4.2汽化和液化-【新教材】2024-2025学年八年级物理上册步步为赢·课课练(苏科版2024)
2024-11-16
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2份
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38页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 二、汽化和液化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 汽化和液化 |
| 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 | 4.33 MB |
| 发布时间 | 2024-11-16 |
| 更新时间 | 2025-01-03 |
| 作者 | xlzyf1984 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48735304.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
苏 科 版 物 理 八 年 级 上 册
第四章《物态变化》
4.2汽化和液化
夯实基础
知识点一 汽化
物质从液态变为气态叫汽化。汽化的方式有蒸发和沸腾。
敲黑板:是“汽化”不是“气化”,“汽”字体现了从液态到气态的过程。
1.蒸发
(1)物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。
(2)特点:蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时会吸热。
(3)影响蒸发的快慢的因素:
图1 图2 图3
①实验现象:如图1所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并使得两滴水的表面积不同,发现表面积大的水滴先全部蒸发;如图2所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并加热其中一滴水,发现温度高的水滴先全部蒸发;如图3所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并加快其中一滴水上方的空气流速,发现上方空气流动快的水滴先全部蒸发。
②实验结论:液体蒸发的快慢与液体表面积的大小有关,表面积越大,蒸发越快;与液体温度有关:温度越高蒸发越快;与液体表面空气流动的快慢有关,空气流动越快,蒸发越快。
拓展:不同物体蒸发的快慢还与液体种类有关,如酒精比水蒸发的快。
(4)蒸发的应用:夏天在房间洒水降温;人出汗降温;发烧时在皮肤上涂酒精降温。
2.沸腾:
(1)在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
(2)沸点:液体沸腾时的温度叫沸点。
说明:①不同液体的沸点一般不同;
②液体的沸点与气体表面上方气压有关,压强越大沸点越高。
(3)特点:只在沸点发生,液体沸腾时需要吸热,但温度保持不变。
(4)液体沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。
(5)探究实验:水的沸腾
【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、(火柴)。
【实验步骤】
①按实验装置图自下而上组装实验装置
②在烧杯中装人适量的水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温的变化
③当水温达到90℃时,每隔1 min记录一次水的温度值,直到水沸腾后5min为止,同时注意观察沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化
④根据记录的温度值,作出水的温度一时间图像
【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
温度/℃
【图象】其中BC段为沸腾过程。
【实验现象】
沸腾前 沸腾时
水沸腾前:气泡上升,越来越小。(原因:下部水温高于上部水温)
水沸腾时:大量气泡上升,变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
【实验结论】
①水沸腾前,烧杯底部有少量气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积渐渐变小,水的温度逐渐上升。
②水沸腾时,烧杯底部有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达液面时破裂,水的温度保持不变。
【注意事项】
①纸板的作用:a.减少热损失;b.固定温度计;c.防止液体飞溅出来。
②纸板上小孔的作用:使内外大气压平衡。
③水的沸点不是100℃,原因:a.气压低于1标准大气压;b.温度计有问题。
④长时间水不沸腾的原因:
a.水的初温太低;b.水的质量太大;c.未用酒精灯的外焰加热;d.没有盖中央留孔的纸板。
(6)沸腾和蒸发的区别和联系:
蒸发
沸腾
不同点
只在液体表面进行
液体内部和表面同时发生
在任何温度下都能发生
必须达到沸点且继续加热
缓慢地汽化
剧烈地汽化
温度降低
温度保持不变
相同点
1.都是汽化现象 2.都是液体变成气体 3.都要吸收热量
趁热打铁:
例1.某同学在探究水的蒸发快慢的影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1所示。
(1)本实验通过观测 (只填选项前的字母)来判断蒸发快慢的方法更容易实现;
A.相同时间看玻璃板上剩余水的多少 B.水蒸发完所需的时间
(2)选择图1中的A、C两图进行实验探究,可以研究水的蒸发快慢和 的关系;
(3)通过 两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (选填“应该”或“不应该”)使用热风;
(4)另一名同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,于是继续进行了如下探究:如图2,在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,同时记录两玻璃板上的水全部蒸发所用的时间t甲和t乙。他根据实验数据t甲<t乙,得出实验结论:“水蒸发快慢与水的多少有关,水量越少蒸发越快”。他的依据和结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)B (2)温度 (3) A、D 不应该 (4)错误
【详解】(1)相同时间看玻璃板上剩余水的多少不易测量,操作困难,所以本实验通过观测水蒸发完所需的时间来判断蒸发快慢的方法更容易实现,故选B。
(2)A、C两图只有温度不同,可以研究水的蒸发快慢和温度的关系。
(3)[1][2]A、D两图只有水表面的空气流速不同,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速,不能使用热风,因为热风在改变水表面的空气流速的同时也会改变温度。
(4)该同学的依据和结论是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同,因为只有在水的表面积相同时,先蒸发完的蒸发得才快,故结论不正确。
例2.下列措施中,能使蒸发变快的是( )
