【重难突破系列】专题十五 汽化和液化 重难突破(讲义)-2026-2027学年物理苏科版八年级上册
2026-10-05
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内容正文:
专题讲义 苏科版八年级物理上册
重难专题十五
汽化和液化
(原卷版)
苏科版八年级上册 | 第二章《物态变化》 | 建议用时 45 分钟 | 难度:★★★★☆
▎学习目标
1.知道汽化是物质由液态变为气态的过程、汽化要吸热,液化是物质由气态变为液态的过程、液化要放热;知道汽化有蒸发和沸腾两种方式;
2.知道蒸发是在任何温度下都能发生、只在液体表面发生的平缓的汽化现象;理解影响蒸发快慢的三个因素——液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气流动的快慢;知道蒸发吸热有致冷作用,能解释擦酒精降温、出汗散热、狗伸舌、洒水纳凉等现象;
3.知道沸腾是在一定温度下、在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象;会做“探究水的沸腾”实验,能根据数据画出温度—时间图像,知道液体沸腾时继续吸热但温度保持不变;知道沸点,知道液面气压越高沸点越高、气压越低沸点越低;理解沸腾必须同时满足“达到沸点”和“继续吸热”两个条件;
4.知道液化的两种方法——降低温度和压缩体积;能识别“白气”、雾、露、眼镜起雾、水管“出汗”等液化现象,知道“白气”实质是水蒸气遇冷液化形成的小水滴(水蒸气无色、肉眼看不见);知道液化放热,理解被100℃水蒸气烫伤比被100℃开水烫伤更严重。
【思维导图】
汽化与液化
汽化与蒸发
蒸发:任何温度、只在液体表面、平缓
影响快慢:温度越高/表面积越大/空气流动越快
蒸发吸热,有致冷作用(擦酒精、出汗、狗伸舌)
汽化与液化
沸腾实验
装置:烧杯、温度计、酒精灯、石棉网、纸板盖
沸腾前气泡上升变小,沸腾时气泡上升变大
沸腾时继续吸热、温度不变(图像水平段)
沸腾条件:达到沸点且继续吸热
气压越高沸点越高(高压锅),高原气压低沸点低
汽化与液化
液化(放热)
方法一:降低温度(“白气”、雾、露、眼镜起雾)
方法二:压缩体积(液化气、打火机、火箭燃料)
“白气”实质是水蒸气遇冷液化的小水滴
液化放热:100℃水蒸气烫伤比100℃水更重
考点一 汽化(蒸发与沸腾,吸热)
1.汽化及其两种方式:物质由液态变为气态的过程叫做汽化,汽化过程要吸热。汽化有蒸发和沸腾两种方式,它们的相同点是都属于汽化现象、都要吸热。
2.蒸发与影响蒸发快慢的因素:蒸发是在任何温度下都能发生、并且只在液体表面发生的平缓的汽化现象。如图1,影响蒸发快慢的因素有三个:液体的温度越高,蒸发越快;液体的表面积越大,蒸发越快;液体表面上方空气流动得越快,蒸发也越快。要减慢蒸发,就反其道而行:降低温度、减小表面积、减慢表面空气流动(如灌溉用的地膜、保鲜盒加盖、晒粮食要摊开)。
图1 影响蒸发快慢的因素:A不吹风不加热摊开的水滴;B对水滴吹风;C把水滴摊开增大表面积;D给水滴加热——温度越高、表面积越大、表面空气流动越快,蒸发越快
3.蒸发吸热有致冷作用:液体蒸发时要从周围物体(或依附的物体)吸收热量,使周围物体的温度降低,所以蒸发有致冷作用。如图2,夏天在地上洒水降温、给发烧病人擦酒精、人出汗后感到凉快、狗伸长舌头喘气散热,都是利用蒸发吸热来降低温度的。
图2 蒸发吸热致冷:人靠汗液蒸发、狗靠伸长舌头加快唾液蒸发,把身体的热量带走,达到降温的目的
4.沸腾与实验装置:沸腾是在一定温度下、在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。如图3,探究水沸腾的实验装置由烧杯、水、温度计、石棉网、铁架台、酒精灯和带孔纸板盖组成;组装时按“自下而上”的顺序,先根据酒精灯外焰的高度固定铁圈和石棉网,再放烧杯,最后调整温度计,使玻璃泡全部浸入水中且不碰烧杯底和壁。
图3 探究水沸腾的实验装置:烧杯盛水,温度计玻璃泡全部浸入水中、不碰底和壁,酒精灯用外焰加热,杯口加盖减少散热
5.沸腾前后气泡的变化:如图4,沸腾前,烧杯里底部的水先受热、产生少量气泡,气泡上升时遇到上方温度较低的水,水蒸气又液化,气泡体积逐渐变小;沸腾时,整个容器内水温相同,气泡上升过程中周围的水不断汽化成水蒸气汇入气泡,同时气泡受到水的压强变小,气泡上升时体积逐渐变大,到达水面后破裂,把里面的水蒸气放出来。
图4 沸腾前(左)气泡少、上升时体积变小;沸腾时(右)气泡多、上升时体积变大,到水面破裂
6.沸腾图像与沸腾特点:如图5,水在沸腾前吸热、温度不断升高;开始沸腾以后,虽然继续加热,但温度保持不变,在温度—时间图像上表现为一段水平线段。液体沸腾时保持不变的温度叫做沸点;在标准大气压下,水的沸点是100℃。液体沸腾必须同时满足两个条件:温度达到沸点,并且能够继续吸热。
图5 水的温度—时间图像:AB段沸腾前吸热升温,BC段水平表示沸腾时继续吸热、温度保持不变
7.沸点与气压:液体的沸点跟液面上方的气压有关:气压越高,沸点越高(家用高压锅密封好、锅内气压大,水的沸点高于100℃,食物熟得快、煮得烂);气压越低,沸点越低(高原地区海拔高、气压低,水的沸点低于100℃,面条饭食不易煮熟,要用高压锅)。
表1 蒸发与沸腾的比较
比较项目
蒸发
沸腾
发生部位
只在液体表面进行
液体内部和表面同时进行
温度条件
在任何温度下都能发生
只在一定温度(沸点)下发生
剧烈程度
缓慢、平缓
剧烈
温度变化
液体及周围温度降低,有致冷作用
继续吸热,但温度保持不变
影响因素
液体温度、表面积、表面空气流动快慢
液面上方气压(气压越高沸点越高)
相同点
都属于汽化现象
汽化过程都要吸收热量
8.典型例题示范:【例】把盛有水的试管放到正在不断加热、已经沸腾的开水中,试管里的水会不会沸腾?【解析】不会沸腾。大烧杯里的水沸腾时温度保持在沸点不变,试管里的水能够从烧杯的水中吸热而温度升高到沸点;但当试管里的水达到沸点后,与烧杯里的水温相同,不能再继续吸热。而液体沸腾必须同时满足“达到沸点”和“继续吸热”两个条件,缺一不可,所以试管里的水虽然能达到沸点,却不能沸腾。
▎重难诠释
①汽化有蒸发和沸腾两种方式,都是汽化、都要吸热;蒸发在任何温度下、只在液体表面、平缓;沸腾在一定温度下、内部和表面同时、剧烈;
②影响蒸发快慢三因素:液体温度、液体表面积、液体表面上方空气流动快慢;加快蒸发要升温、摊开、通风,减慢蒸发则相反;
③蒸发吸热有致冷作用:擦酒精降温、出汗散热、狗伸舌、洒水纳凉,都是靠蒸发吸热使周围物体温度降低;
④沸腾两条件缺一不可:达到沸点+继续吸热;试管(或铁勺)中的水虽能达到沸点,但与外面沸水同温、不能继续吸热,故不沸腾;
⑤沸腾图像水平段对应沸腾过程,吸热但温度不变;沸点随气压升高而升高、降低而降低(高压锅气压高沸点高,高原气压低沸点低);
⑥沸腾前气泡上升时遇冷、体积变小;沸腾时气泡上升时不断有水蒸气汇入且水压减小、体积变大。
考点二 液化(放热)
1.液化:物质由气态变为液态的过程叫做液化,液化过程要放热。液化是汽化的逆过程:一切气体在温度降到足够低的时候都可以液化。
2.“白气”、雾、露:如图6,生活中看到的“白气”并不是水蒸气——水蒸气是无色透明的气体,肉眼根本看不见;看到的“白气”其实是温度较高的水蒸气遇冷,液化形成的大量细小液态小水滴。冬天人在口中呼出的“白气”、烧水壶嘴上方冒的“白气”、冰棍周围飘的“白气”、清晨河面上的雾、草叶和瓦片上的露,都是空气中(或高温物体冒出)的水蒸气遇冷液化成的小水滴。
图6 “白气”辨析:甲壶嘴上方的“白气”、乙冰棍周围的“白气”,都是水蒸气遇冷液化形成的小水滴(不是气态水蒸气)
3.液化在温度较低的物体表面上:如图7,戴眼镜的人从寒冷的室外走进温暖的室内,镜片会变模糊;夏天从冰箱里拿出的饮料瓶外壁会“出汗”;冬天室内玻璃窗的内侧会起雾。这些都是温度较高的水蒸气遇到温度较低的镜片、瓶壁、玻璃,放热液化成小水珠附着在上面形成的。
图7 温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃(眼镜片),放热液化成小水珠附着在表面,使玻璃变模糊
4.使气体液化的两种方法:使气体液化有两种方法:一是降低温度——所有气体在温度降到足够低时都可以液化;二是在一定温度下压缩气体的体积。如图8,日常生活中烧饭用的液化石油气、打火机里的液体燃料(丁烷)、气罐里的医用氧气、火箭上用的液氢液氧,都是在常温下用压缩体积的办法使气体液化后再装罐的,这样可以大大减小体积、便于储存和运输。
图8 压缩体积使气体液化:一次性打火机内的燃料丁烷,是在常温下压缩体积液化后装在机壳里的
