第3节 汽化和液化(举一反三讲义)物理人教版2024八年级上册
2025-10-23
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2份
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47页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 汽化和液化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 汽化和液化 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.66 MB |
| 发布时间 | 2025-10-23 |
| 更新时间 | 2025-10-27 |
| 作者 | 胡国民 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-10-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54512305.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3节 汽化和液化(原卷版)
【目录】
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1.汽化和液化 2
知识点2.汽化——沸腾 2
知识点3.汽化——蒸发 6
知识点4.液化 9
【方法技巧】 13
方法技巧1.实验常考考向 13
方法技巧2.判断蒸发快慢的方法 13
方法技巧3.沸点及其应用 13
方法技巧4.汽化吸热和液化放热的现象及应用 13
【巩固训练】 14
【学习目标】
目 标
目 标 阐 释
物理素养
物理观念
知道液态与气态可以相互转化,知道汽化、液化及其过程中的吸热、放热现象。知道液体沸腾前后温度变化的特点及条件。知道影响液体蒸发快慢的因素,知道液体蒸发有制冷作用。
科学思维
经历探究水在沸腾前后温度变化的特点的过程,初步体会归纳推理的思维方法。经历认识汽化、液化的两种方式的过程,体会比较与分类的方法。
科学探究
经历探究水在沸腾前后温度变化特点的实验,深化对于问题、证据、解释、交流的探究要素的认识,体会用图像描述物理规律的方法。
科学态度与责任
在科学探究的过程中、有尊重事实、规范操作、团结协作的态度和意识;在用汽化和液化知识解释常见现象的过程中,感受物理与生活和社会的密切联系。
重 点
1.汽化与液化的概念辨析,特别是对沸腾“温度保持不变”这一关键特征的理解。
2.通过实验获取数据并绘制图像,分析水沸腾前后温度变化规律,建立“沸腾需持续吸热”的物理观念。
难 点
1.理解“液体在沸腾过程中虽然温度不变但仍需持续加热”的矛盾现象,突破“温度不变即不吸热”的认知误区。
2.将微观粒子运动理论与宏观现象联系起来,解释蒸发与沸腾的本质区别,实现从现象到本质的思维跃迁。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1.汽化和液化
问题:在塑料袋中滴入几滴酒精,将塑料袋挤瘪,排出空气后用绳把袋口扎紧,然后放入开水中。你会看到什么变化?从开水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?在整个过程中,酒精的状态发生了哪些变化?
从实验中我们可以看到,挤瘪的塑料袋受热后膨胀,降温后重新变瘪。这是因为,塑料袋中的液态酒精受热后变成了气态酒精,降温后气态酒精又变成了液态酒精。
(1)物质从液态变成气态的过程叫汽化。如洒在玻璃板上水,一段时间后不见了;涂在手臂上的酒精,过一会就不见了。
(2)物质由气态变成液态的过程叫液化。如水烧开从壶嘴冒出“白气”;秋天草叶上出现露珠。
易错警示:
(1)“白气”不是水蒸气,而是水蒸气越冷液化成的小水滴,水蒸气是看不到的;
(2)“白气”的来源有两种情况:一是高温物体冒出或呼出的水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
【例1】冬季到来,小明严格执行防护疫情的要求,在路上也注意佩戴口罩。一个大风降温的早上,他从家走到学校,进入教室摘下口罩后发现口罩内壁上有很多水珠,主要是因为( )
A.空气中的水蒸气液化形成 B.人呼出的气体中的水蒸气液化形成
C.空气中的露水凝结而成 D.人的唾液喷在口罩上
【变式1-1】梅雨季节空气特别潮湿时,墙壁瓷砖上有一层小水珠,小水珠是水蒸气________形成的,开启电风扇,经过段时间小水珠消失了,这是________现象。(填物态变化名称)
【变式1-2】暑假,小江在两只相同的透明烧杯中分别倒入冰水和热水(如图甲、乙),一会儿发现两只烧杯的杯壁上都出现了小水珠。关于小水珠出现的位置,下列说法正确的是( )
A.甲杯:内壁的液面下方;乙杯:内壁的液面上方
B.甲杯:外壁的液面下方;乙杯:内壁的液面上方
C.甲杯:整体的外壁;乙杯:内壁的液面上方
D.甲杯:整体外壁和内壁的液面上方;乙杯:内壁的液面下方
【变式1-3】图所示情景中,涉及的物态变化放热的是( )
A.人刚从水中出来,感觉特别冷
B.夏天,剥去包装纸的冰棒周围冒出“白气”
C.冬季,堆在户外的雪人逐渐消融
D.夏天,晾晒的湿衣服逐渐变干
知识点2.汽化——沸腾
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。
1.沸腾
沸腾的概念:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
2.探究水在沸腾前后温度变化的特点
提出问题
水在沸腾时有什么特征?水沸腾后如果继续加热,是不是温度会越来越高?水的内部又是怎样的呢?气泡的生成和变化情况怎么样?
实验器材和装置图
铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
实验步骤
(1)在烧杯中加入水,用酒精灯加热,观察水发生的变化:水的温度、水发出的声音、水中的气泡等。
(2)当水温达到90℃时,每隔1min,记录一次温度。直到水沸腾后再持续几分钟为止。将数据记录在表格中。
(3)撤掉酒精灯,停止对烧杯加热,观察水的变化情况。
实验数据
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
100
100
水的状态
未沸腾
沸腾
实验现象
(1)沸腾前,烧杯底部有气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积逐渐减小,直至消失,如图甲所示。水沸腾时,有大量的气泡产生,气泡在上升过程中体积变大,到达水面时破裂,并发出里面的水蒸气,如图乙所示。
(2)沸腾前,对水加热,水的温度不断升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水不再沸腾
分析与论证
(1)以时间为横轴,温度为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中记录的数据在坐标系中描点,再用平滑的曲线把它们连起来,画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图所示。
(2)由实验现象和图像可知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾,水内部产生大量气泡,气泡上升,到达水面破裂,这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。
(3)水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。停止加热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要吸收热量
实验结论
(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
(2)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
交流与评估
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行,目的使用酒精灯外焰加热。
(2)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(3)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(4)撤掉酒精灯后,水不会立即停止沸腾的原因:烧杯底或石棉网还有余热;
(5)实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
3.沸点
(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。
(2)小资料:一些液体的沸点(标准大气压)
液体
沸点/℃
液体
沸点/℃
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
(3)液体的沸点与气压的关系
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。
(1)液体沸腾需要一定的温度,标准大气压下不同的液体沸点不同。
(2)液体沸腾前吸收热量温度升高,沸腾后吸收热量温度保持不变。
(3)液体的沸点还与大气压有关,气压越高液体的沸点越高,高压锅就是利用了这一原理。
(4)实验过程中为了缩短时间采取的措施有:可在烧杯口加盖,防止热量损失,沸腾后再拿掉,防止气压对沸点的影响;还可以直加热热水,水量选择适当。
【例2】某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确铁圏A的位置,确定其高度时,________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度________;水在沸腾过程后,吸收热量,温度____________。此时当地的大气压________(填“高于”“低于”或“相等”)1个标准大气压;
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
97
98
98
98
98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的________(选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小华又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是________(填字母)。
【变式2-1】小海在劳动课实践中发现,水滴入热油锅中,油花四溅。为何会出现这种现象?小海用图甲所示装置进行如下探究。将温度计插入试管中,从水温达到90℃开始,每隔1min记录一次温度,直至水沸腾并持续加热一段时间。
(1)小海根据实验数据,在坐标系中描出了相应的点,如图乙所示;
①请你根据图乙中描出的点,画出水的温度随时间变化的图像;
②根据绘制的图像,可知水的沸点是_________℃;
③实验数据表明:实验所在地的大气压_________1个标准大气压;
(2)水沸腾时会产生大量的水蒸气,如果被这样的水蒸气烫伤往往比被开水烫伤更严重,这是因为水蒸气_________(填物态变化名称)成同温度的水会_________大量的热;
(3)小海发现,当试管内的水沸腾时,烧杯中的食用油却没有沸腾,由此可知食用油的沸点比水的沸点_________,所以水滴入热油中会迅速汽化,引起油花四溅。
【变式2-2】如图所示是日常生活中常用的瓶装石油气,瓶装石油气的主要成分是烷烃和烯烃的混合物,下表中是在标准状态下这些有机物的沸点温度,常温下液化石油气很难用尽,瓶的底部常有残留物,请你判断这些残留物可能包含下表中的哪种物质( )
物质
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
乙烯
丙烯
丁烯
戊烯
沸点/℃
-88.6
-42.2
-0.5
36.1
-102
-47.7
-6.5
30
A.乙烷和乙烯 B.丙烷和丙烯 C.丁烷和丁烯 D.戊烷和戊烯
【变式2-3】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( )
物质
沸点/℃
酒精
78
水
100
煤油
150
A.酒精 B.水 C.煤油 D.酒精或水
知识点3.汽化——蒸发
1.蒸发的概念
在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发。蒸发是汽化另一种形式。
2.蒸发的特点
(1)在任何温度下都可以发生。如湿衣服在温度不同的四季都可以晾干;
(2)只发生在液体表面;
(3)蒸发是缓慢地汽化现象。如桌面上的一杯水会慢慢减少,在短时间内看不到它的变化。
3.影响蒸发快慢的因素
提出问题
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?
