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初中物理新教材知识导航与微点作业
第三章 《物态变化》 3.3汽化和液化
知识导航与规律点拨
一、汽化
1.定义:物质由______态变为______态的过程叫汽化。
2.两种方式:
(1)蒸发:在_________温度下都能发生的______汽化现象叫蒸发。
影响蒸发的因素:①________________________;②________________________;③________________________。
作用:________________________作用。
(2)沸腾:在______温度下发生的______汽化现象现象。
(3)沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做__________。
(4)沸腾的两个必要条件: ①_____________;②_____________。
3.关于沸腾实验的几个要点:
(1)液体沸腾时的特点:_____________。
(2)水沸腾时的现象:产生大量气泡,不断上升、变_______,到水面破裂开来,释放出里面的__________。
(3)节省实验时间的举措:①_________________;②________________;③_________________;④_______________。
(4)中心有孔的硬纸板在实验中的作用和影响:①作用:_____________________②,影响:______________________。
【1.液 气 任何 缓慢 2. 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 制冷降温 一定 剧烈 沸点 ①达到沸点;②继续吸热 (1)吸热但温度保持不变 (2)大 水蒸气 (3) ①用温度为90℃左右的热水;②适量的水;③用中心有孔的硬纸板盖住烧杯;④用火力较大的酒精灯。(4)①减少散热节约能源节省实验时间和固定温度计防止大量白雾围绕在温度计周围而影响观察温度计的示数;②增加了烧杯里水面上方的气压而使水的沸点升高】
4.蒸发和沸腾是汽化的两种方式,其区别与联系如下表:
汽化方式
蒸发
沸腾
相同点
____________________________________________
不同点
发生处所
______________________
______________________
剧烈程度
______________________
______________________
温度条件
______________________
______________________
温度变化
______________________
______________________
作用
______________________
______________________
特点
______________________
______________________
影响因素
①_____________;②_____________;③_____________
______________________
汽化方式
蒸发
沸腾
相同点
①都是汽化现象②都要吸热③
不同点
发生处所
表面
内部和表面
剧烈程度
缓慢
剧烈
温度条件
任何温度
达到沸点
温度变化
温度降低
温度不变
作用
吸热致冷
保温
特点
吸热温度降低
吸热温度不变
影响因素
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
气压
微点作业
一、单选题
1.下列说法中错误的是( )
A.汽车冬天开暖气时,车窗玻璃内侧起雾,这是液化现象造成的
B.高压锅煮饭,是利用锅内气压高,水的沸点升高的原理
C.加油站要求“熄火加油”,是因为在常温下燃油发生汽化,容易引发火灾
D.将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中保存,是通过降低温度来减慢蒸发的
2.“新冠肺炎”可防可治,下列对疫情防控中涉及到的物理知识解释符合科学原理的是( )
A.利用冰袋给高烧病人降温,这是因为冰熔化吸热
B.医护人员所带护目镜的镜片上出现水雾,这是汽化现象
C.打开存放疫苗的冰箱时看到周围有“白雾”,这是由于空气液化形成的
D.打疫苗擦酒精时,皮肤感到更凉,主要是因为酒精液化吸热
3.夏季,吃冰棍时看见一股“白气”向下飘出,联想到了烧开水时壶嘴里向上冒“白气”的情景,下列说法中正确的是( )
A.两股“白气”都是空气中的水蒸气液化形成的小水珠
B.两股“白气”都是汽化成的水蒸气
C.前者是液化形成的,后者是汽化形成的
D.两股“白气”形成的过程都要放热
4.纸燃烧需要达到一定的温度,某实验小组把盛有水的纸盒放在火焰上烧,做“纸锅烧水”实验(如图所示),下列说法中错误的是( )
