内容正文:
4.4 升华和凝华
【考点1 升华和凝华的概念和现象】
【考点2 升华和凝华吸放热及其应用】
【考点3 生活中的升华、凝华现象】
知识点 升华和凝华
物质从固态直接变为气态叫升华;物质从气态直接变为固态叫凝华。
1.观察碘的升华和凝华
(1)实验过程:密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,将玻璃泡浸入开水中,不一会儿,碘颗粒消失,玻璃泡内弥漫着紫色的碘蒸汽。将玻璃泡移出开水后,在玻璃泡冷却的过程中,在玻璃泡壁上出现了碘颗粒。整个过程没有出现液态碘。
(2)实验结论:此过程碘发生的物态变化是升华和凝华。
(3)将玻璃泡放入热水中加热的目的:水浴法,使玻璃泡受热均匀。
2.由以上实验可知,碘升华的过程需要加热,说明物质升华要吸热;碘凝华的过程需要冷却,说明物质凝华要放热。
3.实际上,升华在任何温度下都能发生,凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。
4.升华和凝华是可逆的两物态变化过程
5.升华现象:樟脑球变小;白炽灯灯丝变细;冰冻的衣服变干;人工降雨中干冰的物态变化。
敲黑板:干冰升华时周围的白色雾气不是二氧化碳,而是升华吸热使周围的水蒸气遇冷液化形成的。
6.凝华现象:霜、雪的形成;北方冬天窗户玻璃上的冰花(在玻璃的内表面);雾凇。
敲黑板:凝华形成的固体都有颗粒小而细密的特点,可以利用这一点来判断是否是凝华现象。
【考点1 升华和凝华的概念和现象】
【典例1】“北国好风光,看尽长安花”,下列物态变化属于升华的是( )
A.甲图:冰雪消融 B.乙图:薄雾消散
C.丙图:朝露晶莹 D.丁图:雪人变小
【变式1-1】我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载。下面四幅图片中的物态变化跟“铁化如水”涉及物态变化相同的是( )
A.冬天呼出的“白气” B.正在消融的冰棱
C.夏天湿衣服晒干 D.放入衣箱中的樟脑球变小
【变式1-2】自然界中的水循环是通过水的物态变化实现的。地面上江、河、海中的水在太阳的照射下不断吸热 成水蒸气,流动的水蒸气遇到冷的空气后 成小水滴或直接 成小冰晶,就形成了云。在一定的条件下,小冰晶将熔化成水与原来的小水滴一同下落,形成雨水,汇集到江、河、湖、海中。
【变式1-3】(1)小明用如图所示的体温计测量体温,该体温计的分度值为 ℃,测量结果为 ℃。用后未甩,直接依次测量小美和小华的体温,小美和小华的测量结果均为38.7℃,由此可知小美和小华两人中一定发高烧,需要及时治疗的是 。
(2)感冒发烧时,常在额头贴退热贴。退热贴内部是一种固态胶状物,在使用过程中固态胶状物会直接消失,在这个过程中胶状物发生的物态变化是 ,该过程需要 (选填“吸热”或“放热”)。
变式1-4冬天冰冻的衣服也能晾干,是衣服上的冰发生了 (填物态变化名称);寒冷的冬夜,窗玻璃的 侧(选填“内”或“外”)会出现冰花,是空气中的水蒸气 热(选填“吸”或“放”) (填物态变化名称)而成的;北方冬天菜窖里放入几桶水,可以利用水 (填物态变化名称) 热(选填“吸”或“放”)使菜窖内温度不会太低,菜不会冻坏。
变式1-6如图所示甲、乙是两同学用固体碘做碘升华实验的实验装置及方法,已知碘的熔点是114℃、沸点是184.35℃。在这两个实验方法中, 方法更合理;用图乙装置实验,观察到烧杯中出现碘蒸气时 (选填“会”或“不会”)出现液态的碘;过一会儿,观察到烧瓶底部附有少量针状的固态碘,同时烧瓶内温度计示数升高,说明此物态变化过程 热量。
变式1-7如图所示是电冰箱的工作原理图,制冷剂在电动压缩机的驱使下,在密封的管道内循环流动,将冰箱内的热量带到冰箱外,达到制冷的目的。制冷剂会在冷凝器里发生 现象,在冷冻室里发生 现象,达到搬运热量的目的。冰箱内刚取出的食物上结了霜是 现象。(均填物态变化的名称)
变式1-8小明和小华分别做了图甲、图乙所示的实验来探究碘的升华现象。已知常压下,碘的熔点为113.6℃,碘的沸点为184.25℃,酒精灯外焰的温度约500℃,下列说法正确的是( )多选
A.小明和小华的碘锤中都会出现紫色碘蒸气
B.小华的实验能更好的证明碘从固态直接变为气态
C.小华的实验中,水浴法加热的主要目的是使碘锤受热均匀
D.小华的实验中,不会出现碘的熔化现象
【考点2 升华和凝华吸放热及其应用】
【典例2】甲、乙、丙是同种物质的三种物态,已知甲变成乙需要放热,乙变成丙需要放热,那么丙变成甲的过程叫( )过程。
A.汽化 B.升华 C.熔化 D.凝华
【变式2-1】下列对物态变化的描述正确的是( )
A.夏季从冰箱冷藏室取出的饮料瓶外壁出现水珠是熔化现象,需要吸热
B.新疆吐鲁番地区修建坎儿井可以减慢水的蒸发,蒸发需要放热
C.北方冬季窗玻璃上出现冰花是凝固现象,需要放热
D.烧水时壶嘴冒出的“白气”是液化形成的小水珠,需要放热
【变式2-2】《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列分析正确的是( )
A.惊蛰:“微雨众卉新,一雷惊蛰始”,雨的形成是熔化,需要放热
B.夏至:“荷风送香气,竹露滴清响”,露的形成是汽化,需要吸热
C.秋分:“风起白苹初日晚,霜雕红叶欲秋分”,霜的形成是凝华,需要放热
D.大寒:“厚冰无裂文,短日有冷光”,水结冰时温度降低,不断对外界放热
变式2-3抚顺一年四季分明,温差较大。下列热现象中,需要吸收热量的是( )
A.云开雾散B.流水成冰
C.呵气成霜D.气结成露
变式2-4下列几种现象中涉及到的物态变化需要吸热的是( )
A.樟脑丸变小 B.蒸笼上的“白气”
C.树枝上的霜 D.河水结冰
变式2-5《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固针铁柄勺从嘴受注”的记载,关于“铁化如水”描述正确的是( )
A.熔化放热 B.熔化吸热
C.升华吸热 D.凝固放热
变式2-6语文组的诗词小会活动深受同学们喜欢。古诗词中《诗经》是中国古代诗歌的开端。下列诗句中涉及的物态变化现象解释正确的是( )
A.“北风其凉,雨雪其雾”——雪是水蒸气凝固形成的,需要吸热
B.“习习谷风,以阴以雨”——雨是熔化形成的,需要放热
C.“蒹葭苍苍,白露为霜”——霜是水蒸气凝华形成的,需要放热
D.“蓼彼萧斯,零露浓浓”——露是水汽化形成的,需要吸热
变式2-7北京冬奥会开幕式,当“蒲公英”的种子飘散,一面五星红旗在12位小朋友手中徐徐展开,随后,他们将国旗传递给176名代表。经由一双双炽热的手,鲜艳的国旗被郑重地交给国旗班……在国旗传递的同时,一名小男孩站在旗杆下,用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》。
(1)如甲图所示,在传递国旗过程中,以国旗为参照物,站在地面不动的传旗手是 的;(选填“静止”或“运动”)
(2)在国旗传递时,小男孩用小号吹响《我和我的祖国》响彻全场。小号是空气柱 发声的,小号与其他乐器发出声音的 不同;
(3)在冬奥会的滑冰比赛时,为了消除冰刀滑行造成的划痕,常需要进行“补冰”。“补冰”时,工作人员在冰面上浇水,并向浇水处喷洒干冰(固态二氧化碳),“补冰”时干冰和水发生物态变化的过程中 。
A.都放出热量
B.都吸收热量
C.干冰放出热量,水吸收热量
D.干冰吸收热量,水放出热量
变式2-8标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,室温下将液态氮置于试管中,会看到试管周围有大量“白气”产生,且筷子上有霜形成,如图所示。下列关于该现象的分析正确的是( )多选
A.霜的形成需要吸热
B.常温下液态氮会发生沸腾
C.“白气”的形成需要放热
D.“白气”是氮气液化形成的
【考点3 生活中的升华、凝华现象】
【典例3】水无常形,于千变万化中孕育自然奇观。如图所示的水的物态变化中,属于凝华现象的是( )
A.雪融成溪B.水滴成冰
C.气凝成霜D.气结成露
【变式3-1】在夏天,从冰箱拿出冰棒后可以看到冰棒周围会冒“白气”。如图所示,甲、乙两幅图分别反映了冰棒周围“白气”的情形。则下列有关物态变化过程和现象的说法中正确的是( )
A.图甲符合实际,“白气”属于汽化现象
B.图乙符合实际,“白气”属于液化现象
C.吃冰棒解热是因为汽化吸热
D.冰棒从冰箱拿出后包装袋上出现的“白霜”属于凝华现象
【变式3-2】下列物态变化事例中,属于液化的是( )
A.春天冰雪消融 B.路面上的水被太阳晒干
C.灯丝用久了变细 D.清晨树叶上出现露珠
【变式3-3】如图,水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观,下列描述的几种现象中,属于凝华的是( )
A.春天“冰雪消融” B.夏天“露珠浮动”
C.秋天“秋雾朦胧” D.冬天“满树雾凇”
变式3-4本溪旅游文化以其丰富的自然风光和深厚的历史文化著称,是拥有自然和文化“双遗产”的城市之一。如图是某游客拍摄的四个场景,下列说法正确的是( )
A.图1,东明早市上可看到各个摊位向上冒“白气”,“白气”是水蒸气
B.图2,街边树枝上挂满了针状“雾凇”,针状“雾凇”是水凝华形成的
C.图3,太子河上惊现“雪人群”,造“雪人群”的雪是晶体
D.图4,玻璃窗上出现了美丽的“冰窗花”,“冰窗花”的形成需要吸热
变式3-5下面列举了一些物态变化在生活中的应用,相关说法正确的是( )
A.冬季,在菜窖里放几桶水可以防止菜被冻坏,是利用了水汽化吸热
B.牙医检查牙齿时,在小镜子伸进口腔前先放在火上烤一烤可以防止小镜子起雾,是利用了熔化放热
C.在火箭发射台下方建造水池可以防止火箭发射台因为高温熔化,是利用了液化放热
D.夏天,在食品运输车里放些干冰降温,是利用了干冰升华吸热
变式3-6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300℃。应使用 (甲/乙)图的加热方式,该过程中碘从固态变成 ;乙图加热方式的主要目的 (是/不是)使碘锤受热均匀。
变式3-7现在许多店家会使用液态氮(沸点-196℃)制作“会冒烟的冰淇淋”,将液态氮缓缓倒入冰淇淋中,即可呈现冒“白烟”的视觉效果,用于添加液态氮的容器上常会有霜出现,可见室温中液态氮的汽化过程较 (缓慢/烈)。其实这里的“白烟”和包子店里蒸笼周围的“白气”都是水蒸气 形成的,所不同的是 (白烟/白气)中的水蒸气来自于周围的空气。
变式3-8下列对生活中的物理现象及其原因分析,错误的是( )多选
A.游泳后,从水中出来感觉较冷,是由于水蒸发时吸热
B.冬天,窗玻璃上出现冰花,是由于水蒸气发生了凝固
C.夏天,常用干冰给食品保鲜,利用了干冰熔化吸热
D.冬天,在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,利用了水凝固放热
一、单选题
1.北方的冬天可以看到户外的人不断呼出“白气”,下列现象与“白气”产生过程中发生的物态变化伴随的吸放热情况相同的是( )
A.湿衣晾干 B.深秋凝霜
C.冰雪消融 D.灯丝变细
2.如图所示的是“探究碘的升华和凝华”实验,当时的环境气压是一个标准大气压。查阅资料可知:碘的熔点是114℃,沸点是184℃,酒精灯火焰的温度约为400℃。实验时观察到以下现象:用酒精灯加热时看到碘蒸气上升,停止加热又能看到烧瓶底部有碘晶体。下列说法中正确的是( )
A.看到的碘蒸气一定是升华形成的
B.看到的碘蒸气一定不是升华形成的
C.若只把装置中水和碘对调位置(将烧瓶底浸在水中)再进行实验,看到的碘蒸气一定是升华形成的
D.若只把装置中水和碘对调位置(将烧瓶底浸在水中)再进行实验,看到的碘蒸气一定不是升华形成的
3.下列现象中属于升华的是( )
A.满满的一壶水烧没了
B.加在饮料中的冰块不见了
C.放在衣柜里的樟脑丸越来越小
D.洒在地上的水一会儿没有了
4.下列生活现象的解释中,正确的是( )
A.舞台上的烟雾,是干冰升华成的二氧化碳气体
B.冬天嘴里呼出的“白气”是空气液化形成的
C.北方的冬天,在菜窖里放几盆水,是利用了水凝华放热
D.景区在夏天经常通过喷水来降温,是利用了水汽化吸热
5.干冰(固态二氧化碳)常温下就会直接变成气体,具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A.干冰的形成是凝固现象
B.干冰变成气体是汽化现象
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴是凝华现象
D.干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
