内容正文:
【第三章物态变化】
第4节升华和凝华
一、单选题
1.下列现象中属于凝华的是( )
A. 山间浓雾的生成 B. 雪人没有融化却变小了
C. 河水结冰 D. 菜地里出现了霜
2.干燥的热天在地面上洒水我们会感觉凉快,这主要是因为水分( )
A.升华吸热 B.熔化放热 C.蒸发吸热 D.液化放热
3.如图所示的热现象,通过熔化形成的是
A. 蜡烛燃烧流出的烛“泪” B. 冬天清晨树叶上的“霜”
C. 冬天河水结“冰” D. 厨房蒸笼旁的“白汽”
4.下列物态变化属于放热的是( )
A.白雪融化 B.冰冻的衣服变干
C.阳光下露珠变小 D.冬天树枝上形成雾凇
5.如图所示,在一个标准大气压下,某同学将冰块放入空的易拉罐中并加入适量的盐;用筷子搅拌大约半分钟,测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0℃,从外部看到易拉罐的底部有白霜生成,侧面有小水珠产生。在白霜和小水珠形成的过程中,发生的物态变化分别是( )
A.凝华 液化 B.熔化 凝华 C.凝固 液化 D.升华 汽化
6.水是生命之源,其存在方式与状态随环境和气候经常变化,下列有关水的物态变化中,属于凝华现象的是( )
A. 露润绿叶 B. 融雪涨江
C. 雾绕险峰 D. 枝头凝霜
7.下列现象不可能出现的是( )
A.衣柜里的樟脑丸放置很长时间后会变小
B.潮湿的夏天,从冰箱里取出的啤酒瓶上会出现小水珠
C.冬天,戴眼镜的人从室内走到室外,眼镜上会出现小水珠
D.有风的天气,游泳后从水中出来会感觉冷
8.如图所示,将干冰置于试管中,试管中冒出大量“白气”,一段时间后试管外壁有白霜形成。则下列说法正确的是( )
A.试管外壁的白霜就是干冰
B.“白气”的形成过程需要放出热量
C.试管中干冰升华需要放出热量
D.“白气”是试管中的干冰升华形成的
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.下列关于物态变化的叙述,正确的是( )
A.雾的形成属于汽化现象 B.霜的形成属于凝华现象
C.雪的形成属于液化现象 D.露的形成属于液化现象
11.冷天在教室的玻璃窗上会“出汗”或结冰花。下列说法正确的是( )
A.玻璃窗上的“汗”是水蒸气液化生成的
B.玻璃窗上的“冰花”是水蒸气凝华生成的
C.“汗”出在玻璃窗上靠教室一面的玻璃上
D.冰花结在玻璃窗上靠教室外一面的玻璃上
12.对以下四幅图所描述的物理现象,下列说法中正确的是( )
A.①、②物态变化相同,其形成过程都需要放热
B.③、④物态变化相同,其变化过程都需要吸热
C.②中“白气”的形成与吃雪糕时看到雪糕周围所冒的“冷气”的形成是相同的物态变化
D.④中冰冻的衣服晾干过程,与雾凇的形成是相同物态变化
13.对下面几幅图反映出来的各种现象的原因,解释正确的是( )
A.图甲是室外的两个人说话,呼出的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴
B.图乙树杈上的霜是空气中水蒸气凝华形成的小冰晶
C.图丙中玻璃“冒汗”是水蒸气凝固形成的
D.图丁灯泡内壁变黑是钨丝先升华形成的钨蒸气,再冷却后钨蒸气凝华形成的的钨
14.下列现象形成的过程中,放出热量的是( )
A.初春,晨雾弥漫
B.盛夏,河床干枯
C.晚秋,朝露晶莹
D.严冬,霜打枝头
15.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,用温度计测得罐中冰水混合物的温度低于0℃。这时可观察到易拉罐外表面的下部和底部出现白霜。下列说法正确的是( )
A.白霜是水蒸气遇冷凝华形成的
B.冰块熔化过程中不断放热
C.向罐中加盐可以降低冰的熔点
D.家用水银体温计可以完成该实验
16.下列关于物理概念的说法中,错误的有( )
A.物体吸收热量,它的温度一定升高
B.物体的速度越大,运动一定越快
C.声音在空气中传播速度为340m/s
D.物质由固态变为气态的过程叫做升华
17.题中的知识网络结构,为某物质通过放热、吸热呈现甲、乙、丙三种物态间的变化,根据知识网络结构所提供的信息。以下论述正确的是( )
A.分析题中所给信息,可知该物质在甲状态时是晶体
