3.3汽化和液化
基础练
1.魔术师把手伸进一锅沸腾的“油”中,1分钟、2分钟……再把手拿出来——没事。对这一现象的分析正确的是
(
)
A.魔术师有特异功能
B.是因为“油”的沸点低
C.“油”在沸腾时的温度不断升高
D.是因为手上沾有水吸收了“油”中的热
2.下列四个实例中,能够使蒸发减慢的是
(
)
A.将新鲜的黄瓜装入塑料袋中
B.将湿手伸到干手器下方吹
C.将湿衣服晾在通风向阳处
D.将新收获的玉米摊开晾晒
3.在夏天,下列办法中能有效降低室内气温的是(
)
A.关闭门窗,不让外界的热空气进来
B.打开电冰箱的门,散出冷空气
C.打开电风扇
D.在地上洒一些水
4.秋天的早晨,山区公路上容易出现大雾,影响行车安全。从物理学角度看,雾是由下列哪种物态变化形成的
(
)
A.液化
B.凝固
C.熔化
D.汽化
5.缺水地区的冬季,当地有些居民靠取冰雪来获得生活用水。如图3-3-1,是将一定质量的冰雪,从-20℃加热到沸腾的过程,温度随时间变化的图象(不考虑水中有杂质产生的影响),下列对图象分析正确的是
(
)
A.冰的熔点是0℃,水的沸点是100℃
B.当地气压高于标准大气压
C.冰熔化和水沸腾过程中都吸热且温度不变
D.图象中的BC段,物质只是以液态方式存在
6.以下四种物态变化,要吸收热量的是
(
)
A.冬天由户外进入教室,眼镜片上形成了“雾”
B.太阳升起,小草上的露珠慢慢消失了
C.模具里的铁水形成了铁件
D.屋檐下结出了冰
7.夏天用口“吹气”能使开水变凉,这是因为加速开水___________,使水温降低;冬天对着手“哈气”使手变暖,这是因为水蒸气________,使手表面温度升高。
8.洗锅时,锅内常沾有一些水珠。如果让锅自然晾干,需要较长的时间;如果把锅放在火上加热,水很快就干了。这个现象说明_______________。
9.现在家庭中常用的罐装液化气是通过__________的方法使其液化的。不慎将装有液化气的打火机弄破时,会感觉手上很凉,甚至会将手冻伤,这是因为______________。
10.小红吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,由此她联想到了冬天用开水泡方便面时碗里冒“热气”的情景。以下是她对“冷气”和“热气”的思考,其中正确的是______________(填序号)。
A.“冷气”和“热气”本质是相同的,它们都是汽化形成的水蒸气
B.“冷气”和“热气”本质是不同的,前者是小水珠,后者是水蒸气
C.“冷气”和“热气”本质是不同的,前者是液化形成的,后者是汽化形成的
D.“冷气”和“热气”本质是相同的,都是空气液化形成的小水珠
E.“冷气”和“热气”本质是相同的,但水蒸气的来源不同,前者来源于空气中,后者是由热水汽化生成
11.把盛水的试管放在正在加热的沸水中,如图3-3-2所示,则试管里的水____________(选填“能”或“不能”)沸腾,原因是_________________________。
12.古人认为“高山水冷,故难以煮熟食物”,而你认为产生这一现象的主要原因是________________________________________________。
13.在广州的春季,每当“回南天气”到来时,教室的墙壁、黑板和地板都非常潮湿,甚至会“出水”。
(1)用所学过的物理知识,解释这些“水”是如何形成的。
(2)提出一个防止教室内“出水”的方法。
模拟练
1.在空气潮湿的地方,每当要下雨之前,自来水管、水缸的外侧会形成水珠,这是
(
)
A.汽化现象
B.液化现象
C.熔化现象
D.蒸发现象
2.妈妈在蒸馒头时,开锅后改用“小火”。针对这种做法,下列说法正确的是
(
)
A.水沸腾后,改用“小火”能更快地让馒头变熟
B.改用“小火”可以提高水的沸点
C.无论使用“大火”还是“小火”,水达到沸点后温度都保持不变
D.用“大火”可以提高水的沸点,不应该改用“小火”
3.关于蒸发和沸腾,下列说法正确的是
(
)
A.沸腾需要吸热,蒸发不需要吸热
B.蒸发和沸腾都只发生在液体表面
C.蒸发和沸腾是汽化的两种方式
D.蒸发和沸腾都是在一定温度下发生
4.如图3-3-3,在做“观察水沸腾”的实验时,甲、乙、丙三组同学分别从A、B两套器材中任选一套来完成实验。(当时的气压为一标准大气压)
(1)甲组同学发现所测水的沸点略高于100℃,他们选择的是________(选填“A”或“B”)套装置。
(2)乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们观察到水沸腾时有大量的气泡产生,应如图___________(选填“D”或“E”)所示,在上升的气泡内主要是__________(选填“空气”、“水蒸气”或“小水珠”)。同时他们绘制的沸腾图象如图C所示,得到a、b两种不同图象的原因是因为水的________不同。
(3)甲、乙、丙三组同学都发现水沸腾时,杯口出现“白气”,这是因为发生了___________(填写物态变化的名称)现象,该过程要____________(选填“吸热”或“放热”)。
5.【探究名称】影响液体蒸发快慢的因素。
【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关?
