内容正文:
第三章 物态变化
第 3 节 汽化和液化(第1课时)
课程标准(2022年版) 本节要点
1.1.1 能描述液态和气态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用.
1.1.3 经历物态变化的实验探究过程,知道物质的沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象.能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象.
4.2.1 探究水在沸腾前后温度变化的特点. 1.知道物质的液态和气态之间是可以互相转化的.
2.了解汽化和液化,解释生活中的有关现象.(重点)
3.通过实验观察水的沸腾现象,了解沸点.(重难点)
4.知道沸腾图像的物理含义.(重难点)
汽化和液化
演示实验:酒精的汽化和液化.
如图所示,将排尽空气并滴了酒精的塑料袋袋口扎紧,然后放入热
水中,干瘪的塑料袋慢慢膨胀起来,说明塑料袋中的 态酒精
受热后变成了 态酒精;然后将膨胀的塑料袋从热水中拿出
来,可以观察到的现象是:膨胀的塑料袋慢慢干瘪了,说明降温
后 态酒精又变成了 态酒精.
液
气
气
液
1.物质的液态和气态可以相互转化.
2. 物质从液态变为气态的过程叫作汽化,汽化吸热.
3. 物质从气态变为液态的过程叫作液化,液化放热.
4. 汽化有两种方式:沸腾和蒸发.
液态 气态
典例 [物理学与日常生活](2024·连云港中考改编)晾晒的湿衣服在逐
渐变干的过程中,发生的物态变化是 ,该过程需要 热量.
变式 用水壶烧水,水烧开时,在壶嘴上方一定高度处冒出大量
“白气”.水蒸气是看不见的,所以我们看见的“白气”不是气体状
态的水蒸气,而是 状态的 ,它是水蒸气
(填物态变化名称)放热形成的.
汽化
吸收
液体
小水滴
液化
沸腾
1. 沸腾:特定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈
现象.
2. 学生实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点.
汽化
按图甲所示安装实验器材,用酒精灯给水加热至沸腾.当水温接近
90 ℃时每隔0.5 min记录一次温度在下表中.在图乙中绘制水沸腾时
温度与时间的关系图像.
甲
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
温度/℃
乙
进行实验操作,并观察实验现象,完成下列填空.
(1)器材的安装与作用:该实验器材的安装要自 而 ;增
加纸盖的目的是 ;纸盖上小孔的作用是
;陶土网的作用是 .
下
上
减少热量散失
使烧杯
内、外气压相同
使烧杯受热均匀
(2)沸腾前后的现象:①水沸腾前,不断吸热,温度 ;烧杯
中的气泡在上升过程中 (选填“由小变大”或“由大变
小”);
②水沸腾时,不断吸热,温度 ;烧杯中的气泡在上升过程
中 (选填“由小变大”或“由大变小”).
升高
由大变小
不变
由小变大
(3)将酒精灯熄灭,停止加热一段时间后,水将 (选填“继
续”或“停止”)沸腾.
(4)实验结论:由实验数据和图像可知,水沸腾的特点:
.液体沸腾的条件:① ;②
.
停止
吸热,但
温度保持不变
温度达到沸点
能持
续吸热
1.沸点:液体沸腾时的温度.
2. 液体的沸点与液体表面的气压有关,气压越高,沸点越高.图中水
的沸点为98 ℃,说明当地大气压低于标准大气压.
3. 沸腾前后的现象:
(1)沸腾前,液体不断吸热,温度上升;烧杯中的气泡在上升过程中
由大变小,数量少,如图甲所示.
(2)沸腾时,液体不断吸热,温度不变;烧杯中的气泡在上升过程中
由小变大,数量多,如图乙所示.
4. 水沸腾后,移走酒精灯,液体会继续沸腾一小会儿(原因:此时陶
土网的温度很高,可以继续给水加热),最终停止沸腾.由此可知,水沸腾的条件是:温度达到沸点,继续吸热.
5. 实验中让水尽快沸腾的方法:①提高水的初温;②给烧杯加
盖;③减少水的质量(水要没过温度计的玻璃泡);④用酒精灯的
外焰加热.
小明在做观察水的沸腾实验时,用到的器材如下:铁架台、酒精灯、陶土网、烧杯、温度计、秒表等.
甲 乙 丙 丁
(1)组装器材时如何确定陶土网的高度?答:
.
能用酒精灯的外焰加
热即可
(3)实验时,用温度计测出不同时刻水的温度,并记录在表中,其中
第3 min时温度计的示数如图乙所示,示数为 ℃.