A.纸锅里的水未加热前,水是不会发生汽化现象的
B.纸锅里的水上方冒出“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小水珠
C.水烧开时纸盒并未燃烧,这是因为水沸腾时温度不会再升高,没有达到纸燃烧的温度
D.纸锅里的水沸腾后温度将保持不变,若撤去酒精灯火焰,则水将不会沸腾
5.关于“观察水蒸气液化”的实验,下列几个说法中不正确的是( )
A.烧瓶内水的减少主要是因为水的沸腾 B.金属盘中放冰块可使液化现象更明显
C.瓶口上方的“白气”是大气中的水蒸气液化形成的 D.该实验中是通过降低温度使水蒸气液化的
6.关于热现象,下列说法正确的是( )
A.冰和石蜡在熔化过程中,温度都在不断升高
B.成都初冬,教室窗户玻璃上常出现“水珠”,“水珠”出现在玻璃的内侧
C.蒸发和沸腾是液化的两种方式
D.蔬菜进行真空脱水的原理是:真空环境气压低,水的沸点高,水分可以迅速汽化
7.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
8.下列叙述正确的是( )
A.夏天,在室内地面上洒水后会感到凉爽一些,这是利用水的比热容大
B.夏天,盛冷饮的杯子外壁出现水珠,这是水蒸气液化现象,该过程要吸热
C.冬天,在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,主要利用了水蒸发放热
D.冬天早晨,窗户玻璃上有一层水雾,这是水蒸气在玻璃内表面发生了液化现象
二、填空题
9.用一支大的注射器吸取一些乙醚后,用橡皮帽堵住注射器的小孔(如图所示),向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,这是 (填物态变化的名称)现象,需要 (选填“吸”或“放”)热,然后推压活塞,会看见注射器中又出现了液态乙醚,这表明用 的方法可以使气体液化。
10.如图所示,将湿衣服晾在不同的环境中,湿衣服晾干的快慢是不同的。图-1说明了蒸发的快慢与液体的 有关,图-2说明了液体的温度越高,蒸发越 (选填“快”或“慢”),图-3说明了液体表面附近的空气流动越 (选填“快”或“慢”),蒸发越快。
11.液态二氧化碳灭火器是在常温下通过 的方法使二氧化碳气体 (填物态变化名称)后装到钢瓶里面的。使用时需要注意手先握在钢瓶的木柄上,然后再进行灭火,否则会因液态二氧化碳汽化时 大量的热而对手造成伤害。
12.商场的洗手间内都配有热风干手器,可以用它很快将湿手吹干。机器吹出热风,提高了手上水分的 ,同时加快了水分表面的空气流速,使得水分 (填物态变化名称)加快。
13.病人打针前,先用酒精棉球对注射处进行消毒,病人会感到该处变凉,原因是酒精涂在该处会发生 现象,从皮肤 (“吸收”或“放出”)热量。体温计是利用液体 的性质而制成的。
14.小红在家中做饭时,她发现厨房里处处都有物态变化。
(1)用食物油炸食物比用水煮熟得更快,是因为油比水的 ;
(2)冬天,厨房窗户上会起水雾,水雾是在玻璃 侧(选填“内”或“外”);
(3)液化石油气是在一定温度下利用 的方法把石油气体液化装在钢罐里;
(4)小红用湿手从冰箱冷冻室里取出一块冻肉,发现手指被“黏”住了,这是因为手上的水 的原因;
(5)煮饭时打开电饭锅盖时,若不小心容易被水蒸气烫伤,烫伤的原因:一是水蒸气的温度高,二是水蒸气 。
15.冰箱是怎样工作的?电冰箱工作原理是利用制冷剂作为热的“搬运工”,把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外边,如图。液态制冷剂在冰箱冷冻室内发生 而 热,使冷冻室温度降低。气态制冷剂又在冷凝器发生 ,之后液态制冷剂流回冷冻室,通过这样的循环使冰箱内保持低温。
16.用蒸笼蒸馒头,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟?小明仔细观察后发现:高温的水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量的水蒸气发生 (填物态变化名称)现象, 很多热量,使 层蒸格中的馒头先熟。
三、实验题
17.小红和小晨做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(1)组装器材时,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,如图甲所示,此时应适当将 (选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)图乙是小红三次观察温度计读数时眼睛的位置,其中正确的是 (选填“1”“2”或“3”);实验过程中,记录的数据如表所示,其中第2min的数据如图乙所示,此示数为 ℃。实验测出的水的沸点为 ℃;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
?