B.由乙状态到丙状态变化时,有压缩体积和降低温度二种方式
C.示例中雾凇的形成过程中需要对外放热,是凝华现象
D.晨露的形成过程与该物质由甲到乙的变化过程相同
三、填空题
18.人工降雨的形成过程:干冰进入云层,就会迅速升华,使空气温度 ,于是空中的水蒸气便液化成小水滴或 成小冰晶,小冰晶逐渐变大而下落,遇到暖气流就 为雨滴落到地面上。
19.北方寒冷的冬天,刚洗完的湿衣服晾在室外,衣服中的水分很快结冰,这是 现象,而结冰的衣服过了一段时间也会干,这是 现象。
20.如图所示,是感动了无数人的“冰花男孩”,他的吃苦和乐观向上的精神值得我们学习,他头上的“冰花”是水蒸气 形成的,该过程需要 热量。
21.2021年1月7日,成都市区今年的第一场雪不约而至。雪的形成是由水蒸气遇冷 (填写物态变化名称)而形成的小冰晶。冰雪消融时.会向周围环境中 (选填“吸热”或“放热”)。
22.近期全国出现大范围的降雨降雪大雾天气,同学们要注意保暖。雪是空气中的水蒸气在温度极低时 (填物态变化名称)形成的小冰晶,以上过程中水蒸气都要 热。夜晚,教室的玻璃上会出现小水滴,附着在玻璃的 (选填“内”或“外”)侧。
23.为加强演出效果,舞台上常见有一团团的白雾产生,这是利用干冰 (固态二氧化碳) 时 大量的热,从而使空气中的水蒸气 成小冰晶或 成小水珠形成的.
24.二氧化碳气体被压缩、降温到一定程度,就会 (填具体的物态变化名称)成干冰。干冰被抛到空中,会迅速变为气体,同时迅速 (选填“吸收”“放出”)周围空气中的水蒸气的热量,使水蒸气 (填具体的物态变化名称)成水滴,实现人工降雨。
25.当纸上打印的文字有错误时,墨粉很难用普通橡皮擦除.有一种“激光橡皮”,发射激光到错误文字上,固态墨粉颗粒很快直接消失,请你解释激光橡皮的原理: 。
26.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800℃。碘的熔点为113.7℃。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,下同),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 ;两种方式停止加热后,“碘锤”中的碘蒸气将发生 现象。小王认为图甲中的碘蒸气是先熔化后汽化形成的,你认为小王的猜想对吗? ,理由: 。小王在甲烧杯中放入干冰看到水中有大量气泡产生,同时水面有大量白雾,则水中气泡的主要成分是 (二氧化碳/水蒸气)。
四、实验探究题
27.在“观察碘的升华和凝华”的实验中,有如图中甲、乙两种加热方式。已知碘的熔点114℃、沸点184℃、水的沸点100℃、酒精灯火焰温度约为500℃。应使用 (甲/乙)种加热方式,该过程中碘从固态变 态;乙种方式的主要目的 (是/不是)使碘锤受热均匀。
28.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(℃)
(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
29.物理来源于生活,通过观察生活中的一些现象可以发现:
(1)为了防虫,家里衣柜一般会放一些樟脑丸,一段时间后樟脑丸变小甚至不见了,这是因为樟脑丸发生了 (填物态变化的名称),这过程和北方冬天冰冻的衣服能晾干的原理 (选填“相同”或“不同”)。
(2)炎热的夏天,小明在开着空调的公交车车窗玻璃表面看到有小水珠。小水珠附着在车窗玻璃的 (选填“内”或“外”)表面,小水珠是由水蒸气 形成的(填物态变化名称)。
(3)家里有些药品要求在以下存放,小明想制作一个医用冷藏盒,于是测量了盐水的凝固点,经过多次实验得到了不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下:
盐水浓度
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
凝固点
0
分析表格中数据可知,当盐水浓度逐渐增大时,其凝固点的变化特点是 ;给冷藏盒中药品降温最好选用 (选填“适当浓度盐水结成冰”、“冰块”或“冰水混合物”)。
在制作冷藏盒外壳时,小明应选择隔热能力 (选填“强”或“弱”)的材料。
