1.3 液化和汽化(讲义)物理新教材北师大版(北京)八年级全一册
2026-07-15
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第三节 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) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.35 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 物理快线 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58821831.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦初中物理“汽化和液化”核心知识点,从定义(汽化吸热、液化放热)切入,系统梳理蒸发与沸腾的异同点,通过沸腾实验探究温度变化与气泡特征,结合沸点与气压关系,最后辨析液化实例,构建完整知识支架。
资料以“知识点+随学随练”即时巩固,实验环节(如沸腾气泡变化观察)培养科学探究能力,对比表(蒸发与沸腾)促进科学思维,分层练习兼顾基础与创新,助力学生形成能量观念,课中辅助教学,课后查漏补缺。
内容正文:
第一章
热现象
第3节 汽化和液化
课标要点
1.汽化分蒸发、沸腾两种方式,对比二者异同点。
2.液化两种途径:降温、压缩体积;汽化吸热液化放热。
3.辨析白气、雾、露等液化实例。
学习重难点
重点:蒸发沸腾区别、液化方法与现象判断。
难点:沸腾实验气泡变化、多物态变化综合辨析。
知识点 汽化和液化
1.汽化:物质由液态→气态,过程吸收热量。
2.液化:物质由气态→液态,过程放出热量。
3.汽化与液化是一对可逆物态变化。
随学随练热管是一根密封的抽掉空气的金属管,管壳外面衬了一层多孔材料(称为吸收芯),管内装有易蒸发的物质(如酒精)循环流动,如图所示。当图中热端温度比冷端高得多时,热管由热端向冷端传热依靠的主要过程是( )
A.热端汽化吸热,冷端液化放热 B.热端汽化放热,冷端液化吸热
C.热端液化吸热,冷端汽化放热 D.热端液化放热,冷端汽化吸热
知识点 蒸发和沸腾(重点)
1.沸腾:在一定温度下(沸点),在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象;
沸点:液体沸腾时的温度叫沸点;液体沸腾时温度不变。
不同液体的沸点一般不同;
液体的沸点与压强有关,压强越大沸点越高(高压锅煮饭)
液体沸腾的条件:温度达到沸点还要继续吸热;
2.蒸发:在任何温度下都能发生,且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象;
影响蒸发快慢的因素:
跟液体温度有关:温度越高蒸发越快(夏天洒在房间的水比冬天干的快;在太阳下晒衣服很快就干);
跟液体表面积的大小有关,表面积越大,蒸发越快(凉衣服时要把衣服打开凉,为了地下有积水快干,要把积水扫开);
跟液体表面空气流动速度有关,空气流动越快,蒸发越快(凉衣服要凉在通风处,夏天开风扇降温);
3.沸腾和蒸发的区别和联系:
它们都是汽化现象,都吸收热量;
沸腾只在沸点时才进行;蒸发在任何温度下都能进行;
沸腾在液体内、外同时发生;蒸发只在液体表面进行;
沸腾比蒸发剧烈;
随学随练关于沸腾和蒸发,下列说法中正确的是( )
A.沸腾在任何温度下都能进行 B.沸腾时液体温度保持不变
C.蒸发是在液体内部和表面发生的汽化现象 D.蒸发是个放热的过程
知识点 实验:探究水沸腾时温度变化特点(难点)
1. 实验器材
铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、适量水、温度计、秒表、硬纸板(杯盖)。
2. 实验组装顺序
由下向上:铁架台→酒精灯→石棉网→烧杯→带孔硬纸板→温度计。 石棉网作用:使烧杯底部受热均匀;硬纸板作用:减少热量散失,缩短加热时间,固定温度计。
3. 实验步骤
① 向烧杯中倒入适量温水,组装装置,温度计玻璃泡完全浸没水中,不触碰杯壁、杯底; ② 点燃酒精灯外焰加热,每隔固定时间记录一次温度计示数,观察水中气泡变化; ③ 水开始沸腾后,继续加热 3~5 分钟持续读数,观察温度是否持续上升; ④ 停止加热,观察水是否继续沸腾; ⑤ 整理数据,绘制温度 — 时间图像。
4.实验关键现象
1)气泡变化
沸腾前:下层水温度高于上层,气泡上升遇冷液化,气泡体积由大变小;
沸腾时:整杯水温度一致,内部持续汽化产生气泡,上升过程水压减小,气泡体积由小变大,到水面破裂。 2)温度变化 沸腾前:持续吸热,温度不断升高; 沸腾过程:持续吸热,温度保持不变。 3)撤去酒精灯:停止加热,沸腾立刻停止,说明沸腾必须持续吸热。
5. 实验结论
① 沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象; ② 沸腾条件:温度达到沸点 + 持续吸热,两个条件缺一不可; ③ 液体沸腾时吸热但温度不变,这个固定温度叫做沸点。
6. 缩短实验加热时间的常用方法
① 选用热水开始实验; ② 减少烧杯中水的质量; ③ 烧杯口加盖硬纸板,减少热量散失; ④ 增大酒精灯火焰。
