3.3 汽化和液化(讲义)物理新教材人教版八年级上册
2026-07-10
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 汽化和液化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 汽化和液化 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 18.03 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58750636.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦“汽化和液化”核心知识点,系统梳理汽化(沸腾、蒸发)和液化的定义、现象及特点,通过实验探究(如水沸腾温度变化)、易错提醒(如“白气”本质)和随学随练构建学习支架,帮助学生形成完整知识脉络。
以科学探究为特色,设计沸腾实验培养学生数据处理能力,通过易错点解析引导科学推理,结合冰箱、热棒等生活实例深化物理观念。课中助力教师突出重难点,课后通过分层练习帮助学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
第三章
物态变化
第3节 汽化和液化
课标要点
能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
探究水在沸腾前后温度变化的特点。
了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。
学习重难点
重点:通过实验探究归纳水沸腾前后温度变化的特点。
难点:探究水在沸腾前后温度变化的特点。 液化过程放热。
知识点 沸腾
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。
汽化有两种方式:蒸发和沸腾。洒在地上的水变干了,属于蒸发;壶里的水烧开了,属于沸腾。
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. 水沸腾前后的现象:
(1)水沸腾前后的声音:水沸腾前声音大;水沸腾时声音小。
(2)水沸腾前后的气泡的变化:沸腾前气泡越往上越小;沸腾时气泡越往上越大。
4. 水沸腾的特点:水沸腾时不断吸收热量,但温度不变。
5. 沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫作沸点。
(1)不同液体的沸点不同;
(2)同种液体的沸点与气压有关:气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。
(3)标准大气压下,水的沸点为100℃。
6. 沸腾的条件:
(1)温度达到沸点;(2)继续吸热。
易错提醒
初中物理沸腾部分的高频易错点集中在几个核心细节上,很容易在考试中丢分。
首先是沸腾的两个必要条件:达到沸点、持续吸热,二者缺一不可。很多同学会误以为只要水温到100℃就会沸腾,比如“大锅套小锅”的经典题型,大锅里的水沸腾后温度保持沸点不变,小锅里的水虽然也能达到相同沸点,但和外界没有温度差,无法继续吸热,所以永远不会沸腾。
其次是沸腾前后的气泡变化容易记反:沸腾前上层水温低,气泡上升时水蒸气遇冷液化,体积越变越小;沸腾时整杯水温度均匀,新的水蒸气不断补充进气泡,上升时体积越变越大。
另外还有两个常见误区:一是把沸腾冒出的“白气”当成水蒸气,其实水蒸气肉眼不可见,白气是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠;二是误以为沸点一定是100℃,实际上气压越高沸点越高,当地气压低于标准大气压时,水的沸点就会低于100℃。
随学随练
1.某同学探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点,当水温为89°C时,每隔一分钟记录一次水的温度,第5分钟观察到图______(选填“甲”或“乙”)所示的现象后,判断水已沸腾,水沸腾后持续加热一段时间。利用记录的数据绘制出水的温度随加热时间变化的关系图像,如图丙所示。从图像可知,水沸腾后,随加热时间增加,水的温度______。
【答案】 甲 保持不变
【详解】水沸腾后,整杯水温度一致,气泡上升过程中,周围水不断汽化补充,且水的压强随深度减小,因此气泡越往上体积越大,因此甲图是水沸腾时的现象。
由图丙的温度-时间图像可知,水沸腾后,随加热时间增加,温度保持不变,这是水沸腾的特点。
2. 探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙;
(1)分析图乙中水的图线可知:液体在沸腾过程中,温度_________。
(2)根据图乙推断当时实验室的气压_________一个标准大气压。
(3)对比图乙中两条图线可知,选用_________煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
【答案】(1)保持不变;(2)小于;(3)盐水
【详解】(1)从图乙中水的图线可以看出,水达到98摄氏度后温度不再改变,故可得出结论:液体在沸腾过程中,温度保持不变。
(2)气压越低,水的沸点越低。在标准大气压下,水的沸点是100摄氏度,但图乙中水的沸点为98摄氏度,所以当时实验室的气压小于一个标准大气压。
(3)从图乙可以看出,相同时间内,盐水的温度上升的更快,且盐水的沸点高,所以选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
知识点 蒸发
1. 概念:在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。
2. 影响蒸发快慢的因素
液体的温度、表面积和液体表面上的空气流动。液体的温度越高、表面积越大、液体表面上方的空气流速越快,蒸发越快,反之,蒸发越慢。
3. 蒸发吸热致冷:蒸发过程要吸热,可使周围的物体或环境的温度降低,有吸热致冷的作用。
易错提醒
1.误区:蒸发只能在温度较高时发生。正解:蒸发在任何温度下都能进行,哪怕是0℃及以下的低温环境,液态水甚至冰面都能发生蒸发现象,0℃的水也会蒸发。
2.误区:蒸发是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。正解:蒸发是仅发生在液体表面的缓慢汽化过程,和“内部表面同时进行、剧烈冒泡”的沸腾有本质区别。
3.误区:扇扇子降温是因为风的温度更低。正解:风扇本身不能降低气温,只是加快人体表面空气流速,加速汗液蒸发,依靠蒸发吸热带走热量实现降温。
4.误区:蒸发过程会让液体自身温度升高。正解:蒸发是吸热过程,未得到外界热量补充时,剩余液体温度会下降,自带致冷效果。
5.误区:蒸发快慢只和温度有关。正解:核心影响因素有三个:液体温度、液体表面积、液体表面空气流速,三者共同作用,并非单一温度决定蒸发速度。
随学随练
1.下列四个实例中,能够使蒸发减慢的是( )
A.将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中 B.将湿头发用电热吹风机吹干
C.将新收获的小麦摊开晾晒 D.将湿衣服撑开晾到向阳、通风的地方
【答案】A
【详解】A.将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中:保鲜袋减小了蔬菜表面空气的流动,减慢了蒸发,故A符合题意;
