第19讲 汽化和液化-暑假讲义 2026-2027学年苏科版物理八年级上学期
2026-07-04
|
2份
|
37页
|
225人阅读
|
15人下载
普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 二、汽化和液化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.49 MB |
| 发布时间 | 2026-07-04 |
| 更新时间 | 2026-07-05 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58649703.html |
| 价格 | 1.80储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第19讲 汽化和液化
本讲定位:物态变化核心重难点,区分蒸发、沸腾两种汽化方式;液化两种方法;吸放热规律、沸腾图像、沸点为中考高频考点,常结合生活自然现象出题。
核心重点:汽化定义、蒸发与沸腾对比;沸腾实验规律、沸点;液化两种实现方式;汽化吸热、液化放热;雾、露、白气自然现象解释。
高频易错点:混淆水蒸气与 “白气”;蒸发、沸腾特点区分不清;忽略气压对沸点的影响;无法利用吸放热解释降温、制热实例。
学习建议:梳理蒸发、沸腾对比表格;牢记所有 “白气” 都是液化小水珠;做题先判断物态变化,再标注吸放热;结合图像分析沸腾温度变化规律。
本讲内容导航
一、课标要求・素养目标
二、思维导图
三、知识梳理・核心考点
四、重点难点・易错警示
五、典例精讲・思路分析
六、基础过关精练
七、拔高培优专练
一、课标要求・素养目标
课程标准
核心素养维度
学习目标
1.1.2 经历汽化、液化实验探究,区分蒸发和沸腾;知道沸点,能用汽化吸热、液化放热解释生活、自然现象;能绘制水沸腾温度 - 时间图像
物理观念
建立汽化、液化物态变化模型,明确液态、气态转化条件,掌握两种变化的吸放热规律
科学思维
对比蒸发、沸腾异同;结合沸点表格分析不同液体沸腾特点;利用吸放热解释喷雾降温、热棒等工程应用
科学探究
完整完成水沸腾实验,记录数据、绘制温度图像,总结气泡、温度变化规律
科学态度与责任
了解坎儿井节水、青藏铁路热棒工程,体会物理知识解决生产、环境、工程实际问题
二、思维导图
三、知识梳理・核心考点
1. 汽化的基本概念
(1)定义:物质由液态变为气态的过程叫做汽化,汽化全过程吸热。
(2)汽化分为两种形式:蒸发、沸腾。
2. 蒸发(缓慢汽化)
(1)核心特点
①发生位置:只在液体表面进行;②温度条件:任何温度下都能发生;③剧烈程度:平缓、缓慢,肉眼不易直接观察;④吸放热:蒸发吸热,具有制冷降温效果。
(2)教材实验佐证:①手背涂酒精,酒精快速蒸发,皮肤发凉;②温度计蘸酒精取出后,示数短暂下降。
(3)生活应用:坎儿井:新疆地下暗渠输水,减少液体表面空气流速、降低液体温度、减小液体表面积,三重途径大幅减少水分蒸发,节约水资源。
3.沸腾(剧烈汽化)
(1)实验:探究水沸腾前后温度变化特点
①实验操作要点
水温升至 90℃后每隔 10s 记录温度,观察气泡;沸腾持续 30s 停止加热,观察沸腾是否停止。
②气泡变化规律
沸腾前:下层水温高,气泡上升遇冷收缩,上升过程变小;
沸腾时:整杯水温度一致,气泡上升水压减小,上升过程不断变大,到水面破裂。
③温度变化规律
沸腾前:持续吸热,温度不断升高;
沸腾时:持续吸热,温度保持不变;
停止加热,沸腾立刻停止,说明沸腾需要持续吸热。
(2)沸点:液体沸腾时固定不变的温度称为沸点;标准大气压下,水的沸点为 100℃。不同液体沸点不同(课本表格:酒精 78℃、水银 357℃、液态氧 - 183℃等)。
(3)沸腾定义:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
4.液化
(1)定义:物质由气态变为液态的过程叫液化,液化全过程放热。
(2)两种使气体液化的方法:①降低温度:所有气体降温到足够低都能液化;②压缩体积:常温下压缩气体体积使其液化(如打火机内液态燃料)。
(3) 自然与生活液化现象
壶嘴 “白气”:高温水蒸气遇冷液化成小水珠;
雾:空气中水蒸气降温,附着浮尘形成微小液滴;
露:水蒸气降温凝结在花草、石块表面的水珠;
重点辨析:水蒸气无色透明,肉眼看不见;白气、雾、露全部是液态小水滴,属于液化产物。
5.汽化吸热、液化放热实际应用
(1)汽化吸热制冷:喷雾风扇喷水雾,水雾蒸发吸热,降低环境温度;酒精擦拭皮肤降温退烧。
(2)液化放热
蒸汽熨斗利用高温水蒸气液化放热,熨烫衣物效果更好;
青藏铁路热棒:冻土内液态氨汽化吸热,上端气态氨液化放热,循环带走路基热量,防止冻土融化。
6.拓展小实验
纸杯烧水:纸的着火点 190℃,水沸腾时温度保持 100℃,持续吸热使纸杯温度达不到着火点,纸杯不会燃烧。
重点难点・易错警示
误区:“白气” 是水蒸气;纠正:水蒸气无色看不见,白气是水蒸气液化形成的液态小水珠。
误区:沸腾时温度不断上升;纠正:液体沸腾持续吸热,但温度保持沸点不变。
误区:蒸发只在高温下发生;纠正:蒸发在 0℃及任何温度下都能发生。
误区:压缩体积能液化所有气体;纠正:单纯压缩体积不能液化全部气体,部分气体需要先降温再压缩。
误区:沸腾停止后继续吸热温度会上升;纠正:液体达到沸点后,只要持续沸腾,温度恒定不变。
五、典例精讲・思路分析
典例01.据记载,唐朝时省油灯已在四川地区出现。瓷质灯体如碗状,腹部有中空夹层,可通过注水孔向夹层装水,碗内有油和灯芯,如图所示。燃灯前,向注水孔缓慢注入冷水,让______及时排出。燃灯时,______吸收燃烧产生的热量后不断蒸发,使灯碗和灯油______较低,灯油蒸发速度______,以达到省油的目的。
【答案】 空气 水 温度 减小
【解析】[1]燃灯前,为了让空气及时排出,向注水孔缓慢注入冷水。
[2][3][4]由于蒸发的影响因素有温度的高度、表面积大小、表面空气流动速度,温度越低,蒸发越慢。燃灯时,水吸收燃烧产生的热量后不断蒸发,蒸发吸热,使灯碗和灯油温度较低,灯油蒸发速度减慢,以达到省油的目的。
思路分析:考点:影响蒸发快慢的因素、蒸发吸热降温。
本题核心:水蒸发吸热降低灯油温度,减慢油的蒸发,减少损耗达到省油效果;注水时排出夹层空气。
关键思路:向夹层注水,夹层内空气被水挤出;燃烧放热,夹层内水吸热蒸发,蒸发具有制冷作用;灯碗、灯油温度降低;液体温度越低,蒸发速度越小,油挥发变少,实现省油。
做题技巧:减慢蒸发的途径:降低液体温度、减小液体表面积、减慢液面空气流速;降温类问题优先考虑蒸发吸热。
典例02.在“探究水在沸腾前温度的变化”的实验中,某探究小组用酒精灯、烧杯、温度计等器材进行实验,实验装置如图甲所示。
(1)实验开始前,在铁架台上安装实验器材合理的顺序是:___________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)开始实验,在温度升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,第3min时温度计示数如图乙所示,读数时,视线应沿___________(选填“a”“b”或“c”)方向,示数是___________℃。
(3)实验中发现,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡在上升过程中将___________(选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”),温度计示数___________(选填“升高”“降低”或“不变”);同时,烧杯上方出现大量“白气”是___________现象。
【答案】(1)自下而上;(2)b 96;(3)逐渐变大 不变 液化