随学随练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。
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水的温度/℃
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(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:_____________。
知识点 沸点与气压
1.规律:液体的沸点随外界大气压强增大而升高,随气压减小而降低。
2.标准大气压下,纯水沸点固定为 100℃;
3.应用举例: ① 高原地区海拔高、气压低,水的沸点低于 100℃,饭菜难以煮熟,因此使用高压锅; ② 高压锅密闭后内部水蒸气增多,气压变大,水沸点升高,锅内温度更高,加快食物熟透; ③ 气压越低,越容易沸腾。
随学随练“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验
(1)水温升高到开始计时,后水沸腾,如图甲a、b分别为水沸腾前、沸腾时气泡上升的情况,则水沸腾前气泡的上升情况如图__________所示(选填“a”、“b”)。
(2)图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像,由图可得出结论__________;此时周围环境大气压__________一个标准大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
知识点 液化的两种方式
1.方式一:降低温度(降温液化) 所有气体在温度降低到足够低时,都可以液化;绝大多数自然液化现象都是降温形成。
2.方式二:压缩体积(加压液化) 常温下压缩气体体积,使其液化,优点是减小体积,方便储存、运输。 例子:液化石油气、打火机内可燃气体、火箭燃料。
随学随练取一支注射器,吸入一些乙醚,用橡皮帽套紧针头处,如图所示。再向外拉活塞,到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,这是__________现象(填物态变化名称),然后往里推活塞,到一定程度时,可以观察到会有液态乙醚出现,表明用__________方法可以使气体液化。
题型 汽化和液化的判断
活学活用冬天,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
题型 蒸发和沸腾
对比项目
蒸发
沸腾
发生部位
仅液体表面
液体表面 + 内部同时进行
温度条件
任意温度均可发生
必须达到液体沸点
剧烈程度
缓慢、平和
剧烈、翻滚汽化
温度变化
液体自身温度降低,有致冷作用
持续吸热,温度保持沸点不变
是否受气压影响
几乎无明显影响
沸点随气压改变而变化
停止吸热
蒸发不会立刻停止
沸腾马上终止
活学活用下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要放热 B.蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C.蒸发和沸腾都属于液化现象 D.沸腾比蒸发现象更剧烈
题型 液化的两种方式
活学活用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
基础通关
1.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
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
3.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__________。
4.如图是《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。在夹巷中生火,将湿纸膜贴在烤火的砖墙上,干透后揭下来就是成品纸。关于在夹巷中生火能加快纸中水蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.升高水的温度 B.减少水的体积 C.增加水的表面积 D.升高水的沸点
5.小石用如图甲所示的装置,探究水沸腾过程中温度随时间变化的特点。
(1)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水的温度为_____℃。
(2)图乙中,_______(选填“a”或“b”)是水沸腾时的气泡上升情况。
(3)小石根据实验数据绘制了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,t0时刻水开始沸腾。根据上述信息,可初步得出结论:水在沸腾过程中,随着加热时间的增加,温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
素养提升
6.根据表所提供的数据,在标准大气压下,以下判断正确的是( )
标准大气压下
物质
熔点/℃
沸点/℃
酒精
-117
78.5
水银
-38.8
357
铅
327
1749
