内容正文:
第13章第3节 探究:汽化与液化
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:7大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
(学习目标:1. 通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点,知道沸腾的条件。2. 知道汽化、液化,理解液化是汽化的逆过程。3. 知道汽化吸热、液化放热。4.了解沸腾现象,知道什么是沸点;了解影响蒸发快慢的因素,知道蒸发制冷。)
知识点1 实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
1. 实验器材:
温度计、钟表、铁架台、纸板等。
A.加盖纸板的作用:
减少热量损失,缩短加热时间。
B.纸板上留有小孔的作用:
保持烧杯内外气压相等。
2.器材组装顺序:自下而上。
3.烧杯中的水量要适当:
A.若太少,不能浸没温度计的玻璃泡。
B.若太多,加热时间过长。
4.会根据实验数据作出物质熔化时温度-时间图像:
先描点,然后用平滑的曲线把各点顺次连接起来。
5.实验现象:
A.沸腾前,水温不断升高,杯底有少量气泡产生,上升过程中体积逐渐变小(甲);
B.沸腾时,水温保持不变,杯底有大量气泡产生,上升过程中体积迅速变大,在液面破裂,里面的水蒸气散发到空气中去(乙);
C.停止加热,水停止沸腾。
6.实验结论:水在沸腾时持续吸热,温度保持不变。
7.怎样验证水沸腾时需要吸热:
移走酒精灯或停止加热,观察水是否继续沸腾。
8.水的沸点低于100℃的原因:
A.当地大气压低于1个标准大气压。
B.水中含有杂质。
9.缩短加热时间的方法:
A.适当减少所用水的质量。
B.可用初温较高的水进行实验;
C.调大火焰。
10.撤去酒精灯,水未立即停止沸腾原因:
因为石棉网的温度仍然高于水的沸点,水可以继续吸热。
知识点2 汽化及其特点
1. 汽化
(1)定义:物质由液态变为气态叫汽化。
(2)生活中常见的汽化现象:地面的水消失。
(3)特点:
汽化吸收热量。(夏天,教室洒水凉快)
2. 沸腾
(1)定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
(2)特点:液体在沸腾时持续吸热,温度保持不变。
(3)沸点:液体沸腾时的温度。
(4)沸点与气压有关:
一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高。
(5) 沸腾条件:
A. 达到沸点;B.继续吸热 。
3. 蒸发
(1)定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的缓慢汽化现象。
(2)特点:吸热(吸外界或自身的热量),有制冷作用。
(3)影响蒸发快慢因素:
A.液体的温度。 B.液体的表面积。
C.液体表面空气的流动速度。 D.还与液体种类有关。
4. 蒸发与沸腾的异同
沸腾
蒸发
相同点
都是汽化现象,都需要吸热
不同点
发生部位
液体内部和表面同时发生
只在液体表面发生
剧烈程度
剧烈
缓慢
温度条件
温度达到沸点
任何温度
影响因素
气压大小
液体温度、表面积、空气流速
应用
分馏
制冷
知识点2 液化及其特点
1. 液化
(1)定义:质由气态变为液态叫液化。。
(2)特点:
液化放出热量。(被水蒸气烫伤更厉害)
2.液化的方法:
(1) 降低温度----热传递改变内能;
(2) 压缩体积----做功改变内能。
3.常见液化现象:
“雾”、“露”、“白气”、夏天自来水管“出汗”、飞机的“尾气”、冬天镜面变“模糊”等现象,都是水蒸气液化成的小水珠。
(发生液化时,小水珠出现在温度高的一侧)
4.液化的好处:体积缩小便于运输。
教材习题02
清晨,草叶上常挂有晶莹的露珠,在阳光照射下这些露珠又会慢慢消失。这是为什么?
解析:
露是小水珠,它是水蒸气变化形成的,即露的形成过程是水蒸气变为小水珠的过程,因此属于液化。
露珠慢慢消失的过程是小水珠变为水蒸气的过程,因此属于汽化。
【答案】见解析。
教材习题03
在制药时为了从溶液中提取抗生素,要用加热的方法使溶液沸腾而除去水分,但抗生素不能在超过 80 ℃的温度下提取,应采用的方法是( )。
A.用微火加热使其沸腾
B.降低容器内的气压,使水的沸点低于 80 ℃
C.缩短加热沸腾时间
D.增加容器内的气压,使水的沸点低于 80 ℃
解析:
从溶液中提取抗生素时,要用加热的方法使溶液沸腾而除去水分,但抗生素不能在超过80℃的温度下提取,这就要求水的沸点要低于80℃,而沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低,水在1个标准大气压下的沸点是100 ℃,因此可采用降低容器内气压的方法,使水的沸点低于80 ℃。
【答案】B
教材习题04
游泳时,在水里不觉得冷,上了岸觉得冷,这是为什么?
