内容正文:
3.4 升华和凝华
一、单选题
1.在运输食品时,为了防止食品变质,经常会用到干冰。在此过程中利用了干冰的( )
A.升华吸热 B.熔化吸热 C.液化放热 D.汽化吸热
2.二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A.“谷雨”节气,“雨”的形成是汽化现象
B.“寒露”节气,“露”的形成是熔化现象
C.“霜降”节气,“霜”的形成是凝固现象
D.“大雪”节气,“雪”的形成是凝华现象
3.用飞机向云层喷洒干冰(固体CO2)是一种人工降雨的方法。干冰在大气中发生的变化为( )
A.熔化吸热 B.升华吸热 C.液化放热 D.汽化放热
4.下列现象中发生的物态变化,属于升华的是( )
A.初春,冰雪消融汇成溪流 B.盛夏,冰饮料瓶外壁出现水滴
C.金秋,清晨的雾逐渐散去 D.寒冬,室外冰冻的衣服也会干
5.水循环是人类的生存和生活离不开的重要环节,图中甲、乙、丙代表了水的三种状态,其中乙是水,乙放热变成甲,则下列选项中说法正确的是( )
A.甲是水蒸气 B.丙变成乙是汽化
C.丙变成甲的过程要放热 D.甲变成乙是升华,需要吸热
6.“北国好风光,尽在黑龙江”,下面描述的物态变化属于凝华的是( )
A.初春,扎龙湿地冰雪消融 B.盛夏,林都伊春薄雾消散
C.金秋,镜泊湖畔朝露晶莹 D.寒冬,太阳岛上银装素裹
二、填空题
7.有一种新型黑色碳粉材料。在激光的照射下,纸张上的黑色碳粉直接 为碳蒸气,字迹消失。再经过特殊冷却装置,碳蒸气直接 成碳粉。纸张和碳粉可以重复使用,有效节约资源。(两空均填物态变化名称)
8.2024年1月17日,长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场发射成功,为了降低火箭与大气摩擦产生的高温,在火箭表层的特殊固体可能发生熔化或 (填一种物态变化名称)。
9.北方冬天的清晨,我们经常看到玻璃窗上有美丽的“冰花”,这是 (选填“室内”或“室外”)空气中的水蒸气遇冷凝华形成的。
10.北宋人宋敏求在《春明退朝录》中记载,青州“盛冬浓霜,屋瓦皆成百花之状”。这里“百花”状的霜是由水蒸气 (填物态变化名称)而成的。
11.下图是水循环示意图,图中过程①发生的物态变化是 过程,②中水蒸气有的 形成的小冰晶,有的 形成小水滴,形成千姿百态的云,同时伴随着 热过程;图中温度较高时冰晶会熔化变成水滴,与空中下落的水滴一起形成雨。
12.2024年春节前安徽下了一场大雪,春节后气温暖如春,但突来寒潮又在安徽北部下起了冻雨和霰。霰是高空中的水蒸气遇到冷空气 (填物态变化名称)而成的小冰粒,霰是白色不透明的圆锥形或球形的颗粒固态降水,下降时常显阵性,着硬地常反弹,松脆易碎,多在下雪前或下雪时出现。霰不属于雪的范畴,但它也是一种大气固态降水。
13.某小组同学在做“观察碘的升华”的实验时,由于碘蒸气有毒,有刺激性气味,他们选择用碘锤进行实验,碘锤是由装有少量碘的密闭玻璃管制成的。同学们设计了图的甲、乙两种方案。两种方案都采用加热的方法,说明他们都猜想:碘在升华需要 热量;利用两种方案进行实验,碘锤中都出现了紫色碘蒸气。同学们查阅资料得知:酒精灯的加热温度约,碘的熔点约。根据这个信息,同学们将甲、乙方案进行比较,认为 方案合理。
三、简答题
14.小明将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌一会儿,发现易拉罐内有冰与盐水的混合物,底部出现了白霜。请从物理学角度分析并加以说明。
(1)易拉罐底部出现的白霜的是怎样形成的?
