第13讲 汽化和液化（暑假预习讲义）新八年级物理新教材人教版

第13讲 汽化和液化 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 汽化 沸腾 蒸发 液化 1.理解汽化和液化的概念。 2.知道汽化的两种方式——蒸发和沸腾，能比较它们的异同。 3.知道沸腾的特点。 4.知道影响蒸发快慢的三个因素：液体的温度、液体的表面积、液面上方空气流速。 5.知道液化的两种方式：降低温度和压缩体积，理解液化放热。 学习重点：蒸发和沸腾的特点及区别、水沸腾实验探究，沸点的概念、液化的两种方式、蒸发快慢的影响因素及蒸发致冷作用。 学习难点：沸腾过程中“吸热但温度不变”与气泡大小变化的规律及其原理，“白气”本质的辨析，初步认识气压与沸点的关系。 情｜境｜启｜思 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塑料袋有什么变化？从开水中拿出塑料袋，过一会儿它又有什么变化？在整个过程中，酒精的状态发生了哪些变化？ 概｜念｜构｜建 1.物质从液态变为气态的过程叫作 ，从气态变为液态的过程叫作 。 2.沸腾是液体 和 同时发生的剧烈汽化现象。 3.各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫作 。不同液体的沸点不同。液体在沸腾的过程中不断 热。 4.在任何 下都能发生的汽化现象叫作蒸发。 5.所有气体在温度降到足够低时都可以 。另外，在一定的温度下， 气体的体积也可以使气体液化。气体液化时要 热。 深｜研｜精｜炼 知识点01 沸腾 1. 汽化和液化的概念 从“问题”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 态变成 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 态变成 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。 2. 沸腾 沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 3. 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？ 【实验思路】 与上一节的固体熔化实验类似，我们可以通过将水加热至沸腾，测量水的温度，根据记录的数据绘制图像，得出水在沸腾前后温度变化的特点。 【实验器材和实验装置图】 铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等 【进行实验】 （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。 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 【分析实验现象和数据】 （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。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。 （2）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。 【实验结论】 实验表明，水在沸腾前，温度不断升高；水在沸腾后，温度保持 。从实验中还可以看到，水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时形成的大量气泡不断上升变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。在沸腾的过程中，虽然水的温度保持不变，但要用酒精灯持续加热，所以说水在沸腾的过程中不断 。 【交流与反思】 （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）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）一些液体的沸点（标准大气压） 液体 沸点/oC 液体 沸点/oC 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。 （4）沸腾的条件：①温度达到 ；②继续 。二者缺一不可 【例1】小兴用如图甲所示的装置探究水沸腾后温度随加热时间变化的规律。 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 水的温度/℃ 98 98 98 98 98 98 (1)某时刻小兴观察到烧杯内产生的气泡如图乙所示，则此时水________（选填“是”或“不是”）沸腾状态，当观察到_____________现象时，表明水已经沸腾了。 (2)水沸腾后，小兴每隔记录一次温度计的示数，记录的部分数据如表所示。根据表中的数据可知水沸腾后温度随加热时间变化的规律是：_____________。 【即练1】在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验中，科学爱好者分小组进行了相关实验： (1)按照自下而上的顺序安装实验装置，如图所示，此时温度计的示数是________。 (2)下表是A组同学记录的实验数据。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98 通过实验可知，当水沸腾时，从杯底产生的气泡在水中上升过程中越变越大，并且水沸腾时，温度________（选填“逐渐升高”、“保持不变”或“逐渐降低”）；停止加热，水一会儿就停止沸腾，说明沸腾过程需要________。 (3)在实验室里，三组同学测得水的沸点分别是97℃，93℃，98℃，有同学猜想导致这种现象的原因是各组用的温度计有偏差，请设计一个简单的方法验证这个猜想_________。 【例2】如图是生活中用碗炖食物的示意图（碗与锅底不接触），当锅里水沸腾后，碗中的汤（　　） A．不会沸腾，因为温度达不到沸点 B．不会沸腾，因为不能继续吸热 C．会沸腾，因为能继续吸热 D．会沸腾，因为温度达到了沸点 【探究归纳】液体沸腾的条件：一是温度达到沸点，二是吸热。二者缺一不可。 【即练2】如图所示，将a、b两种液体装在试管中，两试管均放在装有a液体的烧杯中，用酒精灯给烧杯持续加热，已知a、b两液体的沸点不同，下列说法正确的是（　　） A．试管中的a、b均能沸腾 B．试管中的a能沸腾，试管中的b不能沸腾 C．若b的沸点比a低，则试管中的a不能沸腾，试管中的b能沸腾 D．若a的沸点比b低，则试管中的a能沸腾，试管中的b不能沸腾 【即练3】如图所示，烧杯内盛有水，试管内盛有下表中所列的一种液体。在标准大气压下，给烧杯底部持续加热，最终发现试管内的液体沸腾起来，则试管内盛的液体是（   ） 标准大气压下几种物质的沸点 物质 沸点/°C 酒精 78 水 100 煤油 150 A．水 B．酒精 C．煤油 D．水或酒精 知识点02 蒸发 1. 蒸发的概念 在 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別为200s、100s、50s、80s。 实验结论 （1）液体的温度。液体温度越 ，蒸发得越快； （2）液体的表面积。液体的表面积越 ，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 ，蒸发得越快。 4. 蒸发与沸腾的异同点 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】下列措施中，能使蒸发加快的是（　　） A．