内容正文:
第四章
物态变化
二、汽化和液化
课标要点
知道汽化和液化的概念,知道汽化吸热、液化放热;了解汽化的两种方式——蒸发和沸腾;知道蒸发和沸腾的异同点;知道液化有两种方法——降低温度和压缩体积。
学习重难点
重点:汽化和液化的概念及热量变化;探究水沸腾前后温度变化的特点,理解沸点的概念;影响蒸发快慢的因素及蒸发制冷的应用;蒸发和沸腾的异同点比较。
难点: 水沸腾实验中数据的记录、图像的绘制与分析归纳;沸腾条件的理解。
知识点 汽化(重点)
1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。汽化的两种方式:蒸发和沸腾。
2.蒸发
(1)物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时会吸热。
(2)蒸发的特点:①在任何温度下都可以发生;②只发生在液体表面;③蒸发是缓慢地汽化现象。
3.影响蒸发快慢的因素
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快。
4.沸腾
(1)沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
(2)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
(3)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
(4)沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫作沸点。不同液体的沸点不同。
(5)沸点与气压的关系:气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。
随学随练
1.医学上针对运动损伤的疼痛常用“冷疗法”治疗,其原理是将一种叫作氯乙烷的气态有机物,先用压缩体积的方法使它液化后储存在罐中,然后喷在皮肤上时迅速___________(填物态变化名称)同时___________大量的热,使人体受伤部位温度降低,减缓人的疼痛。
2.据记载,唐朝时省油灯已在四川地区出现。瓷质灯体如碗状,腹部有中空夹层,可通过注水孔向夹层装水,碗内有油和灯芯,如图所示。燃灯前,向注水孔缓慢注入冷水,让空气及时排出。燃灯时,水吸收燃烧产生的热量后不断______(填物态变化名称),使灯碗和灯油温度较低,灯油蒸发速度______,以达到省油的目的。
3.屠呦呦因为发现青蒿素,成为首位获自然科学类诺贝尔奖的中国人。青蒿素受热易失去活性,为了从溶液中提取青蒿素,她创造性地选用乙醚代替水或酒精,当乙醚沸腾后,继续加热,乙醚的温度__________(填“会”或“不会”)升高。
知识点 液化(重点)
1.液化:物质由气态变成液态的过程叫液化。
2.液化的两种方式
(1)降低温度:如北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的小水滴。
(2)压缩体积:如日常见到的打火机中的液体就是在常温下采取压缩气体体积的方法使其液化的。
3.液化放热
液化是汽化的逆过程。汽化需要吸热,液化需要放热。生活中水蒸气引起的烫伤要比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还会发出大量的热,因而加重烫伤。
随学随练
1.如图所示,在烧瓶中注入适量的水,用酒精灯加热,在瓶口上方倾斜放置一个金属板。金属板底面出现小水滴,这是因为发生了________现象,该过程是________。(吸热/放热)的。
2.夏天从冰箱拿出来的冰棒包装袋表面很快出现一层小水珠,这是______现象;北方冬天窗户玻璃上的冰花出现在玻璃______(选填“室内侧”或“室外侧”)。
题型 探究水沸腾前后温度变化的特点
常考要点
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
活学活用
1.某实验小组设计了如图甲所示的装置探究水沸腾时的温度变化特点:
(1)在安装实验器材时要按照___________(填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;实验时需要用酒精灯的外焰加热,在安装实验器材时酒精灯___________(填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)该小组成员每隔1min记录一次温度计的示数,实验数据如下表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
91
93
95
97
99
99
99
99
99
99
①请根据实验数据在图乙中绘制出温度随时间变化的图像___________。
②通过分析可知:水沸腾时的温度为___________℃;并且水在沸腾过程中温度___________。