解析:
游泳上岸后,人体表面的水分开始蒸发,水蒸发时从人体表面吸收热量,人会感觉到冷。
【答案】音色。
教材习题05
为探究水的沸腾,科学小组进行了相关实验:(1)安装实验装置时,应按照 (选填“自下而上”“降低”或“自上而下”)的顺序进行。如图13-28所示,此时温度计的示数是 。
(2)加热时,杯底有“气泡”形成,上升到水面
破裂,有“白雾”冒出,“白雾”是水蒸气
(选填“汽化”或“液化”)形成的。由实验可知,水沸腾过程中不断吸热,温度 (选填“升高”“降低”或“保持不变”);
(3) 实验结束后,移开酒精灯,发现烧杯内的水没有立即停止沸腾,可能的原因是 。
解析:
(1)因用酒精灯给物质加热时,应用外焰加热,故应先放酒精灯,再固定铁圈;使用温度计时,温度计的玻璃泡应浸没在液体中,不能与容器底部和容器壁接触,故应先放烧杯,再调节温度计的位置。故装置的组装顺序应为自下而上。75摄氏度。
(2))[1]水面上出现的大量的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
[2]水沸腾时不断吸热,温度保持不变。
(3)因为石棉网的温度仍然高于水的沸点,水可以继续吸热。
【答案】A。
教材习题06
请你用表格方式对比呈现蒸发与沸腾的相同与不同之处。
解析:
见析教材、学知识板块表格。
【答案】见解析。
/
考点一 汽化及其特点(实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点沸腾)
1.在清晨,人们经常看到湖面上大雾逐渐散去,这是( )
A.升华现象 B.凝华现象 C.汽化现象 D.熔化现象
2.中华古诗词博大精深,“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,其中的“汤沸”过程是属于( )
A.汽化现象 B.液
化现象 C.升华现象 D.凝华现象
3.(多选)在物理探究活动中,某同学在手上涂抹酒精,过了一会儿,酒精消失,手感到凉凉的。根据以上证据,能得出的结论是( )
A.酒精发生了蒸发现象
B.酒精蒸发需要吸热
C.酒精温度越高,蒸发越快
D.酒精表面空气流动越快,蒸发越快
4.如图是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将的液态氮和酸奶倒入容器中,液态氮迅速汽化 (选填“吸收”或“放出”)大量热量,使酸奶瞬间 (填物态变化名称)成块。
5.同学们利用纸杯、蜡烛、火柴、铁丝等器材把水烧开,如图所示。
(1)纸杯不会被点燃的原因是:开水的温度 纸的着火点;
(2)烧水过程中通过观察 来判断水是否烧开;
(3)要想知道水烧开时温度的变化情况,还需要补充的器材是 ;
(4)为了节约能源又让水尽快烧开,可采用的办法有 (写出一种即可)。
6. 做“观察水的沸腾”实验时,电热水壶中装有适量的水,闭合开关加热。当水沸腾时,温度计的示数如图所示为______℃。玻璃片下表面出现小水珠,这是______(填物态变化名称)现象。停止加热,水不能继续沸腾,这说明沸腾时需要______。
7. 图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置。
(1)图甲中温度计示数为_____________℃;
(2)加热4分钟后,水开始沸腾,图乙是根据实验数据绘制的图像,分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度_____________;
(3)通过分析图像中的数据还可以发现,水面上方的大气压_____________标准大气压。
8. 如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图象如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整__________的位置;(选填“烧杯”或“温度计”)
(2)实验中杯□周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于__________现象;(填物态变化名称)
(3)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是__________;(选填字母)
A.减少热损失B.降低杯内气压,使水沸腾更快
C.减少“水雾”的干扰,方便读数D.有助于固定温度计
(4)小组同学进一步分析图象,发现水沸腾时的特点是__________;
(5)实验结束后撤去酒精灯,水还能继续沸腾一会儿,产生这种现象的原因是__________。
考点二 液化及其特点
1.古诗“荷风送香气,竹露滴清响”中,竹叶上出现露珠是( )
A.熔化现象 B.液化现象 C.凝华现象 D.汽化现象
2.下列物态变化中,属于液化现象的是( )
A. 壶口“白气” B. 浓雾消散
C. 冰雕变小 D. 冰雪消融
3.如图所示,夏天从冰箱中拿出的鸡蛋放置一段时间后表面会出现许多小水珠,下列关于小水珠形成的原因说法正确的是( )
A.冰箱中的水蒸气液化形成的 B.鸡蛋内部冒出的“寒气”液化形成的
C.鸡蛋内部的水渗出壳外 D.空气中的水蒸气液化形成的
4.夏天,打开冰箱门时,门附近会出现“白气”,它所发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.凝华
5.在青藏铁路的建设中,我国科技工作者将“热棒”插入冻土,成功解决了“冻土工程”这一世界性难题。如图所示,热棒是碗口粗细的铁棒,高出地面约2m,在路基下还埋有5m,整个棒体是中空的,里面封装有适量液氨。热棒的工作原理是:当路基温度上升时,液氨 热量变成气态氨上升到热棒的上端;通过散热片散热,气态氨发生 (填物态变化名称)又沉入了棒底。这样不断循环,避免冻土融化造成路基崩塌。
6. 夏天,打开电冰箱门时,常会看到冰箱门附近有一股“白气”,打开热水瓶时也会看见这种现象。“白气”都是水蒸气___________(填物态变化名称)形成的小水滴,前者是___________的水蒸气形成的(选填“冰箱内”或“冰箱外”)。
知识导图记忆
核心知识目标复核
1.实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点。
2.汽化及其特点。
3.液化及其特点。
一、单选题
1.如图所示为蒸馏法淡化海水的装置示意图,该装置利用太阳能加热海水从而获得淡水。下列说法不正确的是( )