B.电热吹风机既提高了液体温度,又加快了空气流速,加快了蒸发,故B不符合题意;
C.摊开增大了液体的表面积,加快了蒸发,故C不符合题意;
D.撑开增大了表面积,向阳提高了温度,通风加快了空气流速,加快了蒸发,故D不符合题意。
故选A。
2. 小明同学在4块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,探究影响液体蒸发快慢的因素。
(1)通过A、D两图的对比,可以得出液体蒸发快慢与液体_________有关;
(2)通过_______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体的温度有关。
【答案】(1)上方空气的流动速度;(2)A、C
【详解】(1)本实验利用控制变量法探究影响液体蒸发快慢的因素,对比A、D两图,水滴的温度、表面积都相同,只有水滴上方的空气流动速度不同,因此可得出液体蒸发快慢与液体上方空气的流动速度有关。
(2)若要探究水蒸发快慢与液体温度的关系,需要控制液体表面积、液体上方空气流速相同,只改变温度,符合条件的是A、C两图。
知识点 液化
1. 概念:物质从气态变为液态的过程叫作液化。
2. 液化有两种方法
(1)降低温度: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。
3. 液化的优点:使体积缩小,便于储存和运输。
4. 液化放热:液体汽化时要吸热,与此相反,气体液化时要放热。
5. 电冰箱的工作原理
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。氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。(均选填物态变化名称)
电冰箱的工作原理图 热棒示意图
6. 利用“热管技术”获得低温
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(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。
易错提醒
1. 概念认知误区:很多同学误以为“白气”“白雾”是水蒸气,实际上水蒸气是无色透明、肉眼完全不可见的,所有带“白气”“出汗”“雾”“露”字样的现象,本质都是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,并非气态。
2. 液化来源判断错误:烧水时壶嘴喷出的白气,是壶内高温水蒸气遇外界冷空气液化形成;冰棒周围的白气、夏天自来水管“出汗”,则是空气中的水蒸气遇冷液化,两类现象的水蒸气来源极易混淆。
3. 液化条件误解:认为压缩体积可以让所有气体液化,实际上只有温度低于临界温度时,才能通过压缩体积实现液化,降低温度才是能让所有气体液化的通用方法。
4. 吸放热应用混淆:被100℃的水蒸气烫伤比同温度的开水烫伤更严重,是因为水蒸气液化时会额外释放大量热量,不少同学会误判为水蒸气本身温度更高。
5. 位置判断出错:烧水时壶嘴近处温度高,水蒸气无法液化,几乎无白气,稍远位置白气更浓;冬天教室玻璃上的水雾出现在温度更高的室内一侧,这类细节题很容易答错。
随学随练
1.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。
2. 向一个透明烧杯中倒入冰水,稍停片刻会发现烧杯壁上有水珠出现,关于出现的小水珠下列说法正确的是( )
A.水珠的出现是熔化现象 B.水珠出现在烧杯的内壁
C.水珠出现在烧杯的外壁 D.烧杯的内壁和外壁都有水珠出现
【答案】C
【详解】烧杯装入冰水后,烧杯整体温度远低于环境温度,空气中的水蒸气遇到冷的烧杯外壁会液化形成小水珠,因此水珠出现在烧杯外壁。故选C。
题型 沸腾
初中物理沸腾类题目,核心解题技巧可以总结为“抓两个核心、辨两类现象、破一类经典题”。
首先牢牢抓住沸腾的两大必备条件:达到沸点、持续吸热,二者缺一不可。判断液体能否沸腾时,先确认液体温度是否能升到自身沸点,再看它和外界热源之间是否存在温度差,能持续吸热才会沸腾,这是所有题目的底层逻辑。
其次分清沸腾前后的气泡差异:沸腾前气泡上升时由大变小,是因为上层水温低,水蒸气遇冷液化;沸腾时气泡上升时由小变大,是因为整个液体温度均匀,上升过程水压减小、不断有水汽化补充。遇到实验题图时,直接用这个特征快速判断沸腾状态。
最后应对高频的“杯套杯”水浴类经典题:外层液体沸腾后温度会稳定在自身沸点,内层液体最多升到这个温度,若内层液体沸点等于或高于外层沸点,就没有温度差无法吸热,必然不会沸腾;只有内层液体沸点低于外层,才能同时满足两个条件实现沸腾。
活学活用
1.下面是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)在图甲、乙中,图__________是水沸腾时的情况,气泡中的气体主要是__________。
(2)当水温上升到90℃时,每隔30s记录一次温度,然后作出温度与时间的图像,如图丙所示。从图像可知,当地的大气压______(选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
【答案】(1) 甲 水蒸气 (2)低于
【详解】(1)水沸腾时,整个容器内水温相同,水内部不停汽化,产生大量水蒸气进入气泡,气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以图甲是水沸腾时的情况,气泡中的气体主要是水蒸气。
(2)由图丙可知,水在沸腾过程中温度保持98℃不变,即水的沸点是98℃。1标准大气压下水的沸点是100℃,气压越低,沸点越低,所以当地的大气压低于标准大气压。
2.小明利用酒精灯加热烧瓶中的水,直至水沸腾,她撤掉酒精灯,发现烧瓶中的水会停止沸腾,这说明水的沸腾需要______。他用胶皮塞塞紧烧瓶口,如图所示,将烧瓶倒置并向烧瓶底部浇冷水,他观察到水重新沸腾,这是因为烧瓶内水面上方气压减小,水的沸点______(选填“升高”或“降低”)。
【答案】 持续吸热 降低
【详解】撤掉酒精灯后,水无法继续吸收热量,立即停止沸腾,这说明水沸腾过程需要持续吸热。
液体的沸点和液面上方气压有关:气压越小,沸点越低。向倒置的烧瓶底部浇冷水时,烧瓶内的水蒸气遇冷液化,瓶内水面上方气压减小,水的沸点会降低,此时水的温度高于降低后的新沸点,因此水会重新沸腾。
题型蒸发
做蒸发相关题目,首先要牢牢抓住核心定义:蒸发是任何温度下只在液体表面发生的缓慢汽化现象,别和“沸腾”混淆,注意蒸发只是汽化的其中一种形式,不能直接等同于汽化概念答题。
遇到“判断加快/减慢蒸发”类题目,直接对应三个影响因素排查:一看液体温度,温度越高蒸发越快;二看液体表面积,摊开比叠着蒸发快;三看表面空气流速,通风处比无风处蒸发快。题目里出现“地膜覆盖”“加盖密封”,本质都是同时降低空气流速、减少接触面积,属于减慢蒸发的操作。
碰到蒸发吸热的应用题,比如游泳上岸发冷、酒精擦身降温,要明确蒸发时液体带走自身和周围热量,有制冷效果,注意区分“温度不变的沸腾”和“温度下降的蒸发”的差异,结合生活场景代入就能快速破题。
活学活用
1.我国劳动人民发明了一种瓷制的罐中罐“冰箱”如图所示,内外罐之间填有沙子。盛夏季节里,不利于给“冰箱”中食物降温的做法是( )
A.经常给两罐间的沙子浇水 B.给两罐间的沙子上方加些冰块
C.把“冰箱”放在湿热环境中 D.把“冰箱”放在干燥通风的地方