【解析】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,则应先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序。
(2)[1][2]读数时视线应与液柱的上表面相平,由图乙可知,按b的方向读数,其分度值为1℃,故其读数为96℃。
(3)[1]水沸腾时,整个容器中的水都在剧烈汽化,气泡在上升过程中不断有水蒸气补充进来,同时水的压强逐渐减小,所以气泡在上升过程中将逐渐变大。到水面破裂放出大量的水蒸气。
[2]水沸腾后,继续吸热,温度不变,即温度计示数不变。
[3]烧杯上方出现大量“白气”是温度较高的水蒸气中空气中遇冷液化形成的小水珠。
思路分析:考点:水沸腾实验操作规范、温度计正确读数、沸腾特点、液化现象。
本题核心:实验器材自下而上组装;读数视线与液柱上表面相平;沸腾气泡上升变大、持续吸热温度不变;白气是水蒸气液化形成小水珠。
关键思路:组装顺序:酒精灯外焰加热为先,固定铁圈,再放烧杯,最后调温度计,自下而上;读数:视线 b 与液柱平齐,分度值 1℃,示数 96℃;俯视偏大、仰视偏小;沸腾时:整杯水温度一致,气泡上升水压减小,不断变大;沸腾持续吸热,温度不变;高温水蒸气遇冷液化形成肉眼可见白气。
做题技巧:沸腾实验固定结论:组装自下而上;沸腾气泡上升变大;温度不变;白气均为液化。
典例03.如图所示,某实验小组把盛有水的纸盒放在火焰上烧,做“纸锅烧水”实验,下列说法中错误的是( )
A.纸锅里的水未加热前,不会发生汽化现象
B.纸锅里的水加热到沸腾后,若撤去酒精灯,水很快停止沸腾
C.水烧开了纸盒仍不会烧着,是因为纸的着火点高于水的沸点且水沸腾时温度不变
D.纸锅里的水烧干后,继续加热会使纸锅燃烧
【答案】A
【解析】A.纸锅里的水未加热前,虽然不能沸腾,但会蒸发,所以水会发生汽化现象,故A错误,符合题意;
B.纸锅里的水加热到沸腾后温度将保持不变,若撤去酒精灯火焰,由于不满足持续吸热的条件,因此水将停止沸腾,故B正确,不符合题意;
C.锅中盛着水,水在一个标准大气压下最高温度是100℃,纸锅受水的影响,不会超过100℃,没有达到纸的着火点,所以纸锅不会燃烧,故C正确,不符合题意;
D.纸锅里的水烧干后,继续加热,纸随加热时间变化,温度会升高,达到纸的燃点,纸锅会燃烧,故D正确,不符合题意。
故选A。
思路分析:考点:蒸发随时发生、沸腾条件、沸腾温度不变、着火点与沸点对比。
本题核心:蒸发在任何温度下都能发生;沸腾需要持续吸热;标准大气压水沸点 100℃低于纸着火点,有水时纸温度达不到燃点;水烧干后纸升温燃烧。
关键思路:A 错误:汽化包含蒸发,蒸发任何温度都进行,冷水也会蒸发;B 正确:沸腾条件:达到沸点 + 持续吸热,撤去热源停止吸热,沸腾立刻停止;C 正确:水沸腾恒温 100℃,纸温度始终等于水温,低于着火点,不会燃烧;D 正确:水烧干后,无水分吸热,纸持续升温,达到着火点燃烧。
做题技巧:区分蒸发和沸腾:蒸发任何温度、缓慢;沸腾一定温度、剧烈;有水共存时容器温度等于水的沸点。
六、基础过关精练
1.小清吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,由此她联想到了泡方便面时碗里冒“热气”的情景。以下是她对“冷气”和“热气”的思考,其中正确的是( )
A.都是水蒸气液化形成的小水珠
B.都是空气液化形成的小水珠
C.它们都是汽化成的水蒸气
D.前者是液化形成的,后者是汽化形成的
【答案】A
【解析】看到雪糕周围冒“冷气”是空气中的水蒸气遇到冰冷的雪糕液化成的小水珠;泡方便面时碗里冒“热气”是碗里蒸发出的水蒸气,在上升过程中,遇到温度较低的空气液化成的小水珠;所以它们的本质是相同的,都属于液化现象。故A正确,BCD错误。
故选A。
2.如图所示为我国吐鲁番当地使用的“坎儿井”的示意图,它利用了多种方法来减慢水的蒸发,以下分析正确的是( )
A.让阳光直射,水温较高 B.避免阳光直射,降低水温
C.增加水面上方空气流速 D.增加空气与水的接触面积
【答案】B
【解析】影响液体蒸发快慢的因素有,液体温度、液体表面积、液面上方空气流速。液体温度越高,表面积越大,液面上方空气流速越快,蒸发越快。井下的温度较低,水面与空气的接触面积较小,水面上方空气的流速较慢,可以有效地减慢水的蒸发,故B正确,ACD错误。
故选B
3.明代《本草纲目》记载的“蒸馏法取花露”,与现代蒸馏提取精油的原理相似。如图所示,将鲜花置于水面加热,产生的花中精油和水混合蒸气经导管导出后冷凝,再经油水分离最终得到精油。这一过程涉及的主要物态变化是( )
A.熔化和凝固 B.汽化和液化 C.升华和凝华 D.升华和液化
【答案】B
【解析】鲜花置于水面加热时,花中的精油和水会从液态变成气态,这个过程是汽化。 混合蒸气经导管导出后冷凝,从气态变成液态,这个过程是液化。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.在“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验中,下列说法正确的是( )
A.水沸腾时,蒸发也在发生
B.图甲情景是水沸腾前的现象
C.图乙装置中,烧杯口盖有带孔的硬纸板,主要作用是延长加热时间
D.沸腾仅仅是在液体内部发生的剧烈汽化现象
【答案】A
【解析】 AD.汽化有两种方式:蒸发和沸腾;蒸发是在任何温度下都能发生的缓慢的汽化现象,只发生在液体表面;沸腾是在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象;水沸腾时,水面仍然在与空气接触,蒸发现象仍在发生,故A正确,D错误;
B.图甲中,由于水沸腾后,烧杯内的水上下温度相同,泡在上升过程中不断有气体汽化进入气泡,气泡体积逐渐变大;水沸腾前,由于烧杯内上部的水温度较低,气泡在上升过程中,气泡内的水蒸气不断液化,气泡的体积逐渐变小,故B错误;
C.图乙装置中,在烧杯口盖上带孔的硬纸板,可以减少热量散失,从而缩短将水加热至沸腾的时间,故C错误。
故选A。
5.如图是小华复习物态变化时所做的思维导图。请补充填写出圆圈两处问号的内容:(1)____________;(2)____________。
【答案】 蒸发 降低温度
【解析】汽化包括蒸发和沸腾两种方式;液化的方法有降低温度和压缩体积两种。
6.火箭发射时,高温火焰向下喷射到水池中,利用水的________(填物态变化名称)来________(选填“吸收”或“放出”)大量的热量;升空瞬间产生的庞大“气团”是水蒸气________(填物态变化名称)形成的。我国长征火箭以氢、氧为燃料,为了减小燃料的体积,采用降温和________的方法使气态氢、氧变成液态氢、氧后储存在燃料室中。
【答案】 汽化 吸收 液化 压缩体积
【解析】[1][2][3]当火焰喷到水中时,水汽化成水蒸气,同时吸收大量的热,从而保护发射塔;水蒸气上升过程中遇冷,温度降低、液化变为小水珠,这就是我们看到的白色气团。
[4]使气体液化的方法有两种:一是降低温度、一是压缩体积,长征火箭中的氢、氧燃料是采用降温和压缩体积的方法使气态氢、氧液化后储存在燃料室中。
7.在青藏铁路工程中,为了保证多年冻土区路基散热片的稳定性,铁路两侧竖立了许多热棒,如图。热棒是封闭的中空长棒,里面一般填充__________(选填“高”或“低”)沸点的液态氨作为“制冷剂”。热棒的下端插在冻土中,液态氨从冻土中吸热__________(填物态变化名称)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,冻土中冻土层的热不断被散发出去。到了暖季,热棒中的气态氨__________(选填“会”或“不会”)变回液态氨。这样,冻土层因温度变化对路基产生的影响就变小了。
【答案】 低 汽化 不会
【解析】[1]热棒内填充低沸点液态氨。因冻土层温度较低,只有低沸点物质才能在该温度下发生汽化吸热,从而有效从冻土中提取热量。