把蔬菜用保鲜膜包好放入冰箱 B．给盛有水的杯子加盖 C．把湿衣服晾在通风且阳光充足的地方 D．把新鲜的水果放入冰箱冷藏 【即练4】同学们发现小麦在进仓前需要烘干，烘干能使水分更快地脱离小麦，他们在讨论其中的道理时，有下列说法，其中错误的是（   ） A．水分脱离小麦是水蒸发的过程 B．蒸发快慢与液体温度有关 C．液体蒸发是吸热过程 D．是蒸发使小麦的温度升高的 【即练5】两支相同的温度计甲和乙，甲的玻璃泡上沾有酒精，乙的玻璃泡上保持干燥。在教室里同时用扇子扇这两支温度计，则看到（　　） A．两支温度计示数下降一样多 B．甲温度计示数下降多，乙温度计只下降一点点 C．甲温度计示数下降，乙温度计完全不下降 D．两支温度计的示数都不下降 知识点03 液化 1. 液化的两种方式 （1）降低 ：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 遇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 ：在一定的温度下，压缩气体的体积也可以使气体液化。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。将气体液化的最大好处是体积缩小，便于储火箭中用作燃料和助燃剂的氢和氧，都是以存和运输。 2. 液化放热 液化是汽化的逆过程。汽化需要吸热，液化需要 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。 特别提醒 看得见的“白气”不是水蒸气 水蒸气是我们肉眼是看不到的，在平时我们看得到的从壶嘴冒出的“白气”、雪糕周围的“白气”，其实都是水蒸气遇冷液化形成的大量悬浮在空中的小水滴。凡是看得见的“白气”都是液态水。 【例4】今年寒假期间的冰雪天气温度很低，居家窗户玻璃的室_______（选填“内“或”外“）一侧会出现小水珠，这是由空气中的水蒸气发生______形成的。 【方法点拨】温度高的水蒸气遇冷或降低温度发生液化形成水雾或“白气”。因此水雾一般在温度高的一侧出现。 【即练6】秋冬季节，戴眼镜的同学从室外进入温暖的教室，镜片会立即起雾；夏天，冰棒放在空气中会冒“白气”，下列说法正确的是（     ） A．镜片上的雾是室外冷空气汽化形成的小水滴 B．冰棒周围的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的 C．雾的形成过程需要吸收热量，使镜片温度降低 D．“白气”的形成过程属于汽化现象，需要放热 【即练7】漳州春季“回南天”墙壁和窗户玻璃都容易“出水”，这些“水”是由于水蒸气（　　） A．遇热汽化吸热形成的 B．遇热汽化放热形成的 C．遇冷液化放热形成的 D．遇冷液化吸热形成的 青藏高原上的“冰箱” 电冰箱制冷原理：电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”，把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。制冷剂采用既容易汽化又容易液化的物质，汽化时它吸热，液化时它放热。液态制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，在这里汽化、吸热，使冰箱内温度降低。之后，生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器，在这里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。制冷剂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。 在青藏铁路工程中，为了保证多年冻土区路基的稳定性，铁路两侧竖立了许多热管。这种热管又被称为热棒。热棒是封闭的中空长棒，里面一般填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。如图所示，热棒的下端插在冻土中，液态氨从冻土中吸热汽化成气态氨。在寒冷的季节，气态氨上升到热棒的上端，通过散热片向空气中放热，变回液态氨，又沉入棒底。如此循环，冻土中的热不断被散发出去，热棒就可以像“冰箱”一样使地下冻土层温度降低、厚度增加。即使到了暖季，热棒中的气态氨不会变回液态氨，热棒不再工作，冻土也不会完全融化。这样，冻土层因温度变化对路基产生的影响就变小了。 一、选择题（共10小题） 1．如图3所示，注射器中密封着乙醚气体，压缩活塞时注射器内出现液态乙醚，乙醚发生了（     ） A．汽化 B．液化 C．熔化 D．凝固 2．清晨，黎母山国家森林公园深处笼罩着一层薄雾，在太阳出来后薄雾渐渐散去。薄雾散去发生的物态变化是（     ） A．液化 B．熔化 C．汽化 D．凝固 3．“醒面”是制作面食时的常用工序，“醒面”时把揉好的面团放在密封的容器或用保鲜膜包裹后自然发酵一段时间，如图所示。密封环境有助于减慢面团表面水分的蒸发，避免面团表面干裂。这种减慢蒸发的方法，是利用（    ） A．降低了面团的温度 B．减小了面团的体积 C．减小了面团的表面积 D．减小了面团表面空气流速 4．饺子是我国的一种传统美食。如图所示，在煮饺子的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．应先用大火加热，待水沸腾后改为小火加热 B．水沸腾后，持续吸热，温度升高 C．水沸腾后，向锅里加入少量冷水，是为了降低水的沸点 D．煮饺子时，锅上方冒出的“白气”是锅里的水汽化后形成的水蒸气 5．下列烹饪方式中，涉及物态变化说法正确的是（     ） A．煎：块状黄油受热后变成液态，是熔化现象 B．炒：炒青菜时上方冒出的“白气”，是汽化现象 C．煮：煮面时锅内水蒸气遇冷锅盖凝成小水珠，是凝固现象 D．炖：鸡汤里的水分减少，以水蒸气形式散失，是液化现象 6．在内蒙古库如奇沙漠干旱地区，人们设计了沙漠简易取水装置，如图：沙土中的水分先变成水蒸气，水蒸气遇塑料薄膜降温变成小水珠，汇聚流入容器得到淡水，该过程主要利用的物态变化是（     ） A．先升华后凝固 B．先汽化后液化 C．先熔化后液化 D．先汽化后凝固 7．冬天，在汽车的前挡风玻璃上经常会出现一层雾，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．这层雾是水蒸气 B．这层雾是由于液化形成的 C．形成雾的过程中需要吸热 D．这层雾出现在前挡风玻璃的外侧 8．制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属）加热到一定温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据图表中的数据判断，下列合金不宜采用上述方法制取的是（　　） 金属 镁 铝 铜 铁 熔点/℃ 649 660 1083 1535 沸点/℃ 1090 2467 2567 2750 A．铁-铜合金 B．铜-铝合金 C．镁-铁合金 D．铁-铝合金 9．（多选）如图所示，常温下的两个杯子分别盛有冰块和热水，上方均盖有一块玻璃分别为、，过一会儿可明显看到玻璃上均有水珠出现，下列分析正确的是（    ） A．上的水珠是冰块熔化形成的 B．上的水珠是水蒸气液化形成的 C．上的水珠在玻璃下表面 D．、上水珠的形成都需要放热 10．（多选）水的蒸发快慢会受空气湿度（含水量）的影响。如图所示，两支相同的温度计组成干湿温度计，一支的玻璃泡用蒸馏水浸湿的纱布包住，纱布下端浸入蒸馏水中。