【答案】C
【详解】这种罐中罐“冰箱”的降温原理是:利用夹层沙子中的水分蒸发吸热带走热量,使内罐降温;水分蒸发越快,吸热越多,降温效果越好。经常给沙子浇水,能提供充足的水分供蒸发,利于降温;冰块熔化会吸收额外的热量,利于降温;湿热环境空气湿度大,会减慢水分蒸发,减少吸热量,不利于降温;干燥通风的环境能加快空气流速,加快水分蒸发,增加吸热量,利于降温。
故选C。
2.下列四个实例中,能够使蒸发加快的是( )
A.将水果放在低温冷藏柜中 B.将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中
C.给播种后的农田覆盖地膜 D.将新收获的小麦摊开晾晒在阳光下
【答案】D
【详解】A.将水果放在低温冷藏柜中,降低了液体温度,从而减慢了水的蒸发,故A不符题意;
B.将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中,减慢了液体表面的空气流动,从而减慢了水分的蒸发,故B不符合题意;
C.给播种后的农田覆盖地膜,减慢了水表面的空气流动,从而减慢了水分的蒸发,故C不符题意;
D.将小麦摊开增大了液体的表面积,晾晒在阳光下提高了液体的温度,这两种方式都能有效加快水分的蒸发,故D符合题意。
故选D。
题型 液化
第一步先抓核心定义:液化是物质从气态直接变为液态的过程,这个过程一定放热,它和汽化是完全相反的物态变化。
第二步牢记关键判断点:所有看得见的“白气”“雾”“露”“小水珠”都不是水蒸气,水蒸气是无色透明看不见的,这些可见现象全是水蒸气液化形成的液态小水滴,直接就能判定是液化现象。
第三步区分两种液化方式:遇到“降温遇冷”相关的场景,就是通过降低温度实现液化,比如冬天镜片起雾、冰镇饮料外壁“出汗”;遇到“钢罐储存气体”“打火机燃料”这类场景,就是通过压缩体积让气体液化。
最后避开高频易错坑:不要把凝华形成的霜、小冰晶错判成液化,液化的最终状态一定是液态,不是固态。按照这个步骤拆解题目,就能快速选出正确答案。
活学活用
1.下列自然现象中,属于液化现象的是( )
A.春天,冰雪消融汇成溪流 B.夏天,晾在室外的湿衣服变干
C.秋天,清晨草叶上出现露珠 D.冬天,河面上结了一层冰
【答案】C
【详解】A.冰雪消融是固态冰变成液态水,属于熔化现象。故A不符合题意;
B.湿衣服变干是液态水变成水蒸气,属于汽化(蒸发)现象。故B不符合题意;
C.露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,属于液化现象,故C符合题意;
D.河水结冰是液态水变成固态冰,属于凝固现象。故D不符合题意。
故选C。
2.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
【详解】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。
基础通关
1.秋天的早晨,草木会包裹上一层露珠,下列说法中与“露珠”出现过程相吻合的是( )
A.汽化 吸热 B.汽化 放热 C.凝华 放热 D.液化 放热
【答案】D
【详解】秋天早晨空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴形成露珠,液化过程放热,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
2. 诗人陶渊明在《归园田居·其三》中写道:“道狭草木长,夕露沾我衣”。诗中“露”的形成过程是( )
A.液化吸热现象 B.液化放热现象 C.汽化吸热现象 D.汽化放热现象
【答案】B
【详解】露是空气中的水蒸气遇冷后由气态变为液态形成的小水滴,是液化现象,在液化过程中,需放出热量,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
3. 小桐同学冲泡了一杯热饮。下列选项中不能加快热饮降温的是( )
A.向杯口不断吹气 B.取一空杯子互倒热饮
C.向杯中加入冰块 D.拧紧杯盖静置于桌面
【答案】D
【详解】A.向杯口不断吹气,加快了液体表面空气的流动速度,加快蒸发,蒸发吸热,能加快热饮降温,故A不符合题意。
B.用空杯子互倒热饮,既增大了液体的表面积,又加快了空气流速,蒸发加快,可以加速降温,故B不符合题意。
C.向杯中加入冰块,冰块熔化会吸收大量的热量,能快速降低热饮的温度,故C不符合题意。
D.拧紧杯盖静置,会减小液面空气的流动,减慢蒸发,散热变慢,不能加快热饮降温,故D符合题意。
故选D。
4. 家用电冰箱内的制冷系统主要由蒸发器、压缩机和冷凝器三部分组成,如图所示。压缩机用压缩体积的方法将蒸发器内的气态制冷物质压入冷凝器使其变成液体,液态的制冷物质通过冷凝器将热散发到外界空气中。液态制冷物质经节流阀进入蒸发器,在蒸发器里迅速变成气体而吸热。通过这样的循环,使电冰箱达到制冷的效果。下列说法正确的是( )
A.制冷物质从冷凝器进入蒸发器后发生汽化现象,蒸发器应放置在电冰箱内部
B.制冷物质从冷凝器进入蒸发器后发生液化现象,蒸发器应放置在电冰箱外壁
C.制冷物质从蒸发器进入冷凝器后发生液化现象,冷凝器应放置在电冰箱内部
D.制冷物质从蒸发器进入冷凝器后发生汽化现象,冷凝器应放置在电冰箱外壁
【答案】A
【详解】液态制冷物质从冷凝器进入蒸发器后,由液态变为气态,属于汽化现象,汽化过程吸热,需要吸收冰箱内部的热量,因此蒸发器放置在电冰箱内部。之后压缩机将气态制冷物质压入冷凝器,气态制冷物质变为液态,属于液化现象,液化过程放热,需要将热量散发到外界空气中,因此冷凝器放置在电冰箱外壁。故选A。
5. 被100℃的水蒸气烫伤往往比被 100℃的开水烫伤更严重,主要原因是( )
A.水蒸气的温度比开水的温度更高
B.水蒸气液化时会放出大量的热
C.水蒸气与皮肤的接触面积更大
D.水蒸气汽化时会吸收大量的热
【答案】B
【详解】100℃的水蒸气和100℃的开水温度相同,100℃的水蒸气接触皮肤时,首先液化成 100℃的水,这个过程会放出大量的热,然后 100℃的水继续降温放热,所以烫伤更严重,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
6. 夏天在地面上洒水会感到凉快,下列现象中的物态变化与其相同的是( )
A.浓雾消散 B.寒冷的冬天,冰雕变小
C.露珠的形成 D.烧开水时,壶口出现“白气”
【答案】A
【详解】夏天在地面上洒水会感到凉快,是因为水蒸发吸热,蒸发属于汽化现象。
A.浓雾消散,是小水滴吸热变成了水蒸气,属于汽化现象,与地面洒水的物态变化相同,故A符合题意;
B.寒冷的冬天,冰雕变小,是冰直接变成了水蒸气,属于升华现象,故B不符合题意;
C.露珠的形成,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故C不符合题意;
D.烧开水时,壶口出现“白气”,是壶中汽化形成的水蒸气在上升过程中遇冷液化形成的小液滴,属于液化现象,故D不符合题意。
故选A。
7. (多选题)从冰箱内取出的冰棍周围会弥漫着“白气”;水烧开后水壶嘴会喷出“白气”。下列分析正确的是( )
A.冰棍周围的“白气”是冰熔化形成的小水珠
B.冰棍周围的“白气”是空气中原来的水蒸气液化形成的小水珠
C.壶嘴喷出的“白气”是壶嘴喷出的水蒸气液化形成的小水珠
D.这两种情况的“白气”都是水蒸气
【答案】BC
【详解】AB.冰棍周围的白气是冰棍周围的水蒸气液化形成的小水珠,不是冰熔化形成的,故A错误,B正确;
