内容正文:
义务教育教科书
第十三章 温度与物态变化
第三节 探究:汽化与液化
上海科学技术出版社
致老师、同学
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资源 演示实验—《探究水沸腾时温度的变化规律》
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你思考过吗,为什么湿衣服会晒干?烧开的水会冒气,为何冰棒也会冒气?其实这些都是常见的物态变化现象。
本节我们将学习物态变化中的汽化与液化现象。
导入新课
冰棒也会冒气
放在太阳下的湿衣服会晒干
学习目标
能完成“探究水在沸腾前后温度变化的特点的实验;能根据实验数据及图像得出结论,能按要求完成实验报告;知道汽化与液化,液化,知道物质的沸点,能运用汽化与液化过程中的吸热和放热特点说明自然界和生活中的有关现象。
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
4. 课堂总结
5. 作业
6. 综合提升训练
目录导航
一、实验:探究水在沸腾
前后温度变化的特点
第三节 探究:汽化与液化
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
1. 汽化 (1) 探究汽化现象:
现 象 原 因
洒在地上的水,过一段时间变干了。
水烧开以后,壶里的水在短时间内减少。
把酒精擦在手背上,过一会不见了。
上述物质都是从液态变成了气态。
(2)汽化的定义:物质从液态变为气态的过程称为汽化。
(3)汽化的两种方式:沸腾和蒸发。
(4)沸腾:沸腾是在一定温度下液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
水变成了水蒸气
水变成了水蒸气
酒精变成了气体
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
2. 探究水在沸腾前后温度变化的特点
【实验目的】
(1)观察水沸腾时出现的现象。
(2)研究水在沸腾前后温度变化的特点。
【实验器材】
酒精灯、烧杯、温度计、铁架台、有孔的盖子、陶土网和秒表。
【实验设计】
实验装置如图所示。将水加热至沸腾,观察水在沸腾前后的温度变化和现象。
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【实验步骤】
1. 按照图安装好器材,向烧杯中倒入适量的水。
2. 点燃酒精灯加热水,观察烧杯中水的状态变化情况和温度计示数的变化。当水温接近90℃时,每隔0.5 min将水的温度记录在设计的表格中,直到水持续沸腾几分钟为止。
3. 根据记录的数据,在坐标纸上以温度为纵坐标,时间为横坐标建立坐标系,并在坐标系中描出各点,再将这些点用平滑曲线连接起来。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 …
温度/℃
水中气泡
变化情况 沸腾前:
沸腾时:
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【实验现象】
①沸腾前,温度不断上升,烧杯底部有少量的气泡产生,并且温度越高,气泡越多,气泡在上升的过程中逐渐变小。
②沸腾时,温度保持不变,烧杯底部有大量的气泡产生,并且气泡在上升过程中迅速变大,到液面处破裂,放出里面的水蒸气。
③停止加热,水立刻停止沸腾,温度开始下降。
沸腾前,气泡上升体积变小
沸腾时,气泡
上升体积变大
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【分析与论证】
以时间为横轴,温度为纵轴,用图像法处理实验数据如图所示。分析:
①水在沸腾前温度不断升高。
②在沸腾时,继续吸收热量,但温度保持不变。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 …
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【实验结论】 沸腾的特点
从实验可见,水沸腾时有大量气泡产生,水的内部和表面同时发生剧烈的汽化现象。水在沸腾过程中,虽然继续吸热,但它的温度保持不变。
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
演示实验——《探究水沸腾时温度的变化规律》
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【反思交流】
①水在沸腾过程中需要吸收热量吗?为什么?
②观察烧杯盖子上是否有小水滴,思考它们是从哪里来的。
③用纸杯代替烧杯做此实验,能使纸杯中的水沸腾吗?用实验验证你的猜想。
【分析】
①水在沸腾过程中需要吸收热量。
②观察到烧杯盖子上有小水滴,它们是水蒸气液化形成的。
③用纸杯代替烧杯做此实验,也能使纸杯中的水沸腾。
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
取一张光滑的厚纸,照图那样做成一个小纸锅。小纸锅里装些水,放到火上加热。注意不要让火苗烧到水面以上的纸。过一会儿水就会沸腾,而小纸锅不会燃烧。
实际做一做,说一说小纸锅为什么不会燃烧。
【做一做】
分析:因为纸的着火点大约是183℃,而水烧开时的温度约为100℃,没有达到纸的着火点,所以纸不会燃烧起来。
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
3. 沸点
(1)定义:水在沸腾的过程中,虽然继续吸热,但它的温度保持不变,这个温度叫沸点。
(2)影响液体沸点的因素
①液体的沸点与液体的种类有关。不同液体沸腾时的温度是不同的,因此,其沸点也是不同的。
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
冷水可以使热水沸腾
②液体的沸点与气压有关
想一想:停止沸腾的水,浇上冷水后会怎样?