下列说法正确的是（    ） A．湿球温度计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．干湿温度计选择风速快的位置使用测量更准确 D．夏天有时很闷热就是因为空气湿度小，人身上汗水不容易蒸发 二、填空题（共8小题） 11．我国科学家研究发现，机场跑道在夏季白天受太阳照射，下方水分会__________（填物态变化名称）成水蒸气，但由于沥青层像“锅盖”一样阻挡，水蒸气无法散失。到了夜晚，温度降低，水蒸气遇冷就会__________（填物态变化名称）成小水滴，这一现象被称为“锅盖效应”。“锅盖效应”是机场建设和维护中重点防治的工程问题。 12．如图所示，小明在实验室中模拟雨的形成。他加热烧瓶内的水至沸腾，在瓶口上方放一个金属盘子，会看到盘底有水珠出现。若要使“雨”下得更大，金属盘中最好放些______（选填“热水”“冷水”或“冰块”）。 13．某同学把刚做好的热蛋挞放进玻璃展示柜，玻璃柜的_______（选填“内”或“外”）侧水蒸气容易出现一层白雾，此时可以把展示柜的温度______（选填“调低”或“调高”），让白雾快速消失。 14．据古文献记载，轩辕帝发明了甑（烹饪用的器皿）。1976年，考古学家首次发现青铜汽柱甑形器。如图所示，下方锅内的水已沸腾，水蒸气从空心气柱上方的小孔喷出接触食物，水蒸气_________（填物态变化名称）成水_________（选填“放出”或“吸收”）热量；持续加热，沸水越来越少，此过程中沸水的温度_________（选填“升高”“不变”或“降低”）。 15．如图所示，青藏铁路分路段路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒，我们叫它热棒，热棒在路基下还埋有5米深，整个棒体是中空的，里面封装有一定量的液氨。为了保持路基冻土不熔化，使用它能对路基进行主动________（选填“升温”或“降温”），棒内下端的氨发生的物态变化是________。 16．在体育比赛电视直播中，我们经常看到当运动员受伤时，医生会对着受伤部位喷射一种药液，这种药液其实是沸点较 ______（选填“高”或“低”）的氯乙烷，喷射到皮肤上的药液会迅速汽化，吸收大量热量，从而使受伤部位表皮组织骤然变冷而暂时失去痛觉，在常温下可采用压缩体积的办法让氯乙烷 ______成液态储存在铝罐内。 17．下表列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点，根据表中数据回答：若要测量萘的熔点，温度计的玻璃泡里不能选________（选填“酒精”或“甲苯”）做测温物质；若要测量标准大气压下沸水的温度，温度计的玻璃泡里应选________做测温物质（选填“酒精”或“甲苯”）。 物质 酒精 甲苯 萘 熔点/℃ - 117 -95 80.5 沸点/℃ 78.5 111 218 18．玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸汽管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。氨在铝蜂窝结构板中发生___________（填物态变化名称），在蒸发器中发生物态变化的过程中，___________热量。 三、实验题（共3小题） 19．物理兴趣小组在“生活中的热现象”主题研学实践中，开展了“水的沸腾规律”的实验探究。 (1)组装图甲的实验装置时，合理的安装顺序为____________（选填“自上而下”或“自下而上”）。 (2)实验中，在某时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为____________；小组同学观察到水沸腾前后气泡的变化如图丙所示，其中____________（选填“A”或“B”）图是水沸腾时气泡变化的情形。 (3)兴趣小组使用完全相同的实验装置，用初温相同的水完成实验，由图丁的图像分析，两组将水加热至沸腾的时间____________（选填“相同”或“不同”），造成该差异的原因可能是____________。 (4)小组同学用图戊装置继续探究：持续加热至大烧杯中的水沸腾后，观察到两支温度计的示数始终相同，此时试管中的水____________（选填“会”或“不会”）沸腾，由此可知水沸腾的条件是____________。 (5)为了让图戊装置中试管内的水也能沸腾，请你设计可行的实验方案____________。 20．某同学探究水在沸腾前后温度变化的特点。 (1)组装的实验装置如图甲所示，存在明显的错误，为了改正错误，你的操作是___________（填字母）； A．提升A的高度 B．降低A的高度 C．提升B的高度 D．降低B的高度 (2)用酒精灯给水加热至沸腾几分钟后停止加热，实验数据如下表所示。该同学从第5min开始，发现烧杯中的水出现图乙的___________（选填“a”或“b”）现象，判断水已沸腾。通过分析实验数据得知，水在沸腾的过程中持续吸热，温度___________； 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98 (3)如果要让实验的加热时间进一步缩短，可以采取的措施是___________； (4)星期日，该同学在家烧水煮饺子，当水烧开准备下饺子时，妈妈提醒他锅里的水有点少，于是他又往锅里迅速加了一大碗水（加水量比锅里少），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）。 A． B． C． D． 21．实验小组的同学完成“探究水的沸腾特点”的实验后，他们思考：热水冷却的快慢与哪些因素有关？经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想： 猜想1：与热水表面空气的流速有关； 猜想2：与盛水容器的材料有关； 猜想3：与热水温度和环境温度的温差有关． (1)猜想1是________（选填“正确”或“错误”）的，这是由于液体表面空气流速越快蒸发越快． (2)为了验证其他猜想，小明采用了正确的探究方法．在杯中倒入相同质量的热水做了四次实验，记录了每次热水温度从60℃降至10℃所用的时间，只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风．记录的部分数据如表所示： 实验序号 杯子材料 有无风扇吹风 室内环境温度/℃ 冷却时间/s 1 玻璃 无 15 612 2 玻璃 有 20 592 3 塑料 无 15 780 4 铝 无 15 508 ①比较实验序号为________的数据，可得出的结论是：热水冷却的快慢与盛水容器的材料有关． ②比较实验序号为1、2的数据，________（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由是___________． (3)小明和小华将传感器与计算机相连，在热水冷却过程中采集部分温度随时间变化的数据．描点作出温度—时间图像如图所示，则正确的图像是________（选填“小明”或“小华”），另一个图像错误的原因是____________，如果要证明你的判断，应该___________． 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲 汽化和液化 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 汽化 沸腾 蒸发 液化 1.理解汽化和液化的概念。 2.知道汽化的两种方式——蒸发和沸腾，能比较它们的异同。 3.知道沸腾的特点。 