内容正文:
八年级物理学案
3.3 汽化和液化
学习目标:
1. 能够区分汽化和液化,知道它们是互逆过程。
2. 掌握沸腾现象,知道沸腾的特点。
3. 掌握蒸发现象,知道影响蒸发的因素。
4. 掌握液化现象的特点,知道液化的两种方法。
知识点一:汽化和液化
1. 概念:
物质的液态和气态可以相互转化,物质从液态变为气态的过程叫作 汽化 ,从气态变为液态的过程叫作 液化 。
知识点二:沸腾
1. 概念:
沸腾是同时发生在液体 内部 和 表面 的一种剧烈的汽化现象。
物质从 液态 变成 固态 的过程叫做凝固。
2. 特点
吸收 热量、温度 不变 。
3. 沸点
各种液体沸腾时都有 确定 的温度,这个温度叫作 沸点 ,不同的液体沸点 不同 。
跟踪练习1:
1.我国古代著作《天工开物》中记录了古代劳动者“煮海水制盐”的方法,制盐过程中水逐渐减少的原因是水发生了 (填物态变化名称)。
【答案】B
【详解】由题意可知,制盐过程中水逐渐减少,水由液态水变成气态的水蒸气,所以水发生的物态变化为汽化。
2.小明利用电水壶探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中,以下说法不正确的是( )
A.沸腾前,水的温度不断升高
B.沸腾中,继续加热,水温几乎不变
C.沸腾时,气泡上升过程中体积减小
D.沸腾时,停止加热,沸腾将会停止
【答案】C
【详解】
A.在水沸腾前,对水加热,水吸收热量,温度不断升高,故A正确,不符合题意;
B.水沸腾的特点是继续吸热,但温度保持不变,所以沸腾中继续加热,水温几乎不变,故B正确,不符合题意;
C.水沸腾时,气泡在上升过程中,水的压强逐渐变小,气泡内的气压大于外界压强,同时不断有水蒸气补充到气泡中,气泡会不断变大,直至水面破裂,故C错误,符合题意;
D.水沸腾的条件是达到沸点且继续吸热,停止加热后,水无法继续吸热,沸腾将会停止,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.沸腾是一种剧烈的汽化现象,如图所示是小李在1标准大气压下“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验情景。
(1)水沸腾时会产生大量气泡并不断上升,这些气泡内充满了( )
A.空气 B.水蒸气
(2)沸腾时产生的气泡在上升过程中体积( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变
【答案】(1)B (2)B
【详解】
(1)沸腾是在一定温度下,在液体表面和液体内部同时发生的剧烈的汽化现象。水沸腾时,液体内部的水分子获得足够能量,挣脱分子间作用力,变成气态的水蒸气形成气泡,所以气泡内主要充满了水蒸气,故B符合题意,A不符合题意。故选B。
(2)水沸腾时,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,气泡体积逐渐变大,故B符合题意,AC不符合题意。故选B。
4.如图所示是用纸锅烧水的实验,已知纸的着火点约为183,在实验过程中,火焰不能超过水面,加热一段时间后水就会沸腾,而纸锅不会被烧坏,请解释其中的原因: 。
【答案】水沸腾时继续吸热,但温度保持不变,始终低于纸的着火点
【详解】
根据题意知道,纸的着火点约为183℃,图示是用纸锅烧水的实验,在实验过程中,火焰不能超过水面,加热一段时间后水就会沸腾(水的沸点是100℃),而纸锅不会被烧坏,其中的原因:水沸腾时继续吸热,但温度保持不变,始终低于纸的着火点。
5.小明和小华都选用如图甲所示的同一装置完成“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)组装实验装置时,对于盛水的烧杯和测水温的温度计,应先调整 的位置;
(2)水沸腾时,水中产生大量气泡,气泡不断上升且变 ;
(3)实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像(如图乙所示),两位同学图像不同的原因是水的 不同;
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,如图丙所示,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内气压减小,水的沸点 。
【答案】(1)烧杯 (2)大 (3)质量 (4)降低
【详解】