30.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】D
【解析】【解答】A.浓雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,A不符合题意;
B.雪人没有融化却变小了,是发生了升华,B不符合题意;
C.河水结冰是凝固现象,C不符合题意;
D.菜地里出现的霜是水蒸气凝华形成的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】气体直接变为固体是凝华现象,霜、雪是凝华形成的。
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】D
【解析】【解答】解:A、白雪融化需要吸热,故A错误;
B、冰冻的衣服变干属于升华现象,需要吸热,故B错误;
C、阳光下露珠变小属于汽化现象,需要吸热,故C错误;
D、雾凇是空气中的水蒸气直接凝华成小冰晶所致,凝华放热,故D正确.
故选D.
【分析】解决此题要掌握:物质在发生物态变化时必然要伴随着吸放热的进行.
其中熔化、汽化、升华过程需要吸收热量,凝固、液化、凝华过程需要放出热量.
5.【答案】A
【解析】【解答】物质从气态直接变为固态的过程叫凝华,物质从气态变为液态的过程叫液化。易拉罐底部的白霜是空气中的水蒸气快速放热由气态直接变为固态形成的,属于凝华现象;易拉罐侧面的小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】物质从气态直接变为固态的过程叫凝华,物质从气态变为液态的过程叫液化。
我国北方的冬天,地面和屋顶会出现霜,窗户上出现冰花,树枝上出现雾凇这些都是凝华现象。雨的形成、云的形成等都是水蒸气遇冷液化成小水滴形成的,属于液化现象。
6.【答案】D
7.【答案】C
【解析】【解答】A.衣柜里的樟脑丸放置很长时间后会变小,是樟脑丸发生了升华现象,A不符合题意;
B.潮湿的夏天,从冰箱里取出的啤酒瓶上会出现小水珠,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,B不符合题意;
C.冬天,戴眼镜的人从室外走到室内,眼镜上会出现小水珠,是室内的水蒸气液化形成的,若人从室内走到室外,则不会发生此现象,C符合题意;
D.有风的天气,游泳后从水中出来会感觉冷,是由于风加快水的蒸发,蒸发吸热有致冷的作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【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)
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。
8.【答案】B
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.雾是由空气中的水蒸气遇冷放出热量变成液态的小水珠形成的,是液化现象,A不符合题意;
B.霜是水蒸气遇冷放出热量变成固态的冰晶而形成的,是凝华现象,B符合题意;
C.雪是水蒸气遇冷放出热量直接变成固态的冰晶而形成的,是凝华现象,C不符合题意;
D.露是空气中的水蒸气遇冷放热变成液态的小水珠形成的,是液化现象,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】物质从固态变成液态的过程叫熔化。熔化吸热;
物质从液态变成固态的过程叫凝固。凝固放热;
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;
物质从气态变成液态的过程叫液化,液化放热;
物质从固态直接变成气态叫升华,升华吸热;
物质从气态直接变成固态叫凝华,凝华放热。
11.【答案】A,B,C
12.【答案】A,C
13.【答案】A,B,D
14.【答案】A,C,D
15.【答案】A,C
16.【答案】A,D
17.【答案】A,C
18.【答案】降低;凝华;熔化
【解析】【解答】干冰进入云层,就会迅速升华,升华吸热,空气温度降低,空中的水蒸气放热,液化成小水滴或凝华成小冰晶,小冰晶遇到暖气流,变为液体,熔化为雨滴落到地面上。