5.液化放热:如图9,烧水做饭时,锅内高温水蒸气遇到温度较低的锅盖,液化成小水珠附着在锅盖内侧,同时放出大量的热。正因为液化要放热,被100℃的水蒸气烫伤往往比被100℃的开水烫伤更严重——100℃水蒸气除了本身温度高,遇到温度较低的皮肤时还要液化,额外放出大量的热。
图9 锅盖上的小水珠:高温水蒸气遇到温度较低的锅盖,放热液化成小水滴附着在盖内侧
6.典型例题示范:【例】冬天人在室外口中呼出“白气”,夏天打开冰箱冷冻室门也会看到门口冒出“白气”,这两种“白气”的形成原因相同吗?【解析】相同。二者都是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴:人呼出的气体中含有高温水蒸气,遇到室外冷空气液化成小水滴;打开冰箱门时,冰箱门口附近空气中的水蒸气遇到从冰箱里出来的冷空气,液化成小水滴。关键要记住:水蒸气本身无色透明、看不见,凡是看到的“白气”,都是液态小水滴,而不是气态水蒸气。
▎重难诠释
①液化是汽化的逆过程,放热;降低温度可以使任何气体液化;
②“白气”不是水蒸气(水蒸气无色透明、肉眼看不见),而是水蒸气遇冷液化形成的悬浮小水滴;壶嘴最尖端附近反而看不到“白气”,因为那里温度高、水蒸气还没液化;
③雾、露、眼镜起雾、水管“出汗”、冰棒冒“白气”,都是温度较高的水蒸气遇冷,在温度较低的物体表面液化;
④液化两种方法:降低温度、压缩体积;常温下靠压缩体积液化的有液化石油气、打火机丁烷、医用氧气、火箭燃料,便于储存和运输;
⑤液化放热:被100℃水蒸气烫伤比100℃开水更严重,因为水蒸气遇到皮肤时先液化、额外放出大量的热。
考向一 蒸发现象与影响因素(任何温度·只在表面·温度/表面积/空气流动·晾晒通风)
1.为了更好地储存,新收获的粮食需要尽快脱水。下列措施有利于粮食尽快脱水的是( )
A.放于阴凉处
B.堆积放置
C.在阳光下摊开晾晒
D.放于密闭房间中
2.图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度
B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动
D.减少油的体积
3.通过铺开豆株以加快其变干的方法在《天工开物》就有记载,如图所示,此方法可改变液体的( )
A.温度
B.表面积
C.种类
D.表面空气流速
4.植树造林是一项能够改善生态环境、提升绿化覆盖率的重要举措。如图所示,同学们在移栽树苗时,常会剪掉其部分枝叶,以此提高树苗的成活率。下列对这一做法的分析,正确的是( )
A.降低液体温度,加快树苗水分汽化
B.便于吸收热量,减慢树苗水分升华
C.减小蒸发面积,减慢树苗水分蒸发
D.减慢空气流速,减慢树苗水分液化
5.实验小组在探究“影响液体蒸发快慢的因素”时,在相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验探究。(1)同学们在图甲、乙两次实验中,图乙的水先蒸发完,由此可知,水的________ 越大,水蒸发得越快。(2)甲、丁两次实验中,观察到图丁实验中玻璃板上的水先蒸发完,由此可知水表面的空气流动越快,水蒸发得越_____ ;(3)分析比较图________ 两次实验可以探究水蒸发快慢与温度的关系。(4)该实验采用的研究方法叫做_________ 法;
考向二 蒸发吸热致冷(汽化吸热·擦酒精降温·洒水纳凉·蒸发吸热实验·液氮吸热)
6.生病发烧时人们常采用在病人身体上涂抹酒精的方式达到物理降温的效果,酒精沾在身上会迅速汽化,下列现象中的物态变化与其相同的是( )
A.壶口“白气”
B.冰雕变小
C.露珠形成
D.浓雾消散
7.缺电地方的人们发明了一种陶制的罐中罐“冰箱”,内外罐之间填有沙子,如图,盛夏季节里,有利于给“冰箱”中食物降温的做法是( )
A.给外罐加盖子密封
B.经常给两罐间的沙子浇水
C.把“冰箱”放在密闭房间内
D.把“冰箱”放在湿热环境中
8.如图所示,拿两支同规格的温度计,用棉花包住甲温度计的玻璃泡,并用温度跟室温相同的酒精把棉花浸湿。这时,可看到甲温度计的示数度比乙温度计的示数_____ 。这现象说明,液体_______ 时要从周围的物体_____ 热。
9.要说今年最火的网红食品,非这个“冒烟冰淇淋”莫属,吃一口嘴巴、鼻子都“冒烟”,这种新奇感俘获了不少年轻人。其实它还有个名字:“液氮冰淇淋”,冰淇淋经过液氮处理后,吃在嘴里时液氮与口腔内部接触,发生_______ 现象(填物态变化名称),需要_____ (选填“吸”或“放”)热,有可能造成_____ (选填“冻”或“烫”)伤。
10.古人建造的”自雨亭”(如图所示)一般傍水而建,采用水循环的方式推动类似于水车的装置把水送至屋顶,然后水流沿檐而下,制成“水帘”,使凉气进入屋子,如同“空调房”一般。“自雨亭”纳凉应用的原理是水从屋顶流下时发生_______ (填物态变化名称),吸收热量,起到降温的作用。
考向三 水沸腾实验与图像(装置组装·气泡变化·沸腾条件·沸点与气压·温度—时间图像)
11.如图所示,甲试管装水,乙试管装酒精,同时放入盛水的大烧杯中,对大烧杯加热使里面的水沸腾,则下列说法中正确的是( )
A.甲试管内的水和乙试管内的酒精都沸腾
B.甲试管内的水和乙试管内的酒精都不沸腾。
C.甲试管内的水沸腾,乙试管内的酒精不沸腾
D.甲试管内的水不沸腾,乙试管内的酒精沸腾
12.小明帮妈妈煮饺子时发现,水沸腾时,用铁勺从锅中盛出一部分水,勺中的水就不再沸腾了如图甲;再将勺子和水一起放回锅中时(注意,不是倒入),锅里的水依旧沸腾着,勺子里的水却不会沸腾如图乙。关于这一现象,下列分析正确的是( )
A.水沸腾时,锅边的“白气”是水汽化所形成的
B.图甲中,勺子中的水不沸腾是因为高于水的沸点
C.图乙中,勺子里的水虽没有沸腾但温度可达沸点
D.图乙中,适当调大火力可以使勺子里的水沸腾
13.小静在完成水沸腾的实验时,在刚停止沸腾的烧瓶口塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向烧瓶底部浇上冷水如图,会看到烧瓶内的水再次沸腾,这是由于瓶内气压 _______ (选填“变大”、“变小”或“不变”),水的沸点 _______ (选填“升高”、“降低”或“不变”)的缘故。
14.小京为探究水沸腾前后温度以及烧杯中水的内能变化特点,进行了如下实验:用如图所示的装置给一定质量的水加热,当水温为90℃时,每隔1min记录一次水的温度。他记录的实验数据如表所示。分析表中数据可知本实验的结论是:____________________ 。
时间t/min
0
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温度t/℃
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15.在探究“水的沸腾”实验中:(1)实验装置如图甲所示,在组装过程中需要先调整的是_____ (选填“A”或“B”)部分;(2)当水温升高到90℃时,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾后几分钟为止,记录的数据如表:分析表中数据可知,水沸腾时需要_____ 热,水沸腾时的温度_______ ;(填“增大”、“减小”或者“不变”)(3)某组同学在相同条件下,用不同质量的水进行两次实验得到如图乙所示的温度时间图象,根据图象可知,质量较大的是_____ (选填“a”或“b”)。
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考向四 液化现象与方法(“白气”是小水滴·雾露·降低温度·压缩体积·液化放热)
16.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”,下列解释中正确的是( )
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
17.如图所示,是生活中经常出现的“白气”现象。下列有关说法正确的是( )
A.图甲:清晨河面上的“白气”,是河水汽化而成的水蒸气
B.图乙:冰淇淋的“白气”是周围的空气遇冷液化形成的小水珠
C.图丙:舞台上释放的“白气”,是干冰升华成的气态二氧化碳
D.图丁:冬天,水烧开后壶嘴处的“白气”,是壶嘴喷出的水蒸气液化形成的
18.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,有两只纸杯的杯壁上出现小水珠(图中用“〇”表示)。下列图形符合实际的是( )
A.