(1)组装实验装置时,对于盛水的烧杯和测水温的温度计,应先调整烧杯的位置,因为烧杯的位置需要根据外焰的高度来确定。为了保证温度计的液泡全部浸没在水中,且不碰到烧杯底和烧杯壁,温度计的位置根据烧杯的位置来确定。
(2)水沸腾时,烧杯中水的温度上下相同,水中产生大量气泡,气泡上升过程中不断有水汽化进入气泡,气泡上升过程中体积逐渐变大,到达水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
(3)如图乙,小明加热的水先沸腾,小华的后沸腾,加热所用的装置相同,环境相同,在同样加热的情况下,小华的升温较慢,其原因应该是水的质量不同,小华烧杯中加水较多。
(4)在瓶底浇冷水后,瓶内温度降低,水蒸气液化,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。
知识点三:蒸发
1. 概念:
在 任何 温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。蒸发只发生在 液体表面 。
2. 影响因素
① 液体的温度
② 液体的表面积
③ 液体表面上的空气流动
3. 特点
蒸发 吸收 热量,所以蒸发有制冷作用。
跟踪练习2:
1.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。
2.夏天,室内打开电风扇,室内的人会感到凉快,这是因为电风扇吹出的风( )
A.是冷气 B.能加速人体表面水分的蒸发
C.能够降低空气的温度 D.吸收了人体的热量
【答案】B
【详解】
夏天用电风扇吹,尽管不能降低气温,但是通过加快空气的流动从而加快汗水的蒸发,蒸发是一个吸热过程,即能加速人体表面水分的蒸发,所以会觉得凉快,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
3.关于蒸发,下列说法错误的是( )
A.蒸发过程中,物质从液态变为气态 B.蒸发在任何温度下都可以发生
C.液体蒸发时要吸收热量,所以温度会升高 D.增加液体表面空气的流动速度可以加快蒸发
【答案】C
【详解】
AB.蒸发属于汽化,汽化是物质由液态变为气态的过程,蒸发在任何温度下都可以发生,故AB正确,不符合题意;
C.液体蒸发时要吸收热量,不仅从周围环境吸收热量,也从液体本身吸收热量,从而使部分液体分子脱离液体变为气体,所以温度会下降,故C错误,符合题意;
D.影响蒸发快慢的因素:①液体的表面积;②液体温度;③液体上方空气流速。增加液体表面空气的流动速度可以加快蒸发,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.如图,非洲沙漠中的居民用来保鲜食物的“罐中罐冰箱”。内外罐之间注满沙子,一天加两次水保持沙子湿润。利用外罐内沙子里的水 吸热,使内罐温度降低,存储食物保鲜时间更长。为了使保鲜效果更好,此“冰箱”应该放置在 (填“干燥”或“潮湿”)环境。
【答案】 蒸发 干燥
【详解】
[1]经常向沙子上洒水,保证了水分的持续蒸发,蒸发吸热有致冷作用,从而降低了食物的温度,对食物起到保鲜的作用。
[2]空气湿度越高,蒸发速度越慢;空气湿度越低,蒸发速度越快。干燥的环境空气湿度小,更有利于水分的蒸发。
5.在超市或家中,各种蔬菜和水果,包上保鲜膜,通过减少 ,放在冰箱里通过 ,从而减少水分的蒸发。天热在地上洒水,因为蒸发 。(前两空选填:“液面上方空气流速”、“减小液体表面积”或“降低温度”)
【答案】液面上方空气流速 降低温度 吸热致冷
【详解】
[1]在超市或家中,各种蔬菜和水果,包上保鲜膜,通过减少液面上方空气流速使蒸发明显变慢。
[2]在超市或家中,各种蔬菜和水果,放在冰箱里通过降低温度减少水分的蒸发。
[3]天热在地上洒水,因为蒸发吸热,可以致冷,使人感觉凉快。
知识点四:液化
1. 概念:
物质从 气 态变为 液 态的过程叫作液化。
2. 特点
气体液化时 放出 热量。
3. 气体液化的方法
① 降低温度
② 压缩体积
将气体液化的最大好处是: 体积缩小,便于储存和运输。
跟踪练习3:
1.烹饪社团课深受大家喜爱,同学们既能学习厨艺,又能品尝美食。小明从冰箱冷藏室拿出一瓶饮料,过一会儿发现饮料瓶表面“出汗了”,此现象涉及的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.汽化 D.液化
【答案】D
【详解】
