下面是项目研究的实施过程,回答问题。
【项目分解】
(1)查阅资料;
(2)项目设计;
(3)调试与评估。
【项目实施】
(1)查阅资料:
随着科技的进步,人们可以在适合的天气实施人工增雨来缓解旱情。人工增雨运用“云降水”物理学知识,通过向云中撒播降雨剂(如干冰、碘化银),使水滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降水,又称人工增加降水。
一般在自然云已经降水或者接近于降水的条件下,人工增雨的方法才能发挥作用。当云里已经凝结的水分特别多,但是因为云中某些条件不具备,无法形成降水降落到地面时,可以用高射炮将带有干冰的炮弹射入云中爆炸,将干冰播撒向云中,如图所示,干冰会迅速升华,使空气中的水蒸气进一步凝结成更多更大的水滴或冰晶,降落到地面形成有效降雨。
(2)项目设计:
a.研究小组根据查阅资料绘制了如图2所示的流程图,请将内容补充完整。
① ;② ;④ 。(填物态变化名称)
b.研究小组设计了如图3所示的实验装置,烧杯中装少量水的目的是 ;
(3)调试与评估:
实验时在玻璃板下表面形成较多的霜,较长时间后,才出现水滴:符合图2中的路径 (选填“一”或“二”);若要调整实验方案,按照另一路径实现模拟人工增雨,应如何调整方案: (常见易获取的材料任选)。
33.小明在探究物态变化的实验中,设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)已知酒精灯火焰的温度约为400℃,标准大气压下,碘的熔点为113.5℃,上述设计中,更合理的方案是 (甲/乙),此方案可防止碘发生 现象。
(2)为了进一步探究此类现象,小明用干冰(固态二氧化碳)进行了下列实验:小明观察盛有干冰的容器外壁出现一层白霜的现象,白霜是 (选填“容器中的水”、“容器中的水蒸气”、“容器外面空气中的水蒸气”)经过 (填物态变化名称)形成的。它在形成过程中要 热量(选填“吸收或放出”)。接着他用镊子夹取一块干冰放入装有常温水的烧杯中,令人惊讶的现象出现了,如图丙所示,水立刻剧烈“沸腾”起来,内部有大量气泡产生,这个气泡主要是 (选题“空气、水蒸气或者二氧化碳气体”)。
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第一章 物态及其变化
课时1.4 升华和凝华
重、难点
学习目标
重点:升华和擬华现象及其吸放热情況。
难点:用物理语言解释升华和凝华现象。
11.通过对生活中升华和凝华现象的分析,知道升华和癡华的概念。能在物态变化中识别升华和擬华现象。
2.通过对生活中升华和擬华现象的观察与分析,知道升华过程要吸热、凝华过程要放热。知道用升华的方法可以获得低温。在分析日常生活中升华、凝华现象的过程中,握高运用物理知识分析、解决实际问题的能力。
3.通过对升华和凝华现象的学习,感受事物间相互联系、转化的辩证唯物主义观点。
知识点一、升华
1.升华
(1)定义:物质直接从固态变为气态。
(2)举例:白炽灯泡里的钨丝时间长了变细,樟脑球用了一段时间后变小,冬天冰冻的衣服过一段时间干了等。
特别提醒
1. 升华是指物质直接象从固态变为气态,不经过液态现象。
2. 升华的快慢与周围温度有关,温度越高,升华越快。
知识点二、凝华
1. 凝华
(1)定义:物质从气态直接变为固态的过程。
(2)举例:冬天书上的雾凇,深秋树叶上的霜,冬天窗上窗花等。
特别提醒
1. 升华是指物质从气态直接变为固态的过程,不经过液态现象。
2. 升华的条件:空气中含有大量的水蒸气,温度急剧降低,达到凝固点一下。
知识点三、碘的升华和凝华
1. 碘的升华和凝华实验
如图所示,在试管底部放入少量的碘颗粒,用橡胶塞将试管口塞紧,将试管底端放入热水中加热。观察试管内的碘吸热后发生了什么变化,橡胶塞、试管壁上出现了什么现象。这些变化和现象说明了什么?
实验中,可以观察到试管底部的碘逐渐减少,试管内出现紫色的气体。与此同时,橡胶塞及其附近的试管壁上出现了固态的碘,且逐渐增多。这说明碘受热后变成碘蒸气,碘蒸气遇冷后又变成了固态的碘。
特别提醒
碘的升华不需要加热条件,放入热水中加快了碘的升华速度。
知识点四、水的三态变化
1. 水的三态变化凝华(放热)
熔化(吸热)
升华(吸热)
汽化(吸热)
水蒸气
水
冰
凝固(放热)
液化(放热)
凝华(放热)
2.自然界中的三态变化:
液化:露、雾、云、雨。
凝华:霜
凝固:冰雹。
特别提醒
熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华互为逆过程。
问题一:升华
【角度1】升华对应的现象及特点
【典例1】自然现象中蕴含着丰富的物理知识。下列物态变化,吸放热情况与其它三个不同的是( )
A.冰雪消融 B.雾绕险峰
C.露润绿叶 D.雾凇结成
【答案】A
【解答】解:冰雪消融是由固态变成液态的过程,是熔化现象,熔化吸热;雾是水蒸气液化形成的,液化放热;露珠是水蒸气液化形成的,液化放热;雾凇是空气中的水蒸气直接变成固态的过程,是凝华现象,凝华放热。所以冰雪消融的吸放热情况与其它三个不同,故A正确,BCD不正确。
故选:A。
解法通则
(1)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
【变式1-1】水以气态、液态、固态的形式在陆地海洋和大气间不断循环的过程,称为水循环。水循环时刻在进行,因此环境保护是每个地球人的责任。下列关于水循环中物态变化过程的说法正确的是( )
A.水蒸气在高空变成云是凝固过程
B.水蒸气变为草上露珠是熔化过程
C.地表的水变为水蒸气是汽化过程
D.寒冬的雪人慢慢变小是凝华过程
【答案】C
【解答】解:A、水蒸气在高空变成云是液化过程,故A错误;
B、水蒸气变为草上露珠是液化过程,故B错误;
C、地表的水变为水蒸气是汽化过程,故C正确;
D、寒冬的雪人慢慢变小是升华过程,故D错误。
故选:C。
【变式1-2】北方冬季气温低于﹣30℃时,将热水以C字型泼出,小水珠会迅速凝结,产生“泼水成冰”的效果(如图),这一过程中,发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.凝固
【答案】D
【解答】解:冬季气温低于﹣30℃时,将热水以C字型泼出,小水珠会迅速凝结,产生“泼水成冰”的效果,是凝固现象。故ABC错误,D正确。
故选:D。
【角度2】升华的吸热特点
