【精品解析】华师大版初中科学七年级下学期 1.2 水的三态变化(第3课时) 升华与凝华

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名称 【精品解析】华师大版初中科学七年级下学期 1.2 水的三态变化(第3课时) 升华与凝华
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科目 科学
更新时间 2021-02-24 15:02:05

文档简介

华师大版初中科学七年级下学期 1.2 水的三态变化(第3课时) 升华与凝华
一、夯实基础
1.关于水的物态变化,下列说法不正确的是(  )
A.沸腾的水越来越少是汽化现象 B.冰化成水是熔化现象
C.雾的形成是升华现象 D.窗上形成“冰花”是凝华现象
2.下列现象,属于升华的是(  )
A.初春,冰封的河面开始解冻
B.盛夏,盛冷饮的杯子外壁出现水珠
C.深秋,屋顶和地面出现了霜
D.寒冬,晾在室外结冰的衣服变干
3.下列现象中由于凝华造成的是(  )
A.放在厕所里去异味用的芳香球逐渐变小了
B.冻鱼出冷库后比进冷库前重
C.用久了的灯泡的灯丝比新的细
D.碘受热后冒出紫色的蒸气
4.(2018·嘉兴模拟) 随着人口和经济的快速增长,水污染日益加剧,因此污水净化具有重要的意义。如图所示为小明设计的太阳能净水器,在污水净化过程中发生的物态变化是(  )
A.先熔化,后凝固 B.先汽化,后液化
C.先升华,后凝华 D.先汽化,后凝固
5.利用干冰进行人工降雨的主要过程是:干冰(固态二氧化碳)在高空中直接变成气体,高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶,冰晶下落时变成雨。以下分析错误的是(  )
A.干冰直接变成气体是升华过程
B.干冰直接变成气体是放热过程
C.水蒸气直接变成冰晶是凝华过程
D.冰晶下落时变成雨是吸热过程
6.下列物态变化过程中需要吸收热量的是(  )
A.春天的早晨,公园里弥漫在山间的白雾
B.夏天的早晨,湿地公园里小草上形成的露珠
C.秋天的早晨,大草原牧草叶子上形成的霜
D.冬天的午后,银杏树上慢慢消融的冰凌
7.(2018九上·萧山期中)下列关于“冰棍现象”的分析,正确的是(  )
A.剥去包装纸,“冰棍冒气”,属于汽化现象
B.剥去包装纸,过一会儿,冰棍开始“流汗”,属于液化现象
C.冰棍放入茶杯,杯子外壁会“出汗”,属于熔化现象
D.刚从冰箱拿出来的冰棍,包装纸上沾有“白粉”,属于凝华现象
8.水不同状态的循环给自然界带来了无限生机,雪花就是水循环过程中的产物之一,它是由水蒸气遇冷直接   (填写物态变化名称)而形成的小冰晶。
二、能力提升
9.在试管中放少量碘,塞紧盖子放入热水中。当固态碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中取出,放入凉水中,碘蒸气又会变为固态碘附着在试管内壁上。关于物质碘的物态变化过程,下列说法正确的是(  )
A.先放热升华后吸热凝华 B.先吸热升华后放热凝华
C.先放热熔化后吸热凝固 D.先吸热熔化后放热凝固
10.霜是冬季常见的自然现象,下列有关霜的说法,正确的是(  )
A.冬天早晨屋顶看到霜,一定是屋顶的雨水结冰形成的
B.霜和雪是两种不同的物质
C.霜形成时吸热
D.霜是一种凝华现象
11.寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会起“雾”或结“冰花”,下列说法中错误的是(  )
A.玻璃窗上的“雾”是水蒸气液化形成的
B.玻璃窗上的“冰花”是水蒸气凝华形成的
C.“雾”出现在玻璃窗的内表面
D.“冰花”结在玻璃窗的外表面
12.“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,下列对古诗文中涉及的物态变化现象解释正确的是(  )
A.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”——雾凇的形成是升华现象
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝固现象
C.“北国风光,千里冰封,万里雪飘”——冰的形成是凝华现象
D.“螣蛇乘雾,终为土灰”——雾的形成是液化现象
13.诗词是我们中华文化的重要组成部分,其中与生活密切相关的一些诗词还包含着神奇的科学原理。《汉·乐府·长歌行》“青青园中葵,朝露待日晞”中,关于露的形成;《魏·曹丕·燕歌行》“秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜”中,关于霜的形成。下列判断中正确的(  )
A.前者是汽化放热,后者是凝华放热
B.前者是凝华吸热,后者是升华吸热
C.前者是液化放热,后者是凝华放热
D.前者是液化吸热,后者是凝固放热
14.民谚俗语中蕴含着丰富的物理知识,请用所学科学知识解释“霜前冷,雪后寒”现象产生的原因:   。
