第3节 汽化和液化(模型与方法)物理人教版八年级上册
2026-07-29
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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 | 6.56 MB |
| 发布时间 | 2026-07-29 |
| 更新时间 | 2026-07-30 |
| 作者 | 轻松学物理 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59017071.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义聚焦汽化和液化核心知识点,系统梳理汽化(蒸发、沸腾)和液化的概念、特点、条件及应用,通过13个模型构建从现象辨识到实验探究再到实际应用的学习支架,衔接前后物态变化知识脉络。
资料以模型破解为核心,通过技巧口诀规范科学思维,如模型05用控制变量法探究蒸发因素培养科学探究能力,模型08沸腾实验分析强化物理观念。课中辅助教师高效授课,课后分层练测助力学生查漏补缺,提升实战能力。
内容正文:
第3节 汽化和液化
(
模型破解
规范思维路径,强化科学逻辑
……………………………………………………
…
…………
01
~
20
模型
0
1.
汽化现象的辨识
…………………………………………………………………………………
01
模型02.
蒸发和沸腾的区别与联系
………………………………………………………………………
02
模型03.
蒸发概念
的
理解
…………………………………………………………………………………
03
模型04.
影响液体蒸发快慢的因素
………………………………………………………………………
04
模型05.
实验
探究影响液体蒸发快慢的因素
……………………………………………………………
06
模型0
6
.
蒸发
致
冷的应用
…………………………………………………………………………………
08
模型0
7
.
液体
沸腾的条件
及应用
………………
…………………………………………………………
10
模型0
8
.
探究水沸腾时温度变化的特点
…………………………………………………………………
11
模型
09
.
液体
沸腾的图像分析
……………………………………………………………………………
14
模型1
0
.
液化现象
的辨识
…………………………………………………………………………………
15
模型1
1
.
液化的两种方式
…………………………………………………………………………………
16
模型1
2
.
汽化吸热及其应用
………………………………………………………………………………
17
模型1
3
.
液化
放热及其
应用
………………………………………………………………………………
1
8
真题演练
熟悉考试形式,提升实战能力
…………
……
………………………………………
…
………
20
~
24
分层练测
实现精准提效,最终整体达标
…………………………………………………………………
24
~
29
基础夯实
……………………………………………………………………………………
24
~
2
6
培优拔高
……………………………………………………………………………………
2
6
~
29
)
模型01.汽化现象辨识
(
技巧:
先明确物质初始状态和最终状态,只有
液态
→
气态
的变化才是汽化,直接排除其他物态变化的干扰,比如冰化成水是熔化、水蒸气变水珠是液化,都不属于汽化。
汽化全程
吸热
,且分为蒸发、沸腾两种形式:蒸发是任意温度下仅在液体表面发生的缓慢现象,沸腾是达到沸点后在液体内部和表面同时发生的剧烈现象。
)
(
口诀:
液变气,叫汽化,全程吸热别忘它,
蒸发沸腾两形式,辨清特征不混答。
提醒:
汽化是液态变气态的吸热过程,只有
蒸发
和
沸腾
两种形式,不要和升华(固态直接变气态)混淆。
水蒸气是无色透明的肉眼不可见,所有看得见的
“
白气
”
都不是汽化产物,而是液化形成的小水滴。
)
【例1】《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上。关于湿纸变干的过程中下列说法正确的是( )
A.湿纸变干的过程中放出热量 B.湿纸变干的过程中发生了液化现象
C.其做法主要是为了加快湿纸表面的空气流动 D.其做法主要是为了升高湿纸的温度
【变式1-1】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
【变式1-2】卫生间洗完热水澡后镜面先模糊后变清晰,对应的物态变化是( )
A.先汽化后液化 B.先液化后汽化
C.只有液化 D.只有汽化
【变式1-3】海水淡化即利用海水脱盐生产淡水,是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量。海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法,应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。已知盐的熔点为801℃,沸点为1413℃,有一种简便的海水淡化方法:在地面上挖一水池,往水池内灌海水,按如图所示完成装置的安装,即可收集淡水。
(1)图中使用的海水淡化的方法是__________(选填“冷冻法”或“蒸馏法”);
(2)在图中海水淡化的过程中,发生的物态变化有_____________(填写发生的所有物态变化的名称);
(3)这个装置在晴天时收集淡水要比在阴天时快一些,这是因为____________,水蒸发得越快。
模型02.蒸发和沸腾的区别与联系
(
技巧:
二者都是
汽化现象
,都需要从外界吸收热量,本质是液态分子脱离变为气态的过程。
抓
“
三要素
”
排查:温度条件、发生位置、剧烈程度,直接排除不符合的选项。
口诀:
蒸发不用火来烤,零温之下也能跑。
沸腾不能停加热,停热立刻就熄火。
蒸发自身温度降,沸腾温度不变样。
)
(
提醒:
注意
“
0
℃
的液体不会蒸发
”
是错误表述,蒸发在任何温度下都可进行;沸腾不是加热急/加热久导致的,必须满足
“
达沸点+持续吸热
”
两个条件。
)
【例2】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
【变式2-1】小华针对汽化的两种方式采用比较法列出下面的一个表格,请你帮他填写完整。
汽化方式异同点
沸腾
蒸发
相同点
不同点
发生部位
温度条件
剧烈程度
【变式2-2】关于蒸发和沸腾,下列说法不正确的是( )
A.蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾只能在一定温度下发生
B.蒸发是在液体表面发生的汽化现象,而沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象
C.蒸发和沸腾都是汽化现象,比较起来沸腾是剧烈的
D.蒸发是放热过程,而沸腾是吸热过程
【变式2-3】对于蒸发和沸腾这两种汽化方式,下列说法正确的是( )
A.都是由液态变为气态
B.都需要在一定温度下进行
C.蒸发是在液体表面进行,沸腾在液体内部和表面同时进行
D.蒸发不需要吸热,沸腾需要吸热
模型03.蒸发概念的理解
(
技巧:
蒸发是液体在
任何温度下
,仅发生在液体表面的缓慢汽化现象,过程会吸收热量,起到致冷作用。
液体温度、液体表面积、液体表面空气流动速度,温度越高、表面积越大、空气流速越快,蒸发速率越快。
口诀:
蒸发液表任意温,缓慢汽化吸热稳,
致冷效果要记准,三因素定快慢分。
)
(
提醒:
注意和沸腾区分,沸腾需要达到沸点,在液体内部和表面同时发生剧烈汽化,二者的发生位置、温度条件、剧烈程度是高频辨析考点。
)
【例3】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
【变式3-1】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,则下列有关说法中错误的是( )
A.纸锅里的水未加热前,水是不会发生汽化现象的
B.纸锅里的水上方冒出“白气”实际是水蒸气遇冷液化而成的小水珠
C.水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为纸的着火点高于水的沸点
D.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,则水将不会沸腾
【变式3-2】下列说法中正确的是( )
A.蒸发过程只在液体的表面进行
B.-10℃的酒精不能蒸发
C.在一个标准大气压下水达到100℃就能沸腾
D.炎热夏天冰棍周围冒出的“白气”是先熔化、再汽化形成
【变式3-3】下列关于蒸发的说法中,正确的是( )
A.蒸发需要在一定条件下才能发生 B.液体的表面积越大,蒸发越慢
C.夏天洒水降温利用了蒸发吸热的特点 D.蒸发是液体内部和表面同时发生的汽化现象
模型04.影响蒸发快慢的因素
(
技巧:
蒸发是只发生在液体表面、任何温度下都能进行的缓慢汽化现象,过程持续吸热,具备致冷效果。
影响因素实验题
:
严格用
控制变量法
,验证某一因素时,必须保证另外两个变量完全一致。
易错点:对比
“
一滴和两滴水谁先干
”
时,若没控制液体表面积相同,得出
“
质量小蒸发快
”
的结论是错误的。
生活现象应用题
:
加快蒸发:摊开(增大表面积)、晒太阳(升温)、通风(加快空气流速),对应晾晒衣服的场景。减慢蒸发:覆膜、滴灌、放冰箱,通过反向控制三个因素实现。
致冷原理辨析题
:
电风扇不能降低室温,是通过加快汗液蒸发吸热降温;扇干燥的温度计,示数不会下降。游泳上岸冷、涂酒精降温,都是蒸发吸热的典型应用。
)
(
口诀:
蒸发表慢任意温,三个因素温面风,
控变单改其余定,现象匹配秒得分。
提醒:
判断蒸发快慢不能只看
“
谁先蒸发完
”
,必须保证液体的初始表面积、质量等前提条件一致,否则结论不成立。
)
【例4】(1)蒸发和沸腾的区别主要是:蒸发现象只发生在液体________,沸腾现象同时发生在液体的________和________;蒸发现象发生在________温度下;
(2)通过观察图示的三幅晒衣服的示意图,结合日常生活的经验可知:液体蒸发的快慢与液体的_________、________和_________有关。
【变式4-1】下列事例中,能加快液体蒸发的是( )
A.将盘子里的水倒入瓶中 B.将湿衣服上的水挤掉一些
C.利用管道代替沟渠输水 D.用扫帚将地面上的水扫开
【变式4-2】“一粥一饭,当思来处不易”。稻谷通常要经历育苗、生长、晾晒、储存、加工等多个过程,才能成为餐桌上的米饭。下列说法正确的是( )
A.育苗时,为苗圃搭建薄膜棚,是为了加快地面水分的蒸发
B.育苗期,薄膜内壁附有小水珠是汽化现象
C.晾晒时,摊开通风是为了加快稻谷中水的蒸发
D.储存期,稻谷储存不当导致发霉变质主要是发生物理变化
【变式4-3】近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图所示),瓶中的碳纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50℃左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。蒸发是________的一种方式,加快液体蒸发的方法有:提高液体的________、加快液体表面_______________、增大液体的__________。
模型05.实验探究影响液体蒸发快慢的因素
(
技巧:
液体温度、液体表面积、液体表面空气流动速度
,部分拓展实验还验证液体种类的影响。实验中每次只改变一个目标变量,其余变量保持完全一致,就能精准得出该因素对蒸发快慢的影响规律。
探究温度的影响
:
在两块相同玻璃片上各滴一滴等量的水,保证表面积、空气流速一致;用酒精灯对其中一块玻璃片适度加热,另一块置于室温,观察到加热的水滴先消失,证明其他条件相同时,温度越高蒸发越快。
探究表面积的影响
:
在两块相同玻璃片上各滴一滴等量的水,将其中一滴轻轻摊开,另一滴保持原状,置于相同室温无风环境中,观察摊开的水滴先消失,证明其他条件相同时,表面积越大蒸发越快。
探究空气流速的影响
:
在两块相同玻璃片上各滴一滴等量的水,保证温度、表面积一致;用保鲜膜盖住其中一滴,用电风扇对着另一滴吹风,观察到被吹风的水滴先消失,证明其他条件相同时,表面空气流动速度越快,蒸发越快。
实验结论:
温度越高、液体表面积越大、液体表面空气流动速度越快,液体蒸发的速度就越快。
口诀:
热干面控三不变,单变蒸发快慢辨
。
前半句
“
热干面
”
对应三个核心影响因素:热(液体温度)、干(液面空气流速)、面(液体表面积);后半句点明实验核心方法:用控制变量法,只改变待探究的一个因素,其余两个条件必须保持完全一致,才能得出正确结论。
)
【例5】在“探究影响液体蒸发快慢的因素”的实验中,同学们提出了以下猜想:
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体温度的高低有关;
猜想二:液体蒸发快慢可能跟液体表面空气流动快慢有关;
猜想三:液体蒸发快慢可能跟液体表面积大小有关。
小轩在探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1所示。
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与水的____________是否有关;
(2)选择A、C两图进行实验探究,可知小轩所探究问题的自变量是_________;
(3)通过________两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速,__________(选填“应该”或“不应该”)使用热风;
(4)以上实验过程体现了_____________(填物理实验法);
(5)同学们猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,请设计实验进行验证:取相同的两个容器,其形状如图2中的________(选填“甲”或“乙”)所示,分别倒入不一样多的水,观察比较_________________(选填“哪个容器中水先干”或“相同时间内哪个容器内水减少得多”)。
【变式5-1】请参与以下实验探究过程:
【探究名称】影响液体蒸发快慢的因素;
【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关?
【猜想与假设】通过观察图甲和联系生活实际进行猜想。
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体________的高低、液体__________的大小和液体表面____________有关;
猜想二:相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干,猜想液体蒸发快慢可能还与___________有关。
【设计与进行实验】小明同学对其中一个猜想进行了如下实验:
如图乙所示,在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相等的酒精,通过观察图中情景可知,他探究的是酒精蒸发快慢与__________是否有关。此实验过程中需控制酒精________和其表面上方空气流速相同。
【变式5-2】【问题】酷暑难耐的天气,往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。这些措施为什么可以使人感觉到凉爽?小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机(有加热和不加热两挡),请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。
【证据】(1)小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,观察蒸发情况,这是探究蒸发快慢与___________的关系;
(2)如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该保持两滴水的大小、温度和表面积相同然后用吹风机(不加热挡)_____________________,观察蒸发情况;
(3)为了探究蒸发快慢与温度的关系,小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,然后用吹风机(加热挡)去吹其中一滴水,观察蒸发情况,这样做是________的,原因是_______________________;
【解释】发烧病人使用酒精擦拭身体降温比用水擦拭的效果更好;一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了,而油还在,由此,你的猜想是________________________________________;
【交流】
(1)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了________________________________;
(2)同组的小明同学将一支水银温度计竖起悬挂在室外,温度计的示数如图甲所示。在温度计的玻璃泡上滴酒精后,温度计的示数如图乙所示;这是因为_________________________________。
【变式5-3】每年夏天西安温度可达到38℃左右,让室外工作者“酷暑难耐”。开空调、往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。这些措施为什么可以使人感觉到凉爽?小林查阅资料后得知,这些措施与蒸发现象有关,于是小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、酒精灯。请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。
(1)如图1甲、乙,小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,观察蒸发情况,这是探究蒸发快慢与_____________的关系。
(2)通过图1________中两图的对比,可以验证一滴水蒸发的快慢与水的温度的关系。以上探究过程采用了___________法。
(3)通过图1丙、丁两图的对比,__________(选填“可以”或“不可以”)探究水蒸发快慢与水表面附近的空气流动是否有关,原因是______________________________。
(4)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了_____________________________________。
(5)在一些洗手间装有热风干手器,洗手后用它可以很快把手烘干,如图2所示,关于图中利用了哪几种方法加快水的蒸发,以下选项中正确的是__________。
①提高液体的温度 ②增大液体的表面积 ③加快液体表面空气流动速度
模型06.蒸发致冷的应用
(
技巧:
先抓
“
蒸发吸热
→
带走热量
→
周边降温
”
的逻辑链
,所有应用类题目都要紧扣这个核心,不能把
“
风降温
”“
水降温
”
和蒸发致冷混为一谈。
生活现象解释题
:
答题模板:先点明场景中
“
什么液体蒸发
”
,再说明
“
蒸发吸热
”
,最后得出
“
带走哪里的热量、实现什么降温效果
”
。避坑提醒:扇风扇、吹冷风的本质是加速汗液蒸发,不是风本身温度低,不能直接写
“
风把温度吹低
”
。
实验设计
/
验证题
:
必须用
控制变量法
:比如验证蒸发致冷时,要保证只有
“
液体是否蒸发
”
这一个
)
(
变量,其余温度、空气流速等条件完全一致。
标准实验逻辑:用温度计先测室温,把蘸酒精的棉花包在温度计玻璃泡上,观察示数下降,直接证明蒸发吸热致冷。
装置应用题
(如土冰箱、罐中罐冰箱)
:
答题思路:先找装置里的
“
可蒸发液体
”
,再对应加快蒸发的三个条件(通风、增大表面积、适当升温),最后落脚到
“
蒸发吸热降温保鲜
”
。典型结论:把这类装置放在通风处,能加快表面空气流速,强化蒸发致冷效果。
口诀:
蒸发吸热自带冷,三因控速效果明,
生活场景抓本质,不把风凉当降温。
提醒:
紧扣
“
蒸发吸热致冷
”
本质,牢记温度、表面积、空气流速三个影响蒸发快慢的因素,解题时直接排除
“
扇子降低空气温度
”
这类常见错误表述。
)
【例6】以下是关于相对湿度的资料
①若1m3的空气能容纳水蒸气为8g,而实际容纳了4g,则相对湿度为50%;
②相对湿度越大,水蒸发得越慢。
有一种能反映空气中水蒸气含量的装置,叫做干湿泡湿度计。如图所示,它是由两支相同的温度计并列制成的,其中一支温度计的玻璃泡被湿布包起来了。下列说法正确的是( )
A.湿泡温度计的读数与外界空气的真正温度相同
B.两支温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较大
C.在一定的温度下,两支温度计读数的差别越大,表示空气的湿度越小
D.在一定的温度下,两支温度计读数的差别越大,表示空气的湿度越大
【变式6-1】正在行驶的环保车正在喷射水雾。水雾喷出后一会儿在空气中就消失了,其中发生的物态变化是_________,此过程需要吸热,因此喷射水雾也会起到_________的作用。
【变式6-2】如图所示,将装有饭菜的篮子放在砖头上,再把纱布罩在篮子上,并使纱布口的边缘浸入水中,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。这是因为水沿着纱布“爬”上来后,发生蒸发时________(选填“吸收”或“放出”)热量,可使食物保持较低的温度而不易变质;为了使保鲜效果更好,应将该装置放置在________(选填“通风”或“密闭”)的环境中。
【变式6-3】如图是一款疗伤喷雾,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。请根据图回答:
(1)喷雾剂使用的材料是氯乙烷。它的装瓶是采用____________的方法使其在常温下液化,这一过程要________热量。(填“吸收”或“放出”)
(2)使用时,对准人的伤口处喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速________(填物态变化名称),同时________大量的热(填“吸收”或“放出”),使人体受伤部位的温度降低,皮肤血管收缩,神经纤维传导速度变慢,起到镇痛的作用。
模型07.液体沸腾的条件及应用
(
技巧:
液体沸腾必须同时满足两个缺一不可的条件:
①
温度达到沸点
:沸点随外界气压变化,气压越高沸点越高,标准大气压下水的沸点为
100℃
。
②
持续从外界吸热
:即使达到沸点,若无法继续吸热,沸腾会立刻停止。
口诀:
液体沸腾有条件,持续吸热到沸点;
沸腾以后不一般,即使吸热温不变。
提醒:
沸腾过程中液体温度会保持在沸点不变,所有吸收的热量都用于完成汽化相变,不会让温度继续升高。
)
【例7】李君观看表演“沸腾的油锅中取铁球”后,得知锅中的“油”是由浮在表面的油和沉在锅底的醋组成的混合液体,油的沸点为287℃,醋的沸点为60℃。在持续加热过程中,当温度达到________℃时锅中的醋就沸腾了,这个时候表面油的温度________继续升高。
【变式7-1】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
【变式7-2】中国女科学家屠呦呦领导的科研团队从青蒿这种植物里提取青蒿素时,不用水煮而是放在乙醚中煮,这是因为乙醚的______低(乙醚的凝固点为-114℃,乙醚的沸点为35℃);当乙醚沸腾后,继续加热,乙醚的温度______(会/不会)升高,避免由于温度高而破坏青蒿素的有效成分;在用乙醚提取青蒿素的过程中能否用酒精(酒精沸点78℃)温度计______(能/不能)来测量温度。
【变式7-3】小李同学观看表演“沸腾的油锅中取铁球”后,得知锅中的“油”是由上层的油和下层的醋组成的混合液体,油的沸点为287℃,醋的沸点为60℃,当温度达到________℃时锅中的“油”就沸腾了,不再升温;继续加热,直到下层的醋全部_________后(填物态变化名称),油的温度才会升高,就不可能赤手从油锅中取铁球了。
模型08.实验探究水沸腾时温度变化的特点
(
技巧:
基础操作考点:
①
器材与组装
:装置按
自下而上
顺序组装,石棉网作用是使烧杯
受热均匀
,带孔纸板可
减少热量散失、平衡杯内外气压
。
②
测量工具
:用
液体热胀冷缩
原理的温度计(选
水银
,因酒精沸点低于水的沸点),搭配秒表记录时间。
实验现象考点:
沸腾前:气泡上升过程中
由大变小
,水温持续升高,
声音较大
。
沸腾时:气泡上升过程中
由小变大
,到水面破裂,持续吸热但温度保持不变。
核心规律考点:
水沸腾的两个条件:
达到沸点
、
持续吸热
。
沸点与气压相关:
气压越高沸点越高,气压越低沸点越低,沸点不等于
100
℃
通常是因为当地气压不等于1标准大气压
。
拓展常考考点:
缩短加热时间的方法:
减少水的质量
、
用初温较高的水
、
给烧杯加盖
。
撤去酒精灯后水不会立即停止沸腾,是因为
石棉网温度仍高于水的沸点,水可继续吸热
。
烧杯口的
“
白气
”
是高温水蒸气遇冷
液化
形成的小水珠。
口诀:
自下而上装器材,温水加盖省时间;
沸前气泡往小缩,沸后泡大往上窜;
吸热恒温是沸点,气压高低来把关;
撤灯余热续沸腾,白气液化别记偏。
提醒:
沸腾判定
:不能仅靠温度不变判断,要以
“
大量气泡上升变大、剧烈翻滚
”
的现象为依据。
温度特点
:水沸腾后持续吸热,但温度
完全保持不变
,哪怕加大火力,水温也不会升高。
沸点误区
:标准大气压下沸点为
100
℃
,实验测得沸点
≠
100
℃
时,优先判断是气压不等于标准大气压,而非水不纯。
)
【例8】如图所示是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装,在杯口看见很多白气,白气是________形成的(填物态变化名称);
(2)小明观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图_______(选填“①”或“②”)是表示水沸腾时的情况;
(3)小明记录的实验数据如下表所示,由表中数据可知,当时条件下的大气压________(选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。根据实验数据和我们的生活经验,说一说水沸腾时的温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”),_________热量(选填“吸收”或“放出”);
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)如图丙所示,B容器中装有适量水,A试管内也装有水,现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管内的水________(选填“会”或“不会”)沸腾;
(5)现给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中a图线所示(实线部分),若其它条件不变,仅将水量减少,则温度与时间的关系图线正确的是________(填字母)。
【变式8-1】(2025·四川攀枝花)在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,两组同学从甲、乙两套实验装置中各选一套来完成实验。
(1)图丙是实验中某一时刻温度计的示数,其读数是________℃;
(2)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”图像,其中_______(选填“a”或“b”)是根据甲实验装置获得的数据绘制的;用乙实验装置测出水的沸点为________℃;
(3)实验结束后,同学们继续进行了如图戊所示的实验:将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内。一段时间后,看到试管A的内壁上有小水珠出现、温度计C的示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明水蒸气液化时会________热量。
【变式8-2】在“探究水沸腾时的温度变化的特点”的实验中,a、b两组同学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验。
(1)如图甲,除温度计外,还需要的测量工具是________;
(2)安装好器材开始实验后,a组同学如图甲所示进行读数,这种读数方法是__________(选填“正确的”或“错误的”);读数时,视线应该与液柱上表面________;
(3)在图乙和丙中,表示水沸腾时气泡情况的是图________;
(4)图丁是两组同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,水的沸点为________℃,在沸腾过程中水的温度保持_________;
(5)a、b两组同学的实验中,选用的实验装置相同,水的初温不同,水从开始加热到沸腾所用的时间相同,则他们所用水的多少的大小关系为:a组水的质量________b组水的质量(选填“>”、“<”或“=”)。
【变式8-3】某同学在探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验中。
(1)调整图甲装置的石棉网高度时,________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;固定夹A高度“适当”的标准是温度计的玻璃泡___________________________________________________。
(2)正确调整实验装置后,在水温升到90℃时开始计时,每隔记录一次温度。其中第1min时的温度计示数如图乙所示,此示数为_________℃;图________(选填“①”或“②”)所示的现象表示水正在沸腾;记录的数据如表中所示,分析数据可得出结论:水沸腾时,__________________________________。
时间t/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
温度t/℃
90
92
95
96
98
98
98
98
(3)为了进一步验证水沸腾时的条件,该同学进行了创新实验,如图丙所示。当大烧杯中的水不断沸腾的过程中,小试管中的水________(选填“会”或“不会”)沸腾,此时温度计a、b的示数大小关系是__________________(选填“a示数大”“b示数大”或“a、b的示数相等”)。
模型09.液体沸腾的图像分析
(
技巧:
先辨阶段
:
图像前半段斜向上升温,是沸腾前吸热升温过程;中间水平线段,是沸腾时吸热温度不变的过程,该段对应温度就是沸点。
要素速判
:
质量看倾斜
,升温段越平缓,液体质量越大;
初温看起点
,图像起始点的温度就是初始温度;
气压看沸点
,水平段的温度越高,对应外界气压越大。
场景判断
:
中途加冷水的图像,会出现温度骤降后重新升温,且两次沸腾的水平段温度完全一致,不会出现沸点突变的情
况。
口诀:
升温斜,沸腾平,质量陡缓看得清;
起点初温平段沸,沸点高低辨气压。
提醒:
沸点低于
100
℃
,不是供热不足,而是外界气压低于标准大气压。
增加液体质量后,沸点保持不变,仅升温段会更平缓,沸腾耗时变长。
沸腾的两个必要条件:达到沸点、持续吸热,缺一不可。
)
【例9】下图为将冰块加热至沸腾的过程中温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.实验时,水面上方的大气压为1标准大气压 B.冰熔化时间8 min
C.BC段为熔化过程,温度保持不变,不需要吸热 D.DE段为气态
【变式9-1】如图甲所示,是小海做水沸腾实验时绘制的温度-时间图像,可知水的沸点为________℃,在_______(选填“t1”或“t2”)时刻可以观察到气泡的情形如图乙所示,为了验证水在沸腾过程中是否需要吸热,可____________,观察水是否持续沸腾。
【变式9-2】在探究水沸腾时温度变化特点的实验中,某同学用如图甲所示的实验装置进行实验,并绘制了如图乙所示的图线①,现将烧杯中的水冷却至室温,倒掉约三分之一的水,保持其他条件不变,重做上述实验并绘制了图线,此图线是( )
A.① B.② C.③ D.④
【变式9-3】长虹同学了解物态变化后,发现水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-177℃,于是做如下猜想,猜想1:水和酒精混合,混合液的凝固点会低于0℃;猜想2:混合比例会影响混合液的凝固点。他取完全相同的两杯水,分别掺入不同量酒精,充分混合后,放入冰箱冷冻室。用温度计正确测量其温度值,每隔两分钟读取一次数据,记入表格。画出两种混合液,温度随时间变化的图像,如图右图所示。
(1)某时刻,其中一支温度计示数如左图,其读数为________℃;
(2)当两种混合液的温度都-7℃时,________(选填“甲”或“乙”)图所对应的混合液处于固态;
(3)若图甲曲线对应混合液所掺酒精少,乙曲线对应混合液所掺酒精多,我们可以初步判断,一定质量的水中,所掺酒精越多,其混合液的凝固点_________(选填“不变”或“越高”或“越低”)。
模型10.液化现象的辨识
(
技巧:
定初末态法
:
先明确变化前是气态,变化后是液态,符合
“
气
→
液
”
的转化逻辑,且过程伴随放热,即可判定为液化。
特征关键词
:
看到
“
雾、露、白气、出汗、镜面模糊
”
这类描述,可直接优先判定为液化现象。
避坑核心点
:
肉眼可见的
“
白气
”
不是水蒸气(水蒸气无色透明不可见),本质是液化形成的悬浮小水滴。
口诀:
冰糕吐雾杯身汗,晨露沾草雾漫山,
但凡气变小珠点,便是液化在人间。
提醒:
看到
“
露、雾、白气、出汗、模糊
”
关键词,可直接优先判定为液化现象,大幅提升解题速度。
)
【例10】某同学将热水、冰水和室温水(水温与室温相同)分别装入纸杯中。一段时间后,发现其中两只纸杯的杯壁上有小水珠出现,则可以判定杯壁没有出现小水珠的纸杯内装的是___________;杯壁出现小水珠,是水蒸气发生了________。
【变式10-1】无论盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上,常常有小水珠附着在上面。原因是空气中的水蒸气遇到冷的玻璃_________(填物态变化名称)成小水珠。那么夏天,小水珠附着在玻璃的__________;冬天,小水珠附着在玻璃的__________。(选填“内表面”或“外表面”)
【变式10-2】在生活中的你一定有这样的体会,“吹气”和“哈气”往往产生的效果是不同的。夏天对着热水“吹气”,能使热水变凉,这是因为________吸热,使水温度下降;冬天对着手“哈气”,能使手变暖,这是因为水蒸气遇冷________放热,使手表面温度升高(填物态变化名称)。
【变式10-3】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。
模型11.液化的两种方式
(
技巧:
液化的两种核心方式是
降低温度
和
压缩体积
,液化过程全程放热。
降低温度能让所有气体在足够低温下液化;压缩体积仅能让部分气体在特定温度下液化。
口诀:
气想变水不用愁,降温凝雾挂草头。
压缩体积往里揉,放热规律记心头。
提醒:
误区
1
:
认为压缩体积能让所有气体液化,如氮气仅靠常温压缩无法液化,须先降温到临界温度下。
误区
2
:
把
“
白气
”
当成水蒸气,水蒸气无色透明,
“
白气
”
是降温液化形成的小水滴,属液化现象。
误区
3
:
判断水珠位置出错,液化的水珠永远出现在
温度高的一侧
,如冬天窗玻璃的水雾在室内侧。
)
【例11】小玲在家中做饭时,她发现厨房里处处都有物态变化。
(1)液化石油气是在一定温度下利用_____________的方法把石油气体液化装在钢罐里;
(2)冬天,厨房窗户上会起水雾,水雾是在玻璃________侧(选填“内”或“外”);
(3)煮饭时打开电饭锅盖时,若不小心容易被水蒸气烫伤,烫伤的原因;一是水蒸气的温度高,二是水蒸气_________放热。
【变式11-1】如图所示,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
【变式11-2】我国大力发展航天事业。
(1)火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过既____________又压缩体积的方法使气体液化;
(2)火箭点燃后,尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架要熔化。为了保护发射架,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________(填物态变化名称)时要_________,使周围环境温度不致太高,我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是水先________(填物态变化名称,后同)后________形成的。
【变式11-3】小华在一只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。乙醚“消失”的真正原因是发生了________现象(填物态变化名称)。再推压活塞,会看到注射器中又出现了液态乙醚,这说明可以通过________的方法使乙醚液化,可以使气态乙醚液化的另一种方法是____________。
模型12.汽化吸热及其应用
(
技巧:
先明确物质初态是液态、末态是气态,锁定汽化过程,再紧扣
“
汽化全程吸热
”
的核心规律分析应用场景。
降温类
:
夏天路面洒水、出汗后吹风感到凉爽、发烧时用湿毛巾敷额头,都是利用水分蒸发吸热带走热量实现降温。
制冷类
:
冰箱、空调的核心原理就是让内部的液态制冷剂汽化吸热,带走空间内的热量,实现制冷效果。
日常类
:
游泳上岸后感到冷、淋雨后不及时换衣容易着凉,都是体表水分汽化吸热导致体温快速下降的结
果。
口诀:
洒水降温凉凉凉,出汗吹风爽爽爽,
冰箱空调靠汽化,制冷效果顶呱呱。
提醒:
紧扣
“
液体汽化
→
吸收热量
→
目标物体降温
”
的逻辑链,避免把
“
风扇吹风
”
直接当成降温原因,核心是风扇加速汗液蒸发吸热。
)
【例12】在探索厨房中的物态变化活动中,细心的小敏观察到,妈妈拿刚出笼的热馒头时,总要先往手上沾点水,这样就不至于太烫手,这是因为手上的水________(填物态变化名称)吸热,使手的温度不至于太________(填“高”或“低”)。小敏还了解到,蒸馒头时水蒸气造成的烫伤比开水烫伤更严重,主要是由于水蒸气液化成同温度的热水时,还要________ (填“放出”或“吸收”)大量的热。
【变式12-1】2026年5月24日神舟二十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,如图所示,在火箭升空瞬间,火箭底部涌出大量白色“气团”,白色“气团”是水蒸气________形成的小水滴;为了防止火箭喷射的高温火焰烧毁发射台,在发射台底部建造了一个大水池,利用________吸热的原理,巧妙的解决了这个技术问题(两空均填物态变化的名称)。
【变式12-2】如图是一款蒸蛋器,蒸蛋时利用水_________(填物态变化名称)产生大量的水蒸气给蛋加热,同时水蒸气遇到鸡蛋会液化________热,从而蒸熟鸡蛋。
【变式12-3】如图所示,小丽洗完手后利用烘干机很快将手烘干,该过程中水发生的物态变化为________,该过程要_______热,相比于直接用风扇吹,用烘干机可以通过______________的方法加快该物态变化过程。
模型13.液化放热及其应用
(
技巧:
液化是汽化的逆过程,汽化吸热,液化必然放热。
取暖类
:
冬天对着手哈气,呼出的水蒸气液化放热让手快速变暖;澡堂用管道输送水蒸气通入浴池给水加热,暖气片的气暖系统也利用液化放热供暖。
烹饪类
:
蒸包子、蒸馒头时,高温水蒸气接触食物表面液化放热,能让食材快速熟透;蒸汽熨斗依靠水蒸气液化释放的热量,高效熨平衣物。
家电类
:
冰箱、空调的制冷循环中,制冷剂在冷凝器内液化放热,将内部热量排出到外界,实现温
)
(
度调
节。
工业类:
气体液化后体积仅为气态的1/1000,大幅降低储运成本,比如家用液化石油气、打火机内
的丁烷气,都通过常温压缩体积液化封装在钢瓶中。
储运类:
火箭使用的液态氢、液态氧燃料,通过低温加压液化制备,既缩小体积方便携带,也能在后续反应中高效释放能量;液化天然气(LNG)通过深冷液化,实现长距离跨区域的能源运输。
口诀:
气遇冷,液生成,热外放,珠晶莹。
压体积,液聚集,热放出,好储运。
提醒:
物质从气态变为液态时,分子间距大幅缩小,原本分散的气态分子势能降低,多余能量以热量形式释放到周围环境中,这就是液化放热的本质。
)
【例13】如图所示,在两个相同的试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水,然后将沸腾时产生的水蒸气通入试管甲的水中,水蒸气在甲中几乎全部液化,待甲中的水面上升一段高度后,停止通入水蒸气。测出此时甲中水的温度为t,以下能验证水蒸气液化放热的操作是( )
A.测出乙中的水温并与t比较
B.测出烧瓶中的水温并与t比较
C.将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较
D.将另一杯开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较
【变式13-1】下列与物态变化相关的说法正确的是( )
A.用干冰人工降雨,干冰升华吸热,使周围空气液化成小水滴
B.夏天,自来水管外会挂有水珠——水珠的形成是液化现象,需要放热
C.冬天,松树上挂满了雾凇——雾凇的形成是凝固现象,需要放热
D.滇池的雾——雾的形成是汽化现象,需要吸热
【变式13-2】用蒸笼蒸馒头时,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢?小明仔细观察后发现:蒸馒头时,高温的水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量的水蒸气发生________(填物态变化名称)现象,_________(吸收/放出)很多热量,使_______(上/下)层蒸格中的馒头先熟。
【变式13-3】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”)。
1.(2026·四川南充)寒冷的冬天,汽车前挡风玻璃内侧容易“起雾”,这是________现象(填物态变化名称),该过程需要________(选填“吸热”或“放热”)。
2.(2026·黑龙江绥化)如图所示,烧杯和试管内装有适量的水(试管未与烧杯底部接触),烧杯中的水沸腾过程中,试管中的水________(选填“会”或“不会”)沸腾,其原因是_______________。
3.(2026江苏扬州)如图,“通草花”是江苏省非物质文化遗产。制作它需多次染色并自然晾干,晾干时,“通草花”中的水发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.汽化 D.液化
4.(2026•台湾)网上流传着这样一种说法:“使用加食盐的热水拖地,地板会比较快干。”小绮想弄清楚影响地板干燥速率的变因。她使用了表中所列的四种水来拖地。那么,当中的哪两组相互比较,最不可能达到她目的呢( )
组别
拖地的水
一
热水加食盐
二
热水未加食盐
三
冷水加食盐
四
冷水未加食盐
A.第一组和第二组 B.第一组和第三组 C.第二组和第三组 D.第二组和第四组
5.(2026·新疆)小张同学利用如图所示的装置探究水沸腾前后温度变化的特点。在组装器材时,应先确定________(选填“A”或“B”)的位置;调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到90℃时开始计时,每隔1 min观察一次温度计的示数,并将所得的数据记录在表格中。由表格数据可知:水的沸点是________℃。若减少烧杯中水的质量进行该实验,测量出水的沸点________(选填“会”或“不会”)发生变化。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
6.(2026·福建)探究液体在沸腾前后温度变化的特点。如图甲,用电热杯分别加热质量相同的水和某食用油,食用油温度达到160℃时停止实验。图乙是水和食用油温度随时间变化的关系图像。
(1)水沸腾时,观察到水中产生大量气泡,气泡上升且体积变________。
(2)分析图像可得结论:水在沸腾过程中,温度________(填变化情况)。
(3)杯盖有排气孔,可以避免杯内________变大,导致液体的沸点变化。
(4)解释烹饪时的现象:①相同条件下,油升温比水快,原因是油的________小;②油炸食物易焦糊,而水煮食物不会,推测其原因是________。
7.(2026·湖北武汉)某同学利用图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)用酒精灯持续加热的过程中,水在沸腾前温度________,在沸腾过程中温度________,可以看到水的沸腾是一种剧烈的________(填物态变化名称)现象。
(2)该同学根据两次实验数据绘制的图像如图乙所示,发现这两次实验中水从同一温度升高到沸点所用的时间不同,产生这种现象的原因可能是____________________(写出一种原因即可)。
8.(2026·山西)我国自主研发制造的世界上第一艘双向破冰极地考察船——“雪龙2”号,远航南极科考过程需要大量淡水。实践小组开展利用太阳能蒸馏法为“雪龙2”号制作海水淡化装置的项目活动,并制定项目验收量表,如下表所示。
验收指标
达标标准
2小时制水量
≥15mL
水质
淡水汽化后,无明显白色残留
(1)请将如下太阳能蒸馏法淡化海水的过程补充完整。在①处填写吸、放热情况,②处填写物态变化名称。①__________;②__________
(2)以下是同学们设计的两种装置草图,你认为__________(选填“甲”或“乙”)装置的结构更合理,这种结构的优点是________________________________________。
(3)在制作过程中选择材料时,装置顶部使用的透明膜除透光性能好外,还应具有____________________性能。(写出一条即可)
(4)选择合理的装置图完成制作后,实测2小时制水量为6mL,对照验收量表,发现制水量没有达标,请你分析其中可能的原因并提出改进建议___________________________________________________。
9.(2026·安徽)利用如图所示的装置探究水沸腾前后温度变化的特点。请根据实验过程回答下列问题:
(1)在组装该实验装置时,需要进行以下操作:
①将悬挂温度计的铁夹固定在铁架台上,调节铁夹的高度,使温度计的玻璃泡全部浸入水中,且不接触烧杯。
②将点燃的酒精灯放置在铁架台底座上。
③在烧杯中倒入适量的水,将烧杯放在陶土网上,并盖上带孔的硬纸板。
④根据酒精灯外焰的高度,调整并固定铁圈的位置,并在铁圈上放好陶土网。
合理的实验操作顺序是________(选填“A”“B”“C”或“D”)
A.③②①④ B.②④③① C.④①③② D.②①③④
(2)当水温升高到90℃时,每隔1 min记录一次温度,并将记录的数据填入下表,同时观察水中发生的现象。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
根据实验现象和表中数据可知,水沸腾时继续加热,温度_______(选填“升高”或“不变”)。
10.(2026·江苏扬州)探究水沸腾前后温度变化的特点实验。
(1)如图1,每隔10s记录一次水的温度,作出如图2所示图像,根据图像,水在沸腾前,温度_________;水在沸腾时,温度_________。
(2)小明想探究水沸腾的条件,设计了如图3实验。对大烧杯进行加热,发现大烧杯中的水能够沸腾,小烧杯中的水无法沸腾,小明测出小烧杯中的水温,为________℃。由此,小明猜想:可能是因为小烧杯中的水在不停地向空气散热,导致水温无法达到沸点。于是给小烧杯加上盖子,如图4继续加热大烧杯,发现小烧杯中的水仍不能沸腾,请分析其中原因__________________________________________;_________________________________________________________________________________________。
【基础夯实】
1.水沸腾后可以产生大量气泡,其情形是图中的________(选填“甲”或“乙”)烧杯;小琪同学把温度计放入另一个正在加热的烧杯中时,会发现水温________(选填“升高”、“不变”或“下降”)。
2.如图所示,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂使用的材料是氯乙烷,它的装瓶是采用____________的方法使其在常温下液化:使用时,对准人的伤口处喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速________(填物态变化名称)同时________(选填“吸收”或“放出”)大量的热,起到镇痛的作用。
3.做“观察水的沸腾”实验时,电热水壶中装有适量的水,闭合开关加热。当水沸腾时,温度计的示数如图所示为________℃。玻璃片下表面出现小水珠,这是________(填物态变化名称)现象。停止加热,水不能继续沸腾,这说明沸腾时需要________。
4.小明在“研究水的沸腾”实验中,所用的液体温度计是利用液体____________的性质制成的。为了完成本次实验,由表格知,应选用测温物质为________的温度计。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
-39
357
酒精
-117
78
5.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
6.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
7.如图所示,烧杯里装着水,试管中装着酒精,标准大气压下酒精的沸点为78℃,给烧杯加热使水沸腾,继续加热,则试管中的酒精( )
A.能沸腾 B.温度达不到沸点,不能沸腾
C.温度能达到沸点,但不能沸腾 D.以上三种情况都可能发生
8.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,某同学用如图甲所示的实验装置进行了两次实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。下列说法正确的是( )
A.实验器材的安装顺序是由上而下
B.两次实验中水会同时沸腾是因为水的质量不同
C.烧杯中的水沸点低于100℃是因为酒精灯火力不够大
D.第6min分钟后,水不会发生蒸发现象
9.小军同学在4块相同的玻璃板上各滴数量和温度均相同的水,进行如图A~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水的温度有关;
(2)小军同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少即水的质量有关,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温度相同的一滴和两滴水(如图甲乙),观察并比较两图中哪块玻璃板上的水先蒸发完。从控制变量角度看,你认为他存在的主要问题是:_________________________;
(3)为了验证水蒸发快慢跟水的多少(即水的质量)是否有关,小军用两个完全相同的烧杯,倒入质量不同、温度相同的水,并保证水的__________相同,然后将两个烧杯放在环境和空气流速相同的桌面上。请写出比较水蒸发快慢的方法:__________________________________________________________。
10.某实验小组在实验室探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验,装置如图甲所示。
(1)如图甲,固定夹A、B的高度都要适当,固定夹B高度“适当”的标准是温度计的玻璃泡_________________,不能碰到烧杯底和烧杯壁。
(2)实验开始时,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了________________。
(3)实验过程中,观察到水中的气泡情况如图乙所示,水继续_________(选填“吸热”或“放热”),温度计的示数将_________;图丙是两名同学根据各自实验数据绘制的水温随时间变化的图像,他们选用的实验装置和水量都相同,则图像不同的原因是______________。
(4)小明用如图丁所示的实验装置继续探究水沸腾实验。观察到烧杯中的水沸腾了,但试管中的水始终没有沸腾,其原因是试管中的水_____________________________,若向烧杯中的水加盐,发现试管中的水沸腾了,是因为烧杯中的水温_________(选填“升高”“不变”或“降低”)了。
【培优拔高】
1.为了保存食物,小明在厨房做了个简易冰箱,在盆里放两块高出水面的砖头,把装有剩饭剩菜的篮子搁在砖头上,再把一个用水浸湿透的纱布袋罩在篮子上,这是利用水在________(填物态变化名称)过程中________(选填“吸收”或“放出”)热量来降低温度;农民晒粮食的时候,要把粮食放在向阳通风的地方,这是为了________(选填“加快”或“减慢”)粮食中水分的蒸发。
2.用水壶烧开水,小烧开时,在离壶嘴较选处冒出大量“白气”,这些“白气”实际是__________(填“水蒸气”或“小水滴”),这是由于来自壶内的水蒸气遇冷________形成的。再观察图中的情景原理可知,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭后的“白气”情景是图________。
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
5.大悟绿茶名声远扬,具有提神醒脑,抗氧化和抗衰老的功能。冬季,小华的家长在家里用燃气灶烧水泡茶。小华观察到以下现象:①水烧开时离壶嘴一定距离的位置冒出大量“白气”;②将煮好的开水倒入保温杯中,盖上盖,一段时间后打开杯子,发现杯盖内壁出现小水珠;③洒到桌子上的水,擦拭摊开后,剩余的水很快消失;④若将杯中水放到室外,一夜后,水结冰冻住了。以上现象中包含的物态变化及其解释,说法不正确的是( )
A.“白气”是水壶内热水汽化形成的,此过程需要吸热
B.保温杯盖内壁水珠是水蒸气液化形成的,此过程需要放热
C.水很快消失主要原因是增大了液体表面积,加速了液体的蒸发
D.水结冰的原因是液态水凝固,此过程需要放热
6.在学习了影响蒸发快慢的因素后,小明想探究蒸发快慢与液体种类是否有关,在甲、乙两个圆柱形容器中分别装入等质量的酒精和水,在相同的环境下放置一段时间后,甲容器中的酒精消失了,乙容器中剩余较多水,下面说法正确的是( )
A.由此现象可得,液体蒸发快慢与液体种类有关
B.本实验未控制水和酒精体积相同,无法得出结论
C.本实验未控制液体表面积相同,无法得出结论
D.以上说法都错误
7.黑龙江省北部的漠河1月份的气温可达-50℃,根据下表,在该地区测量气温应选择的温度计是( )
在1标准大气压下
物质
熔点/℃
沸点/℃
水银
-38.8
257
酒精
-117
78
A.水银温度计,因为水银的沸点较高 B.酒精温度计,因为酒精凝固点较低
C.水银温度计,因为水银的凝固点较高 D.酒精温度计,因为酒精沸点较低
8.如图所示,分别画出水中的气泡在沸腾前和沸腾时的特点(至少画三个气泡)。
9.为研究影响液体蒸发快慢的因素,同学们有如下三种猜想。
猜想一:与液体温度的高低有关;
猜想二:与液体表面上方空气流动的快慢有关;
猜想三:与液体表面积的大小有关。
随后,他们开展实验:为了验证猜想一,小强与同学们一起合作,取等量酒精,分别滴加在两块相同的玻璃片上,使酒精表面积大小和上方空气流速大小________ (选填“不同”或“相同”),接下来的操作是______________________________________________,如果观察到________________________________,则说明猜想一正确;本实验中,实验小组的同学选用的酒精而不选用水,原因是_______________________
_________________________________。
10.探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲,取等量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,按要求完成下列问题:
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整__________的位置(选填“烧杯”或“温度计”);
(2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程的特点是_________________________;
(3)实验中杯口周围出现大见“白气”,“白气”是因为沸腾时水蒸气_________(选填“吸收”或“放出”)热发生的________现象;(填物态变化名称)
(4)对比图乙中两条图线可知,选用________煮蛋可以更快地将蛋煮熟;
(5)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议:_____________________________________。
第 2 页 共 29 页
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$
第3节 汽化和液化
(
模型破解
规范思维路径,强化科学逻辑
……………………………………………………
…
…………
02
~
45
模型
0
1.
汽化现象的辨识
…………………………………………………………………………………
02
模型02.
蒸发和沸腾的区别与联系
………………………………………………………………………
03
模型03.
蒸发概念
的
理解
…………………………………………………………………………………
05
模型04.
影响液体蒸发快慢的因素
………………………………………………………………………
07
模型05.
实验
探究影响液体蒸发快慢的因素
……………………………………………………………
09
模型0
6
.
蒸发
致
冷的应用
…………………………………………………………………………………
13
模型0
7
.
液体
沸腾的条件
及应用
………………
…………………………………………………………
15
模型0
8
.
探究水沸腾时温度变化的特点
…………………………………………………………………
17
模型
09
.
液体
沸腾的图像分析
……………………………………………………………………………
21
模型1
0
.
液化现象
的辨识
…………………………………………………………………………………
23
模型1
1
.
液化的两种方式
…………………………………………………………………………………
25
模型1
2
.
汽化吸热及其应用
………………………………………………………………………………
26
模型1
3
.
液化
放热及其
应用
………………………………………………………………………………
28
模型1
4
.
“
白气
”
的本质
…………………………………………………………………………………
30
模型15.
电冰箱的原理
……………………………………………………………………………………
32
模型1
6
.
“
热棒
”
的原理
…………………………………………………………………………………
35
模型17.根据沸点不同液化
分离物质
……………………………………………………………………
37
模型18.
温度计测温物质的选择
…………………………………………………………………………
39
模型19.
“
水煮水
”
问题
…………………………………………………………………………………
41
模型20.
沸点与气压的关系及其应用
……………………………………………………………………
43
真题演练
熟悉考试形式,提升实战能力
…………
……
………………………………………
…
………
45
~
5
1
分层练测
实现精准提效,最终整体达标
…………………………………………………………………
5
1
~
61
基础夯实
……………………………………………………………………………………
5
1
~
56
培优拔高
……………………………………………………………………………………
56
~
61
)
模型01.汽化现象辨识
(
技巧:
先明确物质初始状态和最终状态,只有
液态
→
气态
的变化才是汽化,直接排除其他物态变化的干扰,比如冰化成水是熔化、水蒸气变水珠是液化,都不属于汽化。
汽化全程
吸热
,且分为蒸发、沸腾两种形式:蒸发是任意温度下仅在液体表面发生的缓慢现象,沸腾是达到沸点后在液体内部和表面同时发生的剧烈现象。
口诀:
液变气,叫汽化,全程吸热别忘它,
蒸发沸腾两形式,辨清特征不混答。
提醒:
汽化是液态变气态的吸热过程,只有
蒸发
和
沸腾
两种形式,不要和升华(固态直接变气态)混淆。
水蒸气是无色透明的肉眼不可见,所有看得见的
“
白气
”
都不是汽化产物,而是液化形成的小水滴。
)
【例1】《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上。关于湿纸变干的过程中下列说法正确的是( )
A.湿纸变干的过程中放出热量 B.湿纸变干的过程中发生了液化现象
C.其做法主要是为了加快湿纸表面的空气流动 D.其做法主要是为了升高湿纸的温度
【答案】D
【解析】AB.湿纸变干的过程中吸收热量汽化,故AB错误;
CD.将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上属于提高温度加快汽化,并不涉及加快湿纸表面的空气流动,故D正确,C错误。
故选D。
【变式1-1】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
【解析】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。
【变式1-2】卫生间洗完热水澡后镜面先模糊后变清晰,对应的物态变化是( )
A.先汽化后液化 B.先液化后汽化
C.只有液化 D.只有汽化
【答案】B
【解析】模糊阶段:热水产生大量水蒸气(气态),遇冷镜面液化成小水珠(液态)附着,导致镜面模糊;
清晰阶段:小水珠吸收环境热量逐渐汽化(蒸发)回水蒸气,镜面恢复清晰。
故答案选B。
【变式1-3】海水淡化即利用海水脱盐生产淡水,是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量。海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法,应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。已知盐的熔点为801℃,沸点为1413℃,有一种简便的海水淡化方法:在地面上挖一水池,往水池内灌海水,按如图所示完成装置的安装,即可收集淡水。
(1)图中使用的海水淡化的方法是__________(选填“冷冻法”或“蒸馏法”);
(2)在图中海水淡化的过程中,发生的物态变化有_____________(填写发生的所有物态变化的名称);
(3)这个装置在晴天时收集淡水要比在阴天时快一些,这是因为____________,水蒸发得越快。
【答案】(1)蒸馏法;(2)汽化、液化;(3)温度越高
【析解】(1)蒸馏法的核心是通过加热使水蒸发,再冷凝收集液态水。图中利用阳光加热海水,水蒸发后在塑料膜上冷凝成淡水,符合蒸馏法的流程。
(2)物质由液态变为气态的过程叫汽化,物质由气态变为液态的过程叫液化。阳光照射使池内海水吸热先发生汽化,然后汽化形成的水蒸气在塑料膜上发生液化形成小水滴,最后,塑料膜下表面结成的水滴就滑到最低处后,从而收集到淡水。
(3)影响蒸发的因素包括温度、液体表面积、空气流速等。晴天阳光更强烈,海水温度更高,而温度越高,蒸发越快,因此收集淡水的速度更快。
模型02.蒸发和沸腾的区别与联系
(
技巧:
二者都是
汽化现象
,都需要从外界吸收热量,本质是液态分子脱离变为气态的过程。
抓
“
三要素
”
排查:温度条件、发生位置、剧烈程度,直接排除不符合的选项。
口诀:
蒸发不用火来烤,零温之下也能跑。
沸腾不能停加热,停热立刻就熄火。
蒸发自身温度降,沸腾温度不变样。
提醒:
注意
“
0
℃
的液体不会蒸发
”
是错误表述,蒸发在任何温度下都可进行;沸腾不是加热急/加热久导致的,必须满足
“
达沸点+持续吸热
”
两个条件。
)
【例2】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
【解析】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。
【变式2-1】小华针对汽化的两种方式采用比较法列出下面的一个表格,请你帮他填写完整。
汽化方式异同点
沸腾
蒸发
相同点
不同点
发生部位
温度条件
剧烈程度
【答案】吸热;吸热;液体的内部和表面;液体的表面;一定温度下;任何温度下;剧烈;缓慢
【解析】汽化有两种方式,即蒸发和沸腾,都是由液态变为气态,都是吸热的。
蒸发的发生位置是液体的表面,而沸腾是液体的内部和表面。
蒸发是发生在任何温度下的一种汽化现象,而沸腾是发生在一定温度下的汽化现象。
蒸发是缓慢的汽化现象,沸腾是剧烈的汽化现象。
【变式2-2】关于蒸发和沸腾,下列说法不正确的是( )
A.蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾只能在一定温度下发生
B.蒸发是在液体表面发生的汽化现象,而沸腾是在液体内部和表面同时发生的汽化现象
C.蒸发和沸腾都是汽化现象,比较起来沸腾是剧烈的
D.蒸发是放热过程,而沸腾是吸热过程
【答案】D
【解析】蒸发是任何温度下都可以进行的缓慢的汽化现象,发生在液体的表面;沸腾是在一定温度下进行的剧烈的汽化现象,既发生在液体表面,也发生在液体内部。汽化需要吸收热量,即蒸发和沸腾都需要吸收热量。故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
【变式2-3】对于蒸发和沸腾这两种汽化方式,下列说法正确的是( )
A.都是由液态变为气态
B.都需要在一定温度下进行
C.蒸发是在液体表面进行,沸腾在液体内部和表面同时进行
D.蒸发不需要吸热,沸腾需要吸热
【答案】AC
【解析】A.蒸发和沸腾都是汽化现象,都是由液态变为气态,故A正确;
B.沸腾时温度要达到沸点,需要在一定温度下进行,而蒸发是一种缓慢的汽化现象,在任何温度下都可以发生,故B错误;
C.蒸发是在液体表面进行,沸腾在液体内部和表面同时进行,故C正确;
D.蒸发和沸腾需要吸热,故D错误。
故选AC。
模型03.蒸发概念的理解
(
技巧:
蒸发是液体在
任何温度下
,仅发生在液体表面的缓慢汽化现象,过程会吸收热量,起到致冷作用。
液体温度、液体表面积、液体表面空气流动速度,温度越高、表面积越大、空气流速越快,蒸发速率越快。
口诀:
蒸发液表任意温,缓慢汽化吸热稳,
致冷效果要记准,三因素定快慢分。
提醒:
注意和沸腾区分,沸腾需要达到沸点,在液体内部和表面同时发生剧烈汽化,二者的发生位置、温度条件、剧烈程度是高频辨析考点。
)
【例3】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
【解析】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。
【变式3-1】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,则下列有关说法中错误的是( )
A.纸锅里的水未加热前,水是不会发生汽化现象的
B.纸锅里的水上方冒出“白气”实际是水蒸气遇冷液化而成的小水珠
C.水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为纸的着火点高于水的沸点
D.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,则水将不会沸腾
【答案】A
【解析】A.汽化有蒸发和沸腾两种,纸锅里的水未加热前,水不会沸腾,但会蒸发,会发生汽化现象,故A错误,A符合题意;
B.纸锅里的水上方冒出“白气”实际是热的水蒸气遇到冷的空气,由气态变为液态,液化而成的小水珠,故B正确,B不符合题意;
C.水沸腾时继续吸热,温度保持不变,且在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,纸锅受水的影响,纸的温度达不到着火点,纸不会烧着,所以水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为纸的着火点高于水的沸点,故C正确,C不符合题意;
D.纸锅里的水加热到沸腾后温度将保持不变,但需要继续吸热,若撤去酒精灯火焰,水不能继续吸热,则水将不会沸腾,故D正确,D不符合题意。
故选A。
【变式3-2】下列说法中正确的是( )
A.蒸发过程只在液体的表面进行
B.-10℃的酒精不能蒸发
C.在一个标准大气压下水达到100℃就能沸腾
D.炎热夏天冰棍周围冒出的“白气”是先熔化、再汽化形成
【答案】A
【解析】A.蒸发是发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象,故A正确;
B.液体在任何温度下都能蒸发,故B错误;
C.在一个标准大气压下水达到100℃,并且能够继续吸热才能沸腾,故C错误;
D.炎热夏天冰棍周围冒出的“白气”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D错误。
故选A。
【变式3-3】下列关于蒸发的说法中,正确的是( )
A.蒸发需要在一定条件下才能发生 B.液体的表面积越大,蒸发越慢
C.夏天洒水降温利用了蒸发吸热的特点 D.蒸发是液体内部和表面同时发生的汽化现象
【答案】C。
【解析】A错误:蒸发在任何温度下都能发生,无需特定条件;
B错误:液体表面积越大,蒸发越快;
C正确:夏天洒水降温正是利用水蒸发吸热带走环境热量;
D错误:蒸发仅发生在液体表面,内部和表面同时发生的是沸腾。
故选C。
模型04.影响蒸发快慢的因素
(
技巧:
蒸发是只发生在液体表面、任何温度下都能进行的缓慢汽化现象,过程持续吸热,具备致冷效果。
影响因素实验题
:
严格用
控制变量法
,验证某一因素时,必须保证另外两个变量完全一致。
易错点:对比
“
一滴和两滴水谁先干
”
时,若没控制液体表面积相同,得出
“
质量小蒸发快
”
的结论是错误的。
生活现象应用题
:
加快蒸发:摊开(增大表面积)、晒太阳(升温)、通风(加快空气流速),对应晾晒衣服的场景。减慢蒸发:覆膜、滴灌、放冰箱,通过反向控制三个因素实现。
致冷原理辨析题
:
电风扇不能降低室温,是通过加快汗液蒸发吸热降温;扇干燥的温度计,示数不会下降。游泳上岸冷、涂酒精降温,都是蒸发吸热的典型应用。
口诀:
蒸发表慢任意温,三个因素温面风,
控变单改其余定,现象匹配秒得分。
提醒:
判断蒸发快慢不能只看
“
谁先蒸发完
”
,必须保证液体的初始表面积、质量等前提条件一致,否则结论不成立。
)
【例4】(1)蒸发和沸腾的区别主要是:蒸发现象只发生在液体________,沸腾现象同时发生在液体的________和________;蒸发现象发生在________温度下;
(2)通过观察图示的三幅晒衣服的示意图,结合日常生活的经验可知:液体蒸发的快慢与液体的_________、________和_________有关。
【答案】表面;表面;内部;任何;表面积;温度;表面空气流动的速度
【解析】(1)蒸发是一种缓慢的汽化现象,只发生在液体的表面。
沸腾现象是一种剧烈的汽化现象,同时发生在液体的表面和内部。
蒸发现象发生在任何温度下,沸腾现象只发生沸点温度下。
(2)由题干中的图和结合生活经验可知,甲图改变的是液体的表面积的大小,乙图改变的是液体的温度,丙图改变的是液体上方空气流动的速度,改变的这三个因素都影响到蒸发的快慢。
【变式4-1】下列事例中,能加快液体蒸发的是( )
A.将盘子里的水倒入瓶中 B.将湿衣服上的水挤掉一些
C.利用管道代替沟渠输水 D.用扫帚将地面上的水扫开
【答案】D
【解析】加快液体蒸发快慢的措施有三个:①提高液体的温度;②增大液体的表面积;③加快液体表面空气的流动速度。将选择项中提到的措施与以上方法相对应,即可得到答案。
A.将盘子里的水倒入瓶子内,减小了液体的表面积,这样做减慢了液体的蒸发,故A错误;
B、把衣服上的水通过外力挤掉一部分,衣服上的水是减少了,但这与加快蒸发没有联系,故B错误;
C.利用管道代替沟渠输水,可以减慢液体蒸发,故C错误;
D.用扫把将地面上的水摊开,增大了液体的表面积,可以加快水的蒸发,故D正确。
故选:D。
【变式4-2】“一粥一饭,当思来处不易”。稻谷通常要经历育苗、生长、晾晒、储存、加工等多个过程,才能成为餐桌上的米饭。下列说法正确的是( )
A.育苗时,为苗圃搭建薄膜棚,是为了加快地面水分的蒸发
B.育苗期,薄膜内壁附有小水珠是汽化现象
C.晾晒时,摊开通风是为了加快稻谷中水的蒸发
D.储存期,稻谷储存不当导致发霉变质主要是发生物理变化
【答案】C
【解析】A.育苗时搭建薄膜棚的主要目的是保温保湿,减少地面水分蒸发,以维持土壤湿度,促进种子发芽,故搭建薄膜棚是为了减缓蒸发,故A错误;
B.薄膜内壁附有小水珠是棚内水蒸气遇冷变成液态水的过程,属于液化现象,故B错误;
C.晾晒时摊开稻谷可增大其表面积,通风可加快空气流动,两者均能加快稻谷中水分的蒸发,故C正确;
D.稻谷发霉变质是微生物作用导致有机物分解,生成新物质的过程,属于化学变化,物理变化不产生新物质,故D错误。
故选C。
【变式4-3】近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图所示),瓶中的碳纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50℃左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。蒸发是________的一种方式,加快液体蒸发的方法有:提高液体的________、加快液体表面_______________、增大液体的__________。
【答案】汽化;温度;空气流动速度;表面积
【解析】蒸发是汽化的一种方式,是只发生在液体表面的缓慢的汽化现象。
液体的温度、表面积、液体表面空气流动速度,都会影响蒸发的快慢;加快液体蒸发的方法有:提高液体的温度、加快液体表面空气流动速度、增大液体的表面积。
模型05.实验探究影响液体蒸发快慢的因素
(
技巧:
液体温度、液体表面积、液体表面空气流动速度
,部分拓展实验还
验证液体种类的影响。实验中每次只改变一个目标变量,其余变量保持完全一致,就能精准得出该因素对蒸发快慢的影响规律。
探究温度的影响
:
在两块相同玻璃片上各滴一滴等量的水,保证表面积、空气流速一致;用酒精灯对其中一块玻璃片适度加热,另一块置于室温,观察到加热的水滴先消失,证明其他条件相同时,温度越高蒸发越快。
探究表面积的影响
:
在两块相同玻璃片上各滴一滴等量的水,将其中一滴轻轻摊开,另一滴保持原状,置于相同室温无风环境中,观察摊开的水滴先消失,证明其他条件相同时,表面积越大蒸发越快。
探究空气流速的影响
:
在两块相同玻璃片上各滴一滴等量的水,保证温度、表面积一致;用保鲜膜盖住其中一滴,用电风扇对着另一滴吹风,观察到被吹风的水滴先消失,证明其他条件相同时,表面空气流动速度越快,蒸发越快。
实验结论:
温度越高、液体表面积越大、液体表面空气流动速度越快,液体蒸发的速度就越快。
口诀:
热干面控三不变,单变蒸发快慢辨
。
前半句
“
热干面
”
对应三个核心影响因素:热(液体温度)、干(液面空气流速)、面(液体表面积);后半句点明实验核心方法:用控制变量法,只改变待探究的一个因素,其余两个条件必须保持完全一致,才能得出正确结论。
)
【例5】在“探究影响液体蒸发快慢的因素”的实验中,同学们提出了以下猜想:
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体温度的高低有关;
猜想二:液体蒸发快慢可能跟液体表面空气流动快慢有关;
猜想三:液体蒸发快慢可能跟液体表面积大小有关。
小轩在探究蒸发快慢影响因素的实验中,在四块相同的玻璃板上各滴上等量的水,如图1所示。
(1)选择A、B两图进行实验探究,可以探究蒸发快慢与水的____________是否有关;
(2)选择A、C两图进行实验探究,可知小轩所探究问题的自变量是_________;
(3)通过________两图的对比,可以探究水蒸发快慢与水表面的空气流速是否有关,实验中如果利用电吹风来改变空气流速,__________(选填“应该”或“不应该”)使用热风;
(4)以上实验过程体现了_____________(填物理实验法);
(5)同学们猜想水蒸发快慢还可能与水的多少有关,请设计实验进行验证:取相同的两个容器,其形状如图2中的________(选填“甲”或“乙”)所示,分别倒入不一样多的水,观察比较_________________(选填“哪个容器中水先干”或“相同时间内哪个容器内水减少得多”)。
【答案】(1)表面积大小;(2)温度;(3)A、D;不应该;(4)控制变量法;
(5)乙;相同时间内哪个容器内水减少得多
【解析】(1)比较A、B两图看出是水的温度和水上方空气流动速度相同,不同的是水的表面积,所以可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。
(2)比较A、C两图看出是水的表面积和水上方空气流动速度相同,不同的是水的温度,所以可以得出水蒸发快慢与水的温度有关,故自变量是温度。
(3)要研究水蒸发的快慢与水上方空气流动速度的关系,应控制水的表面积和水的温度相同,故选A、D两次实验过程,实验过程中因为要控制水的温度相同,所以不能用吹风机的热风。
(4)由上述实验可以看出,在探究一个物理量与多个因素的关系时,会采用控制变量法的思想,该实验就采用了控制变量法。
(5)根据控制变量法的思想,想探究水蒸发快慢还可能与水的质量多少有关,需要控制其他条件不变,改变水的质量,故应该选粗细相同的乙容器;
比较蒸发的快慢可以通过相同的时间比较蒸发质量的大小判断,也可通过蒸发相同的质量比较蒸发时间的长短判断,比较哪个容器中水先干不能比较蒸发的快慢,因此通过观察比较相同时间内哪个容器内水减少得多来比较蒸发的快慢,方法合理。
【变式5-1】请参与以下实验探究过程:
【探究名称】影响液体蒸发快慢的因素;
【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关?
【猜想与假设】通过观察图甲和联系生活实际进行猜想。
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体________的高低、液体__________的大小和液体表面____________有关;
猜想二:相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干,猜想液体蒸发快慢可能还与___________有关。
【设计与进行实验】小明同学对其中一个猜想进行了如下实验:
如图乙所示,在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相等的酒精,通过观察图中情景可知,他探究的是酒精蒸发快慢与__________是否有关。此实验过程中需控制酒精________和其表面上方空气流速相同。
【答案】温度;表面积;上方空气流速;液体种类;表面积;温度
【解析】由图甲可知,向阳处温度高,摊开时液体表面积增大,有风时空气流速大,故可得猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体温度的高低、液体表面积的大小和液体表面上方空气流速有关。
酒精和水是不同种类的液体,由此可得猜想二:相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干,猜想液体蒸发快慢可能还与液体种类有关。
如图乙所示,在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相等的酒精,通过观察图中情景可知,左边酒精的表面积小,右边酒精的表面积大,他探究的是酒精蒸发快慢与表面积是否有关。
因为影响蒸发快慢的因素有温度、液体表面积和空气流速,因此要用到控制变量的研究方法。所以此实验过程中需控制酒精温度和其表面上方空气流速相同。
【变式5-2】【问题】酷暑难耐的天气,往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。这些措施为什么可以使人感觉到凉爽?小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机(有加热和不加热两挡),请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。
【证据】(1)小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,观察蒸发情况,这是探究蒸发快慢与___________的关系;
(2)如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该保持两滴水的大小、温度和表面积相同然后用吹风机(不加热挡)_____________________,观察蒸发情况;
(3)为了探究蒸发快慢与温度的关系,小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,然后用吹风机(加热挡)去吹其中一滴水,观察蒸发情况,这样做是________的,原因是_______________________;
【解释】发烧病人使用酒精擦拭身体降温比用水擦拭的效果更好;一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了,而油还在,由此,你的猜想是________________________________________;
【交流】
(1)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了________________________________;
(2)同组的小明同学将一支水银温度计竖起悬挂在室外,温度计的示数如图甲所示。在温度计的玻璃泡上滴酒精后,温度计的示数如图乙所示;这是因为_________________________________。
【答案】【证据】(1)液体表面积;(2)对其中一滴水吹风;(3)错误;没有控制空气的流动速度相同;【解释】液体蒸发的快慢与液体的种类有关;【交流】(1)防止因材料吸水影响实验效果;(2)酒精蒸发吸热,有致冷作用
【解析】(1)把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,保证了温度和空气流速相同,只有液体表面积不同,所以这是探究蒸发快慢与液体表面积的关系。
(2)根据控制变量法,如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该保持两滴水的大小、温度和表面积相同,然后用吹风机(不加热挡)对其中一滴水吹风,观察蒸发情况。
(3)为了探究蒸发快慢与温度的关系,应控制表面积和空气流速相同,而用吹风机(加热挡)去吹其中一滴水,则空气流速和温度都发生了改变,没有控制空气流速相同,所以这样做是错误的。
一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了,而油还在,由此,可做出的猜想是液体蒸发的快慢与液体的种类有关。
由于木板具有吸水性,所以在做上述实验时要使用玻璃板而不是木板。
比较图甲和图乙中温度计的示数,图丙中温度计的示数较低,说明酒精蒸发吸收热量。
【变式5-3】每年夏天西安温度可达到38℃左右,让室外工作者“酷暑难耐”。开空调、往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。这些措施为什么可以使人感觉到凉爽?小林查阅资料后得知,这些措施与蒸发现象有关,于是小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、酒精灯。请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。
(1)如图1甲、乙,小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,观察蒸发情况,这是探究蒸发快慢与_____________的关系。
(2)通过图1________中两图的对比,可以验证一滴水蒸发的快慢与水的温度的关系。以上探究过程采用了___________法。
(3)通过图1丙、丁两图的对比,__________(选填“可以”或“不可以”)探究水蒸发快慢与水表面附近的空气流动是否有关,原因是______________________________。
(4)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了_____________________________________。
(5)在一些洗手间装有热风干手器,洗手后用它可以很快把手烘干,如图2所示,关于图中利用了哪几种方法加快水的蒸发,以下选项中正确的是__________。
①提高液体的温度 ②增大液体的表面积 ③加快液体表面空气流动速度
【答案】(1)液体表面积;(2)甲丙;控制变量;(3)不可以;没有控制水的温度相同;
(4)避免材料吸水对实验结果产生影响;(5)①②③
【解析】(1)把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,把它们放在室内,保证了温度和空气流速相同,只有液体表面积不同,所以这是探究蒸发快慢与液体表面积的关系。
(2)通过图1中甲丙两图的对比,控制液体的表面积、液体表面空气流动的速度相同,可以验证一滴水蒸发的快慢与水的温度的关系。
影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积、液体表面空气流动的速度等,在进行探究时,要运用控制变量法,每次只控制与其中一个量的关系。
(3)根据丙、丁两图的对比,不可以探究水蒸发快慢与水表面附近的空气流动是否有关,是因为没有控制水的温度相同。
(4)该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了避免材料吸水对实验结果产生影响。
(5)①热风干手器吹出的空气温度高,提高了水分的温度,可使手上水分蒸发加快;
②把手伸开,吹出的风也会使液体在空气中的表面积增大,可使手上水分蒸发加快;
③吹出的风使手表面空气流动速度加快,可使手上水分蒸发加快。
故选①②③。
模型06.蒸发致冷的应用
(
技巧:
先抓
“
蒸发吸热
→
带走热量
→
周边降温
”
的逻辑链
,所有应用类题目都要紧扣这个核心,不能把
“
风降温
”“
水降温
”
和蒸发致冷混为一谈。
生活现象解释题
:
答题模板:先点明场景中
“
什么液体蒸发
”
,再说明
“
蒸发吸热
”
,最后得出
“
带走哪里的热量、实现什么降温效果
”
。避坑提醒:扇风扇、吹冷风的本质是加速汗液蒸发,不是风本身温度低,不能直接写
“
风把温度吹低
”
。
实验设计
/
验证题
:
必须用
控制变量法
:比如验证蒸发致冷时,要保证只有
“
液体是否蒸发
”
这一个变量,其余温度、空气流速等条件完全一致。
标准实验逻辑:用温度计先测室温,把蘸酒精的棉花包在温度计玻璃泡上,观察示数下降,直接证明蒸发吸热致冷。
装置应用题
(如土冰箱、罐中罐冰箱)
:
答题思路:先找装置里的
“
可蒸发液体
”
,再对应加快蒸发的三个条件(通风、增大表面积、适当升温),最后落脚到
“
蒸发吸热降温保鲜
”
。典型结论:把这类装置放在通风处,能加快表面空气流速,强化蒸发致冷效果。
)
(
口诀:
蒸发吸热自带冷,三因控速效果明,
生活场景抓本质,不把风凉当降温。
提醒:
紧扣
“
蒸发吸热致冷
”
本质,牢记温度、表面积、空气流速三个影响蒸发快慢的因素,解题时直接排除
“
扇子降低空气温度
”
这类常见错误表述。
)
【例6】以下是关于相对湿度的资料
①若1m3的空气能容纳水蒸气为8g,而实际容纳了4g,则相对湿度为50%;
②相对湿度越大,水蒸发得越慢。
有一种能反映空气中水蒸气含量的装置,叫做干湿泡湿度计。如图所示,它是由两支相同的温度计并列制成的,其中一支温度计的玻璃泡被湿布包起来了。下列说法正确的是( )
A.湿泡温度计的读数与外界空气的真正温度相同
B.两支温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较大
C.在一定的温度下,两支温度计读数的差别越大,表示空气的湿度越小
D.在一定的温度下,两支温度计读数的差别越大,表示空气的湿度越大
【答案】C
【解析】AB.被湿布包裹的温度计,因为湿布中的水分蒸发会吸收热量,使温度降低,因此温度计读数较低;故AB错误;
CD.在一定温度下,空气的湿度越大,液体蒸发越慢,温度降低的少,因此两支温度计读数差别越小,C正确,D错误。
故选C。
【变式6-1】正在行驶的环保车正在喷射水雾。水雾喷出后一会儿在空气中就消失了,其中发生的物态变化是_________,此过程需要吸热,因此喷射水雾也会起到_________的作用。
【答案】汽化;降温
【解析】水雾是液态小水滴,变为气态水蒸气的物态变化为汽化。
汽化过程需要吸收热量,会降低周围环境的温度,所以喷射水雾可起到降温(或制冷)的作用。
【变式6-2】如图所示,将装有饭菜的篮子放在砖头上,再把纱布罩在篮子上,并使纱布口的边缘浸入水中,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。这是因为水沿着纱布“爬”上来后,发生蒸发时________(选填“吸收”或“放出”)热量,可使食物保持较低的温度而不易变质;为了使保鲜效果更好,应将该装置放置在________(选填“通风”或“密闭”)的环境中。
【答案】吸收;通风
【解析】水沿着纱布“爬”上来后,水由液态水变成了气态水蒸气,属于汽化现象,汽化吸热。即发生汽化时吸收热量,可使食物保持较低的温度而不易变质;为了使保鲜效果更好,应将该装置放置在通风的环境中,因为通风处能加快水的蒸发。
【变式6-3】如图是一款疗伤喷雾,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。请根据图回答:
(1)喷雾剂使用的材料是氯乙烷。它的装瓶是采用____________的方法使其在常温下液化,这一过程要________热量。(填“吸收”或“放出”)
(2)使用时,对准人的伤口处喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速________(填物态变化名称),同时________大量的热(填“吸收”或“放出”),使人体受伤部位的温度降低,皮肤血管收缩,神经纤维传导速度变慢,起到镇痛的作用。
【答案】(1)压缩体积;放出;(2)汽化;吸收
【解析】(1)使气体液化的方法有两种:一是降低温度,二是压缩体积。那么要想在常温下让氯乙烷从气态变为液态,我们可采取加压的方法使其在常温下液化,这一过程要放出热量。
(2)气态的氯乙烷在加压的条件下液化为液态储存在容器内;当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时,会迅速汽化为气态;液态的氯乙烷汽化时吸收大量的热量,会使人体受伤部位的温度降低。
故答案为:(1)压缩体积;放出;(2)汽化;吸收。
模型07.液体沸腾的条件及应用
(
技巧:
液体沸腾必须同时满足两个缺一不可的条件:
①
温度达到沸点
:沸点随外界气压变化,气压越高沸点越高,标准大气压下水的沸点为
100℃
。
②
持续从外界吸热
:即使达到沸点,若无法继续吸热,沸腾会立刻停止。
口诀:
液体沸腾有条件,持续吸热到沸点;
沸腾以后不一般,即使吸热温不变。
)
(
提醒:
沸腾过程中液体温度会保持在沸点不变,所有吸收的热量都用于完成汽化相变,不会让温度继续升高。
)
【例7】李君观看表演“沸腾的油锅中取铁球”后,得知锅中的“油”是由浮在表面的油和沉在锅底的醋组成的混合液体,油的沸点为287℃,醋的沸点为60℃。在持续加热过程中,当温度达到________℃时锅中的醋就沸腾了,这个时候表面油的温度________继续升高。
【答案】60;不会
【解析】给油和醋加热时,当温度达到60℃就达到了醋的沸点,继续吸热,锅中的醋沸腾。
液体沸腾的特点是吸收热量,但温度不变,所以继续加热醋的温度不会升高,此时表面油的温度与醋的温度相同为60℃,不能从醋吸收热量,温度不会升高。
【变式7-1】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
【解析】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。
【变式7-2】中国女科学家屠呦呦领导的科研团队从青蒿这种植物里提取青蒿素时,不用水煮而是放在乙醚中煮,这是因为乙醚的______低(乙醚的凝固点为-114℃,乙醚的沸点为35℃);当乙醚沸腾后,继续加热,乙醚的温度______(会/不会)升高,避免由于温度高而破坏青蒿素的有效成分;在用乙醚提取青蒿素的过程中能否用酒精(酒精沸点78℃)温度计______(能/不能)来测量温度。
【答案】沸点;不会;能
【解析】乙醚的沸点为35℃,水在标准大气压下的沸点为100℃。在从青蒿这种植物里提取青蒿素时,不用水煮而是放在乙醚中煮,这是因为乙醚的沸点低。
沸腾是吸热过程,但温度保持不变。当乙醚沸腾后,继续加热,乙醚的温度不会升高,避免由于温度高而破坏青蒿素的有效成分。
酒精沸点78℃高于乙醚的沸点,故在用乙醚提取青蒿素的过程中能用酒精温度计来测量温度。
【变式7-3】小李同学观看表演“沸腾的油锅中取铁球”后,得知锅中的“油”是由上层的油和下层的醋组成的混合液体,油的沸点为287℃,醋的沸点为60℃,当温度达到________℃时锅中的“油”就沸腾了,不再升温;继续加热,直到下层的醋全部_________后(填物态变化名称),油的温度才会升高,就不可能赤手从油锅中取铁球了。
【答案】60;汽化
【解析】当锅中的“油”沸腾时,温度达到醋的沸点,温度为60℃。
醋加热过程中,不断吸热汽化成醋蒸气,当醋全部汽化后,里面的油不断吸热,温度升高,直到温度达到油的沸点,油沸腾。
模型08.实验探究水沸腾时温度变化的特点
(
技巧:
基础操作考点:
①
器材与组装
:装置按
自下而上
顺序组装,石棉网作用是使烧杯
受热均匀
,带孔纸板可
减少热量散失、平衡杯内外气压
。
②
测量工具
:用
液体热胀冷缩
原理的温度计(选
水银
,因酒精沸点低于水的沸点),搭配秒表记录时间。
实验现象考点:
沸腾前:气泡上升过程中
由大变小
,水温持续升高,
声音较大
。
沸腾时:气泡上升过程中
由小变大
,到水面破裂,持续吸热但温度保持不变。
核心规律考点:
水沸腾的两个条件:
达到沸点
、
持续吸热
。
沸点与气压相关:
气压越高沸点越高,气压越低沸点越低,沸点不等于
100
℃
通常是因为当地气压不等于1标准大气压
。
拓展常考考点:
缩短加热时间的方法:
减少水的质量
、
用初温较高的水
、
给烧杯加盖
。
撤去酒精灯后水不会立即停止沸腾,是因为
石棉网温度仍高于水的沸点,水可继续吸热
。
烧杯口的
“
白气
”
是高温水蒸气遇冷
液化
形成的小水珠。
口诀:
自下而上装器材,温水加盖省时间;
沸前气泡往小缩,沸后泡大往上窜;
吸热恒温是沸点,气压高低来把关;
撤灯余热续沸腾,白气液化别记偏。
提醒:
沸腾判定
:不能仅靠温度不变判断,要以
“
大量气泡上升变大、剧烈翻滚
”
的现象为依据。
温度特点
:水沸腾后持续吸热,但温度
完全保持不变
,哪怕加大火力,水温也不会升高。
沸点误区
:标准大气压下沸点为
100
℃
,实验测得沸点
≠
100
℃
时,优先判断是气压不等于标准大气压,而非水不纯。
)
【例8】如图所示是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装,在杯口看见很多白气,白气是________形成的(填物态变化名称);
(2)小明观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图_______(选填“①”或“②”)是表示水沸腾时的情况;
(3)小明记录的实验数据如下表所示,由表中数据可知,当时条件下的大气压________(选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。根据实验数据和我们的生活经验,说一说水沸腾时的温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”),_________热量(选填“吸收”或“放出”);
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)如图丙所示,B容器中装有适量水,A试管内也装有水,现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管内的水________(选填“会”或“不会”)沸腾;
(5)现给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中a图线所示(实线部分),若其它条件不变,仅将水量减少,则温度与时间的关系图线正确的是________(填字母)。
【答案】(1)自下而上;液化;(2)①;(3)小于;不变;吸收;(4)不会;(5)c
【解析】(1)小明同学在组装实验装置时,因为酒精灯需要用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度,所以组装实验装置时,应该按照自下而上的顺序组装。
物体由气态变为液态的过程叫液化,“白气”是液态的小水滴,由水蒸气遇冷液化形成的。
(2)沸腾时,不断有水汽化为水蒸气进入气泡,上升变大,到水面破裂开来,所以对应的图应该是①。
(3)根据表格中数据,从2到3.5分钟,水吸热但温度保持98℃不变,所以是水的沸腾过程,水的沸点为98℃。当时水的沸点小于标准大气压下水的沸点(100℃),所以当时气压小于标准大气压。
根据实验数据和生活经验可知,水沸腾时不加热则不再沸腾,因此沸腾时的特点是要持续吸热,温度保持不变。
(4)现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管的水从B容器的水吸收热量,温度升高,当达到水的沸点时,AB之间没有温度差,故A会达到沸点,但不会沸腾。
(5)若其他条件不变,仅将水量减少,则会缩短水到达沸腾的时间,而水的沸点不变,因此温度与时间的关系图像应是c。
【变式8-1】(2025·四川攀枝花)在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,两组同学从甲、乙两套实验装置中各选一套来完成实验。
(1)图丙是实验中某一时刻温度计的示数,其读数是________℃;
(2)图丁是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度—时间”图像,其中_______(选填“a”或“b”)是根据甲实验装置获得的数据绘制的;用乙实验装置测出水的沸点为________℃;
(3)实验结束后,同学们继续进行了如图戊所示的实验:将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内。一段时间后,看到试管A的内壁上有小水珠出现、温度计C的示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明水蒸气液化时会________热量。
【答案】(1)92;(2)a;96;(3)变大;放出
【解析】(1)图丙中,温度计的分度值为1℃,液柱的液面在零刻度线之上,是零上,读数为92℃。
(2)图甲中,烧杯有盖,图乙中,烧杯没有盖,加热过程中,甲烧杯中水上方的气压更大,沸点更高。图丁中,a的沸点比b的高,所以a是根据甲实验装置数据绘制的。b是根据乙实验装置数据绘制的,水沸腾时,继续吸热,温度保持不变,由图丁可知,用乙实验装置测出水的沸点为96℃。
(3)水蒸气遇冷液化成小水珠,液化过程中放出热量,这些热量被水吸收,温度计C的示数变大。
【变式8-2】在“探究水沸腾时的温度变化的特点”的实验中,a、b两组同学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验。
(1)如图甲,除温度计外,还需要的测量工具是________;
(2)安装好器材开始实验后,a组同学如图甲所示进行读数,这种读数方法是__________(选填“正确的”或“错误的”);读数时,视线应该与液柱上表面________;
(3)在图乙和丙中,表示水沸腾时气泡情况的是图________;
(4)图丁是两组同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,水的沸点为________℃,在沸腾过程中水的温度保持_________;
(5)a、b两组同学的实验中,选用的实验装置相同,水的初温不同,水从开始加热到沸腾所用的时间相同,则他们所用水的多少的大小关系为:a组水的质量________b组水的质量(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)秒表;(2)错误的;相平;(3)乙;(4)98;不变;(5)>
【解析】(1)实验中需要观察不同时刻物质的状态以及温度随时间的变化规律,所以还需要的测量器材是秒表。
(2)温度计读数时,视线要与液柱上表面相平,俯视会使结果偏大、仰视会使结果偏小。所以错误之处是:读数时,视线未与液柱上表面相平。
(3)水沸腾前产生的气泡在上升过程中会因为温度降低,气泡里面的水蒸气液化进入水中,使气泡逐渐变小。水沸腾时不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡在上升过程中逐渐变大,到水面破裂开来,所以表示沸腾时气泡情况的是图乙。
(4)水在到达沸点后只要能继续吸收热量,就能保持沸腾,且温度不变。由图像可知,水的沸点为98℃,在沸腾过程中水的温度不变。
(5)由图丁可知,a的初温更高,在相同质量的情况下达到沸点时间更短。但是二者达到沸点的时间相同,所以a的质量更多。所以他们所用水的多少的大小关系为:a组水的质量>b组水的质量。
【变式8-3】某同学在探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验中。
(1)调整图甲装置的石棉网高度时,________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;固定夹A高度“适当”的标准是温度计的玻璃泡___________________________________________________。
(2)正确调整实验装置后,在水温升到90℃时开始计时,每隔记录一次温度。其中第1min时的温度计示数如图乙所示,此示数为_________℃;图________(选填“①”或“②”)所示的现象表示水正在沸腾;记录的数据如表中所示,分析数据可得出结论:水沸腾时,__________________________________。
时间t/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
温度t/℃
90
92
95
96
98
98
98
98
(3)为了进一步验证水沸腾时的条件,该同学进行了创新实验,如图丙所示。当大烧杯中的水不断沸腾的过程中,小试管中的水________(选填“会”或“不会”)沸腾,此时温度计a、b的示数大小关系是__________________(选填“a示数大”“b示数大”或“a、b的示数相等”)。
【答案】(1)需要;玻璃泡要全部浸没在被测水中,且不能接触烧杯底和烧杯壁
(2)94;①;持续吸热,温度保持不变;(3)不会;a、b的示数相等
【解析】(1)调整石棉网高度时,需要点燃酒精灯,才能根据酒精灯外焰的位置调整高度,保证实验用外焰加热;温度计的正确使用要求:玻璃泡要全部浸没在被测水中,且不能接触烧杯底和烧杯壁,才能准确测量水的温度。
(2)乙温度计的分度值为1℃,读数为94℃;沸腾时整杯水的温度一致,水不断地发生汽化变成水蒸气,进入到气泡内,使气泡的体积逐渐变大,因此图①是水沸腾时的现象,图②是沸腾前的现象;分析表格数据可知,水沸腾后持续吸热,温度不再升高,因此结论为:水沸腾时持续吸热,温度保持不变。
(3)水沸腾的条件是:达到沸点,且能持续吸热。大烧杯中的水沸腾后温度保持沸点不变,小试管中的水温度能达到沸点,但由于和烧杯中水温度相同,无法继续吸热,因此不会沸腾;此时试管和烧杯中水的温度都等于水的沸点,因此两支温度计的示数相等。
模型09.液体沸腾的图像分析
(
技巧:
先辨阶段
:
图像前半段斜向上升温,是沸腾前吸热升温过程;中间水平线段,是沸腾时吸热温度不变的过程,该段对应温度就是沸点。
要素速判
:
质量看倾斜
,升温段越平缓,液体质量越大;
初温看起点
,图像起始点的温度就是初始温度;
气压看沸点
,水平段的温度越高,对应外界气压越大。
场景判断
:
中途加冷水的图像,会出现温度骤降后重新升温,且两次沸腾的水平段温度完全一致,不会出现沸点突变的情
况。
口诀:
升温斜,沸腾平,质量陡缓看得清;
起点初温平段沸,沸点高低辨气压。
提醒:
沸点低于
100
℃
,不是供热不足,而是外界气压低于标准大气压。
增加液体质量后,沸点保持不变,仅升温段会更平缓,沸腾耗时变长。
沸腾的两个必要条件:达到沸点、持续吸热,缺一不可。
)
【例9】下图为将冰块加热至沸腾的过程中温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.实验时,水面上方的大气压为1标准大气压 B.冰熔化时间8 min
C.BC段为熔化过程,温度保持不变,不需要吸热 D.DE段为气态
【答案】A
【解析】A.由图像可知,水的沸点为100℃,这与1标准大气压下水的沸点相同,故A正确;
B.冰的熔化过程为BC段,从第2min开始,到第8min结束,熔化时间为:
t=8min-2min=6min
故B错误;
C.BC段为冰的熔化过程,是晶体熔化,虽然温度保持不变,但需要持续吸收热量,故C错误;
D.DE段为水的沸腾过程,物质处于液态和气态共存的状态,故D错误。
故选A。
【变式9-1】如图甲所示,是小海做水沸腾实验时绘制的温度-时间图像,可知水的沸点为________℃,在_______(选填“t1”或“t2”)时刻可以观察到气泡的情形如图乙所示,为了验证水在沸腾过程中是否需要吸热,可____________,观察水是否持续沸腾。
【答案】98;t2;停止加热
【解析】水沸腾时温度保持不变,由图甲可知,水的沸点为98℃。
水在沸腾后气泡在上升过程中体积反而变得越来越大,所以图乙是水在沸腾时的情况,t2时刻水处于沸腾状态。
为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应停止加热,观察水是否继续沸腾;如果不沸腾,则说明水沸腾过程中需要吸热。
【变式9-2】在探究水沸腾时温度变化特点的实验中,某同学用如图甲所示的实验装置进行实验,并绘制了如图乙所示的图线①,现将烧杯中的水冷却至室温,倒掉约三分之一的水,保持其他条件不变,重做上述实验并绘制了图线,此图线是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【解析】水在沸腾过程中温度保持不变,气压不变时水的沸点不变,因此新实验的沸点仍为98℃,与原实验图线①的沸点一致。
两次实验均从92℃开始计时,图线③的初始温度高于92℃,不符合实验操作,故排除③。
其他加热条件不变时,相同时间内水吸收的热量相同,倒掉三分之一的水后,水的质量减小,根据公式Q=cmΔt,升高相同温度所需的热量更少,因此从92℃升高到沸点98℃的加热时间比原实验的5min更短,升温速率比图线①更快,仅图线④符合该规律。
【变式9-3】长虹同学了解物态变化后,发现水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-177℃,于是做如下猜想,猜想1:水和酒精混合,混合液的凝固点会低于0℃;猜想2:混合比例会影响混合液的凝固点。他取完全相同的两杯水,分别掺入不同量酒精,充分混合后,放入冰箱冷冻室。用温度计正确测量其温度值,每隔两分钟读取一次数据,记入表格。画出两种混合液,温度随时间变化的图像,如图右图所示。
(1)某时刻,其中一支温度计示数如左图,其读数为________℃;
(2)当两种混合液的温度都-7℃时,________(选填“甲”或“乙”)图所对应的混合液处于固态;
(3)若图甲曲线对应混合液所掺酒精少,乙曲线对应混合液所掺酒精多,我们可以初步判断,一定质量的水中,所掺酒精越多,其混合液的凝固点_________(选填“不变”或“越高”或“越低”)。
【答案】-6;甲;越低
【解析】(1)由图1可知,温度计的分度值为1℃,液柱的上表面与温度计的0刻度线下的第6条刻度线对齐,则读数为-6℃。
(2)由图2可知,甲物质的凝固点为-5℃,当其温度为-7℃时,物质全部凝固,所以甲物质处于固态;乙物质的凝固点为-8℃,当其温度为-7℃时,乙物质还没有凝固,所以处于液态。
(3)由图2可知,图甲曲线对应混合液所掺酒精少,凝固点为-5℃,图乙曲线对应混合液所掺酒精多,凝固点为-8℃,故可得出结论,一定质量的水中,所掺酒精越多,其凝固点越低。
模型10.液化现象的辨识
(
技巧:
定初末态法
:
先明确变化前是气态,变化后是液态,符合
“
气
→
液
”
的转化逻辑,且过程伴随放热,即可判定为液化。
特征关键词
:
看到
“
雾、露、白气、出汗、镜面模糊
”
这类描述,可直接优先判定为液化现象。
避坑核心点
:
肉眼可见的
“
白气
”
不是水蒸气(水蒸气无色透明不可见),本质是液化形成的悬浮小水滴。
口诀:
冰糕吐雾杯身汗,晨露沾草雾漫山,
但凡气变小珠点,便是液化在人间。
提醒:
看到
“
露、雾、白气、出汗、模糊
”
关键词,可直接优先判定为液化现象,大幅提升解题速度。
)
【例10】某同学将热水、冰水和室温水(水温与室温相同)分别装入纸杯中。一段时间后,发现其中两只纸杯的杯壁上有小水珠出现,则可以判定杯壁没有出现小水珠的纸杯内装的是___________;杯壁出现小水珠,是水蒸气发生了________。
【答案】室温水;液化
【解析】热水的水温高于室温,则杯内的水蒸气温度也较高,当这些高温水蒸气遇到温度较低的杯壁时,会放热并液化成小水珠。冰水的水温低于室温,杯壁温度也会很低,则室温下空气中的水蒸气遇到冷的杯壁,同样会放热并液化。室温的水温与室温相同,杯壁温度也接近室温,所以这里的水蒸气既不容易在杯壁内侧液化,也不容易在杯壁外侧液化,所以室温水杯的杯壁上没有出现小水珠。
【变式10-1】无论盛夏还是严冬,在装有空调的公交车玻璃窗上,常常有小水珠附着在上面。原因是空气中的水蒸气遇到冷的玻璃_________(填物态变化名称)成小水珠。那么夏天,小水珠附着在玻璃的__________;冬天,小水珠附着在玻璃的__________。(选填“内表面”或“外表面”)
【答案】液化;外表面;内表面
【解析】夏天,车内温度低,车外温度高,车外温度较高的水蒸气在车玻璃外表面放热液化,形成小水珠附着在上面;冬天,车内温度高,车外温度低,车内温暖的水蒸气在车玻璃内表面放热液化,形成小水珠附着在上面。
【变式10-2】在生活中的你一定有这样的体会,“吹气”和“哈气”往往产生的效果是不同的。夏天对着热水“吹气”,能使热水变凉,这是因为________吸热,使水温度下降;冬天对着手“哈气”,能使手变暖,这是因为水蒸气遇冷________放热,使手表面温度升高(填物态变化名称)。
【答案】汽化;液化
【解析】夏天对着热水“吹气”,能加快热水上方的空气流动速度,从而加快开水的蒸发,蒸发吸热,能使水的温度减低。
冬天对着手“哈气”,从嘴中哈出大量的水蒸气,这些水蒸气遇到比较冷的手会液化为水,液化需要放出热量,使手表面的温度升高,能使手变暖。
【变式10-3】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
【解析】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。
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。
模型11.液化的两种方式
(
技巧:
液化的两种核心方式是
降低温度
和
压缩体积
,液化过程全程放热。
降低温度能让所有气体在足够低温下液化;压缩体积仅能让部分气体在特定温度下液化。
口诀:
气想变水不用愁,降温凝雾挂草头。
压缩体积往里揉,放热规律记心头。
提醒:
误区
1
:
认为压缩体积能让所有气体液化,如氮气仅靠常温压缩无法液化,
须先降温到临界温度
下。
误区
2
:
把
“
白气
”
当成水蒸气,水蒸气无色透明,
“
白气
”
是降温液化形成的小水滴,属液化现象。
误区
3
:
判断水珠位置出错,液化的水珠永远出现在
温度高的
一侧
,
如冬天窗玻璃的水雾在室内侧。
)
【例11】小玲在家中做饭时,她发现厨房里处处都有物态变化。
(1)液化石油气是在一定温度下利用_____________的方法把石油气体液化装在钢罐里;
(2)冬天,厨房窗户上会起水雾,水雾是在玻璃________侧(选填“内”或“外”);
(3)煮饭时打开电饭锅盖时,若不小心容易被水蒸气烫伤,烫伤的原因;一是水蒸气的温度高,二是水蒸气_________放热。
【答案】(1)加压/压缩体积;(2)内;(3)液化
【解析】(1)气体液化有两种方法:①压缩体积;②降低温度。液化石油气是在温度不变下进行,故利用压缩体积的方法把石油气体液化装在钢罐里。
(2)水蒸气遇冷液化。冬天,厨房内温度高的水蒸气遇到温度低的窗户放热液化形成水雾,水雾是在玻璃内侧。
(3)煮饭时打开电饭锅盖时,若不小心容易被水蒸气烫伤,烫伤的原因;一是水蒸气的温度高,二是温度高的水蒸气遇到温度低的皮肤发生液化放热。
【变式11-1】如图所示,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
【解析】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。
【变式11-2】我国大力发展航天事业。
(1)火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过既____________又压缩体积的方法使气体液化;
(2)火箭点燃后,尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架要熔化。为了保护发射架,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________(填物态变化名称)时要_________,使周围环境温度不致太高,我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是水先________(填物态变化名称,后同)后________形成的。
【答案】(1)降低温度;(2)汽化;吸热;汽化;液化
【解析】(1)火箭中的燃料和氧化剂为了节省空间,便于储存和运输,它们都是液态的,它是通过既降温又压缩体积的方法使气体液化的。
(2)水汽化要吸热,可以使周围环境温度不致太高。
“白气”是液态的,火焰喷在水上,水吸热汽化为水蒸气;水蒸气上升遇冷液化形成“白气”。
【变式11-3】小华在一只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。乙醚“消失”的真正原因是发生了________现象(填物态变化名称)。再推压活塞,会看到注射器中又出现了液态乙醚,这说明可以通过________的方法使乙醚液化,可以使气态乙醚液化的另一种方法是____________。
【答案】汽化;压缩;降低温度
【解析】物质由液态变为气态的现象叫汽化,汽化吸热。物质由气态变为液态的现象叫液化,液化放热。
液化的方法有:降低温度、压缩体积。
注射器里的液态乙醚变成了气态,所以看到乙醚“消失”了,这是汽化现象;
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;
可以使气态乙醚液化的另一种方法是降低温度。
故答案为:汽化;压缩;降低温度。
模型12.汽化吸热及其应用
(
技巧:
先明确物质初态是液态、末态是气态,锁定汽化过程,再紧扣
“
汽化全程吸热
”
的核心规律分析应用场景。
降温类
:
夏天路面洒水、出汗后吹风感到凉爽、发烧时用湿毛巾敷额头,都是利用水分蒸发吸热带走热量实现降温。
)
(
制冷类
:
冰箱、空调的核心原理就是让内部的液态制冷剂汽化吸热,带走空间内的热量,实现制冷效果。
日常类
:
游泳上岸后感到冷、淋雨后不及时换衣容易着凉,都是体表水分汽化吸热导致体温快速下降的结
果。
口诀:
洒水降温凉凉凉,出汗吹风
爽
爽爽,
冰箱空调靠汽化,制冷效果顶呱呱。
提醒:
紧扣
“
液体汽化
→
吸收热量
→
目标物体降温
”
的逻辑链,避免把
“
风扇吹风
”
直接当成降温原因,核心是风扇加速汗液蒸发吸热。
)
【例12】在探索厨房中的物态变化活动中,细心的小敏观察到,妈妈拿刚出笼的热馒头时,总要先往手上沾点水,这样就不至于太烫手,这是因为手上的水________(填物态变化名称)吸热,使手的温度不至于太________(填“高”或“低”)。小敏还了解到,蒸馒头时水蒸气造成的烫伤比开水烫伤更严重,主要是由于水蒸气液化成同温度的热水时,还要________ (填“放出”或“吸收”)大量的热。
【答案】汽化;高;放出
【解析】当我们拿刚出锅的热馒头时,如果手上沾点凉水,可以有效地避免烫伤。这是因为当热馒头接触到凉水时,凉水会迅速汽化。汽化是物质由液态转变为气态的过程,此过程中需要吸收大量的热量。因此,凉水在汽化的过程中会吸收手上的很多热量,从而降低手的温度,使手的温度不至于太高,避免烫伤。
液化是物质由气态转变为液态的过程,此过程中会释放出大量的热量。因此,当锅中的水蒸气液化成热水时,会放出大量的热,这使得水蒸气造成的烫伤往往比同温度的热水烫伤更严重。
【变式12-1】2026年5月24日神舟二十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,如图所示,在火箭升空瞬间,火箭底部涌出大量白色“气团”,白色“气团”是水蒸气________形成的小水滴;为了防止火箭喷射的高温火焰烧毁发射台,在发射台底部建造了一个大水池,利用________吸热的原理,巧妙的解决了这个技术问题(两空均填物态变化的名称)。
【答案】液化;汽化
【解析】火箭发射时,高温的火焰向下喷射,水池中的水受热沸腾,产生大量的水蒸气上升到高空遇冷,水蒸气液化成小水珠,形成了雾,即白色“气团”;这些“白气”产生的原因是:水池内的水汽化形成高温的水蒸气,水蒸气遇冷液化形成小水珠。
当火箭升空向后喷出高温的气体时,水池中的水被加热沸腾,水汽化(沸腾)时要吸收大量的热,从而使周围环境的温度不至于过高,防止了发射台熔化。
【变式12-2】如图是一款蒸蛋器,蒸蛋时利用水_________(填物态变化名称)产生大量的水蒸气给蛋加热,同时水蒸气遇到鸡蛋会液化________热,从而蒸熟鸡蛋。
【答案】汽化;放
【解析】物体由液态变为气态叫做汽化,由气态变为液态叫做液化,汽化吸热,液化放热。蒸蛋器蒸蛋时利用水汽化产生大量的水蒸气给蛋加热,同时水蒸气遇到鸡蛋会液化放热,从而蒸熟鸡蛋。
【变式12-3】如图所示,小丽洗完手后利用烘干机很快将手烘干,该过程中水发生的物态变化为________,该过程要_______热,相比于直接用风扇吹,用烘干机可以通过______________的方法加快该物态变化过程。
【解析】物质从液态变成气态是汽化。影响液体蒸发的因素:液体的温度、液体的表面积和液体表面上空气流动速度。
如图所示,小丽洗完手后利用烘干机很快将手烘干,该过程中水发生的物态变化为汽化,该过程要吸热,相比于直接用风扇吹,用烘干机可以通过提高液体温度的方法加快该物态变化过程。
故答案为:汽化;吸;提高液体温度的方法。
模型13.液化放热及其应用
(
技巧:
液化是汽化的逆过程,汽化吸热,液化必然放热
。
取暖类
:
冬天对着手哈气,呼出的水蒸气液化放热让手快速变暖;澡堂用管道输送水蒸气通入浴池给水加热,暖气片的气暖系统也利用液化放热供暖。
烹饪类
:
蒸包子、蒸馒头时,高温水蒸气接触食物表面液化放热,能让食材快速熟透;蒸汽熨斗依靠水蒸气液化释放的热量,高效熨平衣物。
家电类
:
冰箱、空调的制冷循环中,制冷剂在冷凝器内液化放热,将内部热量排出到外界,实现温度调
节。
工业类:
气体液化后体积仅为气态的1/1000,大幅降低储运成本,比如家用液化石油气、打火机内
)
(
的丁烷气,都通过常温压缩体积液化封装在钢瓶中。
储运类:
火箭使用的液态氢、液态氧燃料,通过低温加压液化制备,既缩小体积方便携带,也能在后续反应中高效释放能量;液化天然气(LNG)通过深冷液化,实现长距离跨区域的能源运输。
口诀:
气遇冷,液生成,热外放,珠晶莹。
压体积,液聚集,热放出,好储运。
提醒:
物质从气态变为液态时,分子间距大幅缩小,原本分散的气态分子势能降低,多余能量以热量形式释放到周围环境中,这就是液化放热的本质。
)
【例13】如图所示,在两个相同的试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水,然后将沸腾时产生的水蒸气通入试管甲的水中,水蒸气在甲中几乎全部液化,待甲中的水面上升一段高度后,停止通入水蒸气。测出此时甲中水的温度为t,以下能验证水蒸气液化放热的操作是( )
A.测出乙中的水温并与t比较
B.测出烧瓶中的水温并与t比较
C.将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较
D.将另一杯开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较
【答案】C
【解析】水沸腾时产生的水蒸气在甲试管中遇冷由气态变为液态,发生液化,水蒸气液化要放出热量;水蒸气液化时放出的热量被甲试管中的水吸收,水的温度升高,将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较,t高于乙中的水温,得出水蒸气液化放热,因为另一杯开水温度不一定与烧瓶中开水温度相同,故C可以。
答案:C。
【变式13-1】下列与物态变化相关的说法正确的是( )
A.用干冰人工降雨,干冰升华吸热,使周围空气液化成小水滴
B.夏天,自来水管外会挂有水珠——水珠的形成是液化现象,需要放热
C.冬天,松树上挂满了雾凇——雾凇的形成是凝固现象,需要放热
D.滇池的雾——雾的形成是汽化现象,需要吸热
【答案】B
【解析】A.干冰人工降雨是干冰升华吸热降温,使空气中的水蒸气液化成小水滴,故A错误;
B.夏天自来水管温度低于外界气温,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在水管表面,液化过程需要放热,故B正确;
C.雾凇是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态形成的,属于凝华现象,凝华放热,故C错误;
D.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,液化过程需要放热,故D错误。
故选B。
【变式13-2】用蒸笼蒸馒头时,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢?小明仔细观察后发现:蒸馒头时,高温的水蒸气经过多层蒸格向上升,遇到冷的蒸笼盖时,大量的水蒸气发生________(填物态变化名称)现象,_________(吸收/放出)很多热量,使_______(上/下)层蒸格中的馒头先熟。
【答案】液化;放出;上
【解析】从物质发生物态变化的前后两种状态结合物态变化的定义来确定发生了哪种物态变化,然后再确定是吸热还是放热。
高温的水蒸气遇到冷的蒸笼盖,会变成水滴,由气态变成液态,是液化现象。气体液化时,要放热。从而造成上面的馒头先熟。
故答案为:液化;放出;上。
【变式13-3】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
【解析】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。
模型14.“白气”的本质
(
技巧:
“
白气
”
不是水蒸气,是小水滴
。
判定依据
:
水蒸气是无色透明、肉眼完全看不见的气体,所有肉眼可见的
“
白气
”
,都是高温水蒸气遇冷液化形成的悬浮液态小水滴。
两步解法
:
先明确
“
白气
”
的水蒸气来源(哪里的高温水蒸气),再找到对应的冷源(哪里温度更低),就能直接锁定液化过程,排除
“
是水蒸气
”
的错误选项。
易错场景:
壶嘴附近无白气(温度高,水蒸气无法液化)、冰棒周围白气来自周围空气、打开冰箱
)
(
门的白气来自外界空气,这些场景的白气全是液化小水滴。
口诀:
白气绝非水蒸气,遇冷才凝小水滴,
凝华成晶液化滴,二者分清不丢分。
提醒:
壶嘴白气浓淡
:壶嘴附近温度高,水蒸气无法液化,离壶嘴稍远的位置温差大,白气更浓。
干冰白气误区
:不是干冰直接液化,也不是空气液化,是干冰升华降温后,空气中的水蒸气液化。
火箭发射白气
:是水池里的水先汽化,再遇冷液化形成,不是火焰直接生成白气。
)
【例14】夏天,剥开包装纸的冰棍会冒“白气”是_______(填“汽化”或“液化”)现象;如果你细心观察,就会发现这“白气”是向________(填“上”或“下”)飘的;开水煮饺子过程中,锅中冒出的水蒸气烫伤比同温度的热水烫伤要________些(填“严重”或“轻微”),因为液化要_________。
【答案】液化;下;严重;放热
【解析】夏天,剥开包装纸的冰棍会冒“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
“白气”不是水蒸气,是水蒸气液化形成的小水滴,密度比空气大,所以“白气”是向下飘的。
因为水蒸气液化时还要放热,开水煮饺子过程中,锅中冒出的水蒸气烫伤比同温度的热水烫伤要严重些。
【变式14-1】寒冷的天气里人们呼出了“白气”,不久又看不见了,这其中涉及到的物态变化是( )
A.只有液化 B.只有汽化 C.先液化后汽化 D.先汽化后液化
【答案】C
【解析】寒冷的冬天,人通过呼吸呼出的水蒸气遇冷发生的液化现象变成小水珠形成白气;不久“白气”又看不见了,是因为小水珠又变成了水蒸气发生了汽化现象。
故选:C。
【变式14-2】如图所示,冬天汽车尾气管冒“白气”,这是因为冬天的气温较低,汽缸内汽油燃烧所产生物质中的水蒸气_________(选填“吸收”或“放出”)热量而发生________(填物态变化名称)。
【答案】放出;液化
【解析】物质由气态转变为液态的过程叫做液化,液化是放热过程。
冬天汽车尾气管冒“白气”,这是因为冬天的气温较低,汽缸内汽油燃烧所产生物质中的水蒸气放出热量而发生液化。
故答案为:放出;液化。
【变式14-3】我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时,关于笼屉上方冒出的“白气”,下列解释正确的是( )
A.“白气”是水蒸气,是液化现象 B.“白气”是小水滴,是液化现象
C.“白气”是水蒸气,是汽化现象 D.“白气”是小水滴,是汽化现象
【答案】B
【解析】物质由液态变为气态叫做汽化,物质由气态变为液态叫做液化。用蒸笼蒸月饼时产生的“白气”是锅中温度较高的水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水滴。故ACD错误,B正确。
故选B。
模型15.电冰箱的原理
(
技巧:
制冷剂在冰箱内部蒸发器
汽化吸热
,在外部冷凝器
液化放热
,通过循环把箱内热量
“
搬运
”
到外界,这是所有考题的核心考点。
汽化吸热
:液态制冷剂在冰箱内部蒸发器中迅速变成气体,吸收箱内热量,使温度降低
。
液化放热
:气态制冷剂被压缩机压入冰箱外部冷凝器,变成液体并向周围空气散发热量
。
循环往复
:制冷剂在系统内不断循环,持续把内部热量
“
搬
”
到外面,维持低温环境
。
口诀:
冰箱制冷靠循环,内汽吸热外液放,
上热下冷温分布,凝露结霜物态辨。
提醒:
注意区分
“
汽化吸热
”
和
“
液化放热
”
的发生位置,不要写反内外场景,冷藏室内温度分布是
上热下冷、内冷外热
,这是易错题高频考点。
)
【例15】例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
【解析】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。
【变式15-1】如图表示出了电冰箱的构造和原理,下列有关说法正确的是( )
A.制冷剂在冷冻室中液化放热 B.制冷剂在冷冻室中熔化吸热
C.制冷剂在冷凝器中液化放热 D.制冷剂在冷凝器中凝固放热
【答案】C
【解析】电冰箱是利用制冷剂在汽化时吸收热量,把电冰箱内的热带走;液化时放热,把电冰箱内热散发到空气中,人们把制冷剂叫做“热的搬运工”。
如图,液态的制冷剂通过电冰箱冷冻室,由液态变为气态是汽化过程,汽化过程中吸收热量,把冰箱冷冻室内热量带走;气态的制冷剂通过压缩机进入泠凝器,变为液态的制冷剂,是液化过程,液化放出热量,把冰箱内热散失到冰箱外面的空气中。
故选:C。
【变式15-2】阅读下列短文,回答文后的问题:
电冰箱是人们普遍使用的家用电器。如图所示,冰箱的制冷设备由蒸发器、压缩机、冷凝器、毛细管等部件组成。电冰箱工作过程中,液态的冷凝剂(一种既容易汽化又容易液化的化学物质)在冷冻室中迅速汽化吸热,使冷冻室内温度①,气态的冷凝剂经压缩机压缩后,送入冰箱外面的冷凝器,在此处冷凝剂又液化放热,使电冰箱背面温度②,液态的冷凝剂通过很细的毛细管回到冷冻室,又开始了新的循环。电冰箱就这样源源不断地将冷冻室内的热吸出来,并散发到冰箱的外面。
电冰箱冷冻室正常工作时的温度在-18℃以下,因此使用一段时间后通常情况下会结霜,结霜过多会增加耗电量;此外,经测定:冰箱周围的温度每提高5℃,其内部就要增加25%的耗电量。
(1)给短文中的①、②两处补写上适当的内容:①降低 ②升高。
(2)根据电冰箱的工作原理,你认为电冰箱中的“冷凝剂”应具有的主要物理性质是A
A.沸点低 B.熔点低 C.沸点高 D.熔点高
(3)电冰箱冷冻室中霜的形成过程属于凝华(液化/凝固/凝华)。
(4)根据短文提供的信息,写出一种节约冰箱消耗电能的方法:及时除霜(或将冰箱放在容易散热的地方)。
【答案】(1)降低;升高;(2)A;(3)凝华;(4)及时除霜(或将冰箱放在容易散热的地方)
【解析】(1)液态的冷凝剂在冷冻室中迅速汽化吸热,使冷冻室内温度降低,气态的冷凝剂在冰箱外面的冷凝器内液化,液化放热,冰箱背面温度升高。
(2)冷凝剂要求既容易汽化,又容易液化,所以应具有的主要物理性质是沸点低。
(3)电冰箱冷冻室中霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象。
(4)使用一段时间后通常情况下会结霜,结霜过多会增加耗电量,因此要及时除霜;“冰箱周围的温度每提高5℃,其内部就要增加25%的耗电量”,所以要将冰箱放在温度较低、通风散热较快的地方。
故答案为:(1)降低;升高;(2)A;(3)凝华;(4)及时除霜(或将冰箱放在容易散热的地方)。
【变式15-3】阅读短文,回答问题:
电冰箱的制冷剂,过去常用氟利昂,因为这种物质一旦泄漏,对大气中的臭氧层产生很大的破坏作用,为解决此问题,现在的冰箱常用环戊烷这种新型制冷剂替代过去的氟利昂,制冷剂是冰箱的热量搬运工,把冰箱里的热搬运到冰箱的外面,它是一种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,使冰箱内温度降低。如图所示是电冰箱的构造和原理。液态的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。
(1)氟利昂能作为制冷剂使用,它需要具备的特点是____________________________,氟利昂之所以被新型制冷剂环戊烷替代,原因是_________________________________________________________;
(2)电冰箱的冷冻室的毛细管内,制冷剂发生的物态变化是________,该过程会_______(选填“吸”或“放”)热;
(3)制冷剂流入冷凝器后,发生的物态变化过程是________;该过程会_______(选填“吸”或“放”)热;
(4)若将一台冰箱放进一个密闭的房间,打开冰箱门让其正常工作,过一段时间,房间内空气的平均温度并未降低,其原因是__________________________________________________________________。
【答案】(1)既容易汽化又容易液化;氟利昂一旦泄漏,对大气中的臭氧层产生很大的破坏作用;
(2)汽化;吸;(3)液化;放;(4)制冷剂汽化吸收房间内的热量,同时也在房间内液化放出热量,并且压缩机工作时也会产生热量
【解析】(1)因为制冷剂需要把冰箱里的热搬运到冰箱外面,使冰箱内温度降低,所以要既容易汽化又容易液化,氟利昂能作为制冷剂使用,它需要具备的特点是既容易汽化又容易液化;由“因为这种物质一旦泄露,对大气中的臭氧层产生很大的破坏作用,为解决此问题,现在的冰箱常用环戊烷这种新型制冷剂替代过去的氟利昂”可知,氟利昂之所以被新型制冷剂环戊烷替代,原因是氟利昂一旦泄漏,对大气中的臭氧层产生很大的破坏作用。
(2)液态的制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子,在这里由液态变为气态,发生汽化现象,汽化过程吸收热量,所以电冰箱的冷冻室的毛细管内,制冷剂发生的物态变化是汽化,该过程会吸热。
(3)生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器,在这里由气态变为液态,发生液化现象,液化过程放出热量,所以制冷剂流入冷凝器后,发生的物态变化过程是液化,该过程会放热。
(4)冰箱工作时,制冷剂在冷冻室汽化吸热,使冰箱内温度降低,然后在冷凝器液化放热,把热量释放到房间内。打开冰箱门让其正常工作,制冷剂汽化吸收房间内的热量,同时也在房间内液化放出热量,并且压缩机工作时也会产生热量,所以房间内空气的平均温度不会降低。
模型16.“热棒”的原理
(
技巧:
地温高
→
液氨汽化吸热上升;气温低
→
气氨液化放热下沉;重力回流,循环制冷
。
物态变化判断:
抓住
“
液氨
→
气态氨
”
是
汽化(吸热)
,
“
气态氨
→
液态氨
”
是
液化(放热)
,直接对应题干中温度变化的描述,就能快速锁定答案。
功能类选择题:
牢记热棒核心作用是
稳定冻土温度、防止路基融沉
,可直接排除
“
保护油管、隔绝地温
”
等干扰选项。
单向导热特性:
明确热棒仅能把地下热量传到空气,反向无法传热,夏季外界温度高时自动停止工作,不会把热量导入冻土。
口诀:
液氨受热汽化升,遇冷液化回流中,
单向导冷冻土稳,青藏路基不沉降。
)
(
提醒:
勿填
“
熔化
/
凝固
/
升华
/
凝华
”
,仅涉及
液
↔
气
变化;
勿认为夏天工作,实则
冬季散热效率最高
(空气冷,液化快);
勿忽略
“
重力回流
”
,这是无需动力的关键。
)
【例16】为了使青藏铁路的冻土层保持稳定,工程建设者们发明了“热棒”。“热棒”里面灌有液态氨,外表顶端有散热片。如图是“热棒”的工作原理图。下列关于“热棒”说法正确的是( )
A.“热棒”能够保持路基冻土,是因为液氨的沸点较低
B.“热棒”的制作材料需要具有较好的隔热性能
C.“热棒”下端插在冻土中,液态氨会放热汽化成气态氨
D.“热棒”工作时,氨从气态到液态是用压缩体积的方法
【答案】A
【解析】A.路基冻土层一般情况下温度较低,当温度上升时液氨就沸腾,表明液氨的沸点较低,很容易沸腾,故A正确;
B.“热棒”的制作材料需要能快速传导热量,因此要具有较好的导热性能。故B错误;
C.“热棒”下端插在冻土中,液态氨变成气态氨,属于汽化,需要吸热,故C错误;
D.“热棒”工作时,气态的氨在上端遇冷放热后液化变成液态,是通过降低温度方式液化的,故D错误。
故选 A。
【变式16-1】如图是被“热棒”包围的青藏铁路,“热棒”相当于一个制冷机,解决了“千年冻土”。“热棒”就是在中空的棒体里面灌有液氨,当路基温度上升时,液态氨吸热________,上升到热棒的上端,通过散热片冷却________变成液态氨,又沉入了棒底。(填物态变化名称)。
【答案】汽化;液化
【解析】当路基温度上升时,液态氨吸收热量,由液态变为气态,这是一种汽化现象;
气态氨上升过程中受冷,由气态变为了液态,这是液化现象。
答案:汽化;液化。
【变式16-2】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
【解析】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。
【变式16-3】我国的青藏铁路是世界上海拔最高的铁路,在冻土区的铁路两侧安装有许多热棒,如图甲所示。热棒是封闭的中空长棒,上端装有散热片,下端插在冻土中。里面填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”,如图乙所示。液态氨通过与气态氨的相互变化过程,带走冻土层热量,使冻土层保持低温不会融化,保护路基。请根据以上信息回答下列问题:
(1)热棒中填充液态氨的原因;
(2)简述氨在热棒中是如何循环工作制冷的。
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解的】(1)热棒中液态氨沸点低,易于发生汽化和液化。
(2)当路基温度升高时,热棒中的液态氨吸热汽化成气态氨,气态氨上升到热棒上端后,通过散热片将热量散发到空气中,同时液化为液态氨又沉入棒底,这样冻土层的温度变化较小,就不易熔化。
模型17.根据沸点不同分离物质
(
技巧:
利用混合物中各组分的沸点(挥发度)不同,低沸点组分优先汽化,再经冷凝变为液体被收集,高沸点组分则留存下来,从而完成分离。
普通蒸馏
:适合组分沸点差在
30
℃
以上的混合物,比如实验室制取蒸馏水,除去自来水中的难挥发无机盐杂质。
分馏(精馏)
:针对沸点差小于
30
℃
的近沸混合物,通过分馏柱实现多次汽化
-
冷凝,比如原油分馏、乙醇和水的提纯。
减压蒸馏
:通过降低体系气压压低物质沸点,用于分离常压下易分解的热敏性物质,或是沸点超过
)
(
300
℃
的高沸点物料,避免高温破坏组分。
分子蒸馏
:在高真空环境下操作,受热时间极短,专门用于香精、医药中间体这类对温度敏感的高纯度物料分离。
口诀:
加热别忘垫石棉,沸石丢俩不翻船,
低的先蒸高的留,提纯完了去打饭。
提醒:
仅
蒸馏
利用沸点差异;
蒸发
是去除溶剂得溶质,
萃取
/
重结晶
依赖溶解度差异,切勿张冠李戴。
)
【例17】已知液态氧的沸点是-183℃,液态氮的沸点是-196℃,液态氦的沸点是-268.9℃。利用液化空气可提取氧气、氮气和氦气,使空气液化的方法是___________和压缩体积;当温度逐渐升高,液态空气变成气态,该物态变化叫_________,首先分离出来的气体是_________。
【答案】降低温度;汽化;氦气
【解析】使空气液化的方法是降低温度和压缩体积;
当温度逐渐升高,液态空气变成气态,该物态变化叫汽化,沸点低的液体先达到沸点,先汽化,氦气的沸点低,先汽化,所以首先分离出来的气体是氦气。
故答案为:降低温度;汽化;氦气。
【变式17-1】工业上通常是对空气进行加压降温,使空气变成液态,然后再加热液态空气来制取氧气的.由于不同气体的沸点不同,所以在加热时,空气中的各种气体就会被分离出来.以上过程涉及到的物态变化分别是( )
A.液化、汽化 B.液化、熔化 C.升华、熔化 D.凝华、液化
【答案】A
【解析】把空气降温加压后,使空气变成液态,属于液化;液化后升高温度,根据沸点不同进行分离液态空气制取各种气体,是由液态变成气体,属于汽化现象,故是先液化后汽化,故A正确。
故选A。
【变式17-2】已知液态氧气、氮气和二氧化碳,在一个标准大气压下的沸点是-183℃、-196℃和-78.5℃.如果在一个标准大气压下用降温的办法,用空气来提取这些气体,那么温度下降时首先液化被分离出来的( )
A.氧气 B.氮气
C.二氧化碳 D.整个空气同时液化无法分离
【答案】C
【解析】从数据中可知,液态氮的沸点最低,则最容易沸腾;而二氧化碳的沸点最高,很难沸腾,相反最容易液化,所以如果在一个标准大气压下用降温的办法,从空气中提取这些气体,那么温度下降时首先液化被分离出来的是二氧化碳,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式17-3】在标准大气压下,液态氧的沸点是-183℃,液态氮的沸点是-196℃,液态氦的沸点是-269℃,利用液态空气提取这些气体,随温度升高而分离出来的顺序是( )
A.氧、氮、氦 B.氧、氦、氮 C.氦、氧、氮 D.氦、氮、氧
【答案】
【解析】利用不同物质的沸点不同,可以分离提纯物质,沸点低的物体先汽化,先从混合物中分离出来。
液态空气温度升高时,沸点越低,越先逸出,沸点越高,越晚逸出;
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。它们逸出的先后顺序是氦、氮、氧。
故选D。
模型18.温度计测温物质的选择
(
技巧:
量程覆盖被测温度(凝固点<待测温<沸点)
+
比热容小以减小干扰、提升响应速度
。
判量程
:确认待测温度
t
,必须满足
t
凝固点
<
t
<
t
沸点
;若
t
超出液体范围,该物质不可用(如测
80
℃
不能用酒精,因其沸点
78
℃
)。
c
优先
:同等条件下选
比热容小
的物质,因
Q
=
cmΔt
,吸热少、升温快,对被测系统热干扰小,平衡时间短、读数准。
特性配
:高精度
/
高温选水银(沸点高、膨胀线性好);低温
/
安全选酒精(凝固点
-117
℃
、无毒);中等范围可用煤油。
口诀:
凝点低于被测冷,沸点高于被测热;
范围包容才可用,比热容
小响应快。
提醒:
勿忽略
相变限制
:
即使比热容合适,待测温超沸点或低于凝固点,液体气化或凝固导致失效;
简答题:
若问
“
为何选比热容小
”
,需结合公式说明:
吸热少
→
扰动小
→
平衡快
→
误差小
;
特殊场景
:
如测萘熔点
80.5
℃
,直接对比表格数据,排除沸点不足的酒精。
)
【例18】下表是几种物质的凝固点和沸点:
物质
水银
酒精
水
凝固点/℃
-38.5
-117
0
沸点/℃
357
78.5
100
根据表格,南极的最低温度为-88.3℃,应选用________(选填物质名称)温度计来测量南极气温;测量标准大气压下沸水的温度________(选填“能”或“不能”)选用水银温度计。
【答案】酒精;能
【解析】(1)南极的最低温度为-88.3℃,应选酒精温度计来测量南极气温,因为酒精的凝固点低于-88.3℃;不能用水银温度计测量,是因为水银会凝固。
(2)在1标准大气压下,沸水的温度为100℃,应选用水银温度计来测量沸水温度,因为水银的沸点高于100℃,不会沸腾;不能用酒精温度计测量,是因为酒精会沸腾变成酒精蒸气。
【变式18-1】南极的最低气温可达-90℃,科考队员要测量南极的气温,应选用( )
物质
水银
煤油
酒精
水
凝固点/℃
-38.8
-30
-117
0
A.体温计 B.酒精温度计 C.煤油温度计 D.水银温度计
【答案】B
【解析】南极的最低气温达-90℃,所选温度计内物质凝固点必须低于此温度,才能保证物质在-90℃时仍为液态,可正常测温。
A.体温计:通常为水银材质,水银凝结点-38.8℃,-90℃时会凝固,无法使用。
B.酒精温度计:酒精凝结点-117℃,低于-90℃,酒精在-90℃仍为液态,可用。
C.煤油温度计:煤油凝结点-30℃,-90℃时会凝固,不可用。
D.水银温度计:水银凝结点-38.8℃,同样会在-90℃时凝固,不可用。
故答案应选B。
【变式18-2】我国黑龙江漠河地区冬季气温有时为零下四五十摄氏度,在那里用的液体温度计是酒精温度计而不是水银温度计,这是因为( )
A.酒精比水银颜色更浅 B.酒精气体无毒,水银气体有毒凝固点低
C.酒精的密度比水银的密度小 D.酒精的凝固点比水银的
【答案】D
【解析】题目问漠河地区使用酒精温度计而非水银温度计的原因,需结合两种液体的物理性质分析:
选项分析:
A.酒精颜色更浅:颜色深浅是人为添加的结果,与是否适合低温测量无直接关联,排除。
B.酒精气体无毒,水银气体有毒:毒性是使用安全性问题,但水银在低温下凝固后会失去挥发性,毒害风险并非主要原因,排除。
C.酒精密度比水银小:密度影响温度计的结构设计(如灵敏度),但漠河选择的关键在于能否正常测温,排除。
D.酒精凝固点比水银低:水银凝固点为-39℃,酒精凝固点为-114℃。漠河温度低至-50℃,水银会凝固失灵,而酒精仍保持液态,符合实际需求,正确。
故正确选项为D,因酒精的凝固点更低,适应极寒环境。
【变式18-3】常用温度计是根据测温液体的___________原理制成的.里面的液体有的用酒精,有的用水银.已知酒精和水银的熔点和沸点如表所示.北方漠河地区冬季最低气温可达-54℃,测此地冬季最低气温应选________为测温液体的温度计;测1标准大气压下沸水的温度就要选________为测温液体的温度计(选填“酒精”或“水银”);体温计的测温液体是水银,它的刻度范围为____________。
物质
熔点/℃
沸点/℃
酒精
-117
78
水银
-39
357
【答案】热胀冷缩;酒精;水银;35℃~42℃
【解析】(1)常用温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的;
(2)漠河地区冬季的最低气温可达-54℃,低于水银的凝固点,所以此时水银已凝固成为固体,因此不可以用水银温度计;而酒精的凝固点很低,在此时,酒精仍为液态,应该选择酒精温度计。
(3)1标准大气压下沸水温度是100℃,高于酒精的沸点,所以此时酒精已沸腾,因此不可以用酒精温度计;而水银的沸点较高,在此时,水银仍为液态,应该选择水银温度计。
(4)体温计的量程取决于人体的正常温度,量程为:35℃~42℃。
故答案为:热胀冷缩;酒精;水银;35℃~42℃。
模型19.“水煮水”问题
(
技巧:
液体沸腾必须同时满足两个条件:
①
温度达到沸点
;
②
持续吸热
(需要存在温度差才能发生热传递)。
口诀:
水煮水,判沸腾,双条缺一就不行;
先比沸点高低差,内小外大才能成。
提醒:
答题时务必明确写出:
“
虽达到沸点,但因内外温度相同无法持续吸热,故不沸腾
”
,避免只写结论丢分。
)
【例19】某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水,以相同的热源同时加热。如图所示,甲杯为隔水加热,乙杯为隔油加热,丙杯为隔砂加热,加热足够长时间后,测得烧杯外物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温600℃,则甲乙丙三杯中的水能沸腾有_________,最终三杯水的温度t甲______t乙______t丙(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】乙、丙;=;=
【解析】(1)甲杯中的水温等于100℃,但由于不能继续从外面烧杯中吸收热量,所以不会沸腾;
乙、丙两烧杯外的物质分别达到了300℃和600℃,而水的沸点为100℃,故乙、丙两烧杯中的水能达到沸点且能够继续吸热,故乙、丙两烧杯的水能沸腾;
(2)甲杯中的水温等于100℃,因为液体沸腾后温度保持不变,所以乙、丙两烧杯两烧杯中的水温也同为100℃,最终三杯水的温度t甲=t乙=t丙
故答案为:乙、丙;=;=。
【变式19-1】如图所示,烧杯内盛有适量的酒精并用酒精灯加热(标准大气压下),甲试管内盛有醋,乙试管内盛有酒精,加热至烧杯内液体沸腾,继续加热较长时间(烧杯、试管中仍有液体),则甲、乙两试管( )(酒精沸点,醋的沸点)
A.都会沸腾 B.都不会沸腾
C.甲会沸腾,乙不会沸腾 D.甲不会沸腾,乙会沸腾
【答案】C
【解析】1个标准大气压下酒精的沸点是78℃,甲试管中装的是醋,当烧杯中的酒精沸腾时,酒精温度为78℃,高于醋的沸点,醋达到醋的沸点后继续吸热,甲会沸腾;乙试管中装的是酒精,当试管内的酒精温度达到酒精的沸点后,由于内外温度相同,试管内的酒精不能从试管外吸热,乙不会沸腾,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式19-2】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
【解析】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。
【变式19-3】厨房不仅是加工食材的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。
(1)家用液化石油气主要采用____________(选填“压缩体积”或“降低温度”)的方法储存在钢瓶里;
(2)拿刚出锅的热馒头时,手上要沾点凉水,是因为手上的凉水接触到热馒头时,会迅速_________(填物态变化名称)吸热,防止手被烫伤;上图中,持续加热,炖盅内的水_________(选填“能”或“不能”)沸腾;
(3)麻花用油炸而不用水煮,是因为油的沸点比水的沸点_________(选填“高”或“低”)。
【答案】(1)压缩体积;(2)汽化;不能;(3)高
【解析】(1)降低温度和压缩体积都可以使得气体液化。家用液化石油气主要采用在常温下压缩体积的方法储存在钢瓶里。
(2)汽化吸热,液化放热。拿刚出锅的热馒头时,手上要沾点凉水,是因为手上的凉水接触到热馒头时,会迅速汽化吸热,防止手被烫伤。
液体沸腾需要满足两个条件,一是达到沸点,二是继续吸热。大煲内的水沸腾后温度保持在沸点不变,炖盅内的水通过热传递也能达到沸点,但此时炖盅内外温度相同,没有温度差,炖盅内的水无法继续吸热,所以不能沸腾。
(3)一般情况下食用油的沸点基本上都是在200摄氏度以上,油的沸点比水的沸点高,油炸可使食物在更高温度下快速熟透。
模型20.沸点与气压的关系及其应用
(
技巧:
一切液体的沸点都随气压变化
:气压增大时沸点升高,气压减小时沸点降低。
二次沸腾类题型
:
先判断浇冷水
/
抽气后瓶内气压降低,沸点随之下降,原本接近沸点的温水会重新沸腾,按
“
气压降
→
沸点降
→
满足沸腾条件
”
三步推导即可。
现象分析类题型
:
牢记
“
气压变
→
沸点变
”
的逻辑,区分
“
沸点改变
”
和
“
温度改变
”
,避开
“
水只要到
100
℃
就一定沸腾
”
的常见误区。
口诀:
压大沸点高,压小沸点低,
两步推现象,单位别忘记
。
提醒:
不要混淆规律:牢记
“
气压升
→
沸点升
”
,别和水的熔点随气压升高而降低的特殊规律搞混。
)
【例20】如图所示,烧杯中有水,水中倒扣着一个玻璃瓶,瓶内水面比烧杯内水面低,当烧杯中的水被加热到一定温度时( )
A.瓶内不发生汽化现象
B.瓶内气压小于外界大气压
C.烧杯中的水一定不会沸腾,瓶内的水可能会沸腾
D.烧杯中的水可能会沸腾,瓶内的水一定不会沸腾
【答案】D
【解析】B.由图示可知,瓶内水面比烧杯内水面低,说明瓶内气体的压强大于外面的大气压强,故B错误;
ACD.烧杯内的水在一定气压下,达到水的沸点,还能不断吸收热量,能沸腾;玻璃瓶内的气压大于外面的大气压强,水的沸点高,玻璃瓶内的水要从烧杯中的水吸收热量,玻璃瓶内的水最高达到烧杯内水的沸点,不能达到玻璃瓶内水的沸点,玻璃瓶内的水一定不能沸腾,但玻璃瓶内的水可以蒸发,也就是可以汽化,故AC错误,D正确。
故选D。
【变式20-1】在制药过程中,为了从溶液中提取抗生素,可以采用加热使水沸腾的方法除去药液中的水分,当温度高于80℃时,抗生素的成分会被破坏而失去药效,所以在提取抗生素的过程中,可以________(选填“增大”或“减小”)容器内的压强,从而使容器内药液的沸点低于80℃。
【答案】减小
【解析】水的沸点与气压有关:气压越低,沸点越低;气压越高,沸点越高。
制药时为了从溶液中提取抗生素,要用加热的方法使溶液中的水沸腾而除去水分,但抗生素要在低于80℃的温度下提取,应采用的方法是减小气压。
故答案为:减小。
【变式20-2】在标准大气压下,水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,可以观察到瓶内的水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,可以看到停止沸腾的水又重新沸腾起来,如图所示。下列说法正确的是( )
A.重新沸腾时水的温度可以达到100℃ B.浇水的过程是因为沸腾过程需要吸热
C.水面上方气压降低水的沸点随之降低 D.只有提高水的温度才能使水重新沸腾
【答案】C
【解析】从液体沸点与气压关系角度来分析,气压减小,沸点降低。
在烧瓶中注入刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇时,烧瓶中的水蒸气液化,瓶内水面上方气压降低,水的沸点随之降低,低于100℃,所以会看到水重新沸腾,故C正确、ABD错误。
故选:C。
【变式20-3】在烧瓶中注入刚刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可以看到水又重新沸腾起来。该实验现象说明了( )
A.沸腾过程需要吸热 B.沸腾过程需要放热
C.水的沸点与环境温度有关 D.水的沸点与水面上方气压有关
【答案】D
【解析】在烧瓶中注入刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇时,烧瓶中的水蒸气液化,瓶内气压降低,水的沸点降低,所以会看到水重新沸腾,D正确。
选D。
1.(2026·四川南充)寒冷的冬天,汽车前挡风玻璃内侧容易“起雾”,这是________现象(填物态变化名称),该过程需要________(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】液化;放热
【解析】车内温度较高的水蒸气接触温度较低的挡风玻璃,由气态变为液态,对应的物态变化为液化;液化是物质从气态转化为液态的过程,该过程需要放出热量。
2.(2026·黑龙江绥化)如图所示,烧杯和试管内装有适量的水(试管未与烧杯底部接触),烧杯中的水沸腾过程中,试管中的水________(选填“会”或“不会”)沸腾,其原因是_______________。
【答案】不会;试管中的水达到沸点后无法继续吸热
【解析】沸腾需要同时满足两个条件:达到沸点和持续吸热。烧杯中的水沸腾时,温度保持在沸点不变,试管中的水虽然能通过热传递达到沸点,但此时试管内外的水温度相同,没有温度差,试管中的水无法继续从烧杯的水中吸收热量,所以不能沸腾。
3.(2026江苏扬州)如图,“通草花”是江苏省非物质文化遗产。制作它需多次染色并自然晾干,晾干时,“通草花”中的水发生的物态变化是( )
A.熔化 B.凝固 C.汽化 D.液化
【答案】C
【解析】通草花晾干,是其中液态的水消失,变为水蒸气进入空气的过程。汽化是液态变为气态的物态变化,通草花中液态的水变为气态的水蒸气散失到空气中,属于汽化,故C正确。
故选C。
4.(2026•台湾)网上流传着这样一种说法:“使用加食盐的热水拖地,地板会比较快干。”小绮想弄清楚影响地板干燥速率的变因。她使用了表中所列的四种水来拖地。那么,当中的哪两组相互比较,最不可能达到她目的呢( )
组别
拖地的水
一
热水加食盐
二
热水未加食盐
三
冷水加食盐
四
冷水未加食盐
A.第一组和第二组 B.第一组和第三组 C.第二组和第三组 D.第二组和第四组
【答案】A
【解析】使用加食盐的热水拖地,地板会比较快干,说明加盐后导致的,因而必须控制都是热水,一个加盐、一个不加盐,对比分析,因而选择第一组和第二组进行对比分析。
故选:A。
5.(2026·新疆)小张同学利用如图所示的装置探究水沸腾前后温度变化的特点。在组装器材时,应先确定________(选填“A”或“B”)的位置;调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到90℃时开始计时,每隔1 min观察一次温度计的示数,并将所得的数据记录在表格中。由表格数据可知:水的沸点是________℃。若减少烧杯中水的质量进行该实验,测量出水的沸点________(选填“会”或“不会”)发生变化。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
【答案】B;99;不会
【解析】酒精灯需用外焰加热,因此要先根据酒精灯的高度,确定下方铁圈B的位置,再调整上方悬挂温度计的A的位置。
水沸腾的特点是继续吸热,温度保持不变,这个保持不变的温度就是水的沸点。由表格数据可知,水温升高到99℃后不再变化,因此水的沸点为99℃。
水的沸点只与外界气压有关,与水的质量无关。减少水的质量只会缩短沸腾前的加热时间,不会改变沸点。
6.(2026·福建)探究液体在沸腾前后温度变化的特点。如图甲,用电热杯分别加热质量相同的水和某食用油,食用油温度达到160℃时停止实验。图乙是水和食用油温度随时间变化的关系图像。
(1)水沸腾时,观察到水中产生大量气泡,气泡上升且体积变________。
(2)分析图像可得结论:水在沸腾过程中,温度________(填变化情况)。
(3)杯盖有排气孔,可以避免杯内________变大,导致液体的沸点变化。
(4)解释烹饪时的现象:①相同条件下,油升温比水快,原因是油的________小;②油炸食物易焦糊,而水煮食物不会,推测其原因是________。
【答案】(1)大;(2)保持不变;(3)气压;(4)比热容;油的沸点高于水的沸点
【解析】(1)水沸腾时,整杯水温度均匀,气泡上升过程中,不断有水汽化变为水蒸气补充到气泡中,同时水的压强随深度减小而降低,故气泡上升时体积逐渐变大。
(2)由图乙的温度变化曲线可知,水沸腾过程中,持续吸热但温度保持不变。
(3)液体的沸点和气压有关,气压越大沸点越高,排气孔可以排出多余气体,避免杯内气压增大,改变液体的沸点。
(4)根据吸热公式Q=cmΔt,质量相同的不同物质,吸收相同热量时,升温越快,比热容越小,故相同条件油升温更快,是因为油的比热容更小;
水的沸点约为100℃,沸腾后温度保持不变,水煮食物时最高温度不超过100℃,故不会焦糊,而食用油的沸点远高于100℃,油炸时温度能达到更高,因此食物更容易焦糊。
7.(2026·湖北武汉)某同学利用图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)用酒精灯持续加热的过程中,水在沸腾前温度________,在沸腾过程中温度________,可以看到水的沸腾是一种剧烈的________(填物态变化名称)现象。
(2)该同学根据两次实验数据绘制的图像如图乙所示,发现这两次实验中水从同一温度升高到沸点所用的时间不同,产生这种现象的原因可能是____________________(写出一种原因即可)。
【答案】(1)不断升高;保持不变;汽化;(2)两次实验中水的质量不同
【解析】(1)沸腾前,水持续吸热,温度不断上升。
沸腾过程中,水持续吸热但温度保持不变。
沸腾时,有大量气泡产生,是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
(2)相同热源下,水的质量越大,升高相同温度需要吸收的热量越多,加热时间就越长;也可能是两次实验的酒精灯供热能力不同、装置散热情况不同,都会导致从同一初温升温到沸点的耗时出现差异。(答案合理即可)
8.(2026·山西)我国自主研发制造的世界上第一艘双向破冰极地考察船——“雪龙2”号,远航南极科考过程需要大量淡水。实践小组开展利用太阳能蒸馏法为“雪龙2”号制作海水淡化装置的项目活动,并制定项目验收量表,如下表所示。
验收指标
达标标准
2小时制水量
≥15mL
水质
淡水汽化后,无明显白色残留
(1)请将如下太阳能蒸馏法淡化海水的过程补充完整。在①处填写吸、放热情况,②处填写物态变化名称。①__________;②__________
(2)以下是同学们设计的两种装置草图,你认为__________(选填“甲”或“乙”)装置的结构更合理,这种结构的优点是________________________________________。
(3)在制作过程中选择材料时,装置顶部使用的透明膜除透光性能好外,还应具有____________________性能。(写出一条即可)
(4)选择合理的装置图完成制作后,实测2小时制水量为6mL,对照验收量表,发现制水量没有达标,请你分析其中可能的原因并提出改进建议___________________________________________________。
【答案】(1)吸热;液化;(2)乙;便于收集淡水(答案合理即可);(3)不吸水(答案合理即可);
(4)装置密封不严导致水蒸气泄漏,确保装置密封(答案合理即可)
【解析】(1)海水先由液态变成气态的水蒸气,这个过程是汽化,汽化需要吸热;水蒸气再由气态变成液态的淡水,这个过程是液化,液化需要放热。
(2)乙装置的优点:上方的玻璃面是倾斜的,水蒸气遇冷液化后形成的小水滴会顺着斜面流入收集容器,而甲装置的玻璃面是水平的,水滴容易滴回海水槽中,收集效率更低。
(3)装置顶部的透明罩还应具有导热性差(隔热性好)的性能,这样可以减少装置内热量的散失,让海水更容易汽化;也可以写化学性质稳定(不与海水反应)、不吸水(便于水流下)等。
(4)制水量不达标可能原因:装置密封不严导致水蒸气泄漏;改进建议:确保装置密封。
9.(2026·安徽)利用如图所示的装置探究水沸腾前后温度变化的特点。请根据实验过程回答下列问题:
(1)在组装该实验装置时,需要进行以下操作:
①将悬挂温度计的铁夹固定在铁架台上,调节铁夹的高度,使温度计的玻璃泡全部浸入水中,且不接触烧杯。
②将点燃的酒精灯放置在铁架台底座上。
③在烧杯中倒入适量的水,将烧杯放在陶土网上,并盖上带孔的硬纸板。
④根据酒精灯外焰的高度,调整并固定铁圈的位置,并在铁圈上放好陶土网。
合理的实验操作顺序是________(选填“A”“B”“C”或“D”)
A.③②①④ B.②④③① C.④①③② D.②①③④
(2)当水温升高到90℃时,每隔1 min记录一次温度,并将记录的数据填入下表,同时观察水中发生的现象。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
根据实验现象和表中数据可知,水沸腾时继续加热,温度_______(选填“升高”或“不变”)。
【答案】(1)B;(2)不变;
【解析】(1)水沸腾实验装置的合理组装顺序,遵循“自下而上、先热源后测量”的原则,确保酒精灯外焰加热及温度计正确放置。合理的实验操作顺序是②④③①,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)由表中数据可知,从第5min开始,水的温度保持99℃不变,说明水已经沸腾,水沸腾前,温度升高,水沸腾时,温度不变。
10.(2026·江苏扬州)探究水沸腾前后温度变化的特点实验。
(1)如图1,每隔10s记录一次水的温度,作出如图2所示图像,根据图像,水在沸腾前,温度_________;水在沸腾时,温度_________。
(2)小明想探究水沸腾的条件,设计了如图3实验。对大烧杯进行加热,发现大烧杯中的水能够沸腾,小烧杯中的水无法沸腾,小明测出小烧杯中的水温,为________℃。由此,小明猜想:可能是因为小烧杯中的水在不停地向空气散热,导致水温无法达到沸点。于是给小烧杯加上盖子,如图4继续加热大烧杯,发现小烧杯中的水仍不能沸腾,请分析其中原因__________________________________________;_________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)不断升高;保持不变;(2)97;大烧杯内水沸腾后温度保持不变;小烧杯加盖后,杯内气压增大,水的沸点升高,高于大烧杯内水的沸点,小烧杯中的水无法达到自身沸点,不能沸腾
【解析】(1)根据水沸腾的特点和图2的温度变化图像可知:水沸腾前持续吸热,温度不断升高;水沸腾时持续吸热,温度保持不变。
(2)图3的温度计分度值为1℃,读数为97℃。
水沸腾必须同时满足两个条件:温度达到沸点、持续吸热;小烧杯加盖后,杯内气压增大,水的沸点升高,高于大烧杯内水的沸点,小烧杯中的水无法达到自身沸点,不能沸腾。
【基础夯实】
1.水沸腾后可以产生大量气泡,其情形是图中的________(选填“甲”或“乙”)烧杯;小琪同学把温度计放入另一个正在加热的烧杯中时,会发现水温________(选填“升高”、“不变”或“下降”)。
【答案】甲;升高
【解析】甲图中气泡在上升过程中体积不断增大,所以是沸腾时的现象;乙图气泡在上升过程中体积减小,所以是沸腾前的现象。
温度计放入另一个正在加热的烧杯中,由于还没有沸腾,所以吸收热量,水温升高。
2.如图所示,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂使用的材料是氯乙烷,它的装瓶是采用____________的方法使其在常温下液化:使用时,对准人的伤口处喷射,液态的氯乙烷在皮肤表面迅速________(填物态变化名称)同时________(选填“吸收”或“放出”)大量的热,起到镇痛的作用。
【答案】压缩体积;汽化;吸收
【解析】(1)使气体液化的方法有两种:一是降低温度,二是压缩体积。那么要想在常温下让氯乙烷从气态变为液态,我们可采取加压的方法使其在常温下液化,这一过程要放出热量。
(2)当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时,会迅速汽化为气态;液态的氯乙烷汽化时吸收大量的热量,会使人体受伤部位的温度降低。
故答案为:压缩体积;汽化;吸收。
3.做“观察水的沸腾”实验时,电热水壶中装有适量的水,闭合开关加热。当水沸腾时,温度计的示数如图所示为________℃。玻璃片下表面出现小水珠,这是________(填物态变化名称)现象。停止加热,水不能继续沸腾,这说明沸腾时需要________。
【答案】98;液化;吸热
【解析】由图可知,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是98℃。
玻璃片下表面出现小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的。
水沸腾过程中需要吸热,停止加热,水不能继续沸腾,这说明沸腾时需要吸热。
4.小明在“研究水的沸腾”实验中,所用的液体温度计是利用液体____________的性质制成的。为了完成本次实验,由表格知,应选用测温物质为________的温度计。
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
-39
357
酒精
-117
78
【答案】热胀冷缩;水银
【解析】液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的,温度变化时,液体的体积会随之膨胀或收缩,以此来显示温度的高低。
在标准大气压下,水的沸点为100℃,选择测温物质时,其沸点需高于被测温度。酒精的沸点为78℃,低于水的沸点,无法测量沸水的温度;水银的沸点为357℃,高于水的沸点,能够满足实验测量沸水温度的需求,因此应选用水银温度计。
5.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
【解析】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。
6.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
【解析】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。
7.如图所示,烧杯里装着水,试管中装着酒精,标准大气压下酒精的沸点为78℃,给烧杯加热使水沸腾,继续加热,则试管中的酒精( )
A.能沸腾 B.温度达不到沸点,不能沸腾
C.温度能达到沸点,但不能沸腾 D.以上三种情况都可能发生
【答案】A
【解析】当烧杯中的水沸腾后,温度达到沸点,继续加热,试管中的酒精吸热,温度上升,且酒精的沸点低于水的沸点,故试管中的酒精温度能达到沸点,且能持续从水中吸热,故试管中的酒精能沸腾,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,某同学用如图甲所示的实验装置进行了两次实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。下列说法正确的是( )
A.实验器材的安装顺序是由上而下
B.两次实验中水会同时沸腾是因为水的质量不同
C.烧杯中的水沸点低于100℃是因为酒精灯火力不够大
D.第6min分钟后,水不会发生蒸发现象
【答案】B
【解析】A.实验器材的安装顺序是从下往上,目的是保证酒精灯的外焰加热,因此A的表述错误。
B.第一次水的初温高,第二次水的初温比较低,但两次水能够同时沸腾,最主要的原因是水的质量不同,第二次水的质量比较小,因此B的表述正确。
C.气压越小,水的沸点越低,烧杯中的水沸点低于100℃是因为此地的气压小于标准大气压,因此C的表述错误。
D.蒸发可以在任何温度下进行,因此第6分钟后,水也会发生蒸发现象,因此D的表述错误。
9.小军同学在4块相同的玻璃板上各滴数量和温度均相同的水,进行如图A~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水的温度有关;
(2)小军同学猜想水蒸发快慢还可能与水的多少即水的质量有关,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温度相同的一滴和两滴水(如图甲乙),观察并比较两图中哪块玻璃板上的水先蒸发完。从控制变量角度看,你认为他存在的主要问题是:_________________________;
(3)为了验证水蒸发快慢跟水的多少(即水的质量)是否有关,小军用两个完全相同的烧杯,倒入质量不同、温度相同的水,并保证水的__________相同,然后将两个烧杯放在环境和空气流速相同的桌面上。请写出比较水蒸发快慢的方法:__________________________________________________________。
【答案】(1)AC;(2)没有控制水的表面积相同;(3)表面积;在相同时间内测量剩余的水的质量,通过加算得出蒸发的水的质量得到水蒸发的快慢
【解析】(1)AC中,水滴的表面积,空气流动快慢相同,水滴的温度不同,则AC两图可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。
(2)由图甲乙得,水的质量与表面积均不同,没有控制水的表面积相同,无法探究水蒸发快慢是否与水的多少即水的质量有关。
(3)为了验证水蒸发快慢跟水的多少(即水的质量)是否有关,要保证其他因素相同,改变水的质量大小,则小军应用两个完全相同的烧杯,倒入质量不同、温度相同的水,并保证水的表面积相同,然后将两个烧杯放在环境和空气流速相同的桌面上。
水蒸发过程中,液体的水变成水蒸气,散失在空气中,相同时间内,水蒸发越快,少掉的水的质量越大,则可以在相同时间内测量剩余的水的质量,通过加算得出蒸发的水的质量得到水蒸发的快慢。
10.某实验小组在实验室探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验,装置如图甲所示。
(1)如图甲,固定夹A、B的高度都要适当,固定夹B高度“适当”的标准是温度计的玻璃泡_________________,不能碰到烧杯底和烧杯壁。
(2)实验开始时,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了________________。
(3)实验过程中,观察到水中的气泡情况如图乙所示,水继续_________(选填“吸热”或“放热”),温度计的示数将_________;图丙是两名同学根据各自实验数据绘制的水温随时间变化的图像,他们选用的实验装置和水量都相同,则图像不同的原因是______________。
(4)小明用如图丁所示的实验装置继续探究水沸腾实验。观察到烧杯中的水沸腾了,但试管中的水始终没有沸腾,其原因是试管中的水_____________________________,若向烧杯中的水加盐,发现试管中的水沸腾了,是因为烧杯中的水温_________(选填“升高”“不变”或“降低”)了。
【答案】(1)和水充分接触;(2)缩短加热时间;(3)吸热;不变;初温不同;(4)达到沸点时不能继续吸收热量;升高
【解析】(1)为了用酒精灯的外焰加热,从下而上安装,固定温度计的高度要满足温度计的玻璃泡和水充分接触且不触烧杯底不碰烧杯壁;
(2)实验开始时,为了缩短加热时间,烧杯中加热水;
(3)从乙图可知,水处于沸腾状态,水继续吸收热量,温度不变;丙图中开始时,a的温度比b的温度高,a和b的质量相同,用同样的加热装置,a到沸腾用的时间短;
(4)图丁中烧杯中的水沸腾后,试管中的水达到沸点不能从外界吸收热量,故试管中的水不能沸腾,向烧杯中加盐后,给烧杯中的盐水加热当烧杯中的盐水温度高于水的沸腾时,试管中的水到达沸点能继续从烧杯中的盐水吸收热量,故试管里的水沸腾了。
故答案为:(1)和水充分接触;(2)缩短加热时间;(3)吸热;不变;初温不同;(4)达到沸点时不能继续吸收热量;升高。
【培优拔高】
1.为了保存食物,小明在厨房做了个简易冰箱,在盆里放两块高出水面的砖头,把装有剩饭剩菜的篮子搁在砖头上,再把一个用水浸湿透的纱布袋罩在篮子上,这是利用水在________(填物态变化名称)过程中________(选填“吸收”或“放出”)热量来降低温度;农民晒粮食的时候,要把粮食放在向阳通风的地方,这是为了________(选填“加快”或“减慢”)粮食中水分的蒸发。
【答案】汽化;吸收;加快
【解析】把装有剩饭剩菜的篮子搁在砖头上,再把一个用水浸湿透的纱布袋罩在篮子上,用这种方法保存食物,是利用水在汽化(蒸发)时吸热来降低温度,使食物温度降低,里面的饭菜更不容易变质。
影响蒸发快慢的因素有液体温度、液体表面积、液体表面空气流速。将粮食晒在有风的地方,以加快粮食表面空气的流动速度,加速水分的蒸发。
2.用水壶烧开水,小烧开时,在离壶嘴较选处冒出大量“白气”,这些“白气”实际是__________(填“水蒸气”或“小水滴”),这是由于来自壶内的水蒸气遇冷________形成的。再观察图中的情景原理可知,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭后的“白气”情景是图________。
【答案】小水滴;液化;甲
【解析】烧开时,壶嘴就会喷出大量的温度较高的水蒸气,水蒸气上升,遇到温度较低的空气就会液化,形成“白气”,所以这些“白气”是水蒸气液化形成的小水滴。在壶嘴处因为温度较高,水蒸气不易液化,所以在离壶嘴较远处冒出大量“白气”。
火焰熄灭后,附近温度变低,水蒸气遇冷液化形成的“白气”较多,而在炉子上烧菜的时候,附近温度高,形成的“白气”较少,所以火焰熄灭后的“白气”情景是图甲。
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
【解析】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
【解析】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。
5.大悟绿茶名声远扬,具有提神醒脑,抗氧化和抗衰老的功能。冬季,小华的家长在家里用燃气灶烧水泡茶。小华观察到以下现象:①水烧开时离壶嘴一定距离的位置冒出大量“白气”;②将煮好的开水倒入保温杯中,盖上盖,一段时间后打开杯子,发现杯盖内壁出现小水珠;③洒到桌子上的水,擦拭摊开后,剩余的水很快消失;④若将杯中水放到室外,一夜后,水结冰冻住了。以上现象中包含的物态变化及其解释,说法不正确的是( )
A.“白气”是水壶内热水汽化形成的,此过程需要吸热
B.保温杯盖内壁水珠是水蒸气液化形成的,此过程需要放热
C.水很快消失主要原因是增大了液体表面积,加速了液体的蒸发
D.水结冰的原因是液态水凝固,此过程需要放热
【答案】A
【解析】A.“白气”是水壶中冒出的高温水蒸气遇到外界冷空气后放热液化形成的小水滴,故A错误;
B.杯盖内壁的水珠是杯中高温水蒸气遇到温度较低的杯盖后液化形成的,液化过程需要放热,故B正确;
C.将水擦拭摊开,增大了水的表面积,从而加快了水的蒸发,故C正确;
D.水结冰是水由液态变为固态的凝固过程,凝固过程需要放出热量,故D正确。
本题选说法不正确的,故选A。
6.在学习了影响蒸发快慢的因素后,小明想探究蒸发快慢与液体种类是否有关,在甲、乙两个圆柱形容器中分别装入等质量的酒精和水,在相同的环境下放置一段时间后,甲容器中的酒精消失了,乙容器中剩余较多水,下面说法正确的是( )
A.由此现象可得,液体蒸发快慢与液体种类有关
B.本实验未控制水和酒精体积相同,无法得出结论
C.本实验未控制液体表面积相同,无法得出结论
D.以上说法都错误
【答案】C
【解析】由题意可知,两种液体的温度,液体上方的空气流动速度相同,而液体的种类和表面积不同,不能用控制变量法进行探究,因此只能说明水和酒精都会蒸发,而不能说明蒸发的快慢与液体的种类有关,故ABD错误,C正确。
故选C。
7.黑龙江省北部的漠河1月份的气温可达-50℃,根据下表,在该地区测量气温应选择的温度计是( )
在1标准大气压下
物质
熔点/℃
沸点/℃
水银
-38.8
257
酒精
-117
78
A.水银温度计,因为水银的沸点较高 B.酒精温度计,因为酒精凝固点较低
C.水银温度计,因为水银的凝固点较高 D.酒精温度计,因为酒精沸点较低
【答案】B
【解析】温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。要使温度计正常使用,液体不能凝固。
漠河的气温达到-50℃,低于水银的凝固点,此时水银已凝固成为固体,所以不可以用水银温度计。
而酒精的凝固点很低,此时酒精仍为液态,所以可以用酒精温度计来测漠河的温度。
所以B选项是正确的。
8.如图所示,分别画出水中的气泡在沸腾前和沸腾时的特点(至少画三个气泡)。
【答案】见解析
【解析】沸腾前,上方水温低,气泡上升时,内部的气体和少量水蒸气遇冷液化,因而体积变小,气泡变小;沸腾时,水大量汽化,形成很多气泡,水蒸气不断进入气泡,且上升过程中水压变小,所以气泡变大。作图如下:
9.为研究影响液体蒸发快慢的因素,同学们有如下三种猜想。
猜想一:与液体温度的高低有关;
猜想二:与液体表面上方空气流动的快慢有关;
猜想三:与液体表面积的大小有关。
随后,他们开展实验:为了验证猜想一,小强与同学们一起合作,取等量酒精,分别滴加在两块相同的玻璃片上,使酒精表面积大小和上方空气流速大小________ (选填“不同”或“相同”),接下来的操作是______________________________________________,如果观察到________________________________,则说明猜想一正确;本实验中,实验小组的同学选用的酒精而不选用水,原因是_______________________
_________________________________。
【答案】相同;用酒精灯对其中一块玻璃片上的酒精加热,另一块不加热;加热的玻璃片上酒精先蒸发完;酒精蒸发速度比水快,实验现象更明显。
【解析】为了验证猜想一,应使酒精表面积大小和上方空气流速大小相同。接下来的操作是用酒精灯对其中一块玻璃片上的酒精加热,另一块不加热。如果观察到加热的玻璃片上酒精先蒸发完,则说明猜想一正确。
本实验中,实验小组的同学选用酒精而不选用水,原因是酒精蒸发速度比水快,实验现象更明显。
故答案为:相同;用酒精灯对其中一块玻璃片上的酒精加热,另一块不加热;加热的玻璃片上酒精先蒸发完;酒精蒸发速度比水快,实验现象更明显。
10.探究液体在沸腾前后温度变化的特点,实验装置如图甲,取等量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,按要求完成下列问题:
(1)组装实验装置时,要保证用酒精灯的外焰加热,应先调整__________的位置(选填“烧杯”或“温度计”);
(2)分析图乙中水的图线可知:水在沸腾过程的特点是_________________________;
(3)实验中杯口周围出现大见“白气”,“白气”是因为沸腾时水蒸气_________(选填“吸收”或“放出”)热发生的________现象;(填物态变化名称)
(4)对比图乙中两条图线可知,选用________煮蛋可以更快地将蛋煮熟;
(5)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议:_____________________________________。
【答案】(1)烧杯;(2)吸热,温度保持不变;(3)放出;液化;(4)盐水;(5)见解析
【解析】(1)酒精灯的外焰温度最高,实验中要用酒精灯的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触到容器的底部,所以需要先调整烧杯的位置。
(2)分析图乙中水的图线可知,当水的温度达到98℃后,虽然继续吸热,但是温度不再上升,所以水在沸腾过程的特点是吸热,温度保持不变。
(3)实验中杯口周围出现大量“白气”,“白气”是液态的小水珠,是由沸腾时的水蒸气放热发生的液化现象。
(4)对比图乙中两条图线可知,盐水的沸点高,且加热时温度升高的较快,所以选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
(5)实验中,水的质量、水的温度和酒精灯火焰的大小都影响水加热至沸腾的时间,所以适当减少烧杯中水的量,用初温较高的水加热,加大酒精灯的火焰等可缩短加热时间。
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