熔化是物质由固态变为液态的过程;凝固是物质由液态变为固态的过程;汽化是物质由液态变为气态的过程;液化是物质由气态变为液态的过程。小明从冰箱冷藏室拿出一瓶饮料,过一会儿发现饮料瓶表面“出汗了”,是因为饮料瓶温度较低,空气中的水蒸气遇到温度较低的饮料瓶发生液化,形成小水滴附着在饮料瓶上,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.露天温泉的上方常常有白雾缭绕,关于这个现象以下说法正确的是( )
A.这是温泉里的水汽化成的水蒸气,这个过程要吸热
B.这是温泉里的水产生的水蒸气遇到冷空气液化成的小水珠,这个过程要放热
C.这是空气里的水蒸气遇到温泉液化而成的小水珠,这个过程要吸热
D.这是温泉里的水汽化成的水蒸气,这个过程要放热
【答案】B
【详解】
白雾缭绕,是水蒸气液化形成小水珠,大量的小水珠聚集,就是“白雾”,这是液化现象,这个过程要放热,故ACD错误,B正确。
故选B。
3.在湖南,春天气温快速回升时,墙面瓷砖上常会出现小水珠,俗称“回潮天”。关于这种现象,下列分析正确的是( )
A.气温快速回升使空气变得很干燥 B.小水珠是墙面瓷砖上缝隙渗透出的
C.小水珠是空中水蒸气液化形成的 D.瓷砖上形成小水珠的过程需要吸热
【答案】C
【详解】
A.气温快速回升,液态的水吸热会汽化成水蒸气飘在空气中,则使空气变得湿润,故A错误;
BC.小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化的水珠,附在墙上,故B错误,C正确;
D.瓷砖上形成小水珠的过程需要放热,故D错误。
故选C。
4.如图所示,在壶嘴上方倾斜放置一块玻璃板,壶嘴上方稍 (选填“远”或“近”)处出现一团“白气”,玻璃板上出现较大的水滴。实验表明,通过 的方法使气体液化的。
【答案】 远 降低温度
【详解】
[1][2]在壶嘴上方倾斜放置一块玻璃板,壶嘴上方稍远处温度较低,水蒸气遇冷液化形成“白气”,玻璃板上出现较大的水滴,说明降低温度可以使气体液化。
5.家用液化石油气的装瓶是采用 的方法使其在常温下液化,这一过程需要 热量(选填“吸收”或“放出”)。寒冷的冬天,房间窗子 (选填“内”或“外”)侧会起一层“白雾”。
【答案】压缩体积 放出 内
【详解】
[1][2]使气体液化的方法有:降低温度和压缩体积,家用液化石油气的装瓶采用压缩体积的方法。液化需要放热。
[2]寒冷的冬天,房间内的温度较高,温度较高的空气中的水蒸气遇到冷的窗子,液化成小水珠附在窗子的内侧。
课堂小结:
当堂达标检测:
1.下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是( )
A.沸腾要吸收热量,蒸发在任何温度下都能进行,所以不需要吸收热量
B.液体沸腾时放出热量温度不变
C.蒸发在任何温度下都发生,沸腾只有达到沸点时才能发生
D.蒸发和沸腾都可以在液体表面和内部进行
【答案】C
【详解】
A.蒸发和沸腾是汽化的两种方式,汽化需要吸热,蒸发在任何温度下都能进行,蒸发也需要吸收热量,故A错误;
B.液体沸腾时吸收热量,温度不变,故B错误;
C.蒸发是在任何温度下都能发生的缓慢的汽化现象,沸腾是在一定温度(沸点)下发生的剧烈的汽化现象,只有达到沸点时才能发生,故C正确;
D.蒸发和沸腾都可以在液体表面进行,但蒸发不能在液体内部发生,故D错误。
故选 C。
2.小松用如图1所示装置观察水的沸腾,正确实验并采集数据后,绘制出如图2所示的图像。关于本实验,下列说法正确的是( )
A.杯口的“白气”是蒸发形成的
B.水沸腾时温度保持不变,这个温度就是水的沸点
C.水在沸腾过程中,温度不变,不需要吸热
D.若增大实验室的大气压强,水的沸点会在图像中的沸点基础上降低
【答案】B
【详解】
A.杯口的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,而不是蒸发形成的,故A错误。
B.水沸腾时的特点是吸收热量,但温度保持不变,这个保持不变的温度就是水的沸点,故B正确;
C.水在沸腾过程中,虽然温度不变,但需要持续吸热,若停止加热,水将不再沸腾,因为液体沸腾的条件是温度达到沸点且继续吸热,故C错误;
D.液体的沸点和液面的气压有关,气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。所以若增大实验室的大气压强,水的沸点会在图像中的沸点基础上升高,而不是降低,故D错误。
故选B。
3.作为第四代芯片散热技术的新材料液态金属,是指在室温下呈液态的金属,如镓、铋及其合金,常温下是液体,有良好的导热性,当温度降低时发生凝固,展现出经典的金属特性。下列有关说法正确的是( )