15.天空中的云五彩缤纷,常常引起人们美好的遐想,那么云是怎么形成的呢?当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气遇冷   成小水滴或   成小冰晶,被上升的气流顶起,从而形成了云。(均填物态变化名称)
16.如图所示是小华同学组装的“人造雪”装置。所用的器材有铁架台(底座、铁圈、铁夹、横杆)、锥形瓶、酒精灯、棉线、碘粉等。
(1)器材组装过程中,铁圈的位置是根据   (选填“酒精灯”“酒精灯及其火焰”“锥形瓶”或“铁架台”)高度固定的。
(2)实验中观察的对象是   。
(3)实验中观察到的现象是   。
(4)实验中碘发生的物态变化是   。
17.如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。
她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热。
(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象。
(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论。请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘是直接从固态变为气态的,写出实验方案并简要说明。
标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(单位:℃)
物质 水 酒精 煤油 碘 铜 铁 金
熔点(凝固点) 0 -117 -30 113.6 1083 1535 1064
沸点 100 78.5 150 184.25 2360 2750 2500
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】熔化与熔化现象;汽化及汽化吸热的特点;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据汽化、熔化、升华和凝华的知识判断。
【解答】A.沸腾的水越来越少是水由液体变成气态发生的汽化现象,故A正确不合题意;
B.冰化成水是水由固态变成液态发生的熔化现象,故B正确不合题意;
C.雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C错误符合题意;
D.窗上形成“冰花”是水蒸气放热,直接由气态变成固态发生的凝华现象,故D正确不合题意。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】升华及升华现象
【解析】【分析】物质由固态直接变成气态叫升华,向外放热,据此分析判断。
【解答】A.冰封的河面开始解冻,冰化成水属于熔化过程,故A不合题意;
B.盛冷饮的杯子外壁出现水珠,是空气中的水蒸气遇到温度较低的杯子液化形成的,属于液化,故B不合题意;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C不合题意;
D.结冰的衣服变干,冰由固态直接变成水蒸气,属于升华过程,故D符合题意。
故选D。
3.【答案】B
【知识点】凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态直接变成固态叫凝华,向外放热,据此分析判断。
【解答】A.放在厕所里去异味用的芳香球逐渐变小了,其实是芳香球由固态直接变成气态发生升华现象,故A不合题意;
B.冻鱼出冷库后比进冷库前重,其实是外面的水蒸气在冻鱼表面放热,由气态直接变成固态发生凝华现象而形成了冰,故B符合题意;
C.用久了的灯泡的灯丝比新的细,其实是灯丝受热后,由固态直接变成气态发生升华现象,故C不合题意;
D.碘受热后冒出紫色的蒸气,其实是碘吸热后,由固态直接变成气态发生升华现象,故D不合题意。
故选B。
4.【答案】B
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;液化及液化现象
【解析】【分析】汽化是指物质从液态变为气态的相变过程。蒸发和 沸腾是物质汽化的两种形式。液化是指物质由气态转变为液态的过程,会对外界放热。实现液化有两种手段,一是降低温度,二是压缩体积。
【解答】由图可知,该装置通过吸收太阳能,使装置的温度升高,从而使水汽化,当热的水蒸汽遇到温度相对较低的塑料外罩时,会重新液化凝固成为小水滴从而被漏水托盘收集到,然后流到收集杯中;故B符合;
故答案为:B。
5.【答案】B
【知识点】升华及升华现象
【解析】【分析】根据升华、凝华和熔化的知识分析判断。
【解答】干冰是固态的二氧化碳,因此干冰由固态直接变成气态的二氧化碳的过程,叫升华,需要吸热,故A正确不合题意,B错误符合题意;
水蒸气直接变成冰晶,其实就是气态直接变成固态,属于凝华现象,故C正确不合题意;
冰晶下落时,由固态变成液态发生熔化现象,应该是吸热过程,故D正确不合题意。
故选B。
6.【答案】D