6.下列说法中正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要吸收热量,且都发生在液体表面
B.液体凝固时,不断放出热量,但温度可能保持不变
C.利用干冰汽化吸热,可以使长途运输中的食品降温保鲜
D.冬天戴眼镜的同学从室内走到室外,眼镜片上出现水珠,是液化现象
7.中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识,下列对有关诗句的分析正确的是( )
A.“月落乌啼霜满天”——霜的形成是凝华现象,需要放热
B.“胡天八月即飞雪”——雪的形成是凝固现象,需要吸热
C.“斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是液化现象,需要吸热
D.“露似珍珠月似弓”——露的形成是熔化现象,需要放热
8.美丽的树挂、霜都是怎样形成的?小红同学在老师的指导下完成了下面的实验:如图所示,将甲物质放于易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,用某种工具乙测量罐中混合物的温度,这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现有某种物质丙(如图所示)。下列有关这个实验讨论正确的是( )
A.“甲物质”是晶体萘,“某种工具乙”是体温计
B.“甲物质”是冰,“某种物质丙”是小液滴
C.冰盐水混合物的温度低于0℃,空气中的水蒸气遇到温度低于0℃的罐底就会放热凝华
D.实验过程中发生的物态变化有凝固和凝华现象
9.物质处于a物态时,具有固定的形状;处于b物态和c物态时,具有流动性。对处于c物态的物质进行降温压缩后,也可以使其转变为b物态。下列说法正确的是( )
A.物态a变为物态b是凝华 B.物态a可以通过吸热变为物态b
C.物态a变为物态c是放热过程 D.物态b没有固定形状和体积
10.冬天,在教室的玻璃窗上会“出汗”或结“冰花”。关于这两种现象,下列说法错误的是( )
A.玻璃窗上的“汗”是水蒸气液化生成的
B.玻璃窗上的“冰花”是水蒸气凝华生成的
C.“冰花”结在玻璃窗的外表面
D.“冰花”和“汗”的形成均需要放热
11.生活中存在着很多的物态变化现象,下列应用正确的是( )
A.夏天用电风扇对着人扇风,人感到凉爽是因为扇风降低了室内的气温
B.干冰可用于人工降雨,是利用它升华吸热可使空气中的水蒸气液化的特点
C.汽车冬天开暖气时,车窗玻璃外侧起雾,这是液化现象
D.初冬季节,在家里洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
12.下列现象解释正确的是( )
A.干冰周围的“白雾”是由二氧化碳液化放热形成的小液滴
B.水沸腾过程中,水里冒出的气泡里主要成分是水蒸气
C.烧水时,茶壶嘴周围的“白气”是水蒸气
D.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是凝固现象
13.随着科技的发展,“呼风唤雨”的神话已成为现实。人工降雨是根据不同云层的物理特性,选择合适的时机用飞机向云层中播撒干冰(固体二氧化碳)实现降雨的。则( )
A.播撒的干冰在空气中吸热迅速汽化
B.空气中的一部分水蒸气放热凝固成小冰粒
C.空气中的一部分水蒸气吸热液化成小水滴
D.小冰粒在下降的过程中吸热熔化成水
14.下列是对我们生活中常见的一些热现象的解释,其中正确的是( )
A.冬天在菜窖里放几桶水,利用水蒸发吸热防止菜被冻坏
B.衣柜里的樟脑丸变小是因为樟脑丸蒸发了
C.清晨花草上的露珠是由空气液化而形成的
D.化雪更比下雪冷,是因为雪熔化时要吸热
15.人类对物态变化的认识是从水开始的,下列属于液化现象的是( )
A.温暖的阳光里,冰化成潺潺的流水 B.冬天烧开水时,水壶口出现的“白气”
C.水蒸气在松枝上形成冰晶 D.冬天,晾在室外冰冻的表服也会干
16.诗词歌赋是中华民族璀璨文化的重要组成部分。关于下列诗词分析正确的是( )
A.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”,诗中“雾”的形成过程需要吸收热量
B.“花迎剑佩星初落,柳拂旌旗露未干”,露的形成属于汽化现象
C.“风刀霜剑严相逼,明媚鲜妍能几时”,霜是由于水蒸气凝华形成的
D.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”,冰、雪的形成是液化现象
17.下列有关物态变化的叙述正确的是( )
A.在冰的熔化过程中,冰水混合物的温度高于
B.从冷冻室里取出的冰棍外表的“霜”是由空气中的水蒸气凝华而成的
C.通常采用降温的方法将石油气液化储存在钢罐内
D.舞台上的云雾是干冰升华成的二氧化碳气体
18.中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是( )
A.“天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞”——雾的形成需要吸热
B.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”——雪的形成需要放热
C.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是汽化现象
D.“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
19.小王同学学习了物态变化后,对以下四种保存食物的方法所包含的物态变化,分析不正确的是( )
A.用塑料膜包好蔬菜放入冰箱冷藏室,是减慢了水分的蒸发达到保鲜。
B.在北方的冬天,人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水,是利用水凝固放热防止蔬菜被冻坏。
C.超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块,用低温的冰来为海鲜降温,同时是利用冰块熔化吸热进一步起到降温保鲜作用。
D.在运输食品的时候,为了防止食品腐烂变质,可以利用干冰(固态二氧化碳)的熔化来吸热降温。
20.下列有关物态变化的说法中正确的是( )
A.寒冬室外冰冻的衣服变干是升华现象
B.冬天呼出的白气是汽化形成的
C.樟脑丸变小是凝华现象
D.太阳出来大雾散去是液化现象
21.二十四节气是中国传统文化中的重要组成部分,它不仅反映了自然界的变化,也代表了我国古人对自然、生活、文化和哲学的理解。下列物态变化实例中,需要吸热的是( )
A.立春时节冰化成的水
B.白露时节草叶上的露珠
C.大雪时节落在地上的雪
D.冬至时节房檐上的冰挂
22.对下列古诗词或谚语中涉及的物态变化,解释错误的是( )
A.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠——霜的形成是凝华现象
B.岚雾今朝重,江山此地深——雾是汽化形成的
C.露从今夜白,月是故乡明——露是液化形成的
D.大树底下好乘凉——水汽化吸热
23.中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列诗词中的物态变化解释正确的是( )
A.“羌管悠悠霜满地”—霜的形成是凝华 B.“已是悬崖百丈冰”—冰的形成是熔化
C.“露似真珠月似弓”—露的形成是凝固 D.“天接云涛连晓雾”—雾的形成是汽化
二、多选题
1.关于热现象,下列说法不正确的是( )
A.冬天,向手上“哈气”可以使手变湿,同时觉得变暖和,这是液化放热的结果
B.零下30℃的环境里,空气中不存在水蒸气
C.深冬大地上的“白雪皑皑”和深秋江面上形成的“烟雾袅袅”是同样的物态变化
D.冰棍冒的“白气”和热水冒的“白气”,它们的形成过程是不同的物态变化
2.对下列古诗文中涉及的物态变化进行解释,其中正确的是( )
A.“十年磨一剑,霜刃未曾试。”霜的形成过程中放热
B.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白。”雾凇的形成是凝固现象
C.“露从今夜白,月是故乡明。”露在日出后逐渐消失是汽化现象
D.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”雪熔化时放热
3.在我国北方当气温接近零下30℃,把热水泼洒向空中,热水划成弧线,形成惊艳的“泼水成冰”效果,如图所示。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是( )
A.用滚烫的开水而不用冷水是因为开水在短时间内能提供大量的水蒸气
B.图中部分水蒸气在极寒环境下遇冷放热凝华成小冰晶
C.和“泼水成冰”形成原理相同的自然现象还有冰雪消融
D.开水提供水蒸气的物态变化过程是升华,升华需要放热
4.某市最低气温达到零下35℃,人们玩起了泼水成冰游戏,该游戏成功的秘诀在于用滚烫的开水。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是( )
A.图中空气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶
B.“泼水成冰”是指泼洒出来的水凝固成冰以及水蒸气凝华成小冰晶的现象
C.开水提供水蒸气的物态变化过程是升华,升华需要吸热
D.用滚烫的开水而不用冷水是因为开水在短时间内能提供大量的水蒸气
5.下列物态变化中,需要放热的是( )
A.立春时节,冰化成水 B.白露时节,草叶上形成了露珠
C.霜降时节,枝头上形成的霜 D.冬至时节,泼水成冰
6.关于厨房中的一些物理现象,下列说法正确的是( )
A.被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤更严重,这是因为水蒸气液化要放出大量的热
B.冰棒从冰箱中取出时,其表面会粘有“白粉”,这是空气中的水蒸气遇冷凝固成小冰晶的结果
C.煮饺子过程中,水沸腾后仍然大火加热可以让饺子更快煮熟
D.灶具用的燃料是液化石油气,这是利用压缩体积的方法使石油气液化的
7.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。下列关于地球的水循环的说法错误的是( )
A.阳光照在海面上,海水吸热升华成为水蒸气,上升到空中
B.水蒸气上升到高空以后,与冷空气接触液化成小水滴,大量的小水滴悬浮在高空中形成了云
C.小水滴如果在高空中遇到更加寒冷的气流,小水滴就会凝固成小冰珠,最后有可能形成冰雹降落到地面
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而凝固成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来,就变成雪花飘落大地
三、填空题
1.小明查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为400℃,标准大气压下碘的熔点为113.5℃。在做碘升华实验时采用图中 (选填“甲”或“乙”)方式加热更合适,停止加热后,碘蒸气会 (填物态变化),该过程会 (选填“吸收”或“放出”)热量。
2.内蒙古自治区东北部气温曾经达到,打破了我国有气象记载以来的历史最低气温,吸引了众多游客前来尝试“泼水成冰”的游戏(如图所示)。这个游戏需要滚烫的开水在极寒环境中才能成功。用开水而不用冷水是因为开水更容易 (物态变化)成大量的水蒸气;水蒸气在极寒环境下 (物态变化)成小冰晶。
3.科学技术日新月异,蕴含着基本的物理原理。
(1)英国科学家研发出一种“激光橡皮”。在激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接 为高温碳蒸气,字迹消失;经过特殊冷却装置,高温碳蒸气又直接变成碳粉。这样,废纸和碳粉重新得到了利用,可有效地节约资源并保护环境;
(2)用3D打印技术可以打印钛合金眼镜架。在高能激光的作用下,钛合金粉末吸收热量 为液态,再冷却定型成为镜架(均选填物态变化名称)。
4.小林用如图的一些实验器材做碘升华的实验,实验前他查阅了一些资料如下:常压下,碘的熔点113.5℃,碘的沸点184.35℃,水的沸点100℃,酒精灯火焰约500℃,根据这些资料分析,小林应选 给碘升华管加热,因为 而导致碘不能熔化,才能出现固态碘直接变成碘蒸气的现象。
