内容正文:
【第一章物态及其变化】
第四节 升华和凝华
一、单选题
1.对下列物态变化描述的物理现象解释正确的是( )
A.霜的形成是凝固现象,放热 B.雪的形成是凝华现象,吸热
C.雾的形成是液化现象,放热 D.露的形成是液化现象,吸热
2.古诗《长歌行》中,有诗句“青青园中葵,朝露待日晞”。诗中所说的“露",其形成过程的物态变化属于( )
A.液化 B.凝固 C.凝华 D.汽化
3.下列关于物态变化的判断,正确的是( )
A.樟脑丸逐渐消失—熔化 B.铁水浇铸铁铸件—凝华
C.洒水车洒水降温—汽化 D.秋末屋顶上结霜—升华
4.下列物态变化中属于放热现象的是哪一组 )
①初春,冰封的湖面解冻 ②盛夏,旷野里雾的形成
③深秋,路边的小草上结了一层霜 ④严冬,冰冻的衣服逐渐变干.
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
5. 对下列诗句中所指的自然现象分析正确的是( )
A.可怜九月初三夜,露似真珠月似弓——“露”的形成是熔化现象,需要放热
B.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠——“霜”的形成是凝华现象,需要放热
C.瀚海阑干百丈冰,愁云惨淡万里凝——“冰”的形成是凝固现象,需要吸热
D.蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明——“泪”的形成是升华现象,需要吸热
6.四季更替,岁月变迁,二十四节气是中华民族智慧的结晶,下列现象需要吸热的是( )
A.冰雪消融 B.露珠晶莹
C.千里冰封 D.霜挂枝头
7.某同学对下列物理现象中所发生的物态变化以及吸、放热的解释正确的是( )
A.冬天屋顶结的霜是凝华现象,凝华需要吸热
B.放入冷冻室的矿泉水结成了冰是凝固现象,凝固需要放热
C.往皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是汽化现象,汽化需要放热
D.夏天,剥去包装纸的冰棒周围看到“白气”是升华现象,升华需要吸热
8.下列有关物态变化的叙述正确的是( )
A.冰熔化过程中冰水混合物温度高于0℃
B.冷冻室取出的冰棍,外表的“霜”是由空气中水蒸气凝华而成
C.通常采用降温的方法将石油气液化储存在钢罐内
D.舞台上的云雾是干冰升华成的二氧化碳气体
9.夏天将杯中的液态氮(沸点为)倒入常温的水中水面上会产生固体(如图),这固体产生的原因是( )
A.液态水放热升华 B.液态水放热凝固
C.液态氮吸热凝固 D.液态氮放热凝华
二、多选题
10.下列䥼态变化现等属于升华的是 ( )
A.夏天, 草丛中出现露水 B.冬天,冰冻的衣服逐渐变干
C.深秋, 屋顶的瓦上结了一层霜 D.白炽灯泡用久了灯丝变细
11.如图所示,将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,可以看到冰水混合物的温度低于0℃,这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜。下列说法正确的是( )
A.冰中加盐降低了冰的熔点
B.霜是周围空气中的水蒸气遇冷液化形成的
C.冰是晶体,熔化过程中温度保持不变
D.水蒸气形成白霜时放出了热量
12.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物态变化知识,下列说法正确的是( )
A.“晓晴寒未起,霜叶满阶红”。“霜”的形成是凝华放热现象
B.“秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜”。“露”的形成是液化放热现象
C.“凭栏明日意,池阔雨萧萧”。“雨”的形成是升华吸热现象
D.“人生到处知何似,应似飞鸿踏雪泥”。“雪”的形成是凝华放热现象
13.航天员乘飞船返回舱返回地球时,进入大气层后,返回舱与空气发生剧烈摩擦,为确保返回舱不被烧坏,在其表面涂有一层“特殊”材料。在高温烧蚀过程中,这些固态材料经历的物态变化过程包括( )
A.液化 B.熔化 C.凝华 D.升华
14.在新冠肺炎疫情防控中,涉及很多物理知识。下列说法正确的是( )