A.气温接近-50℃时,应选用水银温度计 B.-38.8℃的水银吸热,温度可能不变
C.80℃的酒精是液态 D.铅的凝固点是-327℃
7.小童为探究水蒸发快慢与哪些因素有关,在四块相同的玻璃板上各滴一滴质量及初温均相同的水,如图所示。
(1)如果选择A、C两图进行实验探究,所选择的自变量是______。
(2)通过图中______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。
(3)小新同学也想研究水蒸发的快慢与液体质量的关系。他找来两个相同的水杯,甲杯倒满水、乙杯倒半杯水,两杯水温均与室温相同并放置在相同室内环境下,经过一天时间后,发现甲杯剩余的水更少,于是小新得出结论“水蒸发快慢和水的质量有关”。他在实验中的错误是______。
8.在探究水在沸腾前后温度变化的特点,小宇应通过观察________判断水是否沸腾;在甲、乙两图中你认为表示水沸腾的是________图;(选填“甲”或“乙”),待水沸腾后,小宇测量并记录的实验数据如下表所示,请你根据表中的数据归纳出实验结论:________。
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温度/℃
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9.饺子,作为中国传统美食的代表之一,不仅是日常饮食的重要组成部分,更承载着深厚的文化内涵与象征意义。如图所示的是小阳在厨房中蒸饺子的情景,他发现锅盖上有大量的水珠,并且在锅盖附近有“白气”产生。下列说法正确的是( )
A.“白气”是锅内产生的水蒸气
B.“白气”是空气中的水蒸气吸热形成的
C.锅盖上的水珠形成在锅盖的外表面
D.锅盖上的水珠是锅内的水蒸气液化形成的
10.某小组用如图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)在日常生活中,人们根据观察到的___________现象,判断水已经沸腾了。
(2)用酒精灯给水加热,当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度,根据记录的数据绘制的水温与加热时间关系的图像如图乙所示。结合实验现象和图像,可知水在沸腾前温度随加热时间变化的规律是___________,水在沸腾后温度随加热时间变化的规律是___________,水的沸点是___________℃。
迁移创新
11.关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.苹果长时间放置后表皮干瘪,这是因为汽化只发生在液体表面
B.将一小块的冰放到0℃的水中,冰将会熔化,水温不变
C.舞台上喷洒干冰后形成的大量“白气”是干冰升华产生的二氧化碳气体
D.北方的冬天,户外的人不断呼出“白气”,“白气”的形成过程需要放热
12.室内温度为25℃,在温度计的玻璃泡上涂上少量与室温等温的酒精,图中温度计示数变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
13.所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会被液化,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,不同物质的临界温度不同,有的高于常温,如水蒸气的临界温度是374℃,远比常温要高,因此平常的水蒸气极易冷却成水,其他如乙醚、氨、二氧化碳等,它们的临界温度略高于或接近室温,这样的物质在常温下很容易被压缩成液体,但也有一些临界温度很低的物质,如氧是-119℃,氢是-240℃,所以我们通常认为它们是气态的。要使这些气体液化,必须具备一定的低温技术和设备,使它们达到各自的临界温度以下,而后用压缩体积的方法使其液化。由以上知识可知,以下说法错误的是( )
A.对于某些气体,只使用压缩体积的方法使其液化是不行的
B.氧气和氢气的混合物,采用降温液化的方法分离,首先液化的是氢气
C.使气体液化的方法有降低温度和压缩体积
D.氧气的沸点是,氮气的沸点是,氦气的沸点是,现将液态空气(含有液氧、液氮与液氦)温度升高,使液态空气汽化,首先分离出来的是氦气
14.小明利用如图甲所示的实验装置探究水的沸腾。
(1)①组装器材时,酒精灯______(选“要或不要”)点燃,应先固定图甲中的______(选“A”或“B”);
调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到90℃时开始计时,小明每隔1min观察一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直至水沸腾并持续4min后停止读数,将所得的数据记录在表格中。
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②小明观察到:第6min时,水中气泡的情形应为图乙中______图(选填“C”或“D”);
③根据表格中的数据,在图丙所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像______;