[2]液态氨从冻土中吸热,由液态变成了气态,这种物态变化是汽化。汽化过程需要吸收热量,这样就能把冻土中的热量带走。
[3]到了暖季,外界气温较高,热棒中的气态氨无法向周围环境放热,而液化需要放热,所以气态氨不会变回液态氨。
8.善于观察的小明发现,无论盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上都会有小水滴附着在上面,冬天小水珠附着在玻璃的_______(选填“内表面”或“外表面”),打开空调,小水珠马上消失了,这是_______现象(填物态变化名称),此过程要_______热。
【答案】 内表面 汽化 吸
【解析】[1]冬天公交车内开暖风,车内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃,会在玻璃的内表面液化成小水珠。
[2][3]打开空调后,小水珠消失,是液态水变成了气态水蒸气,属于汽化现象,汽化过程需要吸热。
9.如图甲所示是“观察水的沸腾”实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验器材时,安装的顺序为______(先上后下/先下后上);
(2)实验中小明观察到水中气泡的上升情况如图乙所示,由此可判断是水______(沸腾时/沸腾前)的情景;
(3)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是______态水,形成“白气”的过程是________(物态变化名);烧杯中的水持续沸腾过程中,______(需要/不需要)吸热;
(4)图a、b、c是小组同学作出的烧杯中水沸腾前后的温度随时间变化的图像,其中最符合实际的是图______。
【答案】(1)先下后上;(2)沸腾前;(3)液 液化 需要;(4)c
【解析】(1)安装实验器材时,需先下后上,先固定酒精灯和铁架台底座,再依次安装石棉网、烧杯、温度计,确保酒精灯外焰能加热烧杯底部。
(2)图乙中气泡上升时体积不断变小,这是水沸腾前的情景,沸腾前容器底部水温高于上部水温,气泡上升过程中由于热胀冷缩,体积变小。因此气泡自下而上不断变小。
(3)[1][2]“白气”是液态水,是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
[3]水持续沸腾过程中需要持续吸热,温度保持不变。
(4)水沸腾的特点是:先吸热升温,达到沸点后,继续吸热但温度保持不变。图c符合这一规律。故选c。
10.实验小组在探究“影响液体蒸发快慢的因素”时,在相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验探究。
(1)同学们在图甲、乙两次实验中,图乙的水先蒸发完,由此可知,水的______越大,水蒸发得越快。
(2)甲、丁两次实验中,观察到图丁实验中玻璃板上的水先蒸发完,由此可知水表面的空气流动越快,水蒸发得越______;
(3)分析比较图______两次实验可以探究水蒸发快慢与温度的关系。
(4)该实验采用的研究方法叫做______法;
【答案】(1)表面积;(2)快;(3)甲、丙;(4)控制变量
【解析】(1)图甲和图乙中,水的温度和表面空气流速相同,只有表面积不同,图乙的水先蒸发完,说明水的表面积越大,水蒸发得越快。
(2)甲、丁两次实验中,水的温度和表面积相同,丁图中水面空气流速快,水先蒸发完,说明水表面的空气流动越快,水蒸发得越快。
(3)要探究蒸发快慢与温度的关系,需控制表面积和空气流速相同,只改变温度,因此应分析比较图甲、丙两次实验。
(4)该实验每次只改变一个影响因素,控制其他因素不变,采用的研究方法叫做控制变量法
11.所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水是374℃,酒精是243℃,因此在常温下它们通常以液态出现;有的低于常温,如氧是﹣119℃,氢是﹣240℃,所以我们时常认为它们是气态的。由以上知识可知:
(1)使气体液化的方法有___________和___________。但对于某些气体,只使用___________的方法是不行的,先要___________;
(2)氧气和氢气的混合物,采用降温液化的方法分离,首先液化的是___________;
(3)氧气的沸点是﹣183℃,氮气的沸点是﹣196℃,氦气的沸点是﹣269℃,采用液化空气提取这些气体。当温度升高时,液化空气汽化,首先分离出来的是___________;
(4)液化石油气是通过加压的方法以液体的形式储存到钢瓶中。居民在使用中发现,冬天使用瓶装液化气,当接近用完还剩余少量液体时,早晚烧饭时即使将阀门拧到最大,煤气灶阀门也开到最大,火力也很小,只有中午使用时火力才较为正常。有关这一现象的说法正确的是___________。
A.早晨和晚上温度较低,瓶内液体不能蒸发
B.冬天充的液化气杂质较多,用于燃烧的气体所占比例降低
C.中午温度高,液气燃烧效果比早晚好,因此火力大
D.中午气温比早晚要高,瓶内液体蒸发加快,供气速度加快
【答案】 降低温度 压缩体积 压缩体积 降低温度 氧气 氦气 D
【解析】(1)[1][2]使气体液化有两种方式:降低温度和压缩体积。
[3][4]压缩体积并不能使所有的物体都液化,有些气体必须在降到一定温度时,压缩体积才可以液化。
(2)[5]降低温度使气体液化,当然是临界温度高的物体先达到临界点,先液化,氧气的临界温度高,氧气先液化。
(3)[6]液态空气温度升高时,沸点低的液体先达到沸点,先汽化。氦气的沸点低,先汽化。
(4)[7]当液体温度升高时,分子运动加剧,更容易离开液体变成气态。
故选D。
12.如图所示是某变频空调机制冷系统的原理图,其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压进入冷凝器,变成液态。液态“冷媒”经铜管B,进入蒸发器,变成气态,吸收大量的热量。把某段时间内流过铜管B的“冷媒”质量与时间的比值叫做流量,已知压缩机的转速越大,流量就越大。压缩机的转速由变频器供电频率决定,变频空调机通过改变供电频率,控制“冷媒”流量,从而控制制冷的快慢。
(1)压缩机通过______的方式使气态“冷媒”变成液态,此时“冷媒”需______(选填“吸热”或“放热”),使环境温度升高;
(2)“冷媒”在______(选填图中部件名称)中汽化,吸收热量,使室内温度______。
【答案】 压缩体积 放热 蒸发器 降低
【解析】(1)[1]使气体液化方式有两种:①压缩体积;②降低温度。空调机工作时,压缩机对气态“冷媒”加压,通过压缩体积方式,使“冷媒”液化。
[2]送到冷凝器因液化要放出热量,通过风扇吹风散热,从而使环境温度升高。
(2)[3][4]由“液态“冷媒”经铜管B,进入蒸发器,汽化变成气态,吸收大量的热量,使室内温度降低。
七、拔高培优专练
1.如图甲为电冰箱的工作原理图,电冰箱通过压缩机使制冷剂不断地液化和汽化而获得低温。我国在修建青藏铁路时为了解决冻土因熔化对路基的影响,使用了“热棒”技术,如图乙所示,“热棒”是封闭的中空长棒,里面填充液态氨作为“制冷剂”。下列说法不正确的是( )
A.在温暖季节,当外界气温高于地下温度时,热棒不再工作
B.在寒冷季节,当外界气温低于地下温度时,热棒不再工作
C.“热棒”技术不使用压缩机也能使气态氨液化
D.电冰箱里制冷剂在冷冻室汽化使冰箱内温度降低
【答案】B
【解析】热棒的工作原理:热棒下端埋在冻土层,上端露在外界,利用液态氨汽化吸热、气态氨液化放热循环传递热量,热量只能自发从高温传向低温,只有下端温度高于外界上端温度时,循环才会进行;电冰箱原理利用制冷剂汽化吸热、液化放热,转移热量制冷。
逐个分析选项:
A.温暖季节外界气温高于地下冻土温度,热量无法从低温的地下传递到高温的外界,说法正确,故A不符合题意;