96
98
98
98
98
(3)小晨观察到沸腾时水中气泡的情形为图丙中的 (选填“a”或“b”);
(4)此实验让我们明白生活中用炉火炖鸡肉时,在沸腾后总是 (选填“保持大火”或“调为小火”)的道理。
18.小明利用如图甲所示的实验装置探究水的沸腾。
(1)①组装器材时,应先固定图甲中的 (选填“A”或“B”);
调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到90℃时开始计时,小明每隔1min观察一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直至水沸腾并持续4min后停止读数,将所得的数据记录在表格中。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
②小明观察到:第6min时,水中气泡的情形应为图乙中 图(选填“C”或“D”);
③根据表格中的数据,在图丙所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像;( )
④根据实验数据,猜想当时的气压可能 (选填“高于”、“等于”或“低于”)1个标准大气压;
(2)当水沸腾时,水的温度 (选填“上升”、“不变”或“下降”),水中产生大量的气泡,气泡内主要成分应该是 (选填“空气”或“水蒸气”或“二氧化碳”);
(3)移开酒精灯,小明发现水很快停止沸腾,说明水沸腾时需要不断地 (选填“吸热”或“放热”);
(4)水沸腾后,水面上出现大量“白气”。如果突然停止加热,水面上出现“白气”会比停止加热前 (“多”或“少”)一些;
(5)星期天,小华在家烧水煮饺子。当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水量少了点,于是小华又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能反映小华整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 。
A. B.
C. D.
19.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,小兰和小伟用相同的实验装置(如图甲所示)进行了实验。
(1)图甲装置中给烧杯加盖的目的是 (答案合理即可);
(2)观察气泡可判断图甲中水处于 (选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态;
(3)小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图乙中A、B 所示。 由图像可知,小兰和小伟所用水的质量大小关系是mA mB(选择“>”、“<”或“=”);
(4)通过实验可以得出水在沸腾前和沸腾时温度变化的特点是什么?
(5)另一同学对实验装置进行了适当改变,两个完全相同的玻璃杯A和B、A倒扣着放入盛水的容器中,B中装有一些水,如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热,使容器中水沸腾后继续加热的过程中, ( 选填“A杯”、“B 杯”或“A、B两杯”)中的水不能沸腾。
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
A
D
A
C
B
B
D
1.D
【详解】A.冬天开暖气,是车内的水蒸气遇冷液化变成的小水珠,在车窗玻璃内侧“起雾”,故A正确,不符合题意;
B.液体的沸点与气压有关,气压高,液体的沸点高,高压锅煮食物熟得快,是利用气压越大沸点越高的原理,故B正确,不符合题意;
C.在常温下汽油容易汽化,容易引发火灾,所以加油站要求“熄火加油”,故C正确,不符合题意;
D.将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中,避免了空气流动的影响,可减慢蒸发,故D错误,符合题意。
故选D。
2.A
【详解】A.用冰袋给高烧病人降温,是利用了冰的熔化吸热,故A正确;
B.医护人员所带护目镜的镜片上出现水雾,属于液化现象,故B错误;
C.打开存放疫苗的冰箱时看到周围有“白雾”,这是空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,故C错误;
D.打疫苗擦酒精时,皮肤感到更凉,由于酒精蒸发从人体吸收热量,故D错误。
故选A。
3.D
【详解】吃冰棍时看见一股“白气”向下飘出,这是室内空气中的水蒸气遇到冰箱内温度较低的空气发生液化现象,形成了“白气”;烧开水时壶嘴里向上冒“白气”是由于壶中热水汽化形成的高温水蒸气遇到外界较冷的空气液化而成的小水滴;两股“白气”本质相同,但水蒸气的来源不同,前者来源于空气中,后者是由热水汽化生成的,液化过程放出热量,故ABC错误,D正确。