【知识点】熔化与熔化现象;液化及液化现象
【解析】【分析】在六种物态变化中,熔化、汽化和升华,都是吸热的;而凝华、凝固和液化,都是放热的,据此分析判断。
【解答】A.雾的形成属于液化现象,液化放热,故A不合题意;
B.小草上形成的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠,液化放热,故B不合题意;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热,故C不合题意;
D.慢慢消融的冰凌是冰由固态变成液态的熔化过程,熔化吸热,故D符合题意。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】熔化与熔化现象;液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据物态变化的知识进行分析,关键是弄清物质的初态和末态。
【解答】A.冰棍的温度很低,周围的水蒸气放出热量由气态变成液体发生液化现象,故A错误;
B.冰棍吸收周围空气的热量,由固态变成液态发生熔化现象,故B错误;
C.放有冰棍的杯子外壁温度很低,周围的水蒸气遇冷放热由气态变成液态发生液化现象,故C错误;
D.冰棍温度很低,周围的水蒸气迅速放热由气态直接变成固态发生凝华现象,故D正确。
故选D。
8.【答案】凝华
【知识点】凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态直接变成固态叫凝华,凝华需要放热,据此解答。
【解答】雪花就是水循环过程中的产物之一,它是由水蒸气遇冷直接凝华而形成的小冰晶。
9.【答案】B
【知识点】升华及升华现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由固态直接变成液态发生升华现象,由气态直接变成固态发生凝华现象,据此分析判断。
【解答】碘由固态变为碘蒸气,是升华现象,需要吸收热量;碘蒸气遇到较冷的试管内壁会放出热量直接变成固态的碘,这是凝华现象,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】D
【知识点】凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态直接变成固态叫凝华,据此分析判断。
【解答】空气中的水蒸气在低温条件下迅速放热,由气态直接变成固态发生凝华现象。如果发生在树叶、地面或房顶上,它就是霜;如果发生在空中且落到地面,那么它就是雪,因此二者为同种物质,故A、B、C错误,D正确。
故选D。
11.【答案】D
【知识点】液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据液化和凝华的知识判断。
【解答】冬季时,玻璃的外侧温度非常低,而玻璃的内侧温度较高。玻璃内侧的高温的水蒸气遇到低温的玻璃后放热,由气态变成液态发生液化现象,这就是我们看到的“雾”,故A、C正确不合题意;
如果外面的气温太低,那么玻璃内侧的水蒸气放热,由气态直接变成固态发生凝华现象,这就是我们看到的“冰花”,故B正确不合题意,D错误符合题意。
故选D。
12.【答案】D
【知识点】液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据升华、凝固、凝华和液化的定义判断。
【解答】冬季时气温很低,空气中的水蒸气向外放热,由气态直接变成固态发生凝华现象。如果发生在树枝上,这就是雾凇;如果发生在树叶、地面和房顶上,这就是霜,故A、B错误;
水向外放热,由液态变成固态发生凝固现象,从而形成冰,故C错误;
空气中的水蒸气向外放热,由气态变成液态发生液化现象,从而形成雾,故D正确。
故选D。
13.【答案】C
【知识点】液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据液化和凝华的知识判断。
【解答】空气中的水蒸气向外放热,由气态变成液态发生液化现象,形成的小水珠附着在物体表面形成露水;如果气温很低,那么水蒸气由气态直接变成固态发生凝华现象,形成的小冰晶附着在物体表面形成霜,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
14.【答案】深秋的夜晚,地面附近的空气温度骤然降低(温度低于0℃以下),空气中的水蒸气凝华成小冰晶,附着在物体上形成霜,所以有“霜前冷”的感觉。雪熔化时需要吸热,使空气的温度降低,所以有“雪后寒”的感觉(合理即可)
【知识点】熔化与熔化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态直接变成固态发生凝华现象,向外放热;物质由固态变成液态发生熔化现象,需要吸热,据此分析解答。
【解答】“霜前冷,雪后寒”现象产生的原因:深秋的夜晚,地面附近的空气温度骤然降低(温度低于0℃以下),空气中的水蒸气凝华成小冰晶,附着在物体上形成霜,所以有“霜前冷”的感觉。雪熔化时需要吸热,使空气的温度降低,所以有“雪后寒”的感觉。