【猜想与假设】通过观察图3-3-4并联系生活实际进行猜想。
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体_______的高低、液体___________
的大小和液体表面空气流动快慢有关。
猜想二:相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干,猜想液体蒸发快慢可能还与__________有关。
【设计与进行实验】小明同学对其中的一个猜想进行了如下实验,如图3-3-5所示。在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相等的酒精,通过观察图中情景可知,他探究的是酒精蒸发快慢与___________是否有关。此实验过程中需控制酒精的__________和其表面上方空气流动快慢相同。
【交流与评估】我们知道液体蒸发时要吸热,请你举一个应用蒸发吸热的事例:_____________________。
中考练
1.加油站都有这样的提示:请“熄火加油”、“禁止抽烟”、“不要使用手机”等。这是为了防止火花点燃汽油引起火灾,因为常温下液态的汽油容易发生的物态变化是
(
)
A.液化
B.汽化
C.熔化
D.凝固
2.下列做法不能使水的蒸发加快的是
(
)
A.用电热吹风机将湿头发吹干
B.用扫帚把地面的积水向周围扫开
C.把粮食拿到向阳的地方晒
D.把水果用保鲜膜包好放在冷藏柜里
3.教室内气温为25℃,小江同学在温度计的玻璃泡上涂抹少量与室温相同的酒精。下图中能比较正确地反映温度计示数随时间变化的图象是(
)
4.如图3-3-6所示是某游泳爱好者在游泳上岸后站立时的情境示意图,由图可知
(
)
A.蒸发和沸腾是汽化的两种方式
B.所有气体在温度降到足够低时都可以液化
C.水在蒸发的过程中要吸热,使水和它依附的人体的温度上升
D.图中游泳爱好者的姿势是为了减少水分的蒸发
5.护士帮病人打针前,先用酒精棉球对注射处进行消毒,病人会感到此处变凉爽,这一现象说明_________;体温计是利用液体___________的性质制成的。
6.寒冬,坐满人的汽车门窗紧闭,水蒸气液化成小水珠附着在玻璃车窗
___________
侧,使玻璃变模糊,水蒸气变成水珠会_____________热量。
7.小凡在做“观察水沸腾”实验中,
(1)他的操作如图3-3-7甲所示,其中错误之处是____________________________。
(2)纠正错误后,水沸腾时温度计示数如图乙所示,为
____________
℃。
(3)分析如图丙所示的图象,可知水在沸腾过程中温度的特点是________________。
拔高练
(1)阅读材料:
许多物理现象跟气压的大小(通常说气压的高低)有关系,气压还对人类的生活、健康有重要影响。例如,在几千米高的山上,如果没有高压锅,连一顿熟饭都吃不上,就是由于水的沸点随气压改变的缘故。
实验:烧瓶中的水沸腾(图3-3-8甲)后移去酒精灯,水停止沸腾;待水温度降低一些后将大注射器接到烧瓶口上(图3-3-8乙),向外拉注射器活塞,看到了什么现象?这个实验说明了什么问题?