B.寒冷季节外界气温低于地下温度,下端液态氨吸收冻土热量汽化,气态氨上升到上端后,向低温的外界放热液化,液态氨流回下端循环,不断把冻土热量带出,此时热棒正常工作,说法错误,故B符合题意;
C.热棒中的气态氨依靠上端散热片、低温外界降温液化,不需要压缩机压缩,说法正确,故C不符合题意;
D.电冰箱内,制冷剂在冷冻室汽化吸热,带走冰箱内热量,使冰箱内温度降低,说法正确,故D不符合题意。
故选B。
2.如图是“观察水的沸腾”实验,水正在沸腾,下列说法错误的是( )
A.沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
B.有大量气泡产生,上升过程中迅速变大
C.由实验现象可知,实验时的大气压小于一标准大气压
D.水要保持沸腾,需要继续加热
【答案】A
【解析】A.沸腾时,烧杯中不停冒出的白气是热的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故A错误,符合题意;
B.根据题意可知,水正在沸腾,沸腾时,水中的气泡上升过程中不断变大,到达水面时破裂,故B正确,不符合题意;
C.根据题图可知,水沸腾时的温度低于100℃,说明实验时的气压低于一个标准大气压,故C正确,不符合题意;
D.水要保持沸腾状态,需要吸收热量,故需要继续加热,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.我们可以在不同的环境中看到“白气”。下列有关形成“白气”的说法中不正确的是( )
A.清晨能看到河面上有一团团的“白气”,这是河水先蒸发后遇冷液化的现象
B.打开盖子的热水瓶口处会出现“白气”,这是瓶内水蒸气的液化现象
C.舞台上常施放“白气”,是干冰升华吸热使周围温度降低,空气中的水蒸气液化现象
D.夏天,打开冰箱门时常会出现“白气”,这是冰箱内水蒸气的液化现象
【答案】D
【解析】A.清晨河面上的 “白气”:河水蒸发(液态水变为气态水蒸气),水蒸气上升过程中遇冷,液化成小水滴,形成 “白气”。故A正确,不符合题意;
B.打开盖子的热水瓶口处会出现“白气”,这是瓶内水蒸气遇冷液化形成的,是液化现象,故B正确,不符合题意;
C.舞台上经常施放“白气”,这是干冰升华吸热使空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成变成小水珠,形成“白气”,故C正确,不符合题意;
D.夏天,打开冰箱门时常会出现“白气”,这是空气中水蒸气的液化现象,不是冰箱内水蒸气的液化现象,故D错误,符合题意。
故选D。
4.某同学将热水、冰水和室温水(水温与室温相同)分别装入杯中,一段时间后,发现其中两只杯子的杯壁上出现了小水珠,如图所示,下列选项与图中三杯水排序相符的是( )
A.热水、冰水、室温水 B.室温水、冰水、热水
C.冰水、室温水、热水 D.室温水、热水、冰水
【答案】D
【解析】杯中装入热水,热水温度较高,蒸发较快,变成水蒸气,热的水蒸气遇到冷的杯壁发生液化,在杯子内壁的上部形成小水珠;杯中装入冰水,冰水温度较低,使杯壁温度也较低,空气中的水蒸气遇到冷的杯壁发生液化,在杯子外壁的下部形成小水珠;杯中装入和室温相同的水,温度相同,水蒸气不会液化,没有水珠产生,故三杯水分别是室温水、热水、冰水,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.寒假里,初二学生小刚和爸爸回到北方老家,爸爸带着小刚去澡堂里泡澡,一拉开门帘,一股雾气扑面而来,小刚利用所学知识告诉爸爸,“雾气”是由于______(选填“室内”或“室外”)的水蒸气______(填物态变化名称)形成的,当小刚和爸爸舒舒服服的去泡澡时,突然池子的角落里“咕噜咕噜”的冒起了气泡,一会儿整个池子里的水变得很烫了。小刚思考后告诉爸爸,这是由于锅炉师傅将冷水加热使其______(填物态变化名称)成水蒸气,再通过管道输送到池子里,遇见池子中的冷水发生物态变化的同时______热量。
【答案】 室内 液化 汽化 放出
【解析】[1][2]冬天,澡堂内温度较高,空气中弥漫着大量水蒸气;而室外气温很低,当人拉开室外的大门帘时,室内温暖的水蒸气遇到寒冷的空气,迅速降温液化,形成细小的水珠悬浮在空气中,这就是我们所见的“雾气”。
[3][4]锅炉师傅将冷水加热,水由液态变为气态,发生汽化现象;高温水蒸气通过管道输送至浴池,遇到温度较低的池水时,会再次液化成水,并在此过程中放出大量热量。这些热量被池水吸收,从而使整池水的温度逐渐升高。
6.在“观察水的沸腾”实验时,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡中的主要成分是______,气泡在上升过程中将______(“逐渐变小”、“逐渐变大”或“不变”)。沸腾时继续吸热,水的温度______。实验中,有三组同学选用同样规格的温度计,测量水的沸点却不同,同学猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学的猜想,你的操作方法是______。
【答案】 水蒸气 逐渐变大 不变 将三支温度计放入同一杯热水中,观察示数是否相同
【解析】[1][2]水沸腾时,气泡中的主要成分是水蒸气。气泡在上升过程中,受到的水压逐渐减小,同时周围的水不断汽化补充,所以逐渐变大。
[3][4]水沸腾的特点是继续吸热,但温度保持不变。要验证同学的猜想,即测量水的沸点不同是温度计本身的差异引起的,可以采用控制变量法,将三支温度计同时放入同一杯热水中,观察它们的示数是否相同。如果示数不同,则说明温度计本身存在差异。
7.在中超足球比赛正在火热进行中,足球比赛中运动员突然受伤,医护人员在实施急救时,常常会对着受伤部位喷一种叫作氯乙烷的有机物,它的沸点只有12.5℃,通常它以液态形式被储存在金属罐中:常温下的氯乙烷为气态是采用_______的方法液化后储存的;在喷出来的一刹那,氯乙烷立刻发生_______(填物态变化名称)变成气体,同时从运动员受伤部位的皮肤上_______(选填“吸收”或“放出”)大量热量,使受伤部位的温度迅速降低,神经被麻痹,于是疼痛就迅速缓解了。
【答案】 压缩体积 汽化 吸收
【解析】[1]氯乙烷的沸点为12.5℃,常温下温度高于其沸点,因此常温下氯乙烷以气态存在。通过压缩体积的方式可使其在常温下液化储存。
[2][3]喷出来的一刹那,体积膨胀,液态氯乙烷由液态变为气态,即氯乙烷立刻发生汽化变成气体,此过程需吸收周围热量,导致皮肤温度降低。
8.小华在注射器中吸入少量液态乙醚,用橡皮塞堵住注射孔,拉动活塞,发现液态乙醚“消失”了。要让液态乙醚重新出现,只需______(选填“外拉”或“压缩”)活塞,这是通过_______方式使乙醚液化,此时注射器的温度将会有一定程度的_______(选填“升高”或“降低”)。
【答案】 压缩 压缩体积 升高
【解析】[1][2][3]在注射器中吸入少量液态乙醚,用橡皮塞堵住注射孔,拉动活塞,发现液态乙醚“消失”了,此时注射器里的液态乙醚变成了气态;降低温度和压缩体积可以使气体液化,因此要让液态乙醚重新出现,可以压缩活塞,使气态乙醚的体积被压缩,分子间的距离拉近,体积变小,又变成了液态,这是液化现象,液化放热,注射器的温度将会有一定程度的升高。
9.实验小组做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,装置如图甲。
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
70
80
…
①
90
92
94
96
97
98
98
98
98
…
(1)图甲中三种读数,正确的是 _________ ;本实验应使用 __________ (选填“水银”或“酒精”)温度计;(水银沸点357℃,酒精沸点78℃)
(2)小组成员将实验数据记录在表格中,表格“①”处应填 _________ ;