5.在冬奥会滑冰比赛中,为了消除冰刀造成的划痕,使冰面恢复平整,常在比赛间隙进行“补冰”,“补冰”时,工作人员在冰面上浇水,并向浇水处喷撒干冰(固态二氧化碳),此过程中干冰迅速 (填物态变化名称), (选填“吸收”或“放出”)热量。
6.冬奥会使用的雪是人造雪,造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴,小水滴遇到寒冷的外部空气 成小冰晶。在自然界中,雪是水蒸气 (前两空均填物态变化名称)形成的,该过程要 热量。
7.小明家装了空调,夏天小明发现窗户玻璃上有水珠,这些水珠应该出现在窗户的 (选填“内”或“外”)侧,这些水珠是水蒸气 形成的。寒冷的冬天清晨起床的小明看到窗户表面上有冰花,这属于 现象。
8.生活中处处有物理。北方寒冷的冬天,窗户玻璃上会出现漂亮的“冰花”,“冰花”出现在玻璃的 (选填“内”或“外”)侧,请列举一个自然界中或生产生活中和“冰花”的形成属于相同物态变化的实例: 。
9.2020年春季,部分地区遭遇严重旱灾,为减缓旱情,某部空军出动飞机在云层中播撒干冰(固态二氧化碳)实施人工降雨,播撒的干冰 吸收大量的热,使空气中的水蒸气 成了小雨滴;使云中水滴增大,冰晶增多,形成降雨,其中冰晶在下落过程中 成水(以上空填物态变化名称)。
10.严寒有时会给人们带来奇特的体验,小明注意到“泼水成冰”这一现象需要滚烫的开水在零下30℃以下的极寒环境中才能成功,使用冷水无法得到同样的效果。用物理知识进行解释:由于 ,开水能够在短时间内产生大量的水蒸气,水蒸气遇强冷会迅速 (填物态变化名称)成小冰晶,同时热水相比于冷水更易甩成小水滴,这些小水滴遇冷会 (填物态变化名称)成冰,最终才能呈现如图所示的效果。
四、实验题
1.小宇同学利用图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点,当水温达到91℃时,每隔1分钟记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的温度与时间的关系图像。
(1)实验中,小宇观察到沸腾前与沸腾时杯内都有气泡产生,如图丙、丁所示,图丁中气泡里的物质是 。同时观察到沸腾时杯口附近有“白气”产生,该“白气”的形成过程是一种 (填物态变化名称)现象。
(2)从图像可以看出,水沸腾时持续吸热,温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”);小红发现水的温度始终没有达到100℃,于是加大火力,看到的现象是 。
(3)为了缩短水加热至沸腾的时间,在原实验装置的基础上可以采取哪些措施?请任写一条 。
(4)如图戊所示,将一些干冰(固态二氧化碳)颗粒撒到盛水的容器里,也可以看到杯底水中有大量的气泡冒出,如同水被煮沸一般,同时杯口有大量的“白气”产生,杯子里的水 (选填“是”或“不是”)沸腾,水中所冒气泡内的气体主要是 。
2.冬天给道路上的积雪撒融雪盐,如图甲所示,可以有效地防止交通事故发生。为了解“融雪盐”的作用,小明用如图乙所示实验装置,探究盐冰(浓融雪盐水冻成的冰块)熔化时温度的变化规律;小雪将盐冰放入易拉罐中,用筷子搅拌大约半分钟,观察易拉罐的下部和底部,发现有白霜产生(如图丁所示)。
(1)根据实验数据,画出的温度随时间变化的图像如图丙所示;由图像可知盐冰是 (选填“晶体”或“非晶体”),原因是 ;实验中隔水加热碎盐冰的目的是 ;
(2)通过上述实验可知,融雪盐能有效 (选填“提高”或“降低”)道路上积雪的熔点;
(3)丁图中,易拉罐外部的白霜是空气中的 发生了 (填物态变化名称)形成的。
3.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,实验装置安装的顺序应该为 (选填“从上至下”或“从下至上”);
(2)图丙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是 ℃;
(3)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”的图像,其中图像 (选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的;生活中利用类似的办法煮食物,可以使食物熟的更快,其原因是 ;
(4)同学们观察到戊图中明显的实验现象时,温度计示数 (选填“变大”“不变”或“变小”),这时气泡内的气体是 (选填“空气”或“水蒸气”);
(5)水温较高时,烧杯口附近出现大量“白气”,这些“白气”形成时发生的物态变化,与 (选填“窗户冰花”、“白雪皑皑”或“晨雾弥漫”)自然现象形成时发生的物态变化是相同的。
4.某同学在探究碘物态变化的实验中:
(1)如图甲所示,将碘锤放入热水中,观察到碘锤中固态碘逐渐消失,紫色的碘蒸气充满碘锤。此过程中,固态碘发生的物态变化是: 。
(2)在上述实验中,小明同学猜想:固态碘可能是先变成液体,再变成气体,只是速度太快,液态碘出现的时间太短,因而没有观察到。为验证猜想,他查询了一些资料:一个标准大气压下,碘的熔点是113.5,碘的沸点是184.4,水的沸点是100。请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么错误:答:原因是热水的温度 ,故碘不可能熔化。
(3)如图乙所示,停止加热,并在碘锤上部滴入适量冷水,你会看到碘锤内的碘蒸气减少,而碘锤的 (选填“上部”“下部”或“整个玻璃壁”)出现大量碘颗粒,此现象说明碘凝华要 热。
5.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”),由于碘的熔点 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的沸点,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。
6.为了“探究固体熔化时温度的变化规律”,小明同学采用如图甲所示的实验装置,试管中装有适量的冰。
(1)图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像,由图像可知:CD段的物质处于 态。
(2)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,在标准大气压下将得到图像中的DE段,这段时间内试管中的水 沸腾;
(3)小华同学将图甲中试管换成碘锤做升华实验,如图丙所示(碘的熔点为114℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。则碘发生的物态变是 ,该实验采用水浴法加热的主要目的是 。
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4.4 升华和凝华
【考点1 升华和凝华的概念和现象】
【考点2 升华和凝华吸放热及其应用】
【考点3 生活中的升华、凝华现象】
知识点 升华和凝华
物质从固态直接变为气态叫升华;物质从气态直接变为固态叫凝华。
1.观察碘的升华和凝华
(1)实验过程:密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,将玻璃泡浸入开水中,不一会儿,碘颗粒消失,玻璃泡内弥漫着紫色的碘蒸汽。将玻璃泡移出开水后,在玻璃泡冷却的过程中,在玻璃泡壁上出现了碘颗粒。整个过程没有出现液态碘。
(2)实验结论:此过程碘发生的物态变化是升华和凝华。
(3)将玻璃泡放入热水中加热的目的:水浴法,使玻璃泡受热均匀。
2.由以上实验可知,碘升华的过程需要加热,说明物质升华要吸热;碘凝华的过程需要冷却,说明物质凝华要放热。
3.实际上,升华在任何温度下都能发生,凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。
4.升华和凝华是可逆的两物态变化过程
5.升华现象:樟脑球变小;白炽灯灯丝变细;冰冻的衣服变干;人工降雨中干冰的物态变化。
敲黑板:干冰升华时周围的白色雾气不是二氧化碳,而是升华吸热使周围的水蒸气遇冷液化形成的。
6.凝华现象:霜、雪的形成;北方冬天窗户玻璃上的冰花(在玻璃的内表面);雾凇。
敲黑板:凝华形成的固体都有颗粒小而细密的特点,可以利用这一点来判断是否是凝华现象。
【考点1 升华和凝华的概念和现象】
【典例1】“北国好风光,看尽长安花”,下列物态变化属于升华的是( )
A.甲图:冰雪消融 B.乙图:薄雾消散
C.丙图:朝露晶莹 D.丁图:雪人变小
【答案】D
【详解】A.冰雪消融,是冰雪由固态变成液态的过程,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.薄雾消散,是物质由液态变成气态的过程,属于汽化现象,故B不符合题意;
C.朝露晶莹,是空气中水蒸气遇冷液化形成的,属于液化现象,故C不符合题意;
D.雪人变小,是雪由固态直接变成气态,属于升华现象,故D符合题意。
故选D。
【变式1-1】我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄勺从嘴受注”这样的记载。下面四幅图片中的物态变化跟“铁化如水”涉及物态变化相同的是( )
A.冬天呼出的“白气” B.正在消融的冰棱
C.夏天湿衣服晒干 D.放入衣箱中的樟脑球变小
【答案】B
【详解】铁化如水,铁由固态变成液态,属于熔化过程 。
A.“白气”是水蒸气遇冷形成的小液滴,属于液化现象。故A不符合题意;
B.冰棱消融,是固体冰变为液体的水,属于熔化现象。故B符合题意;
C.将湿衣服晒干,是液体的水成为水蒸气,属于汽化现象。故C不符合题意;
D.固体的樟脑球变小,是由固态直接变成了气态,属于升华现象。故D不符合题意。
故选B。
【变式1-2】自然界中的水循环是通过水的物态变化实现的。地面上江、河、海中的水在太阳的照射下不断吸热 成水蒸气,流动的水蒸气遇到冷的空气后 成小水滴或直接 成小冰晶,就形成了云。在一定的条件下,小冰晶将熔化成水与原来的小水滴一同下落,形成雨水,汇集到江、河、湖、海中。
【答案】 汽化 液化 凝华
【详解】[1]地面上的液态的水吸收热量变成气态的水蒸气,属于汽化现象。
[2]水蒸气遇冷形成小水滴,由气态变为液态,属于液化现象。
[3]气态的水蒸气直接形成固态的小冰晶,属于凝华现象。
【变式1-3】(1)小明用如图所示的体温计测量体温,该体温计的分度值为 ℃,测量结果为 ℃。用后未甩,直接依次测量小美和小华的体温,小美和小华的测量结果均为38.7℃,由此可知小美和小华两人中一定发高烧,需要及时治疗的是 。
(2)感冒发烧时,常在额头贴退热贴。退热贴内部是一种固态胶状物,在使用过程中固态胶状物会直接消失,在这个过程中胶状物发生的物态变化是 ,该过程需要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】(1) 0.1 37.1 小美
(2) 升华 吸热
【详解】(1)[1][2]由图可知,体温计上1℃被平均分成10小格,则1小格表示0.1℃,所以体温计的分度值为0.1℃。液柱在37℃右1小格,所以体温计示数为37.1℃。
[3]体温计玻璃泡上方有一段非常细的缩口,它可以使玻璃泡上方的水银不能自行流回玻璃泡中,所以在使用时要先用力甩一下,将水银甩回玻璃泡中,若用没有甩的体温计测量人的体温,若体温高于37.1℃,体温计中的水银就会上升,测量是比较准确的,若体温低于37.1℃,体温计中的水银不会下降,依然显示的是37.1℃,先测得小美的体温是38.7℃,说明小美的体温是38.7℃,再测得小华的体温是38.7℃,则小华的体温可能低于38.7℃,所以小美一定发烧,需要治疗。
(2)[1][2]物质由固态直接变为气态的过程叫做升华。退热贴内部是一种固态胶状物,在使用过程中固体胶状物会直接消失,是由于固态直接变成了气态,发生了升华现象,升华吸收热量。
变式1-4冬天冰冻的衣服也能晾干,是衣服上的冰发生了 (填物态变化名称);寒冷的冬夜,窗玻璃的 侧(选填“内”或“外”)会出现冰花,是空气中的水蒸气 热(选填“吸”或“放”) (填物态变化名称)而成的;北方冬天菜窖里放入几桶水,可以利用水 (填物态变化名称) 热(选填“吸”或“放”)使菜窖内温度不会太低,菜不会冻坏。
【答案】 升华 内 放 凝华 凝固 放
【详解】[1]冰冻的衣服也能晾干,是衣服上的冰直接升华为水蒸气。
[2][3][4]“冰花”是室内热的水蒸气遇到温度低的玻璃,在窗玻璃内表面凝华为小冰晶,此过程放热。
[5][6]冬天在菜窖中放几桶水,水受冷就会凝固,凝固要放出热量,使菜窖的温度不至于过低而将菜冻坏。
