内容正文:
2025-2026学年苏科版八年级物理
《第四章物态变化第二节汽化和液化(一)》精品讲义
(
一.
学习
目标
1.物理观念:
(1)了解什么是汽化现象,汽化现象的两种方式
——
蒸发和沸腾
(2)什么是蒸发现象;
(3)
影响蒸发的快慢的因素有哪些
。
2.科学思维:利用控制变量法研究液体蒸发快慢因素,
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象,具有初步的观察能力、分析概括能力
。
3.科学探究:通过提问猜想设计方案等环节,结合合作交流过程学会探究水蒸发沸腾实验过程,提高探究问题的能力。
4.科学态度与责任:
培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。
) (
二
.重点难点
1.重点:
(1)汽化的两种方式及吸热特点;
(2)影响蒸发快慢的因素;
(3)水的沸腾实验探究(条件、现象、沸点)。
2.难点:
(1)沸腾实验中
“
持续吸热但温度不变
”
的理解;
(2)蒸发与沸腾的异同点辨析;
(3)用汽化知识解释复杂生活现象。
)
三.课前预习
1.物质从______态变为______态的过程叫做汽化,汽化过程需要______(选填“吸收”或“放出”)热量。
2.汽化的两种具体方式是______和______,其中______是在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。
3.蒸发可以在______温度下发生,只在液体______进行,且蒸发具有______作用(例如夏天洒水降温)。
4.液体沸腾时的温度称为______,标准大气压下纯水的沸点是______℃,气压减小会导致沸点______(选填“升高”或“降低”)。
5.液体沸腾的两个必要条件:一是温度达到______,二是______吸热,二者缺一不可。
四.课堂探秘
(一)汽化的概念
1.定义:物质由液态变为气态叫作汽化(vaporization),
2.方式: 蒸发(evaporation)和沸腾(boiling)。
(二)观察蒸发现象
1.在手背上涂些酒精,观察酒精的变化。涂酒精的部位有何感觉?
2.将温度计插入盛有酒精的烧杯中,测量酒精的温度;再将温度计从酒精中取出,观察温度计的示数会怎样变化。
【想一想】上述实验说明了什么? 生活中还有哪些经验能支持你的结论?
(三)蒸发的概念与特点
1.定义:物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。
2.特点:蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时会吸热。
(四)蒸发快慢的影响因素
【活动】:探究影响蒸发快慢的因素
1.目的:探究影响液体蒸发快慢的因素。
2.猜想:液体蒸发快慢可能与液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动速度有关。
3.器材:两块相同的玻璃板、滴管、水、扇子、酒精灯、火柴。
3.过程:(控制变量法):
(1)探究蒸发快慢与液体温度的关系
【实验步骤】:用滴管在两块相同的玻璃板上分别滴一滴体积相同的水,将其中一块玻璃板放在酒精灯上微微加热(提高水的温度),另一块放在常温环境下,观察两滴水蒸发的快慢。
【控制变量】:液体的表面积、液体表面空气流动速度相同,改变液体的温度。
【现象】:加热的玻璃板上的水蒸发得更快。
【结论】:在液体表面积和液体表面空气流动速度相同时,液体温度越高,蒸发越快。
(2)探究蒸发快慢与液体表面积的关系
【实验步骤】:用滴管在两块相同的玻璃板上分别滴一滴体积相同的水,将其中一滴水摊开(增大表面积),另一滴保持原状,放在同一环境下,观察两滴水蒸发的快慢。
【控制变量】:液体的温度、液体表面空气流动速度相同,改变液体的表面积。
【现象】:摊开的水蒸发得更快。
【结论】:在液体温度和液体表面空气流动速度相同时,液体表面积越大,蒸发越快。
(3)探究蒸发快慢与液体表面空气流动速度的关系
【实验步骤】:用滴管在两块相同的玻璃板上分别滴一滴体积相同的水,放在同一环境下,用扇子对着其中一滴水扇风(加快液体表面空气流动速度),观察两滴水蒸发的快慢。
【控制变量】:液体的温度、液体的表面积相同,改变液体表面空气流动速度。
【现象】:被扇风的水蒸发得更快。
【结论】:在液体温度和液体表面积相同时,液体表面空气流动速度越快,蒸发越快。
4.结论:液体蒸发快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动速度有关。液体温度越高、液体表面积越大、液体表面空气流动速度越快,蒸发就越快。
5.生活中的应用
(1)晒衣服时,把衣服放在阳光下(提高温度)、摊开(增大表面积)、通风处(加快空气流动),衣服干得更快。
(2)吹干头发时,用吹风机吹(提高温度、加快空气流动),头发干得快。
【生活•物理•社会】 “火洲”里的坎儿井
我国新疆的吐鲁番市夏季炎热,常年干旱少雨,自古就有“火洲”之称。在这里,水显得尤为珍贵。为了减少输水过程中的蒸发和渗漏,当地人利用自己的聪明才智,修建了著名的地下灌溉工程--坎儿井,如图所示。从飞机上看,一个个坎儿井仿佛是大地上星罗棋布的明珠,十分壮观。正是这些神奇的坎儿井,把吐鲁番这个“火洲”变成了一片绿洲。
(五)探究水在沸腾前后温度变化的特点
1.实验目的:探究水在沸腾前后温度的变化特点。
2.实验器材:铁架台、电水壶、温度计、停表、适量的水。
3.实验步骤:
(1)按照自下而上的顺序组装实验装置,在电水壶中加入适量的水,将温度计的玻璃泡浸没在水中,且不接触电水壶底部和侧壁。
(2)接通电源,对电水壶中的水进行加热,同时开始用停表计时。
(3)每隔1分钟记录一次温度计的示数,观察水中气泡的产生及变化情况,直到水沸腾后持续加热2 - 3分钟,记录此时的温度和现象。
4.实验数据记录(示例)
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
100
100
100
5.绘制水沸腾前后温度随时间变化的图像
以时间为横坐标轴、温度为纵坐标轴,建立平面直角坐标系。根据实验数据在坐标系中标出各个时刻水的温度,然后用平滑的曲线将它们连接起来,得到水沸腾前后温度随时间变化的图像。
6.实验现象:
(1)沸腾前:水中产生少量气泡,气泡上升过程中体积逐渐变小,温度计的示数不断升高。
(2)沸腾时:水中产生大量气泡,气泡上升过程中体积逐渐变大,到水面破裂开来,温度计的示数保持不变。
7.实验结论:
(1)水在沸腾前,吸收热量,温度不断升高。
- 水在沸腾时,吸收热量,但温度保持不变,此时的温度即为水的沸点(标准大气压下,水的沸点为100oC)。
(六)沸腾的概念与特点
1.定义:沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
2.特点:要维持沸腾状态,需要继续吸热。
3.条件:(1)温度达到沸点;(2)需要继续吸热。
(七)沸点
1.定义:液体沸腾时的温度叫作沸点。
2.沸点高低的影响因素:
(1)液体种类:大量实验表明,不同液体在沸腾时都有温度不变的特点。不同种类的液体,其沸点一般不同。
(2)气压:液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。实例:高压锅:通过密封使锅内气压增大,水的沸点升高(超过100oC),从而能更快煮熟食物。高山上煮水:高山上气压低,水的沸点低于100oC,普通锅煮食物不容易熟,需要用高压锅。
(3)杂质:如果液体中含有杂质,会使液体的沸点发生变化(通常是升高)。
3.常见液态的沸点(1标准大气压)
(八)蒸发与沸腾的异同点
比较项目
蒸发
沸腾
发生部位
只在液体表面发生
在液体表面和内部同时发生
剧烈程度
缓慢的汽化现象,不易察觉
剧烈的汽化现象,伴随大量气泡
温度条件
任何温度下都能发生(无需达到沸点)
只在沸点时发生,需达到特定温度
温度变化
蒸发时吸收热量,自身及周围温度降低(制冷作用)
沸腾时持续吸热,但温度保持不变(等于沸点)
影响因素
温度、液体表面积、表面空气流动速度、液体种类
气压(气压越大,沸点越高)、液体种类、杂质
相同点
1. 都是汽化现象(物质由液态变为气态);2. 都需要吸收热量
【经典例题】
例1.下列现象中,属于蒸发的是( )
A. 水壶烧水时,壶内水变成水蒸气 B. 雨后地面上的积水逐渐消失
C. 冬天河面结冰后,冰下的水慢慢减少 D. 刚从冰箱拿出的冰棒周围冒“白气”
例2.下列措施中,能减慢蒸发的是( )
A. 把湿衣服晾在通风向阳处 B. 用吹风机的热风档吹湿头发
C. 把新鲜蔬菜用保鲜膜包裹后放入冰箱 D. 把积水扫开扩大表面积
例3.在探究水的沸腾实验中,某同学记录的数据如下表,下列说法错误的是( )
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
温度/℃ 91 94 97 99 99 99 99
A. 水的沸点是99℃ B. 水沸腾时需要持续吸热
C. 第3min时水开始沸腾 D. 实验时大气压低于标准大气压
例4.如图所示,乙容器内盛有水,甲容器盛有下表所列的一种液体。在一个标准的大气压下,对甲容器的底部持续加热,最终发现乙容器内的水沸腾了。则甲容器内盛的液体是( )
物质
沸点/oC
液态氨
﹣33.5
酒精
78
水
100
煤油
150
A. 液态氨 B. 酒精 C. 水 D. 煤油
例5.有些饭店在洗手间外安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉,使水快速蒸发的原因是( )
A. 加快了水面空气的流动并提高了水的温度
B. 提高了水的温度并增大了水的表面积
C. 加快了水面空气的流动并增大了水的表面积
D. 加快了水面空气流动,提高了水温并增大了水的表面积
例6. 在探究蒸发的快慢与哪些因素有关的实验中,下图主要用来探究( )
A. 蒸发的快慢与液体温度的关系 B. 蒸发的快慢与气压的关系
C. 蒸发的快慢与液体表面积的关系 D. 蒸发的快慢与空气流动速度的关系
例7. 湿衣服晾一段时间会变干,这实际上是水的________过程,它是物态变化中的 ________现象的一种,它可以在________温度下进行。
例8.观察水的沸腾:①水未达到沸点前,随着温度的升高,烧杯里脱离器壁上升的气泡数量逐渐________.②水沸腾后,不断加热,观察到温度计的示数________(填“升高”或“不变”).停止加热,会看到杯内的水________沸腾.说明水在沸腾过程中要________热.