A.给盛有水的杯子加盖 B.把湿衣服放在通风的地方
C.把新鲜的蔬菜装入塑料袋中 D.把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱
【答案】B
【详解】A.当给盛有水的杯子加盖时,水面空气流速变慢,故蒸发的速度变慢,故A不符合题意;
B.把湿衣服放在通风的地方,空气流速变快,故蒸发的速度变快,故B符合题意;
C.把新鲜的蔬菜装入塑料袋中,空气流速变慢,故蒸发的速度变慢,故C不符合题意;
D.把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱,空气流速变慢,也降低了温度,故蒸发的速度变慢,故D不符合题意。
故选B。
例3.探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)按图甲所示的实验装置组装器材,先调整铁圈 (选填“A”或“B”)的位置,除图中所给实验器材外还需要的测量工具是 ;
(2)正确安装实验器材后,水沸腾时温度计的示数如图乙所示,则水沸腾时的温度是 ℃,水的沸点低于100℃,原因是 ;
(3)实验中观察到的实验现象如图丙所示,此时烧杯中的水是在沸腾 (选填“前”或“时”);
(4)小组中两名同学均采用如图甲所示的装置进行实验,根据实验数据绘制的“温度-时间”图像如图丁所示,由此可知,两名同学实验中水的质量ma mb(选填“>”“﹤”、或“=”);
(5)实验时,要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,需要进行的实验操作是 。
【答案】(1) B 秒表 (2) 98 实验时气压小于一个标准气压
(3)前 (4)<
(5)将酒精灯移开,停止对水进行加热
【详解】(1)[1]在安装器材时,为了确保酒精灯用外焰加热,温度计的玻璃泡浸没在被测液体中,且不碰到杯壁与杯底,应按照从下到上的顺序安装器材。由图甲得,应先调整铁圈B的位置。
[2]除图中所给实验器材外还需要的测量工具是测量时间的秒表。
(2)[1]由图乙得,温度计的分度值为2℃,示数为98℃,即沸腾时的温度是98℃。
[2]水的沸点与气压有关,气压越高,水的沸点越高,一个标准气压下水的沸点为100℃,水的沸点低于100℃,是因为实验时气压小于一个标准气压。
(3)由图得,气泡上升过程中,越来越小,是水沸腾前的现象。
(4)由丁图得,水的初温与沸点相同,b图像的水加热到沸腾的时间较长,说明b图像的水加热到沸腾吸收的热量较多,可知
(5)实验时,要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,需要进行的实验操作是将酒精灯移开,停止对水进行加热,观察水的沸腾情况。
例4.如图所示,在玻璃瓶甲中盛适量的水,使之能浮在水槽中,将另一只同样的空玻璃瓶乙瓶口朝下按入槽内水中,并固定其位置,在1标准大气压下,对水槽内的水加热到沸腾时( )
A.甲瓶内的水不沸腾,乙瓶内的水沸腾
B.甲瓶内的水沸腾,乙瓶内的水不沸腾
C.甲瓶内水温达到沸点,乙瓶内水温达不到沸点
D.甲、乙两瓶中的水都可以沸腾,但沸腾温度不一致
【答案】C
【详解】在一个标准气压下,甲乙两瓶中的水都能达到100℃,但甲瓶中的水不能继续吸热,故甲瓶中的水不能沸腾,乙瓶中的水能继续吸热,但乙瓶内气压大于标准大气压,气压增大沸点升高,达不到沸点,故乙瓶中的水不能沸腾,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
例5.关于蒸发和沸腾,下列说法不正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要吸收热量
B.蒸发比较缓慢,沸腾比较剧烈
C.蒸发和沸腾都只能在液体表面发生
D.蒸发在任何温度下都能发生,沸腾只在达到沸点温度时才发生
【答案】C
【详解】A.蒸发和沸腾都是汽化现象,需要从外界吸收热量,故A正确,故不符合题意;
BC.蒸发是在液体表面进行,比较缓慢;沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化的现象,比较剧烈,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.蒸发在任何温度下都能发生,沸腾只在达到沸点温度,继续吸热才发生,故D正确,不符合题意。
故选C。
知识点二 液化
物质从气态变为液态叫液化。液化的方法有降温和压缩体积。
1.降低温度(遇冷)
(1)观察水的液化
如图所示装置往烧瓶中注入适量的热水,点燃酒精灯给烧杯加热,观察到烧瓶口冒出白气。往瓶口的上方,倾斜着放置一金属盘,一段时间后,观察到金属盘的底部出现小水滴,用手触摸金属盘发现,金属盘温度升高。说明,水遇到温度低的空气和金属盘时会液化,在液化时要放热。
(2)生活中遇冷液化的现象:
雾 哈气 玻璃上的水雾
①关于夏天和冬天汽车或房屋窗玻璃上起雾的解释
夏天,由于车外(室外)温度较高,水蒸气温度较高,当车内(屋内)开了空调后,导致窗玻璃的温度降低,车外(屋外)的热水蒸气遇到冷的玻璃而液化,附着在玻璃外表面,形成水雾。冬天,当车内(屋内)开了空调(暖气)后,由于车内(室内)温度较高,水蒸气温度较高,而室外温度很低,导致窗玻璃的温度很低,车内(屋内)的热水蒸气遇到冷的玻璃而液化,附着在玻璃内表面,形成水雾。综上,夏天水雾出现在玻璃外表面,冬天水雾出现在玻璃内表面。
②关于被100℃水蒸气烫伤比100℃水烫伤更严重的解释
由于100℃水蒸气遇到温度较低的人体后,会遇冷液化放热,造成二次烫伤,因此伤情更为严重。
③关于“白气”的解释
冬天人们说话呼吸时出现“白气”
无论夏天还是冬天,人们口中呼出的气体中都包含水蒸气,冬天由于空气温度很低,口中呼出的水蒸气遇冷液化而形成“白气”,夏天由于空气温度较高,口中呼出的水蒸气不会液化,故看不到“白气”。
冰淇淋从冰箱中拿出后冒“白气”
冰淇淋由于从冰箱拿出后,温度很低,冰淇淋周围空气中的水蒸气遇冷液化成一个个小液滴,从而形成“白气”。
综上,水蒸气是无色的,“白气”不是水蒸气,是水蒸气遇冷液化为小水滴在空气中漂浮形成的。
2.压缩体积(增大压强,提高沸点)
(1)观察乙醚的液化
注射器中的乙醚蒸气,推动活塞,减小乙醚蒸气的体积,注射器内有液态乙醚出现,说明压缩体积能实现液化。
(2)生活中通过压缩体积实现的液化实例。
打火机中的液态燃料 氧气罐中的液态氧
趁热打铁:
例6.如图所示,常温下的两个烧杯分别盛有冰块和热水,杯口分别盖有玻璃片a、b,一段时间后,观察到玻璃片上有小水珠,小水珠在( )
A.a的上表面、b的下表面 B.a的下表面、b的下表面
C.a的下表面、b的上表面 D.a的上表面、b的上表面
【答案】A
【详解】由图知,a杯中放的是冰块,杯外空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃片的外表面,即玻璃片a的上表面;b杯中装的是热水,杯内温度高,杯内的水蒸气上升时遇冷的玻璃片液化成小水珠附着在玻璃的内表面,即玻璃片b的下表面,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
例7.下列选项中,关于“白气”的说法正确的是( )
A.“白气”就是水蒸气
B.冬天,人说话时呼出的“白气”是空气中的水蒸气汽化而成的
C.用壶烧开水,壶嘴冒出的“白气”是壶嘴中水汽化后遇冷液化而形成的
D.夏天,刚从冰箱里取出的冰棒周围冒“白气”是空气液化形成的
【答案】C
【详解】A.“白气”不是水蒸气,它是水蒸气遇冷液化的小水珠,故A错误;
B.冬天,人说话时呼出的“白气”是人呼出的气体中的水蒸气液化形成的小液滴,故B错误;