B.
C.
D.
19.小松同学在家煮汤,如图所示,他煮好汤后提起锅盖,发现水从锅盖内侧流下,锅盖内的水经历的物态变化是( )
A.先凝固后熔化
B.先汽化后液化
C.先汽化后凝固
D.先升华后凝华
20.小明起床后发现房间的玻璃内侧出现水雾,这是水蒸气通过_________ (选填“降低温度”或“压缩体积”)的方式液化形成的,阳光出现后水雾消失了,这是因为发生了_______ (填物态变化名称)。
★ 重难题型专练(15题)★
(精选高频易错题,覆盖沸腾现象与节能、“白气”辨析、雾露与回南天、眼镜起雾、制冷剂汽化液化循环、青藏热棒、水沸腾实验装置与数据图像等重难点)
21.在中国的传统文化中,吃饺子有交好运的寓意,所以每逢春节中国人都有吃饺子的习俗。煮鲜饺时往往要先把水烧开,沸水下锅,饺子煮熟后鼓胀浮起。关于煮饺子过程中的物态变化,下列说法正确的是( )
A.烧水时需要不断加热,水沸腾后温度会继续升高
B.水沸腾后打开锅盖,会出现大量“白雾”,这是汽化形成的
C.水沸腾后打开锅盖,锅盖内壁附着大量水珠,这是凝华形成的
D.饺子煮熟后鼓胀浮起,“鼓胀”是饺子内的水汽化形成的
22.如图所示为一款智能浴室镜。除雾功能打开,当传感器检测到空气的温度和湿度上升较快时,控制单元会自动打开镜面内的加热装置,防止镜面生雾或进行除雾。下列说法中正确的是( )
A.镜面温度若始终高于室温,就不易生雾
B.镜面上的雾,是空气中的水蒸气汽化形成的
C.加热镜面除雾时,镜面上的雾滴发生液化现象
D.除雾功能关闭时,用干冷毛巾擦去雾滴可以持续防止镜面上雾的再生
23.“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.一直用大火进行加热可以更节能
B.应先用小火加热,待水沸腾后改为大火加热
C.应先用大火加热,待水沸腾后改为小火加热
D.水沸腾后,向锅里加入少量冷水,是为了降低水的沸点
24.下列现象中与“雾”形成的物态变化相同的是( )
A.云开雾散
B.流水成冰
C.霜降枝头
D.叶上露珠
25.东莞的春季气候湿润,容易出现“回南天”,墙壁、楼道会有返潮现象,该现象主要涉及的物态变化是( )
A.凝华
B.升华
C.熔化
D.液化
26.关于“探究水沸腾前后的特点”实验,下列说法正确的是( )
A.用初温较高的水可加快沸腾
B.用不锈钢水壶更便于观察气泡
C.不加盖子可缩短实验的时间
D.将温度计取出来读数更加方便
27.天气较冷时,从室外进入温暖的房间后,眼镜镜片会变模糊,过一会儿,镜片又会变清晰。下列与“变清晰”原理相同的是( )
A.壶嘴吐“白气”
B.樟脑丸“变小”
C.河水结为冰面
D.汗水被风吹干
28.2026年1月1日起,我国全面禁产含汞体温计,该体温计将逐步退出历史舞台。《天工开物》中记载了用朱砂矿石提炼水银(液态汞)的工艺。如图所示,加热密闭锅内的朱砂使其与氧气发生化学反应,生成汞蒸气,冷却后,倒扣的锅内壁布满水银。锅内壁水银形成的物态变化是( )
A.液化
B.升华
C.汽化
D.凝固
29.电冰箱利用制冷剂作为“热”的搬运工,把冰箱里的“热”搬运到冰箱外面。如图是一种电冰箱的构造和原理图,液态制冷剂会在冷冻室和冷凝器中分别发生的物态变化是( )
A.升华、凝华
B.熔化、汽化
C.汽化、液化
D.升华、液化
30.小明去饭店吃饭时,发现端上来的一盆海鲜云雾缭绕,经了解知道这是使用干冰导致的神奇现象,情形如图所示。关于该现象,下列相关说法正确的是( )
A.看到的“白气”是空气遇冷液化形成的小水滴
B.干冰升华时会吸收大量的热量,会让周围环境的温度下降
C.会看到“白气”向上飘,是因为“白气”的密度小于空气密度
D.加入干冰后,海鲜食材内的分子运动速度会变快
31.清晨,在阳光照射下荷叶上的露珠(如图)慢慢消失,此过程发生的物态变化是( )
A.熔化
B.汽化
C.液化
D.升华
32.《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。人们晾晒豆株时要尽量将豆株铺开,这样做可以_______ (选填“增大”或“减小”)液体的表面积,从而_______ (选填“加快”或“减慢”)水分的蒸发。蒸发发生在豆株的_______ (选填“表面”或“表面和内部”)。
33.我国青藏铁路穿越多年冻土区,为保持路基稳定、防止冻土融化,铁路两侧安装了高效“热棒”,如图甲所示。热棒内部充有低沸点液态氨,液态氨在路基深处吸热汽化,上升至顶部“散热片”处放热。结合图乙判断,散热片处发生的物态变化是_______ 。
34.小华在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。(1)除了装置图甲中所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是_______ ;实验中小华透过烧杯看到的杯中温度计的玻璃泡是它的_______ (本身/实像/虚像)。(2)实验中,每隔1min记录一次数据,直到沸腾一段时间后停止加热,记录的数据如表:根据表中的数据,水的沸点为_______ ℃,可以推测水面上方的气压_______ 标准大气压。根据表格中的实验数据可知,水在沸腾过程中,温度_______ ;(3)某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图乙中的(a)、(b)所示,则图_____ 是水沸腾前的情况;水在沸腾过程中,需要_______ (填“吸收”或“放出”)热量,为了验证这一结论,需要进行的操作是__________ ,观察水是否继续沸腾;(4)如果给一定质量的水加热至沸腾,其温度与时间的关系如图丙中图线a所示,若只增加了水的质量,其温度与时间的关系图线应为_____ 。若只增加液面上方的气压,其温度与时间的关系图线应为_____ 。
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35.图甲是“探究水在沸腾前、后温度变化特点”的实验装置。(1)安装时要先固定A的高度,固定B的高度时,要保证温度计的玻璃泡 ___________ 且不接触烧杯底。(2)图乙气泡在上升过程中体积逐渐变大,原因之一是受到水的压强变 _____ 。(3)由图丙图象可知,水沸腾前、后温度变化的特点是:____________________ 。(4)实验过程中,水从开始加热到沸腾的时间过长,原因可能是 ___________ (写出一个即可)。
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重难专题十五
汽化和液化
(解析版)
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▎学习目标
1.知道汽化是物质由液态变为气态的过程、汽化要吸热,液化是物质由气态变为液态的过程、液化要放热;知道汽化有蒸发和沸腾两种方式;
2.知道蒸发是在任何温度下都能发生、只在液体表面发生的平缓的汽化现象;理解影响蒸发快慢的三个因素——液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气流动的快慢;知道蒸发吸热有致冷作用,能解释擦酒精降温、出汗散热、狗伸舌、洒水纳凉等现象;
3.知道沸腾是在一定温度下、在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象;会做“探究水的沸腾”实验,能根据数据画出温度—时间图像,知道液体沸腾时继续吸热但温度保持不变;知道沸点,知道液面气压越高沸点越高、气压越低沸点越低;理解沸腾必须同时满足“达到沸点”和“继续吸热”两个条件;