(3)实验中根据 __________ 来判断水是否沸腾。(选填字母)
A.温度计示数 B.水中气泡情况 C.以上两项均可
(4)第一组同学将实验数据绘制成图乙中的a图线,第二组同学在相同的环境下,同样的加热装置进行实验,并绘制成b图线,由图像可知,第一组的水量 ________ 第二组的水量(选填“>”、“<”或“=”);
(5)小组成员将一个盛有水的小烧杯浮于电水壶内水中(如图丙),共同加热一段时间后,水壶中有大量气泡冒出水面,小烧杯中的水 _________ (选填“沸腾”或“未沸腾”)。
【答案】(1)B 水银;(2)温度/℃;(3)B;(4)>;(5)未沸腾
【解析】(1)[1]温度计读数时,视线应与温度计内液柱的上表面相平,俯视读数偏大、仰视读数偏小,因此B正确。
[2]水沸腾时温度接近100℃,酒精沸点为78℃,低于水的沸点,酒精会汽化无法测量,水银沸点357℃高于水的沸点,因此选水银温度计。
(2)本实验需要记录不同时间对应的水的温度,因此表格①处应为温度,单位为摄氏度,即温度/℃。
(3)水沸腾时,水中的气泡在上升过程中,不断有水汽化进入其中,气泡上升过程体积逐渐变大,到水面破裂;在水沸腾前如果水吸收的热量和放出热量相等,也可能导致温度计示数不变,所以,只能通过水中气泡的情况来判断水是否沸腾,故选B。
(4)在相同环境和加热装置下,b图线升温更快,说明水量更少;a图线升温更慢,说明水量更多。因此第一组的水量大于第二组的水量。
(5)沸腾需要满足两个条件:①达到沸点;②继续吸热。大水壶中的水沸腾后温度保持沸点不变,小烧杯中的水可以达到沸点,但由于和大水壶水温度相同,无法继续吸收热量,因此小烧杯中的水未沸腾。
10.在探究影响液体蒸发快慢得因素时,同学们猜想液体蒸发快慢可能液体温度的高低、液体表面空气流动快慢、液体表面积大小有关。为了验证以上得猜想,小凡同学在相同的四块玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图A、B、C、D所示的实验探究:
(1)通过______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体温度有关。
(2)通过______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体表面空气流动快慢有关。
(3)我们知道液体蒸发时需要______(选填“吸热”或“放热”),生活中很多现象可以用此解释,请举一例______。
(4)某同学猜想水蒸发快慢还可能与水多少有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,进行E、F实验,结果发现E图中水先蒸发完,他依据“谁先蒸发掉的越多,谁蒸发的快”得出结论:“水蒸发快慢与水的多少有关”,他的设计中存在的问题是______。
(5)若室内温度为20℃,此时用蘸有少量酒精的棉花涂抹一下温度计的玻璃泡,随着酒精的迅速蒸发,下列各图能正确反映温度计示数随时间变化的是______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)AC;(2)AD;(3) 吸热 夏天,教室洒水降温;(4)没有控制液体的表面积相同;(5)B
【解析】(1)要想探究水蒸发快慢与液体温度的关系需要控制液体表面空气流动快慢、液体表面积大小相同,改变液体温度,可以比较AC两图得到水蒸发快慢与液体温度有关。
(2)要想探究水蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系需要控制液体温度、液体表面积大小相同,改变液体表面空气流动快慢,可以比较AD两图得到水蒸发快慢与液体表面空气流动快慢有关。
(3)[1]液体蒸发是由液态变为气态,属于汽化现象,该过程需要吸收热量。
[2]生活中蒸发吸热的现象有:夏天,教室洒水降温,游泳后上岸,感觉比较冷;护士打针前,用棉花签擦拭的地方感觉凉飕飕等。
(4)要想探究水蒸发快慢还可能与水多少的关系,需要控制液体温度、液体表面空气流动快慢、液体表面积大小相同,而该同学没有控制液体表面积大小相同,无法得到水蒸发快慢与水的多少有关的结论。
(5)室内温度为20℃,此时用蘸有少量酒精的棉花涂抹一下温度计的玻璃泡,随着酒精的迅速蒸发,蒸发是一个吸热过程会使周围和自身温度降低,当蒸发完之后温度又恢复室温,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11.所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水是374℃,酒精是243℃,因此在常温下它们通常以液态出现;有的低于常温,如氧是-119℃,氢是-240℃,所以我们时常认为它们是气态的。由以上知识可知:
(1)使气体液化的方法有两种。但对于某些气体,只使用___________的方法是不行的;
(2)氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃,氦气的沸点是-269℃,采用液化空气提取这些气体。当温度升高时,液化空气汽化,首先分离出来的是___________;
(3)液化石油气是通过加压的方法以液体的形式储存到钢瓶中。居民在使用中发现,冬天使用瓶装液化气,当接近用完还剩余少量液体时,早晚烧饭时即使将阀门拧到最大,煤气灶阀门也开到最大,火力也很小,只有中午使用时火力才较为正常。有关这一现象的说法正确的是( )。
A、早晨和晚上温度较低,瓶内液体不能蒸发
B、冬天充的液化气杂质较多,用于燃烧的气体所占比例降低
C、中午温度高,液气燃烧效果比早晚好,因此火力大
D、中午气温比早晚要高,瓶内液体蒸发加快,供气速度加快
【答案】 压缩体积 氦气 D
【解析】(1)[1]使气体液化的方法有两种。所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,说明对于某些气体,只使用压缩体积的方法是不行的。
(2)[2]氦气的沸点最低,当温度升高时,氦气最先达到沸点,则液化空气汽化,则首先分离出来的是氦气。
(3)[3]液化气使用过程中,瓶内液体变为气体供煤气灶使用,中午气温比早晚要高,瓶内液体蒸发加快,更容易从液体变为气态,蒸发可以在任意温度下进行。故ABC错误,D正确。
故选D。
12.阅读短文,回答下列问题。
体感温度与热指数
体感温度是指人体实际感受到的温度,它并非单纯的气象气温,而是受实际气温和相对湿度共同影响的综合指标,气象学中常用热指数来量化体感温度。
其核心原理是:人体依靠汗液蒸发散热,当空气相对湿度较高时,空气中水汽接近饱和,汗液蒸发速度减慢,身体热量无法及时散发,体感温度会高于实际气温:当相对湿度较低时,汗液蒸发快,散热效率高,体感温度会略低于实际气温。气象部门给出的实际气温30℃时,相对湿度与热指数的对应数据如下表:
相对湿度(%)
20
40
60
80
90
热指数(℃)
29
32
36
43
47
当热指数达到32℃时,人体会感到闷热;达到37℃时,身体可能出现不适;超过41℃时,极易引发中暑,需做好防暑降温措施。
(1)请在图中方格纸上画出实际气温为30℃时,热指数与相对湿度的关系的图像。
(2)结合表格数据和短文内容,总结热指数与相对湿度的关系为:___________。
(3)在实际气温为30℃时,小明在南方梅雨季节(相对湿度约90%)和北方晴朗天气(相对湿度约20%)进行了相同强度的户外活动。请结合材料分析小明在哪种天气下更容易中暑,并解释其中的原因:______
【答案】(1);(2)实际气温一定时,相对湿度越大,热指数越高;(3)南方梅雨季节更容易中暑。 原因:实际气温30℃时,南方梅雨相对湿度约90%,由表格可知此时热指数为,已经超过;另外相对湿度越高,汗液蒸发速度越慢,人体散热困难,热量无法及时散发,因此更易引发中暑