(2)用温度计测量易拉罐内冰与盐水混合物的温度,发现低于0,请说明原因。
(3)实验中将盐加入冰块中,在现实生活中有什么应用,请写出一例。
四、科普阅读题
15.阅读短文,回答问题:
大自然中的水循环
如图所示是大自然中水循环现象的示意图。江、河、湖、海以及大地表层中的水不断蒸发变成水蒸气。当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气的温度降低凝成小水滴或凝成小冰晶,这就形成了云。在一定条件下,云中的小水滴和小冰晶越来越大,就会下落。在下落过程中,小冰晶又变成小水滴,与原来的水滴一起落到地面,这就形成了雨。
(1)如图所示,是水循环的示意图,请根据图中涉及的物态变化回答下列问题;过程①发生的物态变化是 ;过程②中水蒸气有的 形成小冰晶,有的 形成小水滴,形成千姿百态的云;(均填物态变化)
(2)在干旱地区可通过人工降雨的方法向天取水:把干冰(固态二氧化碳)撒到云层中,干冰一旦进入云层,就很快 成气体,并从周围 大量的热,使云层温度下降。空气中的水蒸气迅速凝结成小水滴或小冰晶,导致降雨;
(3)地球上可以直接利用的淡水不足总水量的1%,节约用水、保护水资源是每个公民应尽的义务,下列做法中,不正确的是__________。
A.建议并提倡居民使用节水龙头; B.用喷灌、滴落的方法浇灌园林或农田;
C.将工业废水处理达标后排放; D.将生活污水任意排放。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
D
B
D
C
D
1.A
干冰是固态的二氧化碳,在常温下容易升华变成气态的二氧化碳,干冰升华时吸收大量的热,达到防止食物腐烂变质的目的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.D
A.雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C错误;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故D正确。
故选D。
3.B
干冰是二氧化碳的固体,极易发生升华现象,干冰升华时吸热,很久未下雨时云层中有大量的水蒸气,水蒸气遇冷液化为小水滴,小水滴聚合为大水滴,因而形成了雨,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.D
A.初春,冰雪消融汇成溪流,这是熔化现象,故A不符合题意;
B.盛夏,冰饮料瓶外壁出现水滴,这是液化现象,故B不符合题意;
C.金秋,清晨的雾逐渐散去,这是汽化现象,故C不符合题意;
D.寒冬,室外冰冻的衣服也会干,这是升华现象,故D符合题意。
故选D。
5.C
A.乙是水,乙放热变成甲,水凝固成冰要放热,由图可知:甲是冰,丙是水蒸气,故A错误;
D.甲是冰,乙是水,丙是水蒸气,则甲变成乙是冰熔化成水,需要吸热,故D错误;
B.丙变成乙是水蒸气变成水,是液化现象,故B错误;
C.丙变成甲,是水蒸气凝华变成冰,需要放热,故C正确。
故选C。
6.D
A.初春,扎龙湿地冰雪消融,是冰变成水,物质从固态变为液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B.盛夏,林都伊春薄雾消散,是小水珠变成水蒸气,物质从液态变为气态,属于汽化现象,故B不符合题意;
C.金秋,镜泊湖畔朝露晶莹,是空气中的水蒸气遇冷变成小水珠,物质从气态变为液态,属于液化现象,故C不符合题意;
D.寒冬,太阳岛上银装素裹,是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的雪或冰晶,物质从气态直接变为固态,属于凝华现象,故D符合题意。
故选D。
7. 升华 凝华
[1][2]物体由固态变为气态的物态变化是升华,物体由气态变为固态的物态变化是凝华。新型黑色碳粉材料。在激光的照射下,纸张上的黑色碳粉直接升华为碳蒸气,字迹消失。再经过特殊冷却装置,碳蒸气直接凝华成碳粉。
8.升华
固体在发生熔化或升华时会吸收大量的热,因此为了降低火箭与大气摩擦产生的高温,在火箭表层的特殊固体可能发生熔化或升华。
9.室内
“冰花”出现在冬天的早晨,是室内空气中的水蒸气遇到比较冷的玻璃窗凝华形成的,并附着在室内的玻璃上。
10.凝华
霜是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热。
11. 汽化 凝华 液化 放
[1]图中过程①水由液态变为气态发生的物态变化是汽化。
[2]过程②中水蒸气有的由气态直接变为固态,凝华形成小冰晶。
[3][4]有的液化形成小水滴,形成千姿百态的云,同时伴随着放热过程。
12.凝华
根据题意可知,霰是水蒸气遇到冷空气直接凝华而成的固体小冰粒,这个过程要放出热量。
13. 吸收 乙
[1]物质从固态直接转变为气态的过程需要吸热,该过程叫升华,故碘在升华过程需要从外界吸收热量。
[2]乙方案中,可将碘锤放在热水中加热,标准大气压下,水的沸点是,低于碘的熔点,碘不会达到熔点,也就不会发生熔化现象,那么出现的紫色碘蒸气就只能是固态碘直接升华形成的,能更好地证明碘的升华现象。
14.(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
(1)易拉罐底部出现的白霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。
(2)霜是由水蒸气温度下降到0℃以下凝华形成的,即要形成霜温度必须要低于0℃,冰掺入杂质,可以降低冰晶体的熔点,因此易拉罐内冰与盐水混合物的温度低于0℃。
(3)在雪天往道路上撒盐,可以降低冰晶体的熔点,使得冰在较低的温度下就可以熔化,防止道路结冰。
15.(1) 汽化 凝华 液化
(2) 升华 吸收
(3)D
(1)[1]海洋中的水变成水蒸气,是液态变气态的汽化过程。
[2]水蒸气凝成小冰晶,是气态变固态的凝华过程。
[3]水蒸气变成小水滴,是气态变液态的液化过程。
(2)[1]固态干冰直接变成气体二氧化碳,是升华过程。
[2]升华过程需要吸热,干冰从周围吸收热量,使云层降温,而形成降雨。
(3)A.使用节水龙头,能达到节水目的,故A正确,不符合题意;
B.用灌、滴落的方法浇灌,可减小水的蒸发,达到节水目的,故B正确,不符合题意;
C.将废水处理达标后,可促进水的循环使用,能节约用水,故C正确,不符合题意;
D.将生活污水任意排放,造成其它水资源被污染,故D错误,符合题意。
故选D。
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