例9.天气热了,张扬同学在家看书,汗流不止,于是他打开电风扇,立刻感到凉快多了,这时他又看了看寒暑表,发现示数 (选填“升高”“不变”或“降低”)。那么他感到凉快的原因是 。
例10.探究水沸腾前后温度变化的特点,所用器材铁架台、烧瓶、温度计、秒表、石棉网等。
(1)在安装如图甲的装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先固定___________(a/b/c)的位置;
(2)实验中,从水温升到90℃开始,每隔1min读一次温度并记入表格,第2min时温度计示数如图乙,读数为___________℃;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90
92
96
98
99
99
99
(3)由实验数据可知,水的沸点为___________℃;
(4)实验完成后熄灭酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口,用冷水喷烧瓶底(如图丙),里面的水___________沸腾。
五.课堂检测
(一)选择题
1. 冬天医生检查牙齿时,常把小镜子放在酒精灯上适当烤一烤,然后再伸进口腔内,这样做的主要目的是( )
A. 镜面不会产生水雾,可以看清牙齿 B. 进行消毒
C. 防止接触口腔时病人感到太凉 D. 防止镜框受热膨胀,致使镜片脱落
2.在“观察水的沸腾”的实验中,某个实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,如图所示,下列说法合理的是( )
A.a图表示的是沸腾前水中气泡上升过程
B.b图气泡上升时气泡内部的压强保持不变
C.b图气泡上升时所受的浮力保持不变
D.a图气泡上升时气泡内的气体内能转化为机械能
3.为了节约用水,西宁市园艺工人利用滴灌的方法给道路两旁树木浇水,如图所示.他们把细水管放入树下的土壤里,使水分直接渗透到树木根部,减慢了水分的蒸发,原因是
A. 减少了水在地面的表面积 B. 增大了水在地面的表面积
C. 加快了地面上方空气的流动 D. 提高了地面上水的温度
4.关于蒸发和沸腾,下列说法正确的是( )
A. 两者都需要在固定温度下发生 B. 两者都只在液体表面发生
C. 两者都是汽化现象,都吸热 D. 两者的剧烈程度相同
5.下列实例中,利用汽化吸热的是( )
A. 冬天向手上哈气取暖 B. 夏天在室内洒水降温
C. 用冰块给食物保鲜 D. 烧开水时壶嘴冒“白气”
6.室温是18 ℃,温度计在酒精中的示数是17 ℃,将温度计从酒精中取出来后,它的示数( )
A. 会马上升高到18℃ B. 仍然保持17 ℃不变
C. 先下降,然后上升到18 ℃ D. 以上三种情况都有可能
7.妈妈在蒸馒头时,开锅后改用“小火”.针对这种做法,下列说法中正确的是( )
A. 水沸腾后,改用“小火”能更快的让馒头变熟
B. 改用“小火”可以提高水的沸点
C. 无论使用“大火”还是“小火”,水达到沸点后温度都保持不变
D. 用“大火”可以提高水的沸点,不应该改用“小火”
8.下列关于蒸发和沸腾的说法不正确的是( )
A. 蒸发和沸腾都需要从外界吸收能量 B. 蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C. 蒸发和沸腾都属于汽化现象 D. 蒸发的快慢与温度有关,沸腾时温度保持不变
9. 在一标准大气压下,酒精和水的沸点分别是78℃和100℃,把它们分别装在两支试管里,悬放在正在加热的沸水中,则( )
A. 试管中的水和酒精都会沸腾 B. 试管中的水会沸腾,酒精不会沸腾
C. 试管中的酒精会沸腾,水不会沸腾 D. 水和酒精都不会沸腾
10.图甲是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置图,图乙是根据实验数据绘制的水沸腾时“温度和时间关系”的图像,下列说法正确的是( )
A. 烧杯口冒出的“白气”是汽化现象 B. 由图像可知,水的沸点是100 ℃
C. 第10min后,水继续吸热 D. 实验时的气压等于标准大气压
(二)填空题
11. 在“探充水沸腾时的温度变化特点”的实验中,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,并绘制出如图乙所示的a、b两个图像,由图像可知:实验时水的沸点为 ______ ℃; 此时大气压 ______ 1个标准大气压;如果两组同学的实验中,水从开始加热到沸腾所用的时间相同,则他们所用水的质量的大小关系为ma______mb。(后两空选填“大于”、“等于”或“小于”)
12.高压锅密封性能良好,用它煮食物时,水蒸气不易外泄,从而_____了锅内的压强(填“增大”或“减小”),使锅内水的沸点_____(填“升高”或“降低”)。
13.如图,甲、乙两支相同的温度计,其中甲的玻璃泡上包着湿棉花,乙是干燥的,我们发现_____(填“甲”或“乙”)温度计的示数要低一些,这说明_____.空气中水蒸气的含量越少,水的蒸发就越快,两支温度计的示数差就越_____,有一种干湿温度计就是用这个原理制成的,可以用来显示空气中的湿度.炎热的夏天,当你走在晒得发烫的柏油路上时,刚巧来了一辆洒水车,洒湿了路面.这时你会感到更加闷热,对产生这种感觉的主要原因,小明认为是由于洒水车中的水经过曝晒,温度很高,而小红则认为是由于洒水后空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发.那么,你认为是_____的看法对.
14.如图所示,注射器内密封有适量刚烧开的水,向下拉动活塞,水又沸腾起来,这是由于拉动活塞后,水面上方气体的压强________,使水的沸点________.
(三)解答题
14.有一种“沙漠冰箱”——罐中罐,它由一个内罐和一个外罐组成,两罐之间填上潮湿的沙子,如图所示.使用时将食物放在内罐,罐口盖上湿布,然后放在干燥通风的地方,并经常在两罐间的沙子上撒些水,这样就能起到保鲜作用.请回答:
(1)经常在两罐间撒些水是为了______.
(2)放在干燥通风的地方是为了______.
15.在做“观察水的沸腾”的实验中,甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从图A、图B两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)甲组同学从水温升高到90℃时开始记录数据,以后每隔1分钟记录一次水温度,直到水沸腾5分钟为止,实验数据如下表所示。分析表中数据可知,甲组同学选择的是_______(A或B)套装置。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度℃
90
92
94
96
98
100
101
102
102
102
102
102
(2)乙、丙两组同学都选择了另外一套实验装置,这两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图C所示,得到a、b两种不同图像的原因是:水的__________不同。
(3)实验后,甲组的同学对大家提出他们的疑问:如果不对水加热,能让水重新沸腾吗?老师马上将一杯停止沸腾的水放进能抽气的密闭玻璃罩中,如图D所示,接通抽气机电源,随着玻璃罩中的空气的抽出,热水居然沸腾起来。通过分析,同学们知道了发生此现象的原因是:抽气机抽气时,玻璃内的气压________(选填“增大”、“减小”或“不变”),水的沸点______(选填“升高”、“降低”或“不变”),因此在不加热的情况下,水能重新沸腾。
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.物质由______变为______的过程叫作汽化,汽化过程需要______(选填“吸热”或“放热”)。
2.汽化有两种主要方式,分别是______和______。
3.蒸发是在______温度下,只发生在______的缓慢汽化现象。
4.夏天往地面洒水后感到凉爽,是因为水蒸发时______热量,具有______作用。
5.影响蒸发快慢的三个因素分别是:液体的______、液体的______和液体表面______的快慢。
6.沸腾是在______温度下,在液体______和______同时发生的剧烈汽化现象。
7.液体沸腾时的温度叫作______,不同液体的沸点一般______(选填“相同”或“不同”)。
8.在标准大气压下,水的沸点是______℃。
9.液体沸腾的两个必要条件:一是温度达到______,二是需要______吸热(选填“继续”或“停止”)。
10.液体的沸点与液面上方的______有关,气压越大,沸点越______(选填“高”或“低”),高压锅就是利用这一原理工作的。
11.蒸发和沸腾的相同点是:都属于______现象,都需要______热量。
(二)强化训练
一.选择题
1.小昌同学在26℃的实验室里,将温度计放入一杯酒精中,当温度计的示数不再变化时,将温度计取出,关于他观察到的温度计示数,下列说法中正确的是
A. 高于26℃ B. 先下降,后上升到26℃ C. 低于26℃ D. 等于26℃
2. 在标准大气压下,下列说法中正确的是( )
A. 水的温度不论高低,都可以蒸发
B. 水的温度达到100 ℃才能沸腾,在沸腾过程中吸收热量,温度升高
C. 水的温度达到100 ℃才能汽化
D. 水吸收的热量越多沸点就越高
3.用纸做成一个纸盒,里面装上水,下面用酒精灯加热,(注意酒精灯的火焰不能烧到水面以上)可以将水烧至沸腾,而纸盒却不会烧毁(水的沸点是100℃、纸的着火点是183℃、酒精灯火焰的温度是400℃~500℃),下列说法中正确的是
A. 水的沸点低于纸的着火点,水吸收了热量,所以纸盒不会烧毁
B. 纸的着火点低于水的沸点,所以纸盒不会烧毁
C. 纸的着火点高于火焰的温度,所以纸盒不会烧毁
D. 纸的散热性好,所以纸盒不会烧毁