【做一做】水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水。
【实验现象】烧瓶中的水重新沸腾。
【实验分析】在瓶底浇冷水后,瓶内气体遇冷,气压减小,同时水的温度也降低。此时水又沸腾,说明水的沸点降低了。
【实验结论】液体的沸点与气压有关。气压减小,沸点降低;气压增大,沸点升高。
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
物质的沸点在不同条件下也会发生变化。
例如,在水中放些盐或糖,沸点会升高,如果加入酒精,则沸点会降低。
海拔高的地方由于气压低,水的沸点会随之变低。通常,地势每升高 1 000 m,水的沸点就降低约 3 ℃。在珠穆朗玛峰上,开水的水温大约为73.5℃。
影响沸点的因素
(3)根据实验图像判定该地水的沸点为____ ℃,沸点低于100℃可能的原因是______________;
(4)实验前,向烧杯中倒入热水而
不是冷水,这样做是为了_________。
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【例题1】如图所示,甲图是“探究水的沸腾特点”的实验装置。
(1)如图乙所示,观察气泡可判断是水沸腾_______ (选填“前”或“时”)的现象;
(2)图丙中,图像A、B是某班两个实验小组的同学根据实验数据作出的图像,由图像可知水的沸点是_____ ℃,水沸腾时的温度特点是______________ ;他们用相同的酒精灯和相同的烧杯进行实验,图像不同的原因可能是_______ ;
时
缩短水加热至沸腾所用的时间
96
吸收热量,温度不变
B小组同学所用水量较多
当地大气压低于标准大气压
96
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【解析】 (1)水在沸腾前,底部温度较高,底部少部分水汽化为水蒸气冒出时,一部分水蒸气上升过程中遇到上层温度较低的水,放热液化,所以气泡变小;水沸腾时,容器中不同深度水温相同,不同部位的水都会汽化为水蒸气,气泡上升过程中变大,故这是沸腾时的现象。
(2)由图丙可知,温度上升至96℃时,持续加热,但温度不变,所以水的沸点是96℃,水沸腾时的温度特点是吸收热量,温度不变。
由图及题意可知,两组实验控制了加热源、烧杯和水的初温相同,但是B加热至沸点需要的时间更多,故图像不同的原因可能是B小组同学所用水量较多。
(3)由图像可知,水的沸点是96℃;在一标准大气压下,水的沸点是100℃,且气压越低,沸点越低,实验中的沸点低于100℃,所以当地大气压低于标准大气压。
(4)向烧杯中倒入热水而不是冷水的主要目的是:缩短水加热至沸腾所用的时间。这样做可以在实验中更快地达到所需的温度,提高实验效率。
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
【例题2】如图,烧杯内盛有水,玻璃试管内盛有右表所列的一种液体,在1个标准大气压下,若对烧杯的底部持续加热,最终发现试管内的液体发生沸腾,则试管内盛的液体是( )
A.酒精 B.水
C.煤油 D.酒精或水
A
物质 沸点/oC
酒精 78
水 100
煤油 150
【解析】 对着烧杯中的水加热,在标准大气压下,水的沸点为100℃,当烧杯中的水沸腾时,其温度保持100℃不变;
A.若试管中的是酒精,因为酒精的沸点是78℃,低于水的沸点,则其会从水中不断吸热,会沸腾,故A符合题意;BD.若试管中是水,虽然到达了水的沸点,但是烧杯中的水和试管中的水温度相同,不会发生热量的传递,故试管中的水不会吸热,故试管中的水不会沸腾,故BD不符题意;
C.若试管中装的是煤油,因为煤油的沸点是150℃,当烧杯中的水沸腾后温度温度最高也是100℃,达不到煤油的沸点,不会沸腾,故C不符合题意。
一、实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点
故选A.