【典例1】为了防止食品在长时间运输中腐烂变质,人们利用干冰(固态二氧化碳)给食品降温,这是因为干冰( )
A.熔化吸热 B.液化吸热 C.升华吸热 D.凝华吸热
【答案】C
【解答】解:常温下干冰会升华,在升华过程中吸收热量,故ABD错误,C正确。
故选:C。
解法通则
(1)物质从固态变为液态是熔化过程,物质从液态变为固态过程是凝固,物质从液态变为气态是汽化,物质从气态变为液态是液化,物质从固态直接变为气态是升华,物质从气态直接变为固态是凝华;
(2)六种物体变化中,熔化、汽化、升华是吸热的;凝固、液化、凝华是放热的。
【变式2-1】下列有关物态变化的说法正确的是( )
A.当气温低于0℃时雪人变小了,是汽化现象需吸热
B.高烧病人用冰袋冷敷降温,利用冰液化吸热
C.冬季运动员呼出的“白气”,是液化现象需吸热
D.秋季草叶上铺了一层霜,霜是水蒸气放热凝华形成的
【答案】D
【解答】解:A.雪人之所以变小,是因为固态的雪直接升华为水蒸气的缘故,升华吸热,故A错误;
B.高烧病人用冰袋冷敷降温,利用冰熔化吸热,故B错误;
C.冬季运动员呼出的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,液化放热,故C错误;
D.秋季草叶上铺了一层霜,是水蒸气凝华成小冰晶,凝华放热,故D正确。
故选:D。
【变式2-2】下列有关热现象的说法中,正确的是( )
A.固体熔化成液体时要吸热,但温度不变
B.游泳时,刚从水中出来,感觉比较冷,这是因为人身上的水分蒸发要吸热
C.寒冷的冬天,窗户玻璃上会出现冰花,这是凝固现象
D.汽化只能在一定的温度下才能发生
【答案】B
【解答】解:A、晶体熔化时,吸收热量,温度保持不变,非晶体熔化时,吸收热量,温度升高。故A错误。
B、从水中出来后,身体表面上的水蒸发,蒸发吸收热量,因此感到冷,故B正确。
C、冬天,室内温度较高,空气中有大量的水蒸气;当室外温度特别低时,室内水蒸气会直接由气态变为固态,形成“冰花”,附着在室内的玻璃上,发生凝华现象,故C错误。
D、汽化包括两种方式:蒸发和沸腾,蒸发在任何温度下都可以完成,沸腾在一定温度下才可以完成。故D错误。
故选:B。
问题二:凝华
1.【角度1】凝华对应的现象及特点
【典例1】第24届冬奥会在北京开幕!比赛期间,部分场馆采用人工造雪。人工造雪是将水注入一个专用的高压喷嘴或喷枪,使水接触到高压空气,高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中,在落到地面以前形成小冰晶,从而实现降雪,如图所示。人工造雪中的“雪”的形成是( )
A.凝固现象 B.熔化现象
C.从液态变成气态 D.从固态变成液态
【答案】A
【解答】解:由题知“高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中,在落到地面以前形成小冰晶”,是水从液体变为固态的过程,是凝固现象。
故选:A。
物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
【变式1-1】下列诗句中的自然现象与物态变化对应正确的是( )
A.胡天八月即飞雪——升华
B.天接云涛连晓雾——液化
C.羌管悠悠霜满地——凝固
D.欲渡黄河冰塞川——凝华
【答案】B
【解答】解:A、雪是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故A错误;
B、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故B正确;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故C错误;
D、冰是水凝固形成的,属于凝固现象,故D错误。
故选:B。
【变式1-2】下列关于物态变化现象说法正确的是( )
A.冬天排气管冒出的“白气”,是汽化现象
B.冬天玻璃上的“窗花”是凝华现象
C.打开除雾功能,汽车玻璃上的“雾”很快消失,是液化现象
D.舞台上飘起的“白气”,是干冰升华成的气态二氧化碳
【答案】B
【解答】解:A.冬天排气管冒出的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.冬天玻璃上的“窗花”是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故B正确;
C.“雾”实质是小水滴,汽车玻璃上的“雾”很快消失,是水变成了水蒸气,是汽化现象,故C错误;
D.干冰是固态二氧化碳,舞台上飘起的“白气”,是干冰升华吸热使空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成变成小水珠,形成“白气”,故D错误。
故选:B。
【角度2】凝华的放热特点
【典例1】四季更替,自然界中有许许多多神奇的现象。下列说法中正确的是( )
A.墙砖上出的“汗”是空气中的水蒸气遇冷液化而成
B.用烘干机烘干衣服,是汽化现象,需要放热
C.衣柜里放置的“樟脑丸”变小,是汽化现象,需要吸热
D.打开冰箱,看到冒出的“白气”,是冰箱内的水蒸气液化而成的
【答案】A
【解答】解:A、墙砖上出的“汗”,是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水珠,故A正确;
B、用烘干机烘干衣服,是衣服上的水汽化为水蒸气,此过程需要吸热,故B错误;
C、衣柜里放置的“樟脑丸”变小,是升华现象,需要吸热,故C错误;
D、打开冰箱,看到冒出的“白气”,是空气中的水蒸气遇冷液化而成的,故D错误。
故选:A。
解法通则
1. 物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;物质由气态变为液态的过程叫液化,物质由液态变为气态的过程叫汽化;物质由固态变为液态的过程叫熔化,物质由液态变为固态的过程叫凝固。
2. 六种物态变化中,熔化、汽化、升华是吸热的。凝固、液化、凝华是放热的。
3. 水蒸气是无色透明的,白气是飘散在空气中的大量的小水珠形成的;
4. 制作冰棒时水由液态变为固态;
5. 冰化成水是从固态变为液态;
6. 霜是水蒸气直接从气态变为固态。
【变式2-1】如图所示,关于生活中的物态变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中烧开水的时候,壶口的“白气”是水汽化吸热形成的水蒸气