4.知道液化的两种方法——降低温度和压缩体积;能识别“白气”、雾、露、眼镜起雾、水管“出汗”等液化现象,知道“白气”实质是水蒸气遇冷液化形成的小水滴(水蒸气无色、肉眼看不见);知道液化放热,理解被100℃水蒸气烫伤比被100℃开水烫伤更严重。
【思维导图】
汽化与液化
汽化与蒸发
蒸发:任何温度、只在液体表面、平缓
影响快慢:温度越高/表面积越大/空气流动越快
蒸发吸热,有致冷作用(擦酒精、出汗、狗伸舌)
汽化与液化
沸腾实验
装置:烧杯、温度计、酒精灯、石棉网、纸板盖
沸腾前气泡上升变小,沸腾时气泡上升变大
沸腾时继续吸热、温度不变(图像水平段)
沸腾条件:达到沸点且继续吸热
气压越高沸点越高(高压锅),高原气压低沸点低
汽化与液化
液化(放热)
方法一:降低温度(“白气”、雾、露、眼镜起雾)
方法二:压缩体积(液化气、打火机、火箭燃料)
“白气”实质是水蒸气遇冷液化的小水滴
液化放热:100℃水蒸气烫伤比100℃水更重
考点一 汽化(蒸发与沸腾,吸热)
1.汽化及其两种方式:物质由液态变为气态的过程叫做汽化,汽化过程要吸热。汽化有蒸发和沸腾两种方式,它们的相同点是都属于汽化现象、都要吸热。
2.蒸发与影响蒸发快慢的因素:蒸发是在任何温度下都能发生、并且只在液体表面发生的平缓的汽化现象。如图1,影响蒸发快慢的因素有三个:液体的温度越高,蒸发越快;液体的表面积越大,蒸发越快;液体表面上方空气流动得越快,蒸发也越快。要减慢蒸发,就反其道而行:降低温度、减小表面积、减慢表面空气流动(如灌溉用的地膜、保鲜盒加盖、晒粮食要摊开)。
图1 影响蒸发快慢的因素:A不吹风不加热摊开的水滴;B对水滴吹风;C把水滴摊开增大表面积;D给水滴加热——温度越高、表面积越大、表面空气流动越快,蒸发越快
3.蒸发吸热有致冷作用:液体蒸发时要从周围物体(或依附的物体)吸收热量,使周围物体的温度降低,所以蒸发有致冷作用。如图2,夏天在地上洒水降温、给发烧病人擦酒精、人出汗后感到凉快、狗伸长舌头喘气散热,都是利用蒸发吸热来降低温度的。
图2 蒸发吸热致冷:人靠汗液蒸发、狗靠伸长舌头加快唾液蒸发,把身体的热量带走,达到降温的目的
4.沸腾与实验装置:沸腾是在一定温度下、在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。如图3,探究水沸腾的实验装置由烧杯、水、温度计、石棉网、铁架台、酒精灯和带孔纸板盖组成;组装时按“自下而上”的顺序,先根据酒精灯外焰的高度固定铁圈和石棉网,再放烧杯,最后调整温度计,使玻璃泡全部浸入水中且不碰烧杯底和壁。
图3 探究水沸腾的实验装置:烧杯盛水,温度计玻璃泡全部浸入水中、不碰底和壁,酒精灯用外焰加热,杯口加盖减少散热
5.沸腾前后气泡的变化:如图4,沸腾前,烧杯里底部的水先受热、产生少量气泡,气泡上升时遇到上方温度较低的水,水蒸气又液化,气泡体积逐渐变小;沸腾时,整个容器内水温相同,气泡上升过程中周围的水不断汽化成水蒸气汇入气泡,同时气泡受到水的压强变小,气泡上升时体积逐渐变大,到达水面后破裂,把里面的水蒸气放出来。
图4 沸腾前(左)气泡少、上升时体积变小;沸腾时(右)气泡多、上升时体积变大,到水面破裂
6.沸腾图像与沸腾特点:如图5,水在沸腾前吸热、温度不断升高;开始沸腾以后,虽然继续加热,但温度保持不变,在温度—时间图像上表现为一段水平线段。液体沸腾时保持不变的温度叫做沸点;在标准大气压下,水的沸点是100℃。液体沸腾必须同时满足两个条件:温度达到沸点,并且能够继续吸热。
图5 水的温度—时间图像:AB段沸腾前吸热升温,BC段水平表示沸腾时继续吸热、温度保持不变
7.沸点与气压:液体的沸点跟液面上方的气压有关:气压越高,沸点越高(家用高压锅密封好、锅内气压大,水的沸点高于100℃,食物熟得快、煮得烂);气压越低,沸点越低(高原地区海拔高、气压低,水的沸点低于100℃,面条饭食不易煮熟,要用高压锅)。
表1 蒸发与沸腾的比较
比较项目
蒸发
沸腾
发生部位
只在液体表面进行
液体内部和表面同时进行
温度条件
在任何温度下都能发生
只在一定温度(沸点)下发生
剧烈程度
缓慢、平缓
剧烈
温度变化
液体及周围温度降低,有致冷作用
继续吸热,但温度保持不变
影响因素
液体温度、表面积、表面空气流动快慢
液面上方气压(气压越高沸点越高)
相同点
都属于汽化现象
汽化过程都要吸收热量
8.典型例题示范:【例】把盛有水的试管放到正在不断加热、已经沸腾的开水中,试管里的水会不会沸腾?【解析】不会沸腾。大烧杯里的水沸腾时温度保持在沸点不变,试管里的水能够从烧杯的水中吸热而温度升高到沸点;但当试管里的水达到沸点后,与烧杯里的水温相同,不能再继续吸热。而液体沸腾必须同时满足“达到沸点”和“继续吸热”两个条件,缺一不可,所以试管里的水虽然能达到沸点,却不能沸腾。
▎重难诠释
①汽化有蒸发和沸腾两种方式,都是汽化、都要吸热;蒸发在任何温度下、只在液体表面、平缓;沸腾在一定温度下、内部和表面同时、剧烈;
②影响蒸发快慢三因素:液体温度、液体表面积、液体表面上方空气流动快慢;加快蒸发要升温、摊开、通风,减慢蒸发则相反;
③蒸发吸热有致冷作用:擦酒精降温、出汗散热、狗伸舌、洒水纳凉,都是靠蒸发吸热使周围物体温度降低;
④沸腾两条件缺一不可:达到沸点+继续吸热;试管(或铁勺)中的水虽能达到沸点,但与外面沸水同温、不能继续吸热,故不沸腾;
⑤沸腾图像水平段对应沸腾过程,吸热但温度不变;沸点随气压升高而升高、降低而降低(高压锅气压高沸点高,高原气压低沸点低);
⑥沸腾前气泡上升时遇冷、体积变小;沸腾时气泡上升时不断有水蒸气汇入且水压减小、体积变大。
考点二 液化(放热)
1.液化:物质由气态变为液态的过程叫做液化,液化过程要放热。液化是汽化的逆过程:一切气体在温度降到足够低的时候都可以液化。
2.“白气”、雾、露:如图6,生活中看到的“白气”并不是水蒸气——水蒸气是无色透明的气体,肉眼根本看不见;看到的“白气”其实是温度较高的水蒸气遇冷,液化形成的大量细小液态小水滴。冬天人在口中呼出的“白气”、烧水壶嘴上方冒的“白气”、冰棍周围飘的“白气”、清晨河面上的雾、草叶和瓦片上的露,都是空气中(或高温物体冒出)的水蒸气遇冷液化成的小水滴。
图6 “白气”辨析:甲壶嘴上方的“白气”、乙冰棍周围的“白气”,都是水蒸气遇冷液化形成的小水滴(不是气态水蒸气)
3.液化在温度较低的物体表面上:如图7,戴眼镜的人从寒冷的室外走进温暖的室内,镜片会变模糊;夏天从冰箱里拿出的饮料瓶外壁会“出汗”;冬天室内玻璃窗的内侧会起雾。这些都是温度较高的水蒸气遇到温度较低的镜片、瓶壁、玻璃,放热液化成小水珠附着在上面形成的。
图7 温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃(眼镜片),放热液化成小水珠附着在表面,使玻璃变模糊
4.使气体液化的两种方法:使气体液化有两种方法:一是降低温度——所有气体在温度降到足够低时都可以液化;二是在一定温度下压缩气体的体积。如图8,日常生活中烧饭用的液化石油气、打火机里的液体燃料(丁烷)、气罐里的医用氧气、火箭上用的液氢液氧,都是在常温下用压缩体积的办法使气体液化后再装罐的,这样可以大大减小体积、便于储存和运输。
图8 压缩体积使气体液化:一次性打火机内的燃料丁烷,是在常温下压缩体积液化后装在机壳里的
