【重难突破系列】专题十八 水循环 讲义-2026-2027学年八年级上册物理(苏科版)
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
重难专题十八
水循环
(解析版)
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.知道自然界中的水在不停地循环:江、河、湖、海以及土壤、植物中的水不断蒸发(汽化)或蒸腾变成水蒸气升入空中,水蒸气在高空遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶形成云,云中的小水滴、小冰晶聚集到一定程度下落,以雨、雪、雹等形式回到地面,再经地表径流和地下径流回到江海,循环往复;
2.能把水循环各环节对应到六种物态变化并判断吸放热:蒸发、蒸腾是汽化(吸热),成云是液化或凝华(放热),高空中的小冰晶下落时熔化成雨(熔化吸热),冰雹是水滴反复冻结形成(凝固放热);判断时先看“变化前是什么状态、变化后是什么状态”,再对照定义下结论;
3.能把云、雨、雪、雾、露、霜、冰雹、“白气”等常见自然现象对号入座,解释其成因:云是液化或凝华,雨是液化或熔化,雪是凝华,雾、露、“白气”是液化,霜是凝华,冰雹是凝固;理解“霜前冷、雪后寒”的道理;
4.知道地球表面约 71% 被水覆盖,但淡水只占约 2.5%、可供人类直接利用的淡水更少且分布不均,水污染又加剧了缺水;理解水循环虽然能使淡水不断更新,但可利用的淡水资源仍然有限,因此要一水多用、随手关水、使用节水器具、农业喷灌滴灌、工业循环用水、防治水污染,树立节约用水的意识。
【思维导图】
水循环
水循环过程
蒸发、蒸腾(汽化吸热):水变成水蒸气升入空中
水汽输送:气流把水蒸气带到陆地上空
成云致雨:水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶
降水、下渗、地表与地下径流回到江海,循环往复
水循环
自然现象
云:液化或凝华(放热);雨:液化或熔化
雪:凝华;雾、露、“白气”:液化(放热)
霜:凝华;冰雹:凝固(放热)
判断关键:先看初状态、末状态,对照定义
水循环
水资源
约71%表面被水覆盖,淡水仅约2.5%
可利用淡水更少,且分布不均
水污染加剧缺水,循环≠用之不竭
节水:一水多用、随手关水、节水器具、喷灌滴灌
水循环
意义
维持全球水量动态平衡
使陆地上的淡水不断得到更新补充
塑造地表形态,输送、转化物质与能量
调节全球气候,是地球上生命赖以生存的基础
考点一 水循环的过程与各环节的物态变化
1.自然界的水循环:如图1,在太阳能和地球表面热能的作用下,地球上的水不断被蒸发成为水蒸气进入大气;水蒸气上升到高空遇冷,有的液化成小水滴、有的凝华成小冰晶,它们被气流托起就形成了云;云中的小水滴和小冰晶聚集到一定程度、空气托不住时就下落,下落过程中小冰晶又吸热熔化成水,与原来的小水滴一起落到地面就是雨;在寒冷条件下直接以雪、雹的形式降落。降落到地面的水,一部分沿地面流动形成地表径流(江河),一部分渗入地下形成地下径流,二者经过江河汇集,最终又回到海洋。水就这样周而复始、永不停息地运动着,这就是自然界的水循环。
图1 自然界中水循环示意图(海陆间循环):海洋、湖泊及陆地的水经蒸发、植物蒸腾变成水蒸气升空,水汽被输送到陆地上空,遇冷成云并以雨、雪形式降落,再经地表径流、下渗和地下径流回到海洋
2.水循环各环节对应的物态变化:如图2,水循环的每一个环节其实都是一种物态变化。①蒸发、蒸腾——江、河、湖、海以及土壤、植物中的水由液态变成气态水蒸气,属于汽化,要吸热;②成云——高空中温度较低,水蒸气遇冷液化成小水滴,或在更低温度下直接凝华成小冰晶,都属于放热过程;③降水——云中的小冰晶增大下落、中途吸热熔化成水形成雨,属于熔化(吸热);如果高空温度很低,水蒸气直接凝华成雪花降落;强对流云中的水滴随气流反复上下、遇冷冻结,就形成了冰雹,属于凝固(放热);④下渗、径流只是水在液态下的流动,不涉及物态变化。
图2 水的三态与六种物态变化及吸放热关系:固态、液态、气态之间,向上的熔化、汽化、升华吸热,向下的凝固、液化、凝华放热
3.成云致雨的完整链条:地面的水吸热汽化变成无色透明的水蒸气(人眼看不见)升入高空;高空气温低,水蒸气遇冷液化成许许多多细小的小水滴,或在严寒时直接凝华成小冰晶;这些小水滴、小冰晶悬浮在空中被气流托住,聚在一起就是我们看到的云;当它们越聚越多、空气托不住时就下落,下落途中温度较高时小冰晶吸热熔化成水,落到地面就是雨。所以“云”是液化和凝华的产物,而“雨”的形成既有液化、又有熔化;我们看见的“白气”“白雾”也都是水蒸气遇冷液化成的小水滴,绝不是水蒸气本身。
4.典型例题示范:【例】“黄河之水天上来,奔流到海不复回。”其实奔流到海的水是“能”复回的。请用水循环和物态变化的知识解释:海水怎样又变成了天上的“水”并重新降落?【解析】阳光照射海面,海水吸热汽化(蒸发)变成水蒸气升入空中;高空中的水蒸气遇冷液化成小水滴、或直接凝华成小冰晶形成云;云中的小水滴、小冰晶增大后下落,途中小冰晶吸热熔化成水,以雨、雪的形式降落到陆地和海洋;陆地的水又经江河、地下径流回到海洋。这样,“奔流到海”的水又通过蒸发—成云—降水—径流回到了陆地,周而复始。其中海水蒸发是汽化(吸热),成云是液化或凝华(放热),冰雪熔化是熔化(吸热)。
▎重难诠释
①水循环主线:蒸发/蒸腾(汽化吸热)→升空→高空遇冷成云(液化、凝华放热)→降水(熔化吸热、凝华、凝固)→地表径流与地下径流回到海洋;
②判断物态变化先看“初状态、末状态”:水由液变气是汽化、由气变液是液化、由气直接变固是凝华、由固变液是熔化;
③云是液化或凝华的产物;雨主要是熔化(小冰晶下落熔化)和液化;雪、霜、雾凇是凝华;雾、露、“白气”是液化;冰雹是凝固;
④水蒸气无色透明、人眼看不见;凡是看得见的“白气”“白雾”“白雾缭绕”,都是水蒸气遇冷液化成的小水滴,不是水蒸气、也不是二氧化碳气体;
⑤“霜前冷、雪后寒”:只有气温足够低,水蒸气才会凝华成霜;下雪后化雪时,雪熔化(熔化吸热)还要从周围空气吸热,所以化雪天更冷;
⑥水循环使陆地淡水不断得到更新,但不等于“水用不完”——可直接利用的淡水资源非常有限,仍要节约用水。
考点二 自然现象、水资源与节约用水
1.常见自然现象的物态变化对照:自然界中的云、雨、雪、雾、露、霜、冰雹以及冬天呼出的“白气”,都可以用水的物态变化来解释。它们分别是水蒸气在不同温度、不同位置条件下发生液化、凝华、熔化或凝固的结果。把这些现象的成因和吸放热对照整理如表1,就能做到看到一种现象立刻判断出它属于哪种物态变化。
表1 常见自然现象的物态变化对照表
自然现象
物态变化
吸放热
成因简述
云
液化或凝华
放热
高空水蒸气遇冷成小水滴或小冰晶
雨
液化或熔化
熔化吸热
水蒸气成小水滴,或小冰晶吸热熔化成水下落
雪
凝华
放热
高空水蒸气直接凝华成小冰晶飘落
雾
液化
放热
近地面水蒸气液化成小水滴悬浮在空中
露
液化
放热
水蒸气在草叶、石块表面液化成小水珠
霜
凝华
放热
气温很低时水蒸气在物体表面直接凝华
冰雹
凝固
放热
强对流云中水滴反复冻结成冰粒降落
“白气”
液化
放热
热水蒸气遇冷液化成看得见的小水滴
2.云、雨、雪、雾、露、霜、冰雹的成因辨析:云——高空水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,被气流托住悬浮在空中;雨——云中的小水滴增大、或小冰晶吸热熔化成水下落;雪——寒冷高空水蒸气直接凝华成六角形小冰晶飘落;雾——近地面空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴悬浮在低空;露——夜间气温下降,水蒸气在草叶、石块等较凉的物体表面液化成小水珠;霜——气温降到 0 ℃ 以下,水蒸气在物体表面直接凝华成小冰晶;冰雹——夏季强对流云中,小冰粒随气流反复上升下降、表面不断过水冻结,越来越大后降落。判断时要特别注意位置(高空还是近地面、玻璃内侧还是外侧)和温度(是否低到能凝华)。