【分析】水蒸气遇冷变为液体是液化现象,变为固体是凝华现象;固体变为液体是熔化现象。
19.【答案】凝固;升华
【解析】【解答】(1)冬季室外潮湿的衣服中的水分结冰,凝固现象,液态变成固态
(2)结冰的衣服变干,是固态直接升华成气态
故答案为:第一空:凝固;第二空:升华
【分析】液态变成固态叫凝固,固态直接变成气态叫升华
20.【答案】凝华;放出
【解析】【解答】“冰花”是水蒸气遇冷变成了冰附着在头发上形成的,物质由气态变为固态的现象是凝华现象,因此,“冰花”是由水蒸气凝华而形成的;升华吸热,凝华放热,该过程是凝华过程,因此要放出热量。
【分析】气体直接变为固体是凝华现象,凝华放热。
21.【答案】凝华;吸热
【解析】【解答】雪是水蒸气遇冷凝华而成的。
冰雪在熔化时需要吸收热量。
【分析】凝华是指固体直接变为液体的过程。熔化是指物质由固态变为液态的过程,吸收热量。
22.【答案】凝华;放;内
23.【答案】升华;吸收;凝华;液化
24.【答案】凝华;吸收;液化
【解析】【解答】凝华是气态变成固态的过程,二氧化碳气体变成干冰,是气态变成固态,因此是凝华。
干冰变成气体是升华,升华需吸收热量。
水蒸气变成水滴,是气态变液态的过程,是液化。
【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)
物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
25.【答案】固态墨粉颗粒吸收激光的能量而温度升高,从固态直接变成气态发生升华现象,于是文字就消失了
【解析】【解答】根据题意可知,固态墨粉颗粒吸收激光的能量而温度升高,然后从固态直接变成气态发生升华现象,于是文字就消失了。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称,进而确定激光橡皮的原理。
26.【答案】升华;熔化;凝华;不对;水的温度低于碘的熔点;二氧化碳
27.【答案】乙;气;不是
28.【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】【解答】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;碘蒸气遇到冷的烧瓶又变成细小的碘晶体。
由题可知,酒精灯火焰的温度约为400℃,在加热过程中,温度已经超过了碘的熔点,碘可能吸热熔化,由固态变为液态;再汽化,由液态变为气态碘蒸气。因此,小红的实验不能确切的认为碘一定发生了升华。
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,因为在1个标准大气压下,水的沸点为100℃,低于碘的熔点,碘不会发生熔化现象,碘一直处于固态。碘蒸气只能是由固态直接变化成的,能更好的说明碘的升华。
【分析】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;物质由固态直接变为气态叫升华,升华吸热来设计实验.
29.【答案】(1)升华;相同
(2)外;液化
(3)先降低后升高;适当浓度盐水结成冰;强
【解析】【解答】(1)衣柜内的樟脑丸是固体,一段时间后樟脑丸不见了,直接变为了气体,固态直接变为气态,是升华现象;冬天冰冻的衣服变干,固态变成了气态,发生了升华现象;
(2)夏天,公交车内开空调,温度低,车外温度高的水蒸气遇到冷的玻璃,在车窗玻璃外表面液化形成小水珠;
(3)根据表中数据,盐水浓度增大时,凝固点先降低后升高;由于药品要在0℃以下存放,而盐水的凝固点低,对药品降温时,选用适当浓度盐水结成冰。制作冷藏盒外壳的材料,需隔热能力强。
【分析】(1)固体直接变为气体,是升华现象;
(2)水蒸气遇冷,变为液体,是液化现象;
(3)根据颜色浓度和温度变化,判断凝固点的变化趋势;盐水的凝固点比水的凝固点低。
30.【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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