4.知道影响蒸发快慢的三个因素：液体的温度、液体的表面积、液面上方空气流速。 5.知道液化的两种方式：降低温度和压缩体积，理解液化放热。 学习重点：蒸发和沸腾的特点及区别、水沸腾实验探究，沸点的概念、液化的两种方式、蒸发快慢的影响因素及蒸发致冷作用。 学习难点：沸腾过程中“吸热但温度不变”与气泡大小变化的规律及其原理，“白气”本质的辨析，初步认识气压与沸点的关系。 情｜境｜启｜思 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塑料袋有什么变化？从开水中拿出塑料袋，过一会儿它又有什么变化？在整个过程中，酒精的状态发生了哪些变化？ 概｜念｜构｜建 1.物质从液态变为气态的过程叫作汽化，从气态变为液态的过程叫作液化。 2.沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 3.各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫作沸点。不同液体的沸点不同。液体在沸腾的过程中不断吸热。 4.在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。 5.所有气体在温度降到足够低时都可以液化。另外，在一定的温度下，压缩气体的体积也可以使气体液化。气体液化时要放热。 深｜研｜精｜炼 知识点01 沸腾 1. 汽化和液化的概念 从“问题”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。 2. 沸腾 沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 3. 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？ 【实验思路】 与上一节的固体熔化实验类似，我们可以通过将水加热至沸腾，测量水的温度，根据记录的数据绘制图像，得出水在沸腾前后温度变化的特点。 【实验器材和实验装置图】 铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、硬纸板、停表等 【进行实验】 （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。 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 【分析实验现象和数据】 （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。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。 （2）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。 【实验结论】 实验表明，水在沸腾前，温度不断升高;水在沸腾后，温度保持不变。从实验中还可以看到，水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时形成的大量气泡不断上升变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。在沸腾的过程中，虽然水的温度保持不变，但要用酒精灯持续加热，所以说水在沸腾的过程中不断吸热。 【交流与反思】 （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）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）一些液体的沸点（标准大气压） 液体 沸点/oC 液体 沸点/oC 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。 （4）沸腾的条件：①温度达到沸点；②继续吸热。二者缺一不可 【例1】小兴用如图甲所示的装置探究水沸腾后温度随加热时间变化的规律。 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 水的温度/℃ 98 98 98 98 98 98 (1)某时刻小兴观察到烧杯内产生的气泡如图乙所示，则此时水________（选填“是”或“不是”）沸腾状态，当观察到_____________现象时，表明水已经沸腾了。 (2)水沸腾后，小兴每隔记录一次温度计的示数，记录的部分数据如表所示。根据表中的数据可知水沸腾后温度随加热时间变化的规律是：_____________。 【答案】(1) 不是 液体内部和表面均有大量气泡产生 (2)温度随加热时间的增大保持不变 【详解】（1）沸腾前，气泡上升时，上层水温低，气泡内水蒸气遇冷液化，气泡体积逐渐变小，故图乙不是沸腾状态；沸腾时，整个容器内水温相同，液体内部和表面均有大量气泡产生。 （2）表格中数据显示，水沸腾后，温度始终保持在 98℃ 不变，水沸腾后，继续吸热，但温度保持不变。 【即练1】在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验中，科学爱好者分小组进行了相关实验： (1)按照自下而上的顺序安装实验装置，如图所示，此时温度计的示数是________。 (2)下表是A组同学记录的实验数据。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98 通过实验可知，当水沸腾时，从杯底产生的气泡在水中上升过程中越变越大，并且水沸腾时，温度________（选填“逐渐升高”、“保持不变”或“逐渐降低”）；停止加热，水一会儿就停止沸腾，说明沸腾过程需要________。 (3)在实验室里，三组同学测得水的沸点分别是97℃，93℃，98℃，有同学猜想导致这种现象的原因是各组用的温度计有偏差，请设计一个简单的方法验证这个猜想_________。 【答案】(1) (2) 保持不变 吸热 (3)将三支温度计一齐放进同一杯沸腾的水中（继续加热），观察三支温度计的读数是否一致 【详解】（1）温度计的分度值为1℃，示数为75℃。 （2）由表格数据可知，5分钟后温度稳定在98℃，水沸腾时，温度保持不变；停止加热，水立即停止沸腾，说明沸腾过程需要持续吸热。 （3）将三组同学的温度计同时放入同一杯沸腾的水中（或同一温度的热水中），待示数稳定后，观察三支温度计的读数是否一致。若读数不同，则说明温度计存在偏差；若读数相同，则说明偏差并非来自温度计本身。 【例2】如图是生活中用碗炖食物的示意图（碗与锅底不接触），当锅里水沸腾后，碗中的汤（　　） A．不会沸腾，因为温度达不到沸点 B．不会沸腾，因为不能继续吸热 C．会沸腾，因为能继续吸热 D．会沸腾，因为温度达到了沸点 【答案】B 【详解】沸腾需要两个条件∶达到沸点和继续加热；当锅中的水沸腾后，再继续加热的过程中，锅中的水的温度不再升高，保持水的沸点温度；碗中的汤从锅中吸收热量，温度达到水的沸点后，就跟锅中水的温度一样，就不能从锅中吸收热量了，所以虽然达到了沸点，但因为不能继续吸收热量，所以不会沸腾。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【探究归纳】液体沸腾的条件：一是温度达到沸点，二是吸热。二者缺一不可。 【即练2】如图所示，将a、b两种液体装在试管中，两试管均放在装有a液体的烧杯中，用酒精灯给烧杯持续加热，已知a、b两液体的沸点不同，下列说法正确的是（　　） A．试管中的a、b均能沸腾 B．试管中的a能沸腾，试管中的b不能沸腾 C．若b的沸点比a低，则试管中的a不能沸腾，试管中的b能沸腾 D．