3.淡水资源与节约用水:地球表面约 71% 被水覆盖,但其中绝大部分是海水,又咸又苦不能直接饮用和灌溉;淡水只约占全球水量的 2.5%,而淡水中绝大部分又冻结在两极和高山的冰川、冰盖里,真正可供人类直接利用的江河、淡水湖泊和浅层淡水,不足全球水量的 1%。再加上水资源分布不均、水污染日益严重,许多地方都面临缺水。自然界的水循环虽然能使淡水不断得到更新,但更新的速度有限、总量有限,绝不是“取之不尽、用之不竭”。因此要树立节水意识:一水多用(洗菜水浇花、冲厕所)、随手关闭水龙头、使用节水型器具、农业改大水漫灌为喷灌滴灌、工业用水循环重复使用、同时防治水污染、保护水源。
图3 太阳能蒸馏器(模拟海水淡化):池中的海水在阳光照射下吸热汽化,水蒸气遇冷的透明塑料膜液化成小水滴,顺膜汇聚滴入小桶,得到淡水——正是“蒸发+液化”这一水循环环节的缩影
4.水循环的意义:水循环是地球上最活跃的物质循环之一:它维持着全球水量的动态平衡;使陆地上的淡水资源不断得到补充和更新;流水塑造着地表形态(冲刷、沉积形成平原、峡谷);同时把物质和能量在海洋与陆地、高空与地面之间输送、转化,调节着全球的气候。可以说,没有水循环,就没有生生不息的江河湖海,也就没有生命赖以生存的淡水环境。
5.典型例题示范:【例】地球表面约 70% 以上是海洋,为什么还说许多地方“水资源紧张”?我们为什么还要节约用水?【解析】海洋水是咸水,不能直接饮用、灌溉;全球淡水量本来就很少,其中又多冻结在冰川里,真正能被人类直接利用的江河、淡水湖、浅层地下水占比极小,而且分布不均、还受到污染。自然界的水循环虽然能使淡水不断更新,但更新慢、总量有限,并不是“用之不竭”。所以一方面要防治水污染、保护水源,另一方面要从自己做起,一水多用、随手关水、使用节水器具,养成节约用水的好习惯。
▎重难诠释
①自然现象对号:云(液化/凝华)、雨(液化/熔化)、雪(凝华)、雾(液化)、露(液化)、霜(凝华)、冰雹(凝固)、“白气”(液化);
②“白气”一律是液化:是人眼看得见的小水滴,不是看不见的水蒸气;壶嘴、冬天哈气、冰棒周围、干冰周围、海水淡化膜下的水滴都是液化;
③雾在近地面、云在高空,二者都是液化(或凝华);露在草叶表面液化、霜在 0℃ 以下物体表面凝华;窗冰花在玻璃内侧(室内一侧)凝华;
④淡水资源:约71%表面被水覆盖,但淡水仅约2.5%、可直接利用的更少;水循环能更新淡水,但更新有限,不等于取之不尽;
⑤节水做法:一水多用、随手关水、节水器具、农业喷灌滴灌、工业循环用水、防治水污染、保护水源;
⑥海水淡化(太阳能蒸馏器)利用的就是水“汽化吸热→液化放热”这两个环节:海水受热蒸发,水蒸气遇冷膜液化成淡水。
考向一 水循环过程与各环节物态变化(蒸发蒸腾·水汽输送·成云致雨·下渗径流·对应汽化液化凝华熔化)
1.水是人类生存环境的重要组成部分,如图是大自然中部分“水循环”示意图,下列说法中正确的是( )
A.江、河、湖、海以及大地表层中的水不断升华变成水蒸气
B.夏天,小水滴在高空如果遇到更加寒冷的气流,就会凝华成小冰珠,最后有可能形成冰雹
C.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,凝华成小冰晶,聚集起来变成雪花
D.高山上的积雪消融,是液化现象
【答案】C
【详解】
A.江、河、湖、海以及大地表层中的水从液态变成气态水蒸气的过程是汽化(主要是蒸发),而不是升华,故A错误,不符合题意;
B.液态的小水滴遇到高空更寒冷的气流变成固态的小冰珠,这个过程是凝固,而不是凝华,故B错误,不符合题意;
C.气态的水蒸气在高空急剧降温,直接变成固态的小冰晶,这个过程是凝华,故C正确,符合题意;
D.消融是固态的高山积雪变成液态水的过程,这个过程是熔化,而不是液化,故D错误,不符合题意。
故选:C。
2.通过水的三态变化,地球上的水不停地循环,如图所示。水循环各过程所发生的物态变化是( )
A.过程①是水升华成水蒸气
B.过程②是水蒸气液化成小水滴
C.过程③是水蒸气凝固成小冰晶
D.过程④是小液滴凝华成小冰晶
【答案】B
【详解】
A.过程①是水变成水蒸气,是汽化现象,故A错误;
B.过程②是水蒸气变成了小水滴,是液化现象,故B正确;
C.过程③是水蒸气凝华成小冰晶,故C错误;
D.过程④是小冰晶聚集成冰雹,物态没有变化,故D错误。
故选:B。
3.如图所示,是水的循环示意图,请补充完成图中(1)_________ 、(2)_________ 和(3)_________ 三处所对应的物态变化名称及吸、放热情况。
【答案】凝固放热;汽化吸热;升华吸热
【详解】
由图示知:
(1)水变为冰,物质从液态变为固态的过程称为凝固;凝固是放热过程;
(2)水变为水蒸气,物质从液态变为气态的过程称为汽化;汽化是吸热过程;
(3)冰变为水蒸气,物质从固态直接变为气态的过程称为升华;升华是吸热过程。
故答案为:凝固放热;汽化吸热;升华吸热。
4.如图所示的是水循环示意图。图中①处发生的物态变化伴随着_______ (选填“吸热”或“放热”);图中③处温度较高时冰晶会_______ (填物态变化)变成水滴,与空中的小水滴一起形成雨。
【答案】吸热;熔化。
【详解】
由图可知,图中①处是水变成水蒸气,发生的是汽化现象,汽化吸热;
图中③处温度较高时冰晶会熔化,变成液态的水滴。
故答案为:吸热;熔化。
5.水是人类环境的重要组成部分,自然界中的水通过吸热、放热在固态、液态、气态之间转化,形成了雾、雨、雪、露、霜、雾凇等等自然现象,如图所示是水的三态变化图,下列说法中正确的是( )
A.冰雪消融是丙到乙的过程
B.露珠消失是乙到甲的过程
C.雾的形成是丙到甲的过程
D.雨的形成是甲到丙的过程
【答案】C
【详解】
由题图可知,物质由丙—甲—乙,都是放热,则丙是气态、甲是液态、乙是固态。
A.冰雪消融是固态熔化为液态的过程,是乙到甲的过程,故A错误,不符合题意;
B.露珠消失是液态露珠汽化为水蒸气,是甲到丙的过程,故B错误,不符合题意;
C.雾是由水蒸气遇冷液化成的小水滴,是丙到甲的过程,故C正确,符合题意;
D.雨可能是水蒸气直接凝华成小冰晶,小冰晶在下降过程中,如果遇到地面附近的气温较高,熔化成的水珠,是乙到甲的过程;也可能是当水蒸气上升到高空中时,遇冷温度下降液化成的水珠,是丙到甲的过程,故D错误,不符合题意。
故选:C。
考向二 云雨雾露霜雪雹等自然现象成因(诗词节气生活情境·先看初末状态·液化凝华熔化凝固判读)
6.关于如图所示的物态变化,下列说法正确的是( )
A.甲:冰凌的形成——凝固、吸热
B.乙:雾凇的形成——升华、吸热
C.丙:露珠的形成——液化、放热
D.丁:湿衣服变干——汽化、放热
【答案】C
【详解】
A、冰凌的形成是水发生了凝固现象,凝固放热,故A错误;
B、雾凇的形成是水蒸气凝华现象,凝华放热,故B错误;
C、露珠的形成是水蒸气发生了液化现象,液化放热,故C正确;
D、湿衣服变干是发生了蒸发现象,蒸发属于汽化,汽化吸热,故D错误。
故选:C。
7.《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列分析正确的是( )
A.惊蛰:“微雨众卉新,一雷惊蛰始”,雨的形成是熔化,需要放热
B.夏至:“荷风送香气,竹露滴清响”,露的形成是液化,需要放热
C.秋分:“风起白苹初日晚,霜雕红叶欲秋分”,霜形成是凝华,需要吸热
