3.3汽化和液化(知识点梳理+闯关全练+能力提升全练+直击中考）

第三章 物态变化
第3节 汽化和液化
教材知识全解
知识点一 汽化和液化的概念
例1 （2018年安徽亳州期末）爆米花是同学们喜爱的小食品之一。爆玉米花时，将玉米粒放入铁锅内加热，玉米粒中的水分受热后___________（选填物态变化），变成水蒸气后体积迅速增大，将厚实的壳涨破。
解析 爆玉米花时，将玉米粒放入铁锅内加热，玉米粒中的水会变成气态的水蒸气，属于汽化现象。当水变成水蒸气后体积迅速增大，将厚实的壳涨破。
知识点二 沸腾
1.沸腾（以水为例）
概念
在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象
现象
沸腾发生时形成大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中
条件
液体沸腾必须满足两个条件：一是达到沸点；二是继续吸热。两个条件必须同时满足，缺一不可
特点
液体沸腾时，吸收热量，温度保持不变
2.沸点
各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点。不同的液体的沸点一般不同。
拓展
液体的沸点除了跟液体的种类有关外，还与大气压有关。气压增大，沸点增高（高压锅原理）；气压减小，沸点降低。高压锅内水面上的蒸汽气压高于1个标准大气压，所以沸点就超过100℃，食物容易煮熟。在高海拔处，因为气压较低，水的沸点低于100℃，食物不容易煮熟，这时可以利用高压锅（如图3-3-1）。
例2 （2018北京五中期中）如图3-3-2所示，用酒精灯给烧杯加热，烧杯内的水不断沸腾，则插在烧杯中的试管里的水将（ ）
A.不能达到沸点，不能沸腾 B.能达到沸点，可以沸腾
C.能达到沸点，但不能沸腾 D.将酒精灯火焰加大，可以沸腾
解析 当烧杯中的水沸腾后，虽然不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，温度等于水的沸点；试管中的水从烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，不能从烧杯中继续吸热，故不会沸腾。
答案 C
知识点三 蒸发
概念 → 在任何温度下都能发生的汽化现象 → 蒸发和沸腾是汽化的两种形式
液体的温度 → 温度越高，蒸发越快
蒸发 影响因素 液体的表面积 → 表面积越大，蒸发越快
液体表面上方空气流速 → 空气流速越快，蒸发越快
应用 → 蒸发吸热降温
拓展
液体蒸发的快慢与液体自身的性质有关，有的液体容易蒸发，有的液体不易蒸发。
蒸发的快慢还与空气的湿度有关，湿度越大，蒸发越慢。例如，夏天下雨前，人往往感到特别闷热，这与空气湿度大，人身体上的汗液难以蒸发有关。
2.沸腾和蒸发的比较
沸腾
蒸发
相同点
物态变化
汽化
吸、放热
不同点
条件
达到沸点且继续吸热
任何温度
发生位置
液体内部和表面
液体表面
现象
产生大量气泡
不易观察到
剧烈程度
剧烈
平缓
温度变化
温度不变（保持沸点）
试自身及周围物体温度降低
例3 （2018山东济南槐荫期中）湿地具有美化环境、调节气候等功能。近年来，济南市已建立各级湿地公园17处，有力地保护了我市湿地生态系统，改善了我市的生态环境。从物理学的角度分析：湿地能调节空气的湿度，是因为大量水___________（填写物态变化名称）可以提高空气中水蒸气的含量。
解析 湿地中的水会不停地汽化（蒸发），变成水蒸气，这样可以提高空气中水蒸气的含量，调节空气湿度。
答案 汽化
知识点四 液化
1.液化放热：气体液化时要放热（如图3-3-3）。
2.液化的两种方法
（1）降低温度：实验表明，所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
（2）压缩体积：在一定温度下，用压缩体积的办法也可以使气体液化。
3.液化的优点：使体积缩小，便于储存和运输。
例4 （2017北京海淀期末）如图3-3-4所示，取一支大注射器，拉动活塞使注射器里吸进一些液态乙醚，取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住。然后向外拉动活塞，拉到一定程度时，注射器里的液态乙醚几乎全部__________（填物态变化名称）成了乙醚蒸汽；再向里推动活塞，可以观察到又有液态乙醚出现了。这说明：用___________的方法可以使气体液化。
解析 注射器里的液态乙醚变成了气态，这是汽化现象；推活塞，使气态乙醚的体积被压缩，体积变小，又变成了液态，这是液化现象。
答案 汽化 压缩体积
基础闯关全练
知识点一 汽化和液化的概念