5.液化放热:如图9,烧水做饭时,锅内高温水蒸气遇到温度较低的锅盖,液化成小水珠附着在锅盖内侧,同时放出大量的热。正因为液化要放热,被100℃的水蒸气烫伤往往比被100℃的开水烫伤更严重——100℃水蒸气除了本身温度高,遇到温度较低的皮肤时还要液化,额外放出大量的热。
图9 锅盖上的小水珠:高温水蒸气遇到温度较低的锅盖,放热液化成小水滴附着在盖内侧
6.典型例题示范:【例】冬天人在室外口中呼出“白气”,夏天打开冰箱冷冻室门也会看到门口冒出“白气”,这两种“白气”的形成原因相同吗?【解析】相同。二者都是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴:人呼出的气体中含有高温水蒸气,遇到室外冷空气液化成小水滴;打开冰箱门时,冰箱门口附近空气中的水蒸气遇到从冰箱里出来的冷空气,液化成小水滴。关键要记住:水蒸气本身无色透明、看不见,凡是看到的“白气”,都是液态小水滴,而不是气态水蒸气。
▎重难诠释
①液化是汽化的逆过程,放热;降低温度可以使任何气体液化;
②“白气”不是水蒸气(水蒸气无色透明、肉眼看不见),而是水蒸气遇冷液化形成的悬浮小水滴;壶嘴最尖端附近反而看不到“白气”,因为那里温度高、水蒸气还没液化;
③雾、露、眼镜起雾、水管“出汗”、冰棒冒“白气”,都是温度较高的水蒸气遇冷,在温度较低的物体表面液化;
④液化两种方法:降低温度、压缩体积;常温下靠压缩体积液化的有液化石油气、打火机丁烷、医用氧气、火箭燃料,便于储存和运输;
⑤液化放热:被100℃水蒸气烫伤比100℃开水更严重,因为水蒸气遇到皮肤时先液化、额外放出大量的热。
考向一 蒸发现象与影响因素(任何温度·只在表面·温度/表面积/空气流动·晾晒通风)
1.为了更好地储存,新收获的粮食需要尽快脱水。下列措施有利于粮食尽快脱水的是( )
A.放于阴凉处
B.堆积放置
C.在阳光下摊开晾晒
D.放于密闭房间中
【答案】C
【详解】
A.放于阴凉处,温度较低,会减慢水分的蒸发,故A不符合题意;
B.堆积放置,减小了表面积,会减慢水分的蒸发,故B不符合题意;
C.在阳光下摊开晾晒,使粮食中的水分温度升高,表面积增大,能够加快水分的蒸发,有利于粮食尽快脱水,故C符合题意;
D.放于密闭房间中,减慢了液体表面的空气流动速度,会减慢水分的蒸发,故D不符合题意。
故选:C。
2.图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是( )
A.降低油的温度
B.减小油的表面积
C.减慢油表面上方的空气流动
D.减少油的体积
【答案】A
【详解】
灯点燃后会加热灯盏,热量会通过热传递的方式转移给油,使油的内能增大,温度升高,加快油的蒸发,增加耗油量;如果在夹层中加水,因为水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高得慢些,减慢了油的蒸发,所以相对耗油量就少一些。故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.通过铺开豆株以加快其变干的方法在《天工开物》就有记载,如图所示,此方法可改变液体的( )
A.温度
B.表面积
C.种类
D.表面空气流速
【答案】B
【详解】
晾晒豆株时尽量将豆株铺开,这是通过增大液体表面积的方法加快液体蒸发,故ACD错误,B正确。
故选:B。
4.植树造林是一项能够改善生态环境、提升绿化覆盖率的重要举措。如图所示,同学们在移栽树苗时,常会剪掉其部分枝叶,以此提高树苗的成活率。下列对这一做法的分析,正确的是( )
A.降低液体温度,加快树苗水分汽化
B.便于吸收热量,减慢树苗水分升华
C.减小蒸发面积,减慢树苗水分蒸发
D.减慢空气流速,减慢树苗水分液化
【答案】C
【详解】
植树时要将树苗的部分或全部枝叶剪去,这样可减少树叶与空气的接触面积,以减少树木的水分蒸发,便于树苗成活。
故选:C。
5.实验小组在探究“影响液体蒸发快慢的因素”时,在相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验探究。(1)同学们在图甲、乙两次实验中,图乙的水先蒸发完,由此可知,水的________ 越大,水蒸发得越快。(2)甲、丁两次实验中,观察到图丁实验中玻璃板上的水先蒸发完,由此可知水表面的空气流动越快,水蒸发得越_____ ;(3)分析比较图________ 两次实验可以探究水蒸发快慢与温度的关系。(4)该实验采用的研究方法叫做_________ 法;
【答案】(1)表面积;(2)快;(3)甲、丙;(4)控制变量。
【详解】
(1)甲、乙中,水的温度和表面空气流速相同,只有表面积不同,图乙的水先蒸发完,说明水的表面积越大,水蒸发得越快。
(2)甲、丁两次实验中,水的温度和表面积相同,丁图中水面空气流速快,水先蒸发完,说明水表面的空气流动越快,水蒸发得越快。
(3)要探究蒸发快慢与温度的关系,需控制表面积和水面上的空气流速相同,只改变温度,因此应分析比较图甲、丙两次实验。
(4)该实验每次只改变一个影响因素,控制其他因素不变,采用的研究方法叫做控制变量法。
故答案为:(1)表面积;
(2)快;
(3)甲、丙;
(4)控制变量。
考向二 蒸发吸热致冷(汽化吸热·擦酒精降温·洒水纳凉·蒸发吸热实验·液氮吸热)
6.生病发烧时人们常采用在病人身体上涂抹酒精的方式达到物理降温的效果,酒精沾在身上会迅速汽化,下列现象中的物态变化与其相同的是( )
A.壶口“白气”
B.冰雕变小
C.露珠形成
D.浓雾消散
【答案】D
【详解】
酒精是液体,酒精擦在身上,变成了气体,物质由液态变成气态,是汽化过程:
A.壶口“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,是液化现象,故A不符合题意;
B.冰雕变小是冰升华为气态的水蒸气,是升华过程,故B不符合题意;
C.露珠是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,露珠形成是由气态变成液态的过程,是液化现象,故C不符合题意;
D.浓雾消散是由液态变成气态的过程,是汽化现象,故D符合题意。
故选:D。
7.缺电地方的人们发明了一种陶制的罐中罐“冰箱”,内外罐之间填有沙子,如图,盛夏季节里,有利于给“冰箱”中食物降温的做法是( )
A.给外罐加盖子密封
B.经常给两罐间的沙子浇水
C.把“冰箱”放在密闭房间内
D.把“冰箱”放在湿热环境中
【答案】B
【详解】
A、给外罐加盖子密封,沙子中的水蒸发缓慢,吸热变少,反而不利于降温,故A错误;
B、经常给两罐间的沙子浇水,水的蒸发会带走罐内的热量,使温度降低,故B正确;
C、把“冰箱”放在密闭房间内,沙子中的水蒸发缓慢,吸热变少,反而不利于降温,故C错误;
D、把“冰箱”放在湿热环境中,湿度增加会减缓水分蒸发,所以也不利于降温,故D错误
故选:B。
8.如图所示,拿两支同规格的温度计,用棉花包住甲温度计的玻璃泡,并用温度跟室温相同的酒精把棉花浸湿。这时,可看到甲温度计的示数度比乙温度计的示数_____ 。这现象说明,液体_______ 时要从周围的物体_____ 热。
【答案】低;蒸发;吸
【详解】
甲温度计的玻璃泡上有酒精浸湿后的棉花,棉花上的酒精会快速的蒸发为蒸气,此过程中从周围物质吸热,使温度计周围的温度降低,温度计的示数就会减小。
故答案为:低;蒸发;吸。
9.要说今年最火的网红食品,非这个“冒烟冰淇淋”莫属,吃一口嘴巴、鼻子都“冒烟”,这种新奇感俘获了不少年轻人。其实它还有个名字:“液氮冰淇淋”,冰淇淋经过液氮处理后,吃在嘴里时液氮与口腔内部接触,发生_______ 现象(填物态变化名称),需要_____ (选填“吸”或“放”)热,有可能造成_____ (选填“冻”或“烫”)伤。