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 80.0 84.0 88.0 96.0 98.0 98.0 98.0
92.0
(2)图甲中有一处错误,请指出错误之处:
.
温度计的玻璃泡接触了
烧杯底部
甲 乙
(6)实验需要测量水温随时间变化的多组数据,这是为了 (填字母).
A. 使实验结论具有普遍性 B. 减小实验误差
(4)某时刻观察到烧杯中出现如图丙所示的现象,表明水
(选填“已经”或“尚未”)沸腾.
(5)请在图丁中画出水的温度随时间变化的图像.
已经
A
丙 丁
(7)实验时,为了减少加热时间,下列做法不可行的是 (填字
母).
A. 加大酒精灯火焰 B. 用初温较高的水
C. 增加烧杯中水的质量 D. 给烧杯加盖
C
【实验拓展1】
(8)如图戊所示,在烧杯上加盖一个纸板,其目的是
.纸板上开一个小孔是为了
.
减少热量散
失,缩短加热时间
使烧杯内、外气压
相同
(9)水沸腾时,烧杯口附近出现大量“白气”,
“白气”是水蒸气遇冷 形成的.
戊
液化
(10)某小组用相同的装置先后做了两次实验,绘制出了如图己所示
的a、b两条图线.由图己可知:①水沸腾时的特点是
;②实验中水的沸点为 ℃,说明当时大气压
(选填“高于”“等于”或“低于”)
标准大气压;③两次实验得出的图线不同,
原因可能是 .
吸热,但温度
保持不变
98
低
于
两次加热水的质量不同
【实验拓展2】
己
【实验拓展3】
(11)探究水的沸腾特点时,不能使用 (选填“水银”“煤
油”或“酒精”)温度计.(水银的沸点为357 ℃,煤油的沸点为
180 ℃,酒精的沸点为78 ℃)
(12)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 .
酒精
陶土网的温度高于水的沸点,水可以继续吸热
【实验拓展4】
(13)生活中,常把碗放在锅里的水中蒸食物,如图庚所示.当锅里的
水沸腾后,碗中的水的温度 (选填“能”或“不能”)达到沸
点, (选填“会”或“不会”)沸腾.
庚
能
不会
1. [科学思维](2024·常州中考改编)盆栽养护应遵循“土壤含水不浇
水,土壤干时要浇水”的原则.春季,小明自制“土壤含水显示
仪”,探测花盆内土壤是否含液态水.如图所示,中午将试管倒插入
土壤深处,傍晚发现试管内上端出现水珠,说明土壤含液态水.从土
壤含液态水到试管内出现水珠,发生的物态变化是
( A )
A. 先汽化后液化 B. 先液化后汽化
C. 先熔化后液化 D. 先熔化后凝固
A
2. 如图是某小组探究水沸腾时温度变化的特点的实验装置及根据实
验数据绘制的图像,下列分析正确的是
( D )
A. 水不断冒出“白气”是沸腾现象
B. 水沸腾时,水中上升的气泡由大变小
C. 水沸腾时温度不变,不需要吸热
D. 该实验地点的气压低于标准大气压
D
3. 如图所示,烧杯里装着水,试管中装着酒精,标准大气压下酒精
的沸点为78 ℃,给烧杯加热使水沸腾,继续加热,则试管中的酒精
( A )
A. 能沸腾
B. 温度达不到沸点,不能沸腾
C. 温度能达到沸点,但不能沸腾
D. 以上三种情况都可能发生
A
4. [科学态度与责任]小李同学看了在沸腾的油锅中取铁球的表演后,
得知锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,油的沸点为287 ℃,
醋的沸点只有60 ℃,当温度达到 ℃时液体就沸腾了,继续加
热,液体的温度 (选填“会”或“不会”)升高,只有
当 时,继续加热,液体温度才会升高.
60
不会
醋全部汽化
【解析】由于锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,醋的沸点
是60 ℃,所以锅中的液体温度达到60 ℃时液体就沸腾了;液体沸腾
的特点是吸收热量,但温度不变,所以继续加热液体的温度不会升
高,表演时铁球的温度不可能超过60 ℃;只有当醋全部汽化后,再
继续加热,油温度才会升高.
第 3 节 汽化和液化(第2课时)
课程标准(2022年版) 本节要点
1.1.1 能描述液态和气态的基本特
征,并列举自然界和日常生活中不同物
态的物质及其应用.
1.1.3 了解物态变化过程中的吸热和
放热现象.能运用物态变化知识说明自
然界和生活中的有关现象. 1.能区分沸腾和蒸发,知
道蒸发可以制冷.