(2)当水沸腾时,水的温度______(选填“上升”、“不变”或“下降”),水中产生大量的气泡,气泡内主要成分应该是______(选填“空气”或“水蒸气”或“二氧化碳”);
(3)水沸腾后,水面上出现大量“白气”。如果突然停止加热,水面上出现“白气”会比停止加热前______(“多”或“少”)一些;
(4)星期天,小华在家烧水煮饺子。当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水量少了点,于是小华又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能反映小华整个烧水过程中温度随时间变化的图像是______。
15.我们可以在不同的环境中看到“白气”,下面有关“白气”形成的说法中正确的是( )
A.夏天打开冰箱门时,门口的“白气”,是空气中的水蒸气液化成的小水滴
B.文艺演出时,舞台上施放出的“白气”,是干冰在常温下升华成的气态二氧化碳
C.清晨,河面上的一团团“白气”,是河里的水蒸发成的水蒸气
D.冬天打开热水瓶的盖子时,瓶口周围的“白气”,是空气中的水蒸气液化成的小水滴
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第一章
热现象
第3节 汽化和液化
课标要点
1.汽化分蒸发、沸腾两种方式,对比二者异同点。
2.液化两种途径:降温、压缩体积;汽化吸热液化放热。
3.辨析白气、雾、露等液化实例。
学习重难点
重点:蒸发沸腾区别、液化方法与现象判断。
难点:沸腾实验气泡变化、多物态变化综合辨析。
知识点 汽化和液化
1.汽化:物质由液态→气态,过程吸收热量。
2.液化:物质由气态→液态,过程放出热量。
3.汽化与液化是一对可逆物态变化。
随学随练热管是一根密封的抽掉空气的金属管,管壳外面衬了一层多孔材料(称为吸收芯),管内装有易蒸发的物质(如酒精)循环流动,如图所示。当图中热端温度比冷端高得多时,热管由热端向冷端传热依靠的主要过程是( )
A.热端汽化吸热,冷端液化放热 B.热端汽化放热,冷端液化吸热
C.热端液化吸热,冷端汽化放热 D.热端液化放热,冷端汽化吸热
【答案】A
【详解】已知热管内的工作物质是易蒸发的液态物质,当热端温度远高于冷端时,温度更高的热端,液态物质汽化,吸收热端的热量;汽化后的蒸气流动到温度更低的冷端,遇冷液化,向冷端放出热量;液化后的液体再通过吸收芯回到热端,循环往复不断传热,使整体温度均衡。故选A。
知识点 蒸发和沸腾(重点)
1.沸腾:在一定温度下(沸点),在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象;
沸点:液体沸腾时的温度叫沸点;液体沸腾时温度不变。
不同液体的沸点一般不同;
液体的沸点与压强有关,压强越大沸点越高(高压锅煮饭)
液体沸腾的条件:温度达到沸点还要继续吸热;
2.蒸发:在任何温度下都能发生,且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象;
影响蒸发快慢的因素:
跟液体温度有关:温度越高蒸发越快(夏天洒在房间的水比冬天干的快;在太阳下晒衣服很快就干);
跟液体表面积的大小有关,表面积越大,蒸发越快(凉衣服时要把衣服打开凉,为了地下有积水快干,要把积水扫开);
跟液体表面空气流动速度有关,空气流动越快,蒸发越快(凉衣服要凉在通风处,夏天开风扇降温);
3.沸腾和蒸发的区别和联系:
它们都是汽化现象,都吸收热量;
沸腾只在沸点时才进行;蒸发在任何温度下都能进行;
沸腾在液体内、外同时发生;蒸发只在液体表面进行;
沸腾比蒸发剧烈;
随学随练关于沸腾和蒸发,下列说法中正确的是( )
A.沸腾在任何温度下都能进行 B.沸腾时液体温度保持不变
C.蒸发是在液体内部和表面发生的汽化现象 D.蒸发是个放热的过程
【答案】B
【详解】AB.沸腾的条件是:达到沸点、能继续从外界吸热;液体温度达到沸点时才能沸腾,液体沸腾时吸热,但温度不变,故A错误,B正确;
CD.蒸发是发生在液体表面的、任何温度下都可以进行的缓慢的汽化现象,蒸发是一个吸热的过程,故CD错误。
故选B。
知识点 实验:探究水沸腾时温度变化特点(难点)
1. 实验器材
铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、适量水、温度计、秒表、硬纸板(杯盖)。
2. 实验组装顺序
由下向上:铁架台→酒精灯→石棉网→烧杯→带孔硬纸板→温度计。 石棉网作用:使烧杯底部受热均匀;硬纸板作用:减少热量散失,缩短加热时间,固定温度计。
3. 实验步骤
① 向烧杯中倒入适量温水,组装装置,温度计玻璃泡完全浸没水中,不触碰杯壁、杯底; ② 点燃酒精灯外焰加热,每隔固定时间记录一次温度计示数,观察水中气泡变化; ③ 水开始沸腾后,继续加热 3~5 分钟持续读数,观察温度是否持续上升; ④ 停止加热,观察水是否继续沸腾; ⑤ 整理数据,绘制温度 — 时间图像。
4.实验关键现象
1)气泡变化
沸腾前:下层水温度高于上层,气泡上升遇冷液化,气泡体积由大变小;
沸腾时:整杯水温度一致,内部持续汽化产生气泡,上升过程水压减小,气泡体积由小变大,到水面破裂。 2)温度变化 沸腾前:持续吸热,温度不断升高; 沸腾过程:持续吸热,温度保持不变。 3)撤去酒精灯:停止加热,沸腾立刻停止,说明沸腾必须持续吸热。
