2 第1课时 熔化与凝固
知识点 1 观察冰的熔化过程
1.如图甲所示是“探究物质熔化规律”的实验装置。实验时先将碎冰和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中,用酒精灯加热,观察冰的熔化过程。
(1)某时刻温度计示数如图乙所示,读数方法正确的是 (填“A”“B”或“C”),其示数为 ℃。
(2)某同学记录了实验数据如下表所示,请根据表格数据在图丙坐标系中画出相应的曲线。分析所描绘的图线可知,冰的熔化过程持续了 min。在此过程中,温度 (填“继续”或“没有继续”)上升, (填“需要”或“不需要”)继续加热;说明冰熔化的特点是:持续 ,温度 。试管中物质在第5 min时处于 态。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ -4 -2 0 0 0 0 0 1 2 3
知识点 2 熔化与凝固
2.中国传统文化博大精深,传统民间艺人会制作一种“糖画”,先把糖加热到流体状态,用它画成各种小动物图案,如图,再慢慢晾干变硬,送给小朋友。关于制作“糖画”的全过程,糖的物态变化是先 后 。(填物态变化名称)
3.我国首架拥有完全自主知识产权的大型客机C919在上海浦东机场成功起飞。飞机装有无锡某企业生产的3D打印钛合金零件,3D打印技术之一就是在高能激光的作用下,钛合金粉末
(填“吸收”或“放出”)热量, (填物态变化名称)成液态,然后成型。
4.据图判断,从中得出的结论错误的是 ( )
A.在AB段,物质处于固态
B.在BC段,物质处于固液共存态
C.该物质熔化过程历时6分钟
D.该物质的熔点是48 ℃
知识点 3 晶体和非晶体
5.下列物质中:①蜡、②松香、③海波、④冰、⑤玻璃、⑥各种金属、⑦沥青,属于非晶体的是 (填序号)。
6.下表记录了探究某物质熔化特点时测得的实验数据,据此回答问题。
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
温度/℃ 60 65 70 75 80 80 80 80 85 90
(1)根据实验数据可知此物质是 (填“晶体”或“非晶体”)。
(2)该物质的熔点是 ;该物质 (填“有”或“没有”)凝固点。
(3)该物质在第2 min处于 (填“固”“液”或“固液共存”)态;在第8 min到第14 min该物质温度保持不变,是否在吸热 。
7.下列说法中不正确的是( )
A.夏天吃棒冰感到凉爽是因为冰熔化吸热
B.铸造车间里,铁水浇铸成机器底座是凝固现象
C.夏天卖海鲜的人将海鲜铺放在冰块上,是为了美观
D.“下雪不冷化雪冷”表明雪熔化时需要吸收大量的热
8.图中属于非晶体凝固图像的是 ( )
9.图是某种物质从液态变为固态过程温度随时间变化的图像,从图像可知 ( )
A.该物质是非晶体
B.该物质的熔点是80 ℃
C.温度为90 ℃时,该物质是固态
D.t1至t2时段,该物质的温度不变,此过程该物质不吸热也不放热
10.在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中,小亮将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,然后将两个试管放在一个装有适量水的大烧杯中进行加热,如图甲所示。图乙中的A和B分别是根据实验数据绘制的冰和石蜡温度随时间变化的图像。
(1)大烧杯中装有适量的水,其中的“适量”指的是 。
(2)该装置选择水浴加热的好处是 。
(3)由图乙可知,曲线 (填“A”或“B”)表示晶体温度随时间变化的图像。
11.小明猜想:水中加入其他物质后,一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了如图甲所示的图像。
(1)从图像中可以看出盐水的凝固过程用了 min。
(2)从图像中得到盐水在凝固时的温度 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)实验验证了小明的猜想,因为与水相比,盐水的凝固点变 (填“高”或“低”)了。