2.了解液化的概念并知道
液化的两种方式.(重点)
3.会解释有关液化的生活
实例.(重点)
蒸发及其在生活中的应用
1. 学生实验:感受蒸发吸热.
(1)将酒精擦在手背上,酒精很快就消失了,同时手背感觉凉凉的,
说明手背温度 .
(2)将酒精多次涂在温度计的玻璃泡上,并用扇子扇,温度计示
数 .如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计示数 .
降低
下降
不变
蒸发:在任何温度下都能发生的、只发生在液体表面的缓
慢汽化现象.蒸发吸热,常用来降温、制冷.
2. 演示实验:在3块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如
图A、B、C所示的实验,探究影响液体蒸发快慢的因素.
(1)通过A、B两图的对比,可以得出液体蒸发的快慢与液体的
有关.
(2)通过 、 两图的对比,可以得出液体蒸发的快慢与液体
的温度有关.
表面
积
A
C
(3)完成上述探究后,小明又根据生活经验,猜想液体蒸发的快慢还
可能与液体表面附近的空气流速有关.于是,他设计实验方案,控
制 、 相同,改变液面附近的空气
流速,观察液体蒸发的快慢,如图D所示,得出结论.
(4)在上述探究过程中,总要控制某些因素相同,进而寻找出其他因
素与探究的物理量的关系,这种物理研究方法叫作 .
液体的温度
液体的表面积
控制变量法
典例1 [物理观念]被太阳晒热的自行车坐垫,用湿抹布擦一下,很快
凉了下来,原因是
A. 沸腾吸热 B. 液化放热
C. 蒸发吸热 D. 液化吸热
( C )
C
判断物态变化的种类,要明白变化过程中的吸、放热情况,以
及变化前后物质的状态.由“热”变“凉”,明显属于吸热,“湿抹
布”表示有液态水的参与,然后可知物态变化的种类.
变式1 [传统文化](2024·北京中考)图甲为我国古代的“节能灯”—
—“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图.向灯盏夹层内注水,有助
于减慢油的蒸发,达到省油的目的.关于“省油灯”减慢油蒸发的方
法,下列说法正确的是
( A )
A
A. 降低油的温度
B. 减小油的表面积
C. 减慢油表面上方的空气流动
D. 减少油的体积
1.影响液体蒸发快慢的因素:
(1)液体表面积的大小(液体的表面积越大,蒸发得越快).
(2)液体温度的高低(液体的温度越高,蒸发得越快).
(3)液体表面空气流动的快慢(液体表面的空气流动越快,蒸发得越
快).
2. 蒸发和沸腾的异同.
汽化方式 蒸发 沸腾
相同点 都属于汽化,都要吸热
不
同
点 发生部位 液体表面 液体内部和表面同时进行
温度条件 任何温度下 一定温度下(即达到沸点)并继
续吸热
剧烈程度 缓慢 剧烈
液化
1. 演示实验:气体温度降低液化.
(1)如图所示,在瓶口的上方倾斜地放置一个金属盘,仔细观察金属
盘的底部,你会看到金属盘底部出现 .
水珠
(2)为了使实验效果更加明显,可以在金属盘内盛放适量的
(选填“冰块”或“热水”).
(3)在金属盘内盛放适量的开水,你看到金属盘底部 (选填
“会”或“不会”)出现水珠,由此可见温度高的水蒸气要遇
到 (选填“冷”或“热”)的物体,向其 (选填“吸
热”或“放热”),才能液化成水.
冰块
不会
冷
放热
2. 演示实验:气体体积被压缩液化.
如图所示,在注射器里面加入液态乙醚,将注射器的小孔堵住;向
外拉动活塞,注射器里的乙醚慢慢消失,液态乙醚变成了
乙醚,这是 现象;再向里推动活塞,压缩气体体积,观察
到液态乙醚出现,这是 现象.由此可见, 可以
使气体液化.
气态
汽化
液化
压缩体积
1.物质由气态变成液态的过程叫作液化,液化放热.
2. 使气体液化的两种方式:①降低温度(温度高的气体遇到温度低的
物体放出热量,液化成液体);②压缩体积.
常见的液化现象
典例2 [物理学与日常生活](2024·广州中考)广州春季“回南天”到来
时,课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”,如图是在“出水”
玻璃上写的字.这些“水”是由于水蒸气
( C )
C
A. 遇热汽化吸热形成的
B. 遇热汽化放热形成的
C. 遇冷液化放热形成的
D. 遇冷液化吸热形成的
变式2 液化石油气是利用 的方法,使其变成液体后存
储在钢瓶中的;若将液化石油气钢瓶的阀门打开,让液化石油气快
速放出,液化石油气将会 (填物态变化名称),钢瓶内的温
度将 (选填“升高”“降低”或“不变”).