D.大寒:“厚冰无裂文,短日有冷光”,水结冰时温度降低,不断吸热
【答案】B
【详解】
A.雨的形成是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故A错误;
B.露的形成是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故B正确;
C.霜的形成是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态,属于凝华现象,凝华放热,故C错误;
D.冰是晶体,晶体在凝固过程中温度不变,凝固过程不断放出热量,故D错误。
故选:B。
8.“赏中华诗词,寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》深受观众的青睐,对下列古诗词中涉及的物态变化解释正确的是( )
A.“好雨知时节,当春乃发生”中“雨”的形成是液化,需要吸热
B.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”中“露”的形成是熔化,需要吸热
C.“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”中“雪”的形成是凝华,需要放热
D.“瀚海阑干百丈冰,愁云惨淡万里凝”中“冰”的形成是凝固,需要吸热
【答案】C
【详解】
A.雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,需要放热,故A错误;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化附着在草木等物体上形成的小水珠,需要放热,故B错误;
C.雪是高空中的水蒸气遇冷直接从气态变为固态的小冰晶,属于凝华现象,需要放热,故C正确;
D.冰是水遇冷凝固形成的,需要放热,故D错误。
故选:C。
9.小明在家探索厨房里的物态变化问题,他发现刚从冰箱冷冻室中拿出的饺子表面有白霜,则下列关于白霜形成涉及的物态变化与吸、放热情况说法正确的是( )
A.升华 吸热
B.凝华 放热
C.凝固 放热
D.液化 吸热
【答案】B
【详解】
刚从冰箱冷冻室取出的饺子温度极低,空气中的气态水蒸气遇到冷的饺子表面,直接从气态变为固态小冰晶,形成白霜,这个物态变化是凝华,凝华放热,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
10.在﹣30℃以下的严寒天气下,可以实现“泼水成冰”。如图所示,在空旷的地方,当用力将90℃左右的热水泼向空中,周围的水蒸气或是小液滴迅速降温形成小冰晶,在阳光下形成美丽的景象。此过程中没有发生的物态变化是( )
A.汽化
B.升华
C.凝固
D.凝华
【答案】B
【详解】
将90℃左右的热水泼向空中,部分水由液态变为气态,发生汽化;
周围的水蒸气迅速降温形成小冰晶,属于凝华;
周围的小液滴迅速降温形成小冰晶,属于凝固。
综上分析可知,此过程中没有发生的物态变化是升华。
故选:B。
考向三 六种物态变化与吸放热综合判断(甲乙丙三态图·思维导图·诗词归类·吸放热辨析)
11.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,如图所示,水通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化。下列说法正确的是( )
A.乙是液态水
B.丙到甲的物态变化名称是液化
C.乙到甲的物态变化名称是升华
D.天空中千姿百态的云主要是由丙组成的
【答案】B
【详解】
如图所示,丙到甲放热,甲到乙放热,乙到丙吸热,则丙为气态,甲为液态,乙为固态。
A.根据分析可知,乙是固态冰,故A错误;
B.丙是水蒸气,甲是水,物质从气态变成液态,是液化,故B正确;
C.乙到甲,即冰变成水,物质从固态变成液态,是熔化,故C错误;
D.丙是气态水蒸气,水蒸气是无色透明的气体,肉眼看不见。天空中的云是水蒸气遇冷液化形成的小水滴或凝华形成的小冰晶聚集而成的,主要由液态水(甲)或固态冰(乙)组成,故D错误。
故选:B。
12.学习了物态变化的相关知识后,小明利用水的三种状态可以相互转化,绘制了如图所示的思维导图,与图中⑥相对应的物态变化是( )
A.凝华
B.升华
C.液化
D.凝固
【答案】A
【详解】
⑥是气态的水蒸气直接变成固态的冰,是凝华现象,故A正确,BCD不正确。
故选:A。
13.下列生活实例中,利用物态变化知识说法正确的是( )
A.在海鲜周围放一些冰块,利用冰熔化放热来保鲜
B.小孩发烧时,用温水擦拭颈部或腋下是利用汽化吸热来降温
C.北方冬天在菜窖里放几桶水是利用凝华放热升温
D.干冰升华吸热直接形成白雾状二氧化碳制造舞台效果
【答案】B
【详解】
A.在海鲜周围放一些冰块,是利用了冰熔化吸热来保鲜的,故A错误,不符合题意;
B.小孩发热时,用温水擦拭颈部或腋下是利用了水蒸发吸热,故B正确,符合题意;
C.北方冬天在菜窖里放几桶水是利用凝固放热来升温的,故C错误,不符合题意;
D.利用干冰制造舞台效果时,干冰升华吸热,使空气中的水蒸气遇冷液化形成小液滴,这就是白雾,故D错误,不符合题意。
故选:B。
14.下列物态变化过程中,需要吸热的是( )
A.春天,冰雪消融
B.夏天,冰棍周围冒“白气”
C.秋天,草叶上形成露珠
D.冬天,湖面结冰
【答案】A
【详解】
物质从固态到液态的过程叫做熔化,物质从液态变成固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态叫做汽化,物质从气态变为液态叫做液化;物质从固态直接变成气态叫升华,物质从气态直接变成固态叫凝华;熔化、汽化、升华吸热,凝固、液化、凝华放热:
A.春天,冰雪消融,冰由固态变液态,属于熔化现象,熔化需要吸收热量。故A符合题意;
B.夏天,冰棍周围冒的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠,液化需要放热。故B不符合题意;
C.秋天,草叶上形成的露珠,是空气中的水蒸气液化成小水珠,液化需要放热。故C不符合题意;
D.湖水结冰是液态的水凝固成固态的冰,凝固需要放热。故D不符合题意。
故选:A。
15.下列物态变化中,需要放热的是( )
A.深秋夜晚,大雾弥漫
B.夏天中午,洒水降温
C.春天到来,冰雪消融
D.冬天室外,雪人变小
【答案】A
【详解】
A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠的现象,液化需要放热,故A符合题意;
B.洒水降温是利用水蒸发(属于汽化的一种)吸热,从而降低周围温度,汽化需要吸热,故B不符合题意;
C.冰雪消融是冰雪从固态熔化为液态水的过程,熔化需要吸热,故C不符合题意;
D.雪人变小是雪升华成水蒸气或熔化成水(但以升华为主),升华和熔化都需要吸热,故D不符合题意。
故选:A。
考向四 淡水资源·水循环意义与生活综合(淡水有限·节水意识·海水淡化·人工降雨·冰箱冻豆腐等图像综合)
16.地球表面70%以上是海洋,但可供人类直接利用的淡水资源不足全部水资源的万分之一,提高节水意识是公民的义务和责任。如图是水循环示意图,下列说法正确的是( )
A.地表水吸热,升华成水蒸气
B.水蒸气与冷空气接触,液化成小水滴
C.小水滴遇到更冷的气流,凝华成小冰晶
D.小冰晶降落过程中,液化成雨水
【答案】B
【详解】
A、地表的水处于液态,吸收热量,由液态变为气态,属于汽化,故A错误;
B、空中水蒸气遇冷空气,液化成水滴,故B正确;
C、小水滴遇到更冷的气流,变成小冰晶,属于凝固,故C错误;