15.【答案】液化;凝华
【知识点】液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态变成液态叫液化;物质由气态直接变成固态叫凝华,二者都需要放热。
【解答】当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,被上升的气流顶起,从而形成了云。
16.【答案】(1)酒精灯及其火焰
(2)碘粉和棉线
(3)锥形瓶底的固态碘粉变少,棉线上出现固态碘粉
(4)升华和凝华
【知识点】升华及升华现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】(1)根据实验装置的安装顺序判断;
(2)根据实验的设计思想判断;
(3)根据碘的升华和凝华现象解答;
(4)物质由固态直接变成气态叫升华,由气态直接变成固态叫凝华。
【解答】(1)在安装器材时,应该安装从下到上的顺序。首先在铁架台的底座上放上酒精灯并点燃,然后根据火焰的高度确定铁圈的高度,接下来在铁圈上分别放上石棉网和装有碘粉的锥形瓶,最后将悬挂起来的棉线放入锥形瓶内即可,因此铁圈的位置是根据酒精灯及其火焰的高度固定的。
(2)原来棉线是光秃秃的,碘粉堆积在锥形瓶底部;加热一段时间后,碘粉减少,棉线上出现固态碘粉,如同雾凇一样,据此判断碘粉发生的物态变化,因此观察对象是:碘粉和棉线。
(3)实验中观察到的现象是:锥形瓶底的固态碘粉变少,棉线上出现固态碘粉。
(4)实验中,碘粉受热发生升华现象,然后放热发生凝华现象。
17.【答案】(1)用酒精灯给烧杯加热过程中,在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气。
(2)实验方案:将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化。
烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华。
【知识点】升华及升华现象
【解析】【分析】(1)根据碘的升华现象解答;
(2)酒精灯的火焰温度远远大于碘的熔点和沸点,因此碘可能先熔化再汽化变成碘蒸气,也可能直接变成碘蒸气。水的沸点为100℃,低于碘的熔点,将碘放入热水中后,如果仍然能够看到碘蒸气生成,那么就可以排除熔化的可能,从而证实是从固态直接变成气态的升华现象。
【解答】(1)小红观察到的实验现象:用酒精灯给烧杯加热过程中,在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气。
(2)证明碘是直接从固态变成气态的,
实验方案:将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化。
实验说明:烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华。
1 / 1华师大版初中科学七年级下学期 1.2 水的三态变化(第3课时) 升华与凝华
一、夯实基础
1.关于水的物态变化,下列说法不正确的是(  )
A.沸腾的水越来越少是汽化现象 B.冰化成水是熔化现象
C.雾的形成是升华现象 D.窗上形成“冰花”是凝华现象
【答案】C
【知识点】熔化与熔化现象;汽化及汽化吸热的特点;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据汽化、熔化、升华和凝华的知识判断。
【解答】A.沸腾的水越来越少是水由液体变成气态发生的汽化现象,故A正确不合题意;
B.冰化成水是水由固态变成液态发生的熔化现象,故B正确不合题意;
C.雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C错误符合题意;
D.窗上形成“冰花”是水蒸气放热,直接由气态变成固态发生的凝华现象,故D正确不合题意。
故选C。
2.下列现象,属于升华的是(  )
A.初春,冰封的河面开始解冻
B.盛夏,盛冷饮的杯子外壁出现水珠
C.深秋,屋顶和地面出现了霜
D.寒冬,晾在室外结冰的衣服变干
【答案】D
【知识点】升华及升华现象
【解析】【分析】物质由固态直接变成气态叫升华,向外放热,据此分析判断。
【解答】A.冰封的河面开始解冻,冰化成水属于熔化过程,故A不合题意;
B.盛冷饮的杯子外壁出现水珠,是空气中的水蒸气遇到温度较低的杯子液化形成的,属于液化,故B不合题意;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C不合题意;
D.结冰的衣服变干,冰由固态直接变成水蒸气,属于升华过程,故D符合题意。
故选D。
3.下列现象中由于凝华造成的是(  )
A.放在厕所里去异味用的芳香球逐渐变小了
B.冻鱼出冷库后比进冷库前重
C.用久了的灯泡的灯丝比新的细
D.碘受热后冒出紫色的蒸气
【答案】B