C. 壶嘴喷出的“白气”,是从壶嘴喷出来的水蒸气液化形成的小水珠,故C正确;
D.这两种白气都是水蒸气液化形成的小水珠,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示,一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态,它是在常温下,用______的方法使它液化后储存在打火机里的。如果不小心将其摔坏,待里面的液体刚消失时,立刻捡起外壳,会感觉外壳较______(选填“冷”或“热”),这是因为里面的液体迅速汽化时要______(选填“吸收”或“放出”)大量的热。
【答案】 压缩体积 冷 吸收
【详解】使气体液化的方法有压缩体积和降低温度。打火机里面的丁烷物质是在常温下,用压缩体积的方法使它液化后储存在打火机里的;如果打火机摔坏,里面液态的丁烷吸收热量迅速汽化,导致其外壳较冷。
9. 据古文献记载,轩辕帝发明了甑(烹饪用的器皿)。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________(物态变化名)成水并________热;生活中用水煮面条,越煮越烂,但颜色几乎不变;而炸油条时油条颜色一会儿就由白色变成焦黄色,主要是因为油的________(填物质的物理属性)比水的大。
【答案】 液化 放 沸点
【详解】液化指物质由气态转变成液态,液化要放热。根据题意可知,水蒸气接触食物液化形成小水珠,液化放热。
煮面条时,温度达到水的沸点后不再上升,炸油条时,温度达到油的沸点后不再上升,油的沸点高于水的沸点,所以炸油条时,一会儿油条颜色就由白色变成焦黄色。
10. (传统文化)蒸馏技术源于古代中国,某个古代蒸馏装置简图如图所示,慢火加热地锅中发酵后的混合物(含酒精和水),酒精______(填“吸收”或“放出”)热量发生汽化,蒸馏过程中需要不断更换天锅中的冷水,使酒精蒸气更容易遇冷______(填物态变化名称),形成酒液由接酒槽收集后流入酒槽。
【答案】 吸收 液化
【详解】物质由液态变为气态的过程叫做汽化,汽化过程需要吸收热量,因此加热时酒精吸热发生汽化; 酒精蒸气是气态,遇冷后变为液态酒液,物质由气态变为液态的物态变化是液化,天锅的冷水可以保持低温,使酒精蒸气更易液化。
素养提升
11.青藏铁路采用“热棒”技术保持冻土稳定。热棒为封闭中空管,内注易汽化的液态氨,下端插入冻土,上端设有散热片。液态氨吸收冻土热量汽化上升至顶部,经散热片放热液化后回流底部,如此循环将路基热量导出。关于热棒,下列说法正确的是( )
A.管中的“液态氨”具有沸点高的特点
B.热棒工作时,氨从气态到液态是通过压缩体积的方法实现的
C.热棒工作时,地面空气温度低于冻土的温度
D.热棒工作时,上端发生的物态变化是汽化
【答案】C
【详解】A.氨的沸点低,才容易在较低温度下汽化吸热,A错误;
B.热棒工作时,氨从气态到液态是通过遇冷放热液化实现的,故B错误;
C.热棒工作时,液态氨吸收冻土热量汽化上升,说明地面空气温度低于冻土的温度,气态氨才能在散热片处遇冷液化,故C正确;
D.热棒工作时,上端气态氨经散热片放热液化,发生的物态变化是液化,故D错误。
故选C。
12. (多选题)根据熔点及沸点表(在一个标准大气压下),以下判断正确的是( )
物质
熔点/℃
沸点/℃
酒精
-117
78
水银
-39
357
铅
328
1740
A.铅的凝固点是-328℃
B.80℃的酒精是液态
C.-39℃的水银吸收热量,温度可能不变
D.当气温接近-50℃时,不能选用水银做温度计的测温液体
【答案】CD
【详解】A.晶体的熔点与凝固点相同,由表格数据可知铅的熔点是328℃,所以其凝固点也为328℃,故A错误;
B.酒精的沸点为78℃,80℃高于酒精的沸点,此时酒精会汽化为气态,故B错误;
C.水银的熔点是-39℃,当-39℃的水银处于熔化过程时,吸收热量但温度保持不变,所以-39℃的水银吸收热量,温度可能不变,故C正确;
D.水银的凝固点为-39℃,当气温接近-50℃时,温度低于水银的凝固点,水银会凝固成固态,无法正常测量温度,所以不能选用水银做温度计的测温液体,故D正确。
故选CD。
13. 《天工开物》是我国古代科技著作,记录了我国古代的传统手工技术。
(1)如图甲,人们在给晒干的豆株脱粒,晾晒豆株时要尽量将豆株铺开,这样做可以______液体的表面积,从而加快水分的_______。
(2)如图乙,书中对釜的铸造,有“铁化如水,以泥固纯铁柄杓从嘴受注”这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是_____。铁水在凝固成铁块的过程中,需要____热量。
【答案】(1) 增大;蒸发; (2) 熔化;放出
【详解】(1)晾晒豆株时,要尽量将豆株铺开,这是增大了豆株的表面积,从而通过增大液体的表面积,来加快水分蒸发。
(2)铁化如水,物质由固态变液态,是熔化过程,铁是晶体,铁水在凝固过程,放出热量,温度不变。
14.2025年11 月25日,搭载神舟二十二号飞船的长征二号F遥二十二运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,并取得圆满成功。
(1)火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过既________又压缩体积的方式使氧气液化成液氧
(2)为保护发射架,在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水汽化时要________,使周围环境温度不会太高。
(3)为了防止火箭发射和运行时的高温伤害,人们在火箭的外壳涂上了耐烧蚀隔热涂料,这件“外衣”应该具有较________(填“高”或“低”)的熔点。
【答案】(1)降低温度 (2)吸热 (3)高
【详解】(1)气体通过“降低温度和压缩体积”的方法,由气态变为液态,这一物态变化过程称为液化,液化后的燃料体积更小,便于储存和运输。
(2)汽化属于物态变化的一种,该过程需要吸收热量,水汽化时会吸收火焰释放的热量,从而降低周围环境温度,避免发射架被高温损坏。
(3)火箭发射和运行时会产生极高温度,为保证涂料不熔化、持续发挥隔热作用,涂料需要能承受高温,因此应具有较高的熔点,只有熔点高,才不容易在高温下熔化。
15. 小明在家尝试为家人煮饺子。他听妈妈说,需要把水烧“开”后再下饺子,水烧“开”前后有什么样的特点?带着这个疑问,小明用图甲所示的三颈烧瓶探究“水在沸腾前后温度变化的特点”
(1)小明在组装如图甲所示的实验器材时,应最后确定________(选填“酒精灯”或“温度传感器”)的位置。
(2)调整好器材后,小明用酒精灯给水加热,当水温到达90℃时,每隔1min记录一次温度,他在第4min时观察到瓶内水中产生大量气泡且自下而上逐渐变大,大量气泡的形成是因为水发生了________(填写物态变化名称)
(3)小明根据实验数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间关系图像,由图像可知,水沸腾前后温度变化特点是_________。
(4)当三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,如图丙所示,发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,过了-会儿水再次沸腾。此时烧瓶内水的沸点________(选填“小于”“等于”或“大于”)98℃。