(3)接下来实验小组的同学又设计了如图丙所示的装置探究水沸腾的条件,在大烧杯和试管中分别加入适量的水,持续加热的过程中,观察到烧杯中的水沸腾后,两支温度计示数相同,试管中的水___________(填“会”或“不会”)沸腾,由此说明水沸腾的条件是达到沸点,且___________。
2.某班级同学用如图甲所示实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图甲实验装置时,应该按________(选填“从上往下”或“从下往上”)的顺序进行。
(2)当水温升高到90℃后,小华每隔1min记录一次温度,第3min时温度计示数如图乙所示,示数为________℃;待水沸腾后再记录四次温度计的示数,并将数据填写在表格中。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水温/℃
90
92
94
98
98
98
98
(3)分析实验数据可知:
①实验中测得水的沸点为________℃。
②水在沸腾前,不断吸热,温度________;水在沸腾时,不断吸热,温度________。
(4)实验中,观察到水中气泡如图丙所示,这是水沸腾________(选填“前”或“时”)的现象。
(5)小明和小红分别利用质量相等的水按图甲装置同时进行实验,正确操作,却得出了如图丁中a、b两条不同的图线,原因可能是________。
基础通关
1.夏天,刚从冰箱中取出的棒冰周围会冒“白气”,这是空气中的水蒸气发生了___________现象后产生的:春天早晨的雾“消失”了是___________现象。
2.夏天,人们常用喷雾杀虫剂灭蚊。如图所示,杀虫剂在金属罐中是液态,在罐装时是通过__________的方法使气体液化储存在金属罐中的,另一种液化的方法是__________。当按钮被按下时喷嘴喷出一定的药剂后,会感觉到金属罐变__________(选填“冷”或“热”),这是由于喷洒时,瓶内部分液体会迅速__________(填物态变化名称),吸收热量。
3.如图所示,某同学将热水、冰水和室温水(水温与室温相同)分别装入a、b、c三个纸杯中,一段时间后,发现其中纸杯的杯壁上有小水珠出现的是_____(填字母);水蒸气______(填物态变化)形成小水珠。
4.如图所示是保证冻土区路基稳定性的热棒,其中填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。热棒下端插在冻土中,下端的液态氨从冻土中______________(选填“吸收”或“放出”)大量的热变成气态氨,从而有效地给路基降温保持冻土的坚硬;上升到热棒上端的气态氨由于外界气温较低,会______________(填物态变化名称)成液态氨并沉入棒底。
5.热管技术最早应用于宇航、军工等行业,现在被广泛应用在散热器制造行业。如图所示是热管的工作原理图,当热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,这一过程叫____________(填物态变化的名称),蒸气在管子里跑到冷端____________(选填“吸收”或“放出”)热量变成液态,液体通过吸液芯又回到热端。
6.关于沸腾和蒸发,下列说法正确的是( )
A.沸腾是在液体内部发生的汽化现象,蒸发是在液体表面发生的汽化现象
B.沸腾和蒸发都是汽化现象
C.水的沸腾只能在时发生,而蒸发在什么温度下都可以发生
D.沸腾需要吸热,而蒸发不需要吸热
7.北方冬天室外的气温很低,司机进入小轿车并关闭所有车门后,若没有打开汽车空调,过一会儿就会发现车窗内壁上会形成一层水雾;司机打开空调的暖风后,车窗内壁上的水雾会逐渐消失。关于此现象的解释正确的是( )
A.车窗内壁上水雾的形成是由于小轿车内的空气液化形成的
B.车窗内壁上水雾的形成是由于小轿车内的空气汽化形成的
C.车窗内壁上水雾会逐渐消失是因为车窗内壁上的水珠汽化成了水蒸气
D.形成水雾的过程需要吸收热量
8.下列四个实例中,能够使蒸发减慢的是( )
A.刚洗过的锅上有水珠,用火烤一烤 B.将湿手伸到干手器下方吹
C.将新收获的玉米摊开晾晒 D.利用管道代替沟渠输水
9.小芳吃雪糕时看到雪糕周围冒“白气”,她还想到烧开水时壶嘴冒“白气”的情景,如图所示。以下是她对两种“白气”的思考,正确的是( )
A.两种白气本质是相同的,它们都是水蒸气;
B.两种白气本质是相同的,都是液化形成的小水珠
C.两种白气本质是不同的,前者是小水珠,后者是水蒸气;
D.两种白气本质是不同的,前者是液化形成的,后者是汽化形成的;
10.如图所示,把盛有食物的炖盅放在家用电炖锅内的水中加热,炖盅与锅底不接触。当锅里的水沸腾后,炖盅中的水( )
A.同时沸腾 B.温度低于沸点,不会沸腾
C.温度达到沸点,但不会沸腾 D.加热时间长一些,会沸腾
素养提升
11.青藏铁路的建成通车,人们形象地将它称为“天路”。铁路两侧的“热棒”保持路基冻土的稳定性,热棒是封闭中空的,里面灌有很容易汽化的液态氨,上端有散热片(如图所示)。下端插在冻土中,液态氨从冻土中吸热汽化,上升到热棒的上端,通过散热片向空气中散热,又液化成液态氨下沉到热棒的下部。如此往复循环,不断地将路基中的热散发到空气中,从而保证了冻土的坚固、稳定。关于热棒说法正确的是( )