A.水蒸气在膜上发生的物态变化是汽化
B.水蒸气在膜上形成小液滴的过程需要放热
C.海水变成水蒸气的过程需要吸收热量
D.提高装置内的温度有助于加快海水的蒸发
2.图是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,下列说法不正确的是( )
A.水在沸腾前会发生汽化现象
B.水沸腾时,大量气泡在水中生成、上升、变大
C.水在沸腾后继续加热,温度会继续升高
D.沸腾时,水减少了,说明气泡里面有水蒸气
3.滴一大滴酒精在手背上,一会儿酒精不见了,对于现象和感受的描述正确的是( )
A.该现象是升华
B.该现象的发生也和晶体的熔化一样需要一定的温度
C.手背发热
D.滴上后,抹平一下,消失得会更快
4.在探究水在沸腾前后温度变化的特点时,甲、乙两组同学分别给水加热相同时间,并在同一坐标系内画出如图所示温度随时间变化的图像。如果他们的操作和数据都没有问题,可以推测( )
A.两组实验水都没有沸腾 B.此时水的沸点是99 ℃
C.两组水的初始温度不同 D.两组水的质量相同
5.在家庭实验室中,小阳使用家中的冰箱时观察到了一些有趣的现象(如图)。下列说法正确的是( )
A.打开冷冻室,看到有“白气”冒出,这是汽化现象
B.冷藏室的蔬菜放久了会变干变焉,这是升华现象
C.从冷冻室取冰块时,湿手套会被冰块“粘”住,这是凝固现象
D.从冷藏室拿出的汽水瓶外壁出现小水珠,这是熔化现象
6.我国劳动人民常在生活中运用科学知识解决实际问题,如图所示,以前有人在炎热的夏天将纱布盖在盛有剩饭剩菜的篮子上,用此方法保存的食物,不容易因气温过高而过快变质。关于此方法说法正确的是( )
A.纱布盖住食物,可以减缓食物散热达到保鲜目的
B.这种方法的原理是蒸发放热
C.为了效果更好,要将篮子放在通风的地方
D.这样可以使食物的温度保持在零摄氏度以下
7.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
8.①夏天,打开电冰箱门时,冰箱门附近的“白气”;②冬天,户外的人不断呼出的“白气”;③路过包子店,看到蒸笼周围烟雾缭绕的“白气”;④雨后,萦绕在山峦上的“白气”;……这些现象中的“白气”( )
A.都是水蒸气
B.都是水蒸气汽化后形成的小水珠
C.其形成之前的水蒸气来自空气中的是①③④
D.其形成的原因均与“露珠”“雾”相同
9.目前常用的电冰箱利用“制冷剂”作为热的“搬运工”,把冰箱冷冻室里的热“搬运”到了冰箱外面。根据电冰箱的工作原理,你认为“制冷剂”应具有的主要物理性质是( )
A.沸点低 B.熔点低 C.沸点高 D.熔点高
10.如图所示为吐鲁番当地使用的“坎儿井”的示意图,它利用了多种方法来减慢水的蒸发,以下分析正确的是( )
A.水温较高 B.水面积很大
C.水面上方风速低 D.水面上方湿度小
二、填空题
11.医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗,如图是一款主要成分为氯乙烷的疗伤喷雾剂。使用时对准伤口处喷射液态的氯乙烷,短时间内氯乙烷发生汽化,使受伤部位的温度迅速 (选填“升高”或“降低”),神经传导变慢,起到镇痛的作用。打开冰箱冷冻室的门,出现的“白雾”是空气中的水蒸气 (填写物态变化名称)形成的。
12.蒸馒头时,水加热至沸腾,产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时 (填物态变化名称),同时 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟;继续加热,水的温度 (选填“上升”“下降”或“保持不变”)。
13.通常情况下物质所处的状态是由温度决定的,已知在标准大气压下,氮和氧的熔点和沸点如表所示。根据表中数据,-200℃的氮是 态;采用先液化空气再来提取气体,当温度升高时,在氧和氮中最先分离出来的是 。
熔点
沸点
氮
-210℃
-196℃
氧
-218℃
-183℃
14.近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图所示),瓶中的碳纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。蒸发是 的一种方式,加快液体蒸发的方法有:提高液体的 、加快液体表面 、增大液体的 。
15.如图,一到冬季或雨天,当车辆上乘坐的人员较多时,车窗玻璃上就容易出现一层雾气,影响驾驶安全。产生雾气的原因是车内的水蒸气 (填物态变化)而成的小水珠附在玻璃上,雾气在形成过程中要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
16.某同学将热水、冰水和室温水(水温和室温相同)分别装入甲、乙、丙纸杯中,如图所示。一段时间后,发现 杯外壁和 杯内壁有小水滴出现。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
三、作图题
17.标准大气压下煮温度为80℃的水,用图像在图中大致画出,水沸腾前后温度变化特点。
18.护士将一支合格的温度计放在医用酒精中消毒,使玻璃泡沾上酒精,然后放在空气中一段较长的时间,请你在图中画出这段时间内温度计示数随时间变化的大致图像。(室温约为30℃)
四、实验题
19.物理小组用图甲装置探究水沸腾的特点。
(1)装置甲的组装顺序为 (填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)实验过程中,大家发现水沸腾前和沸腾时水中气泡现象不同,乙图是水 (填“沸腾前”或“沸腾时”)的现象。
(3)实验数据记录如下表,分析可得水沸腾时不断吸热,温度 。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
(4)该小组整理实验数据,绘制出温度-时间图像如图丙中a图像,另一小组利用相同的实验装置,其他条件不变,仅增加水的质量,绘制出的温度-时间图像应该是图丙中的 图像。
20.小明同学在做“探究冰熔化的规律”实验时得到如表所示的数据。
加热时间
温度
(1)安装图甲所示的实验器材时,应该按照 的顺序进行。
(2)冰属于 (选填“非晶体”或“晶体”);冰的熔点是 ℃。
(3)冰熔化后继续对烧杯中的水加热,实验过程中观察到图乙 (选填“A”或“B”)是烧杯中的水沸腾时气泡上升的情形;烧杯中的水沸腾时温度计的示数如图丙所示。说明此时的气压 (选填“低于”或“高于”)标准大气压。