压缩体积
汽化
降低
常见的液化现象
1. 通过降低温度实现液化的现象有:
①水烧开时壶口冒“白气”;②夏天,雪糕、冰棒周围冒“白
气”;③夏天,自来水管外表面会“出汗”;④夏天,从冰箱里拿
出的可乐瓶外面会“出汗”;⑤冬天,从寒冷的室外进入温暖的室
内时,眼镜片会“出汗”变模糊;⑥自然现象中的“雾”“露”.
注意:①“白气”是小水滴;②水雾出现在高温一侧.
2. 通过压缩气体体积实现液化的现象有:
①瓶装液化石油气;②气体打火机里的液态丁烷;③医院使用的瓶
装液氧.
如图所示,电冰箱利用液态制冷剂作为热的“搬运工”,把冰箱
冷冻室里的“热”搬运到冰箱的外面.液态制冷剂是一种既容
易 ,又容易 的物质.液态制冷剂经过一段很细
的毛细管缓慢地进入冰箱冷冻室内的管子,在这里迅速 ,
热,使冰箱内温度 .气态制冷剂
被压缩机抽走,压入冷凝器,再次 ,并
把从冰箱内带来的热量通过冰箱壁上的管子释放
出来.液态制冷剂这样循环流动,冰箱冷冻室内
就可以保持一定的温度.
汽化
液化
汽化
吸
降低
液化
跨学科实践——电冰箱与青藏铁路
典例3 [物理学与工程实践](2024·潍坊中考)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 )
A
A. 氨在热棒下端发生的物态变化是汽化
B. 氨在热棒上端发生的物态变化是凝固
C. 应使用隔热性能好的材料制作热棒
D. 为降低成本,可以使用液态水替代液态氨
1. [物理学与日常生活]如图所示,小明从游泳池水中出来,感觉特别
冷,下列分析正确的是
( C )
A. 是因为吹来的空气的温度比身体的温度低
B. 是因为身上水蒸发时放热,使人体温度升高
C. 是因为身上水蒸发时吸热,使人体温度下降
D. 是因为身上水的温度比人体的温度低
C
2. (2024·呼和浩特期中改编)如图是某变频空调机制冷系统的原理
图,其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压进入冷凝器,在冷凝
器中 (填物态变化名称)并 (选填“吸收”或“放
出”)热量,变成液态的“冷媒”经膨胀阀进入蒸发器,在蒸发器
中 (填物态变化名称)并 (选
填“吸收”或“放出”)热量,然后在压缩机
的作用下不断循环.
液化
放出
汽化
吸收
3. [科学思维]夏天,冷气房的窗户会“出汗”,“汗”是水蒸气
而成的小水珠,“汗”出现在窗玻璃的 侧;冬天,晚上
关紧窗户睡觉,第二天窗玻璃的 侧也会“出汗”.可见“汗”
出现在 (选填“冷”或“暖”)的一侧.
液
化
外
内
暖
4. 如图是某款二氧化碳灭火器.图书档案室等发生火灾时,要使用该
种液态二氧化碳灭火器.这种灭火器在常温下用 (选填
“降低温度”或“压缩体积”)的方法,使二氧化碳气体液化后储存
在钢瓶内,便于储存和运输.使用时要尽量避免皮肤直接接触喷筒和
喷射胶管,是因为液态二氧化碳在 时要 大量的热
会造成冻伤.
压缩体积
汽化
吸收
5. 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.
(1)这“白气”实质上是 (选填“水蒸气”或“小水滴”).
(2)小明仔细观察又发现,“白气”从喷出到消逝要经历三个物
理过程:
小水滴
①靠近壶嘴的地方,我们什么也看不见.这是因为壶内水沸腾时产生
了大量的水蒸气,在壶嘴附近由于温度比较 (选填“高”或
“低”),仍然保持 状态;
②水蒸气离开壶嘴一段距离以后,发生 (填物态变化名称)
现象,形成“白气”;
③“白气”进一步上升,分散到干燥的空气中,
发生 (填物态变化名称)现象,我们又
什么也看不见了.
高
气体
液化
汽化
(3)如图乙所示,两个房间的水壶装有同样多的水,炉火一样大,房
间湿度相同.A房间壶嘴上方的“白气”比较多,B房间的比较少,则
可以判断出 (选填“A”或“B”)房间的气温比较高.
B
$