A.液态金属通常熔点较高
B.液态金属发生凝固时要吸热
C.液态金属在散热过程中向芯片放出热量
D.液态金属在散热过程中不容易沸腾的原因是沸点高
【答案】D
【详解】
A.液态金属,是指在室温下呈液态的金属,所以液态金属通常熔点较低,故A错误;
B.液态金属发生凝固时要放热,故B错误;
C.液态金属在散热过程中向芯片吸收热量,故C错误;
D.液态金属温度必须达到沸点才会沸腾,在散热过程中不容易沸腾的原因是沸点高,故D正确。
故选D。
4.如图所示,在常温环境下甲、乙两烧杯内分别放入一些冰块和适量沸水,均用玻璃片盖住烧杯,一会儿,两烧杯上的玻璃片均附着了大量小水珠。下列说法正确的是( )
A.甲中玻璃片的小水珠是由于熔化产生
B.乙中玻璃片的小水珠是由于汽化产生
C.甲中水珠在玻璃片上侧,乙中水珠在玻璃片下侧
D.甲中水珠在玻璃片下侧,乙中水珠在玻璃片上侧
【答案】C
【详解】
甲杯中放入冰块后,玻璃的温度较低,杯外空气中温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠,附在玻璃片上侧;乙杯中装入沸水后,杯中温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠,附在玻璃片的下侧,故C正确,ABD错误。
故选C。
5.如图所示是电冰箱的构造及原理图,制冷剂经压缩机-冷凝器-冷冻室再以气态回到压缩机,如此循环,以保证冷藏、冷冻室等内部“冷环境”维持低温状态,下列说法正确的是( )
A.压缩机将气态制冷剂压入冷凝器里凝华放热
B.液态制冷剂进入冰箱冷冻室里汽化吸热
C.制冷剂在冷凝器内凝固吸热,使冰箱内的温度降低
D.冷凝器应该位于冰箱的内部“冷环境”中
【答案】B
【详解】
AC.压缩机使制冷剂蒸气压缩,并把它压入冰箱外的冷凝器管里,在这里蒸气变成液体,液化放热,这些热被周围的空气带走,故AC错误;
B.冷凝器里的液态制冷剂,进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化吸热,使冰箱内温度降低,故B正确;
D.冷凝器位于冰箱的背面或底部,其主要功能是将经过压缩和加热的制热剂转变为液体状态,故D错误。
故选B。
6.(多选题)为保证青藏铁路多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧安装了许多封闭的中空热棒。如图所示,热棒下端插在冻土中。内部填充低沸点的液态氨,利用氨的物态变化给冻土降温,把冻土中的热量“搬运到”热棒上端。通过散热片向空中放热,从而使冻土保持稳定。下列说法正确的是( )
A.为降低成本,可以使用液态水替代液态氨
B.到了暖季,热棒中的气态氨也变回液态氨
C.氨在热棒上端发生的物态变化是凝固
D.氨在热棒下端发生的物态变化是汽化
【答案】BD
【详解】
A.水的沸点较高,不能使用液态水替代液态氨,故A错误;
B.暖季冻土温度升高,更需要散热,气态氨上升到上端后仍会液化(放热)变回液态,保证循环持续。故B正确;
C.氨在热棒上端,由气态变为液态并向外放热,发生的物态变化是液化,故C错误;
D.氨在热棒下端由液态变为气态并吸收热量,发生的物态变化是汽化,故D正确。
故选BD。
7.(多选题)如图所示是游泳爱好者在游泳后上岸站立时的情景示意图,由图可知( )
A.蒸发和沸腾是汽化的两种方式
B.所有气体在温度降到足够低时都可以液化
C.水在蒸发的过程中要吸热,使水和它依附的人体温度下降
D.图中游泳爱好者的姿势是为了减少水分的蒸发
【答案】CD
【详解】
AB.蒸发和沸腾是汽化的两种方式,所有气体在温度降到足够低时都可以液化,这两种说法正确,但是从图中无法得到这两条信息,故AB不符合题意;
C.人从水中上岸后,身上有水,水在蒸发的过程中要从水(未蒸发的部分)和它依附的人体吸收热量,使水和它依附的人体温度降低,故C符合题意;
D.游泳后,从水中上岸的人觉得冷,这是因为人从水中上岸后,身上有水,水蒸发吸热,所以感觉冷;将胳膊抱在胸前减小了液体的表面积,可减少水分的蒸发,使人感觉不那么冷,故D符合题意。
故选D。
8.(多选题)“炖汤”因味道好而深受人们喜爱。如图所示“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅与煲底隔离,下面说法正确的是( )
A.打开煲盖时,不小心被热气烫伤,比开水烫伤更严重,是因为水蒸气温度更高
B.若汤的沸点与水的沸点相同,当煲中的水沸腾后盅内的汤不会沸腾