若a的沸点比b低，则试管中的a能沸腾，试管中的b不能沸腾 【答案】C 【详解】将a、b两种液体装在试管中，两试管均放在装有a液体的烧杯中，则在给烧杯中的a液体加热的过程中，同时由于试管中的液体与烧杯中的液体存在温度差，因此试管中温度低的液体都会从烧杯中温度高的液体吸热。 试管中的a在不断吸热过程中可以达到沸点，当试管和烧杯中的a液体均达到沸点后，试管中的a液体将不能继续从烧杯中吸热，所以a不能沸腾。 若b的沸点比a低，则试管中的b液体能达到沸点，且能从烧杯吸热，因此试管中的b能沸腾。 若a的沸点比b低，则烧杯中的液体a达到沸点沸腾后，其温度将保持不变，导致试管中的b液体不能继续吸热，从而不能达到沸点，因此试管中的b不能沸腾。 综上分析，故C正确，ABD错误。 故选C。 【即练3】如图所示，烧杯内盛有水，试管内盛有下表中所列的一种液体。在标准大气压下，给烧杯底部持续加热，最终发现试管内的液体沸腾起来，则试管内盛的液体是（   ） 标准大气压下几种物质的沸点 物质 沸点/°C 酒精 78 水 100 煤油 150 A．水 B．酒精 C．煤油 D．水或酒精 【答案】B 【详解】在1个标准大气压下水的沸点是100℃ （1）若试管中装的是水，烧杯中的水即使沸腾，温度最高也是100℃，这样的话，即使试管中的水能够达到100℃，但达到100℃后就不能从烧杯中的水吸收热量，不会沸腾，因此试管内的液体不是水。 （2）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最高也是100℃，达不到煤油的沸点，不会沸腾。因此试管内的液体不是煤油。 （3）若试管中装的是酒精，因为酒精的沸点是78℃，低于水的沸点，会从水中不断吸热，会沸腾。因此试管内的液体是酒精。故ACD错误，B正确。 故选B。 知识点02 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別为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 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】下列措施中，能使蒸发加快的是（　　） A．把蔬菜用保鲜膜包好放入冰箱 B．给盛有水的杯子加盖 C．把湿衣服晾在通风且阳光充足的地方 D．把新鲜的水果放入冰箱冷藏 【答案】C 【详解】A．保鲜膜包好减慢空气流动，冰箱降低温度，会减慢蒸发，故A不符合题意； B．给杯子加盖减慢了液面上方空气流动，会减慢蒸发，故B不符合题意； C．通风加快了衣服表面空气流速，阳光充足提高了温度，都能加快蒸发，故C符合题意； D．冰箱冷藏降低了温度，会减慢蒸发，故D不符合题意。 故选C。 【即练4】同学们发现小麦在进仓前需要烘干，烘干能使水分更快地脱离小麦，他们在讨论其中的道理时，有下列说法，其中错误的是（   ） A．水分脱离小麦是水蒸发的过程 B．蒸发快慢与液体温度有关 C．液体蒸发是吸热过程 D．是蒸发使小麦的温度升高的 【答案】D 【详解】A．水分脱离小麦的过程，是小麦中的液态水变成气态水蒸气扩散到空气中，属于水的蒸发，故A正确，不符合题意； B．影响液体蒸发快慢的因素包括液体温度、液体表面积、液体表面空气流速，烘干小麦时提高温度，正是利用 “温度越高，蒸发越快” 的规律，故B正确，不符合题意； C．蒸发属于汽化现象，汽化的共同特点是需要吸收热量，因此液体蒸发是吸热过程，故C正确，不符合题意； D．蒸发是吸热过程，小麦中的水分蒸发时，会从小麦本身吸收热量，导致小麦的温度降低，而非升高；烘干小麦是外界提供热量提高温度，加快蒸发，并非蒸发使小麦升温，故D错误，符合题意。 故选D。 【即练5】两支相同的温度计甲和乙，甲的玻璃泡上沾有酒精，乙的玻璃泡上保持干燥。在教室里同时用扇子扇这两支温度计，则看到（　　） A．两支温度计示数下降一样多 B．甲温度计示数下降多，乙温度计只下降一点点 C．甲温度计示数下降，乙温度计完全不下降 D．两支温度计的示数都不下降 【答案】C 【详解】同时用扇子扇温度计的玻璃泡，短时间内，扇子扇风加快了酒精表面的空气流动速度，使酒精蒸发变快，酒精蒸发吸热，因此甲温度计示数变小，扇子扇风不能降低乙温度计玻璃泡内液体的温度，所以乙温度计示数不变。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 知识点03 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”，这是呼出的水蒸气遇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：在一定的温度下，压缩气体的体积也可以使气体液化。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。将气体液化的最大好处是体积缩小，便于储火箭中用作燃料和助燃剂的氢和氧，都是以存和运输。 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。 特别提醒 看得见的“白气”不是水蒸气 水蒸气是我们肉眼是看不到的，在平时我们看得到的从壶嘴冒出的“白气”、雪糕周围的“白气”，其实都是水蒸气遇冷液化形成的大量悬浮在空中的小水滴。凡是看得见的“白气”都是液态水。 【例4】今年寒假期间的冰雪天气温度很低，居家窗户玻璃的室_______（选填“内“或”外“）一侧会出现小水珠，这是由空气中的水蒸气发生______形成的。 【答案】 内 液化 【详解】冬季室内温度高于室外，窗户玻璃温度接近室外低温，室内空气中的水蒸气遇冷会在玻璃内侧液化形成小水珠。 【方法点拨】温度高的水蒸气遇冷或降低温度发生液化形成水雾或“白气”。因此水雾一般在温度高的一侧出现。 【即练6】秋冬季节，戴眼镜的同学从室外进入温暖的教室，镜片会立即起雾；夏天，冰棒放在空气中会冒“白气”，下列说法正确的是（     ） A．镜片上的雾是室外冷空气汽化形成的小水滴 B．冰棒周围的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的 C．雾的形成过程需要吸收热量，使镜片温度降低 D．“白气”的形成过程属于汽化现象，需要放热 【答案】B 【详解】A.镜片上的雾是室内高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是冷空气汽化，故A错误； B.冰棒温度远低于室温，冰棒周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B正确； C.雾是液化形成的，液化过程放出热量，不是吸热，故C错误； D.“白气”的形成是液化现象，不是汽化，液化放热，故D错误。 故选B。 【即练7】漳州春季“回南天”墙壁和窗户玻璃都容易“出水”，这些“水”是由于水蒸气（　　） A．遇热汽化吸热形成的 B．遇热汽化放热形成的 C．遇冷液化放热形成的 D．遇冷液化吸热形成的 【答案】C 【详解】春季“回南天”时，空气中含有大量温度较高的水蒸气，而墙壁、窗户玻璃温度较低；气态水蒸气遇到低温物体后，变为液态小水珠附着在物体表面，这个物态变化过程是液化，液化过程会放出热量，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 青藏高原上的“冰箱” 电冰箱制冷原理：电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”，把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。