D、小冰晶在降落过程中,与空气摩擦生热,温度升高,熔化成雨水,故D错误。
故选:B。
17.如图是自然界中水循环示意图有关水循环下列说法正确的是( )
A.江河湖海中的水蒸发成水蒸气进入空中,该过程需要放热
B.空气中的水蒸气遇冷凝固成小冰晶,形成降雪
C.高山上的积雪熔化成水,汇入江河湖海
D.自然界中水是可以不断往复循环的,因此不需要节约用水
【答案】C
【详解】
A、蒸发属于汽化现象,汽化过程需要吸热,不是放热,故A错误;
B、空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶,是由气态直接变为固态,属于凝华现象,不是凝固,故B错误;
C、高山上的积雪由固态熔化成液态水,汇入江河湖海,故C正确;
D、自然界中的水虽然可以不断循环,但可供人类直接利用的淡水资源有限,因此仍需要节约用水,故D错误。
故选:C。
18.唐代诗人李白诗云:“黄河之水天上来,奔流到海不复回。”地球上的水在不停地循环,奔流到海的水其实是“能”复回的,下列分析正确的是( )
A.阳光照在海面上,海水变成水蒸气升入空中,属于升华,需要吸热
B.高空中的水蒸气变成小水滴形成降雨,属于液化,需要吸热
C.小水滴遇到更寒冷的气流变成小冰珠,属于熔化,需要吸热
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空变成小冰晶,属于凝华,需要放热
【答案】D
【详解】
A.海水是液态,变为水蒸气是汽化,需要吸热,故A错误;
B.高空中的水蒸气变成小水滴形成降雨,属于液化,需要放热,故B错误;
C.液态小水滴变为固态小冰珠是凝固,需要放热,故C错误;
D.气态水蒸气直接变为固态小冰晶,属于凝华,需要放热,故D正确。
故选:D。
19.在天安门广场举行的盛大活动中,有时会放飞可降解气球。气球降解产生的水会参与到地球的水循环中,其降解后产生的水下渗后流向地下河。水经过_______ 变为水蒸气,水蒸气液化成小水珠或直接_______ 形成小冰晶,形成云。(前两空均填物态变化的名称)人工降雨可通过飞机向云层播撒干冰,干冰升华_______ (选填“吸热”或“放热”),使周围的水蒸气形成小水滴或小冰晶,促使云层提前降水。
【答案】汽化;凝华;吸热。
【详解】
水是液态,水蒸气是气态,液态变为气态的物态变化是汽化,自然界中的水蒸发变为水蒸气属于汽化过程。
水蒸气是气态,小冰晶是固态,气态直接变为固态的物态变化是凝华,因此水蒸气直接形成小冰晶是凝华过程。
升华是固态直接变为气态的物态变化,所有升华过程都需要吸热,干冰升华吸热会降低云层周围温度,促成降水。
故答案为:汽化;凝华;吸热。
20.没有什么烦恼是一顿火锅解决不了的。人们有时用冻豆腐涮火锅,冻豆腐经冷冻再解冻以后,会出现许多小孔,小孔是由冻豆腐里的水 ___________ (填“先凝固后汽化”“先汽化后凝华”或“先凝固后熔化”)而形成的。如图所示的是刚端上桌的一盆海鲜,仙雾缭绕,美轮美奂,这是利用了干冰 _______ 吸热。
【答案】先凝固后熔化;升华。
【详解】
冻豆腐冷冻时,豆腐里的水由液态变成固态,属凝固现象;解冻时冰由固态熔化成水,水流出后形成小孔,因此小孔是水先凝固后熔化形成的;
海鲜周围仙雾缭绕,美轮美奂,是因为放了干冰,干冰升华时从周围环境吸收热量,周围环境温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,形成仙雾缭绕的效果。
故答案为:先凝固后熔化;升华。
★ 重难题型专练(15题)★
(精选高频易错题,覆盖水循环示意图判读、云雨雾露霜雪雹成因、六种物态变化与吸放热、淡水资源与节水意识、海水淡化与生活综合应用等重难点)
21.美丽的油城大庆风景宜人,四季分明。下列选项中涉及四季的物态变化及其分析正确的是( )
A.春天,道路旁冰雪消融是熔化现象,向外放热
B.夏天,明湖上出现大雾是液化现象,向外放热
C.秋天,草叶上出现露珠是汽化现象,需要吸热
D.冬天,树枝上出现雾凇是凝华现象,需要吸热
【答案】B
【详解】
A.冰雪消融是熔化现象,需要吸热,故A错误;
B.明湖上出现大雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,需要放热,故B正确;
C.草叶上出现露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,需要放热,故C错误;
D.树枝上出现雾凇是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的,需要放热,故D错误。
故选:B。
22.运用物理知识可以解决许多生活实际问题,下列关于各图所蕴含的物理知识的解释正确的是( )
A.甲图:利用干冰进行人工降雨,利用了干冰温度较低且汽化吸热
B.乙图:电冰箱工作时,制冷剂发生的物态变化有汽化和液化
C.丙图:冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝华后熔化形成的
D.丁图:自制简易冰箱利用了水蒸发放热来保存食物
【答案】B
【详解】
A、利用干冰进行人工降雨,是利用了干冰升华吸热,干冰是固态二氧化碳,在常温常压下会迅速升华,从固态直接变为气态,升华过程中吸收大量的热,使周围空气温度急剧下降,空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,小冰晶在下落过程中遇到暖气流会熔化成为小水滴,最终形成降雨,故A错误。
B、电冰箱工作时,液态制冷剂在冷冻室的管子里由液态变成气态,发生汽化现象,汽化吸热,使冰箱内温度降低;气态制冷剂在压缩机里由气态变成液态,发生液化现象,液化放热,故B正确。
C、冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的。豆腐中的水在低温环境下凝固成冰,体积变大,将豆腐的组织撑出许多小孔,当冰熔化后,就留下了这些小孔,而不是先凝华,故C错误。
D、自制简易冰箱是利用了水蒸发吸热来保存食物,故D错误。
故选:B。
23.中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识,下列对有关诗句的分析正确的是( )
A.“月落乌啼霜满天”——霜的形成是凝固现象,需要吸热
B.“胡天八月即飞雪”——雪的形成是凝华现象,需要放热
C.“斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是液化现象,需要吸热
D.“露似珍珠月似弓”——露的形成是熔化现象,需要放热
【答案】B
【详解】
A.霜的形成是水蒸气遇冷凝华成冰的现象,需要放热,故A错误;
B.雪是空气中的水蒸气遇冷时直接变成的小冰晶,是凝华现象,凝华放热,故B正确;
C.雾的形成是水蒸气遇冷液化成水的现象,需要放热,故C错误;
D.露的形成是水蒸气遇冷液化成水的现象,需要放热,故D错误。
故选:B。
24.如图所示,画作中的美景蕴含了丰富的物态变化。下列分析正确的是( )
A.图甲中山林间的薄雾是汽化形成的,此过程要吸收热量
B.图乙中荷叶上的露珠是凝固形成的,此过程要放出热量
C.图丙中枝头上的雾凇是凝华形成的,此过程要放出热量
D.图丁中湖面上的冰层是升华形成的,此过程要吸收热量
【答案】C
【详解】
A.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化是放热过程,故A错误;
B.露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化是放热过程,故B错误;