A.戴口罩时,眼镜片上出现水雾,这是液化现象
B.手背上擦酒精时感到凉,是因为酒精升华吸热
C.学校里消毒后液体消毒液过一会就消失了,是发生了汽化现象
D.用降温贴给发烧病人降温,是通过凝胶中水分的汽化吸热
15.如图所示的物态变化现象中,属于吸热过程的是( )
A. 霜的形成
B. 冰块消失
C. 樟脑丸逐渐变小
D. 露珠的形成
16.下列关于物态变化的说法正确的是( )
A.把-10℃的冰拿到10℃的房间里,它不会立即熔化
B.游泳后刚从水中出来,感觉特别冷,是蒸发吸热的原因
C.夏天,揭开冰棒包装纸后,冰棒会冒白气,这是汽化现象
D.电灯泡用久了,钨丝变细和内壁变黑分别是由于钨的升华和凝华而造成的
三、填空题
17.“飘渺的雾,晶莹的露,凝重的霜,软柔的雪,同样的水分子,装扮着不同的时空”.其中的“凝重的霜”是 现象.(填物态变化的名称)
18.人工降雨的方式之一是将干冰投撒到云层中,干冰 (填升华/熔化/凝华)时从周围吸收大量的热,使空气中的水蒸气液化成小水滴形成雨。我国大型客机C919,飞机上装有3D打印的钛合金零件,3D打印技术就是在高能激光的作用下,钛合金粉末会 (填物态变化名称)成液态,然后成型。
19.冰箱内壁的霜是水蒸气凝华成的小冰晶,凝华过程要 热量.市面上销售的“无霜冰箱”是通过加热系统短时升温,将霜 (填一种物态变化名称)成水后马上恢复制冷,因此“无霜”.
20.冷空气不断来袭,北方的气温骤降。
(1)冬季,手上涂些护手霜可有效预防皮肤粗糙干裂,因为护手霜中的油脂能 (选填“减慢”或“加快”)皮肤表面水分的蒸发;
(2)冬天的清晨,玻璃窗上有美丽的“冰花”,这是 (选填物态变化名称)现象,“冰花”形成在窗玻璃的 (选填“内侧”或“外侧”)。
21.如图哈尔滨冰雪大世界开园后,数以万计的南方“小士豆”们共赴冰雪盛宴。园内城堡、滑梯等都是由冰块雕琢而成,地上还积了厚厚的雪,冰与雪形成的原因分别是 、 (填写物态变化的名称),以上过程需要 热。
22.寒冷的冬夜,窗玻璃的 (填“内”或“外”)表面会出现冰花,它是由 (填“室内”或“室外”)的水蒸气 而成。
23.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,这一电视节目深受观众的青睐。“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”中霜的形成是 现象。“青青园中葵,朝露待日晞”中露的形成是 现象。
24.干冰已成为运输冷鲜产品的降温剂,原因是干冰 (填物态变化)时需要 大量的热量,起到降温的作用。
四、实验探究题
25.小明在观察“碘锤”中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为,碘的熔点为。
(1)采用图中的两种方式加热,图甲的碘颗粒吸热会 (填物态变化名称),图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外,还可能会 (填物态变化名称);两种方式停止加热后,“碘锤”中的碘蒸气会 (填物态变化名称),这一过程需要 热;
(2)为了进一步探究此类现象,李明在烧杯中放入适量的温水,再放入一块干冰(固态二氧化碳),观察到水中有大量气泡产生,同时水面有大量白雾,水中的气泡内是 (选填“二氧化碳”或“水蒸气”),水面上大量的白雾是由水蒸气遇冷 (填物态变化名称,下同)形成的,若放入温水中的干冰较多,还能看到靠近干冰的部分水 。
26.如图是小红做“观察碘升华”的实验装置.
她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热.
标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(℃)
物质
水
酒精
煤油
碘
铜
铁
金
熔点(凝固点)
0
﹣117
﹣30
113.6
1083
1535
1064
沸点
100
78.5
150
184.25
2360
2750
2500
(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象.
(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论,请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并扼要说明.
五、综合题
27.
(1)小朋友误认为冒烟的冰棒就像冒着“白气”的开水一样很烫,故不要冒“烟”的。其实这种看法是错误的,请解释冰棒为什么会冒“烟”。
(2)小朋友要结霜的,冰柜中为什么会出现霜呢?请运用学过的物理知识进行解释。
28.有霜的季节,农作物常被冻坏,这就是人们常说的遭到霜冻,实际上,农作物不是因为霜而受冻的,0℃以下的低气温才是真正的凶手。当空气干燥时,即使温度降低到-20℃~-10℃,也不会出现霜,但此时农作物早就被冻坏了,农民们称这种情况为“黑霜”。
(1)霜是由 直接变为小冰晶形成的,对应的物态变化名称是 。
(2)当空气干燥时,即使温度降低到-20℃~-10℃,也不会出现霜。
(3)某同学为验证上述猜想,做了如下实验:
从冰箱取出一些-10℃的冰块,放在不锈钢杯子里,一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶(即霜)。你认为该实验能否验证上述猜想,请简要陈述理由。
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】A
【解析】【解答】露是空气中的水蒸气温度降低时变成小水珠,是液化过程。
故答案为:A。
【分析】气体变为固态是凝华现象;气体变为液体是液化现象;固态变为液体是熔化
3.【答案】C
4.【答案】B
【解析】【解答】①初春,冰封的湖面解冻是物质由固态变为液态的过程,是熔化过程,熔化吸热;不符合题意;
②盛夏,旷野里雾是空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠,是液化过程,液化放热,符合题意;
③深秋,路边的小草上结了一层霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,是凝华过程,凝华放热,符合题意;
④严冬,冰冻的衣服逐渐变干是物质直接由固态变成气态的过程,是升华过程,升华吸热,不符合题意。
综合分析②③符合题意。
故答案为:B。
【分析】关于物态变化的题目,关键要分析出物质原来的状态和现在的状态,然后利用物物态变化的定义确定答案:物质由固态变成液态叫做熔化,熔化吸热;物质由液态变成固态叫做凝固,凝固放热;物质由液态变成气态叫做汽化,汽化吸热;物质由气态变成液态叫做液化,液化放热;物质由固态直接变成气态叫做升华,升华吸热;物质由气态直接变成固态叫做凝华,凝华放热.
5.【答案】B
【解析】【解答】A.露水是空气中的水蒸气从气态变成液态发生液化而成,向外放热,故A错误;
B.霜是空气中的水蒸气从气态直接变成固态发生凝华而成,向外放热,故B正确;
C.冰是水从液态变化固态发生凝固而成,向外放热,故C错误;
D.蜡烛的眼泪是固态变成液态发生熔化而成,需要吸热,故D错误。
故选B。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
6.【答案】A
7.【答案】B
【解析】【解答】A、冬天屋顶结的霜是凝华现象,凝华需要放热,故A错;
B、放入冷冻室的矿泉水结成了冰是凝固现象,凝固需要放热,故B错;
C、往皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是汽化现象,汽化需要吸热,故C错;
D、夏天,剥去包装纸的冰棒周围看到“白气”是液化现象,升华需要吸热,故D错。
故选B。
【分析】物态变化:汽化、液化、熔化、凝固、升华、凝华,吸热:汽化、熔化、升华;放热:液化、凝固、凝华。
8.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、冰熔化过程中温度保持不变,所以冰水混合物的温度始终是0℃.此选项错误;
B、冷冻室取出的冰棍,外表的“霜”是由空气中水蒸气遇冷凝华而成的冰晶.此选项正确;
C、通常采用在常温下,压缩体积的方法将石油气液化储存在钢罐内.此选项错误;
D、舞台上的云雾是干冰升华成二氧化碳气体过程中吸收大量的热,使空气中的水蒸气液化而成的.此选项错误.