故选D。
4.A
【详解】A.纸锅里的水未加热前,虽然不能沸腾,但会蒸发,所以水会发生汽化现象,故A错误,符合题意;
B.纸锅里的水上方冒出“白气”,实际是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,故B正确,不符合题意;
C.纸锅中盛着水,水在一个标准大气压下最高温度是100℃,纸锅受水的影响,不会超过100℃,没有达到纸的着火点,所以纸锅不会燃烧,故C正确,不符合题意;
D.水沸腾的条件是达到沸点、继续吸热,纸锅里的水加热到沸腾后温度将保持不变,若撤去酒精灯火焰,无法吸热,则水将停止沸腾,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】A.用酒精灯加热,烧瓶内的水会吸收热量,发生沸腾现象,汽化为水蒸气,烧瓶内水的减少主要是因为水的沸腾,故A正确,不符合题意;
B.水蒸气液化时要放出热量,为了使实验现象更明显,应使盘的温度低一些,可以在盘中加些冰块,故B正确,不符合题意;
C.在烧瓶口上方可以看到大量的“白气”生成,这是瓶内的水汽化成的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C错误,符合题意;
D.该实验中瓶口冒出的水蒸气,遇到温度较低的金属盘,由气态液化成液态的小水珠,这一过程是通过降低温度使水蒸气液化的,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】A.冰是晶体,晶体熔化时吸收热量,温度保持不变,石蜡是非晶体,非晶体在熔化过程中温度不断升高,故A错误;
B.初冬,教室窗户玻璃上常出现“水珠”,“水珠”是室内水蒸气遇冷液化形成的小水珠,出现在玻璃的内侧,故B正确;
C.蒸发和沸腾是汽化的两种方式,故C错误;
D.液体沸点与气压高低有关,由于真空环境气压低,水的沸点低,水分可以迅速汽化,所以蔬菜可进行真空脱水,故D错误。
故选B。
7.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。
8.D
【详解】A.夏天,在室内地面上洒水后会感到凉爽一些,是因为水蒸发吸热,故A错误;
B.夏天,盛冷饮的杯子外壁出现水珠,是空气中的水蒸气遇到冷的杯子放热液化形成的,故B错误;
C.冬天,在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,是利用凝固放热,从而更好地保存蔬菜,故C错误;
D.冬天早晨,窗户玻璃上有一层水雾,是室内的水蒸气遇到冷的玻璃从而放热液化成小液滴附在玻璃内表面形成的,故D正确。
故选D。
9. 汽化 吸 压缩体积
【详解】[1][2]注射器里的液态乙醚变成了气态,这是汽化现象,汽化需要吸热。
[3]推活塞,使气态乙醚的体积被压缩,分子间的距离拉近,体积变小,又变成了液态,这表明用压缩体积的方法可以使气体液化。
10. 表面积 快 块
【详解】影响蒸发快慢的因素有:液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流动的速度。
[1]图-1中湿衣服晾晒的表面积不同,说明了蒸发的快慢与液体的表面积有关。
[2]图-2中分别湿衣服晾晒在太阳下和荫凉处,湿衣服晾干的快慢是不同的,说明了液体的温度越高,蒸发越快。
[3] 图-3中湿衣服晾晒处,空气流动速度不同,说明了液体表面附近的空气流动越快蒸发越快。
11. 压缩体积 液化 吸收
【详解】[1][2]液态二氧化碳灭火器是在常温下工作的。要使二氧化碳气体在常温下液化,我们需要采取压缩体积的方法。因此,液态二氧化碳灭火器是通过压缩体积的方法使二氧化碳气体液化的。
[3]当液态二氧化碳灭火器在使用时,液态二氧化碳会迅速汽化。汽化是一个吸热过程,即液态物质转化为气态物质时需要吸收热量。因此,液态二氧化碳在汽化时会吸收大量的热,这使得钢瓶的温度迅速降低。如果手直接握在钢瓶上,就可能会因液态二氧化碳汽化时吸收大量的热而对手造成伤害。所以,在使用液态二氧化碳灭火器时,需要注意手先握在钢瓶的木柄上,以隔绝低温,然后再进行灭火。
12. 温度 汽化
【详解】[1][2]热风干手机吹出热风可以提高手上水分的温度,同时吹风机吹风可以加快水分表面的空气流速,这都可以加快水分的蒸发(汽化),所以很快将手吹干了。
13. 蒸发 吸收 热胀冷缩
【详解】[1][2]酒精容易发生蒸发现象,蒸发是汽化的一种形式,酒精蒸发时会从皮肤吸收热量,所以用酒精棉球擦过的皮肤会感到凉爽。
[3]体温计是利用水银热胀冷缩的性质制成的,一般温度越高,体积越大。
14.(1)沸点高
(2)内