5. 实验结论
① 沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象; ② 沸腾条件:温度达到沸点 + 持续吸热,两个条件缺一不可; ③ 液体沸腾时吸热但温度不变,这个固定温度叫做沸点。
6. 缩短实验加热时间的常用方法
① 选用热水开始实验; ② 减少烧杯中水的质量; ③ 烧杯口加盖硬纸板,减少热量散失; ④ 增大酒精灯火焰。
随学随练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
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1.5
2
2.5
水的温度/℃
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(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。
知识点 沸点与气压
1.规律:液体的沸点随外界大气压强增大而升高,随气压减小而降低。
2.标准大气压下,纯水沸点固定为 100℃;
3.应用举例: ① 高原地区海拔高、气压低,水的沸点低于 100℃,饭菜难以煮熟,因此使用高压锅; ② 高压锅密闭后内部水蒸气增多,气压变大,水沸点升高,锅内温度更高,加快食物熟透; ③ 气压越低,越容易沸腾。
随学随练“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验
(1)水温升高到开始计时,后水沸腾,如图甲a、b分别为水沸腾前、沸腾时气泡上升的情况,则水沸腾前气泡的上升情况如图__________所示(选填“a”、“b”)。
(2)图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像,由图可得出结论__________;此时周围环境大气压__________一个标准大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)b
(2) 水沸腾时吸热,但温度不变 小于
【详解】(1)水沸腾前,烧杯底部水的温度更高,越往上,水温越低。加热过程中,烧杯底部的水汽化成为水蒸气,形成气泡,气泡上升过程中,遇冷会液化,气泡体积变小。所以水沸腾前,气泡上升过程中,体积会变小,如图b所示。
(2)根据图乙,沸腾前,水吸收热量,温度升高,沸腾时,水仍然吸收热量,但温度保持不变,这个不变的温度就是水的沸点。
在一标准大气压下,水的沸点为100℃,液体的沸点随液面气压的降低而降低,图乙可知,此时水的沸点为99℃,说明此时的气压小于一标准大气压。
知识点 液化的两种方式
1.方式一:降低温度(降温液化) 所有气体在温度降低到足够低时,都可以液化;绝大多数自然液化现象都是降温形成。
2.方式二:压缩体积(加压液化) 常温下压缩气体体积,使其液化,优点是减小体积,方便储存、运输。 例子:液化石油气、打火机内可燃气体、火箭燃料。
随学随练取一支注射器,吸入一些乙醚,用橡皮帽套紧针头处,如图所示。再向外拉活塞,到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,这是__________现象(填物态变化名称),然后往里推活塞,到一定程度时,可以观察到会有液态乙醚出现,表明用__________方法可以使气体液化。
【答案】 汽化 压缩体积
【详解】[1][2]取一支大的注射器,吸入适量乙醚,用橡皮帽堵住注射器小孔,向外拉活塞,到一定程度时液态乙醚消失,说明液态的乙醚变为气态,这是一个汽化现象,然后推动活塞,又会观察到液态乙醚出现,这是用压缩体积的方法使气态乙醚液化。
题型 汽化和液化的判断
活学活用冬天,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。
题型 蒸发和沸腾
对比项目
蒸发
沸腾
发生部位
仅液体表面
液体表面 + 内部同时进行
温度条件
任意温度均可发生
必须达到液体沸点
剧烈程度
缓慢、平和
剧烈、翻滚汽化
温度变化
液体自身温度降低,有致冷作用
持续吸热,温度保持沸点不变
是否受气压影响
几乎无明显影响
沸点随气压改变而变化
停止吸热
蒸发不会立刻停止
沸腾马上终止
活学活用下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是( )
A.蒸发和沸腾都需要放热 B.蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C.蒸发和沸腾都属于液化现象 D.沸腾比蒸发现象更剧烈
【答案】D
【详解】AC.蒸发和沸腾都是由液态变成气态,所以都是汽化现象,汽化需要吸收热量,故AC错误;
B.蒸发可以在任何温度下进行,沸腾只有达到沸点才能进行,故B错误;
D.沸腾在达到沸点后才进行的剧烈的汽化现象,所以比蒸发更剧烈,故D正确。
故选D。
题型 液化的两种方式
活学活用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。
基础通关
1.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。