(5)接下来小明撤去酒精灯,将三颈烧瓶的瓶口用塞子密封住,并迅速用抽气筒向外抽气,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了。请解释水再次沸腾的原因:____________。
【答案】(1)温度传感器;(2)汽化;(3)沸腾前温度升高,沸腾后温度不变;(4)等于;
(5)向外抽气,水面上方气压减小,水的沸点降低,当水的沸点低于此时水的温度时,水会再次沸腾
【详解】(1)实验器材需按“自下而上”的顺序组装,先根据酒精灯外焰高度确定酒精灯、铁圈和烧瓶的位置,最后调整确定温度传感器的位置,保证温度传感器浸没在水中,不触碰烧瓶。
(2)温度升高,水由液态变为气态形成水蒸气,该过程为汽化。
(3)由图乙的温度变化可知,水沸腾前持续吸热,温度不断升高;水沸腾后持续吸热,温度保持不变。
(4)水的沸点只与气压有关,注入冷水后烧瓶仍与外界大气相通,瓶内气压不变,原来气压下水的沸点为98℃,因此此时水的沸点仍等于98℃。
(5)水的沸点与气压有关,气压越低沸点越低;密封抽气后瓶内气压减小,水的沸点降低,此时水的温度高于新的沸点,满足沸腾条件,因此水再次沸腾。
迁移创新
16. 燃油汽车在行驶时,为了给发动机降温,用水进行冷却,为防止冷却水冬天凝固,水中往往还要加入防冻液,加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。混合液的凝固点、沸点具体数值参见如表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比),在给汽车水箱中加混合液时,使混合液的凝固点比当地常年最低气温低10~15℃即可。
防冻液含量/%
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点/℃
-17
-28
-37
-49
-48
-46
-28
混合液的沸点/℃
103
104
107
111
117
124
141
(1)如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是____________。
(2)如图是根据如表数据得出混合液沸点与防冻液含量的关系图像,由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是______℃;
(3)长时间使用后,因为水的蒸发会导致汽车水箱中的混合液减少,与原来相比,混合液的沸点将______(选填“升高”或“降低”或“不变”)。
(4)已知连云港市的冬天最低气温约为-10℃,由表格可知,连云港市的冬天,汽车应该选择防冻液含量______%即可。
【答案】(1)先降低后升高;(2)120;(3)升高;(4)40
【详解】(1)观察表格中凝固点数据:防冻液含量从30%增加到90%,凝固点从-17℃先降到-49℃,再升高到-28℃,因此变化情况为先降低后升高。
(2)由图像和表格可知,70%防冻液对应沸点117℃,80%对应沸点124℃,75%在两者中间,读取图像可得混合液沸点大约为120℃(119~121之间均合理)。
(3)水蒸发后,水箱中混合液里防冻液的占比升高,结合表格规律可知,防冻液含量越高,混合液沸点越高,因此混合液的沸点升高。
(4)连云港冬季常年最低气温约为-10℃,按照要求,混合液凝固点需要比当地最低气温低10~15℃,即所需凝固点在-25℃~-20℃之间;30%防冻液的凝固点为-17℃,高于-20℃不符合要求,40%防冻液的凝固点为-28℃,符合要求,且防冻液含量不宜过高,因此选择40%即可。
17.夏天,小红从冰箱取出饮料时发现,不同材质的饮料瓶外壁常会出现 “出汗” 现象,且 “出汗” 的快慢和多少存在差异。她猜想这一现象可能与饮料瓶的温度和材料的导热性有关,于是设计了如下实验验证。实验器材包括:①号空玻璃瓶(室温,无冰水);②号玻璃瓶(装入300mL冰水);③号陶瓷瓶(装入300mL冰水);④号塑料瓶(装入300mL 冰水)。将四个瓶子同时放在同一个密封箱中(相对湿度≥90%),每隔1分钟观察瓶壁是否出现水珠,记录水珠出现的时间和10分钟后水珠的数量,数据如表所示。
观察对象
水珠出现时间
10分钟后水珠数量
①号瓶
未出现
无
②号瓶
1分钟
最多
③号瓶
3分钟
较多
④号瓶
5分钟
较少
(1)对比①号瓶和②号瓶的实验数据,是为了探究水珠的形成与_______的关系;②号瓶壁水珠的形成过程属于_________(填物态变化名称)。
(2)由实验现象可知,饮料瓶壁 “出汗” 的前提是瓶壁温度________(选填 “高于”“等于” 或 “低于”)空气温度。
(3)对比②③④号瓶的实验数据,玻璃材质比陶瓷、塑料材质更早出现水珠,说明水珠形成的快慢与材料的导热性_______(选填“有关”或“无关”)。
(4)实验时测得环境空气温度为 26℃,结合图中的关系图像,可判断密封箱内的露点温度为_________℃。
(5)结合实验结论和生活实际,若要设计一款 “不容易起雾” 的饮料瓶(避免外壁 “出汗”),可以采取的措施是:_________。(写出一种即可)
【答案】(1) 温度;液化;(2)低于;(3)有关;(4)23;(5)选用导热性差的材料(如塑料、陶瓷)制作瓶身/在瓶壁外侧添加保温层,减少瓶壁与空气的温差
【分析】对比①号和②号瓶,因为两者只有瓶身温度这一个变量不同,所以根据控制变量法可确定探究的影响因素;结合物态变化的定义,判断水蒸气变为水珠的物态变化类型。结合①号瓶无冰水未出现水珠、②③④号瓶装冰水出现水珠的现象,分析瓶壁温度与空气温度的大小关系,确定“出汗”的温度条件。对比②③④号瓶,因为三者装入的冰水体积相同,仅瓶的材质不同,所以根据水珠出现时间和数量的差异,判断水珠形成快慢与材料导热性的关系。明确露点温度的定义,根据已知的空气温度,在给出的露点温度和空气温度的关系图像中找到对应的露点温度数值。结合实验得出的温度、材料导热性对水珠形成的影响,对应提出避免瓶外壁“出汗”的可行措施。
【详解】(1)对比①号瓶和②号瓶的实验数据 ①号瓶是空玻璃瓶,瓶壁未出现水珠;②号瓶是玻璃瓶,瓶壁出现水珠。两者的材料相同,只有温度不同,因此该对比是为了探究水珠的形成与温度的关系。
②号瓶壁的水珠是空气中的水蒸气遇冷瓶壁形成的,物质由气态变为液态,属于液化现象。
(2)①号瓶瓶壁温度等于空气温度,没有水珠;装冰水的瓶子瓶壁温度低于空气温度才出现水珠,因此“出汗”的前提是瓶壁温度低于空气温度,这样空气中的水蒸气才会遇冷液化形成水珠。
(3)②号玻璃瓶、③号陶瓷瓶、④号塑料瓶中均装入冰水,瓶内温度相同,但材料不同,水珠出现的时间不同,说明水珠形成的快慢与材料的导热性有关。
(4) 实验时环境空气温度为26℃,结合图中的关系图像,可判断密封箱内的露点温度为23℃。图像中空气温度与露点温度近似成线性关系,26℃对应的露点温度为23℃ 。
(5)根据实验结论,水珠的形成与瓶壁温度和材料导热性有关,因此可以采取以下措施:选用导热性差的材料(如塑料、陶瓷)制作瓶身,减缓瓶壁降温速度; 在瓶壁外侧添加保温层,减少瓶壁与空气的温差; 增加瓶壁厚度,降低导热性。
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第三章
物态变化
第3节 汽化和液化
课标要点
能描述固态、液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