【解析】(1)根据表格数据,先在坐标中依次描出对应点:、、、、,再用平滑的线将各点依次连接即可。
(2)由图可知,当相对湿度越大时,热指数越高。
(3)见答案。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
第19讲 汽化和液化
本讲定位:物态变化核心重难点,区分蒸发、沸腾两种汽化方式;液化两种方法;吸放热规律、沸腾图像、沸点为中考高频考点,常结合生活自然现象出题。
核心重点:汽化定义、蒸发与沸腾对比;沸腾实验规律、沸点;液化两种实现方式;汽化吸热、液化放热;雾、露、白气自然现象解释。
高频易错点:混淆水蒸气与 “白气”;蒸发、沸腾特点区分不清;忽略气压对沸点的影响;无法利用吸放热解释降温、制热实例。
学习建议:梳理蒸发、沸腾对比表格;牢记所有 “白气” 都是液化小水珠;做题先判断物态变化,再标注吸放热;结合图像分析沸腾温度变化规律。
本讲内容导航
一、课标要求・素养目标
二、思维导图
三、知识梳理・核心考点
四、重点难点・易错警示
五、典例精讲・思路分析
六、基础过关精练
七、拔高培优专练
一、课标要求・素养目标
课程标准
核心素养维度
学习目标
1.1.2 经历汽化、液化实验探究,区分蒸发和沸腾;知道沸点,能用汽化吸热、液化放热解释生活、自然现象;能绘制水沸腾温度 - 时间图像
物理观念
建立汽化、液化物态变化模型,明确液态、气态转化条件,掌握两种变化的吸放热规律
科学思维
对比蒸发、沸腾异同;结合沸点表格分析不同液体沸腾特点;利用吸放热解释喷雾降温、热棒等工程应用
科学探究
完整完成水沸腾实验,记录数据、绘制温度图像,总结气泡、温度变化规律
科学态度与责任
了解坎儿井节水、青藏铁路热棒工程,体会物理知识解决生产、环境、工程实际问题
二、思维导图
三、知识梳理・核心考点
1. 汽化的基本概念
(1)定义:物质由液态变为气态的过程叫做汽化,汽化全过程吸热。
(2)汽化分为两种形式:蒸发、沸腾。
2. 蒸发(缓慢汽化)
(1)核心特点
①发生位置:只在液体表面进行;②温度条件:任何温度下都能发生;③剧烈程度:平缓、缓慢,肉眼不易直接观察;④吸放热:蒸发吸热,具有制冷降温效果。
(2)教材实验佐证:①手背涂酒精,酒精快速蒸发,皮肤发凉;②温度计蘸酒精取出后,示数短暂下降。
(3)生活应用:坎儿井:新疆地下暗渠输水,减少液体表面空气流速、降低液体温度、减小液体表面积,三重途径大幅减少水分蒸发,节约水资源。
3.沸腾(剧烈汽化)
(1)实验:探究水沸腾前后温度变化特点
①实验操作要点
水温升至 90℃后每隔 10s 记录温度,观察气泡;沸腾持续 30s 停止加热,观察沸腾是否停止。
②气泡变化规律
沸腾前:下层水温高,气泡上升遇冷收缩,上升过程变小;
沸腾时:整杯水温度一致,气泡上升水压减小,上升过程不断变大,到水面破裂。
③温度变化规律
沸腾前:持续吸热,温度不断升高;
沸腾时:持续吸热,温度保持不变;
停止加热,沸腾立刻停止,说明沸腾需要持续吸热。
(2)沸点:液体沸腾时固定不变的温度称为沸点;标准大气压下,水的沸点为 100℃。不同液体沸点不同(课本表格:酒精 78℃、水银 357℃、液态氧 - 183℃等)。
(3)沸腾定义:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
4.液化
(1)定义:物质由气态变为液态的过程叫液化,液化全过程放热。
(2)两种使气体液化的方法:①降低温度:所有气体降温到足够低都能液化;②压缩体积:常温下压缩气体体积使其液化(如打火机内液态燃料)。
(3) 自然与生活液化现象
壶嘴 “白气”:高温水蒸气遇冷液化成小水珠;
雾:空气中水蒸气降温,附着浮尘形成微小液滴;
露:水蒸气降温凝结在花草、石块表面的水珠;
重点辨析:水蒸气无色透明,肉眼看不见;白气、雾、露全部是液态小水滴,属于液化产物。
5.汽化吸热、液化放热实际应用
(1)汽化吸热制冷:喷雾风扇喷水雾,水雾蒸发吸热,降低环境温度;酒精擦拭皮肤降温退烧。
(2)液化放热
蒸汽熨斗利用高温水蒸气液化放热,熨烫衣物效果更好;
青藏铁路热棒:冻土内液态氨汽化吸热,上端气态氨液化放热,循环带走路基热量,防止冻土融化。
6.拓展小实验
纸杯烧水:纸的着火点 190℃,水沸腾时温度保持 100℃,持续吸热使纸杯温度达不到着火点,纸杯不会燃烧。
重点难点・易错警示
误区:“白气” 是水蒸气;纠正:水蒸气无色看不见,白气是水蒸气液化形成的液态小水珠。
误区:沸腾时温度不断上升;纠正:液体沸腾持续吸热,但温度保持沸点不变。
误区:蒸发只在高温下发生;纠正:蒸发在 0℃及任何温度下都能发生。
误区:压缩体积能液化所有气体;纠正:单纯压缩体积不能液化全部气体,部分气体需要先降温再压缩。
误区:沸腾停止后继续吸热温度会上升;纠正:液体达到沸点后,只要持续沸腾,温度恒定不变。
五、典例精讲・思路分析
典例01.据记载,唐朝时省油灯已在四川地区出现。瓷质灯体如碗状,腹部有中空夹层,可通过注水孔向夹层装水,碗内有油和灯芯,如图所示。燃灯前,向注水孔缓慢注入冷水,让______及时排出。燃灯时,______吸收燃烧产生的热量后不断蒸发,使灯碗和灯油______较低,灯油蒸发速度______,以达到省油的目的。
思路分析:考点:影响蒸发快慢的因素、蒸发吸热降温。
本题核心:水蒸发吸热降低灯油温度,减慢油的蒸发,减少损耗达到省油效果;注水时排出夹层空气。
关键思路:向夹层注水,夹层内空气被水挤出;燃烧放热,夹层内水吸热蒸发,蒸发具有制冷作用;灯碗、灯油温度降低;液体温度越低,蒸发速度越小,油挥发变少,实现省油。
做题技巧:减慢蒸发的途径:降低液体温度、减小液体表面积、减慢液面空气流速;降温类问题优先考虑蒸发吸热。
典例02.在“探究水在沸腾前温度的变化”的实验中,某探究小组用酒精灯、烧杯、温度计等器材进行实验,实验装置如图甲所示。
(1)实验开始前,在铁架台上安装实验器材合理的顺序是:___________(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(2)开始实验,在温度升高到90℃后,每隔1min记录一次温度,第3min时温度计示数如图乙所示,读数时,视线应沿___________(选填“a”“b”或“c”)方向,示数是___________℃。
(3)实验中发现,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡在上升过程中将___________(选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”),温度计示数___________(选填“升高”“降低”或“不变”);同时,烧杯上方出现大量“白气”是___________现象。
思路分析:考点:水沸腾实验操作规范、温度计正确读数、沸腾特点、液化现象。
本题核心:实验器材自下而上组装;读数视线与液柱上表面相平;沸腾气泡上升变大、持续吸热温度不变;白气是水蒸气液化形成小水珠。
关键思路:组装顺序:酒精灯外焰加热为先,固定铁圈,再放烧杯,最后调温度计,自下而上;读数:视线 b 与液柱平齐,分度值 1℃,示数 96℃;俯视偏大、仰视偏小;沸腾时:整杯水温度一致,气泡上升水压减小,不断变大;沸腾持续吸热,温度不变;高温水蒸气遇冷液化形成肉眼可见白气。
做题技巧:沸腾实验固定结论:组装自下而上;沸腾气泡上升变大;温度不变;白气均为液化。
典例03.如图所示,某实验小组把盛有水的纸盒放在火焰上烧,做“纸锅烧水”实验,下列说法中错误的是( )
A.纸锅里的水未加热前,不会发生汽化现象
B.纸锅里的水加热到沸腾后,若撤去酒精灯,水很快停止沸腾
C.水烧开了纸盒仍不会烧着,是因为纸的着火点高于水的沸点且水沸腾时温度不变
D.纸锅里的水烧干后,继续加热会使纸锅燃烧
思路分析:考点:蒸发随时发生、沸腾条件、沸腾温度不变、着火点与沸点对比。