C.雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的小冰晶,附着在植被表面,此过程中放热,故C正确;
D.湖面上的冰层是凝固形成的,此过程要放出热量,故D错误。
故选:C。
25.我们身边的许多生活现象,都伴随着物质的物态变化。下列有关说法正确的是( )
A.烧水时,锅盖上凝结的水珠是水汽化形成的
B.冬天窗户内侧生成的冰花是水蒸气凝华形成的
C.饮料放进冰箱冷冻时发生凝固现象,此过程需要吸收热量
D.青菜放置一段时间会变蔫,是因为其中的水升华了
【答案】B
【详解】
A、烧水时,锅盖上凝结的水珠是水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B、冬天窗户上的冰花是由室内空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故B正确;
C、饮料发生凝固时,由液态变为固态,凝固过程放出热量,故C错误;
D、青菜放置一段时间会变蔫,是因为其中的水发生了汽化现象,故D错误。
故选:B。
26.对于下列现象的描述,“变多”“变少”的过程中放热的是( )
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
【答案】A
【详解】
①冰冻杨梅上的白霜变多,是凝华现象,凝华放热;
②烧杯中的冰变少,是冰的熔化现象,熔化吸热;
③推动活塞乙醚变多,是气体乙醚的液化现象,液化放热;
④碘锤中的紫色气体变多是碘的升华现象,升华吸热。
故放热的是①③,故A正确,BCD错误。
故选:A。
27.下列与二十四节气有关的谚语中,与物态变化中凝华有关的是( )
A.惊蛰云不停,寒到五月中
B.霜降有霜,米谷满仓
C.伏天三场雨,薄地长好麻
D.小寒冻土,大寒冻河
【答案】B
【详解】
A.云的形成主要涉及的是水蒸气遇冷液化变成小水滴,故A错误,不符合题意;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷后,直接由气态变为固态形成的小冰晶,属于凝华现象,故B正确,符合题意;
C.雨是空气中的水蒸气液化形成的小水滴,属于液化现象,不是凝华,故C错误,不符合题意;
D.河水结冰是液态水变为固态冰,属于凝固现象,不是凝华,故D错误,不符合题意。
故选:B。
28.“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列节气涉及的物态变化及吸放热情况,说法正确的是( )
A.“雨水”节气,雨的形成是升华现象,需要放热
B.“寒露”节气,露的形成是液化现象,需要吸热
C.“霜降”节气,霜的形成是凝固现象,需要放热
D.“大雪”节气,雪的形成是凝华现象,需要放热
【答案】D
【详解】
A.雨是空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,液化放出热量,故A错误;
B.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化是放热过程,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,凝华放热,故C错误;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶,是从气态直接变为固态的过程,属于凝华现象,凝华过程放出热量,故D正确。
故选:D。
29.自然界的水循环造就了千姿百态的景象,其中包含的物态变化描述正确的是( )
A.露一一冰熔化而成,吸热
B.雪——冰升华后形成,放热
C.冰凌——水凝固而成,放热
D.雾凇一一水蒸气液化而成,吸热
【答案】C
【详解】
A、露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,故A错误。
B、雪是水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故B错误。
C、冰凌是水凝固而成,凝固放热,故C正确。
D、雾凇是空气中的水蒸气凝华而成的,凝华放热,故D错误。
故选:C。
30.对于下列现象的描述,“变多”“变少”的过程中放热的是( )①冰冻杨梅上的白霜变多;②烧杯中的冰变少;③推动活塞液态乙醚变多;④碘锤中的紫色气体变多。
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
【答案】A
【详解】
冰冻杨梅上的白霜是水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,白霜“变多”的过程中放热,故①正确;
烧杯中的冰变少是固态冰变成液态水,是熔化过程,熔化吸热,冰“变少”的过程中吸热,故②错误;
液态乙醚变多是气态变液态,是液化过程,液化放热,液态乙醚“变多”的过程中放热,故③正确;
碘锤中的紫色气体变多是固态变气态,是升华现象,升华吸热,紫色气体“变多”的过程中吸热,故④错误;
故A正确,BCD错误。
故选:A。
31.下列有关物态变化说法正确的是( )
A.春天,冰雪消融——升华
B.夏天,露珠晶莹——液化
C.秋天,白雾弥漫——汽化
D.冬天,霜满枝头——凝固
【答案】B
【详解】
A、春天,冰雪消融是熔化现象,故A错误;
B、夏天,露珠晶莹是水蒸气遇冷液化形成的,故B正确;
C、秋天,白雾弥漫,是空气中的水蒸气遇冷发生的液化现象,故C错误;
D、冬天草地上的霜,是空气中的水蒸气在寒冷的夜晚直接凝华形成的小冰晶,故D错误。
故选:B。
32.固态、液态和气态是物质常见的三种状态。如图为某物质通过吸、放热在甲、乙、丙三种物态之间进行转化,其中_____ (选填“甲”、“乙”或“丙”)为液态。
【答案】甲。
【详解】
由图分析,乙状态的物质只能放热变为其他状态,而不能通过吸热变为其他物质,则说明乙一定为气态,气态通过放热变成丙,丙吸热变为甲,则说明丙一定为固态,甲为液态。综上分析可知,甲为液态,乙为气态,丙为固态。
故答案为:甲。
33.下列热现象:①雪糕周围的“白气”;②草叶上的露珠;③树枝上的雾凇;④燃烧蜡烛流的“泪”;⑤深秋落叶上的霜;⑥冶炼用的“铁水”。形成过程属于液化的有_______ ;属于吸热过程的有_______ 。(两空均选填序号)
【答案】①②;④⑥。
【详解】
①雪糕周围的“白气”属于液化,放热;
②草叶上的露珠属于液化,放热;
③树枝上的雾凇属于凝华,放热;
④燃烧蜡烛流的“泪”属于熔化,吸热;
⑤深秋落叶上的霜属于凝华,放热;
⑥冶炼用的“铁水”属于熔化,吸热。
形成过程属于液化的有①②;属于吸热过程的有④⑥。
故答案为:①②;④⑥。
34.在学习物态变化时,同学们对冰箱结霜问题进行了研讨。冷冻室结霜,主要是由于空气中的水蒸气进入冰箱后,遇到极冷的蒸发器表面,直接由气态_______ (填物态变化名称)成冰晶;除霜时,可以切断电源,让霜_______ (填物态变化名称)成水流出,这个过程需要_______ (填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】凝华;熔化;吸收。
【详解】
空气中的气态水蒸气直接变成固态冰晶,属于凝华现象。
霜是固态,固态的霜变为液态水,熔化过程是吸热过程,需要吸收热量。
故答案为:凝华;熔化;吸收。
35.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,_____ (选填“甲”、“乙”或“丙”)为液态,该物质由丙直接变成乙的过程所发生的物态变化叫 _______ ,此过程是 _______ (填“吸热”或“放热”)。
【答案】甲;凝华;放热
【详解】