(4)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中(如图乙所示),试管中的冰水混合物中的冰会 (填“变多”“变少”或“不变”)。
答案
1.(1)B -2
(2)如图所示
4 没有继续 需要 吸热 保持不变
固液共存
2.熔化 凝固
先把糖加热到流体状态,即由固态变为液态,是熔化过程;再用它画成各种小动物图案,等糖浆晾干变硬,是由液态变为固态,是凝固过程。
3.吸收 熔化
4.C 图像中的AB段表示该晶体处于固态,吸热升温,还没有熔化;B点开始熔化,C点熔化结束,BC段物质处于固液共存态;该物质从2 min开始熔化,到6 min结束,物质熔化过程历时4分钟;温度不变的一段为熔化过程,对应的温度为该种物质的熔点,故该物质的熔点为48 ℃。
5.①②⑤⑦
6.(1)晶体 (2)80 ℃ 有 (3)固 是
(1)由表格数据可知:此物质的温度先是升高,然后从第8 min开始到第14 min,温度就保持不变了,说明此物质是晶体。(2)第8 min到第14 min,该物质的温度保持80 ℃不变,因此,80 ℃是该物质的熔点;同一晶体的熔点和凝固点相同,故该物质有凝固点,也是80 ℃。(3)该物质在0到8 min吸热,温度上升,处于固态,在第8 min到第14 min是熔化过程,熔化过程吸热,温度保持不变。
7.C
8.D A图像整个过程温度有上升的趋势,且有一段时间温度保持不变,所以是晶体的熔化图像;B图像整个过程温度有下降的趋势,且有一段时间温度保持不变,所以是晶体的凝固图像;C图像温度有上升的趋势,且整个过程中温度都在不断上升,所以是非晶体的熔化图像;D图像整个过程中温度有下降的趋势,且整个过程中温度都在不断下降,所以是非晶体的凝固图像。
9.B 由图可知,该物质的温度整体呈下降趋势,为凝固过程,在凝固的过程中温度保持80 ℃不变,所以该物质为晶体,凝固点为80 ℃,同一晶体的熔点和凝固点相同,所以熔点为80 ℃;该物质凝固点为80 ℃,温度为90 ℃时,该物质是液态;t1至t2时段,该物质的温度不变,处于凝固过程,此过程该物质放热。
10.(1)既可以浸没试管中的晶体,又能放入试管后水不溢出
(2)使试管内的物质受热均匀 (3)A
(1)大烧杯中装有适量的水,其中的“适量”指的是既可以浸没试管中的晶体,又能放入试管后水不溢出。(2)采用水浴法,使物体受热比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。(3)由图乙可知,曲线A表示的物质在熔化的过程中,吸收热量,但温度保持不变,为晶体;曲线B表示的物质在熔化的过程中,吸热,温度升高,为非晶体。
11.(1)10 (2)不变 (3)低 (4)变多2 第3课时 升华与凝华
知识点 1 升华
1.放在箱子里的樟脑丸变小,冰冻的衣服变干,雪人没有熔化而变小,这些现象都是 现象,在这个过程中都要 。
2.下列现象中利用了升华吸热的是( )
A.运输食品时利用干冰降温防止食品腐烂
B.天热时向地上洒水会感到凉快
C.在发烧的病人额头上涂酒精以缓解症状
D.向可乐饮料中加冰块会使饮料变得更凉
知识点 2 凝华
3.如图所示,小明同学尝试“蜡烛重燃”的趣味实验,当蜡烛熄灭的时候,上方会出现一缕白烟,用明火靠近白烟时,可以重新点燃蜡烛。蜡烛上方的白烟是蜡蒸气 (填物态变化名称)形成的蜡颗粒。
4.冻肉刚出冷库时比肉进冷库时重,这是由于 ( )
A.空气中的水蒸气凝华成霜所致 B.空气中的水蒸气液化成水所致
C.冻肉中的冰熔化成水所致 D.冻肉中的水凝固成冰所致
5.如图所示,在1个标准大气压下,某同学将冰块放入空易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0 ℃,实验时易拉罐的底部有白霜生成。对于这一实验和现象的分析,正确的是( )
A.盐水的凝固点低于0 ℃,白霜的生成是凝华现象
B.盐水的凝固点高于0 ℃,白霜的生成是凝华现象
C.盐水的凝固点低于0 ℃,白霜的生成是凝固现象
D.盐水的凝固点高于0 ℃,白霜的生成是凝固现象
知识点 3 水的三态变化和天气现象