C.用壶烧开水,壶嘴冒出的“白气”是壶嘴中水汽化后在壶嘴上方一段距离遇冷液化而形成的小液滴,故C正确;
D.夏天,刚从冰箱里取出的冰棒周围冒“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
故选C。
例8.如图甲所示,是青藏铁路冻土区路基两侧的“热棒”。图乙是“热棒”的内部示意图,工作时,上端的氨气通过散热片将热传给空气,发生 (填物态变化名称)重新回到下部; 下部的液态氨在冻土区路基温度较高时, (选填”吸收”或“放出”)热量发生汽化,使冻土层常年保持冷冻状态。
【答案】 液化 吸收
【详解】[1]装在“热棒”上端的氨气遇冷液化,变成液体重新回到下端,液化过程中要放热,将热传给空气。
[2]下端的液态氨在路基温度升高时会汽化,汽化过程要吸热,从路基内部冻土层吸收热量,冻土就不会升温熔化,常年保持冷冻状态。
融会贯通
——打基础——
一、单选题
1.下列措施中,可以减慢蒸发的是( )
A.将新鲜的蔬菜装入保鲜袋中,并放在冰箱的冷藏室
B.课前将教室的门窗打开,让湿黑板变干
C.将湿衣服展开晾到向阳、通风的地方
D.用热风干手器将沾有水的手吹干
【答案】A
【详解】A.将新鲜的蔬菜装入保鲜袋中,并放在冰箱的冷藏室,减慢了蔬菜周围的空气流动速度,降低了温度,从而减慢了液体的蒸发,故A符合题意;
B.课前将教室的门窗打开,让湿黑板变干,加快了空气的流动速度,加快了液体的蒸发,故B不符合题意;
C.将湿衣服展开晾到向阳、通风的地方,提高了液体的温度,加快了空气的流动速度,加快了液体的蒸发,故C不符合题意;
D.用热风干手器将沾有水的手吹干,加快了空气的流动速度,提高了液体的温度,加快了液体的蒸发,故D不符合题意。
故选A。
2.下列做法中,为了使蒸发变慢的 ( )
A.把蔬菜装在塑料带内放入冰箱 B.在通风的地方晾晒湿衣服
C.在场院上晾晒刚收获的玉米 D.用热风干手器吹干洗过的手
【答案】A
【详解】A.把蔬菜装在塑料袋内放入冰箱减慢液体表面的空气流动速度,同时降低液体的温度,因此此做法可以减慢蒸发,故A符合题意;
B.在通风的地方晾晒湿衣服可以加快液体表面的空气流动速度,从而加快蒸发,故B不符合题意;
C.在场院上晾晒刚收获的玉米可以增大液体的表面积同时提高液体的温度,从而加快玉米内水分的蒸发,故C不符合题意;
D.用热风干手器吹洗过的手可以加快液体表面的空气流动速度,同时提高液体的温度,从而加快蒸发,故D不符合题意。
故选A。
3.炎热的夏季,为了更好地保存食品,我们会将食物放在冰箱里。冰箱的主要结构有压缩机、冷凝器、蒸发器等,冷凝剂在冷凝器中液化,在蒸发器中汽化。下列关于冰箱的说法正确的是( )
A.常见的冷凝剂都具有易液化和汽化的特性
B.冷凝剂在蒸发器中放出大量的热
C.冷凝剂在冷凝器中吸收大量的热,从而达到制冷的效果
D.冰箱外侧摸起来热是因为冷凝剂大量汽化
【答案】A
【详解】A.冷凝剂在冷凝器中迅速液化,在蒸发器中迅速汽化,所以常见的冷凝剂都具有易液化和汽化的特性,故A正确;
B.冷凝剂在蒸发器中汽化,汽化吸热,故B错误;
CD.冰箱外侧摸起来热是因为冷凝剂在冷凝器中迅速液化,液化放热,故CD错误。
故选A。
4.小金帮妈妈晒酱肉,为使酱肉干得快一点,她采取了以下几种方法,不合理的是( )
A.把肉挂在阳光下晾晒 B.把肉放在通风处
C.把肉尽量地展开而不重叠 D.为确保卫生,用保鲜膜包裹着肉
【答案】D
【详解】A.把肉挂在阳光下晾晒,温度高,可以加快酱肉中液体的蒸发,故A不符合题意;
B.把肉放在通风处,空气流动速度大,蒸发快,可以加快酱肉中液体的蒸发,故B不符合题意;
C.液体表面积越大,蒸发越快。所以将尽量展开,增大了蒸发面积,可以加快酱肉中液体的蒸发,故C不符合题意;
D.用保鲜膜包住酱肉,避免了表面空气的流动,不利于酱肉中液体的蒸发,故D符合题意。
故选D。
5.如图所示,夏天室内开空调后,窗户外会凝结许多小水珠。关于小水珠形成的原因,下列说法正确的是( )
A.室内空调吹出的寒气液化形成的 B.室内的小水珠被挤出窗户形成的
C.室内空气中的水蒸气液化形成的 D.室外空气中的水蒸气液化形成的
【答案】D
【详解】室内开空调温度较低。窗户外凝结的小水珠是由室外空气中的水蒸气遇到冷的玻璃后在玻璃表面液化形成的。
故选D。
6.夏天,将冰水(约0℃)和热水(约90℃)分别注入常温下的两只透明烧杯中,一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分小水珠出现。针对这一现象,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两杯壁出现的水珠都是汽化现象
B.甲、乙两杯壁出现的水珠都是熔化现象
C.甲杯的外壁出现了水珠,乙杯的内壁出现了水珠
D.甲杯的内壁出现了水珠,乙杯的外壁出现了水珠
【答案】C
【详解】甲杯装的是冰水,杯子外面空气中的水蒸气遇到冷的杯子外壁,温度下降,水蒸气液化成小水珠,水珠在外壁出现,乙杯装的是热水,这些水大量蒸发,杯子水面上方有大量的水蒸气,这些高温水蒸气遇到冷的杯子内壁,温度下降,水蒸气液化成小水珠,水珠在内壁出现,故C正确,ABD错误。
故选C。
7.下列关于小明在家吃火锅时情景的说法中,正确的是( )
A.小明从冰箱拿出的冰镇汽水瓶外壁上的小水珠,是空气中水蒸气液化形成的
B.火锅上方冉冉上升的“白气”是汽化形成的
C.火锅中的水加热至沸腾后,改用更大火加热,水的温度继续升高
D.在吃火锅时,小明的眼镜片上出现的“雾气”是水蒸气汽化形成的
【答案】A
【详解】A.从冰箱拿出的冰镇汽水瓶,空气中热的水蒸气遇到冷的汽水瓶马上液化成小水珠,故A正确;
B.火锅上方的“白气”是火锅中冒出的水蒸气在空气中遇冷液化成的小液滴,故B错误;
C.液体沸腾的特点:达到沸点,继续吸热,温度不变;火锅中的水加热至沸腾后,改用更大火加热,水的温度不变,故C错误;
D.眼镜片上出现的“雾气”是火锅中冒出的水蒸气遇到冷的眼镜片液化成的小水珠,故D错误。
故选 A。
8.蒸包子时,关于笼屉上方冒出的“白气”,下列解释正确的是
A.“白气”的形成是液化现象,要吸热 B.“白气”是形成是液化现象,要放热
C.“白气”的形成是汽化现象,要吸热 D.“白气”的形成是汽化现象,要放热
【答案】B
【详解】用蒸笼“蒸”包子时产生的“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,液化放热,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B 。
9.下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要放热 B.蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C.蒸发和沸腾都属于液化现象 D.沸腾比蒸发现象更剧烈
【答案】D
【详解】AC.蒸发和沸腾都是由液态变成气态,所以都是汽化现象,汽化需要吸收热量,故AC错误;
B.蒸发可以在任何温度下进行,沸腾只有达到沸点才能进行,故B错误;
D.沸腾在达到沸点后才进行的剧烈的汽化现象,所以比蒸发更剧烈,故D正确。
故选D。
10.火锅,古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,倍受大家的喜爱。关于吃火锅涉及的物理现象,下列说法中正确的是( )
A.红锅先开说明油的沸点比水低
B.火锅上方的水蒸气引起的烫伤跟开水烫伤一样严重
C.火锅内汤汁越来越少是发生了液化现象
D.若在真空中,则“咕咚”声无法传播