A.管中的“液态氨”具有沸点高的特点
B.热棒工作时,氨从气态到液态是通过压缩体积的方法实现的
C.热棒工作时,地面空气温度高于冻土的温度
D.热棒工作时,上端发生的物态变化是液化
12.如图,烧杯内装有水,烧杯里放有两支装有水的试管。甲试管开口向上正放在水中;乙试管开口向下倒扣浸在水里,试管内封闭有少量空气。用酒精灯持续加热烧杯,烧杯中的水沸腾后继续加热,下列说法正确的是( )
A.甲、乙试管内的水都能沸腾 B.甲试管水能沸腾,乙试管水不能沸腾
C.甲试管水不能沸腾,乙试管水能沸腾 D.甲、乙试管内的水都不能沸腾
13.课本中想想做做的小实验——纸锅烧水,把盛有水的纸锅放在火焰上烧,水烧开了纸锅仍不会燃烧,这是因为( )
A.纸的着火点高于水的沸点,所以纸锅不会燃烧
B.火焰的温度较低,低于纸的着火点
C.水烧开后温度保持不变且低于纸的着火点
D.以上说法都正确
14.实践小组利用太阳能蒸馏法制作海水淡化装置,同学们设计的两种装置草图如图所示,你认为_________(选填“甲”或“乙”)装置的结构更合理,这种结构的优点是__________________________。
15.某小组完成“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验后,实验报告如下:
【课题名称】
探究水沸腾前后温度变化的特点。
(1)________:①观察水沸腾时出现的现象;②探究水沸腾前后温度变化的特点;
【实验设计】
将水加热至沸腾,观察水在沸腾前后的温度变化和现象。
【实验器材】
酒精灯、烧杯、温度计、铁架台、有孔的盖子、陶土网、秒表。
【实验步骤】
①安装好实验器材,向杯中倒入适量的水;
②点燃酒精灯,给水加热,观察烧杯中水的状态情况和温度计示数的变化。当水温达到如图1乙所示温度时每隔1min将水的温度记录在设计的表格中,直到水持续沸腾几分钟为止;
③撤去酒精灯和陶土网,观察沸腾现象是否继续发生;
④熄灭酒精灯,整理器材、桌面;
⑤根据记录的数据,作出温度随时间变化图像如图2。
【实验记录】
(2)完成以下表格
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
①__
②__
96
99
101
102
102
102
102
102
102
【实验结论】
(3)①水沸腾前后的现象(气泡):沸腾前气泡如图中的________(选填“丙”或“丁”),原因是气泡内的水蒸气上升过程发生________(填物态变化)形成;
②水在沸腾前后温度变化的特点:温度保持不变;
【反思交流】
(4)小组成员在实验中采取了一定的措施适当缩短了实验时间,请你在图中画出体现这一措施的图线b________;
(5)根据水沸腾时温度特点,说明在煮饺子过程中,当水沸腾后继续大火加热________(选填“会”或“不会”)使饺子更快煮熟;
(6)本实验过程使用有孔的盖子,请对这一措施作出评价:________。
迁移创新
16.端午节时,小轩帮妈妈煮粽子,煮粽子的水烧开后,锅的上方出现大量“白气”,小轩将大火调为小火。请你从上述情景中提出一个物理问题并进行解释,不要与示例重复。(示例)问题:锅的上方为什么会出现大量“白气”?
解释:锅内的水先汽化成水蒸气,水蒸气飘到空中后遇冷液化成小水珠,小水珠聚集在一起就形成了“白气”。
问题:______?
解释:______。
17.一个标准大气压下,小明用相同烧杯盛等量的水,并用相同热源同时加热,如图所示,甲烧杯为隔水加热,乙烧杯为隔油加热,丙烧杯为隔砂加热,加热足够长时间后,测得大烧杯内物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温600℃,且观察到______小烧杯中的水没有沸腾,此时三个小烧杯中水的温度大小关系为______(用表示)。
18.小欣近期从电视上看到南方的“回南天”空气湿度很大,湿衣服不容易晾干,于是他认为液体蒸发快慢可能与空气的湿度有关,于是找来智能加湿器、规格相同的全棉湿巾若干张、电子秤、晾衣架设计实验来验证猜想。她先在密闭房间内,拿出一张全棉湿巾往晾衣架上完全展开,一小时后用电子秤测出全棉湿巾的质量为,接下来的操作是______;如果观察到_____;则说明在其他条件相同时,空气的湿度越大液体蒸发越慢。
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$
第四章
物态变化
二、汽化和液化
课标要点
知道汽化和液化的概念,知道汽化吸热、液化放热;了解汽化的两种方式——蒸发和沸腾;知道蒸发和沸腾的异同点;知道液化有两种方法——降低温度和压缩体积。
学习重难点
重点:汽化和液化的概念及热量变化;探究水沸腾前后温度变化的特点,理解沸点的概念;影响蒸发快慢的因素及蒸发制冷的应用;蒸发和沸腾的异同点比较。
难点: 水沸腾实验中数据的记录、图像的绘制与分析归纳;沸腾条件的理解。