【知识点】凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态直接变成固态叫凝华,向外放热,据此分析判断。
【解答】A.放在厕所里去异味用的芳香球逐渐变小了,其实是芳香球由固态直接变成气态发生升华现象,故A不合题意;
B.冻鱼出冷库后比进冷库前重,其实是外面的水蒸气在冻鱼表面放热,由气态直接变成固态发生凝华现象而形成了冰,故B符合题意;
C.用久了的灯泡的灯丝比新的细,其实是灯丝受热后,由固态直接变成气态发生升华现象,故C不合题意;
D.碘受热后冒出紫色的蒸气,其实是碘吸热后,由固态直接变成气态发生升华现象,故D不合题意。
故选B。
4.(2018·嘉兴模拟) 随着人口和经济的快速增长,水污染日益加剧,因此污水净化具有重要的意义。如图所示为小明设计的太阳能净水器,在污水净化过程中发生的物态变化是(  )
A.先熔化,后凝固 B.先汽化,后液化
C.先升华,后凝华 D.先汽化,后凝固
【答案】B
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;液化及液化现象
【解析】【分析】汽化是指物质从液态变为气态的相变过程。蒸发和 沸腾是物质汽化的两种形式。液化是指物质由气态转变为液态的过程,会对外界放热。实现液化有两种手段,一是降低温度,二是压缩体积。
【解答】由图可知,该装置通过吸收太阳能,使装置的温度升高,从而使水汽化,当热的水蒸汽遇到温度相对较低的塑料外罩时,会重新液化凝固成为小水滴从而被漏水托盘收集到,然后流到收集杯中;故B符合;
故答案为:B。
5.利用干冰进行人工降雨的主要过程是:干冰(固态二氧化碳)在高空中直接变成气体,高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶,冰晶下落时变成雨。以下分析错误的是(  )
A.干冰直接变成气体是升华过程
B.干冰直接变成气体是放热过程
C.水蒸气直接变成冰晶是凝华过程
D.冰晶下落时变成雨是吸热过程
【答案】B
【知识点】升华及升华现象
【解析】【分析】根据升华、凝华和熔化的知识分析判断。
【解答】干冰是固态的二氧化碳,因此干冰由固态直接变成气态的二氧化碳的过程,叫升华,需要吸热,故A正确不合题意,B错误符合题意;
水蒸气直接变成冰晶,其实就是气态直接变成固态,属于凝华现象,故C正确不合题意;
冰晶下落时,由固态变成液态发生熔化现象,应该是吸热过程,故D正确不合题意。
故选B。
6.下列物态变化过程中需要吸收热量的是(  )
A.春天的早晨,公园里弥漫在山间的白雾
B.夏天的早晨,湿地公园里小草上形成的露珠
C.秋天的早晨,大草原牧草叶子上形成的霜
D.冬天的午后,银杏树上慢慢消融的冰凌
【答案】D
【知识点】熔化与熔化现象;液化及液化现象
【解析】【分析】在六种物态变化中,熔化、汽化和升华,都是吸热的;而凝华、凝固和液化,都是放热的,据此分析判断。
【解答】A.雾的形成属于液化现象,液化放热,故A不合题意;
B.小草上形成的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠,液化放热,故B不合题意;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热,故C不合题意;
D.慢慢消融的冰凌是冰由固态变成液态的熔化过程,熔化吸热,故D符合题意。
故选D。
7.(2018九上·萧山期中)下列关于“冰棍现象”的分析,正确的是(  )
A.剥去包装纸,“冰棍冒气”,属于汽化现象
B.剥去包装纸,过一会儿,冰棍开始“流汗”,属于液化现象
C.冰棍放入茶杯,杯子外壁会“出汗”,属于熔化现象
D.刚从冰箱拿出来的冰棍,包装纸上沾有“白粉”,属于凝华现象
【答案】D
【知识点】熔化与熔化现象;液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据物态变化的知识进行分析,关键是弄清物质的初态和末态。
【解答】A.冰棍的温度很低,周围的水蒸气放出热量由气态变成液体发生液化现象,故A错误;
B.冰棍吸收周围空气的热量,由固态变成液态发生熔化现象,故B错误;
C.放有冰棍的杯子外壁温度很低,周围的水蒸气遇冷放热由气态变成液态发生液化现象,故C错误;
D.冰棍温度很低,周围的水蒸气迅速放热由气态直接变成固态发生凝华现象,故D正确。
故选D。
8.水不同状态的循环给自然界带来了无限生机,雪花就是水循环过程中的产物之一,它是由水蒸气遇冷直接   (填写物态变化名称)而形成的小冰晶。
【答案】凝华
【知识点】凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态直接变成固态叫凝华,凝华需要放热,据此解答。
【解答】雪花就是水循环过程中的产物之一,它是由水蒸气遇冷直接凝华而形成的小冰晶。
二、能力提升
9.在试管中放少量碘,塞紧盖子放入热水中。当固态碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中取出,放入凉水中,碘蒸气又会变为固态碘附着在试管内壁上。关于物质碘的物态变化过程,下列说法正确的是(  )