4. 有些饭店在洗手间外安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉,使水快速蒸发的原因是( )
A. 加快了水面空气的流动并提高了水的温度
B. 提高了水的温度并增大了水的表面积
C. 加快了水面空气的流动并增大了水的表面积
D. 加快了水面空气的流动,提高了水温并增大了水的表面积
5. 关于蒸发和沸腾,下列说法正确的是( )
A. 蒸发和沸腾都要吸收热量且温度都保持不变
B. 蒸发任何温度下都能发生,故蒸发快慢与温度无关
C. 水的沸点为100℃,故水温达到100℃就一定会沸腾
D. 80℃水可能正在沸腾
6. 一支温度计从装有酒精的瓶中取出后,它的示数( )
A. 一直升高 B. 一直降低 C. 先升高后降低 D. 先降低后升高
7.某同学在做研究影响蒸发快慢的因素实验时,如图所示,他在相同的两个玻璃片上分别滴上一滴水,观察中情景可知,该同学主要在研究蒸发快慢是否与
A. 水的温度有关 B. 水的表面积有关
C. 水上方空气的流速有关 D. 上述三个因素都有关
8.如图所示是水的沸腾图象,下列对此图象的理解正确的是( )
A. 水在AB段沸腾,吸收热量,温度升高 B. 水在AB段沸腾,吸收热量,温度不变
C. 水在BC段沸腾,吸收热量,温度升高 D. 水在BC段沸腾,吸收热量,温度不变
9.我们都有这样的体会,喝开水时为了不烫嘴,往往向水面吹气,下面关于对这一现象的解释中正确的是( )
A. 向水面吹气可以把开水的热量带走,使水变凉
B. 向水面吹气加快了水的蒸发,蒸发有制冷作用,使水变凉
C. 向水面吹出的二氧化碳气体有制冷作用,使水变凉
D. 吹出的气比开水的温度低,混合后使水变凉
10.夏天打开电风扇后感到凉爽,其主要原因是( )
A. 电风扇吹出的风温度较低
B. 电风扇吹出的风加快了人体汗液蒸发,蒸发吸热
C. 电风扇带走了室内的热空气
D. 电风扇降低了室内空气的温度
11.诺贝尔医学奖获得者屠呦呦在上世纪60年代,开始尝试用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾,去除水分以提取药物,但效果并不理想,因为高温破坏了青蒿中的有效成分。对此,可采用的方法是( )
A.用低沸点溶剂进行实验 B.用高沸点溶剂进行实验
C.用微火加热使水溶液慢慢沸腾 D.用旺火加热水溶液缩短沸腾的时间
12.如图为水沸腾时温度随时间的变化的图象。根据图象,下列判断可能正确的是( )
A.水的沸点是100℃ B.水沸腾时继续加热,水的温度升高
C.两位同学图像不同的原因是水的质量不同 D.水沸腾时不吸收热量
二.填空题
13.古诗《长歌行》中“朝露待日晞”描述了清晨露水遇阳光消失的情景,露水消失是______现象,属于汽化的______方式,该过程需要______热量。
14.2025年我国“嫦娥七号”探测器携带的月球样本返回舱着陆时,舱体表面的防热材料通过______(填汽化方式)吸收大量热量,该过程需在______温度下进行,且发生在物质的______和内部。
15.学生用酒精湿巾擦拭课桌后,湿巾很快变干,这是酒精发生______现象的结果,若将湿巾展开擦拭,干得更快,说明蒸发快慢与液体______有关,同时酒精蒸发会______周围热量。
16.古诗“涧畔泉源绝细流”描绘了山泉逐渐干涸的景象,泉水干涸是______现象,该过程可在______温度下发生,且会______周围环境的热量。
17.2025年新型节水空调利用水的______制冷,其原理是水发生该现象时会______热量,空调出风口的风扇转动,通过加快空气______来促进该现象发生。
18.学生分组实验“观察水的沸腾”中,水沸腾时温度计示数保持不变,该温度称为水的______,标准大气压下该温度为______℃,实验中若停止加热,沸腾会立即停止,说明沸腾需要______吸热。
19.古诗“沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风”中,雨水沾衣后会慢慢变干,这是______现象,若此时有风,衣服干得更快,因为空气流动速度越快,______越快,该过程中雨水______热量使人体感觉凉爽。
20.2025年某新型火箭发射时,燃料舱外的冷却系统通过喷射液态氮快速______来降温,该现象属于______(填汽化方式),因为液态氮的______较低,在常温下就能迅速汽化吸热。
三.解答题
21.小雨在“观察水的沸腾”实验中,根据实验数据绘制了如图所示的温度随时间变化的图象.由图象可知:
(1)水从90℃加热到沸腾所需时间为_____ min.
(2)水的沸点是_____℃.
(3)液面上方气压_____1标准大气压.(选填“大于”或“小于”)
(4)水沸腾后继续加热,水的温度将_____.(选填“不变”或“升高”)
22.学习了影响液体蒸发快慢的因素后,王丽同学猜想:液体蒸发快慢可能还与液体的种类有关。请你利用下面提供的实验样品设计实验,验证王丽的猜想是否正确。
(1)实验时,应控制液体上方空气流动的快慢、液体的温度和液体的 都相同。
(2)实验室已提供了用规格相同的容器分别装有酒精和水的甲、乙、丙、丁4个样品,如图1所示。按实验要求,应选择 两个样品进行对比研究。
(3)若一个同学正确选好两个样品后,将一个放在温暖的室内,另一个放在寒冷无风的室外,经过相同时间后进行对比研究。这个同学设计的方案存在的问题是没控制 相同。该同学发现问题后及时纠正错误并进行了正确实验操作,经过相同时间后,样品的情况如图2所示。据此,你认为王丽的猜想是 (选填“正确”或“不正确”)的。
23.小明用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)甲图中装置组装的顺序是 (选填“自下而上”或“自上而下”);图乙是小明在实验中观察到的情景,其中图 是水沸腾时的现象(选填“a”或“b”);
(2)水沸腾时烧杯口冒“白气”,是因为水蒸气遇冷 (选填“吸热”或“放热) (填物态变化名称)形成的;
(3)本实验中,为了缩短加热时间,使水尽快沸腾,可行的方法是 (写出一种即可)
24.小明实验小组的同学们按照图甲所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(1)在安装器材时出现如图甲所示的情形,则应调 (选填“铁杆a”或“铁圈b”)更合理;用纸板给烧杯加盖,可以减少水的散热,从而可以 (选填“延长”或“缩短”)加热时间;
(2)图乙是根据实验记录画出的水的温度一时间图像。分析可知:水保持沸腾需要不断吸热但温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”);此时气压 (选填“高于”、“等于”或“低于”)1标准大气压。
25.小明同学所在的实验小组正在完成“观察水的沸腾”实验。
甲 乙
【进行实验与收集证据】
(1)小明同学组装器材时,出现图甲所示情形,他应当将 (选填“A处向下”或“B处向上”)适当调整。
(2)实验时,根据 可判断水正在沸腾。
A.水温不变 B.水中有大量气泡生成,气泡快速升到水面破裂
【分析与论证】
(3)小明同学根据记录的实验数据绘制出水温随时间变化的图像,如图乙所示。由图乙可知:实验中水的沸点为 ℃,沸腾过程中继续加热,水的温度 。
(4)停止加热,观察水是否继续沸腾。这是为了探究水沸腾时是否需要 。
【交流与合作】
(5)用温水做实验而不是用冷水做实验,目的是 。
(6)为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法 (选填“可行”或“不可行”)。
26.阅读短文,回答问题。
汽化现象的多元应用:从古诗意境到科技生活
“气蒸云梦泽,波撼岳阳城”,唐代诗人孟浩然的名句勾勒出洞庭湖水汽蒸腾的壮阔景象,其中“气蒸”二字生动描绘了水由液态变为气态的汽化过程,这种自然现象不仅存在于古诗意境中,更贯穿于现代科技与学生日常学习生活。2025年我国航天领域再添新突破,新型返回舱采用相变发汗冷却技术,其表面的多孔结构能将液态冷却剂快速气化,通过汽化吸热形成隔热气膜,抵御返回时与大气摩擦产生的高温,保障舱体安全。这一技术与古诗中的“气蒸”现象本质同源,都是利用汽化的热效应实现特定功能。
在校园实验室里,学生们分组进行“水的沸腾”实验时发现:水加热到一定温度后,温度计示数保持不变,此时水的表面和内部同时产生大量气泡,这是剧烈汽化的典型特征。实验中若将酒精灯移开,沸腾立即停止,印证了汽化过程需要持续吸热的特点。而课后用酒精湿巾擦拭实验台时,湿巾很快变干,这种在常温下发生的缓慢汽化现象,则与实验室中剧烈的沸腾形成鲜明对比。从古代诗词中的自然景观,到2025年的航天科技突破,再到学生的课堂实验与日常清洁,汽化现象以不同形式服务于人类生活,展现了物理知识跨越时空的应用价值。
(1)“气蒸云梦泽”中“气蒸”对应的物理现象是______,该现象的本质是物质由______变为气态。
(2)2025年返回舱的相变发汗冷却技术,利用冷却剂汽化______热量(选填“吸收”或“放出”),其汽化方式属于______(选填“蒸发”或“沸腾”)。
(3)学生进行“水的沸腾”实验时,水沸腾的温度称为______,实验中移开酒精灯沸腾停止,说明该汽化方式需要______吸热(选填“继续”或“停止”)。
(4)下列关于蒸发和沸腾的说法,正确的是( )
A. 蒸发和沸腾都只能在特定温度下发生 B. 蒸发和沸腾都需要吸收热量
C. 蒸发和沸腾都只发生在液体表面 D. 蒸发和沸腾的汽化程度同样剧烈
(5)用酒精湿巾擦拭实验台后湿巾变干,加快该过程的方法是( )
A. 降低环境温度 B. 减小湿巾表面积
C. 加快表面空气流动 D. 增大液面气压
(
1
)
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2025-2026学年苏科版八年级物理
《第四章物态变化第二节汽化和液化(一)》精品讲义
(
一.