知识点 汽化(重点)
1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫汽化。汽化的两种方式:蒸发和沸腾。
2.蒸发
(1)物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时会吸热。
(2)蒸发的特点:①在任何温度下都可以发生;②只发生在液体表面;③蒸发是缓慢地汽化现象。
3.影响蒸发快慢的因素
(1)液体的温度。液体温度越高,蒸发得越快;
(2)液体的表面积。液体的表面积越大,蒸发得越快;
(3)液体表面上方空气的流速。液体表面上方空气流动速度越大,蒸发得越快。
4.沸腾
(1)沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
(2)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。这个保持不变的温度叫做该液体的沸点;
(3)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。二者缺一不可。
(4)沸点:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫作沸点。不同液体的沸点不同。
(5)沸点与气压的关系:气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。
随学随练
1.医学上针对运动损伤的疼痛常用“冷疗法”治疗,其原理是将一种叫作氯乙烷的气态有机物,先用压缩体积的方法使它液化后储存在罐中,然后喷在皮肤上时迅速___________(填物态变化名称)同时___________大量的热,使人体受伤部位温度降低,减缓人的疼痛。
【答案】 汽化 吸收
【详解】液态的氯乙烷喷在皮肤上后,由液态转化为气态,这种物态变化是汽化。
汽化属于吸热过程,因此该过程会吸收大量的热,从而降低人体受伤部位的温度,达到减缓疼痛的效果。
2.据记载,唐朝时省油灯已在四川地区出现。瓷质灯体如碗状,腹部有中空夹层,可通过注水孔向夹层装水,碗内有油和灯芯,如图所示。燃灯前,向注水孔缓慢注入冷水,让空气及时排出。燃灯时,水吸收燃烧产生的热量后不断______(填物态变化名称),使灯碗和灯油温度较低,灯油蒸发速度______,以达到省油的目的。
【答案】 汽化 减慢
【详解】水吸热发生汽化,汽化吸热使灯碗和灯油温度较低;由影响蒸发快慢的因素可知,液体温度越低,蒸发速度越慢,故灯油蒸发速度减慢。
3.屠呦呦因为发现青蒿素,成为首位获自然科学类诺贝尔奖的中国人。青蒿素受热易失去活性,为了从溶液中提取青蒿素,她创造性地选用乙醚代替水或酒精,当乙醚沸腾后,继续加热,乙醚的温度__________(填“会”或“不会”)升高。
【答案】不会
【详解】由液体沸腾的特点可知,液体沸腾时持续吸热、温度保持不变,故乙醚沸腾后继续加热,温度不会升高。
知识点 液化(重点)
1.液化:物质由气态变成液态的过程叫液化。
2.液化的两种方式
(1)降低温度:如北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的小水滴。
(2)压缩体积:如日常见到的打火机中的液体就是在常温下采取压缩气体体积的方法使其液化的。
3.液化放热
液化是汽化的逆过程。汽化需要吸热,液化需要放热。生活中水蒸气引起的烫伤要比开水烫伤更严重,这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还会发出大量的热,因而加重烫伤。
随学随练
1.如图所示,在烧瓶中注入适量的水,用酒精灯加热,在瓶口上方倾斜放置一个金属板。金属板底面出现小水滴,这是因为发生了________现象,该过程是________。(吸热/放热)的。
【答案】 液化 放热
【详解】加热后,烧瓶中的水汽化成气态的水蒸气,气态水蒸气遇到冷的金属板变为液态小水滴,发生液化现象;液化过程放热。
2.夏天从冰箱拿出来的冰棒包装袋表面很快出现一层小水珠,这是______现象;北方冬天窗户玻璃上的冰花出现在玻璃______(选填“室内侧”或“室外侧”)。
【答案】 液化 室内侧
【详解】空气中的水蒸气遇冷的冰棒包装袋液化形成小水珠,故第一空填液化。因冬天室内温度高于室外,室内高温水蒸气遇冷玻璃凝华形成冰花,故冰花出现在室内侧。
题型 探究水沸腾前后温度变化的特点
常考要点
(1)安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行;
(2)实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度;
(3)温度计的玻璃泡要全部浸入水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁;
(4)实验时,烧杯内的水要适量。水太多,加热时间会太长;水太少,温度计的玻璃泡会露出水面或在很短时间内水杯烧开,导致实验观察时间太短;