实验器材
四块相同的玻璃片、酒精灯、水、酒精、胶头滴管、扇子。
探究方法
控制变量法
实验步骤
(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别为200s、100s、50s、80s。
实验结论
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快。
4.蒸发与沸腾的异同点
比较
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象且都要吸热
不同点
发生部位
液体表面
内部及表面同时进行
温度条件
任何温度
达到沸点
剧烈程度
缓慢
剧烈
温度变化
降低
不变
影响因素
液体的温度、表面积和表面上空气流动快慢
液面上气压的大小
★易错警示
蒸发和沸腾是汽化的两种形式,“汽化”才是物态变化的名称,所以在填物态变化名称时应填汽化。
5.蒸发制冷
液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
【例3】【探究名称】液体蒸发快慢与质量是否有关
【问题】小刚在物理课上学习了液体蒸发快慢与液体________、液体表面积和液体表面上方气体流动速度三个因素有关。还想知道液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,于是进行了如下探究。
【证据】(1)如图所示,用滴管在两块________(选填“相同”或“不同”)的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,观察水蒸发的快慢。
(2)一段时间后,小刚发现甲玻璃板上的水滴先蒸发完。
【解释】根据以上实验现象,小刚得出结论:水蒸发快慢与水的质量________(选填“有关”或“无关”),水的质量越小蒸发越_________。
【交流】(3)小刚得出的这个结论________(选填“正确”或“不正确”),原因是没有控制水的________相同。
(4)请你根据你的生活经验另提出一个液体蒸发快慢与哪种因素有关的猜想:液体蒸发快慢可能与_____________有关。
【变式3-1】(24-25八年级上·江西赣州·期末)如图所示,将装有饭菜的篮子放在砖头上,再把纱布罩在篮子上,并使纱布口的边缘浸入水中,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。这是因为水沿着纱布“爬”上来 后,发生蒸发时_________(选填“吸收”或“放出”)热量,可使食物保持较低的温度而不易变质;为了使保鲜效果更好,应将该装置放置在_________(选填“通风”或“密闭”)的环境中。
【变式3-2】(24-25八年级上·陕西安康·期末)海水淡化可以有效缓解全球淡水资源短缺这一问题。小明设计了一种简便的海水淡化方法:在地面上挖一水池,往池内灌海水,按如图所示完成安装,即可收集淡水。这是因为阳光照射使池内海水________(填物态变化名称),生成的水蒸气在塑料膜上形成小水滴。收集到的淡水会集中在________(选填“A”“B”或“C”)区域。为了提高获得淡水的速度,请你给该装置提出一条改进建议:____________________________________。
【变式3-3】(24-25八年级上·河北石家庄·期末)《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上。关于湿纸变干的过程中下列说法正确的是( )
A.湿纸变干的过程中放出热量 B.湿纸变干的过程中发生了液化现象
C.其做法主要是为了加快湿纸表面的空气流动 D.其做法主要是为了升高湿纸的温度
知识点4.液化
1.液化的两种方式
(1)降低温度:如北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气约到冷空气凝结成的小水滴。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
(2)压缩体积:如日常见到的打火机中的液体就是在常温下采取压缩气体体积的方法使其液化的。在一定的温度下,压缩气体的体积也可以使气体液化。将气体液化的最大好处是体积缩小,便于储于火箭中用作燃料和助燃剂的氢和氧,都是便于储存和运输。
2.液化放热
液化是汽化的逆过程。汽化需要吸热,液化需要放热。如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。
(1)“人造雨”的实验中,从水壶口溢出的水蒸气遇到冷的勺子,水蒸气可以液化成小水滴,说明降低温度能使气体液化。
(2)注射器中的乙醚蒸气,推动活塞,减小乙醚蒸气的体积,注射器内有液态乙醚出现,说明压缩体积也能实现液化。
【例4】人们常用浓度75%的酒精来消毒,如图甲所示,当酒精喷洒在手上后一会儿就变干了,在这个过程中酒精发生了________(填物态变化名称);如图乙,医护人员在工作过程(冬天)中,所戴的护目镜镜片常会变得模糊不清,这是由于水蒸气在护目镜的________(选填“内”或“外”)侧形成的。
【变式4-1】我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时,关于笼屉上方冒出的“白气”,下列解释正确的是( )
A.“白气”是水蒸气,是液化现象 B.“白气”是小水滴,是液化现象
C.“白气”是水蒸气,是汽化现象 D.“白气”是小水滴,是汽化现象
【变式4-2】汽车行驶时,如果气温较低,汽车玻璃上就会起雾,挡住司机的视线,为此汽车都会设有除雾功能,关于起雾和除雾下列说法正确的是( )
A.冬天,雾出现在车窗的外侧 B.雾的形成是液化吸热
C.夏天可以打开车窗除雾 D.冬天需要打开冷风除雾
【变式4-3】(24-25八年级上·新疆乌鲁木齐·期末)厨房不仅是加工食材的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。
(1)从冰箱冷藏室中拿出的西红柿表面变湿,是发生了_________现象,过一会儿,表面又变干是发生了________现象,新鲜肉放入冰箱冷冻室变硬,是发生了_________现象;
(2)最早的月饼出自笼屉,“蒸”月饼时,笼屉上方冒出大量的“白气”,“白气”是________(填物态变化过程)而形成的__________(填“水蒸气”、“小水滴”或“小冰晶”)。煮饺子时,水沸腾后仍然大火加热________(填“会”或“不会”)使饺子更快煮熟。
【方法技巧】
1.实验常考考向:
①器材安装顺序:自下而上。
②水沸腾的条件:温度达到沸点,继续吸热;
③水沸腾曲线的特点:沸腾前,随着加热,水温升高;当水温达到沸点时,沸腾过程水温不变;
④如何加快实验进度:用温水或减少水的质量;
⑤石棉网的作用:受热均匀;
⑥硬纸板的作用:减少散热、缩短加热时间;防止热水外溢伤人;
⑦使用热水或减少水量:加快实验进度;
⑧温度计的使用注意事项:温度计应放在被测物质中间部位、不能碰器壁、读取温度时不能取出温度计;
⑨选用水银温度计而不能选用酒精温度计的原因:酒精的沸点低于水的沸点;
⑩温度计上部、烧杯上的白气:水蒸气液化形成的小水滴;
⑪烧杯口出现白气和烧杯壁出现小水珠的原因:水蒸气遇冷液化形成的小水滴;
⑫酒精灯拿开后水继续沸腾:石棉网有余热;
⑬不能达到沸腾:火力小,水吸收热量小于散热;
⑭水的沸点不到100°C:大气压强较低;
⑮水沸腾前气泡变化:逐渐变小;
⑯水沸腾后气泡变化:逐渐变大;
2.判断蒸发快慢的方法
明因素
明确影响蒸发快慢的因素:液体的温度、液体与空气的接触面积、液体表面空气的流动速度
晓影响
液体温度越高,与空气接触面积越大,表面空气流动的速度越大,蒸发越快
知方法
分析全面,并明确题目中是加快蒸发还是减慢蒸发,以影响蒸发快慢的三个因素为依据,知晓切合实际的具体方法
3.沸点及其应用:
①液体的沸点与气压的关系: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。
②液体温度达到沸点,能继续吸热则液体能够沸腾变为气态。因此可以利用该原理分离一些物质。
4.汽化吸热和液化放热的现象及应用:
首先判断物质变化前后的状态,再根据汽化和液化的概念进行判断。
【巩固训练】
一、填空题:
1.(2025 江苏无锡一模)如图所示,用电蒸锅蒸馒头时,电热丝加热使水________(填物态变化名称),产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时液化,同时________(选填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟。
2.如图所示,这是一款疗伤喷雾,喷雾剂内的氯乙烷在常温下为气态。使用时,对准人的伤口处喷射,液态氯乙烷在皮肤表面迅速_________(填物态变化名称)吸热,使人体受伤部位的温度降低,起到镇痛的作用。
3.(24-25八年级上·广东阳江·期末)无论盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上,常常有 小水珠附着在上面。原因是空气中的水蒸气遇到冷的玻璃________(填物态变化名称)成小水珠。那么夏天, 小水珠附着在玻璃的__________;冬天,小水珠附着在玻璃的__________(选填“内表面”或“外表面”)
【答案】液化;外表面;内表面
【解析】夏天,车内温度低,车外温度高,车外温度较高的水蒸气在车玻璃外表面放热液化,形成 小水珠附着在上面;冬天,车内温度高,车外温度低,车内温暖的水蒸气在车玻璃内表面放热液化,形成 小水珠附着在上面。
4.随着科学技术的发展 ,具有出色制冷作用的液氮被广泛应用在食品和医疗行业。在常压下 ,液氮的沸点约为- 196 ℃ ,因此在常温下的液氮会发生_________( 填写物态变化的名称) 现象 ,迅速_________( 选填“ 吸收”或“放出”) 热量 ,达到制冷的效果目的 ;如图所示 ,是火爆全网的“ 网红液氮冰淇淋”,冰淇淋周围弥漫着大量的“ 白气”,这些“ 白气”的实质是浮在空气中的_________(选填“水蒸气”或“小水珠”)。
5.(24-25八年级上·广西河池·期末)在生活中的你一定有这样的体会,“吹气”和“哈气”往往产生 的效果是不同的,夏天对着热水“吹气”,能使热水变凉,这是因为________吸热,使水温度下降,冬天对着手“哈气”,能使手变暖,这是因为水蒸气遇冷_______放热,使手表面温度升高(填物态变化名称)。
6.如图所示是电冰箱工作原理图。电冰箱在工作时利用制冷剂为热的“搬运工”。把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外边.冷凝器里的液态制冷剂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里.在这里迅速_________(填物态变化名称)并_________(“吸热”或“放热”),使冰箱内温度降低,生成的蒸气又被压缩机抽走,压入冷凝器,再_________(填物态变化名称)从而把从冰箱内带出来的热放出。
二、选择题:
7.(2025 辽宁沈阳一模)下列物态变化中,需要吸热且温度保持不变的是( )
A. 蜡烛燃烧流烛泪 B. 冰层消融
C. 壶口附近形成白雾 D. 抹酒精帮助退热
8.(23-24九年级上·福建龙岩·期中)关于蒸发和沸腾,下列说法不正确的是( )
A.蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾只能在一定温度下发生