学习
目标
1.物理观念:
(1)了解什么是汽化现象,汽化现象的两种方式
——
蒸发和沸腾
(2)什么是蒸发现象;
(3)
影响蒸发的快慢的因素有哪些
。
2.科学思维:利用控制变量法研究液体蒸发快慢因素,
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象,具有初步的观察能力、分析概括能力
。
3.科学探究:通过提问猜想设计方案等环节,结合合作交流过程学会探究水蒸发沸腾实验过程,提高探究问题的能力。
4.科学态度与责任:
培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。
) (
二
.重点难点
1.重点:
(1)汽化的两种方式及吸热特点;
(2)影响蒸发快慢的因素;
(3)水的沸腾实验探究(条件、现象、沸点)。
2.难点:
(1)沸腾实验中
“
持续吸热但温度不变
”
的理解;
(2)蒸发与沸腾的异同点辨析;
(3)用汽化知识解释复杂生活现象。
)
三.课前预习
1.物质从______态变为______态的过程叫做汽化,汽化过程需要______(选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】:液;气;吸收
2.汽化的两种具体方式是______和______,其中______是在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。
【答案】:蒸发;沸腾;沸腾
3.蒸发可以在______温度下发生,只在液体______进行,且蒸发具有______作用(例如夏天洒水降温)。
【答案】:任何;表面;制冷
4.液体沸腾时的温度称为______,标准大气压下纯水的沸点是______℃,气压减小会导致沸点______(选填“升高”或“降低”)。
【答案】:沸点;100;降低
5.液体沸腾的两个必要条件:一是温度达到______,二是______吸热,二者缺一不可。
【答案】:沸点;持续
四.课堂探秘
(一)汽化的概念
1.定义:物质由液态变为气态叫作汽化(vaporization),
2.方式: 蒸发(evaporation)和沸腾(boiling)。
(二)观察蒸发现象
1.在手背上涂些酒精,观察酒精的变化。涂酒精的部位有何感觉?
【解释】酒精的变化:涂在手臂上的酒精会逐渐消失,由液态变成气态。涂酒精部位的感觉:涂酒精的部位会感到凉爽。
原因:酒精蒸发(汽化的一种形式)时需要吸收热量,从而使手臂皮肤的温度降低,所以会有凉爽的感觉。
2.将温度计插入盛有酒精的烧杯中,测量酒精的温度;再将温度计从酒精中取出,观察温度计的示数会怎样变化。
【解释】温度计示数的变化:将温度计从酒精中取出后,温度计的示数会先降低,然后再升高,最终恢复到周围环境的温度。
原因:温度计从酒精中取出时,温度计的玻璃泡上沾有酒精,酒精蒸发会吸收热量,导致温度计示数降低;当酒精蒸发完后,温度计玻璃泡会从周围环境中吸收热量,示数就会升高,直到与周围环境温度相同。
【想一想】上述实验说明了什么? 生活中还有哪些经验能支持你的结论?
【解释】上述实验说明的问题:这些实验说明蒸发(汽化的一种)过程需要吸收热量,具有制冷作用。
生活中支持结论的经验:
(1)夏天在室内地面洒水,过一会儿地面变干,同时室内会感觉凉爽一些,这是因为水蒸发吸收了热量。
(2)发烧时在额头擦酒精,能起到降温的作用,也是利用了酒精蒸发吸热。
(3)湿衣服晾在通风处干得快,且湿衣服晾干时,衣服周围温度会略有降低,体现了水蒸发吸热。
(三)蒸发的概念与特点
1.定义:物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。
2.特点:蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时会吸热。
(四)蒸发快慢的影响因素
【活动】:探究影响蒸发快慢的因素
1.目的:探究影响液体蒸发快慢的因素。
2.猜想:液体蒸发快慢可能与液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动速度有关。
3.器材:两块相同的玻璃板、滴管、水、扇子、酒精灯、火柴。
3.过程:(控制变量法):
(1)探究蒸发快慢与液体温度的关系
【实验步骤】:用滴管在两块相同的玻璃板上分别滴一滴体积相同的水,将其中一块玻璃板放在酒精灯上微微加热(提高水的温度),另一块放在常温环境下,观察两滴水蒸发的快慢。
【控制变量】:液体的表面积、液体表面空气流动速度相同,改变液体的温度。
【现象】:加热的玻璃板上的水蒸发得更快。
【结论】:在液体表面积和液体表面空气流动速度相同时,液体温度越高,蒸发越快。
(2)探究蒸发快慢与液体表面积的关系
【实验步骤】:用滴管在两块相同的玻璃板上分别滴一滴体积相同的水,将其中一滴水摊开(增大表面积),另一滴保持原状,放在同一环境下,观察两滴水蒸发的快慢。
【控制变量】:液体的温度、液体表面空气流动速度相同,改变液体的表面积。
【现象】:摊开的水蒸发得更快。
【结论】:在液体温度和液体表面空气流动速度相同时,液体表面积越大,蒸发越快。
(3)探究蒸发快慢与液体表面空气流动速度的关系
【实验步骤】:用滴管在两块相同的玻璃板上分别滴一滴体积相同的水,放在同一环境下,用扇子对着其中一滴水扇风(加快液体表面空气流动速度),观察两滴水蒸发的快慢。
【控制变量】:液体的温度、液体的表面积相同,改变液体表面空气流动速度。
【现象】:被扇风的水蒸发得更快。
【结论】:在液体温度和液体表面积相同时,液体表面空气流动速度越快,蒸发越快。
4.结论:液体蒸发快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动速度有关。液体温度越高、液体表面积越大、液体表面空气流动速度越快,蒸发就越快。
5.生活中的应用
(1)晒衣服时,把衣服放在阳光下(提高温度)、摊开(增大表面积)、通风处(加快空气流动),衣服干得更快。
(2)吹干头发时,用吹风机吹(提高温度、加快空气流动),头发干得快。
【生活•物理•社会】 “火洲”里的坎儿井
我国新疆的吐鲁番市夏季炎热,常年干旱少雨,自古就有“火洲”之称。在这里,水显得尤为珍贵。为了减少输水过程中的蒸发和渗漏,当地人利用自己的聪明才智,修建了著名的地下灌溉工程--坎儿井,如图所示。从飞机上看,一个个坎儿井仿佛是大地上星罗棋布的明珠,十分壮观。正是这些神奇的坎儿井,把吐鲁番这个“火洲”变成了一片绿洲。
(五)探究水在沸腾前后温度变化的特点
1.实验目的:探究水在沸腾前后温度的变化特点。
2.实验器材:铁架台、电水壶、温度计、停表、适量的水。
3.实验步骤:
(1)按照自下而上的顺序组装实验装置,在电水壶中加入适量的水,将温度计的玻璃泡浸没在水中,且不接触电水壶底部和侧壁。
(2)接通电源,对电水壶中的水进行加热,同时开始用停表计时。
(3)每隔1分钟记录一次温度计的示数,观察水中气泡的产生及变化情况,直到水沸腾后持续加热2 - 3分钟,记录此时的温度和现象。
4.实验数据记录(示例)
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
100
100
100
5.绘制水沸腾前后温度随时间变化的图像
以时间为横坐标轴、温度为纵坐标轴,建立平面直角坐标系。根据实验数据在坐标系中标出各个时刻水的温度,然后用平滑的曲线将它们连接起来,得到水沸腾前后温度随时间变化的图像。
6.实验现象:
(1)沸腾前:水中产生少量气泡,气泡上升过程中体积逐渐变小,温度计的示数不断升高。
(2)沸腾时:水中产生大量气泡,气泡上升过程中体积逐渐变大,到水面破裂开来,温度计的示数保持不变。
7.实验结论:
(1)水在沸腾前,吸收热量,温度不断升高。
- 水在沸腾时,吸收热量,但温度保持不变,此时的温度即为水的沸点(标准大气压下,水的沸点为100oC)。
(六)沸腾的概念与特点
1.定义:沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
2.特点:要维持沸腾状态,需要继续吸热。
3.条件:(1)温度达到沸点;(2)需要继续吸热。
(七)沸点
1.定义:液体沸腾时的温度叫作沸点。
2.沸点高低的影响因素:
(1)液体种类:大量实验表明,不同液体在沸腾时都有温度不变的特点。不同种类的液体,其沸点一般不同。
(2)气压:液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。实例:高压锅:通过密封使锅内气压增大,水的沸点升高(超过100oC),从而能更快煮熟食物。高山上煮水:高山上气压低,水的沸点低于100oC,普通锅煮食物不容易熟,需要用高压锅。
(3)杂质:如果液体中含有杂质,会使液体的沸点发生变化(通常是升高)。
3.常见液态的沸点(1标准大气压)
(八)蒸发与沸腾的异同点
比较项目
蒸发
沸腾
发生部位
只在液体表面发生
在液体表面和内部同时发生
剧烈程度
缓慢的汽化现象,不易察觉
剧烈的汽化现象,伴随大量气泡
温度条件
任何温度下都能发生(无需达到沸点)
只在沸点时发生,需达到特定温度
温度变化
蒸发时吸收热量,自身及周围温度降低(制冷作用)
沸腾时持续吸热,但温度保持不变(等于沸点)
影响因素
温度、液体表面积、表面空气流动速度、液体种类
气压(气压越大,沸点越高)、液体种类、杂质
相同点
1. 都是汽化现象(物质由液态变为气态);2. 都需要吸收热量
【经典例题】
例1.下列现象中,属于蒸发的是( )
A. 水壶烧水时,壶内水变成水蒸气 B. 雨后地面上的积水逐渐消失
C. 冬天河面结冰后,冰下的水慢慢减少 D. 刚从冰箱拿出的冰棒周围冒“白气”
【答案】:B
【解析】:蒸发是液体在任何温度下、只在表面发生的缓慢汽化现象。A选项是沸腾(剧烈汽化);B选项积水消失是水在常温下表面蒸发;C选项是冰的升华;D选项“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,故选B。
例2.下列措施中,能减慢蒸发的是( )
A. 把湿衣服晾在通风向阳处 B. 用吹风机的热风档吹湿头发
C. 把新鲜蔬菜用保鲜膜包裹后放入冰箱 D. 把积水扫开扩大表面积
【答案】:C
【解析】:减慢蒸发需从降低温度、减小表面积、减慢空气流动入手。A选项通风(加快空气流动)、向阳(提高温度),加快蒸发;B选项热风(提高温度+加快空气流动),加快蒸发;C选项保鲜膜(减慢空气流动)+冰箱(降低温度),减慢蒸发;D选项扩大表面积,加快蒸发,故选C。
例3.在探究水的沸腾实验中,某同学记录的数据如下表,下列说法错误的是( )
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
温度/℃ 91 94 97 99 99 99 99
A. 水的沸点是99℃ B. 水沸腾时需要持续吸热
C. 第3min时水开始沸腾 D. 实验时大气压低于标准大气压
【答案】:C
【解析】:A选项水沸腾后温度保持99℃不变,沸点为99℃,正确;B选项沸腾的条件是持续吸热,正确;C选项第4min时温度才稳定在99℃,此时开始沸腾,第3min仍在升温,未沸腾,错误;D选项标准大气压下沸点为100℃,实验中沸点偏低,说明大气压低于标准大气压,正确,故选C。
例4.如图所示,乙容器内盛有水,甲容器盛有下表所列的一种液体。在一个标准的大气压下,对甲容器的底部持续加热,最终发现乙容器内的水沸腾了。则甲容器内盛的液体是( )
物质
沸点/oC
液态氨
﹣33.5
酒精
78
水
100
煤油
150
A. 液态氨 B. 酒精 C. 水 D. 煤油
【答案】D
【解析】由题知,乙容器中装的是水,在一标准大气压下其沸点是100℃,而水沸腾的条件是达到沸点、继续吸热。AB.液态氨和酒精的沸点低于100℃,不能使水的温度达到100℃,所以甲容器内的液体不能是液态氨和酒精。故AB不符合题意;C.在一标准大气压下,水的沸点是100℃,若甲容器内的液体是水,只能使乙容器的水达到沸点,不能使之沸腾;故不能是水。故C不符合题意;D.煤油的沸点150℃,高于水的沸点,当甲容器内的液体是煤油时,水能达到沸点,还能继续吸热,能沸腾,故甲容器内装的液体是煤油。故D符合题意。
故选D。
例5.有些饭店在洗手间外安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉,使水快速蒸发的原因是( )
A. 加快了水面空气的流动并提高了水的温度
B. 提高了水的温度并增大了水的表面积
C. 加快了水面空气的流动并增大了水的表面积
D. 加快了水面空气流动,提高了水温并增大了水的表面积
【答案】A
【解析】热风干手器在吹热风时,既提高了水的温度,又加快了空气的流动,但并未对蒸发的表面积产生影响,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
例6. 在探究蒸发的快慢与哪些因素有关的实验中,下图主要用来探究( )
A. 蒸发的快慢与液体温度的关系 B. 蒸发的快慢与气压的关系
C. 蒸发的快慢与液体表面积的关系 D. 蒸发的快慢与空气流动速度的关系
【答案】A
【解析】在探究蒸发的快慢与哪些因素有关的实验中要用到控制变量法,分析题意可发现一个在阳光下,一个在树荫下,温度不同,其它都相同,故是研究蒸发的快慢与液体温度的关系.