(5)缩短加热时间的方法:①用温水进行实验;②用适量的水进行实验;③调大酒精灯的火焰,并用外焰加热;④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失;
(6)液体的沸点和液面的气压有关。气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时,由于大气压的影响,测出水的沸点可能不是100℃。
活学活用
1.某实验小组设计了如图甲所示的装置探究水沸腾时的温度变化特点:
(1)在安装实验器材时要按照___________(填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;实验时需要用酒精灯的外焰加热,在安装实验器材时酒精灯___________(填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)该小组成员每隔1min记录一次温度计的示数,实验数据如下表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
91
93
95
97
99
99
99
99
99
99
①请根据实验数据在图乙中绘制出温度随时间变化的图像___________。
②通过分析可知:水沸腾时的温度为___________℃;并且水在沸腾过程中温度___________。
(3)接下来实验小组的同学又设计了如图丙所示的装置探究水沸腾的条件,在大烧杯和试管中分别加入适量的水,持续加热的过程中,观察到烧杯中的水沸腾后,两支温度计示数相同,试管中的水___________(填“会”或“不会”)沸腾,由此说明水沸腾的条件是达到沸点,且___________。
【答案】(1) 自下而上 需要
(2) 99 保持不变
(3) 不会 持续吸热
【详解】(1)实验安装器材时,需先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈、石棉网的位置,再向上依次调整烧杯、温度计的高度,因此按自下而上的顺序安装;为了精准调整铁圈高度让酒精灯外焰充分加热烧杯,安装时需要先点燃酒精灯来定位。
(2)绘制温度时间图像的标准操作是先根据表格数据描出对应坐标点,再用直线连接点,直观呈现温度变化规律;
从实验数据能看到,水加热到4min后温度稳定在99℃不再升高,说明水沸腾时的温度为99℃,沸腾过程的特点是持续吸热、温度保持不变。
(3)烧杯中的水沸腾后温度稳定在沸点,此时试管内的水虽然能通过热传递达到和烧杯水相同的沸点温度,但因为试管内外水温相同,没有温度差,试管内的水无法继续从外界吸收热量,因此试管中的水不会沸腾,这就说明水沸腾的两个条件是:达到沸点,且持续吸热。
2.某班级同学用如图甲所示实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。
(1)组装图甲实验装置时,应该按________(选填“从上往下”或“从下往上”)的顺序进行。
(2)当水温升高到90℃后,小华每隔1min记录一次温度,第3min时温度计示数如图乙所示,示数为________℃;待水沸腾后再记录四次温度计的示数,并将数据填写在表格中。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水温/℃
90
92
94
98
98
98
98
(3)分析实验数据可知:
①实验中测得水的沸点为________℃。
②水在沸腾前,不断吸热,温度________;水在沸腾时,不断吸热,温度________。
(4)实验中,观察到水中气泡如图丙所示,这是水沸腾________(选填“前”或“时”)的现象。
(5)小明和小红分别利用质量相等的水按图甲装置同时进行实验,正确操作,却得出了如图丁中a、b两条不同的图线,原因可能是________。
【答案】(1)从下往上
(2)96
(3) 98 不断升高 保持不变
(4)时
(5)酒精灯火焰大小不同
【详解】(1)组装实验装置时,需要先根据酒精灯外焰的高度固定下方铁圈的位置,再向上依次调整烧杯、温度计的高度,确保酒精灯用外焰加热、温度计玻璃泡完全浸没在水中且不碰容器底/壁,因此要按从下往上的顺序组装。
(2)图乙的温度计分度值为1℃,液柱上表面对应刻度为96℃。
(3)由实验数据可知,水温升高到98℃后保持不变,这个不变的温度就是水的沸点;
水沸腾前持续吸热,温度不断上升;
沸腾时的特点是持续吸热,但温度保持不变。
(4)图丙中气泡上升过程中体积逐渐变大,是水沸腾时的现象——沸腾时整个容器内水温一致,水内部不停汽化,大量水蒸气进入气泡,同时水的压强随深度减小,气泡上升时不断变大;沸腾前的气泡是上升时体积逐渐缩小的。
(5)两组水的质量相等,最终沸点相同,但升温快慢不同,说明相同时间内a吸收的热量更多,原因是两组的酒精灯供热能力不同,比如a对应的酒精灯火焰更大、供热更快。
基础通关