实验表明气压减小时,水的沸点降低。
换用其他液体,在各种气压下实验,表明一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高。
请回答有关问题:
研究问题的过程通常有下列步骤:A.分析归纳;B.提出假设;C.提出问题;D.理论推导;E.实验研究;F.得出结论。你认为对“液体沸点与气压关系的研究”依次采取的四个有用的步骤是_____________(用步骤上面的字母表示)。
(2)问题探究:
如果把图3-3-8乙改装成图3-3-8丙的装置,继续加热,待水沸腾后注射器才与胶管连接,并把注射器的活塞往里推,增大气压。这时在正常情况下你看到的现象是______________;一会儿,水又沸腾时温度计的示数___________(选填“变大”或“不变”)。
(3)知识应用:
某制药厂在制药时,为了从药液中提取抗菌素粉剂,采用加热的方法使水沸腾除去水分,但要求药液的温度必须保持不超过80℃,下列方法可行的是
___________。
A.用微火加热使其沸腾
B.缩短加热时间
C.降低容器内的气压,使药液的沸点低于80℃
D.增大容器内的气压,使药液的沸点低于80℃
参考答案
基础练
1.B【解析】魔术都是假象,魔术师是没有特异功能的,所以A错;魔术表演用的“油”不是我们常见的油,它的沸点比较低,而“油”沸腾后温度保持沸点不变,所以不会对手造成伤害,B正确;“油”在沸腾时虽然吸收热量,但温度是不变的,所以C错;手上沾有水,进入沸腾的“油”中,若是普通的油,沸点比较高,在长时间内依然会将手烫伤,所以D错误。
2.A【解析】将新鲜的黄瓜装入塑料袋中,减慢了空气流动,从而减慢了蒸发,故A符合题意;将湿手伸到干手器下方吹,提高了温度和加快了空气流动,从而加快了蒸发,故B不符合题意;将湿衣服晾在通风向阳处,以提高温度和加快空气流动的方式加快了蒸发,故C不符合题意;将新收获的玉米摊开晾晒,以增大表面积的方式加快了蒸发,故D不符合题意。
3.D【解析】关闭门窗,不让外界的热空气进来,只是阻碍了空气的流动,不能改变气温,故A不符合题意;电冰箱只是把冰箱内的热量搬运到了冰箱的外部,还在房间内,同时由于电动压缩机工作时要发热,反而会使房间内的温度升高,故B不符合题意;电风扇可以加快空气流动速度,加快人体汗液的蒸发,使人凉快,但不能降低气温,故C不符合题意;向地面洒水,通过水的蒸发吸热,可以降低室内的温度,故D符合题意。
4.A【解析】雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,是液化现象。
5.C
【解析】只有在一标准大气压下,冰的熔点才是O℃,水的沸点才是100℃。BC段对应的温度值为0℃,DE段对应的温度值为98℃,因此当地气压低于标准大气压。晶体熔化和液体沸腾时都要继续吸热,且温度不变。BC段对应的温度是0℃,晶体处于熔化过程,可能是固态、液态或固液共存状态。
6.B【解析】B项中的露珠不见了,是水由液态变成了气态,属于汽化现象,汽化吸热。故B符合题意。
7.蒸发液化【解析】“吹气”能加快热水上方空气的流动速度,从而加快蒸发,蒸发吸热,可使热水的温度降低;“哈气”时,从嘴中哈出大量的水蒸气,这些水蒸气遇到比较冷的手就会液化,液化要放热。
8.温度越高,液体蒸发越快
【解析】锅中水珠被晾干的过程,就是水变成水蒸气蒸发的过程。自然条件下,温度低,蒸发过程比较缓慢;加热条件下,温度升高了,液体蒸发速度就变快了。
9.压缩体积汽化吸热【解析】通过压缩体积的方法使液化气由气态变成液态;液化气弄在手上时,液态变成气态是汽化,该过程吸热。
10.E【解析】小红吃雪糕时,看到雪糕周围冒“冷气”,即是由于空气中的水蒸气遇到较冷的雪糕时,液化而成的小水滴;而冬天用开水泡方便面时碗里冒“热气”,是由于碗中热水汽化成的高温水蒸气遇到外界较冷的空气液化而成的小水滴,故“冷气”和“热气”本质是相同的,但水蒸气的来源不同,前者来源于空气中,后者是由热水汽化生成的。
11.不能烧杯中的水和试管中的水沸点相同,试管中的水无法再继续吸收热量
【解析】大烧杯中的水吸收热量,能达到沸点,达到沸点后继续吸收热量,所以烧杯中的水能沸腾。开始时试管中的水低于烧杯中的水的温度,能在烧杯中吸收热量,达到沸点后,由于在同一大气压下,烧杯中的水和试管中的水沸点相同,试管中的水无法再继续吸收热量,所以不能沸腾。
12.气压降低,液体的沸点降低
【解析】高山上气压低,沸点也低。水就会在较低的温度下沸腾,水沸腾温度不会升高,所以不容易煮熟食物。