探究水在沸腾前后温度变化的特点。
了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。
学习重难点
重点:通过实验探究归纳水沸腾前后温度变化的特点。
难点:探究水在沸腾前后温度变化的特点。 液化过程放热。
知识点 沸腾
1. 物质从 态变为 态的过程叫作汽化,从 态变为 态的过程叫作液化。
汽化有两种方式: 和 。洒在地上的水变干了,属于 ;壶里的水烧开了,属于 。
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. 水沸腾前后的现象:
(1)水沸腾前后的声音:水沸腾前声音大;水沸腾时声音小。
(2)水沸腾前后的气泡的变化:沸腾前气泡越往上越 ;沸腾时气泡越往上越 。
4. 水沸腾的特点:水沸腾时不断吸收热量,但温度 。
5. 沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫作沸点。
(1)不同液体的沸点不同;
(2)同种液体的沸点与 有关:气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。
(3)标准大气压下,水的沸点为 ℃。
6. 沸腾的条件:
(1)温度达到 ;(2)继续 。
易错提醒
初中物理沸腾部分的高频易错点集中在几个核心细节上,很容易在考试中丢分。
首先是沸腾的两个必要条件:达到沸点、持续吸热,二者缺一不可。很多同学会误以为只要水温到100℃就会沸腾,比如“大锅套小锅”的经典题型,大锅里的水沸腾后温度保持沸点不变,小锅里的水虽然也能达到相同沸点,但和外界没有温度差,无法继续吸热,所以永远不会沸腾。
其次是沸腾前后的气泡变化容易记反:沸腾前上层水温低,气泡上升时水蒸气遇冷液化,体积越变越小;沸腾时整杯水温度均匀,新的水蒸气不断补充进气泡,上升时体积越变越大。
另外还有两个常见误区:一是把沸腾冒出的“白气”当成水蒸气,其实水蒸气肉眼不可见,白气是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠;二是误以为沸点一定是100℃,实际上气压越高沸点越高,当地气压低于标准大气压时,水的沸点就会低于100℃。
随学随练
1.某同学探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点,当水温为89°C时,每隔一分钟记录一次水的温度,第5分钟观察到图______(选填“甲”或“乙”)所示的现象后,判断水已沸腾,水沸腾后持续加热一段时间。利用记录的数据绘制出水的温度随加热时间变化的关系图像,如图丙所示。从图像可知,水沸腾后,随加热时间增加,水的温度______。
2. 探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙;
(1)分析图乙中水的图线可知:液体在沸腾过程中,温度_________。
(2)根据图乙推断当时实验室的气压_________一个标准大气压。
(3)对比图乙中两条图线可知,选用_________煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
知识点 蒸发
1. 概念:在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。
2. 影响蒸发快慢的因素
液体的 、 和液体表面上的空气流动。液体的温度越高、表面积越大、液体表面上方的空气流速越快,蒸发越快,反之,蒸发越慢。
3. 蒸发吸热致冷:蒸发过程要吸热,可使周围的物体或环境的温度降低,有吸热致冷的作用。
易错提醒
1.误区:蒸发只能在温度较高时发生。正解:蒸发在任何温度下都能进行,哪怕是0℃及以下的低温环境,液态水甚至冰面都能发生蒸发现象,0℃的水也会蒸发。
2.误区:蒸发是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。正解:蒸发是仅发生在液体表面的缓慢汽化过程,和“内部表面同时进行、剧烈冒泡”的沸腾有本质区别。
3.误区:扇扇子降温是因为风的温度更低。正解:风扇本身不能降低气温,只是加快人体表面空气流速,加速汗液蒸发,依靠蒸发吸热带走热量实现降温。
4.误区:蒸发过程会让液体自身温度升高。正解:蒸发是吸热过程,未得到外界热量补充时,剩余液体温度会下降,自带致冷效果。
5.误区:蒸发快慢只和温度有关。正解:核心影响因素有三个:液体温度、液体表面积、液体表面空气流速,三者共同作用,并非单一温度决定蒸发速度。
随学随练
1.下列四个实例中,能够使蒸发减慢的是( )
A.将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中 B.将湿头发用电热吹风机吹干
C.将新收获的小麦摊开晾晒 D.将湿衣服撑开晾到向阳、通风的地方
2. 小明同学在4块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,探究影响液体蒸发快慢的因素。
(1)通过A、D两图的对比,可以得出液体蒸发快慢与液体_________有关;
(2)通过_______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与液体的温度有关。
知识点 液化
1. 概念:物质从气态变为液态的过程叫作液化。
2. 液化有两种方法
(1) :所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
(2) :在一定的温度下,压缩气体的体积也可以使气体液化。
3. 液化的优点:使体积缩小,便于储存和运输。
4. 液化放热:液体汽化时要吸热,与此相反,气体液化时要 热。
5. 电冰箱的工作原理
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 、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 并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。(均选填物态变化名称)
电冰箱的工作原理图 热棒示意图
6. 利用“热管技术”获得低温
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(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 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 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。
易错提醒
1. 概念认知误区:很多同学误以为“白气”“白雾”是水蒸气,实际上水蒸气是无色透明、肉眼完全不可见的,所有带“白气”“出汗”“雾”“露”字样的现象,本质都是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,并非气态。
2. 液化来源判断错误:烧水时壶嘴喷出的白气,是壶内高温水蒸气遇外界冷空气液化形成;冰棒周围的白气、夏天自来水管“出汗”,则是空气中的水蒸气遇冷液化,两类现象的水蒸气来源极易混淆。
3. 液化条件误解:认为压缩体积可以让所有气体液化,实际上只有温度低于临界温度时,才能通过压缩体积实现液化,降低温度才是能让所有气体液化的通用方法。