故选B.
【分析】(1)晶体在熔化过程中吸收热量,温度保持不变;(2)物质由气态变为固态的过程叫凝华;(3)气体液化的方法有二:降低温度,压缩体积;(4)物质由固态直接变为气态的过程叫升华;物质由气态变为液态的过程叫液化.
9.【答案】B
【解析】【解答】液态氮温度极低,常温的水遇到液态氮会迅速凝固形成冰,B正确,ACD错误
综上选B
【分析】凝固为液态变化为固态,释放热量,如下雪、结冰,本题中液态水遇到温度极低的液态氮会迅速凝固形成固态冰。
10.【答案】B,D
【解析】【解答】A、 草丛中出现露水 为液化,A错误
B、 冬天,冰冻的衣服逐渐变干 为升华,B正确
C、 深秋, 屋顶的瓦上结了一层霜 为凝华,C错误
D、 白炽灯泡用久了灯丝变细 为升华,D正确
综上选BD
【分析】根据凝华、升华、液化判识选项
1、液化为气态变为液态会释放热量,如水蒸气、露珠
2、凝华为气态直接变为固态,会释放能量,如雾凇、霜
3、升华为固态直接变为液态,会吸收能量,如雪人变小
11.【答案】A,C,D
12.【答案】A,B,D
13.【答案】B,D
14.【答案】A,C,D
【解析】【解答】A.戴口罩时,眼镜片上出现水雾。这是口中呼出的水蒸气遇冷液化形成的。A符合题意;
B.手背上擦酒精时感到凉,是因为酒精汽化(蒸发)时吸收手的热量,使得手表面温度降低感到凉,B不符合题意;
C.消毒液过一会就消失了,是液体变成气体发生了汽化现象,C符合题意;
D.降温贴中的凝胶中水分的汽化吸热,起到给发烧病人降温的作用,D不符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】汽化:物质从液态变为气态的过程叫汽化,汽化的方式有蒸发和沸腾。都要吸热。
液化:物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热。使气体液化的方法有:降低温度和压缩体积。(液化现象如:“白气”、雾、等)
15.【答案】B,C
【解析】【解答】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,凝华放热,A不符合题意;
B.冰块消失,冰雪消融,是固态的冰雪熔化为液态的水,熔化吸热,B符合题意;
C.樟脑丸变小,是由固态直接变为气态,属于升华现象,升华吸热,C符合题意;
D.露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,液化放热,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】在物态变化中,熔化、汽化、升华吸收热量;凝固、液化、凝华放热。
16.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.晶体熔化的条件是:达到熔点并且继续吸热,把-10℃的冰拿到10℃的房间里,冰的温度升高到0℃,并且此时还能继续从房间里吸热时,才会熔化,所以不会立即熔化,A符合题意;
B.游泳后刚从水里出来,由于身上的水蒸发吸热,所以感觉特别冷,B符合题意;
C.夏天,揭开冰棒包装纸,冰棒冒白气,是由于空气中的水蒸气遇到冰棒液化造成的,C不符合题意;
D.电灯泡用久了,钨丝变细,是钨丝直接升华成气体造成的,然后内壁变黑,是气体直接凝华成固体造成的,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】固体熔化时,温度到达熔化,继续吸热;液体变为气体是汽化,吸收热量;固体变为气体是升华现象,气体变为固体是凝华现象。
17.【答案】凝华
【解析】【解答】解:“凝重的霜”是空气中的水蒸气遇到0℃以下的低温凝华形成的.
故答案为:凝华.
【分析】物质由气态直接变成固态叫做凝华,凝华放热.
18.【答案】升华;熔化
【解析】【解答】干冰是固态的二氧化碳,在常温下会立即升华为气态,升华吸收大量的热,常用来人工降雨。钛合金粉末由固态变成液态的过程叫做熔化。
【分析】固体之间变为气体是升华现象;固体变为液体,是熔化现象。
19.【答案】放出;熔化
【解析】【解答】物质由固态变为液态的过程叫做熔化,熔化吸热;物质由液态变为固态的过程叫做凝固,凝固放热。由题意知:霜变成水的过程是一个熔化过程。
故答案为:放出;熔化.