B.乙图中用冰箱制作冰棒,发生了凝固放热的现象
C.丙图中初春,湖面上冰化成水是冰升华放热
D.丁图中深秋,枫叶上形成霜是水凝固放热
【答案】B
【解答】解:A、壶口的白气是水蒸气遇冷液化形成的小水珠飘散在空气中形成的,故A错误;
B、制作冰棒时水由液态变为固态,属于凝固过程,会放出热量,故B正确;
C、冰化成水是由固态变为液态,属于熔化过程,需要吸收热量,故C错误;
D、霜是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态形成的,属于凝华过程,会放出热量,故D错误。
故选:B。
【变式2-2】唐诗宋词是我国优秀文化遗产之一,对下列诗句中所指的自然现象分析正确的是( )
A.千里冰封,万里雪飘——“冰”的形成是熔化现象,需要放热
B.露从今夜白,月是故乡明——“露”的形成是汽化现象,需要吸热
C.蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明——“泪”的形成是升华现象,需要吸热
D.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠——“霜”的形成是凝华现象,需要放热
【答案】D
【解答】解:A.水遇冷凝固成冰,凝固要放出热量,故A错误;
B.空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴形成露水,液化要放热,故B错误;
C.蜡烛遇热熔化成“泪”,熔化要吸收热量,故C错误;
D.空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶附着在花草树叶等物的表面形成霜,凝华要放热,故D正确。
故选:D。
问题三:水的三态变化
1. 【角度1】水的三态变化
【典例1】2019年3月22日是第二十七届“世界水日”,提高节水意识,培养良好的用水习惯,是我们每个公民的义务和责任。下列有关水的现象发生过程中,需要吸热的是( )
A.初春,雪水在屋檐下形成冰锥
B.盛夏,晾在外面的衣服很快变干
C.深秋,夜晚草叶上形成露珠
D.寒冬,树枝上形成雾凇
【答案】B
【解答】解:
A、初春,雪水在屋檐下形成冰锥,是凝固现象,需要放出热量,故A不符合题意;
B、盛夏,晾在外面的湿衣服很快变干了,是汽化现象,需要吸收热量,故B符合题意;
C、深秋,夜晚草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,需要放出热量,故C不符合题意;
D、雾凇的形成由气态直接变为固态,是凝华现象,需要放出热量,故D不符合题意。
故选:B。
首先根据物质状态的前后变化判断物态变化类型,再判断吸放热情况。
物质由一种状态变为另一种状态的过程叫做物态变化;物质由固态变为液态的过程叫做熔化,物质由液态变为气态的过程叫做汽化,物质由气态变为液态的过程叫做液化,物质由液态变为固态的过程叫做凝固,物质由固态直接变为气态的过程叫做升华,物质由气态直接变为固态的过程叫做凝华。
【变式1-1】水是人类生存环境的重要组成部分。通过水的三态变化,地球上的水在不停地循环,关于水在循环中的三态变化分析错误的是( )
A.阳光晒暖了海洋,海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中
B.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶,小冰晶聚集变成雪花飘满大地
C.高空中水蒸气遇冷液化成小水滴,相互聚集结成大水滴下降成为雨
D.积雪熔化成水,和其他降水一起渗入地下或汇入江河,大部分又流入大海
【答案】B
【解答】解:A、阳光晒暖了海洋,海水吸收热量从液态的水变为气态的水蒸气上升到空中,这是汽化现象,故A正确;
B、冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温变成小冰晶,小冰晶聚集变成雪花飘满大地,这是凝华现象,而不是凝固现象,故B错误;
C、高空中高温的水蒸气遇冷液化成小水滴,小水滴聚集成大水滴下降成为雨,故C正确;
D、雪是固态的小冰晶,熔化成液态的水,和其他降水一起汇入江河,流向大海,故D正确。
故选:B。
【变式1-2】水是生命之源,其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化,且循环往复。以下关于水的物态变化及吸放热,解释错误的是( )
A.阳光普照海洋,海水吸热汽化形成水蒸气
B.水蒸气上升到高空,与冷空气接触,液化形成小水滴悬浮在高空形成云
C.小水滴遇到更寒冷的气流,凝华形成小冰珠,最后可能形成冰雹降落地面
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶,以雪花形式落回地面
【答案】C
【解答】解:A、海水吸热,会汽化形成水蒸气,故A正确;
B、水蒸气与冷空气接触,水蒸气遇冷会液化成小水滴,悬浮在高空形成云,故B正确;
C、小水滴遇到更冷的气流,会凝固成小冰珠,可能形成冰雹降落地面,故C错误;
D、冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶,以雪花形式落回地面,故D正确。
故选:C。
【基础强化】
1.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐,下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”,雾凇的形成是升华现象
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”,霜的形成是凝固现象
C.“云想衣裳花想容,春风拂槛露华浓”,露的形成是汽化现象
D.“腾蛇乘雾,终为土灰”,雾的形成是液化现象
【答案】D
【解答】解:A、雾凇的形成是空气中的水蒸气的凝华现象,故A错误。
B、霜的形成是空气中的水蒸气的凝华现象,故B错误。
C、露的形成是空气中的水蒸气的液化现象,故C错误。
D、雾的形成是空气中的水蒸气的液化现象,故D正确。
故选:D。
2.中国诗词文化博大精深,深受人们的喜爱。下列诗词涉及的物态变化说法正确的是( )
A.“晓晴寒未起,霜叶满阶红”霜的形成是液化吸热