【答案】汽化;吸;冻
【详解】
“液氮冰淇淋”吃在嘴里时,液氮与口腔内部接触,液氮会吸收热量,发生汽化现象,变为氮气;如果液氮吸热过多,会造成口腔内部温度过低,有可能造成冻伤。
故答案为:汽化;吸;冻。
10.古人建造的”自雨亭”(如图所示)一般傍水而建,采用水循环的方式推动类似于水车的装置把水送至屋顶,然后水流沿檐而下,制成“水帘”,使凉气进入屋子,如同“空调房”一般。“自雨亭”纳凉应用的原理是水从屋顶流下时发生_______ (填物态变化名称),吸收热量,起到降温的作用。
【答案】汽化。
【详解】
水从屋顶流下时,液态的水变为气态的水蒸气,属于汽化现象,该过程吸收热量,导致周围环境的温度降低,从而起到降温的作用。
故答案为:汽化。
考向三 水沸腾实验与图像(装置组装·气泡变化·沸腾条件·沸点与气压·温度—时间图像)
11.如图所示,甲试管装水,乙试管装酒精,同时放入盛水的大烧杯中,对大烧杯加热使里面的水沸腾,则下列说法中正确的是( )
A.甲试管内的水和乙试管内的酒精都沸腾
B.甲试管内的水和乙试管内的酒精都不沸腾。
C.甲试管内的水沸腾,乙试管内的酒精不沸腾
D.甲试管内的水不沸腾,乙试管内的酒精沸腾
【答案】D
【详解】
在大烧杯底部加热使烧杯内的水温度升高,由于水的沸点高于酒精的沸点,所以温度首先达到酒精的沸点,由于继续加热,所以乙试管内的酒精会沸腾;而甲试管内的水温度虽然能达到沸点,但不能继续从同温度的大烧杯里的水中吸热,所以试管内的水不能沸腾。
故选:D。
12.小明帮妈妈煮饺子时发现,水沸腾时,用铁勺从锅中盛出一部分水,勺中的水就不再沸腾了如图甲;再将勺子和水一起放回锅中时(注意,不是倒入),锅里的水依旧沸腾着,勺子里的水却不会沸腾如图乙。关于这一现象,下列分析正确的是( )
A.水沸腾时,锅边的“白气”是水汽化所形成的
B.图甲中,勺子中的水不沸腾是因为高于水的沸点
C.图乙中,勺子里的水虽没有沸腾但温度可达沸点
D.图乙中,适当调大火力可以使勺子里的水沸腾
【答案】C
【详解】
A、水沸腾时,锅边的“白气”是水蒸气液化所形成的,故A错误;
B、勺子里的水达到沸点后,不能继续吸热,故它不能沸腾,故B错误;
C、乙图中勺子里的水虽没有沸腾但温度可达沸点,故C正确;
D、乙图中,调大火力,锅中的水沸腾时水的温度不变,勺子里的水不会沸腾,故D错误。
故选:C。
13.小静在完成水沸腾的实验时,在刚停止沸腾的烧瓶口塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向烧瓶底部浇上冷水如图,会看到烧瓶内的水再次沸腾,这是由于瓶内气压 _______ (选填“变大”、“变小”或“不变”),水的沸点 _______ (选填“升高”、“降低”或“不变”)的缘故。
【答案】变小;降低。
【详解】
小静在完成水沸腾的实验时,在刚停止沸腾的烧瓶口塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向烧瓶底部浇上冷水如图,会看到烧瓶内的水再次沸腾,这是由于瓶内水蒸气液化,气压变小,水的沸点降低的缘故,因为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。
故答案为:变小;降低。
14.小京为探究水沸腾前后温度以及烧杯中水的内能变化特点,进行了如下实验:用如图所示的装置给一定质量的水加热,当水温为90℃时,每隔1min记录一次水的温度。他记录的实验数据如表所示。分析表中数据可知本实验的结论是:____________________ 。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度t/℃
90
92
94
96
98
99
100
101
101
101
101
【答案】水沸腾前吸热,温度升高;水沸腾时吸热,温度保持不变。
【详解】
分析表格数据:0~6min(沸腾前):对水加热,水不断吸热,温度从90℃不断升高到100℃;7~10min(水沸腾阶段):持续加热,水继续吸热,但温度稳定保持101℃不变。实验结论水沸腾前,吸收热量,温度升高;水沸腾时,继续吸收热量,温度保持不变。
故答案为:水沸腾前吸热,温度升高;水沸腾时吸热,温度保持不变。
15.在探究“水的沸腾”实验中:(1)实验装置如图甲所示,在组装过程中需要先调整的是_____ (选填“A”或“B”)部分;(2)当水温升高到90℃时,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾后几分钟为止,记录的数据如表:分析表中数据可知,水沸腾时需要_____ 热,水沸腾时的温度_______ ;(填“增大”、“减小”或者“不变”)(3)某组同学在相同条件下,用不同质量的水进行两次实验得到如图乙所示的温度时间图象,根据图象可知,质量较大的是_____ (选填“a”或“b”)。
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
【答案】(1)B;(2)吸;不变;(3)b。
【详解】
(1)组装实验器材时,应按照自下而上的顺序,酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈B的高度,最后调整A的高度,确保温度计的玻璃泡全部浸没在水中且不能碰到烧杯的底和侧壁;
(2)由表格中数据知,水在沸腾过程中保持98℃不变,在沸腾过程中温度虽然保持不变,但要不断吸热;
(3)由图象知,b加热到沸腾所用的时间较长,所以b的质量较大。
故答案为:(1)B;(2)吸;不变;(3)b。
考向四 液化现象与方法(“白气”是小水滴·雾露·降低温度·压缩体积·液化放热)
16.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”,下列解释中正确的是( )
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
【详解】
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不符合题意,B符合题意。
故选:B。
17.如图所示,是生活中经常出现的“白气”现象。下列有关说法正确的是( )
A.图甲:清晨河面上的“白气”,是河水汽化而成的水蒸气
B.图乙:冰淇淋的“白气”是周围的空气遇冷液化形成的小水珠
C.图丙:舞台上释放的“白气”,是干冰升华成的气态二氧化碳
D.图丁:冬天,水烧开后壶嘴处的“白气”,是壶嘴喷出的水蒸气液化形成的
【答案】D
【详解】
A.清晨河面上的“白气”,是空气中的水蒸气液化形成的,故A错误;
B.冰淇淋的“白气”是小水珠,是周围的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故B错误;
C.舞台上释放的“白气”,是空气中的水蒸气液化形成的,故C错误;
D.冬天,水烧开后壶嘴处的“白气”,是壶嘴喷出的水蒸气遇冷液化形成的,故D正确;
故选:D。
18.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,有两只纸杯的杯壁上出现小水珠(图中用“〇”表示)。下列图形符合实际的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