变式1-6如图所示甲、乙是两同学用固体碘做碘升华实验的实验装置及方法,已知碘的熔点是114℃、沸点是184.35℃。在这两个实验方法中, 方法更合理;用图乙装置实验,观察到烧杯中出现碘蒸气时 (选填“会”或“不会”)出现液态的碘;过一会儿,观察到烧瓶底部附有少量针状的固态碘,同时烧瓶内温度计示数升高,说明此物态变化过程 热量。
【答案】 乙 不会 放出
【详解】[1]碘的熔点是114℃、沸点是184.35℃,酒精灯火焰温度约为400℃,1标准气压下水的沸点是100℃,乙更合理,因为可以防止碘熔化。
[2]底部不会出现液态碘,是因为水的沸点低于碘的熔点,碘不会熔化。
[3]观察到烧瓶底部附有少量针状的固态碘,是碘蒸气从气体直接转化为固态的凝华现象。烧瓶内温度计示数升高,说明凝华过程放出热量。
变式1-7如图所示是电冰箱的工作原理图,制冷剂在电动压缩机的驱使下,在密封的管道内循环流动,将冰箱内的热量带到冰箱外,达到制冷的目的。制冷剂会在冷凝器里发生 现象,在冷冻室里发生 现象,达到搬运热量的目的。冰箱内刚取出的食物上结了霜是 现象。(均填物态变化的名称)
【答案】 液化 汽化 凝华
【详解】[1]由图可知,制冷剂从冷凝器里出来由气态变成液态,因此制冷剂会在冷凝器里发生液化现象,放出热量。
[2]由图可知,制冷剂进入冷冻室之前是液态,出来后变成气态,因此制冷剂会在冷冻室里发生汽化现象,吸收热量。
[3]冰箱内刚取出的食物上结了霜是水蒸气遇冷放热凝华形成的小冰晶,因此是凝华现象。
变式1-8小明和小华分别做了图甲、图乙所示的实验来探究碘的升华现象。已知常压下,碘的熔点为113.6℃,碘的沸点为184.25℃,酒精灯外焰的温度约500℃,下列说法正确的是( )多选
A.小明和小华的碘锤中都会出现紫色碘蒸气
B.小华的实验能更好的证明碘从固态直接变为气态
C.小华的实验中,水浴法加热的主要目的是使碘锤受热均匀
D.小华的实验中,不会出现碘的熔化现象
【答案】ABD
【详解】AD.小明用酒精灯进行加热,酒精灯外焰的温度高于碘的熔点和沸点,碘可能先熔化再汽化,变为碘蒸气,也可能直接由固态碘升华为碘蒸气;小华用水浴法加热,由于水的沸点低于碘的熔点,碘不可能熔化,但是碘受热会升华变为碘蒸气,所以,小明和小华的碘锤中都会出现紫色碘蒸气,故AD正确;
B.由于小华的实验中,水的沸点低于碘的熔点,碘不可能熔化,固态碘在没有熔化的情况下最终变为碘蒸气,只能由固态直接变为气态,而小明的实验中,碘可能先熔化再汽化,变为碘蒸气,也可能直接由固态碘升华为碘蒸气;所以小华的实验能更好的证明碘从固态直接变为气态,故B正确;
C.小华的实验中,水浴法加热的主要目的是使碘的温度低于碘的熔点,更好的证明碘从固态直接变为气态,故C错误。
故选ABD。
【考点2 升华和凝华吸放热及其应用】
【典例2】甲、乙、丙是同种物质的三种物态,已知甲变成乙需要放热,乙变成丙需要放热,那么丙变成甲的过程叫( )过程。
A.汽化 B.升华 C.熔化 D.凝华
【答案】B
【详解】物质在自然界中主要以三种状态存在:固态、液态和气态。在一定条件下,不同状态会发生转化,转化的过程中同时吸热或放热。物质从固态变成液态的过程叫做熔化,物质从液态变成固态的过程叫凝固;物质从气态变成液态的过程叫做液化,物质从液态变成气态的过程叫做汽化;物质从固态变成气态的过程叫升华;物质从气态变成固态的过程叫做凝华;其中放热的是凝固、液化、凝华。已知甲变成乙需要放热,乙变成丙需要放热,所以,甲是气态,乙是液态,丙是固态,那么丙变成甲的过程,即固态变成气态的过程,属于升华过程。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式2-1】下列对物态变化的描述正确的是( )
A.夏季从冰箱冷藏室取出的饮料瓶外壁出现水珠是熔化现象,需要吸热
B.新疆吐鲁番地区修建坎儿井可以减慢水的蒸发,蒸发需要放热
C.北方冬季窗玻璃上出现冰花是凝固现象,需要放热
D.烧水时壶嘴冒出的“白气”是液化形成的小水珠,需要放热
【答案】D
【详解】A.夏季从冰箱冷藏室取出的饮料瓶外壁出现水珠,是由空气中的水蒸气遇冷变为液态的小水珠,属于液化现象,液化放热,故A错误;
B.在新疆吐鲁番地区修建坎儿井,控制了液体的表面积,减小了空气流动的影响,可减慢水蒸发,蒸发吸热,故B错误;
C.冬天,窗子的玻璃上出现冰花,是空气中的水蒸气遇冷放热凝华形成的,这是凝华现象,不是凝固现象,故C错误;
D.烧水时壶嘴冒出“白气”是水蒸气的液化现象,需要放出热量,故D正确。
故选D。
【变式2-2】《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列分析正确的是( )
A.惊蛰:“微雨众卉新,一雷惊蛰始”,雨的形成是熔化,需要放热
B.夏至:“荷风送香气,竹露滴清响”,露的形成是汽化,需要吸热
C.秋分:“风起白苹初日晚,霜雕红叶欲秋分”,霜的形成是凝华,需要放热
D.大寒:“厚冰无裂文,短日有冷光”,水结冰时温度降低,不断对外界放热
【答案】C
【详解】A.雨的形成是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故A错误;
B.露的形成是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故B错误;
C.霜的形成是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态,属于凝华现象,凝华放热,故C正确;
D.水结冰是水由液态变为固态凝固形成的,冰是晶体,晶体在凝固过程中温度不变,凝固过程不断放出热量,故D错误。
故选C。
变式2-3抚顺一年四季分明,温差较大。下列热现象中,需要吸收热量的是( )
A.云开雾散B.流水成冰
C.呵气成霜D.气结成露
【答案】A
【详解】A.云开雾散,是液态水变成水蒸气的过程,属于汽化现象,汽化吸收热量,故A符合题意;
B.流水成冰是液态水变成固态冰的凝固过程,凝固放出热量,故B不符合题意;
C.呵气成霜,是水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放出热量,故C不符合题意;
D.气结成露,是水蒸气遇冷液化形成的,液化放出热量,故D不符合题意。
故选A。
变式2-4下列几种现象中涉及到的物态变化需要吸热的是( )
A.樟脑丸变小 B.蒸笼上的“白气”
C.树枝上的霜 D.河水结冰
【答案】A
【详解】A.樟脑丸逐渐变小是升华现象,升华吸热,故A符合题意;
B.蒸笼上的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故B不符合题意;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故C不符合题意;
D.河水结冰是水遇冷凝固形成的,凝固放热,故D不符合题意。
故选A。
变式2-5《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固针铁柄勺从嘴受注”的记载,关于“铁化如水”描述正确的是( )
A.熔化放热 B.熔化吸热
C.升华吸热 D.凝固放热
【答案】B
【详解】“铁化如水”是指铁从固态变为液态,是熔化过程,铁在熔化过程中不断吸热;故B正确,ACD错误。
故选B。
变式2-6语文组的诗词小会活动深受同学们喜欢。古诗词中《诗经》是中国古代诗歌的开端。下列诗句中涉及的物态变化现象解释正确的是( )
A.“北风其凉,雨雪其雾”——雪是水蒸气凝固形成的,需要吸热
B.“习习谷风,以阴以雨”——雨是熔化形成的,需要放热
C.“蒹葭苍苍,白露为霜”——霜是水蒸气凝华形成的,需要放热
D.“蓼彼萧斯,零露浓浓”——露是水汽化形成的,需要吸热
【答案】C
【详解】A.雪是空气中水蒸气凝华成的小冰晶,凝华放热,故A错误;
B.雨是水蒸气液化成的小水珠,液化放热,故B错误;
C.霜是空气中水蒸气凝华成的小冰晶,凝华放热,故C正确;
D.露是空气中的水蒸气液化成的小水珠,液化放热,故D错误。
故选C。
变式2-7北京冬奥会开幕式,当“蒲公英”的种子飘散,一面五星红旗在12位小朋友手中徐徐展开,随后,他们将国旗传递给176名代表。经由一双双炽热的手,鲜艳的国旗被郑重地交给国旗班……在国旗传递的同时,一名小男孩站在旗杆下,用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》。
(1)如甲图所示,在传递国旗过程中,以国旗为参照物,站在地面不动的传旗手是 的;(选填“静止”或“运动”)
(2)在国旗传递时,小男孩用小号吹响《我和我的祖国》响彻全场。小号是空气柱 发声的,小号与其他乐器发出声音的 不同;
(3)在冬奥会的滑冰比赛时,为了消除冰刀滑行造成的划痕,常需要进行“补冰”。“补冰”时,工作人员在冰面上浇水,并向浇水处喷洒干冰(固态二氧化碳),“补冰”时干冰和水发生物态变化的过程中 。
A.都放出热量
B.都吸收热量
C.干冰放出热量,水吸收热量
D.干冰吸收热量,水放出热量
【答案】(1)运动
(2) 振动 音色
(3)D
【详解】(1)如甲图所示,在传递国旗过程中,以国旗为参照物,站在地面不动的传旗手相对于国旗的位置变化,是运动的。
(2)[1]声音是由物体的振动产生的,小号是由内部的空气柱振动发声的。
[2]小号与其他乐器发声材料不同,所以音色不同。
(3)“补冰”时,工作人员在冰面上浇水,并向浇水处喷洒干冰(固态二氧化碳)。“补冰”时,干冰发生升华现象,吸收热量,水发生凝固现象,放出热量,所以,干冰和水发生物态变化的过程中干冰吸收热量,水放出热量。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
变式2-8标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,室温下将液态氮置于试管中,会看到试管周围有大量“白气”产生,且筷子上有霜形成,如图所示。下列关于该现象的分析正确的是( )多选
A.霜的形成需要吸热
B.常温下液态氮会发生沸腾
C.“白气”的形成需要放热
D.“白气”是氮气液化形成的
【答案】BC
【详解】A.霜是由空气中水蒸气遇冷凝华形成的,该过程需要放热,故A错误;
B.标准大气压下,液态氮的沸点为﹣196℃,常温下,温度达到液态氮的沸点,液态氮会发生沸腾,故B正确;
CD.“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化过程需要放热。故C正确,D错误。
故选BC。
【考点3 生活中的升华、凝华现象】
【典例3】水无常形,于千变万化中孕育自然奇观。如图所示的水的物态变化中,属于凝华现象的是( )
A.雪融成溪
B.水滴成冰
C.气凝成霜
D.气结成露
【答案】C
【详解】A.雪融成溪,由固态的雪变成液态的水,是熔化现象,故A不符合题意;
B.冰的形成,是由液态的水变成固态的冰,是凝固现象,故B不符合题意;
C.霜是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶,是凝华现象,故C符合题意;
D.露珠是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴,是液化现象,故D不符合题意。
故选C。
【变式3-1】在夏天,从冰箱拿出冰棒后可以看到冰棒周围会冒“白气”。如图所示,甲、乙两幅图分别反映了冰棒周围“白气”的情形。则下列有关物态变化过程和现象的说法中正确的是( )
A.图甲符合实际,“白气”属于汽化现象
B.图乙符合实际,“白气”属于液化现象
C.吃冰棒解热是因为汽化吸热
D.冰棒从冰箱拿出后包装袋上出现的“白霜”属于凝华现象
【答案】D
【详解】AB.冰棒温度低,导致冰棒周围的空气温度低,空气中的水蒸气温度降低变成小水珠,就是白气,属于液化现象;温度低的空气密度大,向下移动,所以冰棒下方出现白气,故AB错误;
C.冰棒是固态,吃到嘴里变成液态,属于熔化过程,熔化吸收热量,故C错误;
D.冰棒从冰箱拿出后包装袋上出现的“白霜”,是空气中的水蒸气遇到冷的冰棒直接变成了小冰晶,属于凝华现象,故D正确;
故选 D。
【变式3-2】下列物态变化事例中,属于液化的是( )
A.春天冰雪消融 B.路面上的水被太阳晒干
C.灯丝用久了变细 D.清晨树叶上出现露珠
【答案】D
【详解】A.冰雪消融是冰由固态变成液态,是熔化过程,故A不符合题意;
B.水被晒干,由液态变为气态,属于汽化现象,故B不符合题意;
C.灯丝用久了变细是由固态升华成为气态,属于升华现象,故C不符合题意;