例7. 湿衣服晾一段时间会变干,这实际上是水的________过程,它是物态变化中的 ________现象的一种,它可以在________温度下进行。
【答案】 蒸发 汽化 任何
【解析】湿衣服变干,是液态的水变为气态的水蒸气,由液态变为气态,是汽化现象。汽化的方式有两种:蒸发和沸腾。沸腾时在一定温度下才可以进行的汽化现象;蒸发是在任何温度下都可以进行的汽化现象。
例8.观察水的沸腾:①水未达到沸点前,随着温度的升高,烧杯里脱离器壁上升的气泡数量逐渐________.②水沸腾后,不断加热,观察到温度计的示数________(填“升高”或“不变”).停止加热,会看到杯内的水________沸腾.说明水在沸腾过程中要________热.
【答案】 增多 不变 停止 吸
【解析】观察水的沸腾时发现,①对烧杯里的水加热后不久,水未沸腾,下层的水温度高于上层水温度,壁和杯底出现少量气泡,气泡脱离杯底上升时,气泡内的水蒸气遇冷液化成小水珠,气泡越来越小,逐渐消失;随着温度升高,气泡数量逐渐增多;当水温上升到一定的值时,杯中气泡大量产生,并且在上升过程中逐渐变大,这时水的表面和内部同时发生剧烈的汽化,这就是沸腾现象;②水沸腾后,不断加热,观察到温度计的示数不变,停止加热,会看到杯内的水停止沸腾.由此说明,水在沸腾过程中要吸收热量.
例9.天气热了,张扬同学在家看书,汗流不止,于是他打开电风扇,立刻感到凉快多了,这时他又看了看寒暑表,发现示数 (选填“升高”“不变”或“降低”)。那么他感到凉快的原因是 。
【答案】不变 加快了汗液蒸发
【解析】 打开电风扇,加快了液体表面附近空气流动,汗液蒸发速度变快,所以人感到凉快,但环境温度不变,故寒暑表的示数不变。
例10.探究水沸腾前后温度变化的特点,所用器材铁架台、烧瓶、温度计、秒表、石棉网等。
(1)在安装如图甲的装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先固定___________(a/b/c)的位置;
(2)实验中,从水温升到90℃开始,每隔1min读一次温度并记入表格,第2min时温度计示数如图乙,读数为___________℃;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
90
92
96
98
99
99
99
(3)由实验数据可知,水的沸点为___________℃;
(4)实验完成后熄灭酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口,用冷水喷烧瓶底(如图丙),里面的水___________沸腾。
【答案】 (1)a (2)94 (3)99 (4)不能
【解析】(1)在安装如图甲的装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,需要先固定a位置,安装时需要从下到上。(2)如图乙所示,为温度计,分度值为1℃,从下到上,刻度越来越大,故读零上,故读数为94℃。(3)如表所示,水沸腾时,温度保持不变,故水的沸点为99℃。(4)用冷水喷烧瓶底(如图丙),里面的水降温,烧瓶里的水不能吸热,故水不能沸腾。
五.课堂检测
(一)选择题
1. 冬天医生检查牙齿时,常把小镜子放在酒精灯上适当烤一烤,然后再伸进口腔内,这样做的主要目的是( )
A. 镜面不会产生水雾,可以看清牙齿 B. 进行消毒
C. 防止接触口腔时病人感到太凉 D. 防止镜框受热膨胀,致使镜片脱落
【答案】A
【解析】牙医是通过观察口腔内的病灶在小镜子里面成的像来确定病情的,当冷的小镜子进入到温暖且水蒸气较多的口腔中时,口腔中的水蒸气遇冷液化成小水滴吸附在平面镜上,使人看不清楚成像的情况,也就无法确定病情。烤一烤的目的是为了提高镜子的温度,防止口腔中的水蒸气遇冷液化,使牙医看清楚牙齿的情况。
故选A。
2.在“观察水的沸腾”的实验中,某个实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,如图所示,下列说法合理的是( )
A.a图表示的是沸腾前水中气泡上升过程
B.b图气泡上升时气泡内部的压强保持不变
C.b图气泡上升时所受的浮力保持不变
D.a图气泡上升时气泡内的气体内能转化为机械能
【答案】D
【解析】由a图可知,水中气泡上升过程中,体积不断增大,所以是沸腾时的现象,故A错误.由于液体内部压强随深度减小而减小,b图气泡上升时气泡内部的压强变小,故B错误.b图气泡上升时,气泡体积变小,排开水的体积变小,由阿基米德原理F浮=ρgV排可得,气泡所受到的浮力减小,故C错误.a图气泡上升时,高度变大,重力势能变大,故机械能变大.但气泡内的气体内能会减小,所以a图气泡上升时气泡内的气体内能转化为机械能,故D正确为答案.
3.为了节约用水,西宁市园艺工人利用滴灌的方法给道路两旁树木浇水,如图所示.他们把细水管放入树下的土壤里,使水分直接渗透到树木根部,减慢了水分的蒸发,原因是
A. 减少了水在地面的表面积 B. 增大了水在地面的表面积
C. 加快了地面上方空气的流动 D. 提高了地面上水的温度
【答案】A
【解析】A. 减少了水在地面的表面积,可以减慢水分的蒸发.故A正确.B. 增大了水在地面的表面积,可以加快水分的蒸发.故B错误.C. 加快了地面上方空气的流动,从而加快了液体的蒸发.故C错误.D. 提高了地面上水的温度,提高了液体的温度,从而加快了液体的蒸发.故D错误.
4.关于蒸发和沸腾,下列说法正确的是( )
A. 两者都需要在固定温度下发生 B. 两者都只在液体表面发生
C. 两者都是汽化现象,都吸热 D. 两者的剧烈程度相同
【答案】:C
【解析】:A选项蒸发可在任何温度下发生,沸腾需达到沸点;B选项沸腾在表面和内部同时发生;C选项两者都是汽化,都吸热,正确;D选项蒸发缓慢,沸腾剧烈,故选C。
5.下列实例中,利用汽化吸热的是( )
A. 冬天向手上哈气取暖 B. 夏天在室内洒水降温
C. 用冰块给食物保鲜 D. 烧开水时壶嘴冒“白气”
【答案】:B
【解析】:A选项哈气取暖是液化放热;B选项洒水降温是水蒸发吸热,正确;C选项冰块保鲜是熔化吸热;D选项“白气”是液化现象,故选B。
6.室温是18 ℃,温度计在酒精中的示数是17 ℃,将温度计从酒精中取出来后,它的示数( )
A. 会马上升高到18℃ B. 仍然保持17 ℃不变
C. 先下降,然后上升到18 ℃ D. 以上三种情况都有可能
【答案】C
【解析】将温度计从酒精中拿出,因为温度计外部有酒精附着,而酒精易蒸发吸收热量,所以温度计的示数会降低,当温度计上的酒精蒸发完毕,温度计显示温度要和周围环境的温度相同,所以最后又上升到18℃。故选C。
7.妈妈在蒸馒头时,开锅后改用“小火”.针对这种做法,下列说法中正确的是( )
A. 水沸腾后,改用“小火”能更快的让馒头变熟
B. 改用“小火”可以提高水的沸点
C. 无论使用“大火”还是“小火”,水达到沸点后温度都保持不变
D. 用“大火”可以提高水的沸点,不应该改用“小火”
【答案】C
【解析】水沸腾后,吸收热量温度不变.所以蒸馒头时,开锅后改用“小火”,水达到沸点后温度保持不变,故选项C符合题意为答案.选项A、B、D错误.
