内容正文:
3.3.1 汽化 沸腾
01
知道物质的液态和气态之间是可以转化的。了解气化和液化,解释生活中的有关现象。
02
能通过实验观察水的沸腾现象,了解沸点的概念。
03
能区别沸腾和蒸发。
学习目标
04
能通过实验,用图像描述水沸腾时温度的变化情况。知道沸腾图像的物理含义,进一步体会图像在探究物理规律中的作用。
第3节 汽化和液化
汽化和液化
一
(2)实验现象
手套内液态酒精受热时变成了气态,出现手套膨胀现象。当放入冰水混合物中,气态酒精又变成了液态的酒精,出现手套变瘪现象。
(3)探究结论
液态酒精可以变为气态酒精,气态酒精也可以变为液态酒精。
把膨胀的手套放入冷水中时,手套变瘪了,套内又出现酒精.
手套放入热水中时,发生膨胀,液体酒精消失.
2. 汽化和液化
(1)汽化
①物质从液态变为气态的过程叫作汽化。
②物质的汽化有两种方式:蒸发和沸腾。洒在地上的水变干了,属于蒸发;壶里的水烧开了,属于沸腾。
(2)液化
物质从气态变为液态的过程叫作液化。
汽化和液化
一
汽化
液化
液态
气态
沸腾
二
1. 沸腾的概念
你认真观察过水的沸腾吗?水在沸腾时有什么特征?下面我们一起通过实验来探究水沸腾时温度变化的特点。
水“开”了这一生活用语在物理学中叫做沸腾。
沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
我们常将冷水烧开以便饮用,所谓烧开就是将冷水加热到有大量的气泡冒出。
沸腾
二
(1)在一定温度下进行;
(2)在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象;
(3)液体沸腾需要吸热,但温度保持不变。
(4)液体沸腾的条件:一是达到一定温度(沸点);二是继续吸热。
3. 沸腾的特点
沸腾
二
(1)沸点
各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点。不同液体的沸点不同。因此可以利用这一特性来区分不同的物质。
液体 沸点/oC 液体 沸点/oC
液态铁 2750 酒精 78
液态铅 1740 液态氨 -33.4
水银 357 液态氧 -183
液态碘 184 液态氮 -196
甲苯 111 液态氢 -253
水 100 液态氦 -269
一些液体的沸点
(标准大气压)
4. 沸点
1.(2分)教材P72素材改编如图所示,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽空气后用绳把口扎紧,然后放入热水中。你看到的现象是塑料袋膨胀,这是因为酒精液体发生_________(填物态变化名称) 现象;从热水中拿出塑料袋,过一会儿又看到的现象是塑料袋变瘪,这是气态酒精发生_______(填物态变化名称) 现象。
汽化
液化
8
2.(2分) 在“观察水的沸腾”的实验中, 某实验小组观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同, 如图甲、乙所示。则图_______是水在沸腾前的情况, 图_______是水在沸腾时的情况。 (均填“甲”或“乙”)
乙
甲
9
3.(4分)小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾特点。
(1)安装好实验器材后,为缩短实验时间,小明在烧杯中倒入热水,温度计示数如图乙所示,此时温度计的示数为_______℃。
(2)水温升高到90 ℃后,小明每隔1 min观察1次温度计的示数,记录在下表中,直到水沸腾。
68
10
①在第7 min时小明忘记记录数据,此时的水温应为__________℃;
②请你根据表格中的数据,在如图丙所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像。由图像可知,水沸腾时的温度特点是____________________。
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温度保持不变
11
4.(2分)生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物,如图所示,当锅里的水沸腾以后,碗中的水( )
A.同时沸腾
B.稍后也沸腾了
C.温度达到沸点,不会沸腾
D.温度低于沸点,不会沸腾
C
12
一、选择题(每小题2分,共6分)
5.(双选)下列现象属于汽化的是( )
A.空气中的水蒸气在树叶上常会变成小液珠
B.烧水时, 壶里的水渐渐少了
C.春天, 河流中的冰块熔化
D.太阳出来后花草上的露珠不见了
BD
13
6.2023·南阳期中已知液态氧气、氮气和二氧化碳,在标准大气压下的沸点分别是-183 ℃、-196 ℃和-78.5 ℃。如果在标准大气压下用降温的办法,用空气来提取这些气体,那么温度下降时首先液化被分离出来的是( )
A.氧气
B.氮气
C.二氧化碳
D.整个空气同时液化无法分离
C
14
7.教材 P75图改编如图所示,把盛有水的纸锅放在火焰上烧, 水烧开了纸锅仍不会燃烧, 这是因为( )
A.水能灭火, 所以纸锅不会燃烧
B.火焰的温度较低, 低于纸的着火点
C.水烧开后温度保持不变且低于纸的着火点
D.纸不吸收热量, 所以纸锅不会燃烧
C
15
二、填空题(每空1分,共4分)
8.2023·许昌期中为了给小聪增加营养,他的爸爸、妈妈准备早餐时,经常给他煮个鸡蛋,煮鸡蛋过程中,当水煮开后,爸爸建议用大火加热会熟得更快一点,而妈妈认为用小火加热同样可以煮熟鸡蛋。你认为____________(填“爸爸”或“妈妈”)的想法更合理,理由是____________________________________________________。