【答案】D
【详解】A.食用油的沸点高于水的沸点,红锅先开是因为食用油覆盖在水的上面,减少热量散失,所以红汤先沸腾,故A错误;
B.水蒸气在接触皮肤时会液化放热,所以水蒸气烫伤比开水烫伤更严重,故B错误;
C.火锅内汤汁越来越少,是由液态变为了气态,发生了汽化现象,故C错误;
D.声音的传播需要介质,真空不能传声,所以如果在真空中,则声音无法传播,故D正确。
故选D。
二、填空题
11.随着科学技术的发展,具有出色制冷作用的液氮被广泛应用在食品和医疗行业,标准大气压下液氮的沸点是。如图所示,是火爆全网的“网红液氮冰淇淋”,冰淇淋周围弥漫着大量的“白气”,这些“白气”的实质是浮在空气中的 (选填“空气”、“氮气”或“小水珠”),液氮能够冷却冰淇淋是因为 。
【答案】 小水珠 液氮汽化吸热
【详解】[1]由气态变成液态是液化现象,“白气”的实质是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
[2]液氮能够冷却冰淇淋是因为液态的氮变成气态的氮,属于汽化现象,汽化需要吸热,即液氮汽化要吸热。
12.2024年9月19日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星,如图所示。在火箭升空瞬间,其下方的水池中会产生巨大的白色“气团”是水池里的水先 后 形成的。(填物态变化名称)
【答案】 汽化 液化
【详解】[1]火箭发射架下建有大水池,让高温火焰喷到水中,水吸收热量,发生汽化现象,由液态变成气态。
[2]火箭升空瞬间,是水蒸气液化形成的小水滴,所以会看到巨大的白色“气团”。
13.生活中的物理无处不在,用蒸笼蒸菜时,会看到蒸笼上方有“白气”产生,夏天吃冰棒时也会看见“白气”这些“白气”都是水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的,形成过程中需要 热。
【答案】 液化 放出
【详解】[1][2]蒸笼上方有“白气”是蒸笼中喷出的高温水蒸气遇到周围的冷空气液化而形成小水滴;夏天吃冰棒,空气中有大量水蒸气,水蒸气遇冷的冰棒会液化变成小水滴,液化过程需要放出热量。
14.一种新型环保电冰箱就是利用环戊烷代替氟里昂进行工作,环戊烷在管子里流动,当它流经冷冻室时就会发生 (填物态变化名称)现象,并 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 汽化 吸收
【详解】[1][2]环戊烷在管子里流动,当它流经冷冻室时就会发生汽化现象,并从冷冻室内吸收热量,流动到冷冻室外时再液化将热量放出。
15.将一瓶饮料在冰箱中冷藏一段时间后,取出一会儿,表面会变湿,用毛巾擦干后过一会儿又会变湿,这是 (填物态变化名称)现象,喝了这种冰水会感到特别凉爽,这是因为冰在 (选填物态变化名称)时 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 液化 熔化 吸收
【详解】[1]从冰箱取出的饮料温度较低,周围空气中的水蒸气因遇冷发生液化,附着在饮料外壁上,因此表面会变湿。
[2][3]冰熔化时吸收热量,使得人感到凉爽。
16.如图是一款疗伤喷雾剂,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂使用的材料是氯乙烷。它的装瓶是采用 的方法使其在常温下液化,这一过程要 热量,使用时,对准人的伤口处喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速 (填物态变化),同时吸收大量的热,使人体受伤部位的温度降低,皮肤血管收缩,神经纤维传导速度变慢,起到镇痛的作用。
【答案】 压缩体积 放出 汽化
【详解】[1][2]要在常温下让氯乙烷从气态变为液态,我们采取压缩体积的方法使其在常温下液化,这一过程要放出热量。
[3]当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时,会迅速汽化为气态,由液态变为气态发生的物态变化是汽化。氯乙烷汽化时吸收大量的热量,会使人体受伤部位的温度降低。
17.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。
【答案】 压缩体积 液化
【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。
18.某同学自制了一个空调电扇,先将空可乐瓶的瓶盖旋紧,去掉瓶底,开口朝上,倒入适量的冰水混合物,再将其固定在电扇的后面,打开电扇就能感受到凉风,形成凉风的原因很多,其中之一是瓶里的冰 (填物态变化名称)吸热,使周围空气温度降低;其中之二是空气流动加快,瓶里的水蒸发 (选填“加快”或“减慢”),使空气温度降低得更多。
【答案】 熔化 加快
【详解】[1][2]瓶里的冰熔化时会吸收热量,使周围空气温度降低;空气流动加快,瓶里的水蒸发变快,能吸收更多的热量,使空气温度降低得更多。
19.冬天手冷时,用嘴向手“哈气”,手会感到暖和。除了发生热传递的原因外,“哈”出气体中的水蒸气 放热,导致手吸热升温。而向手吹气,手感觉更冷,则是因为用嘴吹气时,加快了手表面汗液 ,导致手放热降温。(均填“物态变化”名称)
【答案】 液化 汽化
【详解】[1]水蒸气遇到冷的手液化成小水珠,放出热量,所以手吸热升温。
[2]吹气时,加快了手表面汗液周围空气的流速,从而使汗液蒸发加快,即汗液发生了汽化。
三、实验题
20.小聪和小明利用如图甲所示的实验装置,探究“水沸腾时温度变化的特点”。
(1)两位同学在讨论实验思路时,小聪同学认为只要每隔1min用实验室温度计测量水的温度即可。小明同学提出问题“我们如何得知水什么时候开始沸腾呢?”。请回答 。
(2)实验中,两人选择了合适的实验器材。在组装实验器材时,应按照 的顺序进行。(选填“自上而下”或“自下而上”)
(3)正确组装好器材,点燃酒精灯。当水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾一段时间后停止读数,测得的实验数据如表。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度T/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
气泡情况
少量气泡,上升过程逐渐变小
大量气泡,上升过程逐渐变大
①请根据表格中的数据,在图乙中描点作图。
②根据表中信息得出的探究结论是: 。
(4)为探究水沸腾的条件,两位同学对实验装置进行改良,用如图丙所示的实验装置继续探究。他们先观察到甲、乙两温度计示数保持不变时,继续加热,发现烧杯中的水沸腾了,但试管中的水始终没有沸腾,其原因是 ;请你写出一个可以让试管中的水沸腾的方法: 。(方法合理即可,提示:水中加盐沸点会升高,水中加酒精沸点会降低)
【答案】(1)大量气泡上升变大,到水面破裂开来 (2)自下而上
(3) 水沸腾后持续吸热,温度保持不变
(4) 试管内的水达到沸点,但是不能持续吸热 试管中的水加入一定量的酒精
【详解】(1)水沸腾时,其内部有大量气泡产生,气泡在上升过程中迅速变大,至水面快速破裂
(2)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置,因此应按照自下而上的顺序组装器材。
(3)[1]横坐标为时间,纵坐标为温度,将表格中的时间点和其对应的温度在坐标纸标注出来,并连成平滑曲线,如答案所示。
[2]由表格数据可知5min以后水继续吸热,但是温度不再升高,因此得出结论是水沸腾后持续吸热,温度保持不变。