8.下列关于蒸发和沸腾的说法不正确的是( )
A. 蒸发和沸腾都需要从外界吸收能量 B. 蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C. 蒸发和沸腾都属于汽化现象 D. 蒸发的快慢与温度有关,沸腾时温度保持不变
【答案】B
【解析】AC.蒸发和沸腾都属于汽化现象,蒸发和沸腾都需要从外界吸收能量,故AC正确,不符合题意;B.蒸发和沸腾的所需的温度不同,蒸发可以在任何温度下发生,而沸腾是在达到沸点后发生,故B错误,符合题意;D.蒸发的快慢与温度有关,沸腾时温度保持不变,故D正确,不符合题意。故选B。
9. 在一标准大气压下,酒精和水的沸点分别是78℃和100℃,把它们分别装在两支试管里,悬放在正在加热的沸水中,则( )
A. 试管中的水和酒精都会沸腾 B. 试管中的水会沸腾,酒精不会沸腾
C. 试管中的酒精会沸腾,水不会沸腾 D. 水和酒精都不会沸腾
【答案】C
【解析】将酒精和水分别装入试管,悬放在正在加热的沸水中,由于水的沸点是100℃,水沸腾后温度不再升高,保持水的沸点温度不变;试管中的水从沸水中吸热,温度达到水的沸点后,就和沸水的温度一样,就不能从沸水继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能吸收热量,所以不会沸腾;当试管中装有酒精时,水沸腾后温度保持不变.但由于酒精的沸点78℃,低于水的沸点,当水沸腾时,酒精仍能从烧杯中吸热,达到酒精的沸点,所以会沸腾,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
10.图甲是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置图,图乙是根据实验数据绘制的水沸腾时“温度和时间关系”的图像,下列说法正确的是( )
A. 烧杯口冒出的“白气”是汽化现象 B. 由图像可知,水的沸点是100 ℃
C. 第10min后,水继续吸热 D. 实验时的气压等于标准大气压
【答案】C
【解析】A.烧杯口冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,是液化现象,故A错误;
B.水沸腾过程中,温度保持沸点不变, 由图像可知,水温达到97℃时,温度不再升高,即水的沸点是97℃,故B错误;C.第10min后,温度达到沸点,水继续吸热,温度不再升高,故C正确;D.气压越高,沸点越高,一个标准气压下,水的沸点为100℃,水的沸点低于100℃,说明实验时的气压低于标准大气压,故D错误。故选C。
(二)填空题
11. 在“探充水沸腾时的温度变化特点”的实验中,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,并绘制出如图乙所示的a、b两个图像,由图像可知:实验时水的沸点为 ______ ℃; 此时大气压 ______ 1个标准大气压;如果两组同学的实验中,水从开始加热到沸腾所用的时间相同,则他们所用水的质量的大小关系为ma______mb。(后两空选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 98 小于 大于
【解析】由所绘制的乙图象可知,当水温度达到98℃时,继续加热,水吸收热量,温度保持不变,所以可得此时水的沸点是98℃,水的沸点低于100℃,此时周围环境的大气压小于一标准大气压。水从开始加热到沸腾所用的时间相同,水吸收相同的热量,温度变化不同,可以判断所用水的质量不同;a初温高,所以a的质量大。
12.高压锅密封性能良好,用它煮食物时,水蒸气不易外泄,从而_____了锅内的压强(填“增大”或“减小”),使锅内水的沸点_____(填“升高”或“降低”)。
【答案】 ①. 增大 ②. 升高
【解析】高压锅密封性能良好,里面的水蒸气不易外泄,随着里面水蒸气的增多里面的气压增大。因为液体的沸点随气压的增大而升高,液面上的气压增大时液体的沸点升高。
13.如图,甲、乙两支相同的温度计,其中甲的玻璃泡上包着湿棉花,乙是干燥的,我们发现_____(填“甲”或“乙”)温度计的示数要低一些,这说明_____.空气中水蒸气的含量越少,水的蒸发就越快,两支温度计的示数差就越_____,有一种干湿温度计就是用这个原理制成的,可以用来显示空气中的湿度.炎热的夏天,当你走在晒得发烫的柏油路上时,刚巧来了一辆洒水车,洒湿了路面.这时你会感到更加闷热,对产生这种感觉的主要原因,小明认为是由于洒水车中的水经过曝晒,温度很高,而小红则认为是由于洒水后空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发.那么,你认为是_____的看法对.
【答案】 甲 液体汽化要吸收热量 大 小红
【解析】甲温度的玻璃泡上是湿的,水汽化时吸热,使温度计的示数更低;当空气中的水蒸气含量越少时,湿泡温度计上的水分蒸发越快,温度下降的越快,干、湿温度计的示数差越大;炎热的夏天,被晒得发烫的柏油路温度很高,洒上水后,加快了水的蒸发,蒸发的水蒸气再液化,变成水,自然就要放热,热量都被散发到周围的空气里,使周围空气湿度增加,防止了一部分汗液蒸发.故小红的看法是正确的。
14.如图所示,注射器内密封有适量刚烧开的水,向下拉动活塞,水又沸腾起来,这是由于拉动活塞后,水面上方气体的压强________,使水的沸点________.
【答案】 减小 降低
【解析】图中向外拉动注射器活塞,内部空间增大,所以试管内的气压降低,这就导致水的沸点降低,所以水会重新沸腾.
(三)解答题
14.有一种“沙漠冰箱”——罐中罐,它由一个内罐和一个外罐组成,两罐之间填上潮湿的沙子,如图所示.使用时将食物放在内罐,罐口盖上湿布,然后放在干燥通风的地方,并经常在两罐间的沙子上撒些水,这样就能起到保鲜作用.请回答:
(1)经常在两罐间撒些水是为了______.
(2)放在干燥通风的地方是为了______.
【答案】(1)利用水蒸发吸热起到降温作用 (2)加快水分蒸发,保持较好的降温效果
【解析】(1)经常向两罐间撒些水,保证了水分的持续蒸发,蒸发有致冷作用从而降低了食物的温度,对食物起到保鲜的作用;(2)干燥,既提高了液体的温度,又减小了空气的湿度,通风加快了液体周围空气的流动,这些措施都是为了加快水分的蒸发.
15.在做“观察水的沸腾”的实验中,甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从图A、图B两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)甲组同学从水温升高到90℃时开始记录数据,以后每隔1分钟记录一次水温度,直到水沸腾5分钟为止,实验数据如下表所示。分析表中数据可知,甲组同学选择的是_______(A或B)套装置。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度℃
90
92
94
96
98
100
101
102
102
102
102
102
(2)乙、丙两组同学都选择了另外一套实验装置,这两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图C所示,得到a、b两种不同图像的原因是:水的__________不同。
(3)实验后,甲组的同学对大家提出他们的疑问:如果不对水加热,能让水重新沸腾吗?老师马上将一杯停止沸腾的水放进能抽气的密闭玻璃罩中,如图D所示,接通抽气机电源,随着玻璃罩中的空气的抽出,热水居然沸腾起来。通过分析,同学们知道了发生此现象的原因是:抽气机抽气时,玻璃内的气压________(选填“增大”、“减小”或“不变”),水的沸点______(选填“升高”、“降低”或“不变”),因此在不加热的情况下,水能重新沸腾。
【答案】(1) B (2) 质量 (3) 减小 降低
【解析】(1)由表格数据知,水从第7min开始,温度保持不变,说明水已经沸腾,此时水的温度保持为102℃,说明水上方空气压强大于1个标准大气压,因为水在1个标准大气压下,沸点为100℃。而图甲的装置A中,烧杯不加盖,装置B中,烧杯加盖,则此烧杯中水上方的空气压强会增大,水的沸点更高。所以甲组同学选择的是B套装置。(2)由于它们用的是同一套装置,酒精灯加热是一样的,初始温度和沸腾温度相同,a图像达到沸腾时时间短,b图像达到沸腾时时间长,之所以出现如图C图示中的现象,说明是水的质量不同造成的,b图像表示水的质量较大,加热到水沸腾的时间较长。(3)因为水的沸点与气压有关,气压减小,沸点降低;抽气时,罩内的气体减少,气压要减小,水的沸点降低,因此在不加热的情况下,水能重新沸腾。
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.物质由______变为______的过程叫作汽化,汽化过程需要______(选填“吸热”或“放热”)。
2.汽化有两种主要方式,分别是______和______。
3.蒸发是在______温度下,只发生在______的缓慢汽化现象。
4.夏天往地面洒水后感到凉爽,是因为水蒸发时______热量,具有______作用。
5.影响蒸发快慢的三个因素分别是:液体的______、液体的______和液体表面______的快慢。
6.沸腾是在______温度下,在液体______和______同时发生的剧烈汽化现象。
7.液体沸腾时的温度叫作______,不同液体的沸点一般______(选填“相同”或“不同”)。
8.在标准大气压下,水的沸点是______℃。
9.液体沸腾的两个必要条件:一是温度达到______,二是需要______吸热(选填“继续”或“停止”)。
10.液体的沸点与液面上方的______有关,气压越大,沸点越______(选填“高”或“低”),高压锅就是利用这一原理工作的。
11.蒸发和沸腾的相同点是:都属于______现象,都需要______热量。
【答案】1.液态;气态;吸热 2.蒸发;沸腾 3.任何;液体表面 4.吸收;制冷
5.温度;表面积;空气流动 6.一定;表面;内部 7.沸点;不同 8.100 9.沸点;继续 10.气压;高 11.汽化;吸收
(二)强化训练
一.选择题
1.小昌同学在26℃的实验室里,将温度计放入一杯酒精中,当温度计的示数不再变化时,将温度计取出,关于他观察到的温度计示数,下列说法中正确的是
A. 高于26℃ B. 先下降,后上升到26℃ C. 低于26℃ D. 等于26℃
【答案】B
【解析】酒精蒸发吸热,能使它附着的物体温度计的示数下降,低于26℃;随着酒精的迅速蒸发掉后,受空气温度的影响,温度计的示数又会上升,直到和实验室内的温度相同,即等于26℃.D符合题意.