二、汽化及其特点
第三节 探究:汽化与液化
二、汽化及其特点
1. 蒸发
(1)定义
在日常生活中,除了沸腾属于汽化现象,还有一种只在液体表面发生的汽化现象,这种现象叫做蒸发。
杯子里的水、晾在阳光下的衣服、洒了水的地面,温度没有达到水的沸点也会变干。这是由于水蒸发,变成了气体。
(2)蒸发吸热
(1)实验探究——蒸发吸热
把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数有什么变化?如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数会变化吗?
现象:用扇子扇,涂酒精的温度计的读数降低;不涂酒精的温度计读数不变。
结论:液体蒸发吸热。
(2)蒸发制冷
液体蒸发时,要从周围的物体吸收热量,致使液体及周围的物体温度降低,因此蒸发有制冷作用。液体蒸发得越快,制冷效果越好。液体蒸发制冷有许多实际应用,如医生常用酒精擦拭人体,给发烧患者降温等。
二、汽化及其特点
(3)蒸发吸热的实例
酒精为高烧病人降温
人们常用酒精为高烧病人降温、夏天在地面上洒水会感到凉爽,是利用水在蒸发时吸热来降低温度。
人们在高温的天气里大汗淋漓,是人体自我保护的生理现象,汗液蒸发吸热,使体温不致升的太高。
二、汽化及其特点
2. 影响蒸发快慢的因素
(1)猜想:影响蒸发快慢的因素有哪些?
①将湿衣服晾晒在阳光下和树荫下,哪种情况下会先干呢?
②将湿衣服分别卷起来和摊开晾晒,哪种情况下会先干呢?
③将湿衣服分别放在通风与无风处,哪种情况下会先干呢?
根据生活经验知道:蒸发的快慢可能与液体的温度、表面积和表面上气体的流动等因素有关。
二、汽化及其特点
(2)实验:探究影响蒸发快慢的因素
①在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的酒精,如图A、B、C、D所示。其中,B被摊开表面积变大;C与A的表面积相同,但用灯加热;D与A的表面积相同,用扇子使表面上方空气的流动加快。
②并测出它们变干所用的时间分別为200s、100s、50s、80s。
③实验结论
液体温度越高、液体表面积越大、液体表面空气流动越快,蒸发越快。
二、汽化及其特点
3. 蒸发与沸腾的异同点
比较 蒸发 沸腾
相同点
不
同
点 发生部位
温度条件
剧烈程度
温度变化
影响因素
都是汽化现象且都要吸热
液体表面
任何温度
缓慢
降低
液体的温度、表面积和
表面上的空气流动快慢
内部及表面同时进行
达到沸点
剧烈
不变
液面上气压的大小
二、汽化及其特点
液体在沸腾过程中,大量分子会挣脱周围分子的引力而飞出,若要使沸腾过程继续,必须对液体继续加热,以便更多的分子飞出。在沸腾过程中,来自外界的热量为分子挣脱引力提供了能量,但无多余能量使液体温度升高(如图所示)。
另外,为什么液体的蒸发随时都在发生呢?这是因为在任何温度下,总会有一些分子可以得到足够的能量而挣脱周围液体分子的吸引,从而脱离液面飞向空中。
4. 汽化时的分子运动模型
拓展一步
汽化时的分子运动模型
二、汽化及其特点
【解析】 A.将潮湿的衣服展开晾晒在阳光下,既增大了液体表面积又提升了温度,故使液体蒸发加快,故A正确;B.把新鲜蔬菜封装在保鲜袋中,蔬菜液面上方没有空气流动,减慢蒸发,B错误;C.给播种后的农田覆盖地膜,减慢液面上方空气的流动,减慢蒸发,故C错误;D.利用管道替代沟渠输水,减慢液面上方空气的流动,减慢蒸发,故D错误。
【例题3】下列实例中,能够使蒸发加快的是( )
A.将潮湿的衣服展开晾晒在阳光下
B.把新鲜蔬菜封装在保鲜袋中
C.给播种后的农田覆盖地膜
D.利用管道替代沟渠输水
A
故选A.