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,降低了液体的温度,从而减慢了水分的蒸发,故A不符合题意;
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,减慢了液体表面的空气流动,从而减慢了水分的蒸发,故C不符合题意;
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。
3.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。
4.如图是《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。在夹巷中生火,将湿纸膜贴在烤火的砖墙上,干透后揭下来就是成品纸。关于在夹巷中生火能加快纸中水蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.升高水的温度 B.减少水的体积 C.增加水的表面积 D.升高水的沸点
【答案】A
【详解】影响液体蒸发快慢的因素是:液体温度、液体表面积、液体表面空气流速;
A.夹巷中生火会加热砖墙,进而升高湿纸中水的温度,温度越高蒸发越快,故A符合题意;
B.该过程没有改变水的体积,且水的体积不影响蒸发快慢,故B不符合题意;
C.生火没有改变湿纸中水的表面积,故C不符合题意;
D.沸点只与气压有关,该过程气压不变,水的沸点不变,且蒸发不需要达到沸点,故D不符合题意。
故选 A。
5.小石用如图甲所示的装置,探究水沸腾过程中温度随时间变化的特点。
(1)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水的温度为_____℃。
(2)图乙中,_______(选填“a”或“b”)是水沸腾时的气泡上升情况。
(3)小石根据实验数据绘制了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,t0时刻水开始沸腾。根据上述信息,可初步得出结论:水在沸腾过程中,随着加热时间的增加,温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
【答案】(1)88
(2)a
(3)不变
【详解】(1)温度计的分度值为,液柱对应刻度为,因此此时水温为。
(2)水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,同时气泡上升过程中,水的压力随深度减小而减小,气泡体积越往上越大,因此是水沸腾时的气泡上升情况;
(3)由图丙可知,时刻水沸腾后,随加热时间增加,温度保持水平不变,因此结论为:水沸腾过程中温度不变。
素养提升
6.根据表所提供的数据,在标准大气压下,以下判断正确的是( )
标准大气压下
物质
熔点/℃
沸点/℃
酒精
-117
78.5
水银
-38.8
357
铅
327
1749
A.气温接近-50℃时,应选用水银温度计 B.-38.8℃的水银吸热,温度可能不变
C.80℃的酒精是液态 D.铅的凝固点是-327℃
【答案】B
【详解】A.同种晶体的熔点和凝固点相同,气温接近-50℃时,不能用水银做温度计的测温液体,因为水银的凝固点为-38.8℃,水银已经凝固,故A错误;
B.水银的熔点是-38.8℃,如果此时水银在熔化过程中,水银吸热,但温度不变,故B正确;
C.酒精的沸点是78.5℃,当温度是80℃时,酒精变成酒精蒸气,是气态,故C错误;
D.同种晶体的熔点和凝固点相同,由表格可知,铅的凝固点是327℃,故D错误。
故选B。
7.小童为探究水蒸发快慢与哪些因素有关,在四块相同的玻璃板上各滴一滴质量及初温均相同的水,如图所示。
(1)如果选择A、C两图进行实验探究,所选择的自变量是______。
(2)通过图中______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。
(3)小新同学也想研究水蒸发的快慢与液体质量的关系。他找来两个相同的水杯,甲杯倒满水、乙杯倒半杯水,两杯水温均与室温相同并放置在相同室内环境下,经过一天时间后,发现甲杯剩余的水更少,于是小新得出结论“水蒸发快慢和水的质量有关”。他在实验中的错误是______。
【答案】(1)温度
(2)AB
(3)没有控制水的表面积相同
【详解】(1)A、C两图中水滴的表面积和空气流速相同,C图对水滴加热,改变的是水的温度,因此所选择的自变量是温度。
(2)要探究水蒸发快慢与水的表面积是否有关,应控制水的质量、初温和空气流速相同,只改变水的表面积。A、B两图符合要求。
(3)研究水蒸发快慢与液体质量的关系时,应控制水的表面积、温度和液面上方空气流速相同,只改变水的质量。甲杯倒满水、乙杯倒半杯水,水的表面积不一定相同,因此错误是没有控制水的表面积相同。
8.在探究水在沸腾前后温度变化的特点,小宇应通过观察________判断水是否沸腾;在甲、乙两图中你认为表示水沸腾的是________图;(选填“甲”或“乙”),待水沸腾后,小宇测量并记录的实验数据如下表所示,请你根据表中的数据归纳出实验结论:________。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