B.蒸发是在液体表面发生的汽化现象,而沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象
C.蒸发和沸腾都是汽化现象,比较起来沸腾是剧烈的
D.蒸发是放热过程,而沸腾是吸热过程
9.每年的3月12日是植树节,某校组织学生参加了植树活动。如图所示,植树时要将树苗的部分或全部枝叶剪去,从而提高树苗的成活率。关于此做法,下列分析中正确的是( )
A.减慢树苗水分蒸发 B.加快树苗水分汽化
C.加快树苗水分液化 D.减慢树苗水分升华
10.根据下表所提供的数据,在1标准大气压下,以下判断正确的是( )
在1标准大气压下
物质
熔点/℃
沸点/℃
酒精
-117
78
水银
-39
357
铅
328
1740
A.80℃的酒精是液态 B.气温接近-50℃时,应选用水银温度计
C.铅的凝固点是-328℃ D.-39℃的水银吸热,温度可能不变
11.小明想要自制一个刻度均匀,量程为2℃~40℃的液体温度计,经过调查,标准大气压下对应参数如表一所示,三种材料对应的体积随温度变化图线如图。则在标准大气压下( )
表一
材料
甲
乙
丙
凝固点/℃
0
﹣117
5
沸点/℃
100
78
约1300
A.0℃的甲为固态 B.乙的温度从70℃升至80℃经历的物态变化是液化
C.丙材料凝固的过程需要放热 D.丙可以作为液体温度计内的液体
12.如图干湿温度计由两支相同的普通温度计组成,一支用于测定气温,称干球温度计;另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住,纱布下端浸入蒸馏水中,称湿球温度计。下列说法不正确的是( )
A.由于包住湿球温度计的纱布吸水后蒸发吸热,所以示数比干球温度计的示数小
B.两支温度计的示数差越小,说明空气湿度越大
C.两支温度计的示数差越大,说明空气湿度(含水量)越大
D.夏天有时特别闷热就是因为空气湿度大,人身上汗水不容易蒸发
13.(2025 黑龙江龙东一模)如图所示是 A、B两种物质的熔化图像。下列说法错误的是( )
A.B是晶体 B.A的熔点是 80℃
C.A熔化用了10分钟 D.A和B熔化过程都要吸热
14.(2025 哈尔滨一模)如图甲所示为某物质的熔化图象。根据图象可知( )
A.该物质是晶体
B.第 15min 时该物质处于固液共存态
C.若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(图乙),则冰的质量会逐渐增加
D.该物质在第 10min 时处于液态
15.(2025 北京一模)小林根据表中数据,得出一些结论(在标准大气压下),其中不正确的是( )
物质
熔点/℃(在标准大气压下)
沸点/℃(在标准大气压下)
酒精
-114
78.5
铝
660
2327
碘
113.5
184.4
铜
1083
2595
水银
-38.8
357
A.用酒精温度计可以测量沸水的温度 B.零下10℃的酒精是固态的
C.零下 20℃的水银是液态的 D.用来熔化铜的容器可以用铝制成
三、实验题:
16.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
时间/
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
92
94
98
98
98
98
(1)如图甲所示,温度计的玻璃泡碰到了容器底,接下来合理的操作是______________________;
(2)调整后进行实验,水温升到92℃时,每隔读取一次温度并记录在表格中,第时温度计示数如图乙所示,此时水的温度为________℃;
(3)请根据表格中的数据,在图丙中绘制出水的温度随时间变化的图象;
(4)将装有少量水的试管插入沸水中(不碰烧杯的底和侧壁),酒精灯持续加热,试管中的水能否沸腾?__________。
17.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,小兰和小伟用相同的实验装置(如图甲所示)进行了实验。
(1)图甲装置中给烧杯加盖的目的是____________________________________(答案合理即可);
(2)观察气泡可判断图甲中水处于_________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态;
(3)小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图乙中A、B 所示。 由图像可知,小兰和小伟所用水的质量大小关系是mA_________ mB(选择“>”、“<”或“=”);
(4)通过实验可以得出水在沸腾前和沸腾时温度变化的特点是什么?
______________________________________________________________________________________
(5)另一同学对实验装置进行了适当改变,两个完全相同的玻璃杯A和B、A倒扣着放入盛水的容器中,B中装有一些水,如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热,使容器中水沸腾后继续加热的过程中, ( 选填“A杯”、“B 杯”或“A、B两杯”)中的水不能沸腾。
18.如图所示是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装,在杯口看见很多白气,白气是_________形成的(填物态变化名称);
(2)小明观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图________(选填“①”或“②”)是表示水沸腾时的情况;
(3)小明记录的实验数据如下表所示,由表中数据可知,当时条件下的大气压________(选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。根据实验数据和我们的生活经验,说一说水沸腾时的温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”),________热量(选填“吸收”或“放出”);
(4)如图丙所示,B容器中装有适量水,A试管内也装有水,现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管内的水________(选填“会”或“不会”)沸腾;
(5)现给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中a图线所示(实线部分),若其它条件不变,仅将水量减少,则温度与时间的关系图线正确的是________(填字母)。
19.(24-25八年级上·湖北荆州·期末)在“探究水沸腾时的温度变化的特点”的实验中,a、b两组同 学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验。
(1)如图甲,除温度计外,还需要的测量工具是_________。
(2)安装好器材开始实验后,a组同学如图甲所示进行读数,这种读数方法是_________(选填“正确的”或“错误 的”);读数时,视线应该与液柱上表面________。
(3)在图乙和丙中,表示水沸腾时气泡情况的是图________。
(4)图丁是两组同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,水的沸点为________℃,在沸腾过程中水的温度保持_________。
(5)a、b两组同学的实验中,选用的实验装置相同,水的初温不同,水从开始加热到沸腾所用的时间相同, 则他们所用水的多少的大小关系为:a组水的质量________b组水的质量(选填“>”、“<”或“=”)。
四、综合应用题:
20.(2025 黑龙江黑河一模)阅读短文,回答问题:
空气能热水器空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置。
如图是空气能热水器的工作原理示意图,它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体,它在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同,其工作过程如下:
A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器迅速汽化,变成蒸气并从空气中吸收热能。
B.制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。
C.在冷凝器中,高温高压的蒸气将热能传递给冷水并液化成液态制冷剂。
D.制冷剂依此不断循环流动,使水的温度不断上升。
(1)在循环过程中,制冷剂流经部件 时从空气中吸收热量;
A.毛细管 B.冷凝器 C.压缩机 D.蒸发器
(2)在循环过程中,高温高压的蒸气在冷凝器中通过____________的方法使气体液化;
(3)制冷剂在工作循环过程中,将________中的热能不断地“搬运”至________中;(选填“空气”或“水”)
(4)根据空气能热水器的工作原理,管中的“制冷剂”应具有沸点低的物理性质。文章中能说明此物理性质的句子是______________________________________。
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第3节 汽化和液化(解析版)
【目录】
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1.汽化和液化 2
知识点2.汽化——沸腾 4
知识点3.汽化——蒸发 10
知识点4.液化 13
【方法技巧】 15
方法技巧1.实验常考考向 15
方法技巧2.判断蒸发快慢的方法 16
方法技巧3.沸点及其应用 16
方法技巧4.汽化吸热和液化放热的现象及应用 16
【巩固训练】 16
【学习目标】
目 标
目 标 阐 释
物理素养
物理观念
知道液态与气态可以相互转化,知道汽化、液化及其过程中的吸热、放热现象。知道液体沸腾前后温度变化的特点及条件。知道影响液体蒸发快慢的因素,知道液体蒸发有制冷作用。
科学思维
经历探究水在沸腾前后温度变化的特点的过程,初步体会归纳推理的思维方法。经历认识汽化、液化的两种方式的过程,体会比较与分类的方法。
科学探究
经历探究水在沸腾前后温度变化特点的实验,深化对于问题、证据、解释、交流的探究要素的认识,体会用图像描述物理规律的方法。
科学态度与责任
在科学探究的过程中、有尊重事实、规范操作、团结协作的态度和意识;在用汽化和液化知识解释常见现象的过程中,感受物理与生活和社会的密切联系。
重 点
1.汽化与液化的概念辨析,特别是对沸腾“温度保持不变”这一关键特征的理解。
2.通过实验获取数据并绘制图像,分析水沸腾前后温度变化规律,建立“沸腾需持续吸热”的物理观念。
难 点
1.理解“液体在沸腾过程中虽然温度不变但仍需持续加热”的矛盾现象,突破“温度不变即不吸热”的认知误区。
2.将微观粒子运动理论与宏观现象联系起来,解释蒸发与沸腾的本质区别,实现从现象到本质的思维跃迁。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1.汽化和液化
问题:在塑料袋中滴入几滴酒精,将塑料袋挤瘪,排出空气后用绳把袋口扎紧,然后放入开水中。你会看到什么变化?从开水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?在整个过程中,酒精的状态发生了哪些变化?