6.(1)黄山景色闻名天下,严冬经常会出现“雨凇”现象,这种现象一般是由在朔风里飘扬的雨滴附于树枝、草等物体上形成的冰晶,如图0甲所示;而松花江畔,严冬却经常出现“雾凇”现象,如图乙所示。“雨凇”“雾凇”形成的物态变化是 (填“相同”或“不同”)的。
图0
(2)农谚说“霜前冷,雪后寒”,其中蕴含的科学道理是气温足够低的时候水蒸气才会
形成霜,雪熔化形成水的过程中需要 热。
(3)冬天,小华拍到了悬挂在屋檐下的冰凌,如图丙所示。冰凌的形成是因为冬天气温很低时,屋顶的积雪被阳光照射后 成水,在滴下来的过程中,又 成冰。(两空均填物态变化的名称)
7.“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,有关节气的谚语,下列分析正确的是 ( )
A.“寒露不算冷,霜降变了天”,霜的形成是液化现象
B.“立冬交十月,小雪地封严”,雪的形成是升华现象
C.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象
D.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是凝固现象
8.用电热水壶烧水时,水沸腾后,从壶嘴里冒出“白气”;夏天打开冰棒纸时,可以看到冰棒周围也出现“白气”。以下说法正确的是( )
A.壶嘴里冒出的“白气”是水沸腾时产生的水蒸气
B.冰棒周围的“白气”是冰棒升华形成的水蒸气
C.在这两种“白气”形成的过程中,都需要吸收热量
D.这两种“白气”都是水蒸气液化形成的
9.冰灾时地面覆盖着厚厚的积雪,高压电线上凝结着厚厚的冰柱(如图1所示),很多电线和高压塔因不堪重负而被拉断、压垮。冰灾期间,经过一个无雨、无雪的寒冷夜晚,小明发现户外电线上的冰柱变粗了,你认为冰柱增粗的主要原因是( )
图1
A.白天温度高,电线和冰柱遇热膨胀
B.空气中的水蒸气遇到原冰柱凝华变成了冰
C.空气中的水珠遇到原冰柱后凝固成冰
D.空气中的二氧化碳遇到原冰柱变成了干冰
10.小丽端午节在家里打扫自己的房间,她取下台灯上的白炽灯泡,想擦干净灯泡上面的黑色物质,却发现这些黑色物质位于灯泡内部。原来无色透明的玻璃上面为什么会出现黑色物质呢 她通过上网查阅资料,发现这是灯丝发生物态变化导致的。你认为下列关于灯丝发生物态变化过程的四个说法,正确的是 ( )
A.先升华,后凝华 B.先升华,后凝固
C.先汽化,后液化 D.先熔化,后凝固
11.关于如图2所示的冰箱,下列说法正确的是 ( )
图2
A.将水放入冷冻室,水会液化
B.打开冷冻室的门会看到“白气”,这是汽化现象
C.冷冻室侧壁有时会有霜,这是水蒸气凝华形成的
D.液态制冷剂流经冷冻室的管子时会放热
12.地球上的水在不停地运动着、变化着,形成一个巨大的循环系统。如图3所示的两个实验分别表示这个循环系统中的两个变化,图甲是在热水上方放置了一个装有冰块的容器,它可以模仿 (填“雨”“雪”或“冰”)的形成过程;图乙是在锥形瓶中放入少量碘粒,在靠近碘粒的上方悬一根棉线,通过对碘微微加热来模仿 (填“雨”“雪”或“冰”)的形成过程。
图3
13.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4中的两种方式加热,图甲中的碘颗粒吸热会 (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”中的碘蒸气会 。
图4
答案
1.升华 吸热 2.A 3.凝华
4.A 刚出冷库的冻肉比进冷库的肉重,是空气中的水蒸气遇冷凝华在冻肉表面,使其变重。
5.A 冰与盐水混合物的温度低于0 ℃,说明盐水的凝固点低于0 ℃。易拉罐底部有白霜生成,白霜属于固体,白霜是由易拉罐外空气中的水蒸气直接生成的,是凝华现象。
6.(1)不同
(2)凝华 吸
(3)熔化 凝固
7.C 霜的形成是凝华现象,雪的形成是凝华现象,河水结冰是凝固现象,雨的形成是冰熔化或水蒸气液化现象。
8.D 9.B 10.A
11.C 将水放入冷冻室,水会结冰,水由液态变为固态,是凝固过程;打开冰箱门,能看到“白气”,是空气中的水蒸气遇到冰箱内温度较低的空气凝结成的小水滴,属于液化现象;冰箱冷冻室侧壁上的霜,是水蒸气遇冷凝华形成的固态小冰晶;冰箱内的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,使冷冻室的管子温度降低。