物质由气态到液态、由液态到固态是放热,而由固态到气态是吸热,可判断丙是气态、甲是液态,乙是固态。由丙到甲,是气态到固态,物态变化为凝华,放热。
故答案为:甲;凝华;放热。
重难突破系列 | 苏科版八年级物理 | 专题十八 水循环
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$专题讲义 苏科版八年级物理上册
重难专题十八
水循环
(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.知道自然界中的水在不停地循环:江、河、湖、海以及土壤、植物中的水不断蒸发(汽化)或蒸腾变成水蒸气升入空中,水蒸气在高空遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶形成云,云中的小水滴、小冰晶聚集到一定程度下落,以雨、雪、雹等形式回到地面,再经地表径流和地下径流回到江海,循环往复;
2.能把水循环各环节对应到六种物态变化并判断吸放热:蒸发、蒸腾是汽化(吸热),成云是液化或凝华(放热),高空中的小冰晶下落时熔化成雨(熔化吸热),冰雹是水滴反复冻结形成(凝固放热);判断时先看“变化前是什么状态、变化后是什么状态”,再对照定义下结论;
3.能把云、雨、雪、雾、露、霜、冰雹、“白气”等常见自然现象对号入座,解释其成因:云是液化或凝华,雨是液化或熔化,雪是凝华,雾、露、“白气”是液化,霜是凝华,冰雹是凝固;理解“霜前冷、雪后寒”的道理;
4.知道地球表面约 71% 被水覆盖,但淡水只占约 2.5%、可供人类直接利用的淡水更少且分布不均,水污染又加剧了缺水;理解水循环虽然能使淡水不断更新,但可利用的淡水资源仍然有限,因此要一水多用、随手关水、使用节水器具、农业喷灌滴灌、工业循环用水、防治水污染,树立节约用水的意识。
【思维导图】
水循环
水循环过程
蒸发、蒸腾(汽化吸热):水变成水蒸气升入空中
水汽输送:气流把水蒸气带到陆地上空
成云致雨:水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶
降水、下渗、地表与地下径流回到江海,循环往复
水循环
自然现象
云:液化或凝华(放热);雨:液化或熔化
雪:凝华;雾、露、“白气”:液化(放热)
霜:凝华;冰雹:凝固(放热)
判断关键:先看初状态、末状态,对照定义
水循环
水资源
约71%表面被水覆盖,淡水仅约2.5%
可利用淡水更少,且分布不均
水污染加剧缺水,循环≠用之不竭
节水:一水多用、随手关水、节水器具、喷灌滴灌
水循环
意义
维持全球水量动态平衡
使陆地上的淡水不断得到更新补充
塑造地表形态,输送、转化物质与能量
调节全球气候,是地球上生命赖以生存的基础
考点一 水循环的过程与各环节的物态变化
1.自然界的水循环:如图1,在太阳能和地球表面热能的作用下,地球上的水不断被蒸发成为水蒸气进入大气;水蒸气上升到高空遇冷,有的液化成小水滴、有的凝华成小冰晶,它们被气流托起就形成了云;云中的小水滴和小冰晶聚集到一定程度、空气托不住时就下落,下落过程中小冰晶又吸热熔化成水,与原来的小水滴一起落到地面就是雨;在寒冷条件下直接以雪、雹的形式降落。降落到地面的水,一部分沿地面流动形成地表径流(江河),一部分渗入地下形成地下径流,二者经过江河汇集,最终又回到海洋。水就这样周而复始、永不停息地运动着,这就是自然界的水循环。
图1 自然界中水循环示意图(海陆间循环):海洋、湖泊及陆地的水经蒸发、植物蒸腾变成水蒸气升空,水汽被输送到陆地上空,遇冷成云并以雨、雪形式降落,再经地表径流、下渗和地下径流回到海洋
2.水循环各环节对应的物态变化:如图2,水循环的每一个环节其实都是一种物态变化。①蒸发、蒸腾——江、河、湖、海以及土壤、植物中的水由液态变成气态水蒸气,属于汽化,要吸热;②成云——高空中温度较低,水蒸气遇冷液化成小水滴,或在更低温度下直接凝华成小冰晶,都属于放热过程;③降水——云中的小冰晶增大下落、中途吸热熔化成水形成雨,属于熔化(吸热);如果高空温度很低,水蒸气直接凝华成雪花降落;强对流云中的水滴随气流反复上下、遇冷冻结,就形成了冰雹,属于凝固(放热);④下渗、径流只是水在液态下的流动,不涉及物态变化。
图2 水的三态与六种物态变化及吸放热关系:固态、液态、气态之间,向上的熔化、汽化、升华吸热,向下的凝固、液化、凝华放热
3.成云致雨的完整链条:地面的水吸热汽化变成无色透明的水蒸气(人眼看不见)升入高空;高空气温低,水蒸气遇冷液化成许许多多细小的小水滴,或在严寒时直接凝华成小冰晶;这些小水滴、小冰晶悬浮在空中被气流托住,聚在一起就是我们看到的云;当它们越聚越多、空气托不住时就下落,下落途中温度较高时小冰晶吸热熔化成水,落到地面就是雨。所以“云”是液化和凝华的产物,而“雨”的形成既有液化、又有熔化;我们看见的“白气”“白雾”也都是水蒸气遇冷液化成的小水滴,绝不是水蒸气本身。
4.典型例题示范:【例】“黄河之水天上来,奔流到海不复回。”其实奔流到海的水是“能”复回的。请用水循环和物态变化的知识解释:海水怎样又变成了天上的“水”并重新降落?【解析】阳光照射海面,海水吸热汽化(蒸发)变成水蒸气升入空中;高空中的水蒸气遇冷液化成小水滴、或直接凝华成小冰晶形成云;云中的小水滴、小冰晶增大后下落,途中小冰晶吸热熔化成水,以雨、雪的形式降落到陆地和海洋;陆地的水又经江河、地下径流回到海洋。这样,“奔流到海”的水又通过蒸发—成云—降水—径流回到了陆地,周而复始。其中海水蒸发是汽化(吸热),成云是液化或凝华(放热),冰雪熔化是熔化(吸热)。
▎重难诠释
①水循环主线:蒸发/蒸腾(汽化吸热)→升空→高空遇冷成云(液化、凝华放热)→降水(熔化吸热、凝华、凝固)→地表径流与地下径流回到海洋;
②判断物态变化先看“初状态、末状态”:水由液变气是汽化、由气变液是液化、由气直接变固是凝华、由固变液是熔化;
③云是液化或凝华的产物;雨主要是熔化(小冰晶下落熔化)和液化;雪、霜、雾凇是凝华;雾、露、“白气”是液化;冰雹是凝固;
④水蒸气无色透明、人眼看不见;凡是看得见的“白气”“白雾”“白雾缭绕”,都是水蒸气遇冷液化成的小水滴,不是水蒸气、也不是二氧化碳气体;
⑤“霜前冷、雪后寒”:只有气温足够低,水蒸气才会凝华成霜;下雪后化雪时,雪熔化(熔化吸热)还要从周围空气吸热,所以化雪天更冷;
⑥水循环使陆地淡水不断得到更新,但不等于“水用不完”——可直接利用的淡水资源非常有限,仍要节约用水。
考点二 自然现象、水资源与节约用水
1.常见自然现象的物态变化对照:自然界中的云、雨、雪、雾、露、霜、冰雹以及冬天呼出的“白气”,都可以用水的物态变化来解释。它们分别是水蒸气在不同温度、不同位置条件下发生液化、凝华、熔化或凝固的结果。把这些现象的成因和吸放热对照整理如表1,就能做到看到一种现象立刻判断出它属于哪种物态变化。
表1 常见自然现象的物态变化对照表
自然现象
物态变化
吸放热
成因简述
云
液化或凝华
放热
高空水蒸气遇冷成小水滴或小冰晶
雨
液化或熔化
熔化吸热
水蒸气成小水滴,或小冰晶吸热熔化成水下落
雪
凝华
放热
高空水蒸气直接凝华成小冰晶飘落
雾
液化
放热
近地面水蒸气液化成小水滴悬浮在空中
露
液化
放热
水蒸气在草叶、石块表面液化成小水珠
霜
凝华
放热
气温很低时水蒸气在物体表面直接凝华
冰雹
凝固
放热
强对流云中水滴反复冻结成冰粒降落
“白气”
液化
放热
热水蒸气遇冷液化成看得见的小水滴