1.夏天,刚从冰箱中取出的棒冰周围会冒“白气”,这是空气中的水蒸气发生了___________现象后产生的:春天早晨的雾“消失”了是___________现象。
【答案】 液化 汽化
【详解】刚从冰箱取出的棒冰温度较低,空气中的水蒸气遇冷由气态变为液态小水珠形成“白气”,属于液化现象;
春天早晨的雾是液态小水滴,雾“消失”是小水滴吸热由液态变为气态水蒸气散到空气中,属于汽化现象。
2.夏天,人们常用喷雾杀虫剂灭蚊。如图所示,杀虫剂在金属罐中是液态,在罐装时是通过__________的方法使气体液化储存在金属罐中的,另一种液化的方法是__________。当按钮被按下时喷嘴喷出一定的药剂后,会感觉到金属罐变__________(选填“冷”或“热”),这是由于喷洒时,瓶内部分液体会迅速__________(填物态变化名称),吸收热量。
【答案】 压缩体积 降低温度 冷 汽化
【详解】由液化的两种方法可知,常温下使气体液化是通过压缩体积实现,故罐装杀虫剂采用压缩体积的方法储存气体,液化的另一种方法为降低温度;
因喷洒时瓶内液态药剂迅速汽化,汽化吸热,使金属罐温度降低,故金属罐变冷。
3.如图所示,某同学将热水、冰水和室温水(水温与室温相同)分别装入a、b、c三个纸杯中,一段时间后,发现其中纸杯的杯壁上有小水珠出现的是______(填字母);水蒸气______(填物态变化)形成小水珠。
【答案】 a和b 液化
【详解】a杯内热水蒸发的水蒸气温度较高,遇到温度较低的杯壁内侧,液化成小水珠;b杯外空气中的水蒸气遇到温度很低的杯壁外侧,液化成小水珠;c杯内水温与室温相同,内外都没有温差,不会发生液化现象,因此无小水珠。
4.如图所示是保证冻土区路基稳定性的热棒,其中填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。热棒下端插在冻土中,下端的液态氨从冻土中______________(选填“吸收”或“放出”)大量的热变成气态氨,从而有效地给路基降温保持冻土的坚硬;上升到热棒上端的气态氨由于外界气温较低,会______________(填物态变化名称)成液态氨并沉入棒底。
【答案】 吸收 液化
【详解】因液态氨变为气态氨是汽化过程,汽化吸热,故从冻土中吸收大量的热。因气态氨变为液态氨是气态变为液态的过程,故该物态变化为液化。
5.热管技术最早应用于宇航、军工等行业,现在被广泛应用在散热器制造行业。如图所示是热管的工作原理图,当热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,这一过程叫____________(填物态变化的名称),蒸气在管子里跑到冷端____________(选填“吸收”或“放出”)热量变成液态,液体通过吸液芯又回到热端。
【答案】 汽化 放出
【详解】热端的液体吸收热量变成蒸气,物质从液态变为气态,属于汽化;
物质从气态变为液态的物态变化叫做液化,液化过程放出热量,因此蒸气跑到冷端变成液态时会放出热量。
6.关于沸腾和蒸发,下列说法正确的是( )
A.沸腾是在液体内部发生的汽化现象,蒸发是在液体表面发生的汽化现象
B.沸腾和蒸发都是汽化现象
C.水的沸腾只能在时发生,而蒸发在什么温度下都可以发生
D.沸腾需要吸热,而蒸发不需要吸热
【答案】B
【详解】A.沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象,故A错误;
BD.沸腾和蒸发的本质都是物质由液态变为气态,都属于汽化现象,汽化需要吸热,因此蒸发也需要吸热,故B正确,D错误;
C.蒸发在任何温度下都可以发生,而液体沸点与液面上方的气压有关,气压改变时水的沸点会随之变化,并非只能在沸腾,故C错误。
故选B。
7.北方冬天室外的气温很低,司机进入小轿车并关闭所有车门后,若没有打开汽车空调,过一会儿就会发现车窗内壁上会形成一层水雾;司机打开空调的暖风后,车窗内壁上的水雾会逐渐消失。关于此现象的解释正确的是( )
A.车窗内壁上水雾的形成是由于小轿车内的空气液化形成的
B.车窗内壁上水雾的形成是由于小轿车内的空气汽化形成的
C.车窗内壁上水雾会逐渐消失是因为车窗内壁上的水珠汽化成了水蒸气
D.形成水雾的过程需要吸收热量
【答案】C
【详解】AB.水雾是车内温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是空气液化,也不是汽化现象,故AB错误;
D.液化过程放出热量,故D错误;
C.水雾消失是液态的小水珠吸热汽化为水蒸气,故C正确。
故选C。
8.下列四个实例中,能够使蒸发减慢的是( )
A.刚洗过的锅上有水珠,用火烤一烤 B.将湿手伸到干手器下方吹
C.将新收获的玉米摊开晾晒 D.利用管道代替沟渠输水
【答案】D
【详解】影响蒸发快慢的因素是:液体温度、液体表面积、液体表面空气流速,减慢蒸发需要降低液体温度、减小液体表面积、减慢液体表面空气流速,逐一分析选项:
A.用火烤水珠,升高了液体温度,加快蒸发,故A不符合题意;
B.干手器吹手,既升高温度又加快空气流动,加快蒸发,故B不符合题意;