(4)烧杯中的水沸腾后,水面上会出现大量“白气”,发生的物态变化是 (填物态变化名称);当烧杯中的水沸腾时,试管内的水 (选填“能”或“不能”)沸腾。
(5)实验过程中发现∶从开始给水加热到水开始沸腾的时间过长,为了缩短加热时间,请你提出一条有效的操作建议∶ 。
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第13章第3节 探究:汽化与液化
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析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:7大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
(学习目标:1. 通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点,知道沸腾的条件。2. 知道汽化、液化,理解液化是汽化的逆过程。3. 知道汽化吸热、液化放热。4.了解沸腾现象,知道什么是沸点;了解影响蒸发快慢的因素,知道蒸发制冷。)
知识点1 实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
1. 实验器材:
温度计、钟表、铁架台、纸板等。
A.加盖纸板的作用:
减少热量损失,缩短加热时间。
B.纸板上留有小孔的作用:
保持烧杯内外气压相等。
2.器材组装顺序:自下而上。
3.烧杯中的水量要适当:
A.若太少,不能浸没温度计的玻璃泡。
B.若太多,加热时间过长。
4.会根据实验数据作出物质熔化时温度-时间图像:
先描点,然后用平滑的曲线把各点顺次连接起来。
5.实验现象:
A.沸腾前,水温不断升高,杯底有少量气泡产生,上升过程中体积逐渐变小(甲);
B.沸腾时,水温保持不变,杯底有大量气泡产生,上升过程中体积迅速变大,在液面破裂,里面的水蒸气散发到空气中去(乙);
C.停止加热,水停止沸腾。
6.实验结论:水在沸腾时持续吸热,温度保持不变。
7.怎样验证水沸腾时需要吸热:
移走酒精灯或停止加热,观察水是否继续沸腾。
8.水的沸点低于100℃的原因:
A.当地大气压低于1个标准大气压。
B.水中含有杂质。
9.缩短加热时间的方法:
A.适当减少所用水的质量。
B.可用初温较高的水进行实验;
C.调大火焰。
10.撤去酒精灯,水未立即停止沸腾原因:
因为石棉网的温度仍然高于水的沸点,水可以继续吸热。
知识点2 汽化及其特点
1. 汽化
(1)定义:物质由液态变为气态叫汽化。
(2)生活中常见的汽化现象:地面的水消失。
(3)特点:
汽化吸收热量。(夏天,教室洒水凉快)
2. 沸腾
(1)定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
(2)特点:液体在沸腾时持续吸热,温度保持不变。
(3)沸点:液体沸腾时的温度。
(4)沸点与气压有关:
一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高。
(5) 沸腾条件:
A. 达到沸点;B.继续吸热 。
3. 蒸发
(1)定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的缓慢汽化现象。
(2)特点:吸热(吸外界或自身的热量),有制冷作用。
(3)影响蒸发快慢因素:
A.液体的温度。 B.液体的表面积。
C.液体表面空气的流动速度。 D.还与液体种类有关。
4. 蒸发与沸腾的异同
沸腾
蒸发
相同点
都是汽化现象,都需要吸热
不同点
发生部位
液体内部和表面同时发生
只在液体表面发生
剧烈程度
剧烈
缓慢
温度条件
温度达到沸点
任何温度
影响因素
气压大小
液体温度、表面积、空气流速
应用
分馏
制冷
知识点2 液化及其特点
1. 液化
(1)定义:质由气态变为液态叫液化。。
(2)特点:
液化放出热量。(被水蒸气烫伤更厉害)
2.液化的方法:
(1) 降低温度----热传递改变内能;
(2) 压缩体积----做功改变内能。
3.常见液化现象:
“雾”、“露”、“白气”、夏天自来水管“出汗”、飞机的“尾气”、冬天镜面变“模糊”等现象,都是水蒸气液化成的小水珠。
(发生液化时,小水珠出现在温度高的一侧)
4.液化的好处:体积缩小便于运输。
教材习题02
清晨,草叶上常挂有晶莹的露珠,在阳光照射下这些露珠又会慢慢消失。这是为什么?
解析:
露是小水珠,它是水蒸气变化形成的,即露的形成过程是水蒸气变为小水珠的过程,因此属于液化。
露珠慢慢消失的过程是小水珠变为水蒸气的过程,因此属于汽化。
【答案】见解析。
教材习题03
在制药时为了从溶液中提取抗生素,要用加热的方法使溶液沸腾而除去水分,但抗生素不能在超过 80 ℃的温度下提取,应采用的方法是( )。
A.用微火加热使其沸腾
B.降低容器内的气压,使水的沸点低于 80 ℃
C.缩短加热沸腾时间
D.增加容器内的气压,使水的沸点低于 80 ℃
解析:
从溶液中提取抗生素时,要用加热的方法使溶液沸腾而除去水分,但抗生素不能在超过80℃的温度下提取,这就要求水的沸点要低于80℃,而沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低,水在1个标准大气压下的沸点是100 ℃,因此可采用降低容器内气压的方法,使水的沸点低于80 ℃。
【答案】B
教材习题04
游泳时,在水里不觉得冷,上了岸觉得冷,这是为什么?
解析:
游泳上岸后,人体表面的水分开始蒸发,水蒸发时从人体表面吸收热量,人会感觉到冷。
【答案】音色。
教材习题05
为探究水的沸腾,科学小组进行了相关实验:(1)安装实验装置时,应按照 (选填“自下而上”“降低”或“自上而下”)的顺序进行。如图13-28所示,此时温度计的示数是 。
(2)加热时,杯底有“气泡”形成,上升到水面
破裂,有“白雾”冒出,“白雾”是水蒸气
(选填“汽化”或“液化”)形成的。由实验可知,水沸腾过程中不断吸热,温度 (选填“升高”“降低”或“保持不变”);
(3) 实验结束后,移开酒精灯,发现烧杯内的水没有立即停止沸腾,可能的原因是 。
解析:
(1)因用酒精灯给物质加热时,应用外焰加热,故应先放酒精灯,再固定铁圈;使用温度计时,温度计的玻璃泡应浸没在液体中,不能与容器底部和容器壁接触,故应先放烧杯,再调节温度计的位置。故装置的组装顺序应为自下而上。75摄氏度。