12.雨 雪
图甲中水蒸气上升遇到冷的放有冰块的容器会发生液化现象,形成小水滴,模仿雨的形成过程。图乙中碘粒受热会发生升华现象,当遇到冷的棉线时又会发生凝华现象附着在棉线上,模仿雪的形成过程。
13.升华 熔化 凝华2 第2课时 汽化与液化
知识点 1 蒸发快慢的影响因素
1.当人们洗手后,将双手放在自动干手机的出风口下,自动干手机会自动送出舒适的暖风,使手上的水快速 。因为干手机加快了手附近 ,并 了温度,从而达到快速干手的目的。
2.下列四个实例中,能够使蒸发加快的是 ( )
A.给盛水的饮料瓶加上盖
B.用吹风机把湿头发吹干
C.将新鲜的蔬菜装入塑料袋并放入冰箱冷藏
D.将湿衣服晾在阴凉处
知识点 2 观察水的沸腾实验
3.如图所示,某小组在做“观察水的沸腾”实验。
图
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 …
温度/℃ 91 93 95 97 99 99 99 99 99 …
(1)安装图a所示实验器材时,应按照 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)从实验数据可以看出,水的沸点是 ; 在观察水的沸腾实验中,水沸腾时气泡上升的情况如图b中
(填“甲”或“乙”)所示;为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应 ,观察水是否继续沸腾。
(3)小明和小红分别用质量相等的水按图a装置同时进行实验,操作正确,却得出了如图c所示的两种不同的曲线,原因可能是 。
知识点 3 汽化与液化
4.如图所示,用电蒸锅蒸馒头时,电热丝加热使水 (填物态变化名称),产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时液化,同时 (填“吸收”或“放出”)大量的热,从而把馒头蒸熟。
5.奥运火炬由上下两个外壳、燃烧器和燃料罐几个部分组成。组装火炬时将燃烧器和燃料罐连接,燃烧器上的导热棒上端靠近火焰,下端贴在燃料罐的侧壁上。火炬所用的燃料丙烷在常温下为气态,我们采用 的方法使其在常温下液化装入罐中,使用时,液态丙烷会 (填物态变化名称)成气体以供燃烧,这里导热棒的作用是防止手 (填“冻伤”或“烫伤”)。
6.关于蒸发和沸腾,下列说法中不正确的是( )
A.蒸发可以在任何温度下进行,而沸腾是在一定温度下发生的
B.蒸发只在液体表面发生,而沸腾在液体表面和内部同时进行
C.蒸发吸热使温度升高,而沸腾时吸热温度保持不变
D.蒸发和沸腾都是汽化现象
7.安装了空调的汽车,当空调开放时,车窗的玻璃上会出现一些水珠。下列说法正确的是( )
A.冬天水珠出现在窗玻璃内侧,夏天水珠出现在窗玻璃外侧
B.冬天水珠出现在窗玻璃外侧,夏天水珠出现在窗玻璃内侧
C.不论冬天还是夏天,水珠都出现在窗玻璃内侧
D.不论冬天还是夏天,水珠都出现在窗玻璃外侧
8.如图所示是“探究水的沸腾”的实验图像,下列说法不正确的是 ( )
A.在t时=4 min时,水开始沸腾
B.在t时=4 min到t时=6 min的过程中,水不吸热
C.在t时=6 min后继续加热,水温仍是100 ℃
D.在实验中,水的沸点是100 ℃
9.2021年3月12日,长征七号A遥二运载火箭成功发射,标志着我国新一代中型运载火箭家族又添新成员(如图所示)。请你结合科学知识解答下列问题。
(1)火箭中的燃料和氧化剂是 (填“固”“液”或“气”)态的,它是通过既 又加压的方法实现的。
(2)火箭点燃后,尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架会熔化。为了保护发射架,在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水 时要 ,使周围环境温度不致太高;我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是由于水蒸气 形成的。