(4)[1]沸腾的条件是达到沸点持续吸热,烧杯中的水沸腾后温度保持不变,试管中的水达到沸点后与烧杯中的水温度相同,因而不能继续吸热,所以试管内水不会沸腾;
[2]由题目可知水中加盐沸点会升高,水中加酒精沸点会降低,因此想让试管内水沸腾需要降低其沸点,可以加入适量酒精。
——提能力——
1.甲温度计的玻璃泡上涂有酒精,乙温度计的玻璃泡是干燥的,同时用扇子扇温度计的玻璃泡。短时间内,两支温度计的示数变化情况是( )
A.两支温度计的示数都不变
B.甲温度计的示数不变,乙温度计的示数变小
C.两支温度计的示数都变小,甲的示数变化比乙明显
D.甲温度计的示数变小,乙温度计的示数不变
【答案】D
【详解】甲温度计的玻璃泡上涂有酒精,乙温度计的玻璃泡是干燥的,同时用扇子扇温度计的玻璃泡,短时间内,扇子扇风加快了酒精表面的空气流动速度,使酒精蒸发变快,酒精蒸发吸热,因此甲温度计示数变小,乙温度计的玻璃泡是干燥的,所以乙温度计示数不变。故D正确,ABC错误。
故选D。
2.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。
3.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。
【答案】 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。
4.生活处处有物理,细心观察皆学问。好学且心细的楠楠留心观察生活中的物理变化,并记录了一些现象,请你帮他填写完整。
(1)寒冷的冬天,在温暖的浴室洗澡时,看见连接热水器的两根水管中的一根外面有水滴,另一根却没有,外面有水滴的是 (选填“冷”或“热”)水管;
(2)寒冷的冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前、后一瞬间会出现如图甲、乙所示的两种情景,其中图 (选填“甲”或“乙”)是火焰熄灭前的图片;
(3)在家煮绿豆汤时,当锅里的汤开始沸腾后,将火调小保持汤沸腾就可以。原因是汤沸腾后 不变,保持大火或将火调小保持沸腾,将绿豆煮烂所用的时间基本相同。绿豆汤煮好后,将火熄灭,不一会儿锅里的汤就停止了沸腾,说明汤沸腾时要持续 ;
(4)体育比赛中,有时候运动员突然受伤,医护人员在实施急救时,常常会对着受伤部位喷一种雾状的氯乙烷药剂。氯乙烷在常温常压下是气体,可在常温下采用 的方法液化后储存在罐中。
【答案】(1)冷 (2)乙 (3) 温度 吸热 (4)压缩体积
【详解】(1)寒冷的冬天,在温暖的浴室洗澡时,看见连接热水器的两根水管中的一根外面有水滴,另一根却没有,是因为浴室内大量温度较高的水蒸气遇到冷的水管而液化附着在冷水管上的缘故。所以,外面有水滴的是冷水管。
(2)冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前温度比较高,水蒸气不容易液化,所以“白气”少;火焰熄灭后的一瞬间,锅的上方仍有大量水蒸气,但火焰熄灭后温度降低了,所以水蒸气发生液化形成了较多的“白气”。所以图乙是火焰熄灭前的图片。
(3)[1][2]根据液体沸腾的特点可知,汤沸腾后温度保持不变,不断吸热,故当锅里的汤开始沸腾后,将火调小保持汤沸腾就可以。绿豆汤煮好后,将火熄灭,沸腾的汤无法从热源处吸收热量,不一会儿锅里的汤就停止了沸腾,说明汤沸腾时要持续吸热。
(4)气体液化方法有降温和压缩体积,常温下的氯乙烷是采用压缩体积的方法液化后储存的。
5.通常情况下,液态氧的沸点是-183℃,液态氮的沸点是-196℃,液态氦的沸点是-268.9℃,利用液态空气提取气体时,随着温度的升高,最先分离的是 。
【答案】氦
【详解】由题意可知,液态氦的沸点最低,液态空气温度升高后,温度首先达到沸点的是沸点较低的液态物质,即液态氦,故液态氦先沸腾为气态,先得到氦气。
6.小明用图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)图甲装置中,存在的错误是 ;
(2)在加热过程中,水中的气泡如图乙所示,此时水 (选填“已沸腾”或“未沸腾”);
(3)其他同学分别采用如图丙的三个实验装置进行实验,根据实验数据分别画出水温随时间变化的图像如图丁中a、b、c所示,则用装置③做实验画出的图像是 。
(4)撤去酒精灯,小明观察到水没有立即停止沸腾,原因是 ,此时水的温度 (选填“高于”、“等于”或“低于”)沸点;
(5)小明又将纸做的小锅放在酒精灯上烧水,结果水开了,锅没有被烧坏(纸的着火点约为190℃,酒精灯外焰的温度约为800℃),其中的道理是 ;
(6)小华同学在做完“观察水的沸腾”实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况,他将实验数据记录在表中。
时间/min
0
5
10
15
25
35
45
55
65
70
温度/℃
98
70
55
45
35
28
24
22
22
22
①请在坐标图戊中通过描点画出上述温度随时间变化的曲线。
②根据表中的数据可推知,小华做上述实验时的环境温度(即室温)应在 ℃左右。
③根据描画出的水温随时间变化的曲线。可知沸水在自然冷却过程中温度变化的规律是 。
【答案】 温度计的玻璃泡接触了容器底 未沸腾 b 石棉网的温度高于水的沸点,水可以继续吸热 等于 水的沸点低于纸的着火点,水沸腾时,继续吸热,温度不变; 22 先快后慢,再不变
【详解】(1)[1]使用温度计是液泡不能触及到烧杯底部,由图甲可知,存在的错误是温度计是液泡不能触及到烧杯底部。
(2)[2]水的气泡在上升过程中体积逐渐变小,所以是未沸腾的现象,图中气泡由大变小,此时水未沸腾。
(3)[3]由图丙可知,装置①②③中均有盖, 所以水面上方的气压相同,水的沸点相同,图丁的图像中a、b、c的沸点相同; 用相同的酒精灯加热,装置①②中水的质量相等,①水的初温为90℃,②中水的初温为92℃,所以②中水先沸腾;装置①③水的初温为90℃, ①装置水的质量少,先沸腾,故三装置②中的水最先达到沸点,③中的水最后达到沸点,所以装置②对应的图像是c,装置③对应的图像是b。
(4)[4][5]因为撤去酒精灯,由于石棉网的温度高于水的沸点,继续吸热,所以水不会立即停止沸腾;水沸腾时,温度不变,继续吸热,所以此时水的温度等于沸点。
(5)[6]因为一标准大气压下,水的沸点是100℃,沸腾过程中吸收热量,温度不变,并且水的沸点低于纸的着火点,所以纸锅没有燃烧。
(6)①[7]将表格中的数据一一描在坐标系中,然后用平滑的曲线连接,即可得到图像,如答案所示。
②[8]水在自然冷却过程中,将热传给周围空气,由图像可以知,当温度降低到22℃时,不再变化了,说明环境温度为22℃。
③[9]由图可知,沸水在自然冷却过程中温度变化的规律是:先快后慢,再不变。
7.利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验。当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系图象。
(1)由实验数据可知,水沸腾时温度变化特点是 ;
(2)当烧瓶中的水沸腾时,将注射器内少量冷水全部注入烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点 (选填“变高”、“变低”或“不变”);
(3)接下来将三颈烧瓶的右瓶口用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,由此可得出水的沸点与气压的关系是 ;
(4)对着图丁中烧瓶外壁喷冷水,烧瓶内水再次沸腾了,则所喷撒的位置应该是 (选填“M”或“N”)。