C.玉米摊开晾晒,增大了水分的表面积,加快蒸发,故C不符合题意;
D.管道代替沟渠输水,既减小了水与空气接触的表面积,又减慢了水表面的空气流速,减慢了蒸发,故D符合题意。
故选D。
9.小芳吃雪糕时看到雪糕周围冒“白气”,她还想到烧开水时壶嘴冒“白气”的情景,如图所示。以下是她对两种“白气”的思考,正确的是( )
A.两种白气本质是相同的,它们都是水蒸气;
B.两种白气本质是相同的,都是液化形成的小水珠
C.两种白气本质是不同的,前者是小水珠,后者是水蒸气;
D.两种白气本质是不同的,前者是液化形成的,后者是汽化形成的;
【答案】B
【详解】雪糕周围的“白气”是周围空气中的水蒸气遇到温度低的雪糕放热液化形成的小水滴,烧开水时壶嘴冒“白气”是锅里的水先汽化为水蒸气,这些高温水蒸气上升遇冷液化放热形成的小水滴,因此两种“白气”本质是相同的,都是水蒸气液化形成的小水滴,故ACD错误,故B正确。
故选B。
10.如图所示,把盛有食物的炖盅放在家用电炖锅内的水中加热,炖盅与锅底不接触。当锅里的水沸腾后,炖盅中的水( )
A.同时沸腾 B.温度低于沸点,不会沸腾
C.温度达到沸点,但不会沸腾 D.加热时间长一些,会沸腾
【答案】C
【详解】液体沸腾应满足两个条件①达到沸点②继续吸热。开始锅与炖盅中的水都会吸热升温,但当锅中的水达到沸点时吸热会沸腾起来,但温度不再升高,此时炖盅中的水也会达到沸点,但由于炖盅中的水与锅中水的温度相同,所以不能继续吸热,所以炖盅中的水不会沸腾,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
素养提升
11.青藏铁路的建成通车,人们形象地将它称为“天路”。铁路两侧的“热棒”保持路基冻土的稳定性,热棒是封闭中空的,里面灌有很容易汽化的液态氨,上端有散热片(如图所示)。下端插在冻土中,液态氨从冻土中吸热汽化,上升到热棒的上端,通过散热片向空气中散热,又液化成液态氨下沉到热棒的下部。如此往复循环,不断地将路基中的热散发到空气中,从而保证了冻土的坚固、稳定。关于热棒说法正确的是( )
A.管中的“液态氨”具有沸点高的特点
B.热棒工作时,氨从气态到液态是通过压缩体积的方法实现的
C.热棒工作时,地面空气温度高于冻土的温度
D.热棒工作时,上端发生的物态变化是液化
【答案】D
【详解】A.由题意可知,液态氨很容易汽化,说明其沸点低,故A错误;
BD.气态氨通过上端的散热片向空气中放热液化成液态氨,发生的物态变化是汽化,是通过降低温度的方法实现的,故B错误,D正确;
C.热棒将路基中的热散发到空气中,热量由高温物体传向低温物体,说明冻土温度高于地面空气温度,故C错误。
故选D。
12.如图,烧杯内装有水,烧杯里放有两支装有水的试管。甲试管开口向上正放在水中;乙试管开口向下倒扣浸在水里,试管内封闭有少量空气。用酒精灯持续加热烧杯,烧杯中的水沸腾后继续加热,下列说法正确的是( )
A.甲、乙试管内的水都能沸腾 B.甲试管水能沸腾,乙试管水不能沸腾
C.甲试管水不能沸腾,乙试管水能沸腾 D.甲、乙试管内的水都不能沸腾
【答案】D
【详解】烧杯内水沸腾后温度保持沸点不变。甲试管内气压等于大气压,水的沸点不变,甲试管内水温达到沸点后与烧杯内水温相同,无法继续吸热,故甲试管内水不能沸腾;乙试管倒扣,内部封闭空气受热膨胀且水蒸气增多,导致试管内气压大于大气压,水的沸点比烧杯内水的沸点高,乙试管内水温最高只能达到烧杯内水的温度,无法达到沸点,故乙试管内水不能沸腾。故选 D。
13.课本中想想做做的小实验——纸锅烧水,把盛有水的纸锅放在火焰上烧,水烧开了纸锅仍不会燃烧,这是因为( )
A.纸的着火点高于水的沸点,所以纸锅不会燃烧
B.火焰的温度较低,低于纸的着火点
C.水烧开后温度保持不变且低于纸的着火点
D.以上说法都正确
【答案】C
【详解】CD.标准大气压下,水的沸点是100℃,而纸的着火点约183℃,远高于水的沸点。水沸腾时会持续吸热,但温度始终保持在沸点不变,因此和水接触的纸的温度也会被水维持在100℃,始终达不到自身的着火点,所以纸锅不会燃烧。故C符合题意,D不符合题意;
B.火焰的温度远高于纸的着火点,故B不符合题意;
A.A的描述没有点明水沸腾后温度不变这个核心条件,解释不完整,故A不符合题意。
故选C。
14.实践小组利用太阳能蒸馏法制作海水淡化装置,同学们设计的两种装置草图如图所示,你认为_________(选填“甲”或“乙”)装置的结构更合理,这种结构的优点是__________________________。
【答案】 乙 便于液化形成的小水滴沿透明膜汇集到中间滴入小杯,提高淡水收集效率
【详解】海水蒸发产生的水蒸气遇到温度较低的透明膜时液化成小水滴,乙装置的透明膜中间低,小水滴在重力作用下沿透明膜流到中间最低处,滴入下方的小杯中,更利于淡水收集,因此乙装置结构更合理。
15.某小组完成“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验后,实验报告如下:
【课题名称】
探究水沸腾前后温度变化的特点。