2.云、雨、雪、雾、露、霜、冰雹的成因辨析:云——高空水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,被气流托住悬浮在空中;雨——云中的小水滴增大、或小冰晶吸热熔化成水下落;雪——寒冷高空水蒸气直接凝华成六角形小冰晶飘落;雾——近地面空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴悬浮在低空;露——夜间气温下降,水蒸气在草叶、石块等较凉的物体表面液化成小水珠;霜——气温降到 0 ℃ 以下,水蒸气在物体表面直接凝华成小冰晶;冰雹——夏季强对流云中,小冰粒随气流反复上升下降、表面不断过水冻结,越来越大后降落。判断时要特别注意位置(高空还是近地面、玻璃内侧还是外侧)和温度(是否低到能凝华)。
3.淡水资源与节约用水:地球表面约 71% 被水覆盖,但其中绝大部分是海水,又咸又苦不能直接饮用和灌溉;淡水只约占全球水量的 2.5%,而淡水中绝大部分又冻结在两极和高山的冰川、冰盖里,真正可供人类直接利用的江河、淡水湖泊和浅层淡水,不足全球水量的 1%。再加上水资源分布不均、水污染日益严重,许多地方都面临缺水。自然界的水循环虽然能使淡水不断得到更新,但更新的速度有限、总量有限,绝不是“取之不尽、用之不竭”。因此要树立节水意识:一水多用(洗菜水浇花、冲厕所)、随手关闭水龙头、使用节水型器具、农业改大水漫灌为喷灌滴灌、工业用水循环重复使用、同时防治水污染、保护水源。
图3 太阳能蒸馏器(模拟海水淡化):池中的海水在阳光照射下吸热汽化,水蒸气遇冷的透明塑料膜液化成小水滴,顺膜汇聚滴入小桶,得到淡水——正是“蒸发+液化”这一水循环环节的缩影
4.水循环的意义:水循环是地球上最活跃的物质循环之一:它维持着全球水量的动态平衡;使陆地上的淡水资源不断得到补充和更新;流水塑造着地表形态(冲刷、沉积形成平原、峡谷);同时把物质和能量在海洋与陆地、高空与地面之间输送、转化,调节着全球的气候。可以说,没有水循环,就没有生生不息的江河湖海,也就没有生命赖以生存的淡水环境。
5.典型例题示范:【例】地球表面约 70% 以上是海洋,为什么还说许多地方“水资源紧张”?我们为什么还要节约用水?【解析】海洋水是咸水,不能直接饮用、灌溉;全球淡水量本来就很少,其中又多冻结在冰川里,真正能被人类直接利用的江河、淡水湖、浅层地下水占比极小,而且分布不均、还受到污染。自然界的水循环虽然能使淡水不断更新,但更新慢、总量有限,并不是“用之不竭”。所以一方面要防治水污染、保护水源,另一方面要从自己做起,一水多用、随手关水、使用节水器具,养成节约用水的好习惯。
▎重难诠释
①自然现象对号:云(液化/凝华)、雨(液化/熔化)、雪(凝华)、雾(液化)、露(液化)、霜(凝华)、冰雹(凝固)、“白气”(液化);
②“白气”一律是液化:是人眼看得见的小水滴,不是看不见的水蒸气;壶嘴、冬天哈气、冰棒周围、干冰周围、海水淡化膜下的水滴都是液化;
③雾在近地面、云在高空,二者都是液化(或凝华);露在草叶表面液化、霜在 0℃ 以下物体表面凝华;窗冰花在玻璃内侧(室内一侧)凝华;
④淡水资源:约71%表面被水覆盖,但淡水仅约2.5%、可直接利用的更少;水循环能更新淡水,但更新有限,不等于取之不尽;
⑤节水做法:一水多用、随手关水、节水器具、农业喷灌滴灌、工业循环用水、防治水污染、保护水源;
⑥海水淡化(太阳能蒸馏器)利用的就是水“汽化吸热→液化放热”这两个环节:海水受热蒸发,水蒸气遇冷膜液化成淡水。
考向一 水循环过程与各环节物态变化(蒸发蒸腾·水汽输送·成云致雨·下渗径流·对应汽化液化凝华熔化)
1.水是人类生存环境的重要组成部分,如图是大自然中部分“水循环”示意图,下列说法中正确的是( )
A.江、河、湖、海以及大地表层中的水不断升华变成水蒸气
B.夏天,小水滴在高空如果遇到更加寒冷的气流,就会凝华成小冰珠,最后有可能形成冰雹
C.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,凝华成小冰晶,聚集起来变成雪花
D.高山上的积雪消融,是液化现象
2.通过水的三态变化,地球上的水不停地循环,如图所示。水循环各过程所发生的物态变化是( )
A.过程①是水升华成水蒸气
B.过程②是水蒸气液化成小水滴
C.过程③是水蒸气凝固成小冰晶
D.过程④是小液滴凝华成小冰晶
3.如图所示,是水的循环示意图,请补充完成图中(1)_________ 、(2)_________ 和(3)_________ 三处所对应的物态变化名称及吸、放热情况。
4.如图所示的是水循环示意图。图中①处发生的物态变化伴随着_______ (选填“吸热”或“放热”);图中③处温度较高时冰晶会_______ (填物态变化)变成水滴,与空中的小水滴一起形成雨。
5.水是人类环境的重要组成部分,自然界中的水通过吸热、放热在固态、液态、气态之间转化,形成了雾、雨、雪、露、霜、雾凇等等自然现象,如图所示是水的三态变化图,下列说法中正确的是( )
A.冰雪消融是丙到乙的过程
B.露珠消失是乙到甲的过程
C.雾的形成是丙到甲的过程
D.雨的形成是甲到丙的过程
考向二 云雨雾露霜雪雹等自然现象成因(诗词节气生活情境·先看初末状态·液化凝华熔化凝固判读)
6.关于如图所示的物态变化,下列说法正确的是( )
A.甲:冰凌的形成——凝固、吸热
B.乙:雾凇的形成——升华、吸热
C.丙:露珠的形成——液化、放热
D.丁:湿衣服变干——汽化、放热
7.《淮南子》完整记载的“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列分析正确的是( )
A.惊蛰:“微雨众卉新,一雷惊蛰始”,雨的形成是熔化,需要放热
B.夏至:“荷风送香气,竹露滴清响”,露的形成是液化,需要放热
C.秋分:“风起白苹初日晚,霜雕红叶欲秋分”,霜形成是凝华,需要吸热
D.大寒:“厚冰无裂文,短日有冷光”,水结冰时温度降低,不断吸热
8.“赏中华诗词,寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》深受观众的青睐,对下列古诗词中涉及的物态变化解释正确的是( )
A.“好雨知时节,当春乃发生”中“雨”的形成是液化,需要吸热
B.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”中“露”的形成是熔化,需要吸热
C.“孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪”中“雪”的形成是凝华,需要放热
D.“瀚海阑干百丈冰,愁云惨淡万里凝”中“冰”的形成是凝固,需要吸热
9.小明在家探索厨房里的物态变化问题,他发现刚从冰箱冷冻室中拿出的饺子表面有白霜,则下列关于白霜形成涉及的物态变化与吸、放热情况说法正确的是( )
A.升华 吸热
B.凝华 放热
C.凝固 放热
D.液化 吸热
10.在﹣30℃以下的严寒天气下,可以实现“泼水成冰”。如图所示,在空旷的地方,当用力将90℃左右的热水泼向空中,周围的水蒸气或是小液滴迅速降温形成小冰晶,在阳光下形成美丽的景象。此过程中没有发生的物态变化是( )
A.汽化
B.升华
C.凝固
D.凝华
考向三 六种物态变化与吸放热综合判断(甲乙丙三态图·思维导图·诗词归类·吸放热辨析)
11.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,如图所示,水通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化。下列说法正确的是( )
A.乙是液态水
B.丙到甲的物态变化名称是液化
C.乙到甲的物态变化名称是升华
D.天空中千姿百态的云主要是由丙组成的
12.学习了物态变化的相关知识后,小明利用水的三种状态可以相互转化,绘制了如图所示的思维导图,与图中⑥相对应的物态变化是( )
A.凝华
B.升华
C.液化
D.凝固
13.下列生活实例中,利用物态变化知识说法正确的是( )