【答案】 保持不变 不变 气压越高沸点越高 M
【详解】(1)[1]由图乙可知,水从4min开始沸腾,继续吸热,但温度保持不变,水温保持98℃不变,所以水的沸点是98℃。
(2)[2]三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,由于此时烧瓶内的气压没有变化,所以此时烧瓶内水的沸点不变。
(3)[3]将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,烧瓶内气体压强减小,因为水的沸点会随气压的减小而降低,因此水会重新沸腾起来,由此可得出水的沸点与气压的关系是气压越高沸点越高。
(4)[4]对着烧瓶外壁喷冷水后,瓶内温度降低,水蒸气液化,气体压强减小,因此水的沸点会随气压的减小而降低,水会重新沸腾起来,因此喷洒的位置是M。
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苏 科 版 物 理 八 年 级 上 册
第四章《物态变化》
4.2汽化和液化
夯实基础
知识点一 汽化
物质从液态变为气态叫汽化。汽化的方式有蒸发和沸腾。
敲黑板:是“汽化”不是“气化”,“汽”字体现了从液态到气态的过程。
1.蒸发
(1)物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。
(2)特点:蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时会吸热。
(3)影响蒸发的快慢的因素:
图1 图2 图3
①实验现象:如图1所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并使得两滴水的表面积不同,发现表面积大的水滴先全部蒸发;如图2所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并加热其中一滴水,发现温度高的水滴先全部蒸发;如图3所示,将体积相同的两滴水分别滴到玻璃片上,并加快其中一滴水上方的空气流速,发现上方空气流动快的水滴先全部蒸发。
②实验结论:液体蒸发的快慢与液体表面积的大小有关,表面积越大,蒸发越快;与液体温度有关:温度越高蒸发越快;与液体表面空气流动的快慢有关,空气流动越快,蒸发越快。
拓展:不同物体蒸发的快慢还与液体种类有关,如酒精比水蒸发的快。
(4)蒸发的应用:夏天在房间洒水降温;人出汗降温;发烧时在皮肤上涂酒精降温。
2.沸腾:
(1)在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
(2)沸点:液体沸腾时的温度叫沸点。
说明:①不同液体的沸点一般不同;
②液体的沸点与气体表面上方气压有关,压强越大沸点越高。
(3)特点:只在沸点发生,液体沸腾时需要吸热,但温度保持不变。
(4)液体沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。
(5)探究实验:水的沸腾
【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、(火柴)。
【实验步骤】
①按实验装置图自下而上组装实验装置
②在烧杯中装人适量的水,用酒精灯的外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温的变化
③当水温达到90℃时,每隔1 min记录一次水的温度值,直到水沸腾后5min为止,同时注意观察沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化
④根据记录的温度值,作出水的温度一时间图像
【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
温度/℃
【图象】其中BC段为沸腾过程。
【实验现象】
沸腾前 沸腾时
水沸腾前:气泡上升,越来越小。(原因:下部水温高于上部水温)
水沸腾时:大量气泡上升,变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
【实验结论】
①水沸腾前,烧杯底部有少量气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积渐渐变小,水的温度逐渐上升。
②水沸腾时,烧杯底部有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达液面时破裂,水的温度保持不变。
【注意事项】
①纸板的作用:a.减少热损失;b.固定温度计;c.防止液体飞溅出来。
②纸板上小孔的作用:使内外大气压平衡。
③水的沸点不是100℃,原因:a.气压低于1标准大气压;b.温度计有问题。
④长时间水不沸腾的原因:
a.水的初温太低;b.水的质量太大;c.未用酒精灯的外焰加热;d.没有盖中央留孔的纸板。
(6)沸腾和蒸发的区别和联系:
蒸发
沸腾
不同点
只在液体表面进行
液体内部和表面同时发生
在任何温度下都能发生
必须达到沸点且继续加热
缓慢地汽化
剧烈地汽化
温度降低
温度保持不变
相同点
1.都是汽化现象 2.都是液体变成气体 3.都要吸收热量
趁热打铁:
例1.某同学在探究水的蒸发快慢的影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1所示。
(1)本实验通过观测 (只填选项前的字母)来判断蒸发快慢的方法更容易实现;
A.相同时间看玻璃板上剩余水的多少 B.水蒸发完所需的时间
(2)选择图1中的A、C两图进行实验探究,可以研究水的蒸发快慢和 的关系;
(3)通过 两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速, (选填“应该”或“不应该”)使用热风;
(4)另一名同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,于是继续进行了如下探究:如图2,在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,同时记录两玻璃板上的水全部蒸发所用的时间t甲和t乙。他根据实验数据t甲<t乙,得出实验结论:“水蒸发快慢与水的多少有关,水量越少蒸发越快”。他的依据和结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
例2.下列措施中,能使蒸发变快的是( )
A.给盛有水的杯子加盖 B.把湿衣服放在通风的地方
C.把新鲜的蔬菜装入塑料袋中 D.把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱
例3.探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)按图甲所示的实验装置组装器材,先调整铁圈 (选填“A”或“B”)的位置,除图中所给实验器材外还需要的测量工具是 ;
(2)正确安装实验器材后,水沸腾时温度计的示数如图乙所示,则水沸腾时的温度是 ℃,水的沸点低于100℃,原因是 ;
(3)实验中观察到的实验现象如图丙所示,此时烧杯中的水是在沸腾 (选填“前”或“时”);
(4)小组中两名同学均采用如图甲所示的装置进行实验,根据实验数据绘制的“温度-时间”图像如图丁所示,由此可知,两名同学实验中水的质量ma mb(选填“>”“﹤”、或“=”);
(5)实验时,要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,需要进行的实验操作是 。