C.喝汤时用嘴吹气可以使汤迅速降温,是因为蒸发吸热
D.沸腾后加大火焰会使汤的温度更高
【答案】BC
【详解】
A.水蒸气液化放热,所以被水蒸气烫伤的比开水烫伤更严重,故A错误;
B.沸腾需要达到沸点和持续吸热,在炖汤时,经过热传递,炖盅中的温度达到沸点,和外面的水的温度相等,没有温度差,就不会再发生热传递,也就不会继续给炖盅中的水加热,里面的水只能达到沸点温度而不能沸腾起来,故B正确;
C.对着汤吹气,增大汤表面空气流速,汤表面空气流速越大,汤里的水蒸发越快,蒸发吸热,使汤的温度降低,故C正确;
D.汤烧开后,不论是大火还是小火,汤的温度都保持在沸点不变,故D错误。
故选BC。
9.一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态,如果不小心将其摔坏,待里面的液体刚消失时,立刻捡起碎片,会感觉碎片较冷,这是因为里面的液体迅速 (填物态变化名称)时要 大量的热。
【答案】汽化 吸收
【详解】
[1][2]如果不小心将打火机摔坏,里面的液态丁烷会迅速变成气态,这个过程称为汽化。汽化是物质从液态变成气态的过程,而汽化过程中需要吸收大量的热量。因此,当丁烷从液态变为气态时,会吸收周围环境的热量,导致碎片变得较冷。
10.现有完全相同的玻璃杯A和B,在A杯中装有一些水,开口向上放入盛水的容器中,空杯B倒扣放入盛水的容器中,如图所示。用酒精灯给容器中的水加热,容器中的水沸腾后继续加热的过程中,发现A杯中的水 沸腾,B杯中的水 沸腾(选填“能””或“不能”)。
【答案】不能 不能
【详解】
[1]A中水温能达到沸点,但不能继续吸热,所以不能沸腾。
[2]B中液面上方气压增大,水的沸点升高,水温不能达到沸点,所以不能沸腾。
11.饺子放在水中煮,怎么煮都不会发黄变焦,而放在油中炸,过一会儿就会发黄甚至变焦,这一现象表明油的 比水高。家里烧鸡汤时,往往是用大火将鸡汤烧开,再改用小火焖炖,保持锅内的鸡汤一直沸腾就行了,这样既节约燃料又不影响煨烂鸡肉的效果,请说明其中的道理 。
【答案】沸点 汤沸腾时吸收热量但温度保持不变
【详解】
[1]饺子在水中煮,怎么煮也不会发黄变焦,而在油中炸,过一会儿就会发黄变焦,主要是因为油的沸点大于水的沸点,且油沸腾后,会保持沸点温度(远大于水的沸点100℃)不变,饺子内的水分会很快蒸发掉,而变黄变焦。
[2]大火将食物烧开,水已经沸腾,沸腾后水继续吸收热量,但是水的温度保持不变,不会继续升高,所以改用小火炖,使水可以吸收热量维持沸腾即可,这样既节约燃料又不影响煨烂鸡肉的效果。
12.如图所示,植物的蒸腾作用主要在叶片处进行,蒸腾作用是植物体内的水分以 方式汽化成水蒸气散发到植物体外。由于这个过程要 (选填“吸热”或“放热”),所以即使在炎热的夏天,植物也不会由于外界温度太高而受到伤害。
【答案】蒸发 吸热
【详解】
[1]植物的蒸腾作用就是蒸发现象,发生在植物的表面,蒸腾作用可把植物体内的水以蒸发的方式汽化成水蒸气散发到植物体外,起到保护植物的作用。
[2]汽化有两种方式,即蒸发和沸腾,蒸发是发生在液体表面的现象,蒸发能够带走一些热量,具有吸热降温作用。
13.如图所示是一位魔术师现场表演“点燃手指”的魔术,有以下三步过程:①手指在酒精中浸一下;②手指在水中浸一下;③“点燃”手指。既能实现魔术效果又能保护手免受烧伤的最合理的操作顺序是 ,水能保护手的原因是 (分析物态变化及其吸放热)。(魔术危险,切勿模仿)
【答案】 ②①③ 汽化吸热
【详解】
[1][2]魔术需要实现“手指燃烧”的视觉效果,同时避免手部烧伤。酒精是可燃物,燃烧时产生火焰;水在汽化时会吸收大量热量,可降低手部温度。若直接浸酒精后点燃,火焰会直接接触皮肤导致烧伤,因此需在酒精层与皮肤间增加隔热层。先浸水(步骤②)可使皮肤表面覆盖一层水膜,再浸酒精(步骤①)时,酒精会浮在水层外侧。点燃时,酒精燃烧而水层通过汽化吸热保护皮肤。若顺序颠倒(如先酒精后水),水会冲淡酒精,导致燃烧效果不佳或无法点燃。因此合理顺序为②①③。
14.往玻璃杯中倒入热水,杯壁上出现“水珠”,水珠是由于水蒸气发生 形成的,水珠形成的位置为图中 (选填“A”“B”或“C”)位置。
【答案】液化 C
【详解】
[1][2]在一只玻璃杯中倒入热水,杯中的水蒸气温度高,当水蒸气遇到冷的杯壁时会在杯子内部、水面上方液化变成小水珠,则水珠形成的位置为图中C位置。
15.某小组在探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验中:
(1)在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,应该将图甲装置中的 (选填“A处向上”“B处向下”)适度调整。
(2)图乙是第4min时温度计的示数,此时水的温度是 ℃。
(3)小红观察到图丙(a)中明显的实验现象时,再继续加热,发现温度计示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)小明和小红选用了相同的酒精灯加热,从开始加热到水刚沸腾的时间也相同,他们绘制的水的温度随时间变化的图像如图丁所示,则他们所用水的质量的大小关系为 (选填“”“”或“”)。
(5)为了减小热量损失,缩短加热时间,小红给烧杯加上了一个密闭性较好的盖子,她发现沸腾时温度计的示数比其他小组的高,原因是: 。
【答案】 (1)A处向上 (2)97 (3)不变 (4) (5)杯内气压高沸点高
【详解】
(1)在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,说明温度计位置太低,应调节温度计的位置,即将A处向上。
(2)由图可知,温度计的分度值为1℃,则温度计的示数,即此时水的温度为97℃。
(3)当烧杯中出现大量气泡,上升变大,即图丙中的a所示现象,说明水沸腾了,再继续加热,水吸热但温度不变,即温度计示数不变。
(4)小明和小红选用了相同的酒精灯加热,即加热相同时间,两组实验中水吸收的热量相同,根据如图丁所示,a、b两组实验,加热相同时间,a组升温更慢,即他们所用水的质量关系为。
(5)小红给烧杯加上了一个密闭性较好的盖子,在加热过程中杯内的气压逐渐升高,根据沸点与气压的关系可知,气压越高沸点越高,所以小红组水沸腾时温度计的示数比其他小组的高。
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学科网(北京)股份有限公司
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八年级物理学案
3.3 汽化和液化
学习目标:
1. 能够区分汽化和液化,知道它们是互逆过程。
2. 掌握沸腾现象,知道沸腾的特点。
3. 掌握蒸发现象,知道影响蒸发的因素。
4. 掌握液化现象的特点,知道液化的两种方法。
知识点一:汽化和液化
1. 概念:
物质的液态和气态可以相互转化,物质从液态变为气态的过程叫作 ,从气态变为液态的过程叫作 。
知识点二:沸腾
1. 概念:
沸腾是同时发生在液体 和 的一种剧烈的汽化现象。
物质从 变成 的过程叫做凝固。
2. 特点
热量、温度 。
3. 沸点
各种液体沸腾时都有 的温度,这个温度叫作 ,不同的液体沸点 。
跟踪练习1:
1.我国古代著作《天工开物》中记录了古代劳动者“煮海水制盐”的方法,制盐过程中水逐渐减少的原因是水发生了 (填物态变化名称)。
2.小明利用电水壶探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中,以下说法不正确的是( )
A.沸腾前,水的温度不断升高
B.沸腾中,继续加热,水温几乎不变
C.沸腾时,气泡上升过程中体积减小
D.沸腾时,停止加热,沸腾将会停止
3.沸腾是一种剧烈的汽化现象,如图所示是小李在1标准大气压下“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验情景。
(1)水沸腾时会产生大量气泡并不断上升,这些气泡内充满了( )
A.空气 B.水蒸气
(2)沸腾时产生的气泡在上升过程中体积( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变
4.如图所示是用纸锅烧水的实验,已知纸的着火点约为183,在实验过程中,火焰不能超过水面,加热一段时间后水就会沸腾,而纸锅不会被烧坏,请解释其中的原因: 。
5.小明和小华都选用如图甲所示的同一装置完成“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)组装实验装置时,对于盛水的烧杯和测水温的温度计,应先调整 的位置;
(2)水沸腾时,水中产生大量气泡,气泡不断上升且变 ;
(3)实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像(如图乙所示),两位同学图像不同的原因是水的 不同;