B.“秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜”露的形成是升华吸热
C.“冰,水为之,而寒于水”冰的形成是凝固放热
D.“人生到处知何似,应似飞鸿踏雪泥”雪的形成是凝华吸热
【答案】C
【解答】解:A、霜是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,凝华放热,故A错误;
B、露是由空气中的水蒸气液化成的小液滴,液化放热,故B错误;
C、冰是由水凝固而成,凝固放热,故C正确;
D、雪是由空气中的水蒸气凝华成的小冰晶,凝华放热,故D错误。
故选:C。
3.“霜降”是我国传统的二十四节气之一,“霜降”中霜的形成是( )
A.液化现象 B.熔化现象 C.凝固现象 D.凝华现象
【答案】D
【解答】解:霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的,属于凝华现象,故ABC错误,D正确。
故选:D。
4.如图是自然界中水的循环示意图,下列说法正确的是( )
A.高山上的积雪升华,直接变成小水滴,升入天空
B.水蒸气在高空遇冷时,有的凝固成小冰晶(多发生于冬季),有的液化成小水滴(多发生于夏季)
C.过量开采地下水可以解决部分饮水问题,且对环境不会造成影响
D.江、河、湖、海表面的水通过汽化,变成水蒸气升入天空
【答案】D
【解答】解:A、高山上的积雪升华,直接变成水蒸气,升入天空,故A错误;
B、水蒸气在高空遇冷时,有的凝华成小冰晶,有的液化成小水滴,故B错误;
C、过量开采地下水可以解决部分饮水问题,但对环境会造成影响,故C错误;
D、江河湖海、土壤、植物中的水通过汽化,变成水蒸气升入天空,故D正确。
故选:D。
5.陕西集自然风光与人文于一体,在西安及周边就有著名的“关中八景”。关于“关中八景”中蕴含的物理知识,下列说法正确的是( )
A.华岳仙掌—“冲天五指绕云霾,确是沉香利斧开”,云霾的形成是汽化现象
B.太白积雪—“若无千古窦娥冤,积雪何须六月天”,雪是水蒸气放热凝华而成的
C.雁塔晨钟—“万钧生铁铸奇钟,朝送吉祥到禁宫”,奇钟的铸成过程中温度一直升高
D.草堂烟雾—“草堂金殿雾云蒸,五百高僧颂大乘”,金殿雾云的形成需要吸热
【答案】B
【解答】解:A、云霾的形成是液化现象,故A错误;
B、雪是水蒸气放热凝华而成的,故B正确;
C、奇钟的铸成过程中温度不变,故C错误;
D、金殿雾云的形成需要放热,故D错误。
故选:B。
6.诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝。下列唐诗中加点字所对应的自然现象的形成过程,属于凝华的是( )
A.露从今夜白,月是故乡明
B.雪消冰又释,景和风复喧
C.鸡声茅店月,人迹板桥霜
D.岚雾今朝重,江山此地深
【答案】C
【解答】解:A、露是空气中的水蒸气液化形成的小水滴,属于液化现象,故A错误;
B、冰是水凝固形成的,属于凝固现象,故B错误;
C、霜是水蒸气凝华形成的,属于凝华现象,故C正确;
D、雾是空气中的水蒸气液化形成的小水滴,属于液化现象,故D错误。
故选:C。
7.如图,小明将一小块干冰(固态二氧化碳)放在铁勺上进行“人工造雾”实验,铁勺不仅周围出现白雾,而且表面出现一层白霜,随后小明将干冰放入热水中,水中产生大量气泡。下列说法正确的是( )
A.水中产生的气泡主要是水蒸气
B.铁勺周围的白雾是由干冰汽化形成的
C.铁勺上的白霜是水蒸气凝华形成的
D.“造雾”过程中干冰需要放出热量
【答案】C
【解答】解:A、由题意可知,“气泡”内主要是干冰升华形成的二氧化碳气体,不是水蒸气,故A错误;
BD、铁勺周围的白雾是干冰升华时,从空气中吸收热量,使空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,形成白雾,因此“造雾”过程中干冰需要吸收热量,故BD错误;
C、由题意可知,铁勺上的白霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故C正确。
故选:C。
8.“冻干草莓”是工人把含有大量水分的新鲜草莓温度降到﹣18℃以下,使草莓的水分凝结,再将其放置在温度低于0℃的环境中实现脱水,使新鲜草莓变成了几乎不含水分的草莓干。下列现象与“冻干草莓”脱水过程所涉及的物态变化相同的是( )
A.春天,冰雪消融
B.清晨,露珠晶莹
C.深秋,霜挂枝头
D.寒冬,冰雕变小
【答案】D
【解答】解:由题意可知,草莓脱水过程中,凝结为固态的水直接由固态变成了气态,是升华的过程。
A、初春,冰雪消融,冰雪从固态变为液体,属于熔化过程,故A不符合题意;
B、清晨,露珠晶莹,露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故B不符合题意;
C、深秋,霜挂枝头,霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故C不符合题意;
D、寒冬,冰雕变小,是固态的冰直接变为气态,属于升华现象,故D符合题意。
故选:D。
9.冬季带来的不仅是寒冷,还有如画般醇人的雪景,雪是 形成的,需要 热;阴凉处的雪,不被太阳直射,但也会渐渐变少,并在雪地上形成密密麻麻的小坑,这些小坑的形成是因为发生了 (填物态变化)现象。
【答案】凝华;放;升华。
【解答】解:雪是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热;
雪地上形成密密麻麻的小坑,这些小坑是雪由固态直接变为气态形成的,属于升华现象。
故答案为:凝华;放;升华。
10.北方寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会结“冰花”,“冰花”是水蒸气 (填物态变化的名称)生成的,出现在玻璃窗的 表面(选填“内”或“外”),此时小芳拿起湿抹布去擦时,抹布却粘在了玻璃上,这是因为发生了 (填物态变化的名称)现象。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:冰花是室内较温暖的水蒸气遇到温度很低的玻璃,发生了凝华现象,从而形成固态的冰花;且出现在玻璃的内表面,因为室内气温较高,水蒸气才会遇冷凝华;湿抹布上有较多的水,当水遇到温度很低的玻璃时,水遇冷发生了凝固现象,使抹布与玻璃粘在一起。
故答案为:凝华、内、凝固。