A.先放热升华后吸热凝华 B.先吸热升华后放热凝华
C.先放热熔化后吸热凝固 D.先吸热熔化后放热凝固
【答案】B
【知识点】升华及升华现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由固态直接变成液态发生升华现象,由气态直接变成固态发生凝华现象,据此分析判断。
【解答】碘由固态变为碘蒸气,是升华现象,需要吸收热量;碘蒸气遇到较冷的试管内壁会放出热量直接变成固态的碘,这是凝华现象,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.霜是冬季常见的自然现象,下列有关霜的说法,正确的是(  )
A.冬天早晨屋顶看到霜,一定是屋顶的雨水结冰形成的
B.霜和雪是两种不同的物质
C.霜形成时吸热
D.霜是一种凝华现象
【答案】D
【知识点】凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态直接变成固态叫凝华,据此分析判断。
【解答】空气中的水蒸气在低温条件下迅速放热,由气态直接变成固态发生凝华现象。如果发生在树叶、地面或房顶上,它就是霜;如果发生在空中且落到地面,那么它就是雪,因此二者为同种物质,故A、B、C错误,D正确。
故选D。
11.寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会起“雾”或结“冰花”,下列说法中错误的是(  )
A.玻璃窗上的“雾”是水蒸气液化形成的
B.玻璃窗上的“冰花”是水蒸气凝华形成的
C.“雾”出现在玻璃窗的内表面
D.“冰花”结在玻璃窗的外表面
【答案】D
【知识点】液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据液化和凝华的知识判断。
【解答】冬季时,玻璃的外侧温度非常低,而玻璃的内侧温度较高。玻璃内侧的高温的水蒸气遇到低温的玻璃后放热,由气态变成液态发生液化现象,这就是我们看到的“雾”,故A、C正确不合题意;
如果外面的气温太低,那么玻璃内侧的水蒸气放热,由气态直接变成固态发生凝华现象,这就是我们看到的“冰花”,故B正确不合题意,D错误符合题意。
故选D。
12.“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,下列对古诗文中涉及的物态变化现象解释正确的是(  )
A.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”——雾凇的形成是升华现象
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝固现象
C.“北国风光,千里冰封,万里雪飘”——冰的形成是凝华现象
D.“螣蛇乘雾,终为土灰”——雾的形成是液化现象
【答案】D
【知识点】液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据升华、凝固、凝华和液化的定义判断。
【解答】冬季时气温很低,空气中的水蒸气向外放热,由气态直接变成固态发生凝华现象。如果发生在树枝上,这就是雾凇;如果发生在树叶、地面和房顶上,这就是霜,故A、B错误;
水向外放热,由液态变成固态发生凝固现象,从而形成冰,故C错误;
空气中的水蒸气向外放热,由气态变成液态发生液化现象,从而形成雾,故D正确。
故选D。
13.诗词是我们中华文化的重要组成部分,其中与生活密切相关的一些诗词还包含着神奇的科学原理。《汉·乐府·长歌行》“青青园中葵,朝露待日晞”中,关于露的形成;《魏·曹丕·燕歌行》“秋风萧瑟天气凉,草木摇落露为霜”中,关于霜的形成。下列判断中正确的(  )
A.前者是汽化放热,后者是凝华放热
B.前者是凝华吸热,后者是升华吸热
C.前者是液化放热,后者是凝华放热
D.前者是液化吸热,后者是凝固放热
【答案】C
【知识点】液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】根据液化和凝华的知识判断。
【解答】空气中的水蒸气向外放热,由气态变成液态发生液化现象,形成的小水珠附着在物体表面形成露水;如果气温很低,那么水蒸气由气态直接变成固态发生凝华现象,形成的小冰晶附着在物体表面形成霜,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
14.民谚俗语中蕴含着丰富的物理知识,请用所学科学知识解释“霜前冷,雪后寒”现象产生的原因:   。
【答案】深秋的夜晚,地面附近的空气温度骤然降低(温度低于0℃以下),空气中的水蒸气凝华成小冰晶,附着在物体上形成霜,所以有“霜前冷”的感觉。雪熔化时需要吸热,使空气的温度降低,所以有“雪后寒”的感觉(合理即可)
【知识点】熔化与熔化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态直接变成固态发生凝华现象,向外放热;物质由固态变成液态发生熔化现象,需要吸热,据此分析解答。