1.（2017湖北天门中考）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什么物态变化（ ）
A.汽化 B.液化 C.熔化 D凝固
知识点二 沸腾
2.（2018广东深圳中学期中）妈妈在蒸馒头时，水沸腾后改用“小火”。针对这种做法，下列说法中正确的是（ ）
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.水达到沸点后温度都保持不变，小火节省燃料
D.用“大火”可以提高水的沸点，不应该改用“小火”
3.（2019河南安阳一模）中国女科学家屠呦呦，首先发现中药青蒿的提取物有高效抑制疟原虫的成分，由于这一发现在全球范围内挽了上百万人的生命，获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。屠呦呦从东晋葛洪《肘后备急方》里得到启发:改用低沸点溶剂提取青蒿素，对疟原虫的抑制率从68％提升到100％。在文中所指的沸点是指液体在___________时的温度，在此过程中，溶剂需要________热。
知识点三 蒸发
4.（2019北京中考）下列措施中，能使蒸发减慢的是（ ）
A.给湿头发吹热风 B.把湿衣服晾在通风向阳处
C.把盛有酒精的瓶口盖严 D.将玻璃板上的水滴向周围摊开
5.（2018山东滨州期中）在炎热的暑假里，张华在家写作业，汗流不止，抬头看了挂在墙上的寒暑表，当时室温为36℃，于是她打开电风扇，立刻感到凉快多了，这时她又看了看寒暑表，发现示数_______（选填“升高”、“不变”或“降低”）。那么她感到凉快的原因是__________________________。
知识点四 液化
6.（2017广西梧州期中）液化石油气是在常温下直接采用___________的方法使石油气液化的；烧水、做饭的时候，被水蒸气烫伤往往要比开水烫伤更严重的原因是水蒸气液化要_____________。
能力提升全练
一、选择题
1.（2018江苏淮安淮阴期中）如图3-3-1所示，是某游泳爱好者在游泳上岸后站立时的情景，由图可知（ ）
A蒸发和沸腾是汽化的两种方式
B.游泳爱好者身体表面的水吸热液化为水蒸气
C.图中游泳爱好者的姿势可以减少水分的蒸发
D水在蒸发的过程中要吸热，使水和它依附的人体温度上升
二、填空题
2.（2019江西模拟）冬天，在炉子上烧菜的时候，火焰熄灭前、后一瞬间会出现如图3-3-2甲、乙所示的两种情景，可以确定______（填“甲”或“乙”）是火焰熄灭前的情景。这些“白气”实质上是一些_________（“水蒸气”或“小水滴”）。
3.（2018北京师范大学附中期中改编）实验装置如图3-3-3，烧杯A中和试管B中都装有水，在一个标准大气压下:
（1）对A中水加热，当A中水沸腾后，B中水_______（填“会”或“不会”）沸腾，原因是_________________________________________________________。
（2）若把B中的水换成酒精，其他条件不变，则B中酒精________（填“会”或“不会”）沸腾。（酒精的沸点为78℃）
三、实验与探究题
4.（2018江西中考改编）探究水沸腾时温度变化的特点
（1）如图3-3-4甲所示，是某小组安装的实验装置，合理的安装顺序是__________（填序号）。
①烧杯和水 ②酒精灯 ③铁杆A和温度计（含纸盖） ④铁圈B和石棉网100
（2）下表是小燕记录的实验数据:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
88
90
92
94
96
98
98
98
实验过程中，她发现在第3min时，水中的气泡在上升的过程中逐渐___________（选填“变大”或“变小”）。
（3）请将图乙中的坐标系补充完整，并根据上表数据绘出水温与时间的关系图象。
（4）由数据及图象可知，水沸腾时，继续加热，水的温度________________。
直击中考
1.（2018北京清华大学附中上地中学期中）某同学在室内做实验。此时温度计显示室内温度为20℃，用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，随着酒精的迅速蒸发，图中哪幅图正确反映了温度计读数随时间的变化（ ）
2.（2018山东滨州期中，）如图3-3-5为一款火箭动力自行车，最快行驶速度可达333 km/h。将常温状态下的过氧化氢气体通过___________的方法液化成液态，再与催化剂一起放于燃料罐中，反应后向火箭尾部喷出650 ℃的高温水蒸气，自行车即可获得向前的巨大推力，从而高速前进图中火箭尾部产生大量的白气现象，是因为尾气中的__________发生了___________现象。