本题核心:蒸发在任何温度下都能发生;沸腾需要持续吸热;标准大气压水沸点 100℃低于纸着火点,有水时纸温度达不到燃点;水烧干后纸升温燃烧。
关键思路:A 错误:汽化包含蒸发,蒸发任何温度都进行,冷水也会蒸发;B 正确:沸腾条件:达到沸点 + 持续吸热,撤去热源停止吸热,沸腾立刻停止;C 正确:水沸腾恒温 100℃,纸温度始终等于水温,低于着火点,不会燃烧;D 正确:水烧干后,无水分吸热,纸持续升温,达到着火点燃烧。
做题技巧:区分蒸发和沸腾:蒸发任何温度、缓慢;沸腾一定温度、剧烈;有水共存时容器温度等于水的沸点。
六、基础过关精练
1.小清吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,由此她联想到了泡方便面时碗里冒“热气”的情景。以下是她对“冷气”和“热气”的思考,其中正确的是( )
A.都是水蒸气液化形成的小水珠
B.都是空气液化形成的小水珠
C.它们都是汽化成的水蒸气
D.前者是液化形成的,后者是汽化形成的
2.如图所示为我国吐鲁番当地使用的“坎儿井”的示意图,它利用了多种方法来减慢水的蒸发,以下分析正确的是( )
A.让阳光直射,水温较高 B.避免阳光直射,降低水温
C.增加水面上方空气流速 D.增加空气与水的接触面积
3.明代《本草纲目》记载的“蒸馏法取花露”,与现代蒸馏提取精油的原理相似。如图所示,将鲜花置于水面加热,产生的花中精油和水混合蒸气经导管导出后冷凝,再经油水分离最终得到精油。这一过程涉及的主要物态变化是( )
A.熔化和凝固 B.汽化和液化 C.升华和凝华 D.升华和液化
4.在“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验中,下列说法正确的是( )
A.水沸腾时,蒸发也在发生
B.图甲情景是水沸腾前的现象
C.图乙装置中,烧杯口盖有带孔的硬纸板,主要作用是延长加热时间
D.沸腾仅仅是在液体内部发生的剧烈汽化现象
5.如图是小华复习物态变化时所做的思维导图。请补充填写出圆圈两处问号的内容:(1)____________;(2)____________。
6.火箭发射时,高温火焰向下喷射到水池中,利用水的________(填物态变化名称)来________(选填“吸收”或“放出”)大量的热量;升空瞬间产生的庞大“气团”是水蒸气________(填物态变化名称)形成的。我国长征火箭以氢、氧为燃料,为了减小燃料的体积,采用降温和________的方法使气态氢、氧变成液态氢、氧后储存在燃料室中。
7.在青藏铁路工程中,为了保证多年冻土区路基散热片的稳定性,铁路两侧竖立了许多热棒,如图。热棒是封闭的中空长棒,里面一般填充__________(选填“高”或“低”)沸点的液态氨作为“制冷剂”。热棒的下端插在冻土中,液态氨从冻土中吸热__________(填物态变化名称)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,冻土中冻土层的热不断被散发出去。到了暖季,热棒中的气态氨__________(选填“会”或“不会”)变回液态氨。这样,冻土层因温度变化对路基产生的影响就变小了。
8.善于观察的小明发现,无论盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上都会有小水滴附着在上面,冬天小水珠附着在玻璃的_______(选填“内表面”或“外表面”),打开空调,小水珠马上消失了,这是_______现象(填物态变化名称),此过程要_______热。
9.如图甲所示是“观察水的沸腾”实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验器材时,安装的顺序为______(先上后下/先下后上);
(2)实验中小明观察到水中气泡的上升情况如图乙所示,由此可判断是水______(沸腾时/沸腾前)的情景;
(3)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是______态水,形成“白气”的过程是________(物态变化名);烧杯中的水持续沸腾过程中,______(需要/不需要)吸热;
(4)图a、b、c是小组同学作出的烧杯中水沸腾前后的温度随时间变化的图像,其中最符合实际的是图______。
10.实验小组在探究“影响液体蒸发快慢的因素”时,在相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验探究。
(1)同学们在图甲、乙两次实验中,图乙的水先蒸发完,由此可知,水的______越大,水蒸发得越快。
(2)甲、丁两次实验中,观察到图丁实验中玻璃板上的水先蒸发完,由此可知水表面的空气流动越快,水蒸发得越______;
(3)分析比较图______两次实验可以探究水蒸发快慢与温度的关系。
(4)该实验采用的研究方法叫做______法;
11.所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水是374℃,酒精是243℃,因此在常温下它们通常以液态出现;有的低于常温,如氧是﹣119℃,氢是﹣240℃,所以我们时常认为它们是气态的。由以上知识可知:
(1)使气体液化的方法有___________和___________。但对于某些气体,只使用___________的方法是不行的,先要___________;
(2)氧气和氢气的混合物,采用降温液化的方法分离,首先液化的是___________;
(3)氧气的沸点是﹣183℃,氮气的沸点是﹣196℃,氦气的沸点是﹣269℃,采用液化空气提取这些气体。当温度升高时,液化空气汽化,首先分离出来的是___________;
(4)液化石油气是通过加压的方法以液体的形式储存到钢瓶中。居民在使用中发现,冬天使用瓶装液化气,当接近用完还剩余少量液体时,早晚烧饭时即使将阀门拧到最大,煤气灶阀门也开到最大,火力也很小,只有中午使用时火力才较为正常。有关这一现象的说法正确的是___________。
A.早晨和晚上温度较低,瓶内液体不能蒸发
B.冬天充的液化气杂质较多,用于燃烧的气体所占比例降低
C.中午温度高,液气燃烧效果比早晚好,因此火力大
D.中午气温比早晚要高,瓶内液体蒸发加快,供气速度加快
12.如图所示是某变频空调机制冷系统的原理图,其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压进入冷凝器,变成液态。液态“冷媒”经铜管B,进入蒸发器,变成气态,吸收大量的热量。把某段时间内流过铜管B的“冷媒”质量与时间的比值叫做流量,已知压缩机的转速越大,流量就越大。压缩机的转速由变频器供电频率决定,变频空调机通过改变供电频率,控制“冷媒”流量,从而控制制冷的快慢。
(1)压缩机通过______的方式使气态“冷媒”变成液态,此时“冷媒”需______(选填“吸热”或“放热”),使环境温度升高;
(2)“冷媒”在______(选填图中部件名称)中汽化,吸收热量,使室内温度______。
七、拔高培优专练
1.如图甲为电冰箱的工作原理图,电冰箱通过压缩机使制冷剂不断地液化和汽化而获得低温。我国在修建青藏铁路时为了解决冻土因熔化对路基的影响,使用了“热棒”技术,如图乙所示,“热棒”是封闭的中空长棒,里面填充液态氨作为“制冷剂”。下列说法不正确的是( )
A.在温暖季节,当外界气温高于地下温度时,热棒不再工作
B.在寒冷季节,当外界气温低于地下温度时,热棒不再工作
C.“热棒”技术不使用压缩机也能使气态氨液化
D.电冰箱里制冷剂在冷冻室汽化使冰箱内温度降低
2.如图是“观察水的沸腾”实验,水正在沸腾,下列说法错误的是( )
A.沸腾时,烧杯中不停地冒出“白气”,这些“白气”是水蒸气
B.有大量气泡产生,上升过程中迅速变大
C.由实验现象可知,实验时的大气压小于一标准大气压
D.水要保持沸腾,需要继续加热