(2))[1]水面上出现的大量的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
[2]水沸腾时不断吸热,温度保持不变。
(3)因为石棉网的温度仍然高于水的沸点,水可以继续吸热。
【答案】A。
教材习题06
请你用表格方式对比呈现蒸发与沸腾的相同与不同之处。
解析:
见析教材、学知识板块表格。
【答案】见解析。
/
考点一 汽化及其特点(实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点沸腾)
1.在清晨,人们经常看到湖面上大雾逐渐散去,这是( )
A.升华现象 B.凝华现象 C.汽化现象 D.熔化现象
【答案】C
【解析】大雾逐渐散去,是从液态变为气态的过程,属于汽化现象。
故选C。
2.中华古诗词博大精深,“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,其中的“汤沸”过程是属于( )
A.汽化现象 B.液
化现象 C.升华现象 D.凝华现象
【答案】A
【解析】“汤沸”是沸腾的现象,沸腾属于剧烈的汽化现象。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(多选)在物理探究活动中,某同学在手上涂抹酒精,过了一会儿,酒精消失,手感到凉凉的。根据以上证据,能得出的结论是( )
A.酒精发生了蒸发现象
B.酒精蒸发需要吸热
C.酒精温度越高,蒸发越快
D.酒精表面空气流动越快,蒸发越快
【答案】AB
【解析】A.某同学在手上涂抹酒精,过了一会儿,酒精消失,酒精从液态变成气态,发生蒸发现象,故A符合题意;
BCD.酒精消失,手感到凉凉的,说明酒精蒸发可以吸收热量,不能得到酒精温度越高,蒸发越快,酒精表面空气流动越快,蒸发越快的结论,故B符合题意,CD不符合题意。
故选AB。
4.如图是市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”。将的液态氮和酸奶倒入容器中,液态氮迅速汽化 (选填“吸收”或“放出”)大量热量,使酸奶瞬间 (填物态变化名称)成块。
【答案】 吸收 凝固
【解析】[1][2]将的液态氮和酸奶倒入容器中,液态氮迅速汽化,同时吸收大量的热量,使环境温度急剧降低,酸奶瞬间由液体凝固成块。
5.同学们利用纸杯、蜡烛、火柴、铁丝等器材把水烧开,如图所示。
(1)纸杯不会被点燃的原因是:开水的温度 纸的着火点;
(2)烧水过程中通过观察 来判断水是否烧开;
(3)要想知道水烧开时温度的变化情况,还需要补充的器材是 ;
(4)为了节约能源又让水尽快烧开,可采用的办法有 (写出一种即可)。
【答案】 低于 气泡变化 温度计 减少水的质量(或提高水的初温、给纸杯加盖子等)
【解析】(1)[1]水的沸点为100℃,纸的着火点在,纸杯不会被点燃的原因是:开水的温度低于纸的着火点。
(2)[2]水烧开前,气泡上升过程中由大变小;烧开后,气泡上升过程中由小变大,到达水面时破裂开;烧水过程中通过观察气泡的变化来判断水是否烧开。
(3)[3]要想知道水烧开时温度的变化情况,还需要补充的器材是温度计,用温度计测量水烧开后温度是否变化。
(4)[4]为了节约能源又让水尽快烧开,可采用的办法有:适当减少水的质量、提高水的初温、给纸杯加盖子等。
6. 做“观察水的沸腾”实验时,电热水壶中装有适量的水,闭合开关加热。当水沸腾时,温度计的示数如图所示为______℃。玻璃片下表面出现小水珠,这是______(填物态变化名称)现象。停止加热,水不能继续沸腾,这说明沸腾时需要______。
【答案】 ①. 98 ②. 液化 ③. 吸热
【解析】
[1]由图可知,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是98℃。
[2]玻璃片下表面出现小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的。
[3]水沸腾过程中需要吸热,停止加热,水不能继续沸腾,这说明沸腾时需要吸热。
7. 图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置。
(1)图甲中温度计示数为_____________℃;
(2)加热4分钟后,水开始沸腾,图乙是根据实验数据绘制的图像,分析图像可得:水沸腾过程中,吸收热量,温度_____________;
(3)通过分析图像中的数据还可以发现,水面上方的大气压_____________标准大气压。
【答案】 ①. 95 ②. 不变 ③. 低于
【解析】
(1)[1]由图甲可知温度计的分度值为1℃,示数为95℃。
(2)[2]由图乙可知水沸腾后继续吸收热量,温度保持不变。
(3)[3]在标准大气压下,水的沸点为100℃,大气压越低,液体的沸点越低;由图乙可知水沸腾时的温度为98℃,所以水面上方的大气压低于标准大气压。
8. 如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,记录的温度随时间变化关系图象如图乙所示。
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整__________的位置;(选填“烧杯”或“温度计”)
(2)实验中杯□周围出现大量“白气”,“白气”的形成属于__________现象;(填物态变化名称)
(3)关于甲装置中硬纸片作用的说法,错误的是__________;(选填字母)
A.减少热损失B.降低杯内气压,使水沸腾更快
C.减少“水雾”的干扰,方便读数D.有助于固定温度计
(4)小组同学进一步分析图象,发现水沸腾时的特点是__________;
(5)实验结束后撤去酒精灯,水还能继续沸腾一会儿,产生这种现象的原因是__________。
【答案】 ①. 烧杯 ②. 液化 ③. B ④. 吸收热量、温度保持不变 ⑤. 见解析
【解析】
(1)[1]实验中,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整烧杯的位置,再悬挂温度计,可避免,温度计的玻璃泡接触烧杯底。
(2)[2]杯口周围出现的白气,是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水珠。
(3)[3]甲装置中硬纸片,可固定温度计,能减少热量散失,同时,杯中水面气压在加热过程中会增大,水的沸点升高。又可避免过多的水蒸气在上升时遇到冷的温度计液化成的水雾,干扰计数,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