从实验中我们可以看到,挤瘪的塑料袋受热后膨胀,降温后重新变瘪。这是因为,塑料袋中的液态酒精受热后变成了气态酒精,降温后气态酒精又变成了液态酒精。
(1)物质从液态变成气态的过程叫汽化。如洒在玻璃板上水,一段时间后不见了;涂在手臂上的酒精,过一会就不见了。
(2)物质由气态变成液态的过程叫液化。如水烧开从壶嘴冒出“白气”;秋天草叶上出现露珠。
易错警示:
(1)“白气”不是水蒸气,而是水蒸气越冷液化成的小水滴,水蒸气是看不到的;
(2)“白气”的来源有两种情况:一是高温物体冒出或呼出的水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
【例1】冬季到来,小明严格执行防护疫情的要求,在路上也注意佩戴口罩。一个大风降温的早上,他从家走到学校,进入教室摘下口罩后发现口罩内壁上有很多水珠,主要是因为( )
A.空气中的水蒸气液化形成 B.人呼出的气体中的水蒸气液化形成
C.空气中的露水凝结而成 D.人的唾液喷在口罩上
【答案】B
【解析】口罩内壁上的水珠是口中呼中的气体中的温度较高的水蒸气遇冷液化成的小水珠,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式1-1】梅雨季节空气特别潮湿时,墙壁瓷砖上有一层小水珠,小水珠是水蒸气________形成的,开启电风扇,经过段时间小水珠消失了,这是________现象。(填物态变化名称)
【答案】液化;汽化
【解析】梅雨季节空气特别潮湿时,墙壁瓷砖上有一层小水珠,小水珠是水蒸气遇到瓷砖液化形成的。开启电风扇,经过段时间小水珠消失了,这是水的汽化现象。
故答案为:液化;汽化。
【变式1-2】暑假,小江在两只相同的透明烧杯中分别倒入冰水和热水(如图甲、乙),一会儿发现两只烧杯的杯壁上都出现了小水珠。关于小水珠出现的位置,下列说法正确的是( )
A.甲杯:内壁的液面下方;乙杯:内壁的液面上方
B.甲杯:外壁的液面下方;乙杯:内壁的液面上方
C.甲杯:整体的外壁;乙杯:内壁的液面上方
D.甲杯:整体外壁和内壁的液面上方;乙杯:内壁的液面下方
【答案】B
【解析】当杯内温度低,杯外温度高,杯外空气中的水蒸气遇到冷的玻璃表面液化成小水珠,沾在外表面。
当杯内温度高,杯外温度低,杯内空气中的水蒸遇冷会液化成小水珠,附在玻璃内表面。
甲杯中放的是冰水,所以杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外表面的液面下方;乙杯中装的是热水,杯内温度高,杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内表面的液面上方。
故选B。
【变式1-3】图所示情景中,涉及的物态变化放热的是( )
A.人刚从水中出来,感觉特别冷
B.夏天,剥去包装纸的冰棒周围冒出“白气”
C.冬季,堆在户外的雪人逐渐消融
D.夏天,晾晒的湿衣服逐渐变干
【答案】B
【解析】A.刚从水中出来,感觉特别冷,是因为皮肤上的水蒸发吸热造成的,故A不符合题意;
B.夏天,剥去包装纸的冰棒周围冒出“白气”空气中的水蒸气遇到温度低的冰棒液化形成的小水滴,液化放热,故B符合题意;
C.冬季,堆在户外的雪人逐渐消融,由固态直接变成了气态,属于升华现象,升华吸热,故C不符合题意;
D.夏天晾晒的湿衣服逐渐变干,是衣服上的水变成了水蒸气,属于汽化现象,汽化吸热,故D不符合题意。故选B。
知识点2.汽化——沸腾
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。
1.沸腾
沸腾的概念:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
2.探究水在沸腾前后温度变化的特点
提出问题
水在沸腾时有什么特征?水沸腾后如果继续加热,是不是温度会越来越高?水的内部又是怎样的呢?气泡的生成和变化情况怎么样?
实验器材和装置图
铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等。
实验步骤
(1)在烧杯中加入水,用酒精灯加热,观察水发生的变化:水的温度、水发出的声音、水中的气泡等。
(2)当水温达到90℃时,每隔1min,记录一次温度。直到水沸腾后再持续几分钟为止。将数据记录在表格中。
(3)撤掉酒精灯,停止对烧杯加热,观察水的变化情况。
实验数据
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
100
100
水的状态
未沸腾
沸腾
实验现象
(1)沸腾前,烧杯底部有气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积逐渐减小,直至消失,如图甲所示。水沸腾时,有大量的气泡产生,气泡在上升过程中体积变大,到达水面时破裂,并发出里面的水蒸气,如图乙所示。
(2)沸腾前,对水加热,水的温度不断升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水不再沸腾
分析与论证
(1)以时间为横轴,温度为纵轴,在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中记录的数据在坐标系中描点,再用平滑的曲线把它们连起来,画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图所示。
(2)由实验现象和图像可知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾,水内部产生大量气泡,气泡上升,到达水面破裂,这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象。
(3)水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。停止加热,水停止沸腾,说明水的沸腾需要吸收热量
实验结论
(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
(2)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
交流与评估
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行,目的使用酒精灯外焰加热。
(2)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(3)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(4)撤掉酒精灯后,水不会立即停止沸腾的原因:烧杯底或石棉网还有余热;
(5)实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
3.沸点
(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。
(2)小资料:一些液体的沸点(标准大气压)
液体
沸点/℃
液体
沸点/℃
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
(3)液体的沸点与气压的关系
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。
(1)液体沸腾需要一定的温度,标准大气压下不同的液体沸点不同。
(2)液体沸腾前吸收热量温度升高,沸腾后吸收热量温度保持不变。
(3)液体的沸点还与大气压有关,气压越高液体的沸点越高,高压锅就是利用了这一原理。
(4)实验过程中为了缩短时间采取的措施有:可在烧杯口加盖,防止热量损失,沸腾后再拿掉,防止气压对沸点的影响;还可以直加热热水,水量选择适当。
【例2】某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确铁圏A的位置,确定其高度时,________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度________;水在沸腾过程后,吸收热量,温度____________。此时当地的大气压________(填“高于”“低于”或“相等”)1个标准大气压;
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
97
98
98
98
98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的________(选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小华又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是________(填字母)。
【答案】(1)需要;(2)升高;保持不变(或不变);低于;(3)c;(4)D
【解析】(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯外焰的高度固定B的高度,所以组装器材时,需要将酒精灯点燃。
(2)从表格中知道,从1到5分钟,是水在沸腾前,根据实验知道,燃烧酒精释放能量,水吸收热量而温度升高。
由表格中数据知道,水的温度保持98℃不变,所以可以看出水的沸点是98℃;因水的沸点随气压的降低而降低,所以,由此可知此时的气压低于标准大气压。
(3)在同样加热的情况下,增加水的质量,水升温较慢,沸点不变,水沸腾时图像可能是图乙中的c。
(4)水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度快速下降,然后在加热过程中,水吸热温度上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同,据此分析可知;D图像符合题意,BC图像的沸点与原来不同,不符合题意;A图象中水的温度下降缓慢升温快速,故D不符合题意。