11.在“观察碘的升华和凝华”的实验中,有如图中甲、乙两种加热方式。已知碘的熔点114℃、沸点184℃、水的沸点100℃、酒精灯火焰温度约为500℃。应使用 (甲/乙)种加热方式,该过程中碘从固态变 态;乙种方式的主要目的 (是/不是)使碘锤受热均匀。
【答案】乙;气;不是。
【解答】解:甲实验中酒精灯火焰温度约为500℃,在加热过程,温度已经超过了碘的熔点,碘可能先熔化,由固态变成液态,再汽化,因此不一定是碘由固态直接变成气态的升华现象;乙实验中,烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华,因此更合理反映碘升华的是乙实验。
故答案为:乙;气;不是。
12.“水浴法”加热是物理实验中常见的加热方式,小明想到上课时老师讲解过可以利用水浴法加热物体,于是将实验组装成如图甲所示。
(1)如果用A容器中的水对试管B中的水进行加热,A、B中液体能沸腾的是 (选填“A”、“B”“A和B”);如果换用两种不同的液体,最后让两种液体都能沸腾,AB两种液体需要满足的条件是 。
(2)图乙是某时刻温度计的示数,此时读数为 ℃。
(3)如果用A容器中的水加热B试管中的固体,实验结束后,他绘制了温度随时间变化的图线如图丙所示,由图可知:实验中该物质熔化过程经历时长 min,在第5min时该物质处于 状态。
(4)图丁是碘颗粒升华的实验,也是用水浴法进行加热的,用水浴法不用酒精灯直接加热的主要原因是 (填字母)(已知标准大气压下,碘的熔点是113.5℃,碘的沸点是184.4°℃,水的沸点是100℃)。
A.使碘更快升华
B.水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化
C.使实验中产生更多的碘蒸气
D.水的沸点低于碘的沸点,确保碘不会液化
【答案】(1)A;B的沸点低于A的沸点;(2)40;(3)5;固液共存;(4)B。
【解答】解:(1)如果用A容器中的水对试管B中的水进行加热,A容器中的水沸腾时,试管B中的水温度能达到沸点,由于两者温度相同,试管B中的水无法从A容器中的水继续吸收热量,故试管B中的水无法沸腾;
要让两种液体都能沸腾,说明A中的液体的温度达到沸点,而容器B中的液体也沸腾,说明B中的液体的温度也达到沸点且能从A中吸到热量,所以B的沸点低于A的沸点;
(2)温度计的分度值为1℃,读数为40℃;
(3)由图可知,固体从第3min开始熔化到第8min熔化结束,熔化过程共经历了8min﹣3min=5min;
固体是晶体,在第5min时该物质处于固液共存状态;
(3)为了探究碘的升华现象,应确保碘不会发生熔化现象。因为水的沸点是100℃,碘的熔点是113.5℃、沸点是184.4℃,可见水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化,而直接升华为气态的碘蒸气,故选:B。
故答案为:(1)A;B的沸点低于A的沸点;(2)40;(3)5;固液共存;(4)B。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/9/4 15:47:54;用户:傅七七;邮箱:tuziyouzi@163.com;学号:1302833
【素养提升】
13.关于3D打印,其过程是:将固态材料在高温下变成液态材料,喷头按照3D图纸设计轨迹运动,将液态材料喷出,材料迅速冷却后形成立体实物。以上描述的打印过程中,涉及到的物态变化和吸放热,下列表述正确的是( )
A.先熔化放热,后凝固吸热
B.先升华放热,后液化吸热
C.先熔化吸热,后凝固放热
D.先液化吸热,后凝华放热
【答案】C
【解答】解:将固态材料在高温下先变成液态材料,属于熔化过程,需要吸热,将液态材料喷出,材料迅速冷却后形成立体实物,是凝固过程,需要放热,故先熔化吸热,后凝固放热。
故选:C。
14.如图是解冻神器“超导料理盘”。它采用的是铝合金复合材料和新型高效的热管技术,导热性能非常好!它能在室温下迅速解冻由冷冻室拿出的冻肉。下列对“超导料理盘”使用中出现的热现象解释错误的是( )
A.从冷冻室拿出的冻肉上霜的形成,是凝华现象,需要放热
B.冻肉周围产生“白气”是液化现象,需要放热
C.冻肉解冻过程是熔化现象,需要吸热
D.由于环境温度低,冻肉周围的“白气”不会发生汽化
【答案】D
【解答】解:A、从冷冻室拿出的冻肉上面的霜,是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,同时放出热量,故A正确;
B、冻肉周围的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,故B正确;
C、冻肉解冻过程是固态变成液态的熔化现象,需要吸热,故C正确;
D、液体在任何温度下都能蒸发,所以不管温度高低,盘上的水雾都会发生汽化——蒸发,故D错误。
故选:D。
15.如图所示,在甲、乙两个相同杯子中分别放入适量的冰块和干冰块。放置一段时间后,发现杯内物块均变小。甲杯内有液体出现,外壁有小水珠生成;乙杯内仍然是干燥的,外壁有一层薄霜生成。下列分析正确的是( )
A.冰块变小是凝固现象
B.干冰变小是升华现象
C.小水珠的生成是汽化现象
D.薄霜的生成需要吸热
【答案】B
【解答】解:A、冰块变小是熔化,需要吸热,故A错误;
B、干冰变小是升华,需要吸热,故B正确;
C、小水珠生成是液化现象,需要放热,故C错误;
D、薄霜形成是凝华,需要放热,故D错误;
故选:B。
16.水无常形,变化万千。如图为自然中水的各种物态变化,其中凝华现象的是( )
A.春天,冰雪消融 B.夏天,薄雾缥缈
C.秋天,露水晶莹 D.冬天,霜打枝头
【答案】D
【解答】解:A、春天,冰雪消融,属于熔化现象,故A错误;
B、夏天,薄雾缥缈,属于液化现象,故B错误;
C、秋天,露水晶莹,属于液化现象,故C错误;
D、冬天,霜打枝头,属于凝华现象,故D正确;
故选:D。
17.如图,“神舟十五号”返回舱进入大气层时,与大气摩擦产生超过1000℃的高温。舱外防热材料不断熔化、升华带走热量,确保了舱内航天员的安全。防热材料在熔化、升华过程中( )
A.熔化吸热、升华放热 B.熔化、升华都吸热
C.熔化、升华都放热 D.熔化放热、升华吸热
【答案】B
【解答】解:物质由固态变为液态的过程叫做熔化,熔化吸热;物质由固态直接变成气态的过程叫做升华,升华吸热;
故选:B。