制冷剂采用既容易汽化又容易液化的物质，汽化时它吸热，液化时它放热。液态制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，在这里汽化、吸热，使冰箱内温度降低。之后，生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器，在这里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。制冷剂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。 在青藏铁路工程中，为了保证多年冻土区路基的稳定性，铁路两侧竖立了许多热管。这种热管又被称为热棒。热棒是封闭的中空长棒，里面一般填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。如图所示，热棒的下端插在冻土中，液态氨从冻土中吸热汽化成气态氨。在寒冷的季节，气态氨上升到热棒的上端，通过散热片向空气中放热，变回液态氨，又沉入棒底。如此循环，冻土中的热不断被散发出去，热棒就可以像“冰箱”一样使地下冻土层温度降低、厚度增加。即使到了暖季，热棒中的气态氨不会变回液态氨，热棒不再工作，冻土也不会完全融化。这样，冻土层因温度变化对路基产生的影响就变小了。 一、选择题（共10小题） 1．如图3所示，注射器中密封着乙醚气体，压缩活塞时注射器内出现液态乙醚，乙醚发生了（     ） A．汽化 B．液化 C．熔化 D．凝固 【答案】B 【详解】乙醚初始是气态，压缩活塞时变为液态，属于液化现象。汽化是物质由液态变为气态的过程、熔化是物质由固态变为液态的过程、凝固是物质由液态变为固态的过程。故选B。 2．清晨，黎母山国家森林公园深处笼罩着一层薄雾，在太阳出来后薄雾渐渐散去。薄雾散去发生的物态变化是（     ） A．液化 B．熔化 C．汽化 D．凝固 【答案】C 【详解】雾本质是空气中水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，悬浮在空中形成薄雾。太阳出来后温度升高，液态小水滴吸热变为气态水蒸气，薄雾因此散去，该过程物质由液态变为气态，属于汽化。故选C。 3．“醒面”是制作面食时的常用工序，“醒面”时把揉好的面团放在密封的容器或用保鲜膜包裹后自然发酵一段时间，如图所示。密封环境有助于减慢面团表面水分的蒸发，避免面团表面干裂。这种减慢蒸发的方法，是利用（    ） A．降低了面团的温度 B．减小了面团的体积 C．减小了面团的表面积 D．减小了面团表面空气流速 【答案】D 【详解】影响蒸发快慢的三个因素为：液体的温度、液体的表面积、液体表面上方的空气流速。用保鲜膜密封容器包裹后，减慢了面团表面的空气流动速度，从而减慢水分蒸发，故选D。 4．饺子是我国的一种传统美食。如图所示，在煮饺子的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．应先用大火加热，待水沸腾后改为小火加热 B．水沸腾后，持续吸热，温度升高 C．水沸腾后，向锅里加入少量冷水，是为了降低水的沸点 D．煮饺子时，锅上方冒出的“白气”是锅里的水汽化后形成的水蒸气 【答案】A 【详解】A．水沸腾的特点是达到沸点后，持续吸热但温度保持不变。煮饺子时先大火将水烧开，水沸腾后改为小火维持沸腾即可，还可以节约能源，故A正确； B．水沸腾后，持续吸热，但温度保持沸点不变，不会升高，故B错误； C．水的沸点只和气压有关，向锅中加少量冷水，气压不变，沸点不变，加冷水的目的是降低水的温度，故C错误； D．水蒸气是无色不可见的，锅上方的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是汽化形成的水蒸气，故D错误。 故选A。 5．下列烹饪方式中，涉及物态变化说法正确的是（     ） A．煎：块状黄油受热后变成液态，是熔化现象 B．炒：炒青菜时上方冒出的“白气”，是汽化现象 C．煮：煮面时锅内水蒸气遇冷锅盖凝成小水珠，是凝固现象 D．炖：鸡汤里的水分减少，以水蒸气形式散失，是液化现象 【答案】A 【详解】A．块状黄油受热由固态变为液态，是熔化现象，故A正确； B．炒青菜冒出的“白气”，是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠，不是汽化现象，故B错误； C．煮面时锅内水蒸气遇冷由气态变成液态小水珠，是液化现象，不是凝固现象，故C错误； D．鸡汤里的水减少，是液态水变成水蒸气散失，是汽化现象，不是液化现象，故D错误。 故选A。 6．在内蒙古库如奇沙漠干旱地区，人们设计了沙漠简易取水装置，如图：沙土中的水分先变成水蒸气，水蒸气遇塑料薄膜降温变成小水珠，汇聚流入容器得到淡水，该过程主要利用的物态变化是（     ） A．先升华后凝固 B．先汽化后液化 C．先熔化后液化 D．先汽化后凝固 【答案】B 【详解】沙土中的水分先变成水蒸气，物质由液态变为气态，属于汽化现象，水蒸气遇塑料薄膜降温变成小水珠，物质由气态变为液态，属于液化现象，所以该过程主要利用的物态变化是先汽化后液化，故选B。 7．冬天，在汽车的前挡风玻璃上经常会出现一层雾，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．这层雾是水蒸气 B．这层雾是由于液化形成的 C．形成雾的过程中需要吸热 D．这层雾出现在前挡风玻璃的外侧 【答案】B 【详解】A．雾是液态小水珠，水蒸气肉眼不可见，故A错误； B．雾是气态水蒸气液化形成的液态小水滴，故B正确； C．液化过程需要放热，故C错误； D．雾是车内的水蒸气液化形成的，因此出现在前挡风玻璃的内侧，故D错误。 故选B。 8．制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或非金属）加热到一定温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据图表中的数据判断，下列合金不宜采用上述方法制取的是（　　） 金属 镁 铝 铜 铁 熔点/℃ 649 660 1083 1535 沸点/℃ 1090 2467 2567 2750 A．铁-铜合金 B．铜-铝合金 C．镁-铁合金 D．铁-铝合金 【答案】C 【详解】由题可知，两种金属要能采用该方法，必须能在同一温度下同时处于液态。 A．由表可知，铁的熔点是 ，铜的熔点是 。当温度达到时，铁开始熔化，此时铜早已熔化。而铜的沸点是 ，铁的沸点是 ，在时两者都不会沸腾。因此，在到之间，两者可以同时处于液态，可以制取合金，故A不符合题意； B．铜的熔点是 ，铝的熔点是。当温度达到时，铜开始熔化，铝早已熔化。铝的沸点是 ，铜的沸点是 ，在 时两者都不会沸腾，故B不符合题意； C．铁的熔点是，镁的熔点是 。要使铁熔化，温度至少需要达到。但是，镁的沸点只有。当温度升高到时，镁就已经沸腾变成气体了。当温度继续升高到使铁熔化时，镁已经是气态，两者无法混合成液态合金，故C符合题意； D．铁的熔点是 ，铝的熔点是。当温度达到时，铁开始熔化，铝早已熔化。铝的沸点是，铁的沸点是 ，在时两者都不会沸腾，故D不符合题意。 故选 C。 9．（多选）如图所示，常温下的两个杯子分别盛有冰块和热水，上方均盖有一块玻璃分别为、，过一会儿可明显看到玻璃上均有水珠出现，下列分析正确的是（    ） A．上的水珠是冰块熔化形成的 B．上的水珠是水蒸气液化形成的 C．上的水珠在玻璃下表面 D．、上水珠的形成都需要放热 【答案】BD 【详解】A．