10.用如图所示的装置进行实验。
(1)用酒精灯将烧瓶内的水加热至沸腾后,水蒸气从烧瓶口喷出,在离瓶口稍远处,可以看到雾状的“白气”。这是因为喷出的水蒸气发生了 现象。
(2)如果这时在瓶口处放置一金属盘,会发现正对瓶口的金属盘表面有水珠,金属盘的温度将
(填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)分析、归纳上述实验现象,可以得到的结论是 。
自|我|提|升
11. [例题] 如图所示,A、B中均装有水,当温度计的示数达到100 ℃时(在1个标准大气压下),下列说法正确的是( )
A.容器A、B中的水同时沸腾
B.容器B中的水温高于100 ℃
C.容器B中的水开始沸腾,而容器A中的水始终不沸腾
D.容器A中的水开始沸腾,而容器B中的水始终不沸腾
[提示] 液体沸腾需要同时满足两个条件:①温度达到 ,②持续 。两者缺一,液体都无法沸腾。液体沸腾时的两个特点:①吸热,②温度保持不变。热传递的条件:物质之间有温度差。
[变式] 如图所示,烧杯中盛有甲液体,试管内盛有乙液体。在1个标准大气压下,用酒精灯对烧杯底部持续加热,一段时间后,发现试管内的乙液体沸腾。已知1个标准大气压下,酒精沸点是78 ℃,水沸点是100 ℃,煤油沸点是150 ℃,下列判断中符合题意的是 ( )
A.甲液体为水,乙液体为水 B.甲液体为煤油,乙液体为煤油
C.甲液体为酒精,乙液体为水 D.甲液体为煤油,乙液体为水
答案
1.蒸发 空气流动速度 提高
自动干手机会自动送出暖风,暖风提高手上水温度的同时还能加快水表面的空气流动速度,因而能加快手上水分的蒸发。
2.B
3.(1)自下而上
(2)99 ℃ 甲 撤去酒精灯
(3)酒精灯火焰大小不同(合理即可)
(1)安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行。(2)从实验数据可以看出,水的沸点是99 ℃,低于1个标准大气压下的100 ℃;图甲中气泡在上升过程中体积逐渐变大,是沸腾时的现象,图乙中气泡在上升过程中体积逐渐变小,是沸腾前的现象;为说明水沸腾过程中是否需要吸热,应撤去酒精灯,停止加热,观察水是否继续沸腾。
4.汽化 放出
用电蒸锅蒸馒头时,电热丝加热使水汽化,产生大量高温水蒸气;水蒸气向上运动过程中,接触到馒头时液化成小水滴,同时放出大量的热,从而把馒头蒸熟。
5.压缩体积 汽化 冻伤
使气体液化的方法有降低温度和压缩体积。液化石油气就是利用压缩体积的方法使气体液化的,气体液化可以大大减少体积,节省空间。使用时,液态丙烷会汽化成气体以供燃烧,汽化吸热降温,因此这里导热棒的作用是防止手冻伤。
6.C 液体蒸发时吸收热量,会使液体及周边物体温度略微降低。
7.A 酷热的夏天使用空调,车内温度低于车外温度,窗玻璃比车外空气温度低,车外空气中的水蒸气遇到冷的玻璃液化为小水珠凝结在窗玻璃外侧。寒冷的冬天使用空调,车内温度高于车外温度,窗玻璃比车内温度低,车内的水蒸气遇到冷的窗玻璃液化成小水珠凝结在窗玻璃的内侧。
8.B
9.(1)液 降温 (2)汽化 吸热 液化
10.(1)液化 (2)升高 (3)水蒸气液化放热
11.[例题] C 液体沸腾需要满足两个条件:①达到沸点,②继续吸热。热传递的条件:物质之间有温度差。当温度相同时,无法发生热传递。温度计测量的是容器A中水的温度。容器A中水的温度为100 ℃,说明B中水的温度不低于100 ℃。因为1个标准大气压下水的沸点为100 ℃,所以容器B中水的温度为100 ℃。容器B中的水达到了沸点,能继续从容器底吸收酒精灯提供的热量,满足沸腾条件,所以容器B中的水可以沸腾。容器A中水的温度为100 ℃,容器B中水的温度也为100 ℃(液体沸腾时温度不变),两者温度相同,容器A中的水无法从容器B中吸收热量,不满足沸腾的第二个条件,所以不能沸腾。
[提示] 沸点 吸热
[变式] D 由三种物质的沸点关系可知:如果甲液体为水,乙液体为水,则试管内的液体不会沸腾;如果甲液体为煤油,乙液体为煤油,则试管内的液体不会沸腾;如果甲液体为酒精,乙液体为水,则试管内的液体不会沸腾;如果甲液体为煤油,乙液体为水,则试管内的液体能够沸腾。