13.(1)春天到来,气温上升较快,墙壁、黑板、地板温度上升较慢,南风吹来温暖的带有大量水蒸气的空气,这些水蒸气在墙壁、黑板、地板上遇冷液化形成小水珠,大量的水珠使得地面非常潮湿
(2)可以关闭门窗,开空调抽湿(合理即可)
【解析】(1)教室内潮湿甚至“出水”,原因是广州地处我国的南方,春季南风吹来温暖的带有大量水蒸气的空气,这些水蒸气温度较高,遇到温度较低的墙壁、黑板和地板就液化形成小水滴,附着在教室的墙壁、黑板和地板上。(2)“出水”现象属于液化现象,而液化满足的条件是水蒸气遇冷,因此防止教室内“出水”的方法是可以减少空气中水蒸气的含量或降低水蒸气的温度。
模拟练
1.B【解析】夏天,自来水管上出现的水珠是由水管周围的水蒸气遇到冷的水管液化而形成的。
2.C【解析】水沸腾需要两个必要条件:①达到沸点,②继续吸热。妈妈蒸馒头开锅时,达到沸点;为了使馒头蒸熟,需要继续加热,但无论使用“大火”还是“小火”,水达到沸点后温度都保持不变。
3.C【解析】沸腾和蒸发都需要吸热;蒸发发生在液体表面,而沸腾在液体表面和内部同时发生;蒸发在任何温度下都能进行,沸腾在一定温度下才能进行。故A、B、D项都不正确。汽化包括蒸发和沸腾,故C项正确。
4.(1)A(2)E水蒸气
质量
(3)液化放热
【解析】(1)沸点高于一标准大气压下水的沸点100℃,说明此时杯内的气压大于一标准大气压,因此,是选用了加盖的A装置进行的实验。(2)由图可以看出,E中有大量的气泡产生,并且小气泡在上升过程中越来越大,说明E是沸腾时的现象;气泡是水沸腾生成的水蒸气;由图象C知,n、6的沸点相同,加热到水沸腾的时间不同,是水的质量不同造成的。(3)“白气”是由小水殊组成的,它是由沸腾时产生大量的水蒸气液化形成的,需要放热。
5.【猜想与假设】温度
表面积
液体种类
【设计与进行实验】液体的表面积
温度
【交流与评估】夏天在地上洒水来降温
【解析】依据蒸发快慢的影响因素,回答猜想一;水和酒精是不同种类的液体,所以认为液体的种类不同,蒸发快慢不同;题中两玻璃板上的水滴表面积大小不同,所以是研究蒸发快慢和液体表面积的关系,应控制其温度和表面上方的空气流动速度相同。
中考练
1.B【解析】加油站储存了大量的汽油,这些汽油在常温下易汽化,产生大量燃油蒸气,这些蒸气遇火很容易燃烧而发生危险,因此加油站附近禁止吸烟、打手机等。故选B。
2.D【解析】用电热吹风机将湿头发吹干,既加快了头发上的水分表面的空气流动,又提高了水的温度,故加快了蒸发。用扫帚把地面的积水向周围扫开,增加了水的表面积,加快了蒸发。把粮食拿到向阳的地方晒,提高了粮食的温度,加快了粮食中水分的蒸发。把水果用保鲜膜包好放在冷藏柜里,保鲜膜将水果与外界隔绝,减慢了水果周围的空气流动;放在冷藏柜里,降低了其温度,这些措施都减慢了水果中水分的蒸发。
3.D【解析】酒精蒸发吸热,能使它附着的物体温度下降,低于25℃。随着酒精迅速蒸发掉后,受空气温度的影响,温度计的示数又会上升,直到和周围温度相同时,不再上升。即温度计的示数会从25℃下降,然后又上升到25℃。
4.D【解析】蒸发和沸腾是汽化的两种方式,此时只有蒸发,A错误;所有气体在温度降到足够低时都可以液化,与图中现象不符,B错误;水在蒸发的过程中要吸热使周围的温度降低,C错误。
5.蒸发吸热热胀冷缩
【解析】酒精容易发生蒸发现象,它蒸发时会吸收热量,所以用酒精棉球擦过的皮肤会感到凉爽。体温计是利用水银热胀冷缩的性质制成的。
6.内放出【解析】汽车内人很多,会呼出很多水蒸气,而玻璃的温度较低,水蒸气遇到温度较低的玻璃会液化成小水珠附着在玻璃上,使玻璃变模糊,所以小水珠在玻璃的内侧,此过程放出热量。
7.(1)温度计玻璃泡接触了烧杯底部
(2)98
(3)继续吸热,但是温度保持不变
【解析】(1)细心读图可看出,温度计的玻璃泡接触了烧杯的底部,这是不允许的;(2)从图中能看出温度计的分度值是1℃,所以温度计的示数是98℃;(3)液体沸腾的特点就是在沸腾的时候虽然继续吸热,但是温度保持不变。
拔高练
(1)C、E、A、F
(2)水停止沸腾
变大
(3)C
【解析】(1)该实验先根据生活现象提出问题,然后进行实验研究,实验时先加热液体,使液体沸腾后停止加热,从液面上抽气,观察现象,分析实验现象得出结论,得出液体的沸点和气压的关系,实验采用的步骤是C、E、A、F。(2)向烧瓶内压缩气体,烧瓶内气体压强变大,水的沸点升高,水温达不到沸点,水停止沸腾;由于气压变大,水的沸点升高,水重新沸腾时,温度升高。(3)要通过加热去掉药液中的水分,可以通过沸腾的方式将水汽化为水蒸气,但水的沸点是100℃,要求温度不能超过80℃,我们可以减小容器内的气压,气压降低,水的沸点就会降低,故可行的方法是C。