2. 在标准大气压下,下列说法中正确的是( )
A. 水的温度不论高低,都可以蒸发
B. 水的温度达到100 ℃才能沸腾,在沸腾过程中吸收热量,温度升高
C. 水的温度达到100 ℃才能汽化
D. 水吸收的热量越多沸点就越高
【答案】A
【解析】A.蒸发可以在任何温度下发生,故A说法正确;B.在标准大气压下,水的温度达到100℃才能沸腾,在沸腾过程中吸收热量,温度不变,故B说法不正确;C.汽化包括蒸发和沸腾两种方式,其中蒸发对温度没有要求,任何温度都可以蒸发,故C说法不正确;D.水的沸点与气压有关,与它吸收热量的多少无关,故D说法不正确。
3.用纸做成一个纸盒,里面装上水,下面用酒精灯加热,(注意酒精灯的火焰不能烧到水面以上)可以将水烧至沸腾,而纸盒却不会烧毁(水的沸点是100℃、纸的着火点是183℃、酒精灯火焰的温度是400℃~500℃),下列说法中正确的是
A. 水的沸点低于纸的着火点,水吸收了热量,所以纸盒不会烧毁
B. 纸的着火点低于水的沸点,所以纸盒不会烧毁
C. 纸的着火点高于火焰的温度,所以纸盒不会烧毁
D. 纸的散热性好,所以纸盒不会烧毁
【答案】A
【解析】在一标准大气压下,水的沸点是100℃,当水的温度达到100℃时,吸热不升温,吸收的热量用于汽化,因此,在纸盒里面装上水放在酒精灯火焰上烧,水烧开了,而“锅”不会损坏.故选A.
4. 有些饭店在洗手间外安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉,使水快速蒸发的原因是( )
A. 加快了水面空气的流动并提高了水的温度
B. 提高了水的温度并增大了水的表面积
C. 加快了水面空气的流动并增大了水的表面积
D. 加快了水面空气的流动,提高了水温并增大了水的表面积
【答案】A
【解析】热风干手器在吹热风时,既提高了水的温度,又加快了空气的流动,但并未对蒸发的表面积产生影响,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
5. 关于蒸发和沸腾,下列说法正确的是( )
A. 蒸发和沸腾都要吸收热量且温度都保持不变
B. 蒸发任何温度下都能发生,故蒸发快慢与温度无关
C. 水的沸点为100℃,故水温达到100℃就一定会沸腾
D. 80℃水可能正在沸腾
【答案】D
【解析】A. 蒸发在任何温度下都能发生,因此蒸发时温度可以改变,不符合题意;B. 蒸发在任何温度下都能发生,故蒸发快慢与温度有关,不符合题意;C. 水的是沸点是100℃,故水达到100℃必须继续吸热才可以沸腾,不符合题意;D. 如果大气压低于标准大气压,80℃的水也可能正在沸腾,符合题意.故选D.
6. 一支温度计从装有酒精的瓶中取出后,它的示数( )
A. 一直升高 B. 一直降低 C. 先升高后降低 D. 先降低后升高
【答案】D
【解析】将一支温度计从酒精中取出,温度计的玻璃泡中沾有酒精,酒精在常温下汽化,从玻璃泡上吸收热量,使温度计的示数降低.当酒精蒸发完后,空气向温度计的玻璃泡传热,示数又会升高.故选D.
7.某同学在做研究影响蒸发快慢的因素实验时,如图所示,他在相同的两个玻璃片上分别滴上一滴水,观察中情景可知,该同学主要在研究蒸发快慢是否与
A. 水的温度有关 B. 水的表面积有关
C. 水上方空气的流速有关 D. 上述三个因素都有关
【答案】A
【解析】图中水的蒸发面积是相同的,水上方空气流速也是相同的,一个用酒精灯加热,一个不加热,因此,该同学研究的是蒸发快慢与水的温度的关系,选项A符合题意.故选A
8.如图所示是水的沸腾图象,下列对此图象的理解正确的是( )
A. 水在AB段沸腾,吸收热量,温度升高 B. 水在AB段沸腾,吸收热量,温度不变
C. 水在BC段沸腾,吸收热量,温度升高 D. 水在BC段沸腾,吸收热量,温度不变
【答案】D
【解析】根据沸腾特点可知:AB段水吸热,温度升高,BC段温度不变,是沸腾状态,在BC端吸热温度不变。故选D
9.我们都有这样的体会,喝开水时为了不烫嘴,往往向水面吹气,下面关于对这一现象的解释中正确的是( )
A. 向水面吹气可以把开水的热量带走,使水变凉
B. 向水面吹气加快了水的蒸发,蒸发有制冷作用,使水变凉
C. 向水面吹出的二氧化碳气体有制冷作用,使水变凉
D. 吹出的气比开水的温度低,混合后使水变凉
【答案】B
【解析】吹气使水面的空气流速加快,加快了水的蒸发,蒸发吸收热量,使水温迅速降低。
故选B。
10.夏天打开电风扇后感到凉爽,其主要原因是( )
A. 电风扇吹出的风温度较低
B. 电风扇吹出的风加快了人体汗液蒸发,蒸发吸热
C. 电风扇带走了室内的热空气
D. 电风扇降低了室内空气的温度
【答案】:B
【解析】:电风扇吹出的风本身温度与室温相同,凉爽感来自于风加快汗液蒸发,蒸发吸收人体热量,使体温降低,故选B。
11.诺贝尔医学奖获得者屠呦呦在上世纪60年代,开始尝试用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾,去除水分以提取药物,但效果并不理想,因为高温破坏了青蒿中的有效成分。对此,可采用的方法是( )
A.用低沸点溶剂进行实验 B.用高沸点溶剂进行实验
C.用微火加热使水溶液慢慢沸腾 D.用旺火加热水溶液缩短沸腾的时间
【答案】A
【解析】用低沸点溶剂进行实验,在较低温度下提取药物,青蒿中的有效成分不会被破坏。
12.如图为水沸腾时温度随时间的变化的图象。根据图象,下列判断可能正确的是( )
A.水的沸点是100℃ B.水沸腾时继续加热,水的温度升高
C.两位同学图像不同的原因是水的质量不同 D.水沸腾时不吸收热量
【答案】C
【解析】水沸腾时,温度达到沸点,继续吸热,温度不变;气压越大,沸点越高。A.从图像可知,水的沸点是97℃,故A错误。B.水沸腾时继续加热,水的温度不变,故B错误。C.由两位同学的温度随时间的变化的图象可知,水的初温相同,但加热至沸腾所用的时间不同,原因可能是所用水的质量不同,也可能是所用酒精灯的火力大小不同(在水的质量相同时,若酒精灯的火力大,则加热至沸腾所用的时间较短),故C正确。D.水沸腾时会吸收热量,故D错误。故选:C。
二.填空题
13.古诗《长歌行》中“朝露待日晞”描述了清晨露水遇阳光消失的情景,露水消失是______现象,属于汽化的______方式,该过程需要______热量。
【答案】:汽化;蒸发;吸收
【解析】:露水由液态变为气态消失,符合汽化的定义;该现象在常温下发生且仅在液体表面进行,属于蒸发;汽化过程均需要吸收热量,露水蒸发吸热后消失。
14.2025年我国“嫦娥七号”探测器携带的月球样本返回舱着陆时,舱体表面的防热材料通过______(填汽化方式)吸收大量热量,该过程需在______温度下进行,且发生在物质的______和内部。
【答案】:沸腾;一定;表面
【解析】:防热材料需快速剧烈吸热,沸腾是剧烈的汽化方式,符合需求;沸腾的特点是在一定温度(沸点)下发生,且同时在液体表面和内部进行,能高效带走热量保护舱体。
15.学生用酒精湿巾擦拭课桌后,湿巾很快变干,这是酒精发生______现象的结果,若将湿巾展开擦拭,干得更快,说明蒸发快慢与液体______有关,同时酒精蒸发会______周围热量。
【答案】:蒸发;表面积;吸收
【解析】:酒精由液态变为气态使湿巾变干,属于蒸发;展开湿巾增大了液体表面积,加快了蒸发速度,体现了表面积对蒸发快慢的影响;蒸发属于汽化,过程中会吸收周围热量。
16.古诗“涧畔泉源绝细流”描绘了山泉逐渐干涸的景象,泉水干涸是______现象,该过程可在______温度下发生,且会______周围环境的热量。
【答案】:汽化;任何;吸收
【解析】:泉水由液态变为气态散失,属于汽化现象;该过程是缓慢的蒸发,蒸发能在任何温度下进行;汽化的共同特点是需要吸收热量,导致周围环境温度降低。
17.2025年新型节水空调利用水的______制冷,其原理是水发生该现象时会______热量,空调出风口的风扇转动,通过加快空气______来促进该现象发生。
【答案】:蒸发;吸收;流动速度
【解析】:节水空调的制冷核心是利用水蒸发吸热;蒸发属于汽化,过程中吸收周围热量实现降温;加快液体表面空气流动速度能促进蒸发,风扇的作用就是提高空气流动速度。
18.学生分组实验“观察水的沸腾”中,水沸腾时温度计示数保持不变,该温度称为水的______,标准大气压下该温度为______℃,实验中若停止加热,沸腾会立即停止,说明沸腾需要______吸热。
【答案】:沸点;100;继续
【解析】:液体沸腾时的温度叫沸点;标准大气压下纯水的沸点是100℃;沸腾的两个必要条件是达到沸点和继续吸热,停止加热后无法继续吸热,沸腾停止。
19.古诗“沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风”中,雨水沾衣后会慢慢变干,这是______现象,若此时有风,衣服干得更快,因为空气流动速度越快,______越快,该过程中雨水______热量使人体感觉凉爽。
【答案】:蒸发;蒸发;吸收
【解析】:雨水由液态变为气态变干,属于蒸发现象;影响蒸发快慢的因素之一是液体表面空气流动速度,风速越快蒸发越快;蒸发吸热,会带走人体热量,使人感觉凉爽。
20.2025年某新型火箭发射时,燃料舱外的冷却系统通过喷射液态氮快速______来降温,该现象属于______(填汽化方式),因为液态氮的______较低,在常温下就能迅速汽化吸热。
【答案】:汽化;沸腾;沸点
【解析】:液态氮变为气态氮的过程是汽化,汽化吸热可实现降温;液态氮在常温下迅速汽化,属于剧烈的沸腾现象;沸点低的液体易沸腾,液态氮的低沸点使其能在常温下快速发生汽化。
三.解答题
21.小雨在“观察水的沸腾”实验中,根据实验数据绘制了如图所示的温度随时间变化的图象.由图象可知:
(1)水从90℃加热到沸腾所需时间为_____ min.