二、汽化及其特点
【例题4】小明在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验“探究水蒸发快慢与哪些因素有关”。
(1)通过B、D两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的__________有关;
(2)通过_______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关;
(3)通过_______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水面的空气流动快慢有关。
温度
B、C
A、B
二、汽化及其特点
【解析】 (1)B、D两图中,水的表面积和上方空气的流动速度相同,只有温度不同,故通过B、D两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。
(2)要想得出水蒸发快慢与水的表面积有关,应控制水的温度和上方空气的流动速度相同,只改变水的表面积,故B、C两图符合要求。
(3)要想得出水蒸发快慢与水面的空气流动快慢有关,应控制水的温度和表面积相同,只改变水面的空气流动快慢,故A、B两图符合要求。
二、汽化及其特点
三、液化及其特点
第三节 探究:汽化与液化
三、液化及其特点
1. 液化的定义: 物质从气态变为液态的过程称为液化。
①北方的冬天,可以看到室外的人不断地呼出“白气”。
②戴眼镜的人从寒冷的室外进人温暖的室内,室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成一层小水珠。
分析:呼出的水蒸气遇到冷空气液化成的雾状小水滴。说明降低温度,可以液化。
分析:室内空气中的水蒸气遇到冷镜片液化成一层小水珠。说明降低温度,可以液化。
(1)探究液化现象与液化方法
三、液化及其特点
③液化石油气以液体状态储存在钢瓶内。
④氢和氧以液体状态装在火箭里。
分析:石油气是在一定温度下,压缩气体的体积使气体液化。说明压缩体积,可以使气体液化。
分析:氢和氧是在一定温度下,压缩它们的体积使其液化。说明压缩体积,可以使气体液化。
(2)探究归纳:液化的两种方法
①降低温度。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
②压缩体积。有的气体单靠压缩体积不能使它液化,必须同时使它降低到一定温度,例如氮气。
⑤秋天的早上,人们有时会看到路边的草、树叶或昆虫身上结有露珠。
分析:傍晚或夜间,地面附近或地物的温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,依附在树叶或昆虫身上,就形成了露珠。
三、液化及其特点
三、液化及其特点
2. 实验探究液化的方法
【进行实验】
(1)在烧屏中注入适量的水,用酒精灯加热。观察瓶内和平口的上方,会看到什么现象?
(2)在瓶口上方倾斜放置一个金属盘,观察金属盘的底面,会看到什么现象?(室温较高时,可在金属盘上放些冰块)
【实验现象】烧瓶内的水未沸腾时,在瓶口上方可见少量“白雾”;水沸腾以后,瓶口上方的“白雾”增多,但在靠近平口的地方却看不见“白雾” 。当在瓶口上方倾斜放置一个金属盘时,有许多水滴附着在金属盘的底面,并不断往下滴。
(1)液化方法一:降低气体温度
三、液化及其特点
【实验分析】对水加热,水变为水蒸气,水蒸气遇到温度比较低的瓶壁、瓶口变为小水珠“白雾”(液态)。
水沸腾以后,靠近平口的地方温度较高,水蒸气不容易液化,所以却看不见“白雾”。
在实验中水蒸气后遇到温度较低的金属盘表面,又变为小水滴。
【实验结论】液化需要降低气体温度。
三、液化及其特点
(2)液化的方法二:压缩气体的体积
【进行实验】如图,取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚。取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住。先向外拉动活塞时,然后再推活塞(压缩乙醚),观察两种情况下乙醚状态的变化。
【实验现象】向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,然后推活塞到一定程度时,可以观察到会有液态乙醚出现。
【实验结论】
用压缩体积的方法可以使气体液化。
三、液化及其特点
上述实验中,用手试摸金属盘,感觉温度有什么变化?