妈妈
水沸腾后持续吸热,温度保持不变,用小火更节约能源
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9.某兴趣小组用相同的烧杯盛等量的水,以相同的热源同时加热。标准大气压下,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,加热足够长时间后,测得烧杯外物质的温度分别为水温100 ℃、油温300 ℃,甲、乙两杯中的水能沸腾的是_______,最终两杯水的温度:t甲_______(填“>”“=”或“<”)t乙。
乙
=
17
10.(8分)某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
18
(1)组装实验装置时,放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置非常重要,应当首先调整固定__________(填“铁圈”或“铁夹”)的位置。
(2)现有-80 ℃至50 ℃的1号酒精温度计和-10 ℃至110 ℃的2号水银温度计两种。做该实验时,应选择_______(填“1”或“2”)号温度计。
(3)图甲中A、B、C三种读温度计示数的方式正确的是_______。
(4)根据表格中的实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图像。
铁圈
2
B
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(5)从实验数据可以看出,水的沸点是______ ℃;为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应_____________,观察水是否继续沸腾。
(6)实验收集多组数据是为了_______(填序号)。
①得到可靠的结论 ②减小实验误差
(7)另一组同学选用的实验装置完全相同,但加热至沸腾所用时间较长,其原因可能是________________________________(请写出一条)。
99
停止加热
①
水的量(体积)较多或水的初温较低
20
$$3.3.2 蒸发 液化
蒸发
三
(1)概念:在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。
(2)蒸发的特点
①蒸发不受温度限制,在任何温度下都能发生。
②蒸发只发生在液体的表面,是缓慢的汽化现象。
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。
1. 蒸发
蒸发
三
(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?
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。
2. 蒸发制冷
液化
四
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. 液化方法
(1)探究液化的方法
液化
四
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。
液化
四
⑤秋天的早上,会发现花草上有晶莹的露珠。
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,依附在草木上,就形成了露珠。
(1)理论与事例表明:液化放热
液体汽化时要吸热,与此相反,气体液化时要放热。
烧水、做饭的时候,水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还要放出大量的热。
液化
四
2. 液化放热
100℃ 的水蒸气
100℃的开水
液化
四
【实验】如图所示,在烧屏中注入适量的水,用酒精灯加热。在瓶口上方倾斜放置一个金属盘,观察金属盘的底面,你看到了什么现象?(室温较高时,可在金属盘上放一些冰块)用手试摸金属盘时,感觉金属盘的温度有什么变化?
【现象与分析】有许多水滴附着在金属盘的底面,并不断往下滴。用手试摸金属盘时,感觉金属盘温度升高。
【实验结论】
(1)液化需要降低气体温度;
(2)水蒸气液化时放热。
(2)实验探究——液化放热
金属盘烫手
1.(2分)(双选) 关于液体蒸发和沸腾的比较, 下列说法正确的是( )
A.蒸发和沸腾都是汽化现象
B.蒸发可以在任何温度下发生, 沸腾只在一定温度下发生
C.蒸发只发生在液体表面, 沸腾只发生在液体内部
D.蒸发放热, 沸腾吸热
AB
9
2.(3分)生活中, 我们可以用不同方法加快蒸发速度。其中,通过提高液体的温度来加快蒸发速度的是_______;通过增大液体的表面积来加快蒸发速度的是_______;通过加快液体表面的空气流速来加快蒸发速度的是_______。 (均填序号)
①将球场上的积水扫开;②刚洗过的锅上有水珠,用火烤一烤;③把衣服晾在通风处。
②
①
③
10
3.(2分)下列生活情景属于液化现象的是( )
A.冰雪消融 B.露珠的形成
C.滴水成冰 D.湿手变干
4.(2分)冬天,小明从室外走进温暖的教室,他的眼镜片上出现了一层薄雾,一会儿薄雾又消失了。上述现象对应的物态变化是( )
A.先液化,后汽化 B.先液化,后熔化
C.先汽化,后液化 D.先汽化,后熔化
B
A
11