(4)[4]由图乙知,水的温度达到98摄氏度后,温度保持不变,此时水已经沸腾,而在整个过程中,酒精灯一直在加热,所以水沸腾时的特点是:吸收热量,温度保持不变。
(5)[5]石棉网(或陶土网)、铁圈、烧杯底部的温度高于水的沸点,水能继续吸热。
考点二 液化及其特点
1.古诗“荷风送香气,竹露滴清响”中,竹叶上出现露珠是( )
A.熔化现象 B.液化现象 C.凝华现象 D.汽化现象
【答案】B
【解析】竹叶上出现露珠是空气中的水蒸气遇冷液化成的,是液化现象,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.下列物态变化中,属于液化现象的是( )
A. 壶口“白气” B. 浓雾消散
C. 冰雕变小 D. 冰雪消融
【答案】A
【解析】A.壶口“白气”是壶中水汽化形成的水蒸气又遇冷液化形成的小水珠,故A符合题意;
B.浓雾消散是小水珠由液态变成气态的过程,是汽化现象,故B不符合题意;
C.冰雕变小是冰由固态直接变成气态的过程,是升华现象,故C不符合题意;
D.冰雪消融是冰雪由固态变成液态的过程,是熔化现象,故D不符合题意。
故选A。
3.如图所示,夏天从冰箱中拿出的鸡蛋放置一段时间后表面会出现许多小水珠,下列关于小水珠形成的原因说法正确的是( )
A.冰箱中的水蒸气液化形成的 B.鸡蛋内部冒出的“寒气”液化形成的
C.鸡蛋内部的水渗出壳外 D.空气中的水蒸气液化形成的
【答案】D
【解析】夏天,鸡蛋刚从冰箱拿出来,鸡蛋的温度较低,空气中热的水蒸气遇到低温的鸡蛋壳,液化成小水珠附着在鸡蛋表面。
故选D。
4.夏天,打开冰箱门时,门附近会出现“白气”,它所发生的物态变化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.凝华
【答案】C
【解析】夏天打开冰箱门时,在冰箱门附近会出现“白气”,是因为空气中的水蒸气遇冷液化形成的,属于液化现象,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.在青藏铁路的建设中,我国科技工作者将“热棒”插入冻土,成功解决了“冻土工程”这一世界性难题。如图所示,热棒是碗口粗细的铁棒,高出地面约2m,在路基下还埋有5m,整个棒体是中空的,里面封装有适量液氨。热棒的工作原理是:当路基温度上升时,液氨 热量变成气态氨上升到热棒的上端;通过散热片散热,气态氨发生 (填物态变化名称)又沉入了棒底。这样不断循环,避免冻土融化造成路基崩塌。
【答案】 吸收 液化
【解析】[1]路基温度上升,液氨吸收热量,由液态变为气态,发生汽化现象。
[2]通过散热片散热,气态氨放热液化成液氨沉入棒底。
6. 夏天,打开电冰箱门时,常会看到冰箱门附近有一股“白气”,打开热水瓶时也会看见这种现象。“白气”都是水蒸气___________(填物态变化名称)形成的小水滴,前者是___________的水蒸气形成的(选填“冰箱内”或“冰箱外”)。
【答案】 ①. 液化 ②. 冰箱外
【解析】
[1]“白气”是小水滴,是由气态的水蒸气变成液态的小水滴形成的,所以是液化现象。
[2]“白气”是冰箱门附近空气中的水蒸气遇到冰箱中的冷空气液化形成的小水滴形成的,所以“白气”是冰箱外的水蒸气形成的。
知识导图记忆
核心知识目标复核
1.实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点。
2.汽化及其特点。
3.液化及其特点。
一、单选题
1.如图所示为蒸馏法淡化海水的装置示意图,该装置利用太阳能加热海水从而获得淡水。下列说法不正确的是( )
A.水蒸气在膜上发生的物态变化是汽化
B.水蒸气在膜上形成小液滴的过程需要放热
C.海水变成水蒸气的过程需要吸收热量
D.提高装置内的温度有助于加快海水的蒸发
【答案】A
【详解】AB.气态的水蒸气在膜上遇冷液化为小水滴,液化放热,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.海水变成水蒸气的过程是汽化现象,汽化需要吸热,故C正确,不符合题意;
D.液体蒸发快慢与温度、液体表面积、液体上方空气流速有关,提高装置内的温度有助于加快海水的蒸发,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.图是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置,下列说法不正确的是( )
A.水在沸腾前会发生汽化现象
B.水沸腾时,大量气泡在水中生成、上升、变大
C.水在沸腾后继续加热,温度会继续升高
D.沸腾时,水减少了,说明气泡里面有水蒸气
【答案】C
【详解】A.汽化包括蒸发和沸腾两种方式,水在沸腾前,温度升高的过程中,水会蒸发,蒸发是汽化的一种形式,所以水在沸腾前会发生汽化现象,故A正确,不符合题意;
B.水沸腾时,液体内部和表面同时发生剧烈的汽化现象,大量气泡在水中生成,由于气泡上升过程中,水的压强逐渐减小,且不断有水蒸气进入气泡,所以气泡会上升、变大,到水面破裂,故B正确,不符合题意;
C.水在沸腾过程中,继续加热,水的温度保持不变,故C错误,符合题意;
D.沸腾时,水不断汽化成水蒸气进入气泡,使得水减少了,所以气泡里面主要成分是水蒸气,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.滴一大滴酒精在手背上,一会儿酒精不见了,对于现象和感受的描述正确的是( )
A.该现象是升华
B.该现象的发生也和晶体的熔化一样需要一定的温度
C.手背发热
D.滴上后,抹平一下,消失得会更快
【答案】D
【详解】A.酒精滴在手背上,一会儿酒精不见了,是酒精由液态变为了气态,是汽化现象,故A错误;
B.蒸发可以在任何温度下发生,晶体熔化有固定的熔点,故B错误;
C.酒精汽化吸热,使手背的温度降低,手背发凉,故C错误;
D.滴上后,抹平一下,增大液体的表面积,蒸发会加快,酒精消失得会更快,故D正确。
故选D。
4.在探究水在沸腾前后温度变化的特点时,甲、乙两组同学分别给水加热相同时间,并在同一坐标系内画出如图所示温度随时间变化的图像。如果他们的操作和数据都没有问题,可以推测( )
A.两组实验水都没有沸腾 B.此时水的沸点是99 ℃
C.两组水的初始温度不同 D.两组水的质量相同
【答案】B