故选D。
【变式2-1】小海在劳动课实践中发现,水滴入热油锅中,油花四溅。为何会出现这种现象?小海用图甲所示装置进行如下探究。将温度计插入试管中,从水温达到90℃开始,每隔1min记录一次温度,直至水沸腾并持续加热一段时间。
(1)小海根据实验数据,在坐标系中描出了相应的点,如图乙所示;
①请你根据图乙中描出的点,画出水的温度随时间变化的图像;
②根据绘制的图像,可知水的沸点是_________℃;
③实验数据表明:实验所在地的大气压_________1个标准大气压;
(2)水沸腾时会产生大量的水蒸气,如果被这样的水蒸气烫伤往往比被开水烫伤更严重,这是因为水蒸气_________(填物态变化名称)成同温度的水会_________大量的热;
(3)小海发现,当试管内的水沸腾时,烧杯中的食用油却没有沸腾,由此可知食用油的沸点比水的沸点_________,所以水滴入热油中会迅速汽化,引起油花四溅。
【答案】(1)见解析;100;等于;(2)液化;放出;(3)高
【解析】(1)根据图乙中描出的点,用线将各点连接起来,如图所示:
根据绘制的图像,在加热过程中,水的温度上升到100℃后不再上升,可知水的沸点是100℃。
水在1个标准大气压下的沸点是100℃,实验时水的沸点是100℃,因此实验所在地的大气压等于1个标准大气压。
(2)水蒸气烫伤时,水蒸气在人体皮肤表面遇冷,液化成小水珠,放出热量,所以比同温度的开水烫伤更严重,因为水蒸气液化成同温度的水会放出大量的热。
(3)液体沸腾时的温度叫沸点,当试管内的水沸腾时,烧杯中的食用油却没有沸腾,表明油沸腾时的温度比水要高一些,所以水滴入热油中会迅速沸腾,引起油花四溅。
【变式2-2】如图所示是日常生活中常用的瓶装石油气,瓶装石油气的主要成分是烷烃和烯烃的混合物,下表中是在标准状态下这些有机物的沸点温度,常温下液化石油气很难用尽,瓶的底部常有残留物,请你判断这些残留物可能包含下表中的哪种物质( )
物质
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
乙烯
丙烯
丁烯
戊烯
沸点/℃
-88.6
-42.2
-0.5
36.1
-102
-47.7
-6.5
30
A.乙烷和乙烯 B.丙烷和丙烯 C.丁烷和丁烯 D.戊烷和戊烯
【答案】D
【解析】在常温条件下,乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯等物质的沸点低于20℃,在常温下能够汽化;戊烯、戊烷等物质的沸点高于20℃,在常温下不能汽化。故残留物为戊烯和戊烷,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式2-3】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( )
物质
沸点/℃
酒精
78
水
100
煤油
150
A.酒精 B.水 C.煤油 D.酒精或水
【答案】A
【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不符合题意;
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。
故选A。
知识点3.汽化——蒸发
1.蒸发的概念
在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发。蒸发是汽化另一种形式。
2.蒸发的特点
(1)在任何温度下都可以发生。如湿衣服在温度不同的四季都可以晾干;
(2)只发生在液体表面;
(3)蒸发是缓慢地汽化现象。如桌面上的一杯水会慢慢减少,在短时间内看不到它的变化。
3.影响蒸发快慢的因素
提出问题
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?
实验器材
四块相同的玻璃片、酒精灯、水、酒精、胶头滴管、扇子。
探究方法
控制变量法
实验步骤
(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别为200s、100s、50s、80s。
实验结论
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快。
4.蒸发与沸腾的异同点
比较
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象且都要吸热
不同点
发生部位
液体表面
内部及表面同时进行
温度条件
任何温度
达到沸点
剧烈程度
缓慢
剧烈
温度变化
降低
不变
影响因素
液体的温度、表面积和表面上空气流动快慢
液面上气压的大小
★易错警示
蒸发和沸腾是汽化的两种形式,“汽化”才是物态变化的名称,所以在填物态变化名称时应填汽化。
5.蒸发制冷
液体在蒸发过程中要从周围物体(或自身)吸收热量,使周围的物体(或自身)温度降低,所以蒸发具有制冷作用。蒸发越快,制冷作用越明显。例如,人们将中暑的患者,扶到通风条件好的地方,并在患者皮肤上擦拭温水(酒精),这样水蒸发吸热能使患者的体温快速下降,缓解中暑症状。
【例3】【探究名称】液体蒸发快慢与质量是否有关
【问题】小刚在物理课上学习了液体蒸发快慢与液体________、液体表面积和液体表面上方气体流动速度三个因素有关。还想知道液体蒸发快慢是否与液体的质量有关,于是进行了如下探究。
【证据】(1)如图所示,用滴管在两块________(选填“相同”或“不同”)的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,观察水蒸发的快慢。
(2)一段时间后,小刚发现甲玻璃板上的水滴先蒸发完。
【解释】根据以上实验现象,小刚得出结论:水蒸发快慢与水的质量________(选填“有关”或“无关”),水的质量越小蒸发越_________。
【交流】(3)小刚得出的这个结论________(选填“正确”或“不正确”),原因是没有控制水的________相同。
(4)请你根据你的生活经验另提出一个液体蒸发快慢与哪种因素有关的猜想:液体蒸发快慢可能与_____________有关。
【答案】温度;(1)相同;(2)有关;快;(3)不正确;表面积;(4)液体的温度
【解析】
【问题】影响液体蒸发快慢的因素有:液体的温度、液体的表面积和液体表面上方空气的流动速度。
(1)用滴管在两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,观察水蒸发的快慢。
(2)发现甲玻璃板上的水滴先蒸发完,说明水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越小蒸发越快。
(3)根据控制变量法的要求,实验中没有控制水的表面积相同,故小刚得出的结论不正确。
(4)液体蒸发快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气的流动速度有关,故可猜想:液体蒸发快慢可能与液体的温度有关。
【变式3-1】(24-25八年级上·江西赣州·期末)如图所示,将装有饭菜的篮子放在砖头上,再把纱布罩在篮子上,并使纱布口的边缘浸入水中,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。这是因为水沿着纱布“爬”上来 后,发生蒸发时_________(选填“吸收”或“放出”)热量,可使食物保持较低的温度而不易变质;为了使保鲜效果更好,应将该装置放置在_________(选填“通风”或“密闭”)的环境中。
【答案】吸收;通风
【解析】水沿着纱布“爬”上来后,水由液态水变成了气态水蒸气,属于汽化现象,汽化吸热。即发生汽化时吸收热量,可使食物保持较低的温度而不易变质;为了使保鲜效果更好,应将该装置放置在通风的环境中,因为通风处能加快水的蒸发。
【变式3-2】(24-25八年级上·陕西安康·期末)海水淡化可以有效缓解全球淡水资源短缺这一问题。小明设计了一种简便的海水淡化方法:在地面上挖一水池,往池内灌海水,按如图所示完成安装,即可收集淡水。这是因为阳光照射使池内海水________(填物态变化名称),生成的水蒸气在塑料膜上形成小水滴。收集到的淡水会集中在________(选填“A”“B”或“C”)区域。为了提高获得淡水的速度,请你给该装置提出一条改进建议:____________________________________。
【答案】汽化;B;将水池挖大一些
【解析】阳光照射使池内液态的海水吸热汽化生成的气态的水蒸气在塑料膜上形成小水滴。
小水珠会沿着塑料膜滑到膜的最低处,滴入杯中得到淡水,因此收集到的淡水会集中在B区域。
为了提高获得淡水的速度,可以将水池挖大一些,增大海水的表面积,加快海水的蒸发。
【变式3-3】(24-25八年级上·河北石家庄·期末)《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上。关于湿纸变干的过程中下列说法正确的是( )
A.湿纸变干的过程中放出热量 B.湿纸变干的过程中发生了液化现象
C.其做法主要是为了加快湿纸表面的空气流动 D.其做法主要是为了升高湿纸的温度
【答案】D
【解析】AB.湿纸变干的过程中吸收热量汽化,故AB错误;
CD.将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上属于提高温度加快汽化,并不涉及加快湿纸表面的空气流动,故D正确,C错误。
故选D。
知识点4.液化
1.液化的两种方式
(1)降低温度:如北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气约到冷空气凝结成的小水滴。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