例4.如图所示,在玻璃瓶甲中盛适量的水,使之能浮在水槽中,将另一只同样的空玻璃瓶乙瓶口朝下按入槽内水中,并固定其位置,在1标准大气压下,对水槽内的水加热到沸腾时( )
A.甲瓶内的水不沸腾,乙瓶内的水沸腾
B.甲瓶内的水沸腾,乙瓶内的水不沸腾
C.甲瓶内水温达到沸点,乙瓶内水温达不到沸点
D.甲、乙两瓶中的水都可以沸腾,但沸腾温度不一致
例5.关于蒸发和沸腾,下列说法不正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要吸收热量
B.蒸发比较缓慢,沸腾比较剧烈
C.蒸发和沸腾都只能在液体表面发生
D.蒸发在任何温度下都能发生,沸腾只在达到沸点温度时才发生
知识点二 液化
物质从气态变为液态叫液化。液化的方法有降温和压缩体积。
1.降低温度(遇冷)
(1)观察水的液化
如图所示装置往烧瓶中注入适量的热水,点燃酒精灯给烧杯加热,观察到烧瓶口冒出白气。往瓶口的上方,倾斜着放置一金属盘,一段时间后,观察到金属盘的底部出现小水滴,用手触摸金属盘发现,金属盘温度升高。说明,水遇到温度低的空气和金属盘时会液化,在液化时要放热。
(2)生活中遇冷液化的现象:
雾 哈气 玻璃上的水雾
①关于夏天和冬天汽车或房屋窗玻璃上起雾的解释
夏天,由于车外(室外)温度较高,水蒸气温度较高,当车内(屋内)开了空调后,导致窗玻璃的温度降低,车外(屋外)的热水蒸气遇到冷的玻璃而液化,附着在玻璃外表面,形成水雾。冬天,当车内(屋内)开了空调(暖气)后,由于车内(室内)温度较高,水蒸气温度较高,而室外温度很低,导致窗玻璃的温度很低,车内(屋内)的热水蒸气遇到冷的玻璃而液化,附着在玻璃内表面,形成水雾。综上,夏天水雾出现在玻璃外表面,冬天水雾出现在玻璃内表面。
②关于被100℃水蒸气烫伤比100℃水烫伤更严重的解释
由于100℃水蒸气遇到温度较低的人体后,会遇冷液化放热,造成二次烫伤,因此伤情更为严重。
③关于“白气”的解释
冬天人们说话呼吸时出现“白气”
无论夏天还是冬天,人们口中呼出的气体中都包含水蒸气,冬天由于空气温度很低,口中呼出的水蒸气遇冷液化而形成“白气”,夏天由于空气温度较高,口中呼出的水蒸气不会液化,故看不到“白气”。
冰淇淋从冰箱中拿出后冒“白气”
冰淇淋由于从冰箱拿出后,温度很低,冰淇淋周围空气中的水蒸气遇冷液化成一个个小液滴,从而形成“白气”。
综上,水蒸气是无色的,“白气”不是水蒸气,是水蒸气遇冷液化为小水滴在空气中漂浮形成的。
2.压缩体积(增大压强,提高沸点)
(1)观察乙醚的液化
注射器中的乙醚蒸气,推动活塞,减小乙醚蒸气的体积,注射器内有液态乙醚出现,说明压缩体积能实现液化。
(2)生活中通过压缩体积实现的液化实例。
打火机中的液态燃料 氧气罐中的液态氧
趁热打铁:
例6.如图所示,常温下的两个烧杯分别盛有冰块和热水,杯口分别盖有玻璃片a、b,一段时间后,观察到玻璃片上有小水珠,小水珠在( )
A.a的上表面、b的下表面 B.a的下表面、b的下表面
C.a的下表面、b的上表面 D.a的上表面、b的上表面
例7.下列选项中,关于“白气”的说法正确的是( )
A.“白气”就是水蒸气
B.冬天,人说话时呼出的“白气”是空气中的水蒸气汽化而成的
C.用壶烧开水,壶嘴冒出的“白气”是壶嘴中水汽化后遇冷液化而形成的
D.夏天,刚从冰箱里取出的冰棒周围冒“白气”是空气液化形成的
例8.如图甲所示,是青藏铁路冻土区路基两侧的“热棒”。图乙是“热棒”的内部示意图,工作时,上端的氨气通过散热片将热传给空气,发生 (填物态变化名称)重新回到下部; 下部的液态氨在冻土区路基温度较高时, (选填”吸收”或“放出”)热量发生汽化,使冻土层常年保持冷冻状态。
融会贯通
——打基础——
一、单选题
1.下列措施中,可以减慢蒸发的是( )
A.将新鲜的蔬菜装入保鲜袋中,并放在冰箱的冷藏室
B.课前将教室的门窗打开,让湿黑板变干
C.将湿衣服展开晾到向阳、通风的地方
D.用热风干手器将沾有水的手吹干
2.下列做法中,为了使蒸发变慢的 ( )
A.把蔬菜装在塑料带内放入冰箱 B.在通风的地方晾晒湿衣服
C.在场院上晾晒刚收获的玉米 D.用热风干手器吹干洗过的手
3.炎热的夏季,为了更好地保存食品,我们会将食物放在冰箱里。冰箱的主要结构有压缩机、冷凝器、蒸发器等,冷凝剂在冷凝器中液化,在蒸发器中汽化。下列关于冰箱的说法正确的是( )
A.常见的冷凝剂都具有易液化和汽化的特性
B.冷凝剂在蒸发器中放出大量的热
C.冷凝剂在冷凝器中吸收大量的热,从而达到制冷的效果
D.冰箱外侧摸起来热是因为冷凝剂大量汽化
4.小金帮妈妈晒酱肉,为使酱肉干得快一点,她采取了以下几种方法,不合理的是( )
A.把肉挂在阳光下晾晒 B.把肉放在通风处
C.把肉尽量地展开而不重叠 D.为确保卫生,用保鲜膜包裹着肉
5.如图所示,夏天室内开空调后,窗户外会凝结许多小水珠。关于小水珠形成的原因,下列说法正确的是( )
A.室内空调吹出的寒气液化形成的 B.室内的小水珠被挤出窗户形成的
C.室内空气中的水蒸气液化形成的 D.室外空气中的水蒸气液化形成的
6.夏天,将冰水(约0℃)和热水(约90℃)分别注入常温下的两只透明烧杯中,一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分小水珠出现。针对这一现象,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两杯壁出现的水珠都是汽化现象
B.甲、乙两杯壁出现的水珠都是熔化现象
C.甲杯的外壁出现了水珠,乙杯的内壁出现了水珠
D.甲杯的内壁出现了水珠,乙杯的外壁出现了水珠
7.下列关于小明在家吃火锅时情景的说法中,正确的是( )
A.小明从冰箱拿出的冰镇汽水瓶外壁上的小水珠,是空气中水蒸气液化形成的
B.火锅上方冉冉上升的“白气”是汽化形成的
C.火锅中的水加热至沸腾后,改用更大火加热,水的温度继续升高
D.在吃火锅时,小明的眼镜片上出现的“雾气”是水蒸气汽化形成的
8.蒸包子时,关于笼屉上方冒出的“白气”,下列解释正确的是
A.“白气”的形成是液化现象,要吸热 B.“白气”是形成是液化现象,要放热
C.“白气”的形成是汽化现象,要吸热 D.“白气”的形成是汽化现象,要放热
9.下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要放热 B.蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C.蒸发和沸腾都属于液化现象 D.沸腾比蒸发现象更剧烈
10.火锅,古称“古董羹”,因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名,倍受大家的喜爱。关于吃火锅涉及的物理现象,下列说法中正确的是( )
A.红锅先开说明油的沸点比水低
B.火锅上方的水蒸气引起的烫伤跟开水烫伤一样严重
C.火锅内汤汁越来越少是发生了液化现象
D.若在真空中,则“咕咚”声无法传播
二、填空题
11.随着科学技术的发展,具有出色制冷作用的液氮被广泛应用在食品和医疗行业,标准大气压下液氮的沸点是。如图所示,是火爆全网的“网红液氮冰淇淋”,冰淇淋周围弥漫着大量的“白气”,这些“白气”的实质是浮在空气中的 (选填“空气”、“氮气”或“小水珠”),液氮能够冷却冰淇淋是因为 。
12.2024年9月19日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星,如图所示。在火箭升空瞬间,其下方的水池中会产生巨大的白色“气团”是水池里的水先 后 形成的。(填物态变化名称)