热水温度高于室温,蒸发产生的水蒸气遇到温度较低的空气,会液化成小水珠附着在杯壁内侧。
冰水温度低于室温,周围空气中的水蒸气遇到温度较低的杯壁,会液化成小水珠附着在杯壁外侧。
室温水温度与室温相同,杯壁温度等于室温,周围空气水蒸气不会因温度差液化,杯壁无小水珠故A正确,BCD错误。
故选:A。
19.小松同学在家煮汤,如图所示,他煮好汤后提起锅盖,发现水从锅盖内侧流下,锅盖内的水经历的物态变化是( )
A.先凝固后熔化
B.先汽化后液化
C.先汽化后凝固
D.先升华后凝华
【答案】B
【详解】
煮汤时,水先吸热汽化成水蒸气,水蒸气遇到温度较低的锅盖,又放热液化成小水滴,所以锅盖内的水经历的物态变化是先汽化后液化,故B正确,ACD错误。
故选:B。
20.小明起床后发现房间的玻璃内侧出现水雾,这是水蒸气通过_________ (选填“降低温度”或“压缩体积”)的方式液化形成的,阳光出现后水雾消失了,这是因为发生了_______ (填物态变化名称)。
【答案】降低温度;汽化
【详解】
小明起床后发现房间的玻璃内侧出现水雾,这是水蒸气遇到冰冷的玻璃发生液化形成的,是水蒸气通过降低温度的方式液化形成的。
阳光出现后水雾消失了,这是因为液态小水滴吸热变为了气态水蒸气,属于汽化现象。
故答案为:降低温度;汽化。
★ 重难题型专练(15题)★
(精选高频易错题,覆盖沸腾现象与节能、“白气”辨析、雾露与回南天、眼镜起雾、制冷剂汽化液化循环、青藏热棒、水沸腾实验装置与数据图像等重难点)
21.在中国的传统文化中,吃饺子有交好运的寓意,所以每逢春节中国人都有吃饺子的习俗。煮鲜饺时往往要先把水烧开,沸水下锅,饺子煮熟后鼓胀浮起。关于煮饺子过程中的物态变化,下列说法正确的是( )
A.烧水时需要不断加热,水沸腾后温度会继续升高
B.水沸腾后打开锅盖,会出现大量“白雾”,这是汽化形成的
C.水沸腾后打开锅盖,锅盖内壁附着大量水珠,这是凝华形成的
D.饺子煮熟后鼓胀浮起,“鼓胀”是饺子内的水汽化形成的
【答案】D
【详解】
A、水沸腾后需要持续吸热,但温度不变,故A错误;
B、“白雾”是水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故B错误;
C、水沸腾后打开锅盖,锅盖内壁附着大量水珠,这是水蒸气遇冷形成的,属于液化现象,故C错误;
D、饺子馅内和饺子皮内都有水,饺子煮熟后饺子馅内的水分汽化,使饺子的体积明显增大,故D正确。
故选:D。
22.如图所示为一款智能浴室镜。除雾功能打开,当传感器检测到空气的温度和湿度上升较快时,控制单元会自动打开镜面内的加热装置,防止镜面生雾或进行除雾。下列说法中正确的是( )
A.镜面温度若始终高于室温,就不易生雾
B.镜面上的雾,是空气中的水蒸气汽化形成的
C.加热镜面除雾时,镜面上的雾滴发生液化现象
D.除雾功能关闭时,用干冷毛巾擦去雾滴可以持续防止镜面上雾的再生
【答案】A
【详解】
A、镜面温度始终高于室温时,空气中的水蒸气遇到温度较高的镜面,不易达到露点温度,从而不易凝结成小水滴,也就不易生雾,故A正确。
B、镜面上的雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,而不是汽化形成的,汽化是液态变为气态的过程,故B错误。
C、加热镜面除雾时,镜面上的雾滴会吸收热量,由液态变为气态,发生汽化现象,而不是液化现象,故C错误。
D、除雾功能关闭时,用干冷毛巾擦去雾滴,由于毛巾是冷的,且擦完后镜面温度仍然较低,周围空气中的水蒸气还是会在镜面上遇冷液化形成雾,不能持续防止镜面上雾的再生,故D错误。
故选:A。
23.“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.一直用大火进行加热可以更节能
B.应先用小火加热,待水沸腾后改为大火加热
C.应先用大火加热,待水沸腾后改为小火加热
D.水沸腾后,向锅里加入少量冷水,是为了降低水的沸点
【答案】C
【详解】
ABC.水沸腾前,加热时,温度持续上升,沸腾后,持续加热,温度不变,所以为了节能,应先用大火加热,待水沸腾后改为小火加热,故AB错误,不符合题意,C正确,符合题意;
D.水沸腾后,向锅里加入少量冷水只能降低水的温度,不能降低水的沸点,因为这时水的沸点是一定的,故D错误,不符合题意。
故选:C。
24.下列现象中与“雾”形成的物态变化相同的是( )
A.云开雾散
B.流水成冰
C.霜降枝头
D.叶上露珠
【答案】D
【详解】
雾是水蒸气遇冷变成小水滴,属于液化现象。
A.雾消散是液态水变为水蒸气,属于汽化,故A不符合题意。
B.水由液态变为固态,属于凝固,故B不符合题意。
C.水蒸气直接变为固态小冰晶,属于凝华,故C不符合题意。
D.水蒸气遇冷变成液态小水珠,属于液化,故D符合题意。
故选:D。
25.东莞的春季气候湿润,容易出现“回南天”,墙壁、楼道会有返潮现象,该现象主要涉及的物态变化是( )
A.凝华
B.升华
C.熔化
D.液化
【答案】D
【详解】
墙壁、楼道会有返潮现象,这是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
故选:D。
26.关于“探究水沸腾前后的特点”实验,下列说法正确的是( )
A.用初温较高的水可加快沸腾
B.用不锈钢水壶更便于观察气泡
C.不加盖子可缩短实验的时间
D.将温度计取出来读数更加方便
【答案】A
【详解】
A、本题考查了水沸腾前后的特点实验探究,用初温较高的水可加快沸腾,A正确,符合题意;
B、用透明的玻璃水壶更便于观察气泡,B错误,不符合题意;
C、加盖子可减少热量散失,缩短实验的时间,C错误,不符合题意;
D、温度计不是体温计,不能取出来读数,D错误,不符合题意。
故选:A。
27.天气较冷时,从室外进入温暖的房间后,眼镜镜片会变模糊,过一会儿,镜片又会变清晰。下列与“变清晰”原理相同的是( )
A.壶嘴吐“白气”
B.樟脑丸“变小”
C.河水结为冰面
D.汗水被风吹干
【答案】D
【详解】
当他进入温暖的房间后,镜片又变清晰,是水的汽化现象;
A、壶嘴吐“白气”,是水蒸气的液化现象,故A不符合题意;
B、衣柜樟脑丸“变小”,是升华现象,故B不符合题意;
C、河水结为冰面,是水的凝固现象,故C不符合题意;
D、汗水被风吹干,是水的汽化现象,故D符合题意。
故选:D。
28.2026年1月1日起,我国全面禁产含汞体温计,该体温计将逐步退出历史舞台。《天工开物》中记载了用朱砂矿石提炼水银(液态汞)的工艺。如图所示,加热密闭锅内的朱砂使其与氧气发生化学反应,生成汞蒸气,冷却后,倒扣的锅内壁布满水银。锅内壁水银形成的物态变化是( )
A.液化
B.升华
C.汽化
D.凝固
【答案】A
【详解】
A、汞蒸气(气态)遇冷变成液态水银,气态变为液态,是液化现象,故A正确。
B、升华是固态直接变为气态,故B错误。
C、汽化是液态变为气态,故C错误。
D、凝固是液态变为固态,故D错误。
故选:A。
29.电冰箱利用制冷剂作为“热”的搬运工,把冰箱里的“热”搬运到冰箱外面。如图是一种电冰箱的构造和原理图,液态制冷剂会在冷冻室和冷凝器中分别发生的物态变化是( )
A.升华、凝华
B.熔化、汽化
C.汽化、液化
D.升华、液化
【答案】C
【详解】
制冷剂在冰箱内部的蒸发器里面由液态变成气态,发生汽化现象,吸收热量;制冷剂到了冰箱外面的冷凝器里由气态变成液态,发生液化现象,放出热量,实现对“热”的“搬运”。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