(2)压缩体积:如日常见到的打火机中的液体就是在常温下采取压缩气体体积的方法使其液化的。在一定的温度下,压缩气体的体积也可以使气体液化。将气体液化的最大好处是体积缩小,便于储于火箭中用作燃料和助燃剂的氢和氧,都是便于储存和运输。
2.液化放热
液化是汽化的逆过程。汽化需要吸热,液化需要放热。如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。
(1)“人造雨”的实验中,从水壶口溢出的水蒸气遇到冷的勺子,水蒸气可以液化成小水滴,说明降低温度能使气体液化。
(2)注射器中的乙醚蒸气,推动活塞,减小乙醚蒸气的体积,注射器内有液态乙醚出现,说明压缩体积也能实现液化。
【例4】人们常用浓度75%的酒精来消毒,如图甲所示,当酒精喷洒在手上后一会儿就变干了,在这个过程中酒精发生了________(填物态变化名称);如图乙,医护人员在工作过程(冬天)中,所戴的护目镜镜片常会变得模糊不清,这是由于水蒸气在护目镜的________(选填“内”或“外”)侧形成的。
【答案】汽化;内
【解析】当酒精喷洒在手上后一会儿就变干了,在这个过程中酒精发生了汽化,酒精由液态吸热变成了气态。
护目镜镜片变得模糊不清,是由于呼出的水蒸气温度较高,遇到温度较低的镜片发生液化,形成小水珠附着在护目镜的内侧。
【变式4-1】我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时,关于笼屉上方冒出的“白气”,下列解释正确的是( )
A.“白气”是水蒸气,是液化现象 B.“白气”是小水滴,是液化现象
C.“白气”是水蒸气,是汽化现象 D.“白气”是小水滴,是汽化现象
【答案】B
【解析】物质由液态变为气态叫做汽化,物质由气态变为液态叫做液化。用蒸笼蒸月饼时产生的“白气”是锅中温度较高的水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水滴。故ACD错误,B正确。
故选B。
【变式4-2】汽车行驶时,如果气温较低,汽车玻璃上就会起雾,挡住司机的视线,为此汽车都会设有除雾功能,关于起雾和除雾下列说法正确的是( )
A.冬天,雾出现在车窗的外侧 B.雾的形成是液化吸热
C.夏天可以打开车窗除雾 D.冬天需要打开冷风除雾
【答案】C
【解析】A.冬天车内温度高,车外温度低,车内温度高的水蒸气遇到冷的车窗,在车窗表面液化,所以冬天雾出现在车内,故A错误;
B.雾的形成是液化过程,液化向放热,故B错误;
C.夏天车内温度低,车外温度高,车外温度高的水蒸气遇到冷的车窗而液化,所以夏天雾出现在车外,将两侧的车窗打开一条缝隙,这样车内外空气形成对流,温差也会减小,雾气就会慢慢消失,故C正确;
D.冬天雾出现在车内,应该开暖风,提高玻璃的温度,加快水的蒸发,且玻璃温度高,不易再次形成水雾,故D错误。
故选C。
【变式4-3】(24-25八年级上·新疆乌鲁木齐·期末)厨房不仅是加工食材的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。
(1)从冰箱冷藏室中拿出的西红柿表面变湿,是发生了_________现象,过一会儿,表面又变干是发生了________现象,新鲜肉放入冰箱冷冻室变硬,是发生了_________现象;
(2)最早的月饼出自笼屉,“蒸”月饼时,笼屉上方冒出大量的“白气”,“白气”是________(填物态变化过程)而形成的__________(填“水蒸气”、“小水滴”或“小冰晶”)。煮饺子时,水沸腾后仍然大火加热________(填“会”或“不会”)使饺子更快煮熟。
【答案】(1)汽化;凝固;液化;(2)小水滴;不会;液化
【解析】(1)从冰箱冷藏室中拿出的西红柿温度较低,空气的水蒸气在其表面放热液化成小水珠,西红柿表面变湿;过一会儿,这些小水珠吸热汽化变为水蒸气;新鲜肉放入冰箱冷冻室,肉中的水遇冷放热凝固成冰,肉就会变硬。
(2)“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴:水沸腾后吸热温度保持不变,所以水沸腾后仍然用大火加热不会使饺子更快煮熟。
【方法技巧】
1.实验常考考向:
①器材安装顺序:自下而上。
②水沸腾的条件:温度达到沸点,继续吸热;
③水沸腾曲线的特点:沸腾前,随着加热,水温升高;当水温达到沸点时,沸腾过程水温不变;
④如何加快实验进度:用温水或减少水的质量;
⑤石棉网的作用:受热均匀;
⑥硬纸板的作用:减少散热、缩短加热时间;防止热水外溢伤人;
⑦使用热水或减少水量:加快实验进度;
⑧温度计的使用注意事项:温度计应放在被测物质中间部位、不能碰器壁、读取温度时不能取出温度计;
⑨选用水银温度计而不能选用酒精温度计的原因:酒精的沸点低于水的沸点;
⑩温度计上部、烧杯上的白气:水蒸气液化形成的小水滴;
⑪烧杯口出现白气和烧杯壁出现小水珠的原因:水蒸气遇冷液化形成的小水滴;
⑫酒精灯拿开后水继续沸腾:石棉网有余热;
⑬不能达到沸腾:火力小,水吸收热量小于散热;
⑭水的沸点不到100°C:大气压强较低;
⑮水沸腾前气泡变化:逐渐变小;
⑯水沸腾后气泡变化:逐渐变大;
2.判断蒸发快慢的方法
明因素
明确影响蒸发快慢的因素:液体的温度、液体与空气的接触面积、液体表面空气的流动速度
晓影响
液体温度越高,与空气接触面积越大,表面空气流动的速度越大,蒸发越快
知方法
分析全面,并明确题目中是加快蒸发还是减慢蒸发,以影响蒸发快慢的三个因素为依据,知晓切合实际的具体方法
3.沸点及其应用:
①液体的沸点与气压的关系: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。
②液体温度达到沸点,能继续吸热则液体能够沸腾变为气态。因此可以利用该原理分离一些物质。
4.汽化吸热和液化放热的现象及应用:
首先判断物质变化前后的状态,再根据汽化和液化的概念进行判断。
【巩固训练】
一、填空题:
1.(2025 江苏无锡一模)如图所示,用电蒸锅蒸馒头时,电热丝加热使水________(填物态变化名称),产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时液化,同时________(选填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟。
【答案】汽化;放出
【解析】用电蒸锅蒸馒头时,电热丝加热使水汽化,产生大量高温水蒸气;水蒸气向上运动过程中,接触到馒头时液化成小水滴,同时放出大量的热,从而把馒头蒸熟。
2.如图所示,这是一款疗伤喷雾,喷雾剂内的氯乙烷在常温下为气态。使用时,对准人的伤口处喷射,液态氯乙烷在皮肤表面迅速_________(填物态变化名称)吸热,使人体受伤部位的温度降低,起到镇痛的作用。
【答案】汽化
【解析】当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时,会迅速汽化为气态;氯乙烷汽化时吸收大量的热量,会使人体受伤部位的温度降低。
3.(24-25八年级上·广东阳江·期末)无论盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上,常常有 小水珠附着在上面。原因是空气中的水蒸气遇到冷的玻璃________(填物态变化名称)成小水珠。那么夏天, 小水珠附着在玻璃的__________;冬天,小水珠附着在玻璃的__________(选填“内表面”或“外表面”)
【答案】液化;外表面;内表面
【解析】夏天,车内温度低,车外温度高,车外温度较高的水蒸气在车玻璃外表面放热液化,形成 小水珠附着在上面;冬天,车内温度高,车外温度低,车内温暖的水蒸气在车玻璃内表面放热液化,形成 小水珠附着在上面。
4.随着科学技术的发展 ,具有出色制冷作用的液氮被广泛应用在食品和医疗行业。在常压下 ,液氮的沸点约为- 196 ℃ ,因此在常温下的液氮会发生_________( 填写物态变化的名称) 现象 ,迅速_________( 选填“ 吸收”或“放出”) 热量 ,达到制冷的效果目的 ;如图所示 ,是火爆全网的“ 网红液氮冰淇淋”,冰淇淋周围弥漫着大量的“ 白气”,这些“ 白气”的实质是浮在空气中的_________(选填“水蒸气”或“小水珠”)。
【答案】汽化;吸收;小水珠
【解析】由于常温环境的温度比液氮的沸点高很多,所以常温下液氮会发生汽化现象,汽化吸收热量,从而达到制冷的效果。
液化指物质由气态转变成液态,水蒸气是无色无味的气体,白气实质是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴。
5.(24-25八年级上·广西河池·期末)在生活中的你一定有这样的体会,“吹气”和“哈气”往往产生 的效果是不同的,夏天对着热水“吹气”,能使热水变凉,这是因为________吸热,使水温度下降,冬天对着手“哈气”,能使手变暖,这是因为水蒸气遇冷_______放热,使手表面温度升高(填物态变化名称)。
【答案】汽化;液化
【解析】夏天对着热水“吹气”,能加快热水上方的空气流动速度,从而加快开水的蒸发,蒸发吸热,能 使水的温度减低。冬天对着手“哈气”,从嘴中哈出大量的水蒸气,这些水蒸气遇到比较冷的手会液化为水,液化需要放出 热量,使手表面的温度升高,能使手变暖。
6.如图所示是电冰箱工作原理图。电冰箱在工作时利用制冷剂为热的“搬运工”。把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外边.冷凝器里的液态制冷剂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里.在这里迅速_________(填物态变化名称)并_________(“吸热”或“放热”),使冰箱内温度降低,生成的蒸气又被压缩机抽走,压入冷凝器,再_________(填物态变化名称)从而把从冰箱内带出来的热放出。
【答案】汽化;吸热;液化
【解析】液态制冷剂经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,液态制冷剂迅速汽化吸热变成气态制冷剂;气态制冷剂出来后再放热液化成液态制冷剂,把热量从冰箱内带出来。