(3)压缩体积
(4)凝固
(5)液化放热
【详解】(1)因为油的沸点比水的沸点高,加热到沸腾时,油温要远高于水温,所以油炸食物比煮食物熟得快。
(2)冬天,室内温度较高的水蒸气遇到温度较低窗玻璃会液化形成水珠,出现在玻璃的内侧。
(3)液化石油气是把可燃气体在一定温度下,通过压缩体积的方法使其液化储存起来的。
(4)用湿手从冰箱冷冻室里取出一块冻肉,触摸片刻会感觉手指被“黏”住了,这是手上的水分遇冷凝固,把手和肉粘在一起的缘故。
(5)煮饭时打开电饭锅盖时,沸水的温度与水蒸气的温度相同,而水蒸气在皮肤表面液化变成同温度水的过程中要放热,所以被水蒸气烫伤要比被沸水水烫伤更严重。
15. 汽化 吸 液化
【详解】[1][2][3]冰箱里的制冷剂既容易汽化也容易液化,液态制冷剂在冰箱冷冻室内发生汽化吸热把热量带走,变成的气态制冷剂又在冷凝器发生液化放出热量,之后液态制冷剂流回冷冻室,通过这样的循环使冰箱内保持低温。
16. 液化 放出 上
【详解】[1][2][3]高温的水蒸气遇到冷的蒸笼盖,会变成水滴,是液化现象,液化要放出大量的热,所以上层的馒头先熟。
17.(1)A处向上
(2) 2 94 98
(3)a
(4)调为小火
【详解】(1)利用酒精灯加热时,外焰温度最高,应使用外焰加热,故应将A处向上调。
(2)[1]温度计读数时,视线应与温度计内液柱的液面相平,图乙三次观察温度计读数时眼睛的位置,其中正确的是2。
[2][3]如图乙所示,温度计的分度值为1℃,此示数为94℃。当水吸热后温度不断上升,到达98℃后开始沸点,温度不再上升,故实验测出的水的沸点为98℃。
(3)水沸腾前,杯内上部水温较低,气泡上升过程中遇冷,水蒸气液体成水,气泡由大变小,而沸腾时,气泡上升过程中,不断有水蒸气进入,气泡由小变大,故图中水沸腾时的情景为a。
(4)由于液体沸腾后加热温度保持不变,用炉火炖鸡肉时,在沸腾后调为小火,维持沸腾状态,温度不变。可以节省燃料。
18. B C 低于 不变 水蒸气 吸热 多 C
【详解】(1)[1]由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定B的高度。
[2]C图中气泡在上升过程中体积不断增大,所以是沸腾时的现象,D图气泡在上升过程中体积减小,所以是沸腾前的现象,由表中数据可知,第6min时,水处于沸腾状态,因此水中气泡的情形应为图C。
[3]根据表格中的数据,描点并用平滑的曲线连接起来。如图所示:
[4]根据表格可知,此时水的沸点是98℃,低于标准大气压下的100℃,所以此时的大气压低于标准大气压。
(2)[5][6]由表格可知,水在沸腾过程中,不断吸热,温度保持不变。水汽化过程中由液态水变为水蒸气,水中产生大量的气泡,气泡内是水蒸气。
(3)[7]停止加热后水不再沸腾,说明水在沸腾过程中,不断吸热,温度保持不变。
(4)[8]由于停火后水面上方的温度明显低于水蒸气的温度,热的水蒸气遇冷从而发生液化形成大量的小水珠,形成“白气”,因此水面上出现“白气”相对多一些。
(5)[9]水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度降低,然后在加热过程中,水吸热温度上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同,水到沸腾有一个过程,水的温度不可能直接从很低的温度达到沸点,应该有一个升温过程。
故选C。
19. 减少热量散失,缩短水加热到沸腾的时间 )沸腾时 > 水沸腾前吸收热量,温度升高,水沸腾后吸收热量,温度保持不变 A、B两杯
【详解】(1)[1]实验中,给烧杯加盖可以减少热量的散失,缩短实验时间。
(2)[2]沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,沸腾时水的上下温度相同,气泡在上升的过程中不断有水汽化进入气泡,有更多的水蒸气补充,气泡越来越大,所以图甲中的水处于沸腾时。
(3)[3]因为两个同学所用实验装置相同,相同时间内水吸收的热量相同,由图像可知,A的初温比B的高,但加热相同时间后同时沸腾,即A升温比B慢,说明A的质量大于B的质量,即。
(4)[4]通过实验可以得出水沸腾前吸收热量,温度升高;水沸腾后吸收热量,温度保持不变。
(5)[5]如图丙,当容器中的水沸腾后,尽管不断吸热,但容器中的水温度不再升高;玻璃杯B中的水从容器中吸热,温度达到水的沸点后,和容器中的水的温度相同,不能从容器中继续吸热,所以B中水温能达到沸点,但不能继续吸热,所以不能沸腾;A杯子上方由于水汽化成水蒸气,气压增大,水的沸点升高,水温不能达到沸点,所以不能沸腾,所以两个杯内的水都不会沸腾。
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