盛有冰块的杯子，杯外空气中的水蒸气遇到温度低的玻璃（a玻璃），水蒸气液化形成水珠，不是冰块熔化，所以a上的水珠是液化形成，不是熔化形成，故A错误； B．盛有热水的杯子，杯内热水蒸发产生的水蒸气遇到温度低的玻璃（b玻璃），水蒸气液化形成水珠。所以b上的水珠是水蒸气液化形成，故B正确； C．盛有冰块的杯子，杯外（玻璃上表面一侧）的水蒸气遇冷液化，所以a上的水珠在玻璃上表面，不是下表面，故C错误； D．a上的水珠是杯外水蒸气液化形成，b上的水珠是杯内水蒸气液化形成。液化过程都需要放热，所以a、b上水珠的形成都需要放热，故D正确。 故选BD。 10．（多选）水的蒸发快慢会受空气湿度（含水量）的影响。如图所示，两支相同的温度计组成干湿温度计，一支的玻璃泡用蒸馏水浸湿的纱布包住，纱布下端浸入蒸馏水中。下列说法正确的是（    ） A．湿球温度计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．干湿温度计选择风速快的位置使用测量更准确 D．夏天有时很闷热就是因为空气湿度小，人身上汗水不容易蒸发 【答案】AB 【详解】A．湿球温度计的玻璃泡被湿布包裹，水分会蒸发，蒸发是吸热过程，会吸收玻璃泡周围的热量，导致湿球温度计的温度降低，所以其示数比干球温度计的示数小，故A正确； B．两支温度计的示数差反映了水分蒸发的快慢，空气湿度越大，水分蒸发越慢，蒸发吸热越少，湿球温度计的示数就越高，与干球温度计的示数差就越小，反之，空气湿度越小，水分蒸发越快，蒸发吸热越多，湿球温度计的示数就越低，与干球温度计的示数差就越大，因此，两支温度计的示数差越小，说明空气湿度越大，故B正确； C．风速会加快水分的蒸发，使湿球温度更低，温差变大，会影响测量的准确性，故C错误； D．夏天感觉闷热，是因为空气湿度大，导致人身上的汗水蒸发速度减慢，汗水蒸发是人体散热的主要方式之一，蒸发变慢使得身体的热量不易散发出去，从而感到闷热，故D错误。 故选AB。 二、填空题（共8小题） 11．我国科学家研究发现，机场跑道在夏季白天受太阳照射，下方水分会__________（填物态变化名称）成水蒸气，但由于沥青层像“锅盖”一样阻挡，水蒸气无法散失。到了夜晚，温度降低，水蒸气遇冷就会__________（填物态变化名称）成小水滴，这一现象被称为“锅盖效应”。“锅盖效应”是机场建设和维护中重点防治的工程问题。 【答案】 汽化 液化 【详解】水分由液态变为气态的水蒸气的过程，属于汽化。 气态的水蒸气遇冷变为液态的小水滴的过程，属于液化。 12．如图所示，小明在实验室中模拟雨的形成。他加热烧瓶内的水至沸腾，在瓶口上方放一个金属盘子，会看到盘底有水珠出现。若要使“雨”下得更大，金属盘中最好放些______（选填“热水”“冷水”或“冰块”）。 【答案】冰块 【详解】这个实验模拟了自然界中雨的形成过程： 烧瓶内的水沸腾后，产生大量高温水蒸气，相当于地面的水蒸发成水汽。 水蒸气上升遇到上方的金属盘，遇冷发生液化，形成小水珠，相当于高空水汽遇冷凝结成云，再形成雨滴。 要让“雨”下得更大，就要让更多的水蒸气液化，关键在于增大水蒸气与金属盘的温差，让金属盘的温度更低，液化现象更明显。 放冰块能让金属盘的温度降到最低，温差最大，液化效果最显著，产生的水珠最多。 13．某同学把刚做好的热蛋挞放进玻璃展示柜，玻璃柜的_______（选填“内”或“外”）侧水蒸气容易出现一层白雾，此时可以把展示柜的温度______（选填“调低”或“调高”），让白雾快速消失。 【答案】 内 调高 【详解】白雾是玻璃柜内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃柜，在玻璃柜内侧液化成的小水滴； 如果把展示柜的温度调高，玻璃和周围空气的温差变小，水蒸气就不容易液化，同时已经形成的小水珠也会更快汽化，白雾就会快速消失。 14．据古文献记载，轩辕帝发明了甑（烹饪用的器皿）。1976年，考古学家首次发现青铜汽柱甑形器。如图所示，下方锅内的水已沸腾，水蒸气从空心气柱上方的小孔喷出接触食物，水蒸气_________（填物态变化名称）成水_________（选填“放出”或“吸收”）热量；持续加热，沸水越来越少，此过程中沸水的温度_________（选填“升高”“不变”或“降低”）。 【答案】 液化 放出 不变 【详解】水蒸气接触温度相对较低的食物，由气态变为液态，这个物态变化是液化。液化过程是放出热量的，这些热量可以用来加热食物。 水在沸腾过程中，持续吸热但温度不变，所以即使持续加热，沸水的温度不变。 15．如图所示，青藏铁路分路段路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒，我们叫它热棒，热棒在路基下还埋有5米深，整个棒体是中空的，里面封装有一定量的液氨。为了保持路基冻土不熔化，使用它能对路基进行主动________（选填“升温”或“降温”），棒内下端的氨发生的物态变化是________。 【答案】 降温 汽化 【详解】热棒下端的液态氨在路基温度升高时会汽化，从路基内部吸热，能对路基进行主动降温，冻土就不会熔化。 16．在体育比赛电视直播中，我们经常看到当运动员受伤时，医生会对着受伤部位喷射一种药液，这种药液其实是沸点较 ______（选填“高”或“低”）的氯乙烷，喷射到皮肤上的药液会迅速汽化，吸收大量热量，从而使受伤部位表皮组织骤然变冷而暂时失去痛觉，在常温下可采用压缩体积的办法让氯乙烷 ______成液态储存在铝罐内。 【答案】 低 液化 【详解】药液需在常温下迅速汽化来吸收热量，这要求它的沸点低于常温，如此在常温环境中就能达到沸点发生汽化，实现降温效果；物质由气态变为液态的过程叫做液化，压缩体积是使气体液化的常见方法之一，所以常温下通过压缩体积让气态氯乙烷变为液态的过程是液化。 17．下表列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点，根据表中数据回答：若要测量萘的熔点，温度计的玻璃泡里不能选________（选填“酒精”或“甲苯”）做测温物质；若要测量标准大气压下沸水的温度，温度计的玻璃泡里应选________做测温物质（选填“酒精”或“甲苯”）。 物质 酒精 甲苯 萘 熔点/℃ - 117 -95 80.5 沸点/℃ 78.5 111 218 【答案】 酒精 甲苯 【详解】[1]萘的熔点为80.5℃，酒精的沸点为78.5℃，低于萘的熔点，测量萘熔点时，酒精会沸腾变为气态，无法正常测温。 [2]标准大气压下沸水温度为100℃，酒精的沸点低于100℃，无法测量该温度；甲苯的沸点高于100℃，可正常测温。 18．玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸汽管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。氨在铝蜂窝结构板中发生___________（填物态变化名称），在蒸发器中发生物态变化的过程中，___________热量。 【答案】 液化 吸收 【详解】[1]蒸气沿蒸汽管路到达铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，由此可知氨在铝蜂窝结构板发生液化。 [2]氨在蒸发器中由液态变为气态，发生汽化现象，汽化过程吸收热量。 三、实验题（共3小题） 19．物理兴趣小组在“生活中的热现象”主题研学实践中，开展了“水的沸腾规律”的实验探究。 (1)组装图甲的实验装置时，合理的安装顺序为____________（选填“自上而下”或“自下而上”）。 (2)实验中，在某时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为____________；小组同学观察到水沸腾前后气泡的变化如图丙所示，其中____________（选填“A”或“B”）图是水沸腾时气泡变化的情形。 (3)兴趣小组使用完全相同的实验装置，用初温相同的水完成实验，由图丁的图像分析，两组将水加热至沸腾的时间____________（选填“相同”或“不同”），造成该差异的原因可能是____________。 (4)小组同学用图戊装置继续探究：持续加热至大烧杯中的水沸腾后，观察到两支温度计的示数始终相同，此时试管中的水____________（选填“会”或“不会”）沸腾，由此可知水沸腾的条件是____________。 (5)为了让图戊装置中试管内的水也能沸腾，请你设计可行的实验方案____________。 【答案】(1)自下而上 (2) 89 A (3) 不同 两组实验所用水的质量不同 (4) 不会 温度达到沸点，持续吸热 (5)方案1：给大烧杯的杯口加盖密封；方案2：将试管口密封后抽取试管内的空气；方案3：用沸点高于水的液体（如食用油）替换大烧杯中的水 【详解】（1）组装加热装置时，需先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈和石棉网的位置，再依次往上安装烧杯、温度计等器材，因此合理顺序为自下而上。 （2）温度计的分度值为1℃，示数为89℃； 水沸腾时，整个容器内水温相同，气泡上升过程中水压减小，且周围水不断汽化补充水蒸气，气泡体积逐渐变大；沸腾前，下方水温高于上方，气泡上升时遇冷收缩，且水蒸气液化，气泡体积逐渐变小。因此A图是沸腾时的气泡情形。 （3）由图丁可知，两组水达到沸点的时间不同（甲在t1，乙在t2），因此加热时间不同； 实验装置和初温相同，差异原因可能是水的质量不同（乙组水的质量更大，需要吸收更多热量才能沸腾，因此耗时更长）。 （4）大烧杯中的水沸腾后，温度保持不变，此时试管中的水虽能达到沸点，但与烧杯内水的温度相同，无法继续吸热，因此不会沸腾； 所以水沸腾的条件是：达到沸点，且持续吸热。 （5）方案1：给大烧杯的杯口加盖密封，烧杯内气压升高，水的沸点随之升高，烧杯内水的温度高于试管内水的沸点，试管内的水就能继续吸热并沸腾； 方案2：将试管口密封后抽取试管内的空气，试管内气压降低，水的沸点随之降低，烧杯内水的温度高于试管内水的沸点，试管内的水就能继续吸热并沸腾； 方案3：用沸点高于水的液体（如食用油）替换大烧杯中的水，使烧杯内液体的沸点高于试管内水的沸点，试管内的水就能达到沸点并继续吸热。 20．某同学探究水在沸腾前后温度变化的特点。 (1)组装的实验装置如图甲所示，存在明显的错误，为了改正错误，你的操作是___________（填字母）； A．提升A的高度 B．降低A的高度 C．提升B的高度 D．降低B的高度 (2)用酒精灯给水加热至沸腾几分钟后停止加热，实验数据如下表所示。该同学从第5min开始，发现烧杯中的水出现图乙的___________（选填“a”或“b”）现象，判断水已沸腾。通过分析实验数据得知，水在沸腾的过程中持续吸热，温度___________； 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98 (3)如果要让实验的加热时间进一步缩短，可以采取的措施是___________； (4)星期日，该同学在家烧水煮饺子，当水烧开准备下饺子时，妈妈提醒他锅里的水有点少，于是他又往锅里迅速加了一大碗水（加水量比锅里少），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）。 A． B． C． D． 【答案】(1)B (2) a 保持不变 (3)减少水的质量 (4)D 【详解】（1）使用温度计测量液体温度时，温度计的玻璃泡要与液体充分接触，由图甲可知，错误之处是温度计的玻璃泡没有完全浸入水中，应将温度计的位置调低一点，改正方法为降低A的高度。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）水沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，大量水同时发生汽化生成水蒸气，气泡在升高过程中逐渐变大，水中形成的大量气泡不断上升、变大，迅速到达水面破裂，该同学在第5min开始发现烧杯中的水出现的应为图乙的a现象，判断水已沸腾。 分析表格实验数据可以得出，水沸腾时，不断吸收热量，但是温度保持不变。 （3）通过减少液体的质量能使到达沸点时所吸收的热量减少，加热时间也减少。故要让实验的加热时间进一步缩短，可以采取的措施是减少水的质量。 （4）水沸腾之后，温度保持不变，往锅里迅速加一大碗水，锅内水的温度迅速降低，继续加热则水吸热温度上升，由于水的质量增大，所以水的温度升高变慢，而水的沸点不变。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 21．实验小组的同学完成“探究水的沸腾特点”的实验后，他们思考：热水冷却的快慢与哪些因素有关？经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想： 猜想1：与热水表面空气的流速有关； 猜想2：与盛水容器的材料有关； 猜想3：与热水温度和环境温度的温差有关． (1)猜想1是________（选填“正确”或“错误”）的，这是由于液体表面空气流速越快蒸发越快． (2)为了验证其他猜想，小明采用了正确的探究方法．在杯中倒入相同质量的热水做了四次实验，记录了每次热水温度从60℃降至10℃所用的时间，只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风．记录的部分数据如表所示： 实验序号 杯子材料 有无风扇吹风 室内环境温度/℃ 冷却时间/s 1 玻璃 无 15 612 2 玻璃 有 20 592 3 塑料 无 15 780 4 铝 无 15 508 ①比较实验序号为________的数据，可得出的结论是：热水冷却的快慢与盛水容器的材料有关． ②比较实验序号为1、2的数据，________（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由是___________． (3)小明和小华将传感器与计算机相连，在热水冷却过程中采集部分温度随时间变化的数据．描点作出温度—时间图像如图所示，则正确的图像是________（选填“小明”或“小华”），另一个图像错误的原因是____________，如果要证明你的判断，应该___________． 【答案】(1)正确 (2) 1、3、4 不能 没有控制热水表面空气流速相同 (3) 小明 物体的温度随时间的变化不会突然改变 缩短记录的时间 【详解】（1）在其他条件保持不变时，液体表面空气流速越快，蒸发越快，液体蒸发时会吸收周围的热量，从而使液体温度降低，所以热水冷却的快慢与热水表面空气流速有关，故猜想1正确。 （2）探究冷却快慢与容器材料的关系，需要控制空气流速、环境温度相同，只改变容器材料，因此选择实验序号1、3、4。 猜想3探究冷却快慢与水温和环境温差的关系，需要控制空气流速、容器材料相同，实验1和2中，不仅环境温度（温差）不同，空气流速也不同，存在两个变量，因此不能验证猜想3。 （3）物体的温度不会随时间的变化突然改变，所以物体温度随时间变化的曲线应该是一条平滑的曲线，故小明做的图像正确。 要证明物体温度随时间变化的图像是小明所做图像，可以缩短记录的时间，使采集的点更密集，采集点数越多做出的图像越符合真实情况。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $