专题三 物态变化(模型与方法)物理人教版八年级上册
2026-08-03
|
2份
|
78页
|
16人阅读
|
0人下载
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 | 复习与提高 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 温度与物态变化 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 6.62 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 轻松学物理 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59065132.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理“物态变化”单元复习讲义通过13个核心模型(如干湿泡温度计、纸锅实验等)系统构建知识体系,用对比表格呈现熔沸点数据、口诀简化规律(如“低熔固,高沸气”)、分步技巧梳理判断逻辑,清晰呈现物质状态变化、温度测量等重难点及内在联系。
讲义亮点在于“模型破解+分层练测”设计,模型部分以“技巧-口诀-例题-变式”四步强化科学思维(模型建构、科学推理),如“白气的本质”模型明确液化小水滴判断逻辑,纠正认知误区。分层练测含基础题(温度计选择)和培优题(热棒原理),真题演练对接中考,助力学生从理解到应用,教师可实施精准分层教学,提升复习效率。
内容正文:
专题三 物态变化
(
模型破解
规范思维路径,强化科学逻辑
……………………………………………………
…
…………
01
~
23
模型01.
干湿泡温度计
……………………………………………………………………………………
01
模型02.
温度计测温物质的选择
…………………………………………………………………………
03
模型03.根据温度判定物质的状态
………………………………………………………………………
05
模型04.纸锅实验
…………………………………………………………………………………………
06
模型
05
.
“
白气
”
的本质
…………………………………………………………………………………
08
模型06.根据沸点不同
分离物质
…………………………………………………………………………
09
模型07.
“
水煮水
”
问题
…………………………………………………………………………………
10
模型08.
沸点与气压的关系及其应用
……………………………………………………………………
11
模型09.
电冰箱的原理
……………………………………………………………………………………
12
模型
10
.
“
热棒
”
的原理
…………………………………………………………………………………
15
模型11.雪上撒盐
…………………………………………………………………………………………
16
模型12.干冰升华
…………………………………………………………………………………………
19
模型13.碘升华
……………………………………………………………………………………………
2
1
真题演练
熟悉考试形式,提升实战能力
…………
……
………………………………………
…
………
23
~
24
分层练测
实现精准提效,最终整体达标
…………………………………………………………………
25
~
31
基础夯实
……………………………………………………………………………………
25
~
27
培优拔高
……………………………………………………………………………………
27
~
31
)
模型01.干湿泡温度计
(
技巧:
两支完全相同的温度计,一支玻璃泡裸露(干球,测真实气温),另一支包裹湿润纱布(湿球)。
湿球纱布上的水分蒸发吸热,导致湿球示数始终低于干球,温差大小直接对应空气湿度高低。
湿球示数一定比干球小,这是所有题目的判断前提。
)
(
干湿球温差越大,水分蒸发越快,空气越干燥,相对湿度越小。
干湿球温差越小,水分蒸发越慢,空气越潮湿,相对湿度越大。
口诀:
两支温度计,湿球裹湿布,
蒸发吸热降,温差定湿度,
差大空气干,差小潮气足,
查表得数值,温湿双测出。
提醒:
湿泡因水分蒸发吸热示数低于干泡;温差越大,空气越干燥(湿度越小);温差越小,空气越潮湿(湿度越大)。
)
【例1】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,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较________,这是由于湿布中的水在________时要吸热。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越________。
【变式1-1】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,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计的玻璃泡被湿布包起来了,关于干湿泡温度计下列说法正确的是( )
A.包湿布的温度计要比不包湿布的温度计示数大
B.在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越小
C.将其放在室内,包湿布的温度计显示的是室温
D.干湿温度计上使用的液体温度计的原理是液体的热胀冷缩
【变式1-2】生活中有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫干湿泡湿度计。湿度大表明空气中水蒸气含量高。如图是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了,湿布放在装有水的水槽中。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较小,这是由于干湿布中的水__________。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表明空气湿度越________,小小把水槽里的水不小心换成了酒精,会导致测得的空气湿度_________(“偏大”或“偏小”或“不受影响”)。
【变式1-3】如图是干湿泡湿度计示意图。温度计(甲)的玻璃泡暴露在空气中,温度计(乙)的玻璃泡外包着纱布,纱布的下端浸在水中。关于此湿度计,下列说法正确的是( )
A.甲的示数增大,则空气中水的饱和汽压增大
B.乙的示数增大,则空气中水的饱和汽压增大
C.甲示数一定时,若乙示数减小,则空气的相对湿度减小
D.甲示数一定时,若乙示数减小,则空气中水蒸汽的压强增大
模型02.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2】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。
【变式2-1】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
【变式2-2】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
【变式2-3】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
模型03.根据温度判定物质的状态
(
技巧:
先找临界值
:
从题目表格或已知条件里,锁定目标物质的
熔点
和
沸点
(标准大气压下)。
分区间判断
:
给定温度
<
熔点:物质为
固态
;
熔点
<
给定温度
<
沸点:物质为
液态
;
给定温度
>
沸点:物质为
气态
。
临界特殊情况
:
温度刚好等于熔点
/
沸点时,物质可能是固态、液态,也可能是固液共存态,需结合吸热
/
放热条件进一步判断。
口诀:
低熔固,高沸气,中间液态不迟疑,
熔点沸点卡边界,三态共存要留意。
提醒:
必须先确认题目默认是
1
标准大气压
,气压变化会直接改变熔点、沸点数值,不能直接套常温常压数据。
常见物质的熔沸点要记牢:水熔点
0℃
、沸点
100℃
,酒精熔点
-117℃
、沸点
78℃
,水银熔点
-39℃
、沸点
357℃
。
晶体和非晶体的核心差异:非晶体没有固定熔点,不能用这套
“
温度
-
状态
”
边界规则判定。
)
【例3】下表列出了几种物质的熔点和沸点(标准大气压下),根据表中数据回答:
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
氮
氧
熔点/℃
-38.8
-117
-95
328
80.5
-210
-218
沸点/℃
357
78.5
111
1740
218
-196
-183
(1)-215℃的氧是_______态, 萘的凝固点是________℃;
(2)从液态空气中提取气体,当温度升高时,在氧和氮中最先分离出来的是_________;
(3)若要测量铅的熔点,温度计的玻璃泡里应选_________做测温液体。
【变式3-1】下表列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答:若要测量萘的熔点,温度计的玻璃泡里不能选_________(选填“酒精”或“甲苯”)做测温物质;若要测量标准大气压下沸水的温度,温度计的玻璃泡里应选_________做测温物质(选填“酒精”或“甲苯”)。
物质
酒精
甲苯
萘
熔点/℃
- 117
-95
80.5
沸点/℃
78.5
111
218
【变式3-2】制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或非金属)加热到一定温度,使其全部熔化,再冷却成为合金。根据图表中的数据判断,下列合金不宜采用上述方法制取的是( )
金属
镁
铝
铜
铁
熔点/℃
649
660
1083
1535
沸点/℃
1090
2467
2567
2750
A.铁-铜合金 B.铜-铝合金 C.镁-铁合金 D.铁-铝合金
【变式3-3】如表列出了几种晶体在1.01×105Pa大气压强下的熔点,在该大气压强下,下列说法正确的是( )
固态氢
-259℃
固态酒精
-117℃
固态水银
-38.8℃
金
1064℃
铝
660℃
钨
3414℃
A.可用铝制容器熔化金 B.在-300℃时,氢是固态的
C.3414℃的钨可能是液态的 D.普通体温计在-30℃时不能使用
模型04.纸锅实验
(
技巧:
水沸点
(
100℃
)
远低于纸燃点
(
约
183℃
)
,沸腾时吸热但温度恒定,使纸温无法达到燃点
。
关键数据记忆
:
标准大气压下水沸点为
100
℃
,纸的着火点约为
183
℃
(部分资料称
130
-250
℃
区间,答题取
183
℃
或
“
远高于
100
℃
”
即可)。
物理过程描述
:
火焰加热纸锅
→
热量迅速传递给水
→
水升温至沸点后
持续吸热但温度不变
→
纸的温度被限制在
100
℃
左右
→
未达到纸的着火点
→
纸不燃烧。
标准作答句式
:
“
因为水的沸点低于纸的着火点,且水沸腾时持续吸热但温度保持不变,所以纸锅温度无法达到着火点,故不会燃烧。
”
口诀:
水沸吸热温不变,沸点低过纸燃点,
火不越过水面纸
,答题踩分不跑偏。
提醒:
不能只答
“
水沸点低于纸燃点
”
,必须补充
“
水沸腾时持续吸热、温度不变
”
的关键条件,否则会丢分;注意区分
“
纸的着火点
”
和
“
火焰温度
”
,酒精灯火焰温度可达400~
500
℃
,但水的冷却作用会限制纸的升温;若题目提及
“
水烧干后纸锅燃烧
”
,要说明失去水的吸热作用后,纸的温度会快速升至燃点,符合燃烧条件。
)
【例4】利用如图所示的小纸锅,可以将水加热至沸腾,但纸锅没有燃烧。其原因是:在加热过程中,水不断吸热,当水沸腾后,水继续吸热,温度_________,也说明水的沸点_________(选填“高于”或“低于”)纸的着火点。
【变式4-1】如图所示,小乔在纸锅内盛放一定量的水,放在酒精灯上加热,发现水沸腾后纸锅并不会燃烧,原因是水沸腾过程中,水的温度____________。使纸的温度低于着火点不会燃烧。水沸腾后停止加热,一段时间后,水________(选填“会”或“不会”)汽化。
【变式4-2】课堂上老师演示了用纸锅烧水的实验。小聪查阅资料发现:火焰的温度高达400℃以上,纸的燃点约为183℃,为什么纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,小聪利用一次性纸杯探究水沸腾前后温度变化的特点。
(1)实验装置如图甲所示,其中有一处明显的错误是________________________________;
(2)对装置进行改进后重新实验,利用收集的数据绘制了如图乙所示的图像。分析图像可知:
①水在沸腾前,不断吸热,温度________;
②周围环境大气压________标准大气压;
(3)实验中,小聪观察到如图丙、丁所示的实验现象,第6分钟时看到的实验现象是________(选填“丙”或“丁”),从能量转化的角度看,气泡在水面破裂时,将内能转化为________能;
(4)解释交流:纸锅不会燃烧的主要原因是水沸腾时吸热,温度_________,使纸杯的温度低于着火点。
【变式4-3】(2025·青海中考题)“纸里包不住火”说明纸达到着火点就能在空气中燃烧。“问天”兴趣小组对“纸锅烧水”产生了质疑,并利用如图所示的装置进行验证。
(1)安装实验器材时,应按照____________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序;
(2)观察到温度计的示数保持不变时,水中产生大量气泡,气泡不断上升且________,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,形成“白气”。“白气”是水蒸气________形成的小水滴(填写物态变化名称);
(3)观察表1可知,当地水的沸点是_________℃;
时间/min
0
3
6
9
12
15
18
21
温度/℃
24
41
58
75
92
92
92
92
(4)纸的着火点大约是183℃。结合以上实验可知,说明纸锅不会燃烧的原因是:纸的_________比水的沸点更________。
模型05.“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5】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_________。
【变式5-1】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
【变式5-2】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)。
【变式5-3】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
模型06.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6】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_________。
【变式6-1】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
【变式6-2】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
【变式6-3】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
模型07.“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7】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“<”)。
【变式7-1】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
【变式7-2】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
【变式7-3】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”)。
模型08.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8】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
【变式8-1】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℃。
【变式8-2】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
【变式8-3】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
模型09.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9】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
【变式9-1】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
【变式9-2】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)。
【变式9-3】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__________________________________________________________________。
模型10.“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10】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
【变式10-1】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)。
【变式10-2】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________。
【变式10-3】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。
模型11.雪上撒盐
(
技巧:
原理本质
:纯水凝固点为
0℃
,加入盐(
NaCl
等)形成溶液后,致
凝固点
/
熔点降低
(如降至
-
2℃
或更低),只要环境温度高于新凝固点,冰即开始熔化。
常见陷阱
:严禁选
“
升高熔点
”
、
“
化学反应
”
或
“
温度自动上升
”
;撒盐过程本身是
吸热
的,混合瞬间局部温度可能下降,但熔化得以持续是因为熔点门槛降低了。
适用条件
:仅当环境温度
高于盐水新凝固点
时有效;若气温极低(如低于
-
20℃
,取决于盐浓度),撒盐无效,需机械除雪。
口诀:
雪上加盐冰点降,零度以下也能淌;
浓度越高冰点低,太冷无效要思量。
)
(
撒盐无效,需机械除雪。
口诀:
雪上加盐冰点降,零度以下也能淌;
浓度越高冰点低,太冷无效要思量。
提醒:
概念混淆
:熔点与凝固点对于同种晶体物质数值相同,撒盐是同时降低二者,答题时写
“
降低熔点
”
或
“
降低凝固点
”
均对,但语境不同(熔化过程侧重熔点,防冻侧重凝固点)。
能量误区
:不要误以为盐放热导致融化,实质是改变了相变温度条件,热量仍主要来自环境
。
极端情况
:题目若提及
“
极寒天气撒盐无效
”
,原因是环境温度仍低于降低后的盐水凝固点
。
)
【例11】环卫工人往结冰的桥面撒盐加快冰的熔化,激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里,当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度,温度计的示数如图所示(每支温度计的单位都是摄氏度),图乙中温度计的示数为________℃,从实验现象可知,盐水的浓度越高,其凝固点越________。
【变式11-1】冬天道路容易结冰,维护人员经常在冰雪覆盖的道路上洒盐除冰。据此,小红觉得冰中含盐可能会影响冰的熔化,他用盐水制得含盐的冰,进行了如下探究:
(1)小红按如图某装置进行实验。若要使实验时盐冰受热均匀,应选用_________(选填“大冰块”或“碎冰块”),且选用________(选填“甲”或“乙”)装置来进行实验;
(2)除了图中的实验器材外,由图丙可知,该实验还需要用到的测量工具有_________;
(3)实验过程中,小红每间隔2分钟记录一次温度,观察到第2min时试管内出现液体,第8min时试管内固体全部变成液体。并根据记录的数据绘制了“温度-时间”图像,如图丙。由此可知:利用盐水制成的冰是_________(选填“晶体”或“非晶体”)。原因是,熔化时,温度_________;
(4)综合分析可知:冰中混杂盐后,熔化时的温度与冰相比________(选填“增高”、“不变”或“降低”)了,据此判断:在相同条件下,________(选填“淡水”或“海水”)不容易结冰;
(5)小丽使用纯净的冰也进行了同样的实验探究,她发现:冰在熔化时温度一直升高。请你帮她分析造成这一结果的原因可能是_________(选填序号)。
A.酒精灯的火焰太小 B.烧杯中水的质量太多 C.试管中的冰质量太少
【变式11-2】实验课上,同学们将撒入盐的碎冰放入易拉罐中,研究盐冰的熔程。同学们每间隔1min记录一次盐冰的温度,并依据熔化过程记录的温度数据画出了熔化过程中温度随时间变化的图像,如图所示。
(1)盐冰的熔点为_________℃。
(2)在温度为−6℃时,该物质处于_______态。
(3)分析图像可知,盐冰在熔化过程的特点是__________________________。
【变式11-3】小明利用图示装置探究冰、盐冰的熔化或凝固的特点。
(1)图甲试管装有碎冰,应选用颗粒_________的冰块做实验(选填“较大”或“较小”)。
(2)他除了每隔相同时间记录一次温度计的示数外,还要观察并记录物质的_________。
(3)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度-时间”图像,第10min时,物质处于___________态,图中B点的冰比A点的冰________(选填“多”或“少”)。
(4)常见的蜡、玻璃、松香都是非晶体,它们的熔化特点是______________。
(5)小明将水中放盐,然后放入冰箱进行冷冻,记录了数据并画出了图象丙。
(6)观察图象,凝固过程是________(选填“AB”、“BC”或“CD”),盐水的凝固点是________℃。
(7)由上述实验过程可知,严寒的天气,护路工人向地面撒盐是________(选填“提高”或“降低”)冰雪的熔点。
(8)如图丁,将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,冰水混合物中的冰会_______(选填“变多”、“变少”或“不变”),盐冰水中的冰会________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
模型12.干冰升华
(
技巧:
舞台烟雾题
:
直接锁定
“
干冰升华吸热
→
水蒸气液化成小水滴
”
完整逻辑,排除
“
燃烧烟气
”“
空气液化
”
等错误选项。
人工降雨题
:
干冰升华降温后,水蒸气先凝华成小冰晶,冰晶下落熔化形成雨,对应物态变化顺序不能错。
实验现象题
:
干冰
放入水中冒的气泡是
CO
2
气体,水面白气是液化小水滴,同时水温会明显降低。
外壁结霜题
:
试管外的霜是水蒸气遇极冷试管直接凝华形成,反向验证升华吸热的特性。
口诀:
干冰升华固变气,吸热降温是核心,
雾非
CO
2
是水滴,物态变化不跨序
。
提醒:
“
白气
”
本质
:
干冰周围的白雾
/
白气不是
CO
2
气体(无色看不见),也不是水蒸气(无色看不见),而是空气中的水蒸气遇冷
液化形成的小水滴
,这是最容易混淆的易错点。
外壁结霜原理
:
干冰放入铝罐后罐外壁的霜,是空气中的水蒸气遇冷直接
凝华
形成的,不是液化再凝固。
水中气泡成分
:
干冰投入水中产生的气泡,主要成分是二氧化碳气体,不是水蒸气,同时水温会明显降
低。
)
【例12】干冰(固态二氧化碳)是常用的一种制冷剂,小明使用干冰做了下面几个实验。
(1)把干冰放入试中,在试管口套气球(如图甲),气球会鼓起来。一段时间后,试管底部的外壁出现了白霜(如图乙),这是由于试管中干冰_________(物态变化名称)成气态,试管外水蒸气________(选填“吸收”或“放出”)热量凝华形成霜。
(2)取一块干冰放入常温下的水中(如图丙),杯中的水立即“沸腾”了,水中有大量气泡上升。并且在杯口出现大量“白气”,对于此现象下列说法正确的是_________。
A.气泡内主要是气态的二氧化碳 B.“白气”是气态的二氧化碳
C.此过程烧杯中水放热 D.水中的气泡,它的形成与水沸腾实验中气泡形成原因相同
(3)图甲、丙两次实验中,能直接证明干冰升华的是_________(选填“甲”、“丙”或“甲和丙”)。
【变式12-1】(2025·江苏苏州中考题)如图所示,用镊子取几块干冰放入瓶中,将气球套在瓶口。干冰因_________变为气态,使气球逐渐变大,同时空气中的水蒸气遇冷_________,在瓶底形成白霜。(填物态变化名称)
【变式12-2】(2025·陕西中考题)干冰是固态的二氧化碳,在常温下可以直接变成气态的二氧化碳,这种物态变化叫作_________。如图,将干冰放在试管中,试管周围会出现大量的“白气”,这是因为干冰直接变成气态二氧化碳的过程中,从空气中________(选填“吸收”或“放出”)大量的热,导致周围空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气遇冷________(填物态变化的名称)形成小水滴,这些小水滴浮在空气中,形成了我们看到的“白气”。
【变式12-3】学校文艺演出时,为渲染气氛,老师将一些干冰放入水中,舞台上瞬间弥漫了大量“白雾”,同学们对此很好奇。
(1)“白雾”是什么?大家讨论后认为“白雾”是小水滴和二氧化碳,不是水蒸气和二氧化碳,依据是__________________________________________________________。
(2)“白雾”中的小水滴是怎么形成的?同学们提出了两种猜想。
猜想1:空气中的水蒸气液化形成的;
猜想2:杯中的水先汽化后液化形成的。
①为验证猜想1,小明取3小块相同的干冰片,一片轻放在水面上,另外两片分别放在漂浮的塑料片和硬纸片上,现象如图甲,说明猜想1是_________的。
②为验证猜想2,小华先用温度计测出放入干冰前杯中水的温度t1,如图乙所示,t1为________℃,用电子秤测出杯子和水的总质量m1;再测出______________________杯子和水的总质量m2及水的温度t2,发现m2<m1、t2<t1。小华据此判断小水滴来自杯中的水,但不赞同猜想2,因为干冰升华时,不可能导致大量的水汽化。小华的判断得到大家的认可,理由是_____________________________________________
_________________________________________。
(3)小水滴是怎样形成的?小芳查阅资料了解到干冰在水中升华释放气体时,会产生剧烈振荡,把干冰附近的水击碎成微小水滴,形成“雾化”的效果。
①为验证这一观点,小芳在三个相同的杯内分别放入温度、体积相同的水或食用油,取三份等量的干冰,两份直接放入水和油中,另一份用纱布包裹起来放入水中,现象如图丙。比较________两图,证明这一观点是正确的。
②列举一个日常生活中支持这一观点的现象或设备:________________________________________。
模型13.碘升华
(
技巧:
方案评价题
:
水浴法加热(
100℃
)
<
碘的熔点,能完全排除碘先熔化再汽化的干扰,是更严谨的实验方案;酒精灯直接加热温度远超熔点,无法证明碘发生了纯粹的升华。
现象分析题
:
看到
“
紫色碘蒸气
”+“
无液态碘残留
”
,直接判定为升华;停止加热后碘蒸气在冷表面重新析出固态碘,对应凝华放热。
实验设计题
:
要验证碘的升华,直接采用水浴加热法,利用沸水温度低于碘熔点的特点,就能排除熔化的质疑。
口诀:
碘哥不走寻常路,受热直接变紫雾,
跳过液态这一步,遇冷秒变固态物。
提醒:
看到
“
直接用酒精灯加热碘
”
的实验设计,要主动质疑其合理性,指出碘可能先熔化再汽化,不能直接得出升华结论。
碘的升华和熔化都需要吸热,温度是决定碘发生升华还是熔化的核心因素。
)
【例13】某小组同学在做“观察碘的升华”实验时,设计了如图所示的甲、乙两种方案:一是用酒精灯直接给装有固态碘颗粒的“碘锤”加热,二是用酒精灯加热烧杯中的热水,再通过热水利用“水浴法”给装有固态碘颗粒的“碘锤”加热。(酒精灯的加热温度约400~500℃,碘的熔点约113℃,水的沸点是100℃)。
(1)为了探究固态碘是否由固体直接变成气体,在实验中要仔细观察,在给碘锤加热的过程中,碘锤内是否有___________出现;如图所示的两种加热方式中,图________(填“甲”或“乙”)更好。
(2)实验后,将乙图中的碘锤从热水中拿出,过一段时间会发现碘锤中紫色的碘蒸气逐渐消失,这是________现象,这个过程需要_________热量。
【变式13-1】小明在观察“碘锤”中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800℃.碘的熔点为113.7℃。采用图中的两种方式加热,图甲的碘颗粒吸热会________(填物态变化名称,下同),图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外,还可能会_________;两种方式停止加热后,“碘锤”中的碘蒸气将发生________现象。小王认为图甲中的碘蒸气是先熔化后汽化形成的,你认为小王的猜想对吗?________,理由:_________________________。小王在甲烧杯中放入干冰看到水中有大量气泡产生,同时水面有大量白雾,则水中气泡的主要成分是___________(二氧化碳/水蒸气)。
【变式13-2】如图所示是“探究碘的升华和凝华”实验,当时的环境气压是一个标准大气压。查阅资料可知:碘的熔点是114℃,沸点是184℃,酒精灯火焰的温度是400℃。根据上述信息,下列说法中正确的是( )
A.用酒精灯加热时看到紫色气体上升,一定是凝华现象
B.用酒精灯加热时看到紫色气体上升,一定是汽化现象
C.停止加热后,碘蒸气慢慢消失,凝华成碘颗粒附在烧瓶底部
D.若只把装置中水和碘对调位置再实验,若出现碘蒸气,可能是汽化现象
【变式13-3】(1)小明在观察“碘锤”中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800℃,碘的熔点为113.7℃。采用图中的两种方式加热都出现了碘蒸气,图甲的碘颗粒会_______热量直接升华(选填“吸收”或“放出”),图乙中的碘颗粒吸热除了发生升华外,还可能会________(填物态变化名称);如果要观察碘升华现象,应该选择图________(选填“甲”或“乙”)。所以发生升华现象时,物质的温度要________(选填“高于”“低于”或“等于”)该物质的熔点。
(2)取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住;再向外拉动活塞,拉到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,这是________(填物态变化名称)现象,需要________(选填“吸”或“放”)热;然后推动活塞,可观察到又有液态乙醚出现,这表明用___________方法可以使气体液化。
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·青海)如图所示,3D打印过程中将固态材料在高温下变成液态材料的物态变化是________;喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出,材料凝固形成立体实物的过程中需要________(选填“吸热”或“放热”)。
3.(2026·黑龙江齐齐哈尔)常见的人工造雪是利用高压空气将水流击打成细密的小雾滴并把它喷出,小雾滴遇到户外低温冷空气________(填物态变化名称)成“雪花”,“雪花”是_________(选填“晶体”或“非晶体”)。
4.(2026•苏州)装有干冰的易拉罐置于空气中一段时间后,外壁上部出现水滴,是由于水蒸气________热量液化形成的。罐内干冰体积变小,这是因为干冰发生了________(填物态变化名称)。
5.(2026·河北)小明给妈妈准备一盆洗脚水。这盆水的适宜温度应接近( )
A.5℃ B.40℃ C.80℃ D.95℃
6.(2026·四川成都)小明从冰箱冷冻室里拿出一根冰棍,发现外面有一层薄薄的“霜”,同时还在冒“白气”。根据相关情景,下列说法正确的是( )
A.“霜”的形成过程是凝华,该过程要吸热
B.“白气”的形成过程是升华,该过程要放热
C.过一段时间冰棍化了是熔化现象,该过程要吸热
D.过一会儿“白气”消失是液化现象,该过程要放热
7.(2026·吉林)地球上的水,通过固、液、气三态的变化,不停地循环,水以液态形式存在的是( )
A.雨 B.雪 C.冰 D.霜
8.(2026·四川南充)我国科研团队从某植物溶液中提取抗生素时,要用物理加热的方法使溶液沸腾而除去水分,但该抗生素不能在超过80℃的温度下提取。下列解决方法可行的是( )
A.在标准大气压下用“水浴法”持续加热 B.在标准大气压下用敞口锅直接加热至沸腾
C.在低压室内提取,使水的沸点低于80℃ D.用高压锅加热溶液,使水的沸点低于80℃
9.(2026·四川广元)实验小组“探究某液体凝固时温度的变化规律”装置如图甲所示,在空烧杯中固定一温度传感器,传感器与电脑连接,在烧杯中倒入适量该液态物质,一段时间后,该物质发生凝固现象。用电脑软件绘出该物质凝固过程中温度随时间变化的图像,如图乙所示。
(1)测得该物质的凝固点为________℃;
(2)要使该液态物质凝固更快,请提出一条合理的建议:_______________________________。
10.(2026•苏州)小红采用图甲实验装置探究冰的熔化特点。
(1)图乙中温度计示数为________℃,它对应甲图中的温度计________(①/②)。
(2)在图丙中__________时间内,试管中的冰处于熔化状态,由_______________________________可知此过程中试管内物质在吸热。
(3)曲线A逐渐趋于平缓,是由于试管内、外物质的温度差________所致。
(4)分析表明,冰属于_________(晶体/非晶体)。
【基础夯实】
1.地球上的水扮演了一个神奇的角色,江河、湖海、土壤、植物中的水不断蒸发,当水蒸气升入高空,温度降低,聚集为小液滴或小冰晶形成_________;它们在下落过程中,小冰晶_________成小水滴,落到地面,就形成了雨。
2.小明在观察“碘锤”中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800℃,碘的熔点为113.7℃。采用图中的两种方式加热,图甲的碘颗粒吸热会________(填物态变化名称,下同),图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外,还可能会________;图甲中用水浴法加热的目的是____________。(选填“使物体受热均匀”或“控制温度”)
3.生活中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。湿度大表明空气中水蒸气含量高。如图所示,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了,湿布放在装有水的水槽中。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较________,这是由干湿布中的水____________。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表明空气中水蒸气含量越________,小明把水槽里的水不小心换成了酒精,会导致测得的空气湿度_________(“偏大”或“偏小”或“不受影响”)。
4.在物理跨学科实践活动中,如图所示,甲组将装有西瓜汁的小塑料杯放在正在熔化的纯冰块中,乙组将同样的西瓜汁放在正在熔化的盐冰块中制作西瓜冰棒,你认为________(填“甲”或“乙”)组可以成功制作出西瓜冰棒,你的判断理由是_________________________________________________________。(已知盐冰块的熔点为-5℃,西瓜汁的凝固点为0℃)
5.我国民间有句谚语:“水缸穿裙子,天就要下雨。”其中,“水缸穿裙子”是指盛水的水缸外壁出现了一层密密麻麻的小水珠。小水珠是由( )
A.水缸中的水液化形成的 B.水缸中的水凝固形成的
C.空气中的水蒸气凝华形成的 D.空气中的水蒸气液化形成的
6.“打铁花”是国家级非物质文化遗产。如图所示,表演者先将铁块熔化为铁水,再击打铁水形成璀璨的“铁花”。关于其中的物态变化,下列说法正确的是( )
A.铁块在熔化过程中,温度持续升高 B.铁水凝固成铁屑时,向周围环境放热
C.铁花在空中下落过程中,铁发生了升华现象 D.打铁花时,高温铁水使周围水蒸气汽化成白雾
7.学习了物态变化相关知识后,小明走进厨房,留心观察,发现了很多物态变化现象。下列说法正确的是( )
A.刚出锅的冒菜冒出“白气”,“白气”是水汽化形成的水蒸气
B.熬制骨头汤时需要持续加热,骨头汤沸腾时温度会保持不变
C.从冷冻室取出的冻肉表面结有白霜,霜是水蒸气凝固形成的
D.盛有冰块的杯子外侧挂有小水珠,水珠由杯中冰块熔化形成
8.根据下表给出的信息,所得结论正确的是( )
液态氧沸点
液态氮沸点
液态氢沸点
固态氮熔点
固态氧熔点
固态氢熔点
-183℃
-196℃
-253℃
-210℃
-218℃
-259℃
A.沸点低的物质熔点也一定低 B.-210℃的氮一定为固液共存态
C.-215℃时,氧是液态,氢是气态 D.这三种物质都极易沸腾、凝固
9.(2025·四川泸州)下表是小泸探究水沸腾前后温度变化特点的实验数据,请你在坐标纸上描点并用平滑曲线连接起来。
时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
92.0
94.1
96.2
98.0
98.0
98.0
10.小明晚上在家做作业,遇到以下问题,请你帮他解决。
(一)小明在测量一本书的宽度时,六次测量记录为:12.38cm、12.36cm、12.365cm、12.37cm、12.82cm、12.35cm,请你帮小明正确处理测量数据,得出这本书的宽度___________。
(二)观察“碘锤”中的物态变化。
(1)小明用如图所示装置做实验时,发现碘锤内出现紫色的碘蒸气,他认为这是碘从________态直接变成了________态,发生了升华现象。
(2)小华查阅资料发现:常压下,碘的熔点为113.6℃,碘的沸点为184.25℃,酒精灯火焰的温度约为酒精灯800℃。根据这些资料,小华认为小明所做的实验中,碘可能经历了先________再汽化的物态变化过程,并不能得出碘发生升华的结论。
(3)若要解决小明和小华的疑问,则必须对实验加以改进,你认为怎样改进实验更合理?
______________________________________________________________________________________
【培优拔高】
1.动画电影《哪吒2》登顶中国影史票房榜。其中天元鼎类似高压锅,当哪吒的三昧真火与敖丙的玄冰在天元鼎内相遇时,固态的冰在高温下不仅会________(填吸收或散出)热量变成水,还会直接________(填物态变化名称)成高温的水蒸气,让鼎内气体的压强急剧上升,从而会使天元鼎形变。
2.某同学将气球套在装有适量干冰(固态二氧化碳)的塑料瓶瓶口上,观察到瓶内干冰变少,而气球膨胀,且瓶内无液体产生。瓶身上出现一层霜,如图所示。这一过程中发生的物态变化是干冰________(填物态变化名称),使得瓶壁温度降低。空气中水蒸气遇冷________(填物态变化名称)为小冰晶附着在瓶壁上,因此霜出现在瓶身________(选填“内”或“外”)侧。
3.如图所示,密封的锥形玻璃泡内有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃。用电吹风热风挡(温度约为60℃)对玻璃泡加热,发现玻璃泡内碘颗粒逐渐消失,同时出现紫红色碘蒸气,这是_________(填物态变化名称)现象,需要_________(选填“吸收”或“放出”)热量。停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒,这是_________(填物态变化名称)现象。整个过程中________(选填“能”或“不能”)看到液态碘。
4.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,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了。在同样的环境下,两个温度计的读数不一样,________(填“干泡”或“湿泡”)温度计的读数较低,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越________。(填“大”或“小”)
5.如图甲所示,金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态,当达到某一温度时,就会发生熔化。如图乙所示是其放在手中熔化时的情景,由此可判断镓( )
A.是非晶体 B.其熔点可能是40℃
C.熔化需要吸收热量 D.熔化过程中,温度升高
6.下列关于“白气”、气泡、白雾的说法不正确的是( )
①图甲中水沸腾时,气泡里是水汽化形成的水蒸气
②图乙“白气”的形成会放热,图丁白雾消失时会吸热
③图丙舞台附近的白雾是干冰升华形成的二氧化碳
④图乙“白气”和图丁白雾都是空气中的水蒸气的液化现象
A.①③ B.①② C.③④ D.②④
7.根据如图表中的数据,下列说法正确的是( )
熔点/℃(标准大气压)
固态酒精
-117
铅
328
固态水银
-39
铜
1083
冰
0
铁
1535
A.-110℃的酒精是固态 B.可以将铜块放到铁制容器中熔化
C.放在0℃的房间中的水会凝固结冰 D.在-40℃的地区,能用水银温度计测气温
8.李雷猜想水加入别的物质后,会对液体的凝固点产生影响。为验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水凝固过程。每隔一段时间观察盐水的状态、记录温度,记录其温度随时间的变化情况如图甲所示。再将一个装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲图中,在t=5min时,该物质处于固态
B.甲图中,盐水的凝固过程持续了20分钟
C.甲图中,10~20min内,该物质不放出热量,所以温度保持不变。
D.乙图中,试管中的冰水混合物中的固体会变多
9.小明做探究升华现象的实验。
(1)设计甲、乙两种方案探究“碘的升华”。已知酒精灯火焰的温度约为500℃,电吹风能提供的热风温度最高为80℃,碘的熔点为 113.5℃,其中方案________(选填“甲”或“乙”)更好,因为另一方案中碘可能发生先_________再________的现象(均填物态变化名称);
(2)在烧杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白雾,如图丙所示。气泡内主要是________________,白雾是_________(以上两空均选填“小水珠”、“水蒸气”或“二氧化碳气体”。)
10.小海在劳动课实践中发现,水滴入热油锅中,油花四溅。为何会出现这种现象?小海用图甲所示装置进行如下探究。
将温度计插入试管中,从水温达到90℃开始,每隔1min记录一次温度,直至水沸腾并持续加热一段时间。
(1)小海根据实验数据,在坐标系中描出了相应的点,如图乙所示;
①请你根据图乙中描出的点,画出水的温度随时间变化的图像;
②根据绘制的图像,可知水的沸点是_________℃;
(2)水沸腾时会产生大量的水蒸气,如果被这样的水蒸气烫伤往往比被开水烫伤更严重,这是因为水蒸气_________(填物态变化名称)成同温度的水会________大量的热;
(3)小海发现,当试管内的水沸腾时,烧杯中的食用油却没有沸腾,由此可知食用油的沸点比水的沸点_________,所以水滴入热油中会迅速汽化,引起油花四溅。
第 1 页 共 31 页
学科网(北京)股份有限公司
$
专题三 物态变化
(
模型破解
规范思维路径,强化科学逻辑
……………………………………………………
…
…………
01
~
34
模型01.
干湿泡温度计
……………………………………………………………………………………
01
模型02.
温度计测温物质的选择
…………………………………………………………………………
04
模型03.根据温度判定物质的状态
………………………………………………………………………
06
模型04.纸锅实验
…………………………………………………………………………………………
09
模型
05
.
“
白气
”
的本质
…………………………………………………………………………………
11
模型06.根据沸点不同
分离物质
…………………………………………………………………………
13
模型07.
“
水煮水
”
问题
…………………………………………………………………………………
14
模型08.
沸点与气压的关系及其应用
……………………………………………………………………
17
模型09.
电冰箱的原理
……………………………………………………………………………………
19
模型
10
.
“
热棒
”
的原理
…………………………………………………………………………………
22
模型11.雪上撒盐
…………………………………………………………………………………………
24
模型12.干冰升华
…………………………………………………………………………………………
27
模型13.碘升华
……………………………………………………………………………………………
31
真题演练
熟悉考试形式,提升实战能力
…………
……
………………………………………
…
………
34
~
37
分层练测
实现精准提效,最终整体达标
…………………………………………………………………
37
~
47
基础夯实
……………………………………………………………………………………
37
~
42
培优拔高
……………………………………………………………………………………
42
~
47
)
模型01.干湿泡温度计
(
技巧:
两支完全相同的温度计,一支玻璃泡裸露(干球,测真实气温),另一支包裹湿润纱布(湿球)。
湿球纱布上的水分蒸发吸热,导致湿球示数始终低于干球,温差大小直接对应空气湿度高低。
湿球示数一定比干球小,这是所有题目的判断前提。
)
(
干湿球温差越大,水分蒸发越快,空气越干燥,相对湿度越小。
干湿球温差越小,水分蒸发越慢,空气越潮湿,相对湿度越大。
口诀:
两支温度计,湿球裹湿布,
蒸发吸热降,温差定湿度,
差大空气干,差小潮气足,
查表得数值,温湿双测出。
提醒:
湿泡因水分蒸发吸热示数低于干泡;温差越大,空气越干燥(湿度越小);温差越小,空气越潮湿(湿度越大)。
)
【例1】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,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较________,这是由于湿布中的水在________时要吸热。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越________。
【答案】小;蒸发(汽化);大
【解析】干湿泡温度计的工作原理如下:干泡温度计直接暴露在空气中,显示的是空气的正常温度。
湿泡温度计的下端被浸了水的湿布包裹,湿布上的水分会发生蒸发现象(属于汽化的一种),蒸发过程需要吸收热量,因此会带走湿泡温度计的部分热量,导致湿泡温度计的示数比干泡温度计的示数更小。
空气的湿度越高,意味着空气中水蒸气的含量越大,湿布表面的水分蒸发速度就越慢,相同时间内吸收的热量越少,两个温度计的读数差值就越小,因此读数差别越小说明空气湿度越大。
【变式1-1】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,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计的玻璃泡被湿布包起来了,关于干湿泡温度计下列说法正确的是( )
A.包湿布的温度计要比不包湿布的温度计示数大
B.在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越小
C.将其放在室内,包湿布的温度计显示的是室温
D.干湿温度计上使用的液体温度计的原理是液体的热胀冷缩
【答案】D
【解析】干湿泡温度计的工作原理:干泡温度计放置在空气中,显示的是空气的正常温度;湿泡温度计下端包着湿布,湿布上的水分蒸发吸热,因此湿泡温度计的示数比干泡温度计的示数低。
在一定温度下,两个温度计读数的差别越小,说明湿布上的水分蒸发越慢,空气中水蒸气含量越高,即空气湿度越大,因此ABC三个选项的表述均错误。
干湿温度计上使用的液体温度计的原理是液体的热胀冷缩,因此D选项表述正确。
【变式1-2】生活中有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫干湿泡湿度计。湿度大表明空气中水蒸气含量高。如图是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了,湿布放在装有水的水槽中。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较小,这是由于干湿布中的水__________。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表明空气湿度越________,小小把水槽里的水不小心换成了酒精,会导致测得的空气湿度_________(“偏大”或“偏小”或“不受影响”)。
【答案】蒸发吸热;大;偏小
【解析】干泡温度计放置在空气中,显示的是空气的正常温度;湿泡温度计下端包着湿布,湿布上的水分汽化(蒸发)吸热,因此湿泡温度计的示数比干泡温度计的示数低。
在一定温度下,两个温度计读数的差别越小,说明干泡温度计周围水蒸气与湿泡周围水蒸气相差越小,即表示空气中的水蒸气越多,空气的湿度越大。
若把水槽中的水换成酒精,酒精本身就有较强的挥发性,酒精蒸发要吸收更多热量,这样会使两个温度计示数差别更大,测量的空气湿度偏小。
【变式1-3】如图是干湿泡湿度计示意图。温度计(甲)的玻璃泡暴露在空气中,温度计(乙)的玻璃泡外包着纱布,纱布的下端浸在水中。关于此湿度计,下列说法正确的是( )
A.甲的示数增大,则空气中水的饱和汽压增大
B.乙的示数增大,则空气中水的饱和汽压增大
C.甲示数一定时,若乙示数减小,则空气的相对湿度减小
D.甲示数一定时,若乙示数减小,则空气中水蒸汽的压强增大
【答案】AC
【解析】AB.干泡温度计直接测的是环境的温度,而湿泡温度计由于纱布蒸发吸热,湿泡温度计示数一定小于干泡温度计示数即环境的温度,而环境温度越高,水的饱和汽压越大,所以A正确,B错误。
CD.当甲的示数一定,乙的示数减小,则说明纱布上水分蒸发加快,吸热增多,即:环境越干燥,相对湿度减小,而,所以水蒸气压强变小,C正确,D错误。
故选:AC。
模型02.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2】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2-1】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2-2】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2-3】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03.根据温度判定物质的状态
(
技巧:
先找临界值
:
从题目表格或已知条件里,锁定目标物质的
熔点
和
沸点
(标准大气压下)。
分区间判断
:
给定温度
<
熔点:物质为
固态
;
熔点
<
给定温度
<
沸点:物质为
液态
;
给定温度
>
沸点:物质为
气态
。
临界特殊情况
:
温度刚好等于熔点
/
沸点时,物质可能是固态、液态,也可能是固液共存态,需结合吸热
/
放热条件进一步判断。
口诀:
低熔固,高沸气,中间液态不迟疑,
熔点沸点卡边界,三态共存要留意。
)
(
提醒:
必须先确认题目默认是
1
标准大气压
,气压变化会直接改变熔点、沸点数值,不能直接套常温常压数据。
常见物质的熔沸点要记牢:水熔点
0℃
、沸点
100℃
,酒精熔点
-117℃
、沸点
78℃
,水银熔点
-39℃
、沸点
357℃
。
晶体和非晶体的核心差异:非晶体没有固定熔点,不能用这套
“
温度
-
状态
”
边界规则判定。
)
【例3】下表列出了几种物质的熔点和沸点(标准大气压下),根据表中数据回答:
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
氮
氧
熔点/℃
-38.8
-117
-95
328
80.5
-210
-218
沸点/℃
357
78.5
111
1740
218
-196
-183
(1)-215℃的氧是_______态, 萘的凝固点是________℃;
(2)从液态空气中提取气体,当温度升高时,在氧和氮中最先分离出来的是_________;
(3)若要测量铅的熔点,温度计的玻璃泡里应选_________做测温液体。
【答案】(1)液;80.5;(2)氮;(3)水银
【解析】(1)氧的熔点为−218℃,沸点为−183℃,−215℃高于氧的熔点、低于氧的沸点,因此氧是液态。
萘是晶体,凝固点等于熔点,因此萘的凝固点为80.5℃。
(2) 液态空气升温时,沸点更低的物质先汽化分离,氮的沸点(−196℃)低于氧的沸点(−183℃),因此最先分离出氮。
(3) 铅的熔点为328℃,测温液体的凝固点需要低于328℃,沸点需要高于328℃。表格中水银的熔点为-38.8℃,沸点为357℃,满足条件,因此选水银做测温液体。
【变式3-1】下表列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答:若要测量萘的熔点,温度计的玻璃泡里不能选_________(选填“酒精”或“甲苯”)做测温物质;若要测量标准大气压下沸水的温度,温度计的玻璃泡里应选_________做测温物质(选填“酒精”或“甲苯”)。
物质
酒精
甲苯
萘
熔点/℃
- 117
-95
80.5
沸点/℃
78.5
111
218
【答案】酒精;甲苯
【析解】萘的熔点为80.5℃,酒精的沸点为78.5℃,低于萘的熔点,测量萘熔点时,酒精会沸腾变为气态,无法正常测温。
标准大气压下沸水温度为100℃,酒精的沸点低于100℃,无法测量该温度;甲苯的沸点高于100℃,可正常测温。
【变式3-2】制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或非金属)加热到一定温度,使其全部熔化,再冷却成为合金。根据图表中的数据判断,下列合金不宜采用上述方法制取的是( )
金属
镁
铝
铜
铁
熔点/℃
649
660
1083
1535
沸点/℃
1090
2467
2567
2750
A.铁-铜合金 B.铜-铝合金 C.镁-铁合金 D.铁-铝合金
【答案】C
【解析】由题可知,两种金属要能采用该方法,必须能在同一温度下同时处于液态。
A.由表可知,铁的熔点是1535℃,铜的熔点是1083℃。当温度达到1535℃时,铁开始熔化,此时铜早已熔化。而铜的沸点是2567℃,铁的沸点是2750℃,在1535℃时两者都不会沸腾。因此,在1535℃到2567℃之间,两者可以同时处于液态,可以制取合金,故A不符合题意;
B.铜的熔点是1083℃,铝的熔点是660℃。当温度达到1083℃时,铜开始熔化,铝早已熔化。铝的沸点是2467℃,铜的沸点是2567℃,在1083℃时两者都不会沸腾,故B不符合题意;
C.铁的熔点是1535℃,镁的熔点是649℃ 。要使铁熔化,温度至少需要达到1535℃。但是,镁的沸点只有1090℃。当温度升高到1090℃时,镁就已经沸腾变成气体了。当温度继续升高到1535℃使铁熔化时,镁已经是气态,两者无法混合成液态合金,故C符合题意;
D.铁的熔点是1535℃ ,铝的熔点是660℃。当温度达到1535℃时,铁开始熔化,铝早已熔化。铝的沸点是2467℃,铁的沸点是2750℃ ,在1535℃时两者都不会沸腾,故D不符合题意。
故选 C。
【变式3-3】如表列出了几种晶体在1.01×105Pa大气压强下的熔点,在该大气压强下,下列说法正确的是( )
固态氢
-259℃
固态酒精
-117℃
固态水银
-38.8℃
金
1064℃
铝
660℃
钨
3414℃
A.可用铝制容器熔化金 B.在-300℃时,氢是固态的
C.3414℃的钨可能是液态的 D.普通体温计在-30℃时不能使用
【答案】BC
【解析】A.铝的熔点远低于金的熔点,不能用铝制容器熔化金,金尚未熔化时,铝制容器已经熔化,故A不符合题意;
B.-300℃低于固态氢的熔点,在-300℃时,氢是固态的,故B符合题意;
C.钨的熔点是3414℃,在此温度下的钨可能是液态、固态或固态共存态,故C符合题意;
D.-30℃高于固态水银的熔点,在此温度下,普通体温计可以使用,故D不符合题意。
故选:BC。
模型04.纸锅实验
(
技巧:
水沸点
(
100℃
)
远低于纸燃点
(
约
183℃
)
,沸腾时吸热但温度恒定,使纸温无法达到燃点
。
关键数据记忆
:
标准大气压下水沸点为
100
℃
,纸的着火点约为
183
℃
(部分资料称
130
-250
℃
区间,答题取
183
℃
或
“
远高于
100
℃
”
即可)。
物理过程描述
:
火焰加热纸锅
→
热量迅速传递给水
→
水升温至沸点后
持续吸热但温度不变
→
纸的温度被限制在
100
℃
左右
→
未达到纸的着火点
→
纸不燃烧。
标准作答句式
:
“
因为水的沸点低于纸的着火点,且水沸腾时持续吸热但温度保持不变,所以纸锅温度无法达到着火点,故不会燃烧。
”
口诀:
水沸吸热温不变,沸点低过纸燃点,
火不越过水面纸
,答题踩分不跑偏。
提醒:
不能只答
“
水沸点低于纸燃点
”
,必须补充
“
水沸腾时持续吸热、温度不变
”
的关键条件,否则会丢分;注意区分
“
纸的着火点
”
和
“
火焰温度
”
,酒精灯火焰温度可达400~
500
℃
,但水的冷却作用会限制纸的升温;若题目提及
“
水烧干后纸锅燃烧
”
,要说明失去水的吸热作用后,纸的温度会快速升至燃点,符合燃烧条件。
)
【例4】利用如图所示的小纸锅,可以将水加热至沸腾,但纸锅没有燃烧。其原因是:在加热过程中,水不断吸热,当水沸腾后,水继续吸热,温度_________,也说明水的沸点_________(选填“高于”或“低于”)纸的着火点。
【答案】不变;低于
【解析】当水沸腾后,水继续吸热但是温度保持沸点不变,标准大气压下水的沸点是100℃,纸的着火点约180℃,水的沸点低于纸的着火点,因此纸锅不会燃烧。
故答案为:不变;低于。
【变式4-1】如图所示,小乔在纸锅内盛放一定量的水,放在酒精灯上加热,发现水沸腾后纸锅并不会燃烧,原因是水沸腾过程中,水的温度____________。使纸的温度低于着火点不会燃烧。水沸腾后停止加热,一段时间后,水________(选填“会”或“不会”)汽化。
【答案】保持不变;会
【解析】纸的燃点大约是180°C左右,而水在标准大气压下100℃时沸腾,且沸腾后温度保持不变,当纸盒里面装了水,用火焰加热纸杯底部时,纸盒吸热升温,并迅速把热量传递给水,当纸盒里的水吸热升温至沸点时,水开始沸腾;这时,继续加热纸盒,水温却不再升高,纸盒的温度也不再升高,就不会达到纸的着火点。所以,只要纸盒中有水,纸就不能达到燃点而燃烧。
停止加热后,水不再沸腾,但是由于蒸发在任何温度下都可以发生,所以水会继续蒸发,蒸发是汽化的一种方式,故水会继续汽化。
故答案为:保持不变;会。
【变式4-2】课堂上老师演示了用纸锅烧水的实验。小聪查阅资料发现:火焰的温度高达400℃以上,纸的燃点约为183℃,为什么纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,小聪利用一次性纸杯探究水沸腾前后温度变化的特点。
(1)实验装置如图甲所示,其中有一处明显的错误是________________________________;
(2)对装置进行改进后重新实验,利用收集的数据绘制了如图乙所示的图像。分析图像可知:
①水在沸腾前,不断吸热,温度________;
②周围环境大气压________标准大气压;
(3)实验中,小聪观察到如图丙、丁所示的实验现象,第6分钟时看到的实验现象是________(选填“丙”或“丁”),从能量转化的角度看,气泡在水面破裂时,将内能转化为________能;
(4)解释交流:纸锅不会燃烧的主要原因是水沸腾时吸热,温度_________,使纸杯的温度低于着火点。
【答案】(1)温度计玻璃泡碰到了容器壁;(2)①升高;②低于;(3)丁;机械;(4)不变
【解析】(1)实验装置图中温度计玻璃泡碰到了容器壁,这是错误的。
(2)①从图乙可知,4min前水没有沸腾,温度不断升高,可知水在沸腾前不断吸热,温度升高。
②在一标准大气压下,水的沸点是100℃,且气压越低,沸点越低。此时的沸点低于99℃,因此周围环境大气压低于标准大气压。
(3)当水沸腾时,有大量的气泡涌现,接连不断地上升,并迅速地由小变大,到水面破裂开来,说明水已经沸腾。第6分钟时水温不变,水已沸腾,因此看到的实验现象是丁。
从能量转化的角度看,气泡在水面破裂时,消耗内能,得到机械能,将内能转化为机械能。
(4)因为一标准大气压下,水的沸点是100℃,沸腾过程中吸收热量,温度不变,并且水的沸点低于纸的着火点,所以纸杯没有燃烧。
【变式4-3】(2025·青海中考题)“纸里包不住火”说明纸达到着火点就能在空气中燃烧。“问天”兴趣小组对“纸锅烧水”产生了质疑,并利用如图所示的装置进行验证。
(1)安装实验器材时,应按照____________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序;
(2)观察到温度计的示数保持不变时,水中产生大量气泡,气泡不断上升且________,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,形成“白气”。“白气”是水蒸气________形成的小水滴(填写物态变化名称);
(3)观察表1可知,当地水的沸点是_________℃;
时间/min
0
3
6
9
12
15
18
21
温度/℃
24
41
58
75
92
92
92
92
(4)纸的着火点大约是183℃。结合以上实验可知,说明纸锅不会燃烧的原因是:纸的_________比水的沸点更________。
【答案】(1)自下而上;(2)变大;液化;(3)92;(4)着火点;高
【解析】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置,按照自下而上的顺序组装器材。
(2)烧杯内的水中形成大量的气泡不断上升、变大,此现象是沸腾时的情景;物质由气态变成液态的过程叫液化,“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
(3)由表中数据可知,从12min开始,水的温度保持92℃不变,说明水已经沸腾,水的沸点是92℃。
(4)水沸腾后,继续吸热但温度不变,此时纸锅的温度与沸水的温度相同,又因为纸的着火点高于水的沸点,所以纸锅内水沸腾时,纸锅不会燃烧。
模型05.“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5】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5-1】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5-2】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5-3】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06.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6】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6-1】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6-2】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6-3】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07.“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7】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7-1】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7-2】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7-3】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08.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8】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8-1】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8-2】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8-3】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。
模型09.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9】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9-1】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9-2】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9-3】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10.“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10】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10-1】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10-2】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10-3】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11.雪上撒盐
(
技巧:
原理本质
:纯水凝固点为
0℃
,加入盐(
NaCl
等)形成溶液后,致
凝固点
/
熔点降低
(如降至
-
2℃
或更低),只要环境温度高于新凝固点,冰即开始熔化。
常见陷阱
:严禁选
“
升高熔点
”
、
“
化学反应
”
或
“
温度自动上升
”
;撒盐过程本身是
吸热
的,混合瞬间局部温度可能下降,但熔化得以持续是因为熔点门槛降低了。
适用条件
:仅当环境温度
高于盐水新凝固点
时有效;若气温极低(如低于
-
20℃
,取决于盐浓度),撒盐无效,需机械除雪。
口诀:
雪上加盐冰点降,零度以下也能淌;
浓度越高冰点低,太冷无效要思量。
)
(
提醒:
概念混淆
:熔点与凝固点对于同种晶体物质数值相同,撒盐是同时降低二者,答题时写
“
降低熔点
”
或
“
降低凝固点
”
均对,但语境不同(熔化过程侧重熔点,防冻侧重凝固点)。
能量误区
:不要误以为盐放热导致融化,实质是改变了相变温度条件,热量仍主要来自环境
。
极端情况
:题目若提及
“
极寒天气撒盐无效
”
,原因是环境温度仍低于降低后的盐水凝固点
。
)
【例11】环卫工人往结冰的桥面撒盐加快冰的熔化,激发了小明探究盐水凝固点的兴趣。他把两杯浓度不同的盐水放入冰箱冷冻室里,当杯内的盐水中出现冰块时测量它们的温度,温度计的示数如图所示(每支温度计的单位都是摄氏度),图乙中温度计的示数为________℃,从实验现象可知,盐水的浓度越高,其凝固点越________。
【答案】-5;低
【解析】由图可知,温度计的分度值为1℃,且温度在零刻度以下,因此甲中温度计读数为-2℃,乙中温度计读数为-5℃。
由甲乙两图的实验现象,浓度较高的盐水在更低的温度下还未凝固,证明盐水的浓度越高,其凝固点越低。
【变式11-1】冬天道路容易结冰,维护人员经常在冰雪覆盖的道路上洒盐除冰。据此,小红觉得冰中含盐可能会影响冰的熔化,他用盐水制得含盐的冰,进行了如下探究:
(1)小红按如图某装置进行实验。若要使实验时盐冰受热均匀,应选用_________(选填“大冰块”或“碎冰块”),且选用________(选填“甲”或“乙”)装置来进行实验;
(2)除了图中的实验器材外,由图丙可知,该实验还需要用到的测量工具有_________;
(3)实验过程中,小红每间隔2分钟记录一次温度,观察到第2min时试管内出现液体,第8min时试管内固体全部变成液体。并根据记录的数据绘制了“温度-时间”图像,如图丙。由此可知:利用盐水制成的冰是_________(选填“晶体”或“非晶体”)。原因是,熔化时,温度_________;
(4)综合分析可知:冰中混杂盐后,熔化时的温度与冰相比________(选填“增高”、“不变”或“降低”)了,据此判断:在相同条件下,________(选填“淡水”或“海水”)不容易结冰;
(5)小丽使用纯净的冰也进行了同样的实验探究,她发现:冰在熔化时温度一直升高。请你帮她分析造成这一结果的原因可能是_________(选填序号)。
A.酒精灯的火焰太小 B.烧杯中水的质量太多 C.试管中的冰质量太少
【答案】(1)碎冰块;乙;(2)秒表;(3)晶体;不变;(4)降低;海水;(5)C
【解析】(1)碎冰块颗粒小,各部分受热比大冰块更均匀;乙装置是水浴加热法,能让冰受热更均匀,因此选择碎冰块和乙装置。
(2)实验需要每隔固定时间记录温度,已有温度计测量温度,还需要测量时间的秒表。
(3)晶体的特点是熔化过程中吸热、温度保持不变,由丙图可知盐冰熔化时温度不变,因此盐水制成的冰属于晶体。
(4)纯净冰的熔点是0℃,由图可知盐冰的熔点为-1℃,说明冰混杂盐后熔化温度降低;晶体的熔点等于凝固点,含盐的海水凝固点(-1℃)比淡水(0℃)低,因此相同条件下,含盐的海水更难达到凝固点,更不容易结冰。
(5)A.酒精灯火焰太小只会减慢升温速度,冰熔化时温度仍保持不变,故A不符合题意;
B.烧杯中水质量太多只会延长升温时间,不影响冰熔化时温度不变的规律,故B不符合题意;
C.若试管中冰质量太少,冰会很快完全熔化,熔化结束后液态水继续吸热升温,因此会观测到温度一直升高,故C符合题意。
故选C。
【变式11-2】实验课上,同学们将撒入盐的碎冰放入易拉罐中,研究盐冰的熔程。同学们每间隔1min记录一次盐冰的温度,并依据熔化过程记录的温度数据画出了熔化过程中温度随时间变化的图像,如图所示。
(1)盐冰的熔点为_________℃。
(2)在温度为−6℃时,该物质处于_______态。
(3)分析图像可知,盐冰在熔化过程的特点是__________________________。
【答案】(1)-2;(2)固;(3)持续吸热,但温度保持不变
【解析】(1)盐冰是晶体,晶体熔化遵循“熔化过程吸热、温度保持不变”的规律,不变的温度就是晶体的熔点。由图像可知,盐冰在4~10min熔化过程中,温度稳定保持在-2℃不变,因此熔点为-2℃。
(2)-6℃低于盐冰的熔点,此时盐冰还没有开始熔化,因此处于固态。
(3)结合图像规律可得,盐冰作为晶体,熔化过程的特点是:持续吸收热量,但温度保持不变。
【变式11-3】小明利用图示装置探究冰、盐冰的熔化或凝固的特点。
(1)图甲试管装有碎冰,应选用颗粒_________的冰块做实验(选填“较大”或“较小”)。
(2)他除了每隔相同时间记录一次温度计的示数外,还要观察并记录物质的_________。
(3)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度-时间”图像,第10min时,物质处于___________态,图中B点的冰比A点的冰________(选填“多”或“少”)。
(4)常见的蜡、玻璃、松香都是非晶体,它们的熔化特点是______________。
(5)小明将水中放盐,然后放入冰箱进行冷冻,记录了数据并画出了图象丙。
(6)观察图象,凝固过程是________(选填“AB”、“BC”或“CD”),盐水的凝固点是________℃。
(7)由上述实验过程可知,严寒的天气,护路工人向地面撒盐是________(选填“提高”或“降低”)冰雪的熔点。
(8)如图丁,将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,冰水混合物中的冰会_______(选填“变多”、“变少”或“不变”),盐冰水中的冰会________(选填“变多”、“变少”或“不变”)。
【答案】(1)较小;(2)状态;(3)固液共存;少;(4)没有固定的熔点;(6)BC;-2;(7)降低;(8)变多;变少
【解析】(1)在实验中,用较小颗粒的冰块可以使冰块受热更加均匀。
(2)探究晶体熔化的实验中除了观察时间还需要观察状态。
(3)图乙中,第10min时冰处于熔化过程中,所以是固液共存状态。
乙图示冰的熔化过程,随着时间的增加,不断吸热,冰不断的熔化,所以A点的冰比B点多。
(4)晶体和非晶体的区别就是,晶体有一定的熔点,非晶体没有,非晶体温度随加热时间逐渐升高。
(6)由晶体的凝固过程温度不变,图丙可知,凝固过程中BC段温度没变,凝固点是-2℃。
(7)因为盐水凝固点更低,所以撒盐是降低冰雪的熔点。
(8)冰水混合物的温度高于盐冰水混合物,所以冰水混合物放热,冰变多,盐冰水混合物吸热,冰变少。
模型12.干冰升华
(
技巧:
舞台烟雾题
:
直接锁定
“
干冰升华吸热
→
水蒸气液化成小水滴
”
完整逻辑,排除
“
燃烧烟气
”“
空气液化
”
等错误选项。
人工降雨题
:
干冰升华降温后,水蒸气先凝华成小冰晶,冰晶下落熔化形成雨,对应物态变化顺序不能错。
实验现象题
:
干冰
放入水中冒的气泡是
CO
2
气体,水面白气是液化小水滴,同时水温会明显降低。
外壁结霜题
:
试管外的霜是水蒸气遇极冷试管直接凝华形成,反向验证升华吸热的特性。
)
(
口诀:
干冰升华固变气,吸热降温是核心,
雾非
CO
2
是水滴,物态变化不跨序
。
提醒:
“
白气
”
本质
:
干冰周围的白雾
/
白气不是
CO
2
气体(无色看不见),也不是水蒸气(无色看不见),而是空气中的水蒸气遇冷
液化形成的小水滴
,这是最容易混淆的易错点。
外壁结霜原理
:
干冰放入铝罐后罐外壁的霜,是空气中的水蒸气遇冷直接
凝华
形成的,不是液化再凝固。
水中气泡成分
:
干冰投入水中产生的气泡,主要成分是二氧化碳气体,不是水蒸气,同时水温会明显降
低。
)
【例12】干冰(固态二氧化碳)是常用的一种制冷剂,小明使用干冰做了下面几个实验。
(1)把干冰放入试中,在试管口套气球(如图甲),气球会鼓起来。一段时间后,试管底部的外壁出现了白霜(如图乙),这是由于试管中干冰_________(物态变化名称)成气态,试管外水蒸气________(选填“吸收”或“放出”)热量凝华形成霜。
(2)取一块干冰放入常温下的水中(如图丙),杯中的水立即“沸腾”了,水中有大量气泡上升。并且在杯口出现大量“白气”,对于此现象下列说法正确的是_________。
A.气泡内主要是气态的二氧化碳 B.“白气”是气态的二氧化碳
C.此过程烧杯中水放热 D.水中的气泡,它的形成与水沸腾实验中气泡形成原因相同
(3)图甲、丙两次实验中,能直接证明干冰升华的是_________(选填“甲”、“丙”或“甲和丙”)。
【答案】(1)升华;放出;(2)AC;(3)甲
【解析】(1)如果在管口上套一个气球,由于管内的干冰升华变成气态的二氧化碳,所以气球会鼓起;干冰升华过程中需要吸收热量,使试管壁温度降低,空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶附着在管外,形成霜,是凝华现象;
(2)A.气泡内主要是固态二氧化碳升华形成的气态的二氧化碳,故A正确;
B.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,故B错误;
C.水中的气泡,气泡内主要是气态的二氧化碳,是升华形成的,升华吸热,水放热,故C正确;
D.水中的气泡,气泡内主要是气态的二氧化碳,是升华形成的,水沸腾实验中气泡是汽化形成的,形成原因不相同,故D错误。
故选AC。
(3)甲图中管内的干冰升华变成气态的二氧化碳,能够直接证明干冰升华,丙图通过水中气泡得到干冰升华,不能直接证明干冰升华。
故答案为:(1)升华;放出;(2)AC;(3)甲。
【变式12-1】(2025·江苏苏州中考题)如图所示,用镊子取几块干冰放入瓶中,将气球套在瓶口。干冰因_________变为气态,使气球逐渐变大,同时空气中的水蒸气遇冷_________,在瓶底形成白霜。(填物态变化名称)
【答案】升华;凝华
【解析】如图所示,用镊子取几块干冰放入瓶中,将气球套在瓶口。干冰吸热会升华变成气态的二氧化碳,使气球逐渐变大,同时空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶,在瓶底形成白霜。
【变式12-2】(2025·陕西中考题)干冰是固态的二氧化碳,在常温下可以直接变成气态的二氧化碳,这种物态变化叫作_________。如图,将干冰放在试管中,试管周围会出现大量的“白气”,这是因为干冰直接变成气态二氧化碳的过程中,从空气中________(选填“吸收”或“放出”)大量的热,导致周围空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气遇冷________(填物态变化的名称)形成小水滴,这些小水滴浮在空气中,形成了我们看到的“白气”。
【答案】升华;吸收;液化
【解析】在常温下固态的二氧化碳直接变成气态的二氧化碳,是固态直接变为气态的过程,这种物态变化叫作升华。
干冰直接变成气态二氧化碳,是升华现象,干冰在升华过程从空气中吸收大量的热,导致周围空气的温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,这些小水滴浮在空中,形成了我们看到的“白气”。
【变式12-3】学校文艺演出时,为渲染气氛,老师将一些干冰放入水中,舞台上瞬间弥漫了大量“白雾”,同学们对此很好奇。
(1)“白雾”是什么?大家讨论后认为“白雾”是小水滴和二氧化碳,不是水蒸气和二氧化碳,依据是__________________________________________________________。
(2)“白雾”中的小水滴是怎么形成的?同学们提出了两种猜想。
猜想1:空气中的水蒸气液化形成的;
猜想2:杯中的水先汽化后液化形成的。
①为验证猜想1,小明取3小块相同的干冰片,一片轻放在水面上,另外两片分别放在漂浮的塑料片和硬纸片上,现象如图甲,说明猜想1是_________的。
②为验证猜想2,小华先用温度计测出放入干冰前杯中水的温度t1,如图乙所示,t1为________℃,用电子秤测出杯子和水的总质量m1;再测出______________________杯子和水的总质量m2及水的温度t2,发现m2<m1、t2<t1。小华据此判断小水滴来自杯中的水,但不赞同猜想2,因为干冰升华时,不可能导致大量的水汽化。小华的判断得到大家的认可,理由是_____________________________________________
_________________________________________。
(3)小水滴是怎样形成的?小芳查阅资料了解到干冰在水中升华释放气体时,会产生剧烈振荡,把干冰附近的水击碎成微小水滴,形成“雾化”的效果。
①为验证这一观点,小芳在三个相同的杯内分别放入温度、体积相同的水或食用油,取三份等量的干冰,两份直接放入水和油中,另一份用纱布包裹起来放入水中,现象如图丙。比较________两图,证明这一观点是正确的。
②列举一个日常生活中支持这一观点的现象或设备:________________________________________。
【答案】(1)小水滴看得见,而水蒸气、二氧化碳气体看不见;
(2)错误;26;干冰升华结束后;干冰升华需要吸热,使水温下降,不可能导致大量水吸热汽化;
(3)A、C;现象:瀑布前有大量水雾;设备:雾炮车、超声波雾化器、喷雾器等
【解析】(1)“白雾”主要是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是水蒸气和二氧化碳,其依据是小水滴看得见,而水蒸气、二氧化碳气体是透明的,人眼看不见。
(2)漂浮的塑料片和硬纸片可减慢杯中水的蒸发,减少水蒸气的产生,则放入干冰后产生的白雾少,而三者上方空气中的水蒸气含量几乎是相同的,因此,白雾不是空气中的水蒸气液化形成的,即猜想1错误。
由图乙知道,温度计的分度值为1℃,读数为26℃。
为判断水蒸气是否来于杯内的水,应比较干冰升华前后杯内水的质量是否变化,所以需要测出干冰升华结束后杯子和水的总质量m2及水的温度t2。
因干冰升华需要吸热,使水温下降,所以不可能导致大量水吸热汽化。
(3)①A、C实验中,干冰都放在水中,干冰直接放入水中时,会产生大量白雾;而用纱布裹着的干冰产生的白雾很少,因此,比较A、C两图可证明是干冰把附近的水击碎成微小水滴,形成“雾化”的效果。
②日常生活中支持这一观点的现象:瀑布前有大量水雾;对应的设备有:雾炮车、超声波雾化器、喷雾器等。
模型13.碘升华
(
技巧:
方案评价题
:
水浴法加热(
100℃
)
<
碘的熔点,能完全排除碘先熔化再汽化的干扰,是更严谨的实验方案;酒精灯直接加热温度远超熔点,无法证明碘发生了纯粹的升华。
现象分析题
:
看到
“
紫色碘蒸气
”+“
无液态碘残留
”
,直接判定为升华;停止加热后碘蒸气在冷表面重新析出固态碘,对应凝华放热。
实验设计题
:
要验证碘的升华,直接采用水浴加热法,利用沸水温度低于碘熔点的特点,就能排除熔化的质疑。
口诀:
碘哥不走寻常路,受热直接变紫雾,
跳过液态这一步,遇冷秒变固态物。
提醒:
看到
“
直接用酒精灯加热碘
”
的实验设计,要主动质疑其合理性,指出碘可能先熔化再汽化,不能直接得出升华结论。
碘的升华和熔化都需要吸热,温度是决定碘发生升华还是熔化的核心因素。
)
【例13】某小组同学在做“观察碘的升华”实验时,设计了如图所示的甲、乙两种方案:一是用酒精灯直接给装有固态碘颗粒的“碘锤”加热,二是用酒精灯加热烧杯中的热水,再通过热水利用“水浴法”给装有固态碘颗粒的“碘锤”加热。(酒精灯的加热温度约400~500℃,碘的熔点约113℃,水的沸点是100℃)。
(1)为了探究固态碘是否由固体直接变成气体,在实验中要仔细观察,在给碘锤加热的过程中,碘锤内是否有___________出现;如图所示的两种加热方式中,图________(填“甲”或“乙”)更好。
(2)实验后,将乙图中的碘锤从热水中拿出,过一段时间会发现碘锤中紫色的碘蒸气逐渐消失,这是________现象,这个过程需要_________热量。
【答案】(1)液态物质;乙;(2)凝华;放出
【解析】(1)为了探究固态碘是否由固体直接变成气体,在实验中要仔细观察,在给碘锤加热的过程中,碘锤内是否有液态物质出现,如果有,说明物体发生了熔化现象,图乙中,水的温度达到100℃就开始沸腾,温度不再上升,不能达到碘的熔点,故加热效果好;
(2)过一段时间会发现碘锤中紫色的碘蒸气逐渐消失,这是碘蒸气放热凝华成固体,这个过程需要放出热量。
故答案为:(1)液态物质;乙;(2)凝华;放出。
【变式13-1】小明在观察“碘锤”中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800℃.碘的熔点为113.7℃。采用图中的两种方式加热,图甲的碘颗粒吸热会________(填物态变化名称,下同),图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外,还可能会_________;两种方式停止加热后,“碘锤”中的碘蒸气将发生________现象。小王认为图甲中的碘蒸气是先熔化后汽化形成的,你认为小王的猜想对吗?________,理由:_________________________。小王在甲烧杯中放入干冰看到水中有大量气泡产生,同时水面有大量白雾,则水中气泡的主要成分是___________(二氧化碳/水蒸气)。
【答案】升华;熔化;凝华;错误;温度达不到碘的熔点;二氧化碳
判断物态变化,首先确定原来的状态,然后确定最后的状态,从而确定物态变化,同时注意熔化条件:①达到熔点,②继续吸热。
(1)甲方式为水浴加热,水的温度约为100℃,低于碘的熔点113.7℃,碘不会熔化,碘颗粒吸热从固态直接变为气态,发生升华现象。
(2)乙方式用酒精灯外焰加热,外焰温度约为800℃,高于碘的熔点,碘吸热除了升华外,还可能熔化。
(3)停止加热后,碘蒸气放热从气态直接变为固态,发生凝华现象。
(4)小王的猜想错误,沸水温度为100℃,低于碘的熔点,碘无法熔化,因此碘蒸气不可能是先熔化后汽化形成的。
(5)干冰在热水中迅速由固态升华成为气态,因此水中气泡的主要成分是二氧化碳。
【变式13-2】如图所示是“探究碘的升华和凝华”实验,当时的环境气压是一个标准大气压。查阅资料可知:碘的熔点是114℃,沸点是184℃,酒精灯火焰的温度是400℃。根据上述信息,下列说法中正确的是( )
A.用酒精灯加热时看到紫色气体上升,一定是凝华现象
B.用酒精灯加热时看到紫色气体上升,一定是汽化现象
C.停止加热后,碘蒸气慢慢消失,凝华成碘颗粒附在烧瓶底部
D.若只把装置中水和碘对调位置再实验,若出现碘蒸气,可能是汽化现象
【答案】C
【解析】A.看到的紫色气体是气态碘,凝华是气态直接变为固态的过程,因此紫色气体不是凝华的结果,故A错误。
B.酒精灯温度高于碘的熔点和沸点,碘可以熔化后汽化,但也有部分固态碘直接升华变为气态,不是一定是汽化,故B错误。
C.停止加热后,温度降低,碘蒸气遇到温度较低的烧瓶内壁(烧瓶内有冷水,温度低),气态碘直接变为固态碘颗粒附着在烧瓶底部,属于凝华现象,故C正确。
D.水和碘对调后,酒精灯加热烧杯中的水,标准大气压下水沸腾后温度保持100℃,低于碘的熔点114℃,碘不会熔化为液态,因此出现碘蒸气只能是升华,不可能是汽化,故D错误。
故选C。
【变式13-3】(1)小明在观察“碘锤”中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800℃,碘的熔点为113.7℃。采用图中的两种方式加热都出现了碘蒸气,图甲的碘颗粒会_______热量直接升华(选填“吸收”或“放出”),图乙中的碘颗粒吸热除了发生升华外,还可能会________(填物态变化名称);如果要观察碘升华现象,应该选择图________(选填“甲”或“乙”)。所以发生升华现象时,物质的温度要________(选填“高于”“低于”或“等于”)该物质的熔点。
(2)取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住;再向外拉动活塞,拉到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,这是________(填物态变化名称)现象,需要________(选填“吸”或“放”)热;然后推动活塞,可观察到又有液态乙醚出现,这表明用___________方法可以使气体液化。
【答案】(1)吸收;熔化;甲;低于;(2)汽化;吸;压缩体积
【解析】(1)物态变化的基础定义:物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
六种物态变化的吸放热规律:放出热量的物态变化有凝固、液化、凝华;吸收热量的有熔化、汽化、升华。
图甲中,1标准大气压下沸水温度为100℃,低于碘的熔点113.7℃,碘不会熔化,碘颗粒吸收热量直接由固态变为气态,属于升华现象,适合观察碘升华。
图乙中,酒精灯外焰温度约为800℃,高于碘的熔点113.7℃,碘颗粒吸热除了升华外,还会发生熔化。因此发生升华现象时,物质的温度要低于该物质的熔点。
(2)使气体液化的方法有两种:一是降低温度,二是压缩体积。
向外拉动活塞时,注射器内压强减小,液态乙醚变为气态,属于汽化现象,该过程需要吸热。
推动活塞时,注射器内压强增大,气态乙醚被压缩体积后变为液态,说明压缩体积的方法可以使气体液化。
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·青海)如图所示,3D打印过程中将固态材料在高温下变成液态材料的物态变化是________;喷头按照3D图纸轨迹运动将液态材料挤出,材料凝固形成立体实物的过程中需要________(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】熔化;放热
【解析】3D打印过程中将固态材料在高温下变成液态材料的物态变化是熔化;液态材料挤出后形成立体实物的过程中,物质从液态变成固态,这种物态变化叫凝固,凝固要放热。
3.(2026·黑龙江齐齐哈尔)常见的人工造雪是利用高压空气将水流击打成细密的小雾滴并把它喷出,小雾滴遇到户外低温冷空气________(填物态变化名称)成“雪花”,“雪花”是_________(选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】凝固;晶体
【解析】物质由液态变为固态的物态变化为凝固,小雾滴是液态水,遇低温冷空气变为固态的“雪花”。
晶体具有固定的熔点和凝固点,雪花有固定的熔化温度,属于冰晶。
4.(2026•苏州)装有干冰的易拉罐置于空气中一段时间后,外壁上部出现水滴,是由于水蒸气________热量液化形成的。罐内干冰体积变小,这是因为干冰发生了________(填物态变化名称)。
【答案】放出;升华
【解析】易拉罐外壁上部出现水滴,是由于水蒸气放出热量液化形成的;
罐内干冰体积变小,是因为干冰由固态直接变为气态,发生了升华。
故答案为:放出;升华。
5.(2026·河北)小明给妈妈准备一盆洗脚水。这盆水的适宜温度应接近( )
A.5℃ B.40℃ C.80℃ D.95℃
【答案】B
【解析】人体正常体温约为37℃,洗脚水的适宜温度略高于人体正常体温,如40℃即可,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.(2026·四川成都)小明从冰箱冷冻室里拿出一根冰棍,发现外面有一层薄薄的“霜”,同时还在冒“白气”。根据相关情景,下列说法正确的是( )
A.“霜”的形成过程是凝华,该过程要吸热
B.“白气”的形成过程是升华,该过程要放热
C.过一段时间冰棍化了是熔化现象,该过程要吸热
D.过一会儿“白气”消失是液化现象,该过程要放热
【答案】C
【解析】A.“霜”是空气中的水蒸气遇冷直接变为固态小冰晶,属于凝华现象,凝华过程要放热,故A错误;
B.“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,液化过程要放热,故B错误;
C.冰棍熔化是固态冰变为液态水,熔化过程要吸热,故C正确;
D.“白气”消失是小水滴变为气态水蒸气,属于汽化现象,汽化过程要吸热,故D错误。
故选C。
7.(2026·吉林)地球上的水,通过固、液、气三态的变化,不停地循环,水以液态形式存在的是( )
A.雨 B.雪 C.冰 D.霜
【答案】A
【解析】A.雨是液态的水,故A符合题意;
B.雪是固态的水,故B不符合题意;
C.冰是固态的水,故C不符合题意;
D.霜是固态的水,故D不符合题意。
故选A。
8.(2026·四川南充)我国科研团队从某植物溶液中提取抗生素时,要用物理加热的方法使溶液沸腾而除去水分,但该抗生素不能在超过80℃的温度下提取。下列解决方法可行的是( )
A.在标准大气压下用“水浴法”持续加热 B.在标准大气压下用敞口锅直接加热至沸腾
C.在低压室内提取,使水的沸点低于80℃ D.用高压锅加热溶液,使水的沸点低于80℃
【答案】C
【解析】抗生素不能在超过80℃的温度下提取,则利用沸腾除去水分的过程中,溶液沸点不能超过80℃。一标准大气压下,水的沸点为100℃,如果使水在较低的温度下沸腾,应该降低水面上气压,这样可使水的沸点低于80℃。
故选C。
9.(2026·四川广元)实验小组“探究某液体凝固时温度的变化规律”装置如图甲所示,在空烧杯中固定一温度传感器,传感器与电脑连接,在烧杯中倒入适量该液态物质,一段时间后,该物质发生凝固现象。用电脑软件绘出该物质凝固过程中温度随时间变化的图像,如图乙所示。
(1)测得该物质的凝固点为________℃;
(2)要使该液态物质凝固更快,请提出一条合理的建议:_______________________________。
【答案】(1)48;(2)降低环境温度或减小物质的质量
【解析】(1)由图乙可知,该物质凝固阶段温度稳定在48℃不变,因此凝固点为48℃。
(2)物质凝固需要向外放热,降低环境温度可以让物质更快降温凝固;减小液态物质的质量也可以让物质降温更快,加快凝固。
10.(2026•苏州)小红采用图甲实验装置探究冰的熔化特点。
(1)图乙中温度计示数为________℃,它对应甲图中的温度计________(①/②)。
(2)在图丙中__________时间内,试管中的冰处于熔化状态,由_______________________________可知此过程中试管内物质在吸热。
(3)曲线A逐渐趋于平缓,是由于试管内、外物质的温度差________所致。
(4)分析表明,冰属于_________(晶体/非晶体)。
【答案】(1)-4;①;(2)t1~t2;保温杯中的水温一直降低(或图线A持续下降);(3)变小;
(4)晶体。
【解析】(1)图乙的温度计分度值是1℃,液柱在0℃以下,示数为-4℃;这个温度是碎冰的温度,对应甲图中测量试管内冰温度的温度计①;
(2)冰是晶体,熔化时温度保持不变,在图丙中t1~t2时间内,冰处于熔化状态;由温水的温度在下降(或曲线A温度降低)可知,温水在放热,而冰在吸收这些热量,所以试管内物质在吸热;
(3)曲线A逐渐趋于平缓,是因为试管内外物质的温度差变小,热传递的速度变慢,所以温度下降得越来越慢;
(4)冰有固定的熔化温度,所以冰属于晶体。
故答案为:(1)-4;①;(2)t1~t2;保温杯中的水温一直降低(或图线A持续下降);(3)变小;
(4)晶体。
【基础夯实】
1.地球上的水扮演了一个神奇的角色,江河、湖海、土壤、植物中的水不断蒸发,当水蒸气升入高空,温度降低,聚集为小液滴或小冰晶形成_________;它们在下落过程中,小冰晶_________成小水滴,落到地面,就形成了雨。
【答案】云;熔化
【解析】水蒸气在高空遇冷,聚集形成小液滴或小冰晶,这些聚集物共同组成云。
小冰晶是固态,小水滴是液态,物质从固态变为液态的物态变化为熔化。
2.小明在观察“碘锤”中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800℃,碘的熔点为113.7℃。采用图中的两种方式加热,图甲的碘颗粒吸热会________(填物态变化名称,下同),图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外,还可能会________;图甲中用水浴法加热的目的是____________。(选填“使物体受热均匀”或“控制温度”)
【答案】升华;熔化;控制温度
【解析】(1)碘的熔点为113.7℃,采用图甲的水浴加热方式时,水达到100℃沸腾后温度不再上升,该温度低于碘的熔点,因此碘吸热只会发生升华现象。
(2)酒精灯外焰温度约为800℃,高于碘的熔点113.7℃,因此图乙中的碘颗粒吸热除了发生升华外,还可能会熔化。
(3)水浴法加热可以让温度最高保持在100℃,低于碘的熔点,避免碘熔化,因此该实验中水浴法加热的目的是控制温度。
3.生活中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。湿度大表明空气中水蒸气含量高。如图所示,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了,湿布放在装有水的水槽中。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较________,这是由干湿布中的水____________。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表明空气中水蒸气含量越________,小明把水槽里的水不小心换成了酒精,会导致测得的空气湿度_________(“偏大”或“偏小”或“不受影响”)。
【答案】低;蒸发吸热;高;偏小
【解析】湿泡温度计被湿布包裹,湿布中的水会蒸发,蒸发过程需要吸收热量,导致湿泡温度计的温度降低,因此其读数比干泡温度计低。
蒸发是汽化的一种形式,汽化过程吸热,这是湿泡温度计读数低的根本原因。
当空气中水蒸气含量高(湿度大)时,湿布上的水蒸发变慢,吸收的热量少,湿泡温度计与干泡温度计的温差就小,因此两个温度计读数差别越小,说明空气中水蒸气含量越高。
酒精的蒸发速率比水快,即使空气中实际水蒸气含量不变,酒精蒸发会吸收更多热量,使湿泡温度计读数更低,温差更大。
而湿度计是根据温差判断湿度(温差小则湿度高,温差大则湿度低),因此换成酒精会导致测得的空气湿度偏小。
4.在物理跨学科实践活动中,如图所示,甲组将装有西瓜汁的小塑料杯放在正在熔化的纯冰块中,乙组将同样的西瓜汁放在正在熔化的盐冰块中制作西瓜冰棒,你认为________(填“甲”或“乙”)组可以成功制作出西瓜冰棒,你的判断理由是_________________________________________________________。(已知盐冰块的熔点为-5℃,西瓜汁的凝固点为0℃)
【答案】见解板材
【解析】乙;甲组中西瓜汁温度降到0℃,不能继续放热,故不能凝固;乙组中西瓜汁温度降到0℃后温度仍高于盐冰块的温度,可以继续放热,从而凝固。
5.我国民间有句谚语:“水缸穿裙子,天就要下雨。”其中,“水缸穿裙子”是指盛水的水缸外壁出现了一层密密麻麻的小水珠。小水珠是由( )
A.水缸中的水液化形成的 B.水缸中的水凝固形成的
C.空气中的水蒸气凝华形成的 D.空气中的水蒸气液化形成的
【答案】D
【解析】水缸外面的水珠是由空气中的水蒸气遇到冷的水缸外壁放热液化形成的,故ABC错误,D正确。
故选D。
6.“打铁花”是国家级非物质文化遗产。如图所示,表演者先将铁块熔化为铁水,再击打铁水形成璀璨的“铁花”。关于其中的物态变化,下列说法正确的是( )
A.铁块在熔化过程中,温度持续升高 B.铁水凝固成铁屑时,向周围环境放热
C.铁花在空中下落过程中,铁发生了升华现象 D.打铁花时,高温铁水使周围水蒸气汽化成白雾
【答案】B
【解析】A.铁属于晶体,晶体熔化过程中吸收热量,温度保持不变,因此铁块熔化时温度不会持续升高,故A错误;
B.铁水凝固成铁屑是液态变为固态的凝固过程,凝固过程需要向周围环境放出热量,故B正确;
C.铁花在空中下落过程中,是液态铁水变为固态铁屑,属于凝固现象,故C错误;
D.打铁花时周围的白雾,是空气中气态的水蒸气遇冷液化形成的小水滴;汽化是液态变为气态的过程,描述不符合物态变化过程,故D错误。
故选B。
7.学习了物态变化相关知识后,小明走进厨房,留心观察,发现了很多物态变化现象。下列说法正确的是( )
A.刚出锅的冒菜冒出“白气”,“白气”是水汽化形成的水蒸气
B.熬制骨头汤时需要持续加热,骨头汤沸腾时温度会保持不变
C.从冷冻室取出的冻肉表面结有白霜,霜是水蒸气凝固形成的
D.盛有冰块的杯子外侧挂有小水珠,水珠由杯中冰块熔化形成
【答案】B
【解析】A.刚出锅的冒菜温度很高,会产生大量的水蒸气。这些高温的水蒸气上升遇到周围较冷的空气时,会放出热量液化成小水珠,悬浮在空中形成“白气”,故A错误。
B.液体沸腾过程中,不断吸热,温度保持不变,骨头汤沸腾时温度会保持不变的说法是正确的,故B正确。
C.从冷冻室取出的冻肉温度极低,空气中的水蒸气遇到温度极低的冻肉表面,会直接由气态变成固体凝华形成白霜,故C错误。
D.周围空气中的水蒸气遇到冷的杯子外壁,会放出热量液化成小水珠附着在杯壁上。这些小水珠来源于空气中的水蒸气,而不是杯中冰块熔化形成的,故D错误。
故选B。
8.根据下表给出的信息,所得结论正确的是( )
液态氧沸点
液态氮沸点
液态氢沸点
固态氮熔点
固态氧熔点
固态氢熔点
-183℃
-196℃
-253℃
-210℃
-218℃
-259℃
A.沸点低的物质熔点也一定低 B.-210℃的氮一定为固液共存态
C.-215℃时,氧是液态,氢是气态 D.这三种物质都极易沸腾、凝固
【答案】C
【解析】A.由表有,液态氮的沸点(-196℃)低于液态氧的沸点(-183℃),但固态氮的熔点(-210℃)高于固态氧的熔点(-218℃),说明沸点低的物质熔点不一定低,故A错误;
B.固态氮的熔点为-210℃,当温度等于熔点时,氮可能处于固态(未熔化)、固液共存态(正在熔化)或液态(已完全熔化),因此不能确定一定为固液共存态,故B错误;
C.-215℃高于固态氧的熔点(-218℃),低于液态氧的沸点(-183℃),因此氧为液态;-215℃高于液态氢的沸点(-253℃),因此氢为气态,故C正确;
D.这三种物质的沸点极低,在常温下易沸腾(变为气体),但凝固需要温度低于熔点(同样极低),常温下无法凝固,因此“极易凝固”错误,故D错误。
故选C。
9.(2025·四川泸州)下表是小泸探究水沸腾前后温度变化特点的实验数据,请你在坐标纸上描点并用平滑曲线连接起来。
时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
92.0
94.1
96.2
98.0
98.0
98.0
【答案】见解析
【解析】由表中数据依次找出不同时间对应的温度,然后描点,并用平滑曲线连接,如图所示:
10.小明晚上在家做作业,遇到以下问题,请你帮他解决。
(一)小明在测量一本书的宽度时,六次测量记录为:12.38cm、12.36cm、12.365cm、12.37cm、12.82cm、12.35cm,请你帮小明正确处理测量数据,得出这本书的宽度___________。
(二)观察“碘锤”中的物态变化。
(1)小明用如图所示装置做实验时,发现碘锤内出现紫色的碘蒸气,他认为这是碘从________态直接变成了________态,发生了升华现象。
(2)小华查阅资料发现:常压下,碘的熔点为113.6℃,碘的沸点为184.25℃,酒精灯火焰的温度约为酒精灯800℃。根据这些资料,小华认为小明所做的实验中,碘可能经历了先________再汽化的物态变化过程,并不能得出碘发生升华的结论。
(3)若要解决小明和小华的疑问,则必须对实验加以改进,你认为怎样改进实验更合理?
______________________________________________________________________________________
【答案】(一)12.37cm;(二)(1)固;气;(2)熔化;(3)将碘锤放在热水中加热,观察实验现象。
【解析】(一)先将错误数据12.365cm和12.82cm去掉,再求另外四个数据的平均值。
书的宽度:
最后取值为12.37cm。
(二)(1)碘由固态变成气态的过程叫升华;
(2)实验中酒精灯火焰温度约为800℃,在加热过程,温度已经超过了碘的熔点,碘可能先熔化,由固态变成液态,再汽化,由液态变成气态的碘蒸气,不一定是碘由固态直接变成气态的升华现象;
(3)改进实验:将碘锤放在热水中加热,观察实验现象
故答案为:(一)12.37cm;(二)(1)固;气;(2)熔化;(3)将碘锤放在热水中加热,观察实验现象。
【培优拔高】
1.动画电影《哪吒2》登顶中国影史票房榜。其中天元鼎类似高压锅,当哪吒的三昧真火与敖丙的玄冰在天元鼎内相遇时,固态的冰在高温下不仅会________(填吸收或散出)热量变成水,还会直接________(填物态变化名称)成高温的水蒸气,让鼎内气体的压强急剧上升,从而会使天元鼎形变。
【答案】吸收;升华
【解析】固态的冰变成水,属于熔化现象,熔化过程需要吸收热量。固态的冰直接变成高温的水蒸气,属于升华现象。
2.某同学将气球套在装有适量干冰(固态二氧化碳)的塑料瓶瓶口上,观察到瓶内干冰变少,而气球膨胀,且瓶内无液体产生。瓶身上出现一层霜,如图所示。这一过程中发生的物态变化是干冰________(填物态变化名称),使得瓶壁温度降低。空气中水蒸气遇冷________(填物态变化名称)为小冰晶附着在瓶壁上,因此霜出现在瓶身________(选填“内”或“外”)侧。
【答案】升华;凝华;外
【解析】干冰是固态的二氧化碳。题干中“瓶内干冰变少,气球膨胀,且瓶内无液体产生”,说明干冰没有经过液态,直接由固态变为气态的二氧化碳,这个过程叫做升华。
由于干冰升华吸收了大量热量,瓶身温度降低,空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态小冰晶,附着在瓶壁上,这一过程是凝华。因为水蒸气来自瓶外的空气,所以霜出现在瓶身的外侧。
3.如图所示,密封的锥形玻璃泡内有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃。用电吹风热风挡(温度约为60℃)对玻璃泡加热,发现玻璃泡内碘颗粒逐渐消失,同时出现紫红色碘蒸气,这是_________(填物态变化名称)现象,需要_________(选填“吸收”或“放出”)热量。停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒,这是_________(填物态变化名称)现象。整个过程中________(选填“能”或“不能”)看到液态碘。
【答案】升华;吸收;凝华;不能
【解析】已知碘的熔点约为114℃,用电吹风热风挡(温度约为60℃)对玻璃泡加热,60℃低于碘的熔点,所以碘不会熔化。玻璃泡内碘颗粒逐渐消失,同时出现紫红色碘蒸气,是固态的碘直接变成气态的碘蒸气,这种物态变化叫升华,升华过程需要吸收热量。
停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒,是气态的碘蒸气直接变成固态的碘,是凝华现象。
由于整个过程温度都低于碘的熔点,所以整个过程中不能看到液态碘。
4.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,它是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了。在同样的环境下,两个温度计的读数不一样,________(填“干泡”或“湿泡”)温度计的读数较低,两个温度计读数的差别越小,表示空气的湿度越________。(填“大”或“小”)
【答案】湿泡;大
【解析】干湿泡湿度计的工作原理如下:干泡温度计直接暴露在空气中,显示的是环境的正常温度。湿泡温度计下端被湿布包裹,湿布上的水分会发生蒸发现象,蒸发过程需要吸收热量,因此湿泡温度计的示数会低于干泡温度计的示数。
当空气湿度越大时,空气中水蒸气含量越高,湿布上的水分蒸发速度越慢,吸收的热量越少,湿泡温度计下降的温度越少,两个温度计的读数差值就越小。因此两个温度计读数差别越小,说明空气湿度越大。
5.如图甲所示,金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态,当达到某一温度时,就会发生熔化。如图乙所示是其放在手中熔化时的情景,由此可判断镓( )
A.是非晶体 B.其熔点可能是40℃
C.熔化需要吸收热量 D.熔化过程中,温度升高
【答案】C
【解析】A.镓达到某一温度时熔化,说明镓有熔点,是晶体,故A错误;
B.镓在室温为20℃时是固态,则它的熔点高于20℃,镓在人的手中会熔化,则它的熔点低于人的体温,人的体温约为37℃,所以,镓的熔点低于37℃,故B错误;
C.镓熔化的过程中,吸收热量,故C正确;
D.金属镓有固定的熔点,属于晶体,晶体在熔化过程中温度保持不变,其温度始终等于熔点,不会升高也不会降低,故D错误。
故选 C。
6.下列关于“白气”、气泡、白雾的说法不正确的是( )
①图甲中水沸腾时,气泡里是水汽化形成的水蒸气
②图乙“白气”的形成会放热,图丁白雾消失时会吸热
③图丙舞台附近的白雾是干冰升华形成的二氧化碳
④图乙“白气”和图丁白雾都是空气中的水蒸气的液化现象
A.①③ B.①② C.③④ D.②④
【答案】C
【解析】①图甲中水沸腾时,水由液态汽化为气态,气泡里是水汽化形成的水蒸气,故①正确;
②图乙“白气”是水壶中冒出的水蒸气遇冷液化形成的,液化过程会放热;图丁白雾消失是液态水变为气态水蒸气的汽化过程,汽化时会吸热,故②正确;
③图丙舞台附近的白雾是干冰升华吸热,使周围空气温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,而不是二氧化碳,故③错误;
④图乙“白气”是水壶中冒出的水蒸气遇冷液化现象,而图丁白雾是空气中的水蒸气的液化现象,故④错误。
综上所述,①②正确,③④错误,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
7.根据如图表中的数据,下列说法正确的是( )
熔点/℃(标准大气压)
固态酒精
-117
铅
328
固态水银
-39
铜
1083
冰
0
铁
1535
A.-110℃的酒精是固态 B.可以将铜块放到铁制容器中熔化
C.放在0℃的房间中的水会凝固结冰 D.在-40℃的地区,能用水银温度计测气温
【答案】B
【解析】A.酒精熔点为-117℃,-110℃高于酒精熔点,因此-110℃的酒精是液态,故A错误;
B.铜熔点1083℃,铁熔点1535℃,铜熔化时的温度低于铁的熔点,铁容器不会熔化,因此可以将铜块放在铁制容器中熔化,故B正确;
C.水的凝固点是0℃,房间温度为0℃,水温度达到0℃后,无法通过热传递向环境继续放热,因此不会凝固结冰,故C错误;
D.水银凝固点是-39℃,-40℃低于水银凝固点,水银已经凝固为固态,无法正常工作,因此不能用水银温度计测气温,故D错误。
故选B。
8.李雷猜想水加入别的物质后,会对液体的凝固点产生影响。为验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水凝固过程。每隔一段时间观察盐水的状态、记录温度,记录其温度随时间的变化情况如图甲所示。再将一个装有冰水混合物的试管放入盐冰水混合物中,如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲图中,在t=5min时,该物质处于固态
B.甲图中,盐水的凝固过程持续了20分钟
C.甲图中,10~20min内,该物质不放出热量,所以温度保持不变。
D.乙图中,试管中的冰水混合物中的固体会变多
【答案】D
【解析】A.甲图中,在t=5min时,温度还在下降,说明盐水尚未开始凝固,此时处于液态,故A错误;
B.甲图中,盐水从第10min开始凝固,到第20min凝固结束,凝固过程持续了:
20min-10min=10min
故B错误;
C.甲图中,10~20min内是盐水的凝固过程,晶体凝固时持续放热但温度保持不变,故C错误;
D.乙图中,盐冰水混合物的温度低于0℃,试管内的冰水混合物会向外界放热,水会凝固成冰,因此固体变多,故D正确。
故选D。
9.小明做探究升华现象的实验。
(1)设计甲、乙两种方案探究“碘的升华”。已知酒精灯火焰的温度约为500℃,电吹风能提供的热风温度最高为80℃,碘的熔点为 113.5℃,其中方案________(选填“甲”或“乙”)更好,因为另一方案中碘可能发生先_________再________的现象(均填物态变化名称);
(2)在烧杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白雾,如图丙所示。气泡内主要是________________,白雾是_________(以上两空均选填“小水珠”、“水蒸气”或“二氧化碳气体”。)
【答案】(1)乙;熔化;汽化;(2)二氧化碳气体;小水珠
【解析】(1)酒精灯火焰的温度约为500℃,标准大气压下,碘的熔点为113.5℃,电吹风能提供的热风温度最高为80℃。甲方案直接用酒精灯加热,碘的温度升高到熔点时,继续吸热,碘会先发生熔化然后再汽化;而乙方案碘的温度最高为80℃,小于碘的熔点,不会熔化,因此为了防止碘发生熔化现象,应采用乙装置。
(2)向水中放入一小块干冰,干冰会发生升华现象,产生大量的二氧化碳气体,因此有大量气泡产生;且干冰升华会吸收热量,导致水的温度降低,水面的水蒸气会遇冷液化形成小水珠,即白雾。
10.小海在劳动课实践中发现,水滴入热油锅中,油花四溅。为何会出现这种现象?小海用图甲所示装置进行如下探究。
将温度计插入试管中,从水温达到90℃开始,每隔1min记录一次温度,直至水沸腾并持续加热一段时间。
(1)小海根据实验数据,在坐标系中描出了相应的点,如图乙所示;
①请你根据图乙中描出的点,画出水的温度随时间变化的图像;
②根据绘制的图像,可知水的沸点是_________℃;
(2)水沸腾时会产生大量的水蒸气,如果被这样的水蒸气烫伤往往比被开水烫伤更严重,这是因为水蒸气_________(填物态变化名称)成同温度的水会________大量的热;
(3)小海发现,当试管内的水沸腾时,烧杯中的食用油却没有沸腾,由此可知食用油的沸点比水的沸点_________,所以水滴入热油中会迅速汽化,引起油花四溅。
【答案】(1)见解析;100;(2)液化;放出;(3)高
【解析】(1)①根据图乙中描出的点,用线将各点连接起来,如图所示:
②根据绘制的图像,在加热过程中,水的温度上升到100℃后不再上升,可知水的沸点是100℃。
(2)水蒸气烫伤时,水蒸气在人体皮肤表面遇冷,液化成小水珠,放出热量,所以比同温度的开水烫伤更严重,因为水蒸气液化成同温度的水会放出大量的热。
(3)液体沸腾时的温度叫沸点,当试管内的水沸腾时,烧杯中的食用油却没有沸腾,表明油沸腾时的温度比水要高一些,所以水滴入热油中会迅速沸腾,引起油花四溅。
第 47 页 共 48 页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。