4. 吸放热应用混淆:被100℃的水蒸气烫伤比同温度的开水烫伤更严重,是因为水蒸气液化时会额外释放大量热量,不少同学会误判为水蒸气本身温度更高。
5. 位置判断出错:烧水时壶嘴近处温度高,水蒸气无法液化,几乎无白气,稍远位置白气更浓;冬天教室玻璃上的水雾出现在温度更高的室内一侧,这类细节题很容易答错。
随学随练
1.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”)。
2. 向一个透明烧杯中倒入冰水,稍停片刻会发现烧杯壁上有水珠出现,关于出现的小水珠下列说法正确的是( )
A.水珠的出现是熔化现象 B.水珠出现在烧杯的内壁
C.水珠出现在烧杯的外壁 D.烧杯的内壁和外壁都有水珠出现
题型 沸腾
初中物理沸腾类题目,核心解题技巧可以总结为“抓两个核心、辨两类现象、破一类经典题”。
首先牢牢抓住沸腾的两大必备条件:达到沸点、持续吸热,二者缺一不可。判断液体能否沸腾时,先确认液体温度是否能升到自身沸点,再看它和外界热源之间是否存在温度差,能持续吸热才会沸腾,这是所有题目的底层逻辑。
其次分清沸腾前后的气泡差异:沸腾前气泡上升时由大变小,是因为上层水温低,水蒸气遇冷液化;沸腾时气泡上升时由小变大,是因为整个液体温度均匀,上升过程水压减小、不断有水汽化补充。遇到实验题图时,直接用这个特征快速判断沸腾状态。
最后应对高频的“杯套杯”水浴类经典题:外层液体沸腾后温度会稳定在自身沸点,内层液体最多升到这个温度,若内层液体沸点等于或高于外层沸点,就没有温度差无法吸热,必然不会沸腾;只有内层液体沸点低于外层,才能同时满足两个条件实现沸腾。
活学活用
1.下面是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)在图甲、乙中,图__________是水沸腾时的情况,气泡中的气体主要是__________。
(2)当水温上升到90℃时,每隔30s记录一次温度,然后作出温度与时间的图像,如图丙所示。从图像可知,当地的大气压______(选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
2.小明利用酒精灯加热烧瓶中的水,直至水沸腾,她撤掉酒精灯,发现烧瓶中的水会停止沸腾,这说明水的沸腾需要______。他用胶皮塞塞紧烧瓶口,如图所示,将烧瓶倒置并向烧瓶底部浇冷水,他观察到水重新沸腾,这是因为烧瓶内水面上方气压减小,水的沸点______(选填“升高”或“降低”)。
题型蒸发
做蒸发相关题目,首先要牢牢抓住核心定义:蒸发是任何温度下只在液体表面发生的缓慢汽化现象,别和“沸腾”混淆,注意蒸发只是汽化的其中一种形式,不能直接等同于汽化概念答题。
遇到“判断加快/减慢蒸发”类题目,直接对应三个影响因素排查:一看液体温度,温度越高蒸发越快;二看液体表面积,摊开比叠着蒸发快;三看表面空气流速,通风处比无风处蒸发快。题目里出现“地膜覆盖”“加盖密封”,本质都是同时降低空气流速、减少接触面积,属于减慢蒸发的操作。
碰到蒸发吸热的应用题,比如游泳上岸发冷、酒精擦身降温,要明确蒸发时液体带走自身和周围热量,有制冷效果,注意区分“温度不变的沸腾”和“温度下降的蒸发”的差异,结合生活场景代入就能快速破题。
活学活用
1.我国劳动人民发明了一种瓷制的罐中罐“冰箱”如图所示,内外罐之间填有沙子。盛夏季节里,不利于给“冰箱”中食物降温的做法是( )
A.经常给两罐间的沙子浇水 B.给两罐间的沙子上方加些冰块
C.把“冰箱”放在湿热环境中 D.把“冰箱”放在干燥通风的地方
2.下列四个实例中,能够使蒸发加快的是( )
A.将水果放在低温冷藏柜中 B.将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中
C.给播种后的农田覆盖地膜 D.将新收获的小麦摊开晾晒在阳光下
题型 液化
第一步先抓核心定义:液化是物质从气态直接变为液态的过程,这个过程一定放热,它和汽化是完全相反的物态变化。
第二步牢记关键判断点:所有看得见的“白气”“雾”“露”“小水珠”都不是水蒸气,水蒸气是无色透明看不见的,这些可见现象全是水蒸气液化形成的液态小水滴,直接就能判定是液化现象。
第三步区分两种液化方式:遇到“降温遇冷”相关的场景,就是通过降低温度实现液化,比如冬天镜片起雾、冰镇饮料外壁“出汗”;遇到“钢罐储存气体”“打火机燃料”这类场景,就是通过压缩体积让气体液化。
最后避开高频易错坑:不要把凝华形成的霜、小冰晶错判成液化,液化的最终状态一定是液态,不是固态。按照这个步骤拆解题目,就能快速选出正确答案。
活学活用
1.下列自然现象中,属于液化现象的是( )
A.春天,冰雪消融汇成溪流 B.夏天,晾在室外的湿衣服变干
C.秋天,清晨草叶上出现露珠 D.冬天,河面上结了一层冰
2.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
基础通关
1.秋天的早晨,草木会包裹上一层露珠,下列说法中与“露珠”出现过程相吻合的是( )
A.汽化 吸热 B.汽化 放热
C.凝华 放热 D.液化 放热
2. 诗人陶渊明在《归园田居·其三》中写道:“道狭草木长,夕露沾我衣”。诗中“露”的形成过程是( )
A.液化吸热现象 B.液化放热现象
C.汽化吸热现象 D.汽化放热现象
3. 小桐同学冲泡了一杯热饮。下列选项中不能加快热饮降温的是( )
A.向杯口不断吹气 B.取一空杯子互倒热饮
C.向杯中加入冰块 D.拧紧杯盖静置于桌面
4. 家用电冰箱内的制冷系统主要由蒸发器、压缩机和冷凝器三部分组成,如图所示。压缩机用压缩体积的方法将蒸发器内的气态制冷物质压入冷凝器使其变成液体,液态的制冷物质通过冷凝器将热散发到外界空气中。液态制冷物质经节流阀进入蒸发器,在蒸发器里迅速变成气体而吸热。通过这样的循环,使电冰箱达到制冷的效果。下列说法正确的是( )
A.制冷物质从冷凝器进入蒸发器后发生汽化现象,蒸发器应放置在电冰箱内部
B.制冷物质从冷凝器进入蒸发器后发生液化现象,蒸发器应放置在电冰箱外壁
C.制冷物质从蒸发器进入冷凝器后发生液化现象,冷凝器应放置在电冰箱内部
D.制冷物质从蒸发器进入冷凝器后发生汽化现象,冷凝器应放置在电冰箱外壁
5. 被100℃的水蒸气烫伤往往比被 100℃的开水烫伤更严重,主要原因是( )
A.水蒸气的温度比开水的温度更高
B.水蒸气液化时会放出大量的热
C.水蒸气与皮肤的接触面积更大
D.水蒸气汽化时会吸收大量的热
6. 夏天在地面上洒水会感到凉快,下列现象中的物态变化与其相同的是( )
A.浓雾消散 B.寒冷的冬天,冰雕变小
C.露珠的形成 D.烧开水时,壶口出现“白气”
7. (多选题)从冰箱内取出的冰棍周围会弥漫着“白气”;水烧开后水壶嘴会喷出“白气”。下列分析正确的是( )
A.冰棍周围的“白气”是冰熔化形成的小水珠
B.冰棍周围的“白气”是空气中原来的水蒸气液化形成的小水珠
C.壶嘴喷出的“白气”是壶嘴喷出的水蒸气液化形成的小水珠
D.这两种情况的“白气”都是水蒸气
8. 如图所示,一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态,它是在常温下,用______的方法使它液化后储存在打火机里的。如果不小心将其摔坏,待里面的液体刚消失时,立刻捡起外壳,会感觉外壳较______(选填“冷”或“热”),这是因为里面的液体迅速汽化时要______(选填“吸收”或“放出”)大量的热。