13.生活中的物理无处不在,用蒸笼蒸菜时,会看到蒸笼上方有“白气”产生,夏天吃冰棒时也会看见“白气”这些“白气”都是水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的,形成过程中需要 热。
14.一种新型环保电冰箱就是利用环戊烷代替氟里昂进行工作,环戊烷在管子里流动,当它流经冷冻室时就会发生 (填物态变化名称)现象,并 (选填“吸收”或“放出”)热量。
15.将一瓶饮料在冰箱中冷藏一段时间后,取出一会儿,表面会变湿,用毛巾擦干后过一会儿又会变湿,这是 (填物态变化名称)现象,喝了这种冰水会感到特别凉爽,这是因为冰在 (选填物态变化名称)时 (选填“吸收”或“放出”)热量。
16.如图是一款疗伤喷雾剂,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂使用的材料是氯乙烷。它的装瓶是采用 的方法使其在常温下液化,这一过程要 热量,使用时,对准人的伤口处喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速 (填物态变化),同时吸收大量的热,使人体受伤部位的温度降低,皮肤血管收缩,神经纤维传导速度变慢,起到镇痛的作用。
17.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。
18.某同学自制了一个空调电扇,先将空可乐瓶的瓶盖旋紧,去掉瓶底,开口朝上,倒入适量的冰水混合物,再将其固定在电扇的后面,打开电扇就能感受到凉风,形成凉风的原因很多,其中之一是瓶里的冰 (填物态变化名称)吸热,使周围空气温度降低;其中之二是空气流动加快,瓶里的水蒸发 (选填“加快”或“减慢”),使空气温度降低得更多。
19.冬天手冷时,用嘴向手“哈气”,手会感到暖和。除了发生热传递的原因外,“哈”出气体中的水蒸气 放热,导致手吸热升温。而向手吹气,手感觉更冷,则是因为用嘴吹气时,加快了手表面汗液 ,导致手放热降温。(均填“物态变化”名称)
三、实验题
20.小聪和小明利用如图甲所示的实验装置,探究“水沸腾时温度变化的特点”。
(1)两位同学在讨论实验思路时,小聪同学认为只要每隔1min用实验室温度计测量水的温度即可。小明同学提出问题“我们如何得知水什么时候开始沸腾呢?”。请回答 。
(2)实验中,两人选择了合适的实验器材。在组装实验器材时,应按照 的顺序进行。(选填“自上而下”或“自下而上”)
(3)正确组装好器材,点燃酒精灯。当水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾一段时间后停止读数,测得的实验数据如表。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度T/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
气泡情况
少量气泡,上升过程逐渐变小
大量气泡,上升过程逐渐变大
①请根据表格中的数据,在图乙中描点作图。
②根据表中信息得出的探究结论是: 。
(4)为探究水沸腾的条件,两位同学对实验装置进行改良,用如图丙所示的实验装置继续探究。他们先观察到甲、乙两温度计示数保持不变时,继续加热,发现烧杯中的水沸腾了,但试管中的水始终没有沸腾,其原因是 ;请你写出一个可以让试管中的水沸腾的方法: 。(方法合理即可,提示:水中加盐沸点会升高,水中加酒精沸点会降低)
——提能力——
1.甲温度计的玻璃泡上涂有酒精,乙温度计的玻璃泡是干燥的,同时用扇子扇温度计的玻璃泡。短时间内,两支温度计的示数变化情况是( )
A.两支温度计的示数都不变
B.甲温度计的示数不变,乙温度计的示数变小
C.两支温度计的示数都变小,甲的示数变化比乙明显
D.甲温度计的示数变小,乙温度计的示数不变
2.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
3.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。
4.生活处处有物理,细心观察皆学问。好学且心细的楠楠留心观察生活中的物理变化,并记录了一些现象,请你帮他填写完整。
(1)寒冷的冬天,在温暖的浴室洗澡时,看见连接热水器的两根水管中的一根外面有水滴,另一根却没有,外面有水滴的是 (选填“冷”或“热”)水管;
(2)寒冷的冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前、后一瞬间会出现如图甲、乙所示的两种情景,其中图 (选填“甲”或“乙”)是火焰熄灭前的图片;
(3)在家煮绿豆汤时,当锅里的汤开始沸腾后,将火调小保持汤沸腾就可以。原因是汤沸腾后 不变,保持大火或将火调小保持沸腾,将绿豆煮烂所用的时间基本相同。绿豆汤煮好后,将火熄灭,不一会儿锅里的汤就停止了沸腾,说明汤沸腾时要持续 ;
(4)体育比赛中,有时候运动员突然受伤,医护人员在实施急救时,常常会对着受伤部位喷一种雾状的氯乙烷药剂。氯乙烷在常温常压下是气体,可在常温下采用 的方法液化后储存在罐中。
5.通常情况下,液态氧的沸点是-183℃,液态氮的沸点是-196℃,液态氦的沸点是-268.9℃,利用液态空气提取气体时,随着温度的升高,最先分离的是 。
6.小明用图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)图甲装置中,存在的错误是 ;
(2)在加热过程中,水中的气泡如图乙所示,此时水 (选填“已沸腾”或“未沸腾”);
(3)其他同学分别采用如图丙的三个实验装置进行实验,根据实验数据分别画出水温随时间变化的图像如图丁中a、b、c所示,则用装置③做实验画出的图像是 。
(4)撤去酒精灯,小明观察到水没有立即停止沸腾,原因是 ,此时水的温度 (选填“高于”、“等于”或“低于”)沸点;
(5)小明又将纸做的小锅放在酒精灯上烧水,结果水开了,锅没有被烧坏(纸的着火点约为190℃,酒精灯外焰的温度约为800℃),其中的道理是 ;
(6)小华同学在做完“观察水的沸腾”实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况,他将实验数据记录在表中。
时间/min
0
5
10
15
25
35
45
55
65
70
温度/℃
98
70
55
45
35
28
24
22
22
22
①请在坐标图戊中通过描点画出上述温度随时间变化的曲线。
②根据表中的数据可推知,小华做上述实验时的环境温度(即室温)应在 ℃左右。
③根据描画出的水温随时间变化的曲线。可知沸水在自然冷却过程中温度变化的规律是 。
7.利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验。当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系图象。
(1)由实验数据可知,水沸腾时温度变化特点是 ;
(2)当烧瓶中的水沸腾时,将注射器内少量冷水全部注入烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点 (选填“变高”、“变低”或“不变”);
(3)接下来将三颈烧瓶的右瓶口用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,由此可得出水的沸点与气压的关系是 ;
(4)对着图丁中烧瓶外壁喷冷水,烧瓶内水再次沸腾了,则所喷撒的位置应该是 (选填“M”或“N”)。
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