D.露珠是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故D符合题意。
故选D。
【变式3-3】如图,水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观,下列描述的几种现象中,属于凝华的是( )
A.春天“冰雪消融” B.夏天“露珠浮动”
C.秋天“秋雾朦胧” D.冬天“满树雾凇”
【答案】D
【详解】A.冰雪消融是固态的冰吸热熔化变为液态的水,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.露珠是水蒸气放热液化变成了小水珠,属于液化现象,故B不符合题意;
C.秋雾朦胧是水蒸气放热液化变成了小水珠,属于液化现象,故C不符合题意;
D.雾凇是空气中的水蒸气放热凝华形成的,属于凝华现象,故D符合题意。
故选D。
变式3-4本溪旅游文化以其丰富的自然风光和深厚的历史文化著称,是拥有自然和文化“双遗产”的城市之一。如图是某游客拍摄的四个场景,下列说法正确的是( )
A.图1,东明早市上可看到各个摊位向上冒“白气”,“白气”是水蒸气
B.图2,街边树枝上挂满了针状“雾凇”,针状“雾凇”是水凝华形成的
C.图3,太子河上惊现“雪人群”,造“雪人群”的雪是晶体
D.图4,玻璃窗上出现了美丽的“冰窗花”,“冰窗花”的形成需要吸热
【答案】C
【详解】A.图1,东明早市上可看到各个摊位向上冒“白气”,“白气”是水蒸气遇冷液化成的水珠,故A错误;
B.图2,街边树枝上挂满了针状“雾凇”,针状“雾凇”是水蒸气凝华形成的冰晶,故B错误;
C.图3,太子河上惊现“雪人群”,造“雪人群”的雪有固定的熔化温度,即熔点,是晶体,故C正确;
D.图4,玻璃窗上出现了美丽的“冰窗花”,“冰窗花”的形成是凝华过程,需要放热,故D错误。
故选C。
变式3-5下面列举了一些物态变化在生活中的应用,相关说法正确的是( )
A.冬季,在菜窖里放几桶水可以防止菜被冻坏,是利用了水汽化吸热
B.牙医检查牙齿时,在小镜子伸进口腔前先放在火上烤一烤可以防止小镜子起雾,是利用了熔化放热
C.在火箭发射台下方建造水池可以防止火箭发射台因为高温熔化,是利用了液化放热
D.夏天,在食品运输车里放些干冰降温,是利用了干冰升华吸热
【答案】D
【详解】A.冬季,在菜窖里放几桶水可以防止菜被冻坏,是利用了水凝固放热,故A错误;
B.牙医捡查牙齿时,在小镜子伸进口腔前先放在火上烤一烤可以防止小镜子起雾,是由于水蒸气遇冷液化成小水珠,小镜子温度高时,不易发生液化现象,故B错误;
C.在火箭发射台下方建 造水池可以防止火箭发射台因为高温熔化,是利用了水汽化吸热,故C错误;
D.夏天,在食品运输车里放些干冰降温,由于干冰极易升华,而升华吸收热量,防止食品受热腐烂,故D正确。
故选D。
变式3-6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300℃。应使用 (甲/乙)图的加热方式,该过程中碘从固态变成 ;乙图加热方式的主要目的 (是/不是)使碘锤受热均匀。
【答案】 乙 气态 不是
【详解】[1][2][3]甲实验中酒精灯火焰温度约为300℃,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,综上,这种加热方式的目的不是为了受热均匀。
变式3-7现在许多店家会使用液态氮(沸点-196℃)制作“会冒烟的冰淇淋”,将液态氮缓缓倒入冰淇淋中,即可呈现冒“白烟”的视觉效果,用于添加液态氮的容器上常会有霜出现,可见室温中液态氮的汽化过程较 (缓慢/烈)。其实这里的“白烟”和包子店里蒸笼周围的“白气”都是水蒸气 形成的,所不同的是 (白烟/白气)中的水蒸气来自于周围的空气。
【答案】 烈 液化 白烟
【详解】[1]白霜是固态的冰晶,是由空气中水蒸气遇冷凝华形成的。说明室温中液态氮的汽化过程较剧烈,吸收大量的热量,使室温迅速下降。
[2][3]“白烟”和包子店里蒸笼周围的“白气”都是水蒸气遇冷液化成为小水珠,包子店里蒸笼周围的“白气”中的水蒸气来自于蒸笼里面的水汽化而成的,而这里“白烟”中的水蒸气来自于周围的空气。
变式3-8下列对生活中的物理现象及其原因分析,错误的是( )多选
A.游泳后,从水中出来感觉较冷,是由于水蒸发时吸热
B.冬天,窗玻璃上出现冰花,是由于水蒸气发生了凝固
C.夏天,常用干冰给食品保鲜,利用了干冰熔化吸热
D.冬天,在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,利用了水凝固放热
【答案】BC
【详解】A.游泳后,刚从水中出来感觉很冷,是因为人身上的水蒸发时要吸收热量,导致人体温度降低,所以感觉冷,故A正确,不符合题意;
B.冬天,窗玻璃上出现冰花,是空气中的水蒸气遇冷发生了凝华,故B错误,符合题意;
C.夏天,常用干冰给食品保鲜,干冰由固态直接变成气态,是升华现象,干冰升华吸热,故C错误,符合题意;
D.冬天,在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,水由液态变成固态,是凝固现象,凝固放热,故D正确,不符合题意。
故选BC。
一、单选题
1.北方的冬天可以看到户外的人不断呼出“白气”,下列现象与“白气”产生过程中发生的物态变化伴随的吸放热情况相同的是( )
A.湿衣晾干 B.深秋凝霜
C.冰雪消融 D.灯丝变细
【答案】B
【详解】冬天,人呼出的温暖的水蒸气遇到寒冷的空气时,水蒸气遇冷液化成小水滴,形成“白气”,液化放热。湿衣晾干是液态水变成气态水蒸气的过程,是汽化现象,汽化吸热。深秋凝霜是由空气中的水蒸气在物体表面直接凝华成的小冰晶,凝华放热。冰雪消融是固态冰变成液态水的过程,是熔化现象,熔化吸热。灯丝变细是由于灯丝在高温下升华成气态,升华吸热。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.如图所示的是“探究碘的升华和凝华”实验,当时的环境气压是一个标准大气压。查阅资料可知:碘的熔点是114℃,沸点是184℃,酒精灯火焰的温度约为400℃。实验时观察到以下现象:用酒精灯加热时看到碘蒸气上升,停止加热又能看到烧瓶底部有碘晶体。下列说法中正确的是( )
A.看到的碘蒸气一定是升华形成的
B.看到的碘蒸气一定不是升华形成的
C.若只把装置中水和碘对调位置(将烧瓶底浸在水中)再进行实验,看到的碘蒸气一定是升华形成的
D.若只把装置中水和碘对调位置(将烧瓶底浸在水中)再进行实验,看到的碘蒸气一定不是升华形成的
【答案】C
【详解】AB.用酒精的加热时看到碘蒸气上升,因为酒精灯火焰的温度是400℃,高于碘的熔点和沸点,因此看到的碘蒸气可能是固态碘直接升华形成的,也可能是固态碘先熔化再汽化形成的,故AB错误;
CD.若只把装置中水和碘对调位置再实验,采用水浴法对固态碘加热,因为碘的熔点比水的沸点高,固态碘不会熔化,因此看到的碘蒸气一定时固态碘直接升华形成的,故C正确,D错误。
故选C。
3.下列现象中属于升华的是( )
A.满满的一壶水烧没了
B.加在饮料中的冰块不见了
C.放在衣柜里的樟脑丸越来越小
D.洒在地上的水一会儿没有了
【答案】C
【详解】A.满满的一壶水烧没了,液态的水变为气态的水蒸气,是水发生了汽化现象,故A不符合题意;
B.加在饮料中的冰块不见了,是冰块发生了熔化现象,故B不符合题意;
C.衣柜里的樟脑丸越来越小,是由固态直接变为了气态,是升华现象,故C符合题意;
D.洒在地上的水一会儿没有了,液态的水变为气态的水蒸气,是水发生了汽化现象,故D不符合题意。
故选C。
4.下列生活现象的解释中,正确的是( )
A.舞台上的烟雾,是干冰升华成的二氧化碳气体
B.冬天嘴里呼出的“白气”是空气液化形成的
C.北方的冬天,在菜窖里放几盆水,是利用了水凝华放热
D.景区在夏天经常通过喷水来降温,是利用了水汽化吸热
【答案】D
【详解】A.舞台上的烟雾,是干冰升华吸热,空气中的水蒸气液化成的小水滴,故A错误;
B.冬天嘴里呼出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,故B错误;
C.北方的冬天,在菜窖里放几盆水,是利用了水凝固放热,故C错误;
D.景区在夏天经常通过喷水来降温﹐水由液态变化为气态,该过程是汽化现象,汽化吸热,所以是利用了水汽化吸热,故D正确。
故选D。
5.干冰(固态二氧化碳)常温下就会直接变成气体,具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A.干冰的形成是凝固现象
B.干冰变成气体是汽化现象
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴是凝华现象
D.干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
【答案】D
【详解】A.干冰的形成是气态变为固态的过程,是凝华现象,故A错误;
B.干冰变成气体是由固态直接变为气态过程,是升华现象,故B错误;
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴是气态变为液体的过程,是液化现象,故C错误;
D.干冰变成气体的过程是升华现象,需要从周围吸收热量,使周围温度降低,故干冰有致冷作用,故D正确。
故选D。
6.下列说法中正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要吸收热量,且都发生在液体表面
B.液体凝固时,不断放出热量,但温度可能保持不变
C.利用干冰汽化吸热,可以使长途运输中的食品降温保鲜
D.冬天戴眼镜的同学从室内走到室外,眼镜片上出现水珠,是液化现象
【答案】B
【详解】A.蒸发和沸腾都属于汽化现象,需要吸收热量,蒸发发生在液体表面,沸腾同时发生在液体表面和内部,故A错误;
B.液体凝固时,不断放出热量,液态非晶体凝固时温度降低,液态晶体凝固时温度保持不变,故B正确;
C.利用干冰升华吸热,可以使长途运输中的食品降温保鲜,故C错误;
D.冬天戴眼镜的同学从室外走到室内,眼镜片上出现水珠,是液化现象,从室内走到室外不会发生液化现象,故D错误。
故选B。
7.中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识,下列对有关诗句的分析正确的是( )
A.“月落乌啼霜满天”——霜的形成是凝华现象,需要放热
B.“胡天八月即飞雪”——雪的形成是凝固现象,需要吸热
C.“斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是液化现象,需要吸热
D.“露似珍珠月似弓”——露的形成是熔化现象,需要放热
【答案】A
【详解】A.霜是空气中的水蒸气凝华形成的,凝华需要放热,故A正确;
B.雪是空气中的水蒸气凝华形成的,凝华需要放热,故B错误;
C.雾是空气中的水蒸气液化形成的,液化需要放热,故C错误;
D.露是空气中的水蒸气液化形成的,液化需要放热,故D错误。
故选 A。
8.美丽的树挂、霜都是怎样形成的?小红同学在老师的指导下完成了下面的实验:如图所示,将甲物质放于易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,用某种工具乙测量罐中混合物的温度,这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现有某种物质丙(如图所示)。下列有关这个实验讨论正确的是( )
A.“甲物质”是晶体萘,“某种工具乙”是体温计
B.“甲物质”是冰,“某种物质丙”是小液滴
C.冰盐水混合物的温度低于0℃,空气中的水蒸气遇到温度低于0℃的罐底就会放热凝华
D.实验过程中发生的物态变化有凝固和凝华现象
【答案】C
【详解】AB.“甲物质”是冰,“某种工具乙”是温度计,“某种物质丙”是小冰晶,即霜,故A错误, B错误。
CD.冰加入盐后,熔点降低,低于0℃,在易拉罐中的冰开始熔化,吸收热量,温度降低,空气中的水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶附在底部形成霜,故C正确, D错误。
故选C。
9.物质处于a物态时,具有固定的形状;处于b物态和c物态时,具有流动性。对处于c物态的物质进行降温压缩后,也可以使其转变为b物态。下列说法正确的是( )
A.物态a变为物态b是凝华 B.物态a可以通过吸热变为物态b
C.物态a变为物态c是放热过程 D.物态b没有固定形状和体积
【答案】B