3.我们可以在不同的环境中看到“白气”。下列有关形成“白气”的说法中不正确的是( )
A.清晨能看到河面上有一团团的“白气”,这是河水先蒸发后遇冷液化的现象
B.打开盖子的热水瓶口处会出现“白气”,这是瓶内水蒸气的液化现象
C.舞台上常施放“白气”,是干冰升华吸热使周围温度降低,空气中的水蒸气液化现象
D.夏天,打开冰箱门时常会出现“白气”,这是冰箱内水蒸气的液化现象
4.某同学将热水、冰水和室温水(水温与室温相同)分别装入杯中,一段时间后,发现其中两只杯子的杯壁上出现了小水珠,如图所示,下列选项与图中三杯水排序相符的是( )
A.热水、冰水、室温水 B.室温水、冰水、热水
C.冰水、室温水、热水 D.室温水、热水、冰水
5.寒假里,初二学生小刚和爸爸回到北方老家,爸爸带着小刚去澡堂里泡澡,一拉开门帘,一股雾气扑面而来,小刚利用所学知识告诉爸爸,“雾气”是由于______(选填“室内”或“室外”)的水蒸气______(填物态变化名称)形成的,当小刚和爸爸舒舒服服的去泡澡时,突然池子的角落里“咕噜咕噜”的冒起了气泡,一会儿整个池子里的水变得很烫了。小刚思考后告诉爸爸,这是由于锅炉师傅将冷水加热使其______(填物态变化名称)成水蒸气,再通过管道输送到池子里,遇见池子中的冷水发生物态变化的同时______热量。
6.在“观察水的沸腾”实验时,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡中的主要成分是______,气泡在上升过程中将______(“逐渐变小”、“逐渐变大”或“不变”)。沸腾时继续吸热,水的温度______。实验中,有三组同学选用同样规格的温度计,测量水的沸点却不同,同学猜想可能是温度计本身的差异引起的。为了验证同学的猜想,你的操作方法是______。
7.在中超足球比赛正在火热进行中,足球比赛中运动员突然受伤,医护人员在实施急救时,常常会对着受伤部位喷一种叫作氯乙烷的有机物,它的沸点只有12.5℃,通常它以液态形式被储存在金属罐中:常温下的氯乙烷为气态是采用_______的方法液化后储存的;在喷出来的一刹那,氯乙烷立刻发生_______(填物态变化名称)变成气体,同时从运动员受伤部位的皮肤上_______(选填“吸收”或“放出”)大量热量,使受伤部位的温度迅速降低,神经被麻痹,于是疼痛就迅速缓解了。
8.小华在注射器中吸入少量液态乙醚,用橡皮塞堵住注射孔,拉动活塞,发现液态乙醚“消失”了。要让液态乙醚重新出现,只需______(选填“外拉”或“压缩”)活塞,这是通过_______方式使乙醚液化,此时注射器的温度将会有一定程度的_______(选填“升高”或“降低”)。
9.实验小组做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,装置如图甲。
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
70
80
…
①
90
92
94
96
97
98
98
98
98
…
(1)图甲中三种读数,正确的是 _________ ;本实验应使用 __________ (选填“水银”或“酒精”)温度计;(水银沸点357℃,酒精沸点78℃)
(2)小组成员将实验数据记录在表格中,表格“①”处应填 _________ ;
(3)实验中根据 __________ 来判断水是否沸腾。(选填字母)
A.温度计示数 B.水中气泡情况 C.以上两项均可
(4)第一组同学将实验数据绘制成图乙中的a图线,第二组同学在相同的环境下,同样的加热装置进行实验,并绘制成b图线,由图像可知,第一组的水量 ________ 第二组的水量(选填“>”、“<”或“=”);
(5)小组成员将一个盛有水的小烧杯浮于电水壶内水中(如图丙),共同加热一段时间后,水壶中有大量气泡冒出水面,小烧杯中的水 _________ (选填“沸腾”或“未沸腾”)。
10.在探究影响液体蒸发快慢得因素时,同学们猜想液体蒸发快慢可能液体温度的高低、液体表面空气流动快慢、液体表面积大小有关。为了验证以上得猜想,小凡同学在相同的四块玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图A、B、C、D所示的实验探究:
(1)通过______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体温度有关。
(2)通过______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体表面空气流动快慢有关。
(3)我们知道液体蒸发时需要______(选填“吸热”或“放热”),生活中很多现象可以用此解释,请举一例______。
(4)某同学猜想水蒸发快慢还可能与水多少有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水,进行E、F实验,结果发现E图中水先蒸发完,他依据“谁先蒸发掉的越多,谁蒸发的快”得出结论:“水蒸发快慢与水的多少有关”,他的设计中存在的问题是______。
(5)若室内温度为20℃,此时用蘸有少量酒精的棉花涂抹一下温度计的玻璃泡,随着酒精的迅速蒸发,下列各图能正确反映温度计示数随时间变化的是______。
A. B.
C. D.
11.所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水是374℃,酒精是243℃,因此在常温下它们通常以液态出现;有的低于常温,如氧是-119℃,氢是-240℃,所以我们时常认为它们是气态的。由以上知识可知:
(1)使气体液化的方法有两种。但对于某些气体,只使用___________的方法是不行的;
(2)氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃,氦气的沸点是-269℃,采用液化空气提取这些气体。当温度升高时,液化空气汽化,首先分离出来的是___________;
(3)液化石油气是通过加压的方法以液体的形式储存到钢瓶中。居民在使用中发现,冬天使用瓶装液化气,当接近用完还剩余少量液体时,早晚烧饭时即使将阀门拧到最大,煤气灶阀门也开到最大,火力也很小,只有中午使用时火力才较为正常。有关这一现象的说法正确的是( )。
A、早晨和晚上温度较低,瓶内液体不能蒸发
B、冬天充的液化气杂质较多,用于燃烧的气体所占比例降低
C、中午温度高,液气燃烧效果比早晚好,因此火力大
D、中午气温比早晚要高,瓶内液体蒸发加快,供气速度加快
12.阅读短文,回答下列问题。
体感温度与热指数
体感温度是指人体实际感受到的温度,它并非单纯的气象气温,而是受实际气温和相对湿度共同影响的综合指标,气象学中常用热指数来量化体感温度。
其核心原理是:人体依靠汗液蒸发散热,当空气相对湿度较高时,空气中水汽接近饱和,汗液蒸发速度减慢,身体热量无法及时散发,体感温度会高于实际气温:当相对湿度较低时,汗液蒸发快,散热效率高,体感温度会略低于实际气温。气象部门给出的实际气温30℃时,相对湿度与热指数的对应数据如下表:
相对湿度(%)
20
40
60
80
90
热指数(℃)
29
32
36
43
47
当热指数达到32℃时,人体会感到闷热;达到37℃时,身体可能出现不适;超过41℃时,极易引发中暑,需做好防暑降温措施。
(1)请在图中方格纸上画出实际气温为30℃时,热指数与相对湿度的关系的图像。
(2)结合表格数据和短文内容,总结热指数与相对湿度的关系为:___________。
(3)在实际气温为30℃时,小明在南方梅雨季节(相对湿度约90%)和北方晴朗天气(相对湿度约20%)进行了相同强度的户外活动。请结合材料分析小明在哪种天气下更容易中暑,并解释其中的原因:______
/
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。