二、选择题:
7.(2025 辽宁沈阳一模)下列物态变化中,需要吸热且温度保持不变的是( )
A. 蜡烛燃烧流烛泪 B. 冰层消融
C. 壶口附近形成白雾 D. 抹酒精帮助退热
【答案】B
【解析】A.蜡是非晶体,熔化时,吸热,温度升高,故 A 不符合题意;
B.冰层消融是晶体的熔化,晶体熔化时,吸热温度不变,故 B 符合题意;
C.壶口附近形成白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故 C 不符合题意;
D.抹酒精帮助退热,酒精由液态变成气态,是汽化现象,汽化吸热,温度降低,故 D 不符合题意。故选B。
8.(23-24九年级上·福建龙岩·期中)关于蒸发和沸腾,下列说法不正确的是( )
A.蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾只能在一定温度下发生
B.蒸发是在液体表面发生的汽化现象,而沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象
C.蒸发和沸腾都是汽化现象,比较起来沸腾是剧烈的
D.蒸发是放热过程,而沸腾是吸热过程
【答案】D
【解析】蒸发是任何温度下都可以进行的缓慢的汽化现象,发生在液体的表面:沸腾是在一定温度下进行 的剧烈的汽化现象,既发生在液体表面,也发生在液体内部。汽化需要吸收热量,即蒸发和沸腾都需要吸 收热量。
故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
9.每年的3月12日是植树节,某校组织学生参加了植树活动。如图所示,植树时要将树苗的部分或全部枝叶剪去,从而提高树苗的成活率。关于此做法,下列分析中正确的是( )
A.减慢树苗水分蒸发 B.加快树苗水分汽化
C.加快树苗水分液化 D.减慢树苗水分升华
【答案】A
【解析】将枝叶剪去,可减小表面积,从而减慢水分蒸发,故A正确,BCD错误。
故选A。
10.根据下表所提供的数据,在1标准大气压下,以下判断正确的是( )
在1标准大气压下
物质
熔点/℃
沸点/℃
酒精
-117
78
水银
-39
357
铅
328
1740
A.80℃的酒精是液态 B.气温接近-50℃时,应选用水银温度计
C.铅的凝固点是-328℃ D.-39℃的水银吸热,温度可能不变
【答案】D
【解析】A.酒精的沸点是78℃,所以80℃的酒精是气态,故A错误;
B.水银的熔点是-39℃,气温接近-50℃时,水银处于固态,所以不能选用水银温度计,故B错误;
C.如表可知,铅的熔点为328℃,而同种物质在同一气压下熔点和凝固点相等,所以铅的凝固点为328℃,故C错误;
D.水银的熔点是-39℃,所以-39℃的水银可能处于固液共存态,此时若吸收热量,温度可能保持不变,故D正确。
故选D。
11.小明想要自制一个刻度均匀,量程为2℃~40℃的液体温度计,经过调查,标准大气压下对应参数如表一所示,三种材料对应的体积随温度变化图线如图。则在标准大气压下( )
表一
材料
甲
乙
丙
凝固点/℃
0
﹣117
5
沸点/℃
100
78
约1300
A.0℃的甲为固态 B.乙的温度从70℃升至80℃经历的物态变化是液化
C.丙材料凝固的过程需要放热 D.丙可以作为液体温度计内的液体
【答案】C
【解析】A.甲的凝固点是0℃,0℃的甲可能为固态、固液共存状态、液态,故A不符合题意;
B.乙的沸点是78℃,乙的温度从70℃升至80℃经历的物态变化是汽化,故B不符合题意;
C.熔化吸热,凝固放热,丙材料凝固的过程需要放热,故C符合题意;
D.丙的凝固点是5℃,在5℃以下为固态,所以丙不可以作为液体温度计内的液体,故D不符合题意。
故选C。
12.如图干湿温度计由两支相同的普通温度计组成,一支用于测定气温,称干球温度计;另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住,纱布下端浸入蒸馏水中,称湿球温度计。下列说法不正确的是( )
A.由于包住湿球温度计的纱布吸水后蒸发吸热,所以示数比干球温度计的示数小
B.两支温度计的示数差越小,说明空气湿度越大
C.两支温度计的示数差越大,说明空气湿度(含水量)越大
D.夏天有时特别闷热就是因为空气湿度大,人身上汗水不容易蒸发
【答案】C
【解析】A.湿球温度计包裹的纱布上的水在蒸发时,要从周围物体吸热,导致湿球温度计的示数比干球温度计的示数低。故A正确,不符合题意;
BC.空气湿度越大,纱布上的水分蒸发的越慢,它从周围物体上吸收的热量就越少,这样,两支温度计的示数差别就越小。故B正确,不符合题意;C错误,符合题意;
D.夏天,空气湿度越大,人体表面的汗水不容易蒸发,人体因汗水蒸发带走的热量就越少,所以人感觉闷热。故D正确,不符合题意。
故选C。
13.(2025 黑龙江龙东一模)如图所示是 A、B两种物质的熔化图像。下列说法错误的是( )
A.B是晶体 B.A的熔点是 80℃
C.A熔化用了10分钟 D.A和B熔化过程都要吸热
【答案】AC
【解析】A.由图可知,B 没有固定的熔点,所以是非晶体,故 A 错误正确,符合题意;
B.由图可知,A 的温度达到 80℃后保持不变,所以 A 的熔点是 80℃,故 B 正确,不符合题意;
C.A 从第 5min 开始熔化,到第 10min 熔化结束,A 熔化用了 5 分钟,故 C 错误,符合题意;
D.无论是晶体还是非晶体,在熔化过程中都需要吸热,所以 A 和 B 熔化过程都要吸热,故 D 正确,不符合题意。
故选 AC。
14.(2025 哈尔滨一模)如图甲所示为某物质的熔化图象。根据图象可知( )
A.该物质是晶体
B.第 15min 时该物质处于固液共存态
C.若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(图乙),则冰的质量会逐渐增加
D.该物质在第 10min 时处于液态
【答案】ABC
【解析】A.该物质熔化时温度保持不变,所以它是晶体,故 A 符合题意;
B.第 10min 时该物质开始熔化,第 30min 时熔化结束,第 15min 时该物质正在熔化,处于固液共存态,故 B 符合题意;
C.该物体熔化时的温度在 0℃以下,冰水混合物的温度为 0℃,若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中(图乙),则部分水会凝固,冰的质量会逐渐增加,故 C 符合题意;
D.该物质在第 10min 时刚开始熔化,处于固态,故 D 不符合题意。
故选 ABC。
15.(2025 北京一模)小林根据表中数据,得出一些结论(在标准大气压下),其中不正确的是( )
物质
熔点/℃(在标准大气压下)
沸点/℃(在标准大气压下)
酒精
-114
78.5
铝
660
2327
碘
113.5
184.4
铜
1083
2595
水银
-38.8
357
A.用酒精温度计可以测量沸水的温度 B.零下10℃的酒精是固态的
C.零下 20℃的水银是液态的 D.用来熔化铜的容器可以用铝制成
【答案】ABD
【解析】A.标准大气压下,水的沸点为 100℃,酒精的沸点为 78.5℃,酒精的沸点低于水的沸点,不可以用酒精温度计测量开水的温度,故 A 错误,A 符合题意;
B.酒精的熔点(凝固点)是-114℃,所以-10℃的酒精处于液态,故 B 错误,B 符合题意;
C.水银的凝固点(熔点)是-38.8℃,所以-20℃的水银是液态的,故 C 正确。C 不符合题意;
D.铜的熔点是 1083℃,铝的熔点是 660℃,用铝做熔化铜的器皿,铜还没有达到熔点,器皿(铝)就熔化而漏了,故 D 错误,D 符合题意。
故选 ABD。
三、实验题:
16.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
时间/
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
92
94
98
98
98
98
(1)如图甲所示,温度计的玻璃泡碰到了容器底,接下来合理的操作是______________________;
(2)调整后进行实验,水温升到92℃时,每隔读取一次温度并记录在表格中,第时温度计示数如图乙所示,此时水的温度为________℃;
(3)请根据表格中的数据,在图丙中绘制出水的温度随时间变化的图象;
(4)将装有少量水的试管插入沸水中(不碰烧杯的底和侧壁),酒精灯持续加热,试管中的水能否沸腾?__________。
【答案】(1)将铁架台的铁夹向上调一点;(2)96;(3)见解析;(4)不能
【解析】(1)温度计的玻璃泡碰到了容器底,玻璃泡应浸没在液体中但不能碰到容器底或容器壁,接下来合理的操作是将铁架台的铁夹向上调一点。
(2)第2min时温度计示数如图乙所示,温度计的分度值为1℃,示数为96℃,此时水的温度为96℃。
(3)根据表格中的数据描点,并用平滑的曲线连接,温度随时间变化的图象如图所示:
(4)将装有少量水的试管插入沸水中(不碰烧杯的底和侧壁),酒精灯持续加热,试管中的不能沸腾,因为试管里面的水温度能到达沸点,但和烧杯中的水温度相同,试管里面的水不能继续吸收热量,故不能沸腾。
17.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,小兰和小伟用相同的实验装置(如图甲所示)进行了实验。
(1)图甲装置中给烧杯加盖的目的是____________________________________(答案合理即可);
(2)观察气泡可判断图甲中水处于_________(选填“沸腾前”或“沸腾时”)的状态;
(3)小兰和小伟根据各自的实验数据绘制出水温随时间变化的图像分别如图乙中A、B 所示。 由图像可知,小兰和小伟所用水的质量大小关系是mA_________ mB(选择“>”、“<”或“=”);
(4)通过实验可以得出水在沸腾前和沸腾时温度变化的特点是什么?