【详解】物质处于a物态时,具有固定的形状,说明a物态为固态;对处于c物态的物质进行降温压缩后,也可以使其转变为b物态,降温压缩可以将气态变为液态,所以b物态为液体,c物态为气态。
AB.物态a变为物态b,即由固态变为液态,属于熔化过程,熔化吸热,所以物态a可以通过吸热变为物态b,故A错误,B正确;
C.物态a变为物态c,即由固态变为气态,属于升华,升华吸热,故C错误;
D.物态b为液态,没有固定形状但有固定的体积,故D错误。
故选B。
10.冬天,在教室的玻璃窗上会“出汗”或结“冰花”。关于这两种现象,下列说法错误的是( )
A.玻璃窗上的“汗”是水蒸气液化生成的
B.玻璃窗上的“冰花”是水蒸气凝华生成的
C.“冰花”结在玻璃窗的外表面
D.“冰花”和“汗”的形成均需要放热
【答案】C
【详解】A.玻璃窗上的“汗”是水蒸气遇冷的玻璃放热液化生成的水珠,故A正确,不符合题意;
BC.玻璃窗上的“冰花”是屋内的水蒸气水蒸气遇冷的玻璃放热凝华生成的固态冰附在玻璃窗的内表面,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.“冰花”和“汗”的形成分别时凝华、液化,均需要放热,故D正确,不符合题意。
故选C。
11.生活中存在着很多的物态变化现象,下列应用正确的是( )
A.夏天用电风扇对着人扇风,人感到凉爽是因为扇风降低了室内的气温
B.干冰可用于人工降雨,是利用它升华吸热可使空气中的水蒸气液化的特点
C.汽车冬天开暖气时,车窗玻璃外侧起雾,这是液化现象
D.初冬季节,在家里洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
【答案】B
【详解】A.风扇对着人吹,加快了人体皮肤表面汗液的蒸发,而蒸发吸热,所以人感到凉爽,故A错误;
B.干冰在常温常压下,易升华,而升华吸热,使周围空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷,液化形成降雨,故B正确;
C.冬天开暖气,车内温度较高,车内的水蒸气遇到冷的窗玻璃,液化成小水珠,附在车窗内侧,形成雾,故C错误;
D.初冬季节,洗澡时的白气,是热的水蒸气遇到冷的空气液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
12.下列现象解释正确的是( )
A.干冰周围的“白雾”是由二氧化碳液化放热形成的小液滴
B.水沸腾过程中,水里冒出的气泡里主要成分是水蒸气
C.烧水时,茶壶嘴周围的“白气”是水蒸气
D.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”“霜”的形成是凝固现象
【答案】B
【详解】A.白雾是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,干冰周围的白雾,是干冰升华时,吸收热量,周围的空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴,故A错误;
B.水沸腾过程中,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,水里冒出的气泡里主要成分是水蒸气,故B正确;
C.烧水时,从壶嘴喷出的高温的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,就是看到的茶壶嘴周围的“白气”,所以,“白气”是小水珠,而不是水蒸气,故C错误;
D.“霜”是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,不是凝固现象,故D错误。
故选B。
13.随着科技的发展,“呼风唤雨”的神话已成为现实。人工降雨是根据不同云层的物理特性,选择合适的时机用飞机向云层中播撒干冰(固体二氧化碳)实现降雨的。则( )
A.播撒的干冰在空气中吸热迅速汽化
B.空气中的一部分水蒸气放热凝固成小冰粒
C.空气中的一部分水蒸气吸热液化成小水滴
D.小冰粒在下降的过程中吸热熔化成水
【答案】D
【详解】A.干冰是固态的二氧化碳,在常温下很容易升华,所以播撒的干冰在空气中吸热迅速升华为二氧化碳气体,故不符合题意;
BC.干冰升华时,从周围吸收热量,使得周围空气温度降低,水蒸气遇冷放出热量液化为小水滴或直接凝华为小冰粒,故BC不符合题意;
D.小冰粒在下降的过程中克服阻力,吸热熔化成水,形成人工降雨,故D符合题意。
故选D。
14.下列是对我们生活中常见的一些热现象的解释,其中正确的是( )
A.冬天在菜窖里放几桶水,利用水蒸发吸热防止菜被冻坏
B.衣柜里的樟脑丸变小是因为樟脑丸蒸发了
C.清晨花草上的露珠是由空气液化而形成的
D.化雪更比下雪冷,是因为雪熔化时要吸热
【答案】D
【详解】A.冬天在菜窖里放几桶水,是利用水凝固放热来防止菜被冻坏,故A错误;
B.衣柜里的樟脑丸变小是因为樟脑丸升华了,由固态直接变为气态,故B错误;
C.清晨花草上的露珠是由空气中的水蒸气液化而形成的,故C错误;
D.化雪时,雪熔化吸热,所以化雪比下雪时更冷些,故D正确。
故选D。
15.人类对物态变化的认识是从水开始的,下列属于液化现象的是( )
A.温暖的阳光里,冰化成潺潺的流水 B.冬天烧开水时,水壶口出现的“白气”
C.水蒸气在松枝上形成冰晶 D.冬天,晾在室外冰冻的表服也会干
【答案】B
【详解】A.冰化成潺潺的流水,是由固态变成液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.冬天烧开水时,水壶口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠,故B符合题意;
C.水蒸气在松枝上形成冰晶,是由气态变成固态,属于凝华现象,故C不符合题意;
D.晾在室外冰冻的衣服也会干,是冰由固态直接变为气态,属于升华现象,故D不符合题意。
故选B。
16.诗词歌赋是中华民族璀璨文化的重要组成部分。关于下列诗词分析正确的是( )
A.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”,诗中“雾”的形成过程需要吸收热量
B.“花迎剑佩星初落,柳拂旌旗露未干”,露的形成属于汽化现象
C.“风刀霜剑严相逼,明媚鲜妍能几时”,霜是由于水蒸气凝华形成的
D.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”,冰、雪的形成是液化现象
【答案】C
【详解】A.雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,需要放热,故A错误;
B.露的形成是液化现象,需要放热,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,故C正确;
D.冰是水凝固形成的,是凝固现象,雪是水蒸气凝华形成的,故D错误。
故选C。
17.下列有关物态变化的叙述正确的是( )
A.在冰的熔化过程中,冰水混合物的温度高于
B.从冷冻室里取出的冰棍外表的“霜”是由空气中的水蒸气凝华而成的
C.通常采用降温的方法将石油气液化储存在钢罐内
D.舞台上的云雾是干冰升华成的二氧化碳气体
【答案】B
【详解】A.在冰的熔化过程中,温度保持在熔点不变,冰水混合物的温度等于,故A错误;
B.从冷冻室里取出的冰棍外表的“霜”是由空气中的水蒸气遇到冷的冰棍放热凝华而成的小冰晶,故B正确;
C.通常在常温下采用加压的方法将石油气液化储存在钢罐内,故C错误;
D.舞台上的云雾是干冰升华成二氧化碳气体时从周围空气中吸收大量热,使空气温度迅速下降,空气中的水蒸气液化成小水珠形成了云雾,故D错误。
故选B。
18.中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是( )
A.“天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞”——雾的形成需要吸热
B.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”——雪的形成需要放热
C.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是汽化现象
D.“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
【答案】B
【详解】A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故A错误;
B.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,凝华放热,故B正确;
C.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C错误;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,故D错误。
故选B。
19.小王同学学习了物态变化后,对以下四种保存食物的方法所包含的物态变化,分析不正确的是( )
A.用塑料膜包好蔬菜放入冰箱冷藏室,是减慢了水分的蒸发达到保鲜。
B.在北方的冬天,人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水,是利用水凝固放热防止蔬菜被冻坏。
C.超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块,用低温的冰来为海鲜降温,同时是利用冰块熔化吸热进一步起到降温保鲜作用。
D.在运输食品的时候,为了防止食品腐烂变质,可以利用干冰(固态二氧化碳)的熔化来吸热降温。
【答案】D
【详解】A.用塑料膜包好蔬菜放入冰箱冷藏室,是通过减小液面上方的空气流速,减慢了水分的蒸发达到保鲜,故A正确,不符合题意;
B.在北方的冬天,人们常在存放蔬菜的地窖里放几桶水,是利用水凝固放出热量,来防止蔬菜被冻坏,故B正确,不符合题意;
C.超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块,用低温的冰来为海鲜降温,同时是利用冰块熔化吸热,使海鲜的温度降低,进一步起到降温保鲜作用,故C正确,不符合题意;
D.在运输食品的时候,为了防止食品腐烂变质,可以利用干冰(固态二氧化碳)的升华来吸热降温,故D错误,符合题意。
故选D。
20.下列有关物态变化的说法中正确的是( )
A.寒冬室外冰冻的衣服变干是升华现象
B.冬天呼出的白气是汽化形成的
C.樟脑丸变小是凝华现象
D.太阳出来大雾散去是液化现象
【答案】A
【详解】A.冬季室外冰冻的衣服变干,这是冰由固态直接变为气态的过程,属于升华现象,故A正确;
B.“白气”是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故B错误;
C.樟脑丸变小,是由固态直接变成了气态,属于升华现象,故C错误;
D.清晨的大雾在太阳出来后逐渐散去,这是水由液态变为气态的过程,属于汽化现象,故D错误。
故选A 。
21.二十四节气是中国传统文化中的重要组成部分,它不仅反映了自然界的变化,也代表了我国古人对自然、生活、文化和哲学的理解。下列物态变化实例中,需要吸热的是( )
A.立春时节冰化成的水
B.白露时节草叶上的露珠
C.大雪时节落在地上的雪
D.冬至时节房檐上的冰挂
【答案】A
【详解】A.立春时节,冰化成水,这是一个熔化过程。在熔化过程中,需要吸收热量,故A符合题意;
B.白露时节,草叶上出现露珠,这是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象。液化过程中,会放出热量,故B不符合题意;
C.大雪时节,雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶。凝华过程中,物质从气态直接变为固态,同样会放出热量,故C不符合题意;
D.冬至时节,冬至时节房檐上的冰挂是水遇冷凝固形成的,凝固过程中,会放出热量,故D不符合题意。
故选A。
22.对下列古诗词或谚语中涉及的物态变化,解释错误的是( )
A.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠——霜的形成是凝华现象
B.岚雾今朝重,江山此地深——雾是汽化形成的
C.露从今夜白,月是故乡明——露是液化形成的
D.大树底下好乘凉——水汽化吸热
【答案】B
【详解】A.霜是由空气中的水蒸气凝华而成的小冰晶,故A正确,不符合题意;