99
99
【答案】 水中气泡上升时的变化情况 乙 水在沸腾前,持续吸热,温度不断升高;水在沸腾时,持续吸热,温度保持不变
【详解】[1]沸腾前:气泡少且小,上升过程中会逐渐变小(因为上层水温低,气泡内的水蒸气遇冷液化)。
沸腾时:水中会产生大量气泡,这些气泡在上升过程中体积不断变大(周围的水持续汽化,补充到气泡中),最终到达水面破裂,释放出内部的水蒸气。
所以可以通过观察水中气泡上升时的变化情况来判断水是否沸腾。
[2]水沸腾前气泡从下往上逐渐变小,沸腾时气泡从下往上逐渐变大,所以表示水沸腾的是乙图。
[3]根据表中的数据可归纳出的实验结论为:水在沸腾前,持续吸热,温度不断升高;水在沸腾时,持续吸热,温度保持不变。
9.饺子,作为中国传统美食的代表之一,不仅是日常饮食的重要组成部分,更承载着深厚的文化内涵与象征意义。如图所示的是小阳在厨房中蒸饺子的情景,他发现锅盖上有大量的水珠,并且在锅盖附近有“白气”产生。下列说法正确的是( )
A.“白气”是锅内产生的水蒸气
B.“白气”是空气中的水蒸气吸热形成的
C.锅盖上的水珠形成在锅盖的外表面
D.锅盖上的水珠是锅内的水蒸气液化形成的
【答案】D
【详解】AB.“白气”是锅内高温水蒸气逸出后遇到外部冷空气液化形成的小水滴,属于液化现象,液化需要放热,故AB错误;
CD.锅内高温水蒸气上升至较冷的锅盖内表面时,遇冷液化形成小水珠,附着在锅盖内侧。故C错误,D正确。
故选D。
10.某小组用如图甲所示的装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)在日常生活中,人们根据观察到的___________现象,判断水已经沸腾了。
(2)用酒精灯给水加热,当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度,根据记录的数据绘制的水温与加热时间关系的图像如图乙所示。结合实验现象和图像,可知水在沸腾前温度随加热时间变化的规律是___________,水在沸腾后温度随加热时间变化的规律是___________,水的沸点是___________℃。
【答案】(1)见解析
(2) 温度随加热时间的增大而增大 温度随加热时间的增大保持不变 99
【详解】(1)水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,所以根据水内部和表面都有大量气泡产生,气泡上升时由小变大现象判断水已经沸腾。
(2)[1]由图乙可知,0~5min内随着时间的增大温度逐渐升高,是水沸腾前温度随加热时间变化情况,所以水在沸腾前温度随加热时间变化的规律是温度随加热时间的增大而增大。
[2][3]由图乙可知,5min以后随着时间的增大温度保持99℃不变,是水沸腾过程中温度随时间的变化情况,所以水在沸腾后温度随加热时间变化的规律是温度随加热时间的增大保持不变,水的沸点是99℃。
迁移创新
11.关于物态变化,下列说法正确的是( )
A.苹果长时间放置后表皮干瘪,这是因为汽化只发生在液体表面
B.将一小块的冰放到0℃的水中,冰将会熔化,水温不变
C.舞台上喷洒干冰后形成的大量“白气”是干冰升华产生的二氧化碳气体
D.北方的冬天,户外的人不断呼出“白气”,“白气”的形成过程需要放热
【答案】D
【详解】A.苹果表皮干瘪是因为水分蒸发,蒸发是汽化的一种方式,但汽化包括蒸发和沸腾,蒸发只发生在液体表面,沸腾是在液体表面和内部同时发生的,故A错误;
B.将-6℃的冰放入0℃的水中,发生热传递,水向冰放热,导致水温降低(甚至结冰),冰吸热温度升高,冰熔化需要达到熔点0℃并继续吸热,但水向冰放热后自身温度会降低,无法使冰继续吸热熔化,故冰不会熔化,水温会下降,故B错误;
C.舞台上的“白气”不是干冰升华的二氧化碳,而是干冰升华吸热,使周围空气温度降低,空气中的水蒸气液化形成的小水滴,故C错误;
D.北方冬天呼出的“白气”,是嘴里的热水蒸气遇到周围的冷空气液化形成的小水珠,液化过程需要放热,故D正确。
故选D。
12.室内温度为25℃,在温度计的玻璃泡上涂上少量与室温等温的酒精,图中温度计示数变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在温度计的玻璃泡上涂上与室温等温的酒精,酒精会迅速蒸发。蒸发是物质从液态变为气态的过程,这个过程需要吸收热量。酒精会从温度计的玻璃泡上吸收热量,导致温度计自身的温度下降,示数会低于室温25℃。当玻璃泡上的酒精全部蒸发完毕后,温度计的玻璃泡温度低于周围空气的温度,它会从空气中吸收热量,温度逐渐回升,直到与室温相同,最终示数稳定在25℃,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13.所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会被液化,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,不同物质的临界温度不同,有的高于常温,如水蒸气的临界温度是374℃,远比常温要高,因此平常的水蒸气极易冷却成水,其他如乙醚、氨、二氧化碳等,它们的临界温度略高于或接近室温,这样的物质在常温下很容易被压缩成液体,但也有一些临界温度很低的物质,如氧是-119℃,氢是-240℃,所以我们通常认为它们是气态的。要使这些气体液化,必须具备一定的低温技术和设备,使它们达到各自的临界温度以下,而后用压缩体积的方法使其液化。由以上知识可知,以下说法错误的是( )