______________________________________________________________________________________
(5)另一同学对实验装置进行了适当改变,两个完全相同的玻璃杯A和B、A倒扣着放入盛水的容器中,B中装有一些水,如丙图所示放置。用酒精灯给容器中的水加热,使容器中水沸腾后继续加热的过程中, ( 选填“A杯”、“B 杯”或“A、B两杯”)中的水不能沸腾。
【答案】(1)减少热量散失,缩短水加热到沸腾的时间;(2)沸腾时;(3)>;(4)水沸腾前吸收热量,温度升高,水沸腾后吸收热量,温度保持不变;(5)A、B两杯
【解析】(1)实验中,给烧杯加盖可以减少热量的散失,缩短实验时间。
(2)沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,沸腾时水的上下温度相同,气泡在上升的过程中不断有水汽化进入气泡,有更多的水蒸气补充,气泡越来越大,所以图甲中的水处于沸腾时。
(3)因为两个同学所用实验装置相同,相同时间内水吸收的热量相同,由图像可知,A的初温比B的高,但加热相同时间后同时沸腾,即A升温比B慢,说明A的质量大于B的质量,即mA>mB。
(4)通过实验可以得出水沸腾前吸收热量,温度升高;水沸腾后吸收热量,温度保持不变。
(5)如图丙,当容器中的水沸腾后,尽管不断吸热,但容器中的水温度不再升高;玻璃杯B中的水从容器中吸热,温度达到水的沸点后,和容器中的水的温度相同,不能从容器中继续吸热,所以B中水温能达到沸点,但不能继续吸热,所以不能沸腾;A杯子上方由于水汽化成水蒸气,气压增大,水的沸点升高,水温不能达到沸点,所以不能沸腾,所以两个杯内的水都不会沸腾。
18.如图所示是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装,在杯口看见很多白气,白气是_________形成的(填物态变化名称);
(2)小明观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图________(选填“①”或“②”)是表示水沸腾时的情况;
(3)小明记录的实验数据如下表所示,由表中数据可知,当时条件下的大气压________(选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。根据实验数据和我们的生活经验,说一说水沸腾时的温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”),________热量(选填“吸收”或“放出”);
(4)如图丙所示,B容器中装有适量水,A试管内也装有水,现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管内的水________(选填“会”或“不会”)沸腾;
(5)现给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中a图线所示(实线部分),若其它条件不变,仅将水量减少,则温度与时间的关系图线正确的是________(填字母)。
【答案】(1)自下而上;液化;(2)①;(3)小于;不变;吸收;(4)不会;(5)c
【解析】(1)小明同学在组装实验装置时,因为酒精灯需要用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度,所以组装实验装置时,应该按照自下而上的顺序组装。
物体由气态变为液态的过程叫液化,“白气”是液态的小水滴,由水蒸气遇冷液化形成的。
(2)沸腾时,不断有水汽化为水蒸气进入气泡,上升变大,到水面破裂开来,所以对应的图应该是①。
(3)根据表格中数据,从2到3.5分钟,水吸热但温度保持98℃不变,所以是水的沸腾过程,水的沸点 为98℃。当时水的沸点小于标准大气压下水的沸点(100℃),所以当时气压小于标准大气压。
根据实验数据和生活经验可知,水沸腾时不加热则不再沸腾,因此沸腾时的特点是要持续吸热,温度 保持不变。
(4)现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管的水从B容器的水吸收热量,温 度升高,当达到水的沸点时,AB之间没有温度差,故A会达到沸点,但不会沸腾。
(5)若其他条件不变,仅将水量减少,则会缩短水到达沸腾的时间,而水的沸点不变,因此温度与时间的 关系图像应是c。
19.(24-25八年级上·湖北荆州·期末)在“探究水沸腾时的温度变化的特点”的实验中,a、b两组同 学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验。
(1)如图甲,除温度计外,还需要的测量工具是_________。
(2)安装好器材开始实验后,a组同学如图甲所示进行读数,这种读数方法是_________(选填“正确的”或“错误 的”);读数时,视线应该与液柱上表面________。
(3)在图乙和丙中,表示水沸腾时气泡情况的是图________。
(4)图丁是两组同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,水的沸点为________℃,在沸腾过程中水的温度保持_________。
(5)a、b两组同学的实验中,选用的实验装置相同,水的初温不同,水从开始加热到沸腾所用的时间相同, 则他们所用水的多少的大小关系为:a组水的质量________b组水的质量(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)秒表;(2)错误的;相平;(3)乙;(4)98;不变;(5)>
【解析】(1)实验中需要观察不同时刻物质的状态以及温度随时间的变化规律,所以还需要的测量器材是秒表。
(2)温度计读数时,视线要与液柱上表面相平,俯视会使结果偏大、仰视会使结果偏小。所以错误之处是读数时,视线未与液柱上表面相平。
(3)水沸腾前产生的气泡在上升过程中会因为温度降低,气泡里面的水蒸气液化进入水中,使气泡逐渐变 小。水沸腾时不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡在上升过程中逐渐变大,到水面破裂开来,所以表示 沸腾时气泡情况的是图乙。
(4)水在到达沸点后只要能继续吸收热量,就能保持沸腾,且温度不变。由图像可知,水的沸点为98℃,在沸腾过程中水的温度不变。
(5)由图丁可知,α的初温更高,在相同质量的情况下达到沸点时间更短。但是二者达到沸点的时间相同,所以a的质量更多。所以他们所用水的多少的大小关系为:a组水的质量>b组水的质量。
四、综合应用题:
20.(2025 黑龙江黑河一模)阅读短文,回答问题:
空气能热水器空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置。
如图是空气能热水器的工作原理示意图,它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体,它在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同,其工作过程如下:
A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器迅速汽化,变成蒸气并从空气中吸收热能。
B.制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。
C.在冷凝器中,高温高压的蒸气将热能传递给冷水并液化成液态制冷剂。
D.制冷剂依此不断循环流动,使水的温度不断上升。
(1)在循环过程中,制冷剂流经部件 时从空气中吸收热量;
A.毛细管 B.冷凝器 C.压缩机 D.蒸发器
(2)在循环过程中,高温高压的蒸气在冷凝器中通过____________的方法使气体液化;
(3)制冷剂在工作循环过程中,将________中的热能不断地“搬运”至________中;(选填“空气”或“水”)
(4)根据空气能热水器的工作原理,管中的“制冷剂”应具有沸点低的物理性质。文章中能说明此物理性质的句子是______________________________________。
【答案】(1)D;(2)降低温度;(3)空气;水;(4)制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体
【解析】(1)由题意知,液态制冷剂是在蒸发器迅速汽化成蒸气,即流经蒸发器时从空气中吸收热量,故D 符合题意,ABC 不符合题意。
故选 D。
(2)在冷凝器中,高温高压的蒸气将热量传递给冷水并发生液化,即通过降低温度的方法使气体液化。
(3)工作时电动压缩机使致冷剂蒸气压缩并把它压入冷凝器里,在这里蒸气液化变成液体并放热,这些热被周围的水带走。冷凝器里的液态致冷剂,经过一段很细的毛细管进入蒸发器的管子里,在这里迅速汽化吸热,使温度降低。生成的蒸气又被压缩机抽走,压入冷凝器,再液化放出热量被水吸收,致冷剂这样循环流动,就可以使水的温度不断上升。由此可知制冷剂在工作循环过程中,是将空气中的热能不断搬运至水中。
(4)由于冷凝剂要求既容易汽化,又容易液化,所以应具有的主要物理性质是沸点低,所以文章中能说明其具有沸点低的物理性质的句子是:制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体。
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