B.雾是由空气中的水蒸气液化而成的,故B错误,符合题意;
C.露是由空气中的水蒸气液化而成的,故C正确,不符合题意;
D.树叶会进行蒸腾作用,也就是树叶中的水会发生汽化,而汽化吸热,所以大树底下比较凉快,故D正确,不符合题意。
故选B。
23.中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列诗词中的物态变化解释正确的是( )
A.“羌管悠悠霜满地”—霜的形成是凝华 B.“已是悬崖百丈冰”—冰的形成是熔化
C.“露似真珠月似弓”—露的形成是凝固 D.“天接云涛连晓雾”—雾的形成是汽化
【答案】A
【详解】A.霜是空气中的水蒸气凝华成的小冰晶,故A正确;
B.冰是由水凝固而形成的,故B错误;
C.露是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,故C错误;
D.雾是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,故D错误。
故选A。
二、多选题
1.关于热现象,下列说法不正确的是( )
A.冬天,向手上“哈气”可以使手变湿,同时觉得变暖和,这是液化放热的结果
B.零下30℃的环境里,空气中不存在水蒸气
C.深冬大地上的“白雪皑皑”和深秋江面上形成的“烟雾袅袅”是同样的物态变化
D.冰棍冒的“白气”和热水冒的“白气”,它们的形成过程是不同的物态变化
【答案】BCD
【详解】A.冬天,往手上哈气时,手变湿,手会感到暖和,这是因为水蒸气遇冷液化成小水滴,同时液化放热,故A正确,不符合题意;
B.零下30℃的环境里,有蒸发现象,空气中存在水蒸气,故B错误,符合题意;
C.雪是水蒸气直接凝华形成的,而雾是水蒸气液化形成的小水珠,故C错误,符合题意;
D.冰棍冒的“白气”是冰棒周围空气中的水蒸气,突然遇冷后,液化成的小水滴;热水冒的“白气”是杯中冒出的水蒸气遇冷后液化为小水滴,它们的形成过程是相同的物态变化,故D错误,符合题意。
故选BCD。
2.对下列古诗文中涉及的物态变化进行解释,其中正确的是( )
A.“十年磨一剑,霜刃未曾试。”霜的形成过程中放热
B.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白。”雾凇的形成是凝固现象
C.“露从今夜白,月是故乡明。”露在日出后逐渐消失是汽化现象
D.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。”雪熔化时放热
【答案】AC
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故A正确;
B.雾凇是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故B错误;
C.露在日出后逐渐消失是水由液体变为气态的过程,属于汽化现象,故C正确;
D.雪熔化是冰由固体变为液体的过程,属于熔化现象,熔化吸热,故D错误。
故选AC。
3.在我国北方当气温接近零下30℃,把热水泼洒向空中,热水划成弧线,形成惊艳的“泼水成冰”效果,如图所示。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是( )
A.用滚烫的开水而不用冷水是因为开水在短时间内能提供大量的水蒸气
B.图中部分水蒸气在极寒环境下遇冷放热凝华成小冰晶
C.和“泼水成冰”形成原理相同的自然现象还有冰雪消融
D.开水提供水蒸气的物态变化过程是升华,升华需要放热
【答案】AB
【详解】A.用开水而不用冷水,是因为开水在短时间内能提供大量的水蒸气,故A正确;
B.水蒸气在极寒环境下可以直接放热凝华成小冰晶,故B正确;
C.泼水成冰是水蒸气凝华形成的,冰雪消融属于晶体熔化,因此它们的原理不相同,故C错误;
D.开水提供水蒸气是汽化现象,汽化吸热,故D错误。
故选AB。
4.某市最低气温达到零下35℃,人们玩起了泼水成冰游戏,该游戏成功的秘诀在于用滚烫的开水。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是( )
A.图中空气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶
B.“泼水成冰”是指泼洒出来的水凝固成冰以及水蒸气凝华成小冰晶的现象
C.开水提供水蒸气的物态变化过程是升华,升华需要吸热
D.用滚烫的开水而不用冷水是因为开水在短时间内能提供大量的水蒸气
【答案】BD
【详解】A.由气态直接变为固态的现象叫凝华现象,因此是空气中的水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶,故A错误;
B.泼开水一部分水会先汽化为水蒸气,所以“泼水成冰”是指泼洒出来的水凝固成冰以及水蒸气凝华成小冰晶的现象,故B正确;
C.开水提供水蒸气的物态变化过程是汽化,汽化需要吸热,故C错误;
D.用滚烫的开水而不用冷水是因为开水在短时间内能提供大量的水蒸气,空气中的水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶,故D正确。
故选BD。
5.下列物态变化中,需要放热的是( )
A.立春时节,冰化成水 B.白露时节,草叶上形成了露珠
C.霜降时节,枝头上形成的霜 D.冬至时节,泼水成冰
【答案】BCD
【详解】A.冰化成水物态变化是熔化,熔化需要吸收热量,故A不符合题意;
B.白露时节,草叶上形成了露珠,是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故B符合题意;
C.枝头上形成的霜是固态的小冰晶,由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故C符合题意;
D.冬至时节,泼水成冰,发生的物态变化是凝固,而凝固放出热量,故D符合题意。
故选BCD。
6.关于厨房中的一些物理现象,下列说法正确的是( )
A.被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤更严重,这是因为水蒸气液化要放出大量的热
B.冰棒从冰箱中取出时,其表面会粘有“白粉”,这是空气中的水蒸气遇冷凝固成小冰晶的结果
C.煮饺子过程中,水沸腾后仍然大火加热可以让饺子更快煮熟
D.灶具用的燃料是液化石油气,这是利用压缩体积的方法使石油气液化的
【答案】AD
【详解】A.被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤更严重,是由于水蒸气越冷液化还会放出热量,因此会使烫伤更严重,故A正确;
B.“白粉”是固态的小冰晶,是由水蒸气越冷凝华形成的,故B错误;
C.水沸腾后温度保持不变,因此无论用大火还是小火水温度不会发生改变,用小火加热即可,故C错误;
D.液化的方式有两种:一是降低温度,二是压缩体积,液化石油气是通过压缩体积的方式使石油气液化的,故D正确。
故选AD。
7.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。下列关于地球的水循环的说法错误的是( )
A.阳光照在海面上,海水吸热升华成为水蒸气,上升到空中
B.水蒸气上升到高空以后,与冷空气接触液化成小水滴,大量的小水滴悬浮在高空中形成了云
C.小水滴如果在高空中遇到更加寒冷的气流,小水滴就会凝固成小冰珠,最后有可能形成冰雹降落到地面
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而凝固成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来,就变成雪花飘落大地
【答案】AD
【详解】A.阳光照在海面上,海水吸热物质状态从液态变为气态,物态变化为汽化,故A错误,符合题意;
B.水蒸气上升到高空以后,高空气温度较低,水蒸气遇冷会液化变为小水滴,大量的小水滴悬浮在高空中形成了云,故B正确,不符合题意;
C.小水滴如果在高空中遇到更加寒冷的气流,小水滴会放出热量,物质状态从液体变为固态,发生的物态变化是凝固,凝固成小冰珠,最后有可能形成冰雹降落到地面,故C正确,不符合题意;
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,会从气态直接变为固态,物态变化为凝华,凝华成微小的冰晶,这些冰晶聚集起来,就变成雪花飘落大地,故D错误,符合题意。
故选AD。
三、填空题
1.小明查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为400℃,标准大气压下碘的熔点为113.5℃。在做碘升华实验时采用图中 (选填“甲”或“乙”)方式加热更合适,停止加热后,碘蒸气会 (填物态变化),该过程会 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 甲 凝华 放出
【详解】[1]在一标准大气压下,水的沸点是100℃,低于碘的熔点,而酒精灯的火焰温度高于碘的熔点,采用隔水加热的方法可以防止碘发生熔化,更好地观察碘的升华现象。
[2][3]停止加热后,碘蒸气会直接由气态变为固态,凝华为碘颗粒,凝华过程会向外放出热量。
2.内蒙古自治区东北部气温曾经达到,打破了我国有气象记载以来的历史最低气温,吸引了众多游客前来尝试“泼水成冰”的游戏(如图所示)。这个游戏需要滚烫的开水在极寒环境中才能成功。用开水而不用冷水是因为开水更容易 (物态变化)成大量的水蒸气;水蒸气在极寒环境下 (物态变化)成小冰晶。
【答案】 汽化 凝华
【详解】[1]用开水而不用冷水是因为开水温度较高,更容易汽化成大量的水蒸气。
[2]气态的水蒸气在极寒环境下会放热凝华成固态的小冰晶。
3.科学技术日新月异,蕴含着基本的物理原理。
(1)英国科学家研发出一种“激光橡皮”。在激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接 为高温碳蒸气,字迹消失;经过特殊冷却装置,高温碳蒸气又直接变成碳粉。这样,废纸和碳粉重新得到了利用,可有效地节约资源并保护环境;
(2)用3D打印技术可以打印钛合金眼镜架。在高能激光的作用下,钛合金粉末吸收热量 为液态,再冷却定型成为镜架(均选填物态变化名称)。
【答案】(1)升华
(2)熔化
【解析】【小题1】黑色碳粉是固态,碳蒸气是气态,由固态变成气态的过程叫升华。
【小题2】钛合金粉末吸收热量,从固态变为液态,属于熔化现象。
4.小林用如图的一些实验器材做碘升华的实验,实验前他查阅了一些资料如下:常压下,碘的熔点113.5℃,碘的沸点184.35℃,水的沸点100℃,酒精灯火焰约500℃,根据这些资料分析,小林应选 给碘升华管加热,因为 而导致碘不能熔化,才能出现固态碘直接变成碘蒸气的现象。
【答案】 热水 热水的沸点低于碘的熔点
【详解】[1][2]若要碘发生升华,则给升华管加热的温度应低于碘的熔点,因此用热水给碘锤加热时,水沸腾时的温度不变,且沸点低于碘的熔点,碘就不会融化,只能升华直接变成碘蒸气。
5.在冬奥会滑冰比赛中,为了消除冰刀造成的划痕,使冰面恢复平整,常在比赛间隙进行“补冰”,“补冰”时,工作人员在冰面上浇水,并向浇水处喷撒干冰(固态二氧化碳),此过程中干冰迅速 (填物态变化名称), (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 升华 吸收
【详解】[1][2]工作人员在冰面上浇水,并向浇水处喷撒干冰时,干冰会吸收热量升华成二氧化氮气体;周围空气温度下降,水会放热凝固成冰,实现快速“补冰”
6.冬奥会使用的雪是人造雪,造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴,小水滴遇到寒冷的外部空气 成小冰晶。在自然界中,雪是水蒸气 (前两空均填物态变化名称)形成的,该过程要 热量。
【答案】 凝固 凝华 放出
【详解】[1][2][3]当小水滴遇到外部寒冷的空气时会变成小冰晶,也就是水从液态变成了固态,属于凝固过程,凝固放热;在自然界中,雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温,水蒸气从气态直接变成了固态的雪,此过程属于凝华过程,凝华需要放出热量。
7.小明家装了空调,夏天小明发现窗户玻璃上有水珠,这些水珠应该出现在窗户的 (选填“内”或“外”)侧,这些水珠是水蒸气 形成的。寒冷的冬天清晨起床的小明看到窗户表面上有冰花,这属于 现象。