30.小明去饭店吃饭时,发现端上来的一盆海鲜云雾缭绕,经了解知道这是使用干冰导致的神奇现象,情形如图所示。关于该现象,下列相关说法正确的是( )
A.看到的“白气”是空气遇冷液化形成的小水滴
B.干冰升华时会吸收大量的热量,会让周围环境的温度下降
C.会看到“白气”向上飘,是因为“白气”的密度小于空气密度
D.加入干冰后,海鲜食材内的分子运动速度会变快
【答案】B
【详解】
A.看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是空气液化成的,故A错误;
B.干冰升华时会从周围环境吸收大量的热量,使环境温度下降,故B正确;
C.“白气”向下飘,是因为“白气”的密度大于空气密度,故C错误;
D.干冰升华吸热,周围环境的温度降低,又因为温度越低,分子热运动越缓慢,所以海鲜食材内的分子运动速度会变慢,故D错误。
故选:B。
31.清晨,在阳光照射下荷叶上的露珠(如图)慢慢消失,此过程发生的物态变化是( )
A.熔化
B.汽化
C.液化
D.升华
【答案】B
【详解】
露珠慢慢消失是水吸热转变成水蒸气,是汽化现象。
故选:B。
32.《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。人们晾晒豆株时要尽量将豆株铺开,这样做可以_______ (选填“增大”或“减小”)液体的表面积,从而_______ (选填“加快”或“减慢”)水分的蒸发。蒸发发生在豆株的_______ (选填“表面”或“表面和内部”)。
【答案】增大;加快;表面。
【详解】
影响蒸发快慢的因素有三个,温度、表面积和空气流动的速度,晾晒豆株时要尽量将豆株铺开,这样做可以增大液体的表面积,从而加快水分的蒸发。
蒸发是只发生在液体的表面的汽化现象,所以蒸发发生在豆株的表面。
故答案为:增大;加快;表面。
33.我国青藏铁路穿越多年冻土区,为保持路基稳定、防止冻土融化,铁路两侧安装了高效“热棒”,如图甲所示。热棒内部充有低沸点液态氨,液态氨在路基深处吸热汽化,上升至顶部“散热片”处放热。结合图乙判断,散热片处发生的物态变化是_______ 。
【答案】液化。
【详解】
散热片处温度较低,从冻土中汽化形成的气态氨到达这里后,会遇冷由气态变为液态,这个物态变化是液化。
故答案为:液化。
34.小华在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。(1)除了装置图甲中所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是_______ ;实验中小华透过烧杯看到的杯中温度计的玻璃泡是它的_______ (本身/实像/虚像)。(2)实验中,每隔1min记录一次数据,直到沸腾一段时间后停止加热,记录的数据如表:根据表中的数据,水的沸点为_______ ℃,可以推测水面上方的气压_______ 标准大气压。根据表格中的实验数据可知,水在沸腾过程中,温度_______ ;(3)某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图乙中的(a)、(b)所示,则图_____ 是水沸腾前的情况;水在沸腾过程中,需要_______ (填“吸收”或“放出”)热量,为了验证这一结论,需要进行的操作是__________ ,观察水是否继续沸腾;(4)如果给一定质量的水加热至沸腾,其温度与时间的关系如图丙中图线a所示,若只增加了水的质量,其温度与时间的关系图线应为_____ 。若只增加液面上方的气压,其温度与时间的关系图线应为_____ 。
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
水温/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
【答案】(1)秒表;虚像;
【详解】
(1)实验中需要记录水的温度随时间的变化情况,因此还需要测量时间的秒表。
组装好装置加热前,烧杯和水相当于凸透镜,温度计的玻璃泡在一倍焦距内,可观察到烧杯中的温度计正立、放大的虚像。
(2)据表中数据可知,水的温度在98℃时保持不变,说明水开始沸腾,则水的沸点是98℃。
标准大气压下水的沸点是100℃,气压越低,沸点越低;可以推测水面上方的气压小于标准大气压。
据表中数据可知,水的温度在98℃时保持不变,说明水开始沸腾,水在沸腾过程中,温度不变。
(3)水在沸腾前底层水温高,上层水温低,气泡在上升过程中遇冷液化成水,因此气泡应该是越来越小的,故图b是水沸腾前的情况。
水在沸腾过程中是要不断吸收热量的,如果移走酒精灯,停止对水加热,稳定后,我们会发现水会停止沸腾,这进一步证明了水在沸腾过程中必须不断吸热。
(4)液体质量增加,吸热升温变慢,加热至沸腾所需时间变长,沸点不变。由图像可知,b、c、d图像加热至沸腾所需要的时间均变长,只有c沸点不变,故c符合题意。
增加液面上方的气压,水沸点会升高,由图像可知,b图像加热至沸腾温度高于其他三个图像,故b符合题意。
故答案为:(1)秒表;虚像;
(2)98;低于;不变;
(3)b;吸收;移开酒精灯;
(4)c;b。
35.图甲是“探究水在沸腾前、后温度变化特点”的实验装置。(1)安装时要先固定A的高度,固定B的高度时,要保证温度计的玻璃泡 ___________ 且不接触烧杯底。(2)图乙气泡在上升过程中体积逐渐变大,原因之一是受到水的压强变 _____ 。(3)由图丙图象可知,水沸腾前、后温度变化的特点是:____________________ 。(4)实验过程中,水从开始加热到沸腾的时间过长,原因可能是 ___________ (写出一个即可)。
【答案】(1)完全浸入水中;(2)小;(3)沸腾前,温度不断升高,沸腾时,温度保持不变;(4)水的质量过大。
【详解】
(1)安装实验器材时,必须遵循“自下而上”的原则。因此,要先根据酒精灯外焰的高度来固定铁圈A(用来放石棉网和烧杯),确保用外焰加热效率最高。调整好A之后,再固定铁夹B的高度。在固定B时,必须保证温度计的玻璃泡完全浸入被测液体中,并且不能碰到烧杯底或烧杯壁。如果碰到容器底,测出的可能是容器底的温度(通常比水温高),导致实验数据不准确。
(2)沸腾时气泡变大的原因原理解释:图乙中气泡在上升过程中体积逐渐变大,这是水沸腾时的典型特征。原因主要有两点:一是气泡在上升过程中,所处的水深变浅,受到水的压强变小,导致气泡体积膨胀;二是周围的水都在剧烈汽化,不断有水蒸气进入气泡内部,使气泡进一步变大。
(注:作为对比,如果是沸腾前,底部水温高、上部水温低,气泡上升时遇冷液化,体积反而会变小。)
(3)水沸腾前、后的温度变化规律原理解释:从温度﹣时间图像(图丙)可以直观看出水沸腾的两个核心特点:沸腾前:水持续吸收热量,温度不断升高。沸腾时:水虽然继续吸收热量,但温度保持不变(这个不变的温度就是该气压下的沸点)。
(4)加热时间过长的原因分析原理解释:水从开始加热到沸腾的时间过长,说明水需要吸收的热量太多,或者热量散失严重。常见的原因包括:水的质量过大(水太多,需要吸收更多的热量才能达到沸点);水的初温过低;酒精灯火焰太小(加热功率低);烧杯口没有加盖纸板(热量散失过快)。
故答案为:(1)完全浸入水中;(2)小;(3)沸腾前,温度不断升高,沸腾时,温度保持不变;(4)水的质量过大。
重难突破系列 | 苏科版八年级物理 | 专题十五 汽化和液化
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