【分析】物质由固态变成液态叫做熔化,熔化吸热;物质由液态变成固态叫做凝固,凝固放热;物质由液态变成气态叫做汽化,汽化吸热;物质由气态变成液态叫做液化,液化放热;物质由固态直接变成气态叫做升华,升华吸热;物质由气态直接变成固态叫做凝华,凝华放热.
20.【答案】(1)减慢
(2)凝华;内侧
【解析】【解答】(1)护手霜中的油脂在手表面,阻挡水分和空气接触,能减慢水分的蒸发;
(2)玻璃窗上有冰花,是室内热的水蒸气直接变为固体,是凝华现象,冰花形成在窗玻璃的内侧。
【分析】(1)减少液体表面积,可以减慢蒸发;
(2)水蒸气直接变为固体,是凝华现象。
21.【答案】凝固;凝华;放
【解析】【解答】水从液态变成固态发生凝固现象变成冰。空气中的水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,二者都需要放热。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
22.【答案】内;室内;凝华
【解析】【解答】冬天窗户玻璃上的冰花,是室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃凝结成的小冰晶,附着在玻璃的内表面,是凝华现象。
故答案为:内;室内;凝华.
【分析】升华和凝华:物质从固态直接变成气态叫升华,要吸热;而物质从气态直接变成固态叫凝华,要放热.
23.【答案】凝华;液化
【解析】【解答】霜的形成是空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶的过程,是凝华现象。
露的形成是空气中的水蒸气遇冷变成小水滴的过程,是液化现象。
【分析】液化:物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热。使气体液化的方法有:降低温度和压缩体积。(液化现象如:“白气”、雾、等)
升华和凝华:物质从固态直接变成气态叫升华,要吸热;而物质从气态直接变成固态叫凝华,要放热。
24.【答案】升华;吸收
25.【答案】升华;熔化;凝华;放;二氧化碳;液化;凝固
26.【答案】(1)解:用酒精灯对烧杯直接加热过程中,在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气
(2)解:采用的方法是将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化;烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华。
【解析】【分析】本题考查了碘的升华实验,不仅考查学生对基本过程的掌握情况,更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、解决问题的能力.物质由固态直接变为气态是升华,由气态直接变为固态是凝华;液体沸腾的条件是:达到沸点,继续吸热;试管浸入沸水槽中,沸水的温度低于碘的熔点、沸点温度,出现的碘蒸气不会是汽化形成的,只能是升华形成的.
27.【答案】(1)空气中的水蒸气遇到冷的冰棒,温度降低而液化成小水珠。
(2)冰柜中的水蒸气,在温度降得非常低的情况下,直接凝华成霜
【解析】【解答】(1)空气温度低于冰棒的温度,空气中的水蒸气遇到冷的冰棒,水蒸气会放热而液化成小水珠。
(2)冰柜中的水蒸气,在温度降得非常低的情况下,水蒸气短时间放出大量热量直接凝华成霜。
【分析】(1)冰棒周围的白气是液化现象。
(2)霜是凝华现象。
28.【答案】(1)水蒸气;凝华
(2)空气湿润;气温在0℃以下
(3)不能,因为没有进行空气干燥和湿润的对比实验,所以不能证明空气干燥时是否会形成。
【解析】【解答】霜 是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在植被表面;根据文中的“当空气干燥时,即使温度降低到-20℃~-10℃,也不会出现霜.”可知:霜的形成 条件是:空气湿润且温度在0℃以下;“从冰箱取出一些-10℃的冰块,放在不锈钢杯子里,一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶(即霜)”中,没有 提供两种不同的空气湿润环境;故不能验证猜想.
【分析】凝华是指物质由气态直接变为固态。霜是空气中的水蒸气凝华形成的,所以空气潮湿时才会有霜。
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