A.在海鲜周围放一些冰块,利用冰熔化放热来保鲜
B.小孩发烧时,用温水擦拭颈部或腋下是利用汽化吸热来降温
C.北方冬天在菜窖里放几桶水是利用凝华放热升温
D.干冰升华吸热直接形成白雾状二氧化碳制造舞台效果
14.下列物态变化过程中,需要吸热的是( )
A.春天,冰雪消融
B.夏天,冰棍周围冒“白气”
C.秋天,草叶上形成露珠
D.冬天,湖面结冰
15.下列物态变化中,需要放热的是( )
A.深秋夜晚,大雾弥漫
B.夏天中午,洒水降温
C.春天到来,冰雪消融
D.冬天室外,雪人变小
考向四 淡水资源·水循环意义与生活综合(淡水有限·节水意识·海水淡化·人工降雨·冰箱冻豆腐等图像综合)
16.地球表面70%以上是海洋,但可供人类直接利用的淡水资源不足全部水资源的万分之一,提高节水意识是公民的义务和责任。如图是水循环示意图,下列说法正确的是( )
A.地表水吸热,升华成水蒸气
B.水蒸气与冷空气接触,液化成小水滴
C.小水滴遇到更冷的气流,凝华成小冰晶
D.小冰晶降落过程中,液化成雨水
17.如图是自然界中水循环示意图有关水循环下列说法正确的是( )
A.江河湖海中的水蒸发成水蒸气进入空中,该过程需要放热
B.空气中的水蒸气遇冷凝固成小冰晶,形成降雪
C.高山上的积雪熔化成水,汇入江河湖海
D.自然界中水是可以不断往复循环的,因此不需要节约用水
18.唐代诗人李白诗云:“黄河之水天上来,奔流到海不复回。”地球上的水在不停地循环,奔流到海的水其实是“能”复回的,下列分析正确的是( )
A.阳光照在海面上,海水变成水蒸气升入空中,属于升华,需要吸热
B.高空中的水蒸气变成小水滴形成降雨,属于液化,需要吸热
C.小水滴遇到更寒冷的气流变成小冰珠,属于熔化,需要吸热
D.冬天,水蒸气在寒冷的高空变成小冰晶,属于凝华,需要放热
19.在天安门广场举行的盛大活动中,有时会放飞可降解气球。气球降解产生的水会参与到地球的水循环中,其降解后产生的水下渗后流向地下河。水经过_______ 变为水蒸气,水蒸气液化成小水珠或直接_______ 形成小冰晶,形成云。(前两空均填物态变化的名称)人工降雨可通过飞机向云层播撒干冰,干冰升华_______ (选填“吸热”或“放热”),使周围的水蒸气形成小水滴或小冰晶,促使云层提前降水。
20.没有什么烦恼是一顿火锅解决不了的。人们有时用冻豆腐涮火锅,冻豆腐经冷冻再解冻以后,会出现许多小孔,小孔是由冻豆腐里的水 ___________ (填“先凝固后汽化”“先汽化后凝华”或“先凝固后熔化”)而形成的。如图所示的是刚端上桌的一盆海鲜,仙雾缭绕,美轮美奂,这是利用了干冰 _______ 吸热。
★ 重难题型专练(15题)★
(精选高频易错题,覆盖水循环示意图判读、云雨雾露霜雪雹成因、六种物态变化与吸放热、淡水资源与节水意识、海水淡化与生活综合应用等重难点)
21.美丽的油城大庆风景宜人,四季分明。下列选项中涉及四季的物态变化及其分析正确的是( )
A.春天,道路旁冰雪消融是熔化现象,向外放热
B.夏天,明湖上出现大雾是液化现象,向外放热
C.秋天,草叶上出现露珠是汽化现象,需要吸热
D.冬天,树枝上出现雾凇是凝华现象,需要吸热
22.运用物理知识可以解决许多生活实际问题,下列关于各图所蕴含的物理知识的解释正确的是( )
A.甲图:利用干冰进行人工降雨,利用了干冰温度较低且汽化吸热
B.乙图:电冰箱工作时,制冷剂发生的物态变化有汽化和液化
C.丙图:冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝华后熔化形成的
D.丁图:自制简易冰箱利用了水蒸发放热来保存食物
23.中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识,下列对有关诗句的分析正确的是( )
A.“月落乌啼霜满天”——霜的形成是凝固现象,需要吸热
B.“胡天八月即飞雪”——雪的形成是凝华现象,需要放热
C.“斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是液化现象,需要吸热
D.“露似珍珠月似弓”——露的形成是熔化现象,需要放热
24.如图所示,画作中的美景蕴含了丰富的物态变化。下列分析正确的是( )
A.图甲中山林间的薄雾是汽化形成的,此过程要吸收热量
B.图乙中荷叶上的露珠是凝固形成的,此过程要放出热量
C.图丙中枝头上的雾凇是凝华形成的,此过程要放出热量
D.图丁中湖面上的冰层是升华形成的,此过程要吸收热量
25.我们身边的许多生活现象,都伴随着物质的物态变化。下列有关说法正确的是( )
A.烧水时,锅盖上凝结的水珠是水汽化形成的
B.冬天窗户内侧生成的冰花是水蒸气凝华形成的
C.饮料放进冰箱冷冻时发生凝固现象,此过程需要吸收热量
D.青菜放置一段时间会变蔫,是因为其中的水升华了
26.对于下列现象的描述,“变多”“变少”的过程中放热的是( )
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
27.下列与二十四节气有关的谚语中,与物态变化中凝华有关的是( )
A.惊蛰云不停,寒到五月中
B.霜降有霜,米谷满仓
C.伏天三场雨,薄地长好麻
D.小寒冻土,大寒冻河
28.“二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列节气涉及的物态变化及吸放热情况,说法正确的是( )
A.“雨水”节气,雨的形成是升华现象,需要放热
B.“寒露”节气,露的形成是液化现象,需要吸热
C.“霜降”节气,霜的形成是凝固现象,需要放热
D.“大雪”节气,雪的形成是凝华现象,需要放热
29.自然界的水循环造就了千姿百态的景象,其中包含的物态变化描述正确的是( )
A.露一一冰熔化而成,吸热
B.雪——冰升华后形成,放热
C.冰凌——水凝固而成,放热
D.雾凇一一水蒸气液化而成,吸热
30.对于下列现象的描述,“变多”“变少”的过程中放热的是( )①冰冻杨梅上的白霜变多;②烧杯中的冰变少;③推动活塞液态乙醚变多;④碘锤中的紫色气体变多。
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
31.下列有关物态变化说法正确的是( )
A.春天,冰雪消融——升华
B.夏天,露珠晶莹——液化
C.秋天,白雾弥漫——汽化
D.冬天,霜满枝头——凝固
32.固态、液态和气态是物质常见的三种状态。如图为某物质通过吸、放热在甲、乙、丙三种物态之间进行转化,其中_____ (选填“甲”、“乙”或“丙”)为液态。
33.下列热现象:①雪糕周围的“白气”;②草叶上的露珠;③树枝上的雾凇;④燃烧蜡烛流的“泪”;⑤深秋落叶上的霜;⑥冶炼用的“铁水”。形成过程属于液化的有_______ ;属于吸热过程的有_______ 。(两空均选填序号)
34.在学习物态变化时,同学们对冰箱结霜问题进行了研讨。冷冻室结霜,主要是由于空气中的水蒸气进入冰箱后,遇到极冷的蒸发器表面,直接由气态_______ (填物态变化名称)成冰晶;除霜时,可以切断电源,让霜_______ (填物态变化名称)成水流出,这个过程需要_______ (填“吸收”或“放出”)热量。
35.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,_____ (选填“甲”、“乙”或“丙”)为液态,该物质由丙直接变成乙的过程所发生的物态变化叫 _______ ,此过程是 _______ (填“吸热”或“放热”)。
重难突破系列 | 苏科版八年级物理 | 专题十八 水循环
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