18.12月16日,冷空气来袭,导致绵阳三台、盐亭、梓潼甚至城区部分地区飘起了雪花,让久违下雪的人们异常兴奋。从物理的视角分析,雪花的形成过程发生了 (选填“凝固”“液化”或“凝华”);翌日清晨,小明乘坐公交车上学途中,发现车窗玻璃内侧有很重的“雾气”,这是一种 现象。(均选填“凝固”“液化”或“凝华”)。
【答案】凝华;液化。
【解答】解:雪花是由气态直接变成固态,是凝华现象;“雾气”,是由气态变为液态,是液化现象。
故答案为:凝华;液化。
19.2024年2月20日晚,宿迁地区出现大规模下霰的恶劣天气,霰是高空中的水蒸气先 成雪,下降过程中遇到暖气流雪 成小雨滴,雨夹着雪继续下降又遇到冷气流,其中雨 成冰附着在雪花上,形成霰降落到地面的。(填写物态变化名称)
【答案】凝华;熔化;凝固。
【解答】解:霰是高空中的水蒸气遇冷凝华为雪;下降过程中遇到暖气流雪熔化为小雨滴;雨夹着雪继续下降又遇到冷气流,其中雨凝固成冰附着在雪花上,形成霰降落到地面的。
故答案为:凝华;熔化;凝固。
20.如图哈尔滨冰雪大世界开园后,数以万计的南方“小土豆”们共赴冰雪盛宴。园内城堡、滑梯等都是由冰块雕琢而成,地上还积了厚厚的雪,冰与雪形成的原因分别是 、 (填写物态变化的名称),以上过程需要 热。
【答案】凝固;凝华;放。
【解答】解:园内城堡、滑梯等都是由冰块雕琢而成,地上还积了厚厚的雪,冰是水凝固形成的,是凝固现象,需要放热,雪是空气中水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,需要放热;
故答案为:凝固;凝华;放。
21.2024年2月5日,受到新年首场强寒流影响,我国华北、江淮大部分地区的树木上出现雾凇,树木上的雾凇的形成是 (填物态变化)现象。
【答案】凝华。
【解答】解:树木上的雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。
故答案为:凝华。
22.在龙马潭区“学科节”上,老师在舞台上喷撒干冰(固态二氧化碳),制造出“云雾缭绕”的场景。由于干冰发生 变成气态,大量 (选填“吸收”或“放出”)热量,使得空气中的水蒸气发生 而变成了白雾。
【答案】升华;吸收;液化。
【解答】解:在一些大型演出中,人们会在舞台上喷洒干冰(固态二氧化碳),制造出“云雾缭绕”的场景。这是由于干冰发生升华变成气态,吸收了空气中大量的热量,使得空气中的水蒸气液化变成了白雾。
故答案为:升华;吸收;液化。
23.2023年12月18日下午,人们盼望已久的大雪如约而至。大课间时间,同学们纷纷来到操场、楼后,融入到这雪的海洋,任凭飘落的白雪轻轻落在身上。雪的形成是空气中的水蒸气遇冷 而成。雪花飘落到同学们的脸上、手上后 成水,感觉凉凉的,这一物态变化过程中要 热量。
【答案】凝华;熔化;吸收。
【解答】解:雪花是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,这个过程要放出热量。雪花放在手心里,由于手的温度较高,雪花会发生熔化现象,变成水,雪花熔化时会吸收手的热,使手的温度降低,故手会感觉到凉。
故答案为:凝华;熔化;吸收。
24.小明在探究物态变化的实验中,设计了如图甲、乙的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)已知酒精灯火焰的温度约为800℃,标准大气压下,碘的熔点为113.5℃。上述设计中,更合理的方案是 (选填“甲”或“乙”),此方案可防止碘发生 现象。
(2)为了进一步探究此类现象,小明用干冰(固态二氧化碳)进行了下列实验:在烧杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白雾,如图丙所示。实验中,水中大量的气泡是由干冰 形成的,水面上大量的白雾是由水蒸气 形成的。
【答案】(1)乙;熔化;(2)升华;液化。
【解答】解:(1))探究“碘的升华”的实验方案最合理的是方案乙,因为热水的温度不会超过碘的熔点,可以防止碘发生熔化现象;
(2)向水中放入一小块干冰,干冰发生升华现象,产生大量的二氧化碳气体,所以水中大量的气泡是干冰升华形成的;水面上大量的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
故答案为:(1)乙;熔化;(2)升华;液化。
25.某小组同学在做“观察碘的升华”的实验时,由于碘蒸气有毒,有刺激性气味,他们选择用碘锤进行实验,碘锤是由装有少量碘的密闭玻璃管制成的。同学们设计了如图的甲、乙两种方案。
(1)两种方案都采用加热的方法,说明他们都猜想:碘在升华时是 热的;
(2)将碘锤冷却一段时间后,发现碘锤中的碘蒸气不见了,碘锤内壁上出现紫黑色的碘颗粒。
(3)已知酒精灯的外焰温度约为500℃,碘的熔点温度约为113℃,同学们设计的实验中,图 的实验能更合理的说明碘的升华现象,理由是: 。
【答案】(1)吸;(3)乙;热水的温度不会超过碘的熔点,可以防止碘发生熔化现象。
【解答】解(1)物质从固态直接变为气态的过程叫升华,升华吸收热量;
(3)探究“碘的升华”的实验方案最合理的是方案乙,因为热水的温度不会超过碘的熔点,可以防止碘发生熔化现象。而甲图酒精灯的外焰温度约为500℃,碘的熔点温度约为113℃,碘会发生熔化现象。
故答案为:(1)吸;(3)乙;热水的温度不会超过碘的熔点,可以防止碘发生熔化现象。
26.地球拥有的总水量为1.4×1018吨,含盐的海水约为1.32×1018吨,由于盐分的问题,海水 (“能”或“不能”)被陆地上的生命作为水源来利用。陆地上的淡水来自天上。海水在阳光下 变成水蒸气,把盐留在了海里。而水蒸气会遇冷 成小水滴或 成小冰晶,也有的小水滴 成了小冰晶,他们共同形成了云,云被风吹到陆地的上空,在一定条件下,这些水滴和冰晶降落到大地上,如此,陆地上的江河、湖泊、湿地才得以形成,他们是陆地生命地淡水源。由于陆地上地淡水也会因日晒而减少,或通过滔滔江流回归大海,且地球可供陆地上生命使用的淡水量不到地球总水量的千分之三,因此陆地上的淡水资源量是很紧缺的。写出一条节约用水的具体措施 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由于盐份的问题,海水不能被陆地上的生命作为水源来利用。液态的海水吸热变成水蒸气,水蒸气上升的过程中遇冷液化成小水珠,或都直接凝华成小冰晶,也有的小水滴凝固成了小冰晶,这样在空中就形成云。