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,如图丙所示,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内气压减小,水的沸点 。
知识点三:蒸发
1. 概念:
在 温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。蒸发只发生在 。
2. 影响因素
①
②
③
3. 特点
蒸发 热量,所以蒸发有制冷作用。
跟踪练习2:
1.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
2.夏天,室内打开电风扇,室内的人会感到凉快,这是因为电风扇吹出的风( )
A.是冷气 B.能加速人体表面水分的蒸发
C.能够降低空气的温度 D.吸收了人体的热量
3.关于蒸发,下列说法错误的是( )
A.蒸发过程中,物质从液态变为气态 B.蒸发在任何温度下都可以发生
C.液体蒸发时要吸收热量,所以温度会升高 D.增加液体表面空气的流动速度可以加快蒸发
4.如图,非洲沙漠中的居民用来保鲜食物的“罐中罐冰箱”。内外罐之间注满沙子,一天加两次水保持沙子湿润。利用外罐内沙子里的水 吸热,使内罐温度降低,存储食物保鲜时间更长。为了使保鲜效果更好,此“冰箱”应该放置在 (填“干燥”或“潮湿”)环境。
5.在超市或家中,各种蔬菜和水果,包上保鲜膜,通过减少 ,放在冰箱里通过 ,从而减少水分的蒸发。天热在地上洒水,因为蒸发 。(前两空选填:“液面上方空气流速”、“减小液体表面积”或“降低温度”)
知识点四:液化
1. 概念:
物质从 态变为 态的过程叫作液化。
2. 特点
气体液化时 热量。
3. 气体液化的方法
①
②
将气体液化的最大好处是:
跟踪练习3:
1.烹饪社团课深受大家喜爱,同学们既能学习厨艺,又能品尝美食。小明从冰箱冷藏室拿出一瓶饮料,过一会儿发现饮料瓶表面“出汗了”,此现象涉及的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.汽化 D.液化
2.露天温泉的上方常常有白雾缭绕,关于这个现象以下说法正确的是( )
A.这是温泉里的水汽化成的水蒸气,这个过程要吸热
B.这是温泉里的水产生的水蒸气遇到冷空气液化成的小水珠,这个过程要放热
C.这是空气里的水蒸气遇到温泉液化而成的小水珠,这个过程要吸热
D.这是温泉里的水汽化成的水蒸气,这个过程要放热
3.在湖南,春天气温快速回升时,墙面瓷砖上常会出现小水珠,俗称“回潮天”。关于这种现象,下列分析正确的是( )
A.气温快速回升使空气变得很干燥 B.小水珠是墙面瓷砖上缝隙渗透出的
C.小水珠是空中水蒸气液化形成的 D.瓷砖上形成小水珠的过程需要吸热
4.如图所示,在壶嘴上方倾斜放置一块玻璃板,壶嘴上方稍 (选填“远”或“近”)处出现一团“白气”,玻璃板上出现较大的水滴。实验表明,通过 的方法使气体液化的。
5.家用液化石油气的装瓶是采用 的方法使其在常温下液化,这一过程需要 热量(选填“吸收”或“放出”)。寒冷的冬天,房间窗子 (选填“内”或“外”)侧会起一层“白雾”。
课堂小结:
当堂达标检测:
1.下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是( )
A.沸腾要吸收热量,蒸发在任何温度下都能进行,所以不需要吸收热量
B.液体沸腾时放出热量温度不变
C.蒸发在任何温度下都发生,沸腾只有达到沸点时才能发生
D.蒸发和沸腾都可以在液体表面和内部进行
2.小松用如图1所示装置观察水的沸腾,正确实验并采集数据后,绘制出如图2所示的图像。关于本实验,下列说法正确的是( )
A.杯口的“白气”是蒸发形成的
B.水沸腾时温度保持不变,这个温度就是水的沸点
C.水在沸腾过程中,温度不变,不需要吸热
D.若增大实验室的大气压强,水的沸点会在图像中的沸点基础上降低
3.作为第四代芯片散热技术的新材料液态金属,是指在室温下呈液态的金属,如镓、铋及其合金,常温下是液体,有良好的导热性,当温度降低时发生凝固,展现出经典的金属特性。下列有关说法正确的是( )
A.液态金属通常熔点较高
B.液态金属发生凝固时要吸热
C.液态金属在散热过程中向芯片放出热量
D.液态金属在散热过程中不容易沸腾的原因是沸点高
4.如图所示,在常温环境下甲、乙两烧杯内分别放入一些冰块和适量沸水,均用玻璃片盖住烧杯,一会儿,两烧杯上的玻璃片均附着了大量小水珠。下列说法正确的是( )
A.甲中玻璃片的小水珠是由于熔化产生
B.乙中玻璃片的小水珠是由于汽化产生
C.甲中水珠在玻璃片上侧,乙中水珠在玻璃片下侧