(1)________:①观察水沸腾时出现的现象;②探究水沸腾前后温度变化的特点;
【实验设计】
将水加热至沸腾,观察水在沸腾前后的温度变化和现象。
【实验器材】
酒精灯、烧杯、温度计、铁架台、有孔的盖子、陶土网、秒表。
【实验步骤】
①安装好实验器材,向杯中倒入适量的水;
②点燃酒精灯,给水加热,观察烧杯中水的状态情况和温度计示数的变化。当水温达到如图1乙所示温度时每隔1min将水的温度记录在设计的表格中,直到水持续沸腾几分钟为止;
③撤去酒精灯和陶土网,观察沸腾现象是否继续发生;
④熄灭酒精灯,整理器材、桌面;
⑤根据记录的数据,作出温度随时间变化图像如图2。
【实验记录】
(2)完成以下表格
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
①__
②__
96
99
101
102
102
102
102
102
102
【实验结论】
(3)①水沸腾前后的现象(气泡):沸腾前气泡如图中的________(选填“丙”或“丁”),原因是气泡内的水蒸气上升过程发生________(填物态变化)形成;
②水在沸腾前后温度变化的特点:温度保持不变;
【反思交流】
(4)小组成员在实验中采取了一定的措施适当缩短了实验时间,请你在图中画出体现这一措施的图线b________;
(5)根据水沸腾时温度特点,说明在煮饺子过程中,当水沸腾后继续大火加热________(选填“会”或“不会”)使饺子更快煮熟;
(6)本实验过程使用有孔的盖子,请对这一措施作出评价:________。
【答案】(1)实验目的
(2) 温度t/℃ 92
(3) 丁 液化
(4)
(5)不会
(6)可以减少热量散失,缩短实验时间
【详解】(1)观察水沸腾时出现的现象和探究水沸腾前后温度变化的特点是该实验的实验目的。
(2)实验中要测量水温随时间的变化情况,因此①处应为温度t/℃。
图1乙的温度计分度值为1℃,示数为92℃。
(3)沸腾前,烧杯上层水温低,下层水温高。底部产生的水蒸气气泡上升,遇到上方温度较低的水,气泡里的水蒸气遇冷发生液化,水蒸气变成水,气泡体积不断变小,图丁描述的是沸腾前的现象;图丙是沸腾时的气泡,上升过程不断有水蒸气汇入,体积逐渐变大。
(4)缩短实验时间的常见操作比如减少水的质量、提高水的初温;若采用减少水质量的方法,水的最终沸点不变,只是升温速度更快,更快进入沸腾阶段,比a更早达到沸腾。据此作图。
(5)水沸腾后温度会保持不变,持续大火加热也无法让水温继续升高,所以不会让饺子吸收热量的速度变快,不能更快煮熟饺子。
(6)加盖子可以减少热量散失,缩短实验加热时间,同时还能固定温度计,防止温度计晃动。
迁移创新
16.端午节时,小轩帮妈妈煮粽子,煮粽子的水烧开后,锅的上方出现大量“白气”,小轩将大火调为小火。请你从上述情景中提出一个物理问题并进行解释,不要与示例重复。(示例)问题:锅的上方为什么会出现大量“白气”?
解释:锅内的水先汽化成水蒸气,水蒸气飘到空中后遇冷液化成小水珠,小水珠聚集在一起就形成了“白气”。
问题:______?
解释:______。
【答案】 水烧开后,为什么将大火调为小火 水沸腾后继续吸热,但温度不变,只要使水持续沸腾,不会使煮熟粽子的时间变长,但可以节约燃料
【详解】[1][2]见答案。
17.一个标准大气压下,小明用相同烧杯盛等量的水,并用相同热源同时加热,如图所示,甲烧杯为隔水加热,乙烧杯为隔油加热,丙烧杯为隔砂加热,加热足够长时间后,测得大烧杯内物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温600℃,且观察到______小烧杯中的水没有沸腾,此时三个小烧杯中水的温度大小关系为______(用表示)。
【答案】 甲
【详解】[1][2]加热足够长时间后甲杯中的水温等于100℃,因大小两烧杯中水温没有温度差,小烧杯中的水不能持续吸热,故甲中小烧杯中的水不能沸腾;乙、丙小烧杯中的水可以持续吸热,因此可以沸腾,由于液体沸腾后温度保持不变,所以乙、丙小烧杯中的水温也同为100℃,故此时三个小烧杯中水的温度大小关系为
18.小欣近期从电视上看到南方的“回南天”空气湿度很大,湿衣服不容易晾干,于是他认为液体蒸发快慢可能与空气的湿度有关,于是找来智能加湿器、规格相同的全棉湿巾若干张、电子秤、晾衣架设计实验来验证猜想。她先在密闭房间内,拿出一张全棉湿巾往晾衣架上完全展开,一小时后用电子秤测出全棉湿巾的质量为,接下来的操作是______;如果观察到_____;则说明在其他条件相同时,空气的湿度越大液体蒸发越慢。
【答案】 保持其他条件保持不变,用智能加湿器增大房间内空气湿度并保持一定数值,取出一张新的同规格全棉湿巾在晾衣架上完全展开,重复上述操作,过一小时后测其质量为。
【详解】[1]略。
[2]全棉湿巾的质量越大,说明里面保存的水越多,相同时间内蒸发了的水越少,蒸发越慢。所以若,则说明在其他条件相同时,空气的湿度越大液体蒸发越慢。
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$