A.对于某些气体,只使用压缩体积的方法使其液化是不行的
B.氧气和氢气的混合物,采用降温液化的方法分离,首先液化的是氢气
C.使气体液化的方法有降低温度和压缩体积
D.氧气的沸点是,氮气的沸点是,氦气的沸点是,现将液态空气(含有液氧、液氮与液氦)温度升高,使液态空气汽化,首先分离出来的是氦气
【答案】B
【详解】A.对于临界温度低于常温的气体,必须先降温至临界温度以下才能压缩液化,故A正确,不符合题意;
B.氧气临界温度(-119℃)高于氢气(-240℃),降温时氧气先达到临界温度而液化,故B错误,符合题意;
C.气体液化方法包括降低温度和压缩体积,故C正确,不符合题意;
D.沸点越低的气体越先汽化,氦气沸点(-269℃)最低,首先从液态空气中分离出来,故D正确,不符合题意。
故选B。
14.小明利用如图甲所示的实验装置探究水的沸腾。
(1)①组装器材时,酒精灯______(选“要或不要”)点燃,应先固定图甲中的______(选“A”或“B”);
调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到90℃时开始计时,小明每隔1min观察一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直至水沸腾并持续4min后停止读数,将所得的数据记录在表格中。
时间/min
0
1
2
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
98
98
98
98
98
②小明观察到:第6min时,水中气泡的情形应为图乙中______图(选填“C”或“D”);
③根据表格中的数据,在图丙所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像______;
(2)当水沸腾时,水的温度______(选填“上升”、“不变”或“下降”),水中产生大量的气泡,气泡内主要成分应该是______(选填“空气”或“水蒸气”或“二氧化碳”);
(3)水沸腾后,水面上出现大量“白气”。如果突然停止加热,水面上出现“白气”会比停止加热前______(“多”或“少”)一些;
(4)星期天,小华在家烧水煮饺子。当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水量少了点,于是小华又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能反映小华整个烧水过程中温度随时间变化的图像是______。
【答案】 要 B C 不变 水蒸气 多 C
【详解】(1)①[1][2]如图所示,组装器材时,要考虑到使用酒精灯的外焰给放在石棉网上的烧杯加热,所以组装时需要点燃酒精灯以确定烧杯的位置;组装顺序是从下到上,所以应先固定图甲中的B。
②[3]如图,根据分析表中数据可知第6min时水的温度已经达到沸点;水沸腾前烧杯中上面的水温较低,气泡在上升过程中,部分水蒸气会液化成水,气泡逐渐变小;当沸腾时烧杯中上下的水温都达到沸点,气泡上升过程中又有水汽化成水蒸气,气泡逐渐变大;所以此时水中气泡的情形应为图乙中C图。
③[4]根据表中数据描点连线,图像如下所示:
(2)[5][6]当水沸腾时,水的温度达到沸点且不变,水中产生大量的气泡是水汽化成了水蒸气。
(3)[7]由于停火后水面上方的温度明显会低于水蒸气的温度,热的水蒸气遇冷从而发生液化形成大量的小水珠,形成“白气”,因此水面上出现“白气”相对多一些。
(4)[8]水沸腾时温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗冷水后,锅内水的温度降低,然后在加热过程中,水吸热温度上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同,水到沸腾有一个过程,水的温度不可能直接从很低的温度达到沸点,应该有一个升温过程。所以能反映小华整个烧水过程中温度随时间变化的图像是C。
故选C。
15.我们可以在不同的环境中看到“白气”,下面有关“白气”形成的说法中正确的是( )
A.夏天打开冰箱门时,门口的“白气”,是空气中的水蒸气液化成的小水滴
B.文艺演出时,舞台上施放出的“白气”,是干冰在常温下升华成的气态二氧化碳
C.清晨,河面上的一团团“白气”,是河里的水蒸发成的水蒸气
D.冬天打开热水瓶的盖子时,瓶口周围的“白气”,是空气中的水蒸气液化成的小水滴
【答案】A
【详解】A.冰箱外温度高,空气中的水蒸气遇到冰箱内的冷空气,温度降低,液化成为小水珠。故A正确;
B.干冰升华,导致空气温度降低,空气中的水蒸气温度降低液化成为小水珠,就是舞台上的“白气”。故B错误;
C.这种白气,也是水蒸气液化形成的小水珠聚集形成的,是液态的水。故C错误。
D.是热水瓶中的温度较高的水蒸气遇到室内比它冷的空气,液化形成的。不是室内空气中的水蒸气液化形成的。故D错误。
故选A。
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