【实验现象】用手试摸金属盘时,感觉金属盘温度升高。
【实验结论】水蒸气液化时放热。
金属盘烫手
3. 液化放热
三、液化及其特点
(1)将气体液化的最大好处是体积缩小,便于储存和运输。
有些家庭利用石油加工时产生的可燃气体做饭,这些气体也是液化后储存在钢罐里的,叫液化石油气。
火箭中用做燃料和助燃剂的氢和氧,都是以液体装在火箭里的。
4. 液化的实例
三、液化及其特点
(2)被100℃ 的水蒸气烫伤比100℃的开水烫伤更严重
100℃ 的水蒸气
100℃的开水
100℃ 的水蒸气
100℃的开水
液化
放出热量
水蒸气液化时要放出大量的热,放了这些热之后才变成100ºC的水,其还能继续对人造成烫伤。
1784年,克鲁埃(J.-F. Clouet, 1751-1801)和蒙日(G. Monge,1746-1818)通过冷却和加压相结合的方法首次完成对二氧化硫的液化。1877年,氧气的液化开启了低温学的序幕。1908年,昂内斯(H.K. Onnes, 1853-1926)在低温实验室中完成了对氦气的液化,为液化空气中的所有成分画上了一个圆满的句号。
为了实现气体的液化,科学家们经历了漫长而曲折的过程。在这个过程中,人类对气体、温度等概念的认识不断深入。
查阅资料,了解在探究气体液化的过程中,科学家经厉的大致过程,了解人类对气体、温度等概念认识的不断深入,完成一篇相关的小论文。
气体液化的探索
三、液化及其特点
【例题5】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,如图所示。小水珠是空气中的水蒸气_______形成的,该物态变化是________过程(选填“吸热”或“放热”)。
液化
放热
【解析】
从冰箱中拿出的鸡蛋温度较低,空气中温度较高的水蒸气遇到冷的鸡蛋液化形成小水珠附在了鸡蛋的表面,液化过程要向外放热,是放热过程。
三、液化及其特点
【例题6】小芳吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,由此她联想到了泡方便面时碗里冒“热气”的情景。以下是她对“冷气”和“热气”的思考,正确的是( )
A.“冷气”和“热气”本质是相同的,它们都是水蒸气
B.“冷气”和“热气”本质是不同的,前者是小水珠,后者是水蒸气
C.“冷气”和“热气”本质是不同的,前者是液化形成的,后者是汽化形成的
D.“冷气”和“热气”本质是相同的,都是液化形成的小水珠
D
【解析】 看到雪糕周围冒“冷气”是空气中的水蒸气遇到冰冷的雪糕液化形成的小水珠;泡方便面时碗里冒“热气”是碗里蒸发出的水蒸气,在上升过程中,遇到温度较低的空气时液化形成的小水珠;所以,它们的本质是相同的,都是液化形成的小水珠,故ABC错误,D正确。故选D.
四、课堂总结
第三节 探究:汽化与液化
课堂总结
定义:物质从液态变为气态的过程称为汽化.
①定义:在一定温度下液体的内部和表面
同时发生的剧烈汽化现象.
②特点:沸腾时继续吸热,但温度保持不变.
③沸点:液体沸腾时的温度。与液体种类和气压有关.
①定义:只在液体表面发生的汽化现象.
②特点:任何温度下都能发生,液体蒸发吸热.
③影响蒸发快慢的因素:液体温度、表面积、
液体表面空气的流速.
沸腾
①定义:物质从气态变为液态的过程称为液化.
②液化方法:降低温度、压缩体积.
③特点:气体液化的过程会放热.
蒸发
汽化
液化
液化和汽化
汽化
方式
五、作业
第三节 探究:汽化与液化
作业
1. 请完成“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验报告,报告中需用坐标纸画出实验数据图像,陈述如何通过实验数据及图像得出实验结论等。
实验目的:
(1)观察水沸腾时出现的现象。
(2)研究水在沸腾前后温度变化的特点。
实验器材:酒精灯、烧杯、温度计、铁架台、有孔的盖子、陶土网和秒表。
实验设计:实验装置如图所示。将水加热至沸腾,观察水在沸腾前后的温度变化和现象。
作业
实验步骤:
1. 按照图安装好器材,向烧杯中倒入适量的水。
2. 点燃酒精灯加热水,观察烧杯中水的状态变化情况和温度计示数的变化。当水温接近90℃时,每隔0.5 min将水的温度记录在设计的表格中,直到水持续沸腾几分钟为止。
3. 根据记录的数据,在坐标纸上以温度为纵坐标,时间为横坐标建立坐标系,并在坐标系中描出各点,再将这些点用平滑曲线连接起来。
实验结论:从实验可见,水沸腾时有大量气泡产生,水的内部和表面同时发生剧烈的汽化现象。水在沸腾过程中,虽然继续吸热,但它的温度保持不变。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 …
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98
作业
【解析】
露是小水珠,它是水蒸气液化形成的,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。
2. 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?
作业
【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 ℃。
3. 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.缩短加热沸腾的时间
C.降低容器内的气压,使水的沸点低于 80 ℃
D.增加容器内的气压,使水的沸点低于 80 ℃
B
作业
【解析】 游泳上岸后,人体表面的水分开始蒸发,因为水蒸发时从人体表面吸收热量,所以人会感觉到冷。
4. 游泳时,在水里不觉得冷,上了岸觉得冷。这是为什么?