(2)水的沸点是_____℃.
(3)液面上方气压_____1标准大气压.(选填“大于”或“小于”)
(4)水沸腾后继续加热,水的温度将_____.(选填“不变”或“升高”)
【答案】 (1)2 (2)98 (3)小于 (4)不变
【解析】 (1)从图象可以看出,开始加热时时间为0min,水温为90℃,从第2分钟温度达到沸点开始沸腾,所以从90℃到开始沸腾所用时间为2min;(2)由图象知,水在沸腾过程中温度保持98℃不变,所以水的沸点为98℃;(3)根据液体沸点与气压的关系可知当时的气压为1个标准大气压;(4)根据水沸腾时吸热温度保持不变的特点,再继续对水加热1min,水温度仍为98℃.
22.学习了影响液体蒸发快慢的因素后,王丽同学猜想:液体蒸发快慢可能还与液体的种类有关。请你利用下面提供的实验样品设计实验,验证王丽的猜想是否正确。
(1)实验时,应控制液体上方空气流动的快慢、液体的温度和液体的 都相同。
(2)实验室已提供了用规格相同的容器分别装有酒精和水的甲、乙、丙、丁4个样品,如图1所示。按实验要求,应选择 两个样品进行对比研究。
(3)若一个同学正确选好两个样品后,将一个放在温暖的室内,另一个放在寒冷无风的室外,经过相同时间后进行对比研究。这个同学设计的方案存在的问题是没控制 相同。该同学发现问题后及时纠正错误并进行了正确实验操作,经过相同时间后,样品的情况如图2所示。据此,你认为王丽的猜想是 (选填“正确”或“不正确”)的。
【答案】(1)表面积 (2)乙、丙 (3)温度 正确
【解析】(1)影响液体蒸发快慢的因素有三个,探究蒸发快慢与液体的种类是否有关时,需要控制液体上方空气流动的快慢、液体温度和液体的表面积相同。(2)要想对比两种不同液体蒸发的快慢,必须控制两种样品的体积相同,在其他条件相同时,体积变化大的蒸发得快,所以要选乙、丙两个样品进行对比研究。(3)要验证液体种类对蒸发的影响,其他因素都要保持不变,若将一个样品放在室内,另一个样品放在室外的话,它们的温度不同,无法对比,所以这种做法是错误的;从图中情况可以看出:两种液体体积相同时,经过相同时间,两液体剩余体积不同,因此可以证明王丽的猜想是正确的。
23.小明用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)甲图中装置组装的顺序是 (选填“自下而上”或“自上而下”);图乙是小明在实验中观察到的情景,其中图 是水沸腾时的现象(选填“a”或“b”);
(2)水沸腾时烧杯口冒“白气”,是因为水蒸气遇冷 (选填“吸热”或“放热) (填物态变化名称)形成的;
(3)本实验中,为了缩短加热时间,使水尽快沸腾,可行的方法是 (写出一种即可)
【答案】(1)自下而上 a (2)放热 液化 (3)见解析
【详解】(1)安装仪器时,为了防止温度计接触烧杯底,且使用酒精灯外焰加热,应按照自下而上的顺序安装;沸腾前,气泡上升,气泡内的水蒸气遇冷液化,使得气泡体积变小;沸腾时,由于此时整个容器内的水温相同,水沸腾产生的水蒸气进入气泡内,气泡逐渐变大;故a图为沸腾时的现象。(2)白气是液态的小水珠,是由水蒸气遇冷液化而来,液化会放出热量。(3)为了缩短加热时间,可以减少水量、提高水的初温或给烧杯加盖子等。
24.小明实验小组的同学们按照图甲所示的装置做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(1)在安装器材时出现如图甲所示的情形,则应调 (选填“铁杆a”或“铁圈b”)更合理;用纸板给烧杯加盖,可以减少水的散热,从而可以 (选填“延长”或“缩短”)加热时间;
(2)图乙是根据实验记录画出的水的温度一时间图像。分析可知:水保持沸腾需要不断吸热但温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”);此时气压 (选填“高于”、“等于”或“低于”)1标准大气压。
【答案】(1) 铁杆a 缩短 (2)不变 低于
【详解】(1)实验中要用酒精灯的外焰加热,所以出现如图甲所示的情形,温度计触底,则应调铁杆a的高度。用纸板给烧杯加盖,可以减少水的散热,可以加快水的沸腾。(2)由乙图可知,水在沸腾时持续吸热但温度保持不变;一个标准大气压下水的沸点为100℃,实验中水的沸点低于100℃,说明当地气压低于一个标准大气压。
25.小明同学所在的实验小组正在完成“观察水的沸腾”实验。
甲 乙
【进行实验与收集证据】
(1)小明同学组装器材时,出现图甲所示情形,他应当将 (选填“A处向下”或“B处向上”)适当调整。
(2)实验时,根据 可判断水正在沸腾。
A.水温不变 B.水中有大量气泡生成,气泡快速升到水面破裂
【分析与论证】
(3)小明同学根据记录的实验数据绘制出水温随时间变化的图像,如图乙所示。由图乙可知:实验中水的沸点为 ℃,沸腾过程中继续加热,水的温度 。
(4)停止加热,观察水是否继续沸腾。这是为了探究水沸腾时是否需要 。
【交流与合作】
(5)用温水做实验而不是用冷水做实验,目的是 。
(6)为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法 (选填“可行”或“不可行”)。
【答案】(1)A处向下 (2)B (3)98 保持不变 (4)吸热 (5)缩短加热时间 (6)不可行
【解析】(1)出现图甲中情形时,为使温度计的玻璃泡浸在水的中央,应将A处向下适当调整。
(2)实验时,若水中有大量气泡生成,气泡快速升到水面破裂,则可判定水正在沸腾。(3)由图乙知,水的沸点为98 ℃,沸腾过程中继续加热,水的温度保持不变。(4)停止加热,水不再沸腾,说明水沸腾时需要吸热。(5)用温水做实验,是为了缩短加热时间。(6)水沸腾后温度不变,换用火力更大的酒精灯加热,不能提高水的沸点。
26.阅读短文,回答问题。
汽化现象的多元应用:从古诗意境到科技生活
“气蒸云梦泽,波撼岳阳城”,唐代诗人孟浩然的名句勾勒出洞庭湖水汽蒸腾的壮阔景象,其中“气蒸”二字生动描绘了水由液态变为气态的汽化过程,这种自然现象不仅存在于古诗意境中,更贯穿于现代科技与学生日常学习生活。2025年我国航天领域再添新突破,新型返回舱采用相变发汗冷却技术,其表面的多孔结构能将液态冷却剂快速气化,通过汽化吸热形成隔热气膜,抵御返回时与大气摩擦产生的高温,保障舱体安全。这一技术与古诗中的“气蒸”现象本质同源,都是利用汽化的热效应实现特定功能。
在校园实验室里,学生们分组进行“水的沸腾”实验时发现:水加热到一定温度后,温度计示数保持不变,此时水的表面和内部同时产生大量气泡,这是剧烈汽化的典型特征。实验中若将酒精灯移开,沸腾立即停止,印证了汽化过程需要持续吸热的特点。而课后用酒精湿巾擦拭实验台时,湿巾很快变干,这种在常温下发生的缓慢汽化现象,则与实验室中剧烈的沸腾形成鲜明对比。从古代诗词中的自然景观,到2025年的航天科技突破,再到学生的课堂实验与日常清洁,汽化现象以不同形式服务于人类生活,展现了物理知识跨越时空的应用价值。
(1)“气蒸云梦泽”中“气蒸”对应的物理现象是______,该现象的本质是物质由______变为气态。
(2)2025年返回舱的相变发汗冷却技术,利用冷却剂汽化______热量(选填“吸收”或“放出”),其汽化方式属于______(选填“蒸发”或“沸腾”)。
(3)学生进行“水的沸腾”实验时,水沸腾的温度称为______,实验中移开酒精灯沸腾停止,说明该汽化方式需要______吸热(选填“继续”或“停止”)。
(4)下列关于蒸发和沸腾的说法,正确的是( )
A. 蒸发和沸腾都只能在特定温度下发生 B. 蒸发和沸腾都需要吸收热量
C. 蒸发和沸腾都只发生在液体表面 D. 蒸发和沸腾的汽化程度同样剧烈
(5)用酒精湿巾擦拭实验台后湿巾变干,加快该过程的方法是( )
A. 降低环境温度 B. 减小湿巾表面积
C. 加快表面空气流动 D. 增大液面气压
【答案】(1)汽化;液态 (2)吸收;沸腾 (3)沸点;继续 (4)B (5)C
【解析】(1)“气蒸”是水由液态水汽变为气态水蒸气的过程,符合汽化的定义,核心是物质状态从液态转化为气态。(2)汽化的共同特点是吸收热量,返回舱冷却剂需快速剧烈汽化以高效散热,属于沸腾(剧烈汽化,发生在液体表面和内部),而非缓慢的蒸发。(3)液体沸腾时的恒定温度称为沸点;沸腾的必要条件是达到沸点且继续吸热,移开酒精灯后无法持续供热,沸腾停止。(4)A选项错误,蒸发可在任何温度下发生;B选项正确,汽化(蒸发和沸腾)均需吸热;C选项错误,沸腾同时发生在液体表面和内部;D选项错误,蒸发缓慢、沸腾剧烈,二者汽化程度不同。(5)影响蒸发快慢的因素包括液体温度、表面积、表面空气流动速度。A降低温度、B减小表面积会减慢蒸发;C加快空气流动能促进蒸发;
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