9. 据古文献记载,轩辕帝发明了甑(烹饪用的器皿)。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________(物态变化名)成水并________热;生活中用水煮面条,越煮越烂,但颜色几乎不变;而炸油条时油条颜色一会儿就由白色变成焦黄色,主要是因为油的________(填物质的物理属性)比水的大。
10. (传统文化)蒸馏技术源于古代中国,某个古代蒸馏装置简图如图所示,慢火加热地锅中发酵后的混合物(含酒精和水),酒精______(填“吸收”或“放出”)热量发生汽化,蒸馏过程中需要不断更换天锅中的冷水,使酒精蒸气更容易遇冷______(填物态变化名称),形成酒液由接酒槽收集后流入酒槽。
素养提升
11.青藏铁路采用“热棒”技术保持冻土稳定。热棒为封闭中空管,内注易汽化的液态氨,下端插入冻土,上端设有散热片。液态氨吸收冻土热量汽化上升至顶部,经散热片放热液化后回流底部,如此循环将路基热量导出。关于热棒,下列说法正确的是( )
A.管中的“液态氨”具有沸点高的特点
B.热棒工作时,氨从气态到液态是通过压缩体积的方法实现的
C.热棒工作时,地面空气温度低于冻土的温度
D.热棒工作时,上端发生的物态变化是汽化
12. (多选题)根据熔点及沸点表(在一个标准大气压下),以下判断正确的是( )
物质
熔点/℃
沸点/℃
酒精
-117
78
水银
-39
357
铅
328
1740
A.铅的凝固点是-328℃
B.80℃的酒精是液态
C.-39℃的水银吸收热量,温度可能不变
D.当气温接近-50℃时,不能选用水银做温度计的测温液体
13. 《天工开物》是我国古代科技著作,记录了我国古代的传统手工技术。
(1)如图甲,人们在给晒干的豆株脱粒,晾晒豆株时要尽量将豆株铺开,这样做可以______液体的表面积,从而加快水分的_______。
(2)如图乙,书中对釜的铸造,有“铁化如水,以泥固纯铁柄杓从嘴受注”这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是_____。铁水在凝固成铁块的过程中,需要____热量。
14.2025年11 月25日,搭载神舟二十二号飞船的长征二号F遥二十二运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,并取得圆满成功。
(1)火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过既________又压缩体积的方式使氧气液化成液氧
(2)为保护发射架,在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水汽化时要________,使周围环境温度不会太高。
(3)为了防止火箭发射和运行时的高温伤害,人们在火箭的外壳涂上了耐烧蚀隔热涂料,这件“外衣”应该具有较________(填“高”或“低”)的熔点。
15. 小明在家尝试为家人煮饺子。他听妈妈说,需要把水烧“开”后再下饺子,水烧“开”前后有什么样的特点?带着这个疑问,小明用图甲所示的三颈烧瓶探究“水在沸腾前后温度变化的特点”
(1)小明在组装如图甲所示的实验器材时,应最后确定________(选填“酒精灯”或“温度传感器”)的位置。
(2)调整好器材后,小明用酒精灯给水加热,当水温到达90℃时,每隔1min记录一次温度,他在第4min时观察到瓶内水中产生大量气泡且自下而上逐渐变大,大量气泡的形成是因为水发生了________(填写物态变化名称)
(3)小明根据实验数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间关系图像,由图像可知,水沸腾前后温度变化特点是_________。
(4)当三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,如图丙所示,发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,过了-会儿水再次沸腾。此时烧瓶内水的沸点________(选填“小于”“等于”或“大于”)98℃。
(5)接下来小明撤去酒精灯,将三颈烧瓶的瓶口用塞子密封住,并迅速用抽气筒向外抽气,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了。请解释水再次沸腾的原因:____________。
迁移创新
16. 燃油汽车在行驶时,为了给发动机降温,用水进行冷却,为防止冷却水冬天凝固,水中往往还要加入防冻液,加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。混合液的凝固点、沸点具体数值参见如表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比),在给汽车水箱中加混合液时,使混合液的凝固点比当地常年最低气温低10~15℃即可。
防冻液含量/%
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点/℃
-17
-28
-37
-49
-48
-46
-28
混合液的沸点/℃
103
104
107
111
117
124
141
(1)如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是____________。
(2)如图是根据如表数据得出混合液沸点与防冻液含量的关系图像,由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是______℃;
(3)长时间使用后,因为水的蒸发会导致汽车水箱中的混合液减少,与原来相比,混合液的沸点将______(选填“升高”或“降低”或“不变”)。
(4)已知连云港市的冬天最低气温约为-10℃,由表格可知,连云港市的冬天,汽车应该选择防冻液含量______%即可。
17.夏天,小红从冰箱取出饮料时发现,不同材质的饮料瓶外壁常会出现 “出汗” 现象,且 “出汗” 的快慢和多少存在差异。她猜想这一现象可能与饮料瓶的温度和材料的导热性有关,于是设计了如下实验验证。实验器材包括:①号空玻璃瓶(室温,无冰水);②号玻璃瓶(装入300mL冰水);③号陶瓷瓶(装入300mL冰水);④号塑料瓶(装入300mL 冰水)。将四个瓶子同时放在同一个密封箱中(相对湿度≥90%),每隔1分钟观察瓶壁是否出现水珠,记录水珠出现的时间和10分钟后水珠的数量,数据如表所示。
观察对象
水珠出现时间
10分钟后水珠数量
①号瓶
未出现
无
②号瓶
1分钟
最多
③号瓶
3分钟
较多
④号瓶
5分钟
较少
(1)对比①号瓶和②号瓶的实验数据,是为了探究水珠的形成与_______的关系;②号瓶壁水珠的形成过程属于_________(填物态变化名称)。
(2)由实验现象可知,饮料瓶壁 “出汗” 的前提是瓶壁温度________(选填 “高于”“等于” 或 “低于”)空气温度。
(3)对比②③④号瓶的实验数据,玻璃材质比陶瓷、塑料材质更早出现水珠,说明水珠形成的快慢与材料的导热性_______(选填“有关”或“无关”)。
(4)实验时测得环境空气温度为 26℃,结合图中的关系图像,可判断密封箱内的露点温度为_________℃。
(5)结合实验结论和生活实际,若要设计一款 “不容易起雾” 的饮料瓶(避免外壁 “出汗”),可以采取的措施是:_________。(写出一种即可)
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