【解答】“霜前冷,雪后寒”现象产生的原因:深秋的夜晚,地面附近的空气温度骤然降低(温度低于0℃以下),空气中的水蒸气凝华成小冰晶,附着在物体上形成霜,所以有“霜前冷”的感觉。雪熔化时需要吸热,使空气的温度降低,所以有“雪后寒”的感觉。
15.天空中的云五彩缤纷,常常引起人们美好的遐想,那么云是怎么形成的呢?当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气遇冷   成小水滴或   成小冰晶,被上升的气流顶起,从而形成了云。(均填物态变化名称)
【答案】液化;凝华
【知识点】液化及液化现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】物质由气态变成液态叫液化;物质由气态直接变成固态叫凝华,二者都需要放热。
【解答】当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,被上升的气流顶起,从而形成了云。
16.如图所示是小华同学组装的“人造雪”装置。所用的器材有铁架台(底座、铁圈、铁夹、横杆)、锥形瓶、酒精灯、棉线、碘粉等。
(1)器材组装过程中,铁圈的位置是根据   (选填“酒精灯”“酒精灯及其火焰”“锥形瓶”或“铁架台”)高度固定的。
(2)实验中观察的对象是   。
(3)实验中观察到的现象是   。
(4)实验中碘发生的物态变化是   。
【答案】(1)酒精灯及其火焰
(2)碘粉和棉线
(3)锥形瓶底的固态碘粉变少,棉线上出现固态碘粉
(4)升华和凝华
【知识点】升华及升华现象;凝华及凝华现象
【解析】【分析】(1)根据实验装置的安装顺序判断;
(2)根据实验的设计思想判断;
(3)根据碘的升华和凝华现象解答;
(4)物质由固态直接变成气态叫升华,由气态直接变成固态叫凝华。
【解答】(1)在安装器材时,应该安装从下到上的顺序。首先在铁架台的底座上放上酒精灯并点燃,然后根据火焰的高度确定铁圈的高度,接下来在铁圈上分别放上石棉网和装有碘粉的锥形瓶,最后将悬挂起来的棉线放入锥形瓶内即可,因此铁圈的位置是根据酒精灯及其火焰的高度固定的。
(2)原来棉线是光秃秃的,碘粉堆积在锥形瓶底部;加热一段时间后,碘粉减少,棉线上出现固态碘粉,如同雾凇一样,据此判断碘粉发生的物态变化,因此观察对象是:碘粉和棉线。
(3)实验中观察到的现象是:锥形瓶底的固态碘粉变少,棉线上出现固态碘粉。
(4)实验中,碘粉受热发生升华现象,然后放热发生凝华现象。
17.如图是小红做“观察碘升华”的实验装置。
她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热。
(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象。
(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论。请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘是直接从固态变为气态的,写出实验方案并简要说明。
标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(单位:℃)
物质 水 酒精 煤油 碘 铜 铁 金
熔点(凝固点) 0 -117 -30 113.6 1083 1535 1064
沸点 100 78.5 150 184.25 2360 2750 2500
【答案】(1)用酒精灯给烧杯加热过程中,在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气。
(2)实验方案:将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化。
烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华。
【知识点】升华及升华现象
【解析】【分析】(1)根据碘的升华现象解答;
(2)酒精灯的火焰温度远远大于碘的熔点和沸点,因此碘可能先熔化再汽化变成碘蒸气,也可能直接变成碘蒸气。水的沸点为100℃,低于碘的熔点,将碘放入热水中后,如果仍然能够看到碘蒸气生成,那么就可以排除熔化的可能,从而证实是从固态直接变成气态的升华现象。
【解答】(1)小红观察到的实验现象:用酒精灯给烧杯加热过程中,在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气。
(2)证明碘是直接从固态变成气态的,
实验方案:将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化。
实验说明:烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华。
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