【答案】 外 液化 凝华
【详解】[1][2]夏天室内用空调时,室内温度较低,室外空气中的水蒸气遇到凉的玻璃液化成小水滴,附着在玻璃外侧,这些水珠是水蒸气液化形成的。
[3]寒冷的冬天,室内空气中的水蒸气遇到冷的玻璃凝华成小冰晶,附着在玻璃内侧;清晨起床的小明看到窗户表面上有冰花,这属于凝华现象。
8.生活中处处有物理。北方寒冷的冬天,窗户玻璃上会出现漂亮的“冰花”,“冰花”出现在玻璃的 (选填“内”或“外”)侧,请列举一个自然界中或生产生活中和“冰花”的形成属于相同物态变化的实例: 。
【答案】 内 霜
【详解】[1][2]北方寒冷的冬天,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,出现在玻璃的内表面;霜也是空气中的水蒸气遇冷凝华成的。
9.2020年春季,部分地区遭遇严重旱灾,为减缓旱情,某部空军出动飞机在云层中播撒干冰(固态二氧化碳)实施人工降雨,播撒的干冰 吸收大量的热,使空气中的水蒸气 成了小雨滴;使云中水滴增大,冰晶增多,形成降雨,其中冰晶在下落过程中 成水(以上空填物态变化名称)。
【答案】 升华 液化 熔化
【详解】[1]干冰是固态二氧化碳,播撒的干冰升华变为二氧化碳气体,并从周围空气中吸收大量热量。
[2]空气中的水蒸气变成小雨滴,是由气态变为了液态,是液化现象。
[3]冰晶变成水的过程,是固态变为液态的过程,是熔化现象。
10.严寒有时会给人们带来奇特的体验,小明注意到“泼水成冰”这一现象需要滚烫的开水在零下30℃以下的极寒环境中才能成功,使用冷水无法得到同样的效果。用物理知识进行解释:由于 ,开水能够在短时间内产生大量的水蒸气,水蒸气遇强冷会迅速 (填物态变化名称)成小冰晶,同时热水相比于冷水更易甩成小水滴,这些小水滴遇冷会 (填物态变化名称)成冰,最终才能呈现如图所示的效果。
【答案】 温度高 凝华 凝固
【详解】[1][2][3]温度越高,蒸发越快;物质由液态变化固态的过程叫凝固,凝固放热;物质由气态直接变为固态的过程叫凝华。由于温度高,开水能够在短时间内产生大量的水蒸气,水蒸气遇强冷会迅速凝华为小冰晶,同时热水相比于冷水更易甩成小水滴,这些小水滴遇冷会凝固成冰,最终才能呈现如图所示的效果。
四、实验题
1.小宇同学利用图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点,当水温达到91℃时,每隔1分钟记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的温度与时间的关系图像。
(1)实验中,小宇观察到沸腾前与沸腾时杯内都有气泡产生,如图丙、丁所示,图丁中气泡里的物质是 。同时观察到沸腾时杯口附近有“白气”产生,该“白气”的形成过程是一种 (填物态变化名称)现象。
(2)从图像可以看出,水沸腾时持续吸热,温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”);小红发现水的温度始终没有达到100℃,于是加大火力,看到的现象是 。
(3)为了缩短水加热至沸腾的时间,在原实验装置的基础上可以采取哪些措施?请任写一条 。
(4)如图戊所示,将一些干冰(固态二氧化碳)颗粒撒到盛水的容器里,也可以看到杯底水中有大量的气泡冒出,如同水被煮沸一般,同时杯口有大量的“白气”产生,杯子里的水 (选填“是”或“不是”)沸腾,水中所冒气泡内的气体主要是 。
【答案】(1) 水蒸气 液化
(2) 不变 水中气泡更多但温度不变
(3)适当减少水的体积或用热水加热
(4) 不是 二氧化碳
【详解】(1)[1][2]水在沸腾前后不断有水汽化成水蒸气,水蒸气被水膜包裹形成气泡,图丁中气泡里的物质是水蒸气;气泡到水面破裂开来,水蒸气在上升过程中遇冷液化成小水滴,在杯口形成白气,因此沸腾时杯口附近有“白气”产生,该“白气”的形成过程是一种液化形象。
(2)[1]从图像可以看出,水在99℃时温度不在变化,由此可知,水沸腾时持续吸热,温度不变。
[2]水的沸点温度受气压的影响,与火力大小无关,实验中,水的温度始终没有达到100℃,加大火力,看到的现象是:水中气泡更多,但温度不变。
(3)实验时,为了缩短水加热至沸腾的时间,在原实验装置的基础上可以适当减少水的体积或用提高水的初温,用热水加热。
(4)[1][2]将一些干冰(固态二氧化碳)颗粒撒到盛水的容器里,干冰升华,有固态变成气态的二氧化碳,因此可以看到杯底水中有大量的气泡冒出,如同水被煮沸一般,水中所冒气泡内的气体主要是二氧化碳;同时杯口有大量的“白气”产生,由于升华吸热,使杯中的水温度降低,杯子里的水不是沸腾。
2.冬天给道路上的积雪撒融雪盐,如图甲所示,可以有效地防止交通事故发生。为了解“融雪盐”的作用,小明用如图乙所示实验装置,探究盐冰(浓融雪盐水冻成的冰块)熔化时温度的变化规律;小雪将盐冰放入易拉罐中,用筷子搅拌大约半分钟,观察易拉罐的下部和底部,发现有白霜产生(如图丁所示)。
(1)根据实验数据,画出的温度随时间变化的图像如图丙所示;由图像可知盐冰是 (选填“晶体”或“非晶体”),原因是 ;实验中隔水加热碎盐冰的目的是 ;
(2)通过上述实验可知,融雪盐能有效 (选填“提高”或“降低”)道路上积雪的熔点;
(3)丁图中,易拉罐外部的白霜是空气中的 发生了 (填物态变化名称)形成的。
【答案】(1) 晶体 熔化吸热温度不变(有确定的熔点) 受热均匀
(2)降低
(3) 水蒸气 凝华
【详解】(1)[1][2]根据丙图可知,盐冰在熔化过程中有固定的熔点,说明盐冰是晶体。
[3]实验中隔水加热碎盐冰,即采用水浴加热的方法,是为了使被加热的物质均匀受热。
(2)据图分析可知盐冰的熔点低,因此融雪盐能有效降低道路上积雪的熔点。
(3)[1][2]白霜是固态的小冰晶,是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的。
3.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,两组同学从甲、乙两图所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)实验时,实验装置安装的顺序应该为 (选填“从上至下”或“从下至上”);
(2)图丙是实验中某一时刻温度计示数,其读数是 ℃;
(3)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”的图像,其中图像 (选填“a”或“b”)是根据乙实验装置的数据绘制的;生活中利用类似的办法煮食物,可以使食物熟的更快,其原因是 ;
(4)同学们观察到戊图中明显的实验现象时,温度计示数 (选填“变大”“不变”或“变小”),这时气泡内的气体是 (选填“空气”或“水蒸气”);
(5)水温较高时,烧杯口附近出现大量“白气”,这些“白气”形成时发生的物态变化,与 (选填“窗户冰花”、“白雪皑皑”或“晨雾弥漫”)自然现象形成时发生的物态变化是相同的。
【答案】(1)从下至上
(2)84
(3) a 见解析
(4) 不变 水蒸气
(5)晨雾弥漫
【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,在组装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行。
(2)由图丙可知温度计的分度值是1℃,且液柱在零刻度线上方,因此该温度计的示数是84℃。
(3)[1]乙实验装置中烧杯的上方有盖,会使水面上方气压增大,水的沸点升高,水的沸点高于甲装置中水的沸点,所以图像a是根据乙实验装置的数据绘制的。
[2]气压高,水的沸点高,所以活中高压锅利用类似的办法煮食物,可以使食物熟的更快。
(4)[1][2]从图戊可以看出,气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以是沸腾时的现象,水沸腾时温度不变,温度计的示数不变,这些气泡到达水面会破裂开来,里面的水蒸气会散发到空气中。
(5)水温较高时,烧杯口附近出现的大量“白气”是水蒸气遇冷液化成的,与雾的形成原理相同。“窗户冰花”、“白雪皑皑”都是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。
4.某同学在探究碘物态变化的实验中:
(1)如图甲所示,将碘锤放入热水中,观察到碘锤中固态碘逐渐消失,紫色的碘蒸气充满碘锤。此过程中,固态碘发生的物态变化是: 。
(2)在上述实验中,小明同学猜想:固态碘可能是先变成液体,再变成气体,只是速度太快,液态碘出现的时间太短,因而没有观察到。为验证猜想,他查询了一些资料:一个标准大气压下,碘的熔点是113.5,碘的沸点是184.4,水的沸点是100。请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么错误:答:原因是热水的温度 ,故碘不可能熔化。
(3)如图乙所示,停止加热,并在碘锤上部滴入适量冷水,你会看到碘锤内的碘蒸气减少,而碘锤的 (选填“上部”“下部”或“整个玻璃壁”)出现大量碘颗粒,此现象说明碘凝华要 热。
【答案】(1)升华
(2)热水的温度低于碘的熔点
(3) 上部 放
【详解】(1)试管中的固态碘在热水中,由固态直接变为气 态,属于升华过程。
(2)由数据知,水的沸点是100°C,而碘的熔点是 113.5°C,原因是热水的温度低于碘的熔点,碘不可能熔化,所以小明的猜想是错误的。
(3)[1][2]停止加热,在碘锤上部滴些冷水后,温度降低,碘蒸气会在上部凝华。 因为气态碘遇冷会直接从气态变为固态,上部温度因冷水而降低,所以碘蒸气在上升过程中碰到温度较低的上部就会凝华,此现象说明碘凝华放热。
5.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”),由于碘的熔点 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的沸点,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 大于 熔化
(2) 升华 液化
【详解】(1)[1][2]方案甲中,碘直接放在酒精灯上加热。由于酒精灯火焰的温度约为800℃,远高于碘的熔点113.5℃,碘可能先熔化,再汽化,不一定是碘升华形成的,故甲实验并不能得出碘升华的结论;方案乙中,碘放在试管内,试管放在热水中加热。由于水的沸点在标准大气压下是100℃,低于碘的熔点,因此碘不会熔化,只会直接从固态变为气态,即发生升华现象。这样,就可以清晰地观察到碘的升华过程。
(2)[1]干冰是固态二氧化碳,它在常温下会直接由固态变为气态,即发生升华现象。因此,当干冰放入水中时,它会升华并产生大量的二氧化碳气体气泡。
[2]由于干冰升华吸热,使得水面的温度降低。空气中的水蒸气遇到冷的水面时,会发生液化现象,即水蒸气由气态变为液态的小水珠,形成白雾。
6.为了“探究固体熔化时温度的变化规律”,小明同学采用如图甲所示的实验装置,试管中装有适量的冰。
(1)图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像,由图像可知:CD段的物质处于 态。
(2)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,在标准大气压下将得到图像中的DE段,这段时间内试管中的水 沸腾;
(3)小华同学将图甲中试管换成碘锤做升华实验,如图丙所示(碘的熔点为114℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。则碘发生的物态变是 ,该实验采用水浴法加热的主要目的是 。
【答案】(1)液
(2)不会
(3) 升华 控制温度
【详解】(1)冰是晶体,由图像可知BC段表示冰处在熔化过程,是固液共存状态;而CD段已经熔化完毕,处于液态。
(2)水沸腾的条件是:达到沸点且继续吸收热量;烧杯中的水沸腾后温度不变,试管中的水温到达沸点,但是因为试管内外没有温差,试管中的水无法继续吸收热量,所以试管中的水不能沸腾。
(3)[1][2]碘的熔点为114℃,碘的沸点为184.4℃,沸水的温度低于碘的熔点和沸点,碘不会熔化和沸腾,则碘发生的物态变化是升华;酒精灯的火焰温度远远高于碘的熔点和沸点,所以用酒精灯直接加热碘时会出现熔化、汽化、升华现象,降低加热温度,使碘在温度低于熔点时,固态碘升华成碘蒸气,所以水浴法加热的主要目的是控制温度。
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