5.(2分)如图所示,飞机在高空飞行时,尾翼常常拖着长长的白线,这是因为高空气温较低,燃料燃烧所产生物质中的水蒸气____________(填“吸收”或“放出”)热量而发生__________(填物态变化名称)的缘故。
放出
液化
12
6.(4分)如图甲所示,壶上方的玻璃板上一会儿就出现了许多的小水珠,这是通过______________的方法使高温的水蒸气遇冷________形成的;如图乙所示,压缩针管内乙醚蒸气可以看到有液态乙醚出现,说明通过_____________的方法也可以使气体___________。
降低温度
液化
压缩体积
液化
13
7.(2分)冬天,向手心“哈气”可以取暖,这是因为哈出的气体中水蒸气__________,_____________使手部皮肤温度升高。
液化
放出热量
14
8.(2分)下列对雪糕周围冒的白色“冷气”和泡方便面时碗里冒的白色“热气”的思考,正确的是( )
A.“冷气”是小水珠,“热气”是水蒸气
B.它们都是汽化形成的水蒸气
C.它们都是液化形成的小水珠
D.“冷气”是液化形成的,“热气”是汽化形成的
C
15
一、选择题(每小题2分,共6分)
9.许多房间都装有玻璃窗,在闷热的夏天开着空调的甲房间和寒冷的冬天开着暖气的乙房间,玻璃窗都会出现“水雾”。下列关于“水雾”是在玻璃窗的哪一面的说法中,正确的是( )
A.甲、乙两房间,“水雾”都在内表面
B.甲、乙两房间,“水雾”都在外表面
C.甲房间“水雾”在外表面,乙房间“水雾”在内表面
D.甲房间“水雾”在内表面,乙房间“水雾”在外表面
C
16
10.(教材P77素材改编)如图所示是家用电冰箱制冷系统的原理图,下列有关说法正确的是( )
A.在蒸发器内,制冷剂液化放热
B.在蒸发器内,制冷剂汽化吸热
C.在冷凝器内,制冷剂汽化吸热
D.在冷凝器内,制冷剂液化吸热
B
17
11.(双选)2024·安阳模拟夏天,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觉得比站着暖和些,对上述现象下列解释正确的是 ( )
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速度
CD
18
二、填空题(每空1分,共9分)
12.医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗,其原理是一种叫作氯乙烷的气态有机物,用_______________的方法使它液化;使用时将其喷在患处,会在皮肤上迅速__________(填物态变化名称),同时___________(填“吸收”或“放出”)大量的热,使人体受伤部位温度降低,起到局部麻醉,人的伤痛感很快消失,同时防止伤口处形成淤血。
压缩体积
汽化
吸收
19
13.用蒸笼蒸馒头,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢?小明仔细观察后发现:高温的水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量水蒸气发生____________现象,_________很多热量,使_______层蒸格中的馒头先熟。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前,先将手沾点水,这样做主要是利用_______________,使手不会被烫伤。
液化
放出
上
水蒸发吸热
20
14.【跨学科实践·物理与工程技术】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2 m,在路基下还埋有5 m,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_______(填“吸收”或“放出”)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)又流入了棒底。这样不断循环,避免冻土融化造成路基崩塌。
吸收
液化
21
15.(2分)(三门峡期中)冬天,人说话时,可以看到口里呼出“白气”;夏天,打开冰箱时,也可以看到从冰箱里冲出“白气”。下列对这两次“白气”产生的原因,分析正确的是( )
A.冰箱里冲出的“白气”是冰箱里的气体中的水蒸气液化产生的
B.冰箱里冲出的“白气”是冰箱里的气体中的水蒸气汽化产生的
C.口里呼出的“白气”是口里的气体中的水蒸气液化产生的
D.口里呼出的“白气”是口里的气体中的水蒸气汽化产生的
C
22
16.(2分)2024·驻马店模拟小明在厨房中发现:壶里的水烧开以后,壶嘴上方冒出一团团“白气”,如图甲所示。这“白气”实质上是一些____________;有时壶嘴上方的“白气”比较多,有时比较少,如图乙所示,可以判断出_______(填“甲”或“乙”)房间的气温比较高。
小水珠
乙
23
课堂总结
五
定义 :物质从液态变为气态的过程叫作汽化.
①定义:液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象.
②特点:沸腾时温度不变,但仍吸热.
③沸点:液态沸腾时的温度叫沸点,与气压有关.
①定义:在任何温度下都能发生的汽化现象.
②特点:任何温度下都能发生,液体蒸发吸热制冷.
③影响蒸发快慢的因素:
液体的温度、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叫作液化.
②液化方法:降低温度、压缩体积.
③特点:液化过程会放热.
蒸发
汽化
液化
汽化和液化
汽化
方式
$$