【详解】甲、乙两组同学分别给水加热相同时间,并在同一坐标系内画出如图所示温度随时间变化的图像。由图可知,两组水的初始温度相同,乙组水加热沸腾的时间较长,说明乙组水的质量比甲组水的质量大,两组实验水都沸腾了,此时水的沸点是99℃,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.在家庭实验室中,小阳使用家中的冰箱时观察到了一些有趣的现象(如图)。下列说法正确的是( )
A.打开冷冻室,看到有“白气”冒出,这是汽化现象
B.冷藏室的蔬菜放久了会变干变焉,这是升华现象
C.从冷冻室取冰块时,湿手套会被冰块“粘”住,这是凝固现象
D.从冷藏室拿出的汽水瓶外壁出现小水珠,这是熔化现象
【答案】C
【详解】A.打开冷冻室,看到有“白气”冒出,这是液化现象,故A错误;
B.冷藏室的蔬菜放久了会变干变焉,这是汽化现象,故B错误;
C.从冷冻室取冰块时,湿手套会被冰块“粘”住,是水变成冰,这是凝固现象,故C正确;
D.从冷藏室拿出的汽水瓶外壁出现小水珠,这是液化现象,故D错误。
故选C。
6.我国劳动人民常在生活中运用科学知识解决实际问题,如图所示,以前有人在炎热的夏天将纱布盖在盛有剩饭剩菜的篮子上,用此方法保存的食物,不容易因气温过高而过快变质。关于此方法说法正确的是( )
A.纱布盖住食物,可以减缓食物散热达到保鲜目的
B.这种方法的原理是蒸发放热
C.为了效果更好,要将篮子放在通风的地方
D.这样可以使食物的温度保持在零摄氏度以下
【答案】C
【详解】AB.纱布盖住食物,主要利用水蒸发过程吸收热量达到致冷的目的,达到保鲜食物的目的,故AB错误;
C.为了效果更好,装置应放在阴凉通风的地方,这样可以加快蒸发吸热,故C正确;
D.纱布盖住食物并通过水蒸发吸热,只能降低食物周围的温度,不能使食物的温度降低到零摄氏度以下,故D错误。
故选C。
7.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
【答案】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。
8.①夏天,打开电冰箱门时,冰箱门附近的“白气”;②冬天,户外的人不断呼出的“白气”;③路过包子店,看到蒸笼周围烟雾缭绕的“白气”;④雨后,萦绕在山峦上的“白气”;……这些现象中的“白气”( )
A.都是水蒸气
B.都是水蒸气汽化后形成的小水珠
C.其形成之前的水蒸气来自空气中的是①③④
D.其形成的原因均与“露珠”“雾”相同
【答案】D
【详解】AB.这些现象中的白气都是液化现象,白气是小水珠,故AB不符合题意;
C.其形成之前的水蒸气来自空气中的是①④,③呼出气体中的水蒸气遇冷液化而形成的,故C不符合题意;
D.露珠与雾的形成也是液化现象,故D符合题意。
故选D。
9.目前常用的电冰箱利用“制冷剂”作为热的“搬运工”,把冰箱冷冻室里的热“搬运”到了冰箱外面。根据电冰箱的工作原理,你认为“制冷剂”应具有的主要物理性质是( )
A.沸点低 B.熔点低 C.沸点高 D.熔点高
【答案】A
【详解】制冷剂是一种既容易汽化又容易液化的物质;工作时电动压缩机使制冷剂蒸气压缩而液化,压入冰箱外的冷凝器管里将热量放出;冷凝器里的液态制冷剂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化,从冰箱的内部吸收热量,使冰箱内部的温度降低,所以制冷剂应具有的主要物理性质是沸点低。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.如图所示为吐鲁番当地使用的“坎儿井”的示意图,它利用了多种方法来减慢水的蒸发,以下分析正确的是( )
A.水温较高 B.水面积很大
C.水面上方风速低 D.水面上方湿度小
【答案】C
【详解】液体蒸发的快慢与液体的温度、液体表面积、液面上方空气流动的速度等因素有关;如图所示为吐鲁番当地使用的“坎儿井”的示意图,井下的温度较低,水面与空气的接触面积较小,水面上方空气的流速较慢,可以有效地减慢水的蒸发,节约水资源,故C正确,ABD错误。
故选C。
二、填空题
11.医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗,如图是一款主要成分为氯乙烷的疗伤喷雾剂。使用时对准伤口处喷射液态的氯乙烷,短时间内氯乙烷发生汽化,使受伤部位的温度迅速 (选填“升高”或“降低”),神经传导变慢,起到镇痛的作用。打开冰箱冷冻室的门,出现的“白雾”是空气中的水蒸气 (填写物态变化名称)形成的。
【答案】 降低 液化
【详解】[1]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。液态的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,起到镇痛的作用。
[2]打开冰箱门时冒“白气”,是冰箱门附近空气中的水蒸气遇到冰箱中的冷空气液化形成的小水滴。
12.蒸馒头时,水加热至沸腾,产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时 (填物态变化名称),同时 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟;继续加热,水的温度 (选填“上升”“下降”或“保持不变”)。
【答案】 液化 放出 保持不变
【详解】[1][2]水蒸气是气态,接触到温度相对较低的馒头时,会由气态变为液态,物质由气态变为液态的过程叫液化 。液化过程是一个放热过程,所以水蒸气液化时会放出大量的热,从而把馒头蒸熟 。
[3]水沸腾的特点是继续吸热,但温度保持不变。所以继续加热,水的温度保持不变 。
13.通常情况下物质所处的状态是由温度决定的,已知在标准大气压下,氮和氧的熔点和沸点如表所示。根据表中数据,-200℃的氮是 态;采用先液化空气再来提取气体,当温度升高时,在氧和氮中最先分离出来的是 。
熔点
沸点
氮
-210℃
-196℃
氧
-218℃
-183℃
【答案】 液 氮
【详解】[1]由表格中的数据知道,氮的熔点是-210℃,-200℃高于氮的熔点,故-200℃的氮是液态。
[2]液态空气温度升高时,沸点低的液体先达到沸点,先汽化;氮的沸点低,先汽化,所以氮先分离出来。
14.近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图所示),瓶中的碳纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。蒸发是 的一种方式,加快液体蒸发的方法有:提高液体的 、加快液体表面 、增大液体的 。