(2)既然我们的水资源比较缺乏,为了保护水资源,可采用的方法为:①尽量减少水污染,采用先进技术对污水进行处理;②提高水的使用效率和节约用水;③加强水资源的有效管理,制定节水法规。建议生活污水净化后循环利用,工业污水净化后达标排放。
故答案为:不能;蒸发; 液化; 凝华; 凝固;生活污水净化后循环利用,工业污水净化后达标排放。
27.观察电冰箱你会发现很多现象。例如:打开冰箱上冷冻室的门,立即见到门口“冒出”一股“白气”,这是空气中的水蒸气遇冷液化而成的雾状水珠。冷冻室内的鱼、肉等都变得硬梆梆的,冰格子里装着一些冰块,隔几星期后冰块变少了。除此之外,冷冻室的内壁上还附着一层白色的霜。再打开电冰箱下边冷藏室的门,见到里面的蔬菜、水果有的变得干瘪了,冷藏室的底部有少量的水,这些水正流到冰箱底部的容器内。请你根据观察到的现象,分析电冰箱内发生了哪些物态变化,并在表中记录下结果。
编号
观察到的现象
物态变化
1
打开电冰箱上面冷冻室的门,立即见到门口“冒出”“白气”
2
冷冻室内的鱼、肉等都变得硬梆梆的,冰格子里装着一些冰
3
隔几星期后冰块变少了
4
冷冻室的内壁上还附着一层白色的霜
5
里面的蔬菜、水果有的变得干瘪了
6
冷藏室的底部有少量的水
【答案】
编号
观察到的现象
物态变化
1
打开电冰箱上面冷冻室的门,立即见到门口“冒出”“白气”
液化
2
冷冻室内的鱼、肉等都变得硬梆梆的,冰格子里装着一些冰
凝固
3
隔几星期后冰块变少了
升华
4
冷冻室的内壁上还附着一层白色的霜
凝华
5
里面的蔬菜、水果有的变得干瘪了
汽化
6
冷藏室的底部有少量的水
液化
【解答】解:1、“白气”是小水珠,空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠。
2、冷冻室内的鱼、肉等都变得硬梆梆的,冰格子里装着一些冰,是鱼、肉中的水凝固成冰的缘故。
3、隔几星期后冰块变少了,是冰升华成水蒸气。
4、冷冻室的内壁上还附着一层白色的霜,是冰箱内的水蒸气凝华成小冰晶。
5、里面的蔬菜、水果有的变得干瘪了,是蔬菜、水果中的水变为水蒸气,是汽化现象。
6、冷藏室的底部有少量的水,是冰箱内的水蒸气液化成水形成的。
故答案为:
编号
观察到的现象
物态变化
1
打开电冰箱上面冷冻室的门,立即见到门口“冒出”“白气”
液化
2
冷冻室内的鱼、肉等都变得硬梆梆的,冰格子里装着一些冰
凝固
3
隔几星期后冰块变少了
升华
4
冷冻室的内壁上还附着一层白色的霜
凝华
5
里面的蔬菜、水果有的变得干瘪了
汽化
6
冷藏室的底部有少量的水
液化
28.以下是我们前不久做的两个实验:
A.如图甲对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满 ,停止加热,会看到锤内壁和顶部出现 。依据 现象,判断这种物态变化是固态和气态之间的直接变化。停止加热,温度降低,碘蒸气才能凝华,说明凝华 热。
B.利用如图乙所示装置探究冰的熔化特点实验。
(1)采用这种“水浴法”加热的优点是 。
(2)应选用颗粒 (选填“较大”或“较小”)的冰块做实验。
(3)图丙是某同学根据记录的数据绘制的“温度一时间”图象。由图象可知:冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:A.对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满碘蒸气,是升华现象,需要吸收热量;
停止加热,碘蒸气遇到较冷的玻璃板会放出热量直接变成固态的碘,会看到锤内壁和顶部出现碘颗粒,
依据整个过程没有液态碘出现现象,判断这种物态变化是固态和气态之间的直接变化。
物质由气态直接变为固态的过程称为凝华,凝华是一个放热过程。
B.(1)将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法,
采用水浴法,使物体受热比较均匀,并且变化比较慢,
便于记录实验温度,缺点是加热温度一般不会超过100℃。
(2)应选用较小颗粒的冰块做实验,较小的冰块受热均匀。
(3)由图象知,冰在熔化过程中温度保持不变,即有熔点,所以冰是晶体。
故答案为:A.紫色碘蒸气;固态碘;整个过程没有液态碘出现;放;
B.(1)冰受热均匀;(2)较小;(3)晶体;熔化过程中,温度不变。
29.学习小组在学校科技比赛中选择“人工增雨”模型进行研究。下面是项目研究的实施过程,回答问题。
【项目分解】
(1)查阅资料;
(2)项目设计;
(3)调试与评估。
【项目实施】
(1)查阅资料:
随着科技的进步,人们可以在适合的天气实施人工增雨来缓解旱情。人工增雨运用“云降水”物理学知识,通过向云中撒播降雨剂(如干冰、碘化银),使水滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降水,又称人工增加降水。
一般在自然云已经降水或者接近于降水的条件下,人工增雨的方法才能发挥作用。当云里已经凝结的水分特别多,但是因为云中某些条件不具备,无法形成降水降落到地面时,可以用高射炮将带有干冰的炮弹射入云中爆炸,将干冰播撒向云中,如图所示,干冰会迅速升华,使空气中的水蒸气进一步凝结成更多更大的水滴或冰晶,降落到地面形成有效降雨。
(2)项目设计:
a.研究小组根据查阅资料绘制了如图2所示的流程图,请将内容补充完整。
① ;② ;④ 。(填物态变化名称)
b.研究小组设计了如图3所示的实验装置,烧杯中装少量水的目的是 ;
(3)调试与评估:
实验时在玻璃板下表面形成较多的霜,较长时间后,才出现水滴:符合图2中的路径 (选填“一”或“二”);若要调整实验方案,按照另一路径实现模拟人工增雨,应如何调整方案: (常见易获取的材料任选)。
【答案】(2)升华;液化;熔化;提供充足的水蒸气;(3)二;干冰换成冰。
【解答】解:(2)①物质由固态变成气态是升华;②物质由气态变成液态是液化;④物质由固态变成液态是熔化;
b.研究小组设计了如图3所示的实验装置,烧杯中装少量水的目的是提供充足的水蒸气;
(3)玻璃板下表面形成较多的霜是凝华现象,符合图2中的路径二;将干冰换成冰后也可以实现模拟人工增雨。
故答案为:(2)升华;液化;熔化;提供充足的水蒸气;(3)二;干冰换成冰。
30.小明在探究物态变化的实验中,设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)已知酒精灯火焰的温度约为400℃,标准大气压下,碘的熔点为113.5℃,上述设计中,更合理的方案是 (甲/乙),此方案可防止碘发生 现象。