作业
5. 为了探究水的沸腾,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”或“自上而下”)的顺序进行。如图所示,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:_________。
石棉网的温度较高,水仍可以吸热
自下而上
75℃
液化
保持不变
【解析】
(1)因为实验中要用酒精灯的外焰加热,温度计在使用时不能触碰到容器壁或容器底,所以安装器材时,先安装下面器材,再安装上面器材,即自下而上的顺序安装。该温度计的分度值是1℃,图中温度计的示数是75℃。
(2)由题意知,加热时,杯底有“气泡”形成,上升到水面破裂,有“白雾”冒出,“白雾”是水蒸气遇冷后液化成的小水滴。水在沸腾过程中,虽然不断吸热,但温度保持不变。
(3)移开酒精灯,发现烧杯内的水没有立即停止沸腾,原因是石棉网的温度较高,水仍可以吸热,因此可以继续沸腾。
作业
作业
6.请你用表格的方式对比呈现蒸发与沸腾的相同与不同之处。
比较 蒸发 沸腾
相同点
不
同
点 发生部位
温度条件
剧烈程度
温度变化
影响因素
都是汽化现象且都要吸热
液体表面
任何温度
缓慢
降低
液体的温度、表面积和
表面上的空气流动快慢
内部及表面同时进行
达到沸点
剧烈
不变
液面上气压的大小
作业
7. 坎儿井是一种特殊的引水工程,主要分布在我国新疆。坎儿井由竖井、明渠、涝坝(蓄水池)和地下的暗渠等结构组成。请查阅资料,分析坎儿井采取地下输水涉及了哪些物态变化,有什么好外。
【解析】 坎儿井采取地下输水的好处主要包括:
(1)减少蒸发:由于地下输水避免了阳光直射和空气流动,显著减少了水的蒸发量,从而提高了水资源的利用率。
(2)减少下渗:减少了水分下渗到土壤中的量,进一步节约了水资源。
(3)流量稳定:坎儿井利用山体的自然坡度引出地下水进行灌溉,流量稳定,能够保证井水自流灌溉,满足沙漠地区的生产生活用水需求。
(4)适应复杂地形:坎儿井系统包括竖井、暗渠、明渠和涝坝等组成部分,能够灵活适应复杂地形,确保水资源的有效利用。
作业
1. 为什么夏天装有冰水的杯外壁上,常能看见小水珠?
答:杯中盛有冰水混合物,使杯壁温度较低,空气中的水蒸气遇到温度较低的杯壁液化成小水滴附着在杯壁上。
2. 示例:用铝壶烧开水的时候,为什么铝壶不会熔化?
答:水沸腾以后,水的温度不再升高,因此铝壶的温度达不到铝的熔点,不会熔化。
五、综合提升训练
第三节 探究:汽化与液化
【解析】 用酒精或者热水擦拭额头或者手心脚心来降温,这是利用酒精或热水蒸发时会从人体吸收热量,人体向外放热温度降低,从而达到降温的目的。汽化有沸腾和蒸发两种方式,蒸发是一种缓慢的汽化现象,所以蒸发是汽化的形式之一。
综合提升训练
1. 当晚上生病发热,在家里不太方便就医时,经常采取物理降温法,具体操作方法是用酒精或者热水擦拭额头或者手心脚心,这是利用酒精或热水蒸发时会______ (填“吸热”或“放热”),蒸发现象属于物态变化中_______的形式之一。
汽化
吸热
【解析】
露是液体,白露时节天气变冷,温度变低,空气中的水蒸气遇冷液化成了小水珠,所以露的形成属于液化现象,而液化放热。
综合提升训练
2. 如图,北京2022年冬奥会开幕式,世界级非物质文化遗产二十四节气首次变身为倒计时器,从“雨水”开始,到”立春”结束,以全新表达方式,惊艳亮相在全球观众面前。“白露”节气,露的形成属于_______现象,此过程需要______热量。
放出
液化
【解析】
物质由气态变为液态的过程叫液化,液化放热;墙壁上小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,此过程放热,故A正确,BCD错误。
综合提升训练
故选A.