【答案】 汽化 温度 空气流动速度 表面积
【详解】[1]蒸发是汽化的一种方式,是只发生在液体表面的缓慢的汽化现象。
[2][3][4]液体的温度、表面积、液体表面空气流动速度,都会影响蒸发的快慢;加快液体蒸发的方法有:提高液体的温度、加快液体表面空气流动速度、增大液体的表面积。
15.如图,一到冬季或雨天,当车辆上乘坐的人员较多时,车窗玻璃上就容易出现一层雾气,影响驾驶安全。产生雾气的原因是车内的水蒸气 (填物态变化)而成的小水珠附在玻璃上,雾气在形成过程中要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】 液化 放出
【详解】[1][2]冬天,车内水蒸气温度较高,遇到温度较低的玻璃,会放热液化形成小水珠,水珠会附着在玻璃的内表面,形成雾气。
16.某同学将热水、冰水和室温水(水温和室温相同)分别装入甲、乙、丙纸杯中,如图所示。一段时间后,发现 杯外壁和 杯内壁有小水滴出现。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
【答案】 乙 甲
【详解】[1][2]一段时间后,发现只有甲、乙两只纸杯的杯壁上有小水珠出现,乙水杯的水珠出现在杯壁外侧,甲水杯的水珠出现在杯壁内侧,因为:甲热水杯:水温高于室温,因此杯内的水蒸气温度也较高。当这些高温水蒸气遇到温度较低的杯壁时,会放热并液化成小水珠。由于杯壁的温度较低,小水珠会附着在杯壁的内侧。乙冰水杯:水温低于室温,杯壁温度也会很低。此时,室温下空气中的水蒸气遇到冷的杯壁,同样会放热并液化。因为室温下的水蒸气在杯壁外侧,小水珠会附着在杯壁的外侧。丙室温水杯:由于水温与室温相同,杯壁温度也接近室温。因此,这里的水蒸气既不容易在杯壁内侧液化,也不容易在杯壁外侧液化。所以,室温水杯的杯壁上没有出现小水珠。
三、作图题
17.标准大气压下煮温度为80℃的水,用图像在图中大致画出,水沸腾前后温度变化特点。
【答案】
【详解】水沸腾前吸收热量,温度升高,水沸腾后,继续吸热温度保持不变,煮温度为80℃的水沸腾前后温度变化图像如图所示:
18.护士将一支合格的温度计放在医用酒精中消毒,使玻璃泡沾上酒精,然后放在空气中一段较长的时间,请你在图中画出这段时间内温度计示数随时间变化的大致图像。(室温约为30℃)
【答案】
【详解】因室内温度为30℃,所以温度计开始示数是30℃,当温度计的玻璃泡上沾有酒精时,随着酒精的迅速蒸发,会带走一部分热量,温度计的示数会降低,但当酒精蒸发完后,温度计的示数会上升,最终与室温相同。如图所示:
四、实验题
19.物理小组用图甲装置探究水沸腾的特点。
(1)装置甲的组装顺序为 (填“自下而上”或“自上而下”)。
(2)实验过程中,大家发现水沸腾前和沸腾时水中气泡现象不同,乙图是水 (填“沸腾前”或“沸腾时”)的现象。
(3)实验数据记录如下表,分析可得水沸腾时不断吸热,温度 。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
(4)该小组整理实验数据,绘制出温度-时间图像如图丙中a图像,另一小组利用相同的实验装置,其他条件不变,仅增加水的质量,绘制出的温度-时间图像应该是图丙中的 图像。
【答案】(1)自下而上
(2)沸腾时
(3)保持不变
(4)
【详解】(1)因用酒精灯给物质加热时,应用外焰加热,故应先放酒精灯,再固定铁圈;使用温度计时,温度计的玻璃泡应浸没在液体中,不能与容器底部和容器壁接触,故应先放烧杯,再调节温度计的位置。故装置的组装顺序应为自下而上。
(2)水在沸腾时,水温都达到沸点,水在各个部位同时汽化,因此大量气泡会在上升过程中逐渐得到补充,加之越往水面液体的压强越小,因此气泡会越变越大,形成乙图的情形,乙图是水沸腾时的情况。
(3)实验数据记录如下表,水沸腾时吸热,但温度保持99℃不变,分析可得水沸腾时不断吸热,温度保持不变。
(4)其他条件不变,仅将被加热的冰的质量增加,将会增加加热时间,由于水的沸点不变,b和d水的沸点都发生了变化,只有c的沸点与a相同,绘制出的温度-时间图像应该是图丙中的c图像。
20.小明同学在做“探究冰熔化的规律”实验时得到如表所示的数据。
加热时间
温度
(1)安装图甲所示的实验器材时,应该按照 的顺序进行。
(2)冰属于 (选填“非晶体”或“晶体”);冰的熔点是 ℃。
(3)冰熔化后继续对烧杯中的水加热,实验过程中观察到图乙 (选填“A”或“B”)是烧杯中的水沸腾时气泡上升的情形;烧杯中的水沸腾时温度计的示数如图丙所示。说明此时的气压 (选填“低于”或“高于”)标准大气压。
(4)烧杯中的水沸腾后,水面上会出现大量“白气”,发生的物态变化是 (填物态变化名称);当烧杯中的水沸腾时,试管内的水 (选填“能”或“不能”)沸腾。
(5)实验过程中发现∶从开始给水加热到水开始沸腾的时间过长,为了缩短加热时间,请你提出一条有效的操作建议∶ 。
【答案】(1)自下而上
(2) 晶体 0
(3) A 低于
(4) 液化 不能
(5)见解析
【详解】(1)实验装置中,酒精灯需要用外焰加热,温度计玻璃泡不能接触杯底,所以安装实验器材时,需要自下而上组装。
(2)[1][2]根据表格中的数据可知,冰在8到14分钟,持续吸收热量,但是温度保持不变,则保持不变的温度为冰的熔点,熔点为0℃。由于冰熔化时有固定的熔点,所以冰属于晶体。
(3)[1]由图可知,B图气泡在上升过程中,气泡的体积逐渐减小,是沸腾前的情形;A图气泡在上升过程中,气泡的体积逐渐增大,是沸腾时的情形。
[2]由图可知,温度计的分度值为1℃,温度计示数为99℃,则水沸腾时的温度为99℃。因为标准大气压下水的沸点为100℃,且沸点与气压有关,气压越低,水的沸点越低,所以此处的气压低于标准大气压。
(4)[1]水面上出现的大量的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
[2]沸腾的条件是温度达到沸点,不断吸热。试管中的水可以达到沸点,但试管中的水的温度等于烧杯中水的温度时,试管中的水不能继续从烧杯中的水中吸热,所以试管中的水不能沸腾。
(5)水的质量越大,水需要吸收的热量越多,所以加热时间长。为了缩短加热时间,可以减少水的质量,提高水的初始温度。
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