(2)为了进一步探究此类现象,小明用干冰(固态二氧化碳)进行了下列实验:小明观察盛有干冰的容器外壁出现一层白霜的现象,白霜是 (选填“容器中的水”、“容器中的水蒸气”、“容器外面空气中的水蒸气”)经过 (填物态变化名称)形成的。它在形成过程中要 热量(选填“吸收或放出”)。接着他用镊子夹取一块干冰放入装有常温水的烧杯中,令人惊讶的现象出现了,如图丙所示,水立刻剧烈“沸腾”起来,内部有大量气泡产生,这个气泡主要是 (选题“空气、水蒸气或者二氧化碳气体”)。
【答案】(1)乙;熔化;(2)容器外面空气中的水蒸气;凝华;放出;二氧化碳气体。
【解答】解:(1)在标准气压下,水的沸点是100℃,水达到沸点继续吸热,温度不变,故乙方案中液体的温度达不到碘的熔点,故碘不会熔化,便于观察碘的升华现象;
(2)盛有干冰的容器外壁出现一层白霜的现象,白霜是容器外面空气中的水蒸气凝华形成的,凝华放热;将干冰放进水中时,干冰会升华成气态二氧化碳,故气泡是二氧化碳气体。白雾是小水滴,小水滴的密度比水蒸气大,故白雾会下沉。
故答案为:(1)乙;熔化;(2)容器外面空气中的水蒸气;凝华;放出;二氧化碳气体。
【能力培优】
31.以下是我们前不久做的两个实验:
A.如图甲对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满 ,停止加热,会看到锤内壁和顶部出现 。依据 现象,判断这种物态变化是固态和气态之间的直接变化。停止加热,温度降低,碘蒸气才能凝华,说明凝华 热。
B.利用如图乙所示装置探究冰的熔化特点实验。
(1)采用这种“水浴法”加热的优点是 。
(2)应选用颗粒 (选填“较大”或“较小”)的冰块做实验。
(3)图丙是某同学根据记录的数据绘制的“温度一时间”图象。由图象可知:冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:A.对碘锤缓慢加热,会看到碘锤内充满碘蒸气,是升华现象,需要吸收热量;
停止加热,碘蒸气遇到较冷的玻璃板会放出热量直接变成固态的碘,会看到锤内壁和顶部出现碘颗粒,
依据整个过程没有液态碘出现现象,判断这种物态变化是固态和气态之间的直接变化。
物质由气态直接变为固态的过程称为凝华,凝华是一个放热过程。
B.(1)将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法,
采用水浴法,使物体受热比较均匀,并且变化比较慢,
便于记录实验温度,缺点是加热温度一般不会超过100℃。
(2)应选用较小颗粒的冰块做实验,较小的冰块受热均匀。
(3)由图象知,冰在熔化过程中温度保持不变,即有熔点,所以冰是晶体。
故答案为:A.紫色碘蒸气;固态碘;整个过程没有液态碘出现;放;
B.(1)冰受热均匀;(2)较小;(3)晶体;熔化过程中,温度不变。
32.学习小组在学校科技比赛中选择“人工增雨”模型进行研究。下面是项目研究的实施过程,回答问题。
【项目分解】
(1)查阅资料;
(2)项目设计;
(3)调试与评估。
【项目实施】
(1)查阅资料:
随着科技的进步,人们可以在适合的天气实施人工增雨来缓解旱情。人工增雨运用“云降水”物理学知识,通过向云中撒播降雨剂(如干冰、碘化银),使水滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降水,又称人工增加降水。
一般在自然云已经降水或者接近于降水的条件下,人工增雨的方法才能发挥作用。当云里已经凝结的水分特别多,但是因为云中某些条件不具备,无法形成降水降落到地面时,可以用高射炮将带有干冰的炮弹射入云中爆炸,将干冰播撒向云中,如图所示,干冰会迅速升华,使空气中的水蒸气进一步凝结成更多更大的水滴或冰晶,降落到地面形成有效降雨。
(2)项目设计:
a.研究小组根据查阅资料绘制了如图2所示的流程图,请将内容补充完整。
① ;② ;④ 。(填物态变化名称)
b.研究小组设计了如图3所示的实验装置,烧杯中装少量水的目的是 ;
(3)调试与评估:
实验时在玻璃板下表面形成较多的霜,较长时间后,才出现水滴:符合图2中的路径 (选填“一”或“二”);若要调整实验方案,按照另一路径实现模拟人工增雨,应如何调整方案: (常见易获取的材料任选)。
【答案】(2)升华;液化;熔化;提供充足的水蒸气;(3)二;干冰换成冰。
【解答】解:(2)①物质由固态变成气态是升华;②物质由气态变成液态是液化;④物质由固态变成液态是熔化;
b.研究小组设计了如图3所示的实验装置,烧杯中装少量水的目的是提供充足的水蒸气;
(3)玻璃板下表面形成较多的霜是凝华现象,符合图2中的路径二;将干冰换成冰后也可以实现模拟人工增雨。
故答案为:(2)升华;液化;熔化;提供充足的水蒸气;(3)二;干冰换成冰。
33.小明在探究物态变化的实验中,设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)已知酒精灯火焰的温度约为400℃,标准大气压下,碘的熔点为113.5℃,上述设计中,更合理的方案是 (甲/乙),此方案可防止碘发生 现象。
(2)为了进一步探究此类现象,小明用干冰(固态二氧化碳)进行了下列实验:小明观察盛有干冰的容器外壁出现一层白霜的现象,白霜是 (选填“容器中的水”、“容器中的水蒸气”、“容器外面空气中的水蒸气”)经过 (填物态变化名称)形成的。它在形成过程中要 热量(选填“吸收或放出”)。接着他用镊子夹取一块干冰放入装有常温水的烧杯中,令人惊讶的现象出现了,如图丙所示,水立刻剧烈“沸腾”起来,内部有大量气泡产生,这个气泡主要是 (选题“空气、水蒸气或者二氧化碳气体”)。
【答案】(1)乙;熔化;(2)容器外面空气中的水蒸气;凝华;放出;二氧化碳气体。
【解答】解:(1)在标准气压下,水的沸点是100℃,水达到沸点继续吸热,温度不变,故乙方案中液体的温度达不到碘的熔点,故碘不会熔化,便于观察碘的升华现象;
(2)盛有干冰的容器外壁出现一层白霜的现象,白霜是容器外面空气中的水蒸气凝华形成的,凝华放热;将干冰放进水中时,干冰会升华成气态二氧化碳,故气泡是二氧化碳气体。白雾是小水滴,小水滴的密度比水蒸气大,故白雾会下沉。
故答案为:(1)乙;熔化;(2)容器外面空气中的水蒸气;凝华;放出;二氧化碳气体。
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