D.甲中水珠在玻璃片下侧,乙中水珠在玻璃片上侧
5.如图所示是电冰箱的构造及原理图,制冷剂经压缩机-冷凝器-冷冻室再以气态回到压缩机,如此循环,以保证冷藏、冷冻室等内部“冷环境”维持低温状态,下列说法正确的是( )
A.压缩机将气态制冷剂压入冷凝器里凝华放热
B.液态制冷剂进入冰箱冷冻室里汽化吸热
C.制冷剂在冷凝器内凝固吸热,使冰箱内的温度降低
D.冷凝器应该位于冰箱的内部“冷环境”中
6.(多选题)为保证青藏铁路多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧安装了许多封闭的中空热棒。如图所示,热棒下端插在冻土中。内部填充低沸点的液态氨,利用氨的物态变化给冻土降温,把冻土中的热量“搬运到”热棒上端。通过散热片向空中放热,从而使冻土保持稳定。下列说法正确的是( )
A.为降低成本,可以使用液态水替代液态氨
B.到了暖季,热棒中的气态氨也变回液态氨
C.氨在热棒上端发生的物态变化是凝固
D.氨在热棒下端发生的物态变化是汽化
7.(多选题)如图所示是游泳爱好者在游泳后上岸站立时的情景示意图,由图可知( )
A.蒸发和沸腾是汽化的两种方式
B.所有气体在温度降到足够低时都可以液化
C.水在蒸发的过程中要吸热,使水和它依附的人体温度下降
D.图中游泳爱好者的姿势是为了减少水分的蒸发
8.(多选题)“炖汤”因味道好而深受人们喜爱。如图所示“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅与煲底隔离,下面说法正确的是( )
A.打开煲盖时,不小心被热气烫伤,比开水烫伤更严重,是因为水蒸气温度更高
B.若汤的沸点与水的沸点相同,当煲中的水沸腾后盅内的汤不会沸腾
C.喝汤时用嘴吹气可以使汤迅速降温,是因为蒸发吸热
D.沸腾后加大火焰会使汤的温度更高
9.一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态,如果不小心将其摔坏,待里面的液体刚消失时,立刻捡起碎片,会感觉碎片较冷,这是因为里面的液体迅速 (填物态变化名称)时要 大量的热。
10.现有完全相同的玻璃杯A和B,在A杯中装有一些水,开口向上放入盛水的容器中,空杯B倒扣放入盛水的容器中,如图所示。用酒精灯给容器中的水加热,容器中的水沸腾后继续加热的过程中,发现A杯中的水 沸腾,B杯中的水 沸腾(选填“能””或“不能”)。
11.饺子放在水中煮,怎么煮都不会发黄变焦,而放在油中炸,过一会儿就会发黄甚至变焦,这一现象表明油的 比水高。家里烧鸡汤时,往往是用大火将鸡汤烧开,再改用小火焖炖,保持锅内的鸡汤一直沸腾就行了,这样既节约燃料又不影响煨烂鸡肉的效果,请说明其中的道理 。
12.如图所示,植物的蒸腾作用主要在叶片处进行,蒸腾作用是植物体内的水分以 方式汽化成水蒸气散发到植物体外。由于这个过程要 (选填“吸热”或“放热”),所以即使在炎热的夏天,植物也不会由于外界温度太高而受到伤害。
13.如图所示是一位魔术师现场表演“点燃手指”的魔术,有以下三步过程:①手指在酒精中浸一下;②手指在水中浸一下;③“点燃”手指。既能实现魔术效果又能保护手免受烧伤的最合理的操作顺序是 ,水能保护手的原因是 (分析物态变化及其吸放热)。(魔术危险,切勿模仿)
14.往玻璃杯中倒入热水,杯壁上出现“水珠”,水珠是由于水蒸气发生 形成的,水珠形成的位置为图中 (选填“A”“B”或“C”)位置。
15.某小组在探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验中:
(1)在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,应该将图甲装置中的 (选填“A处向上”“B处向下”)适度调整。
(2)图乙是第4min时温度计的示数,此时水的温度是 ℃。
(3)小红观察到图丙(a)中明显的实验现象时,再继续加热,发现温度计示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)小明和小红选用了相同的酒精灯加热,从开始加热到水刚沸腾的时间也相同,他们绘制的水的温度随时间变化的图像如图丁所示,则他们所用水的质量的大小关系为 (选填“”“”或“”)。
(5)为了减小热量损失,缩短加热时间,小红给烧杯加上了一个密闭性较好的盖子,她发现沸腾时温度计的示数比其他小组的高,原因是: 。
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