3. 回南天,又名返潮。回南天出现时,到处湿漉漉的,可能导致墙壁挂上很多小水珠,清理起来很不容易。关于小水珠的形成,下列说法正确的是( )
A.属于液化现象,会放出热量
B.属于熔化现象,会放出热量
C.属于液化现象,会吸收热量
D.属于熔化现象,会吸收热量
A
综合提升训练
4. 如图所示是小明探究水沸腾时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形,以下说法正确的是( )
A.乙是水沸腾前的现象
B.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
C.水沸腾时不停的吸收热量,温度不停的升高
D.烧水过程中伴随着的物态变化有汽化和液化
D
【解析】
A.乙图气泡上升过程中不断变大,说明水的内部温度相同,气泡上升过程中不断有水汽化进入气泡,乙是水沸腾时的现象,A错误;
B.水沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,故B错误;
C.水沸腾时不停的吸收热量,温度不变,故C错误;
D.烧水过程中水汽化变成水蒸气,水蒸气上升过程中遇冷,又变成小水滴,此过程伴随着的物态变化有汽化和液化,故D正确。
综合提升训练
故选D.
综合提升训练
5. 关于生活现象的解释,下列说法中错误的是( )
A.高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压大,沸点低
B.人出汗后吹风扇会感觉更凉快,是因为加快了蒸发吸热
C.夏天,从冰箱拿出来的饮料瓶外壁会冒汗,这是一种液化现象
D.冬季,公交车窗户上的小水珠常出现在玻璃内侧
A
【解析】 A.高压锅煮食物熟得快,是因锅内气压大,沸点高,故A错误;
B.人出汗后吹风扇会感觉更凉快,是因为加快了空气流速从而加快了蒸发吸热的速度,故B正确;
C.夏天,从冰箱拿出来的饮料瓶外壁会冒汗,“汗”是由空气中的水蒸气在饮料瓶表面遇冷液化形成的,故C正确;
D.冬季,公交车车内温度高于室外温度,车内空气中的水蒸气遇到冷的玻璃在玻璃表面液化成小水珠,所以冬天小水珠常出现在玻璃内侧,故D正确。
故选A.
综合提升训练
【解析】 AC.夏天,游泳的人刚从河水中上岸,就感到比在水中冷是因为身上的水蒸发吸热,故A错误,C正确;
BD.如果蹲下身子抱成团又会觉得比站着暖和些是因为减小了蒸发面积,减慢了蒸发,故D正确,B错误。
故选CD.
6. (多选题)夏天,游泳的人刚从河水中上岸,就感到比在水中冷,如果蹲下身子抱成团又会感觉比站着暖和些,对上述现象下列解释正确的是( )
CD
A.上岸后感到冷是因为岸上的气温比水温低
B.蹲着比站着暖和是因为离水近一些有利于从水中吸取热量
C.上岸后感到冷是因为身上的水蒸发吸热造成的
D.蹲着比站着暖和是因为减慢了蒸发吸热
综合提升训练
【解析】
A.水沸腾过程中也在加热,故A错误;
B.沸腾温度低于100℃是由于此时的气压低于1标准大气压造成的,故B错误;
C.水沸腾的过程中虽然不断吸热,但温度不变,故C正确;
D.沸点低于100℃,故液面上方气压低于1标准大气压,故D错误。
故选C.
7. 如图所示是水沸腾时温度随时间变化关系的图象,下列说法正确的是( )
A.实验中加热4min后停止了加热
B.沸腾温度低于100℃是由于供热不足造成的
C.水沸腾的过程中不断吸热,但温度不变
D.液面上方气压高于1个标准大气压
C
综合提升训练
8. 在研究水的沸腾的实验中,小明将装有水的试管放入盛有水的烧杯中,如图甲所示。
(1)分析图乙所示图象可知水的沸点是_____ ;水沸腾时温度随时间的变化规律是_______________;
(2)烧杯中的水长时间持续沸腾过程中,试管中水的温度_______(填“大于”、“等于”或“小于”)烧杯中水的沸点,试管中的水______(填“会”或“不会”)沸腾,这说明液体沸腾必须满足的条件是______ 。
温度保持不变
98℃
等于
不会
温度达到沸点,不断吸热
【解析】
(1)水沸腾过程中持续吸热,温度保持不变,由图乙可知,温度保持在98℃不变,即水的沸点是98℃。
(2)当烧杯中水沸腾后,试管中的水从烧杯中吸热,温度等于烧杯中水的沸点后就和烧杯中水的温度一样,这样就不能从烧杯中继续吸热,这时试管中的水虽然达到了沸点,但不能持续吸热,所以试管中的水不会沸腾。
综合提升训练
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