3.（2018河南郑州校联考）如图3-3-6所示，甲、乙两只玻璃杯分别装有热水和冰水，在室内放置一段时间，两杯壁都会出现小水珠，其中在_______内壁出现水珠；上面的水珠最终会消失，这是_______________现象（填物态变化名称）
4.（2018山东东营垦利七校联考改编）小明探究水沸腾时温度变化的特点，实验装置如图3-3-7甲所示。（16分）
（1）加热一定时间后，温度计的示数如图甲中所示，此时水的温度为__________℃。（2分）
（2）你看出图甲所示实验中的不当之处了吗？请写出你的改正措施______________，这样做的目的是___________________________________________。（4分）
（3）改正错误后，继续实验，记录的数据如表。分析表中数据可知，①水的沸点为_________℃；②烧杯口有大量的“白气”不断冒出，这些“白气”是________________________________。（4分）
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
97
98
98
98
98
98
（4）当观察到__________________________________________________时，说明水已沸腾。（2分）
（5）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但酒精灯要持续加热，这说明液体在沸腾过程中要_________。（2分）
（6）图乙中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是___________。（2分）
5.（2017山东滨州中考）如图3-3-8所示，在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A.水的沸腾是一种缓慢的汽化现象
B.水沸腾时温度保持不变，却需要不断吸收热量
C.水的温度必须达到100℃时，水才会沸腾
D.水沸腾时出现大量的“白气”是水蒸气
6.（2019四川内江中考）无论是严冬还是酷暑，在使用冷暖空调的房间窗户玻璃表面，都会出现小水珠那么，关于这种现象的说法中正确的是（ ）
A.夏天，小水珠附着在玻璃的内表面，冬天，小水珠附着在玻璃的外表面
B.夏天，小水珠附着在玻璃的外表面，冬天，小水珠附着在玻璃的内表面
C.无论冬夏，小水珠都是出现在玻璃的内表面
D.无论冬夏，小水珠都是出现在玻璃的外表面
7.（2019福建漳州中考）视财经《是真的吗》栏目做过如下实验，在塑料袋中装入少量酒精，且把塑料袋内的气体排放干净并扎紧袋口。在玻璃碗里倒入适量开水，玻璃碗壁变模糊了，再把装有酒精的塑料袋放入盛有开水的玻璃碗中，塑料袋就鼓起来了（如图3-3-9所示），请根据所学的热学知识解释这两个现象。（4分）
8.（2018山西中考）小明“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图3-3-10甲所示。
（1）当水温上升到90℃时，小明每隔0.5 min记录一次温度，然后绘制了温度随时间变化的图象，如图乙所示。从图象中可知水的沸点是________℃。停止加热，小明发现水不能继续沸腾，说明水在沸腾过程中不断____________。
（2）结合甲、乙两图，请你对本实验提出一条改进建议：____________________________________，改进后的好处是：__________________________________________________。（写出一条即可）
参考答案及解析
基础闯关全练
1.A 常温下液态的汽油容易发生汽化，产生大量的汽油蒸气。
2.C 水沸腾时，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，但改用“小火”继续加热，可以节省燃料。
3.答案 沸腾 吸
解析 液体沸腾过程中吸热，但温度保持不变。
4.C 给湿头发吹热风既可以升高液体的温度，也可以增大液体表面的空气流动速度，蒸发会加快，A错误；在通风向阳处晒衣服，既可以升高液体的温度，也可以增大液体表面的空气流动速度，蒸发会加快，B错误；将瓶口盖严，可以减小液体表面的空气流动速度，可以减慢蒸发，C正确；将玻璃板上的水滴向周围摊开可以增大液体表面积，蒸发会加快，D错误。故选C。
5.答案 不变 蒸发吸热
解析 打开电风扇只能加快空气流动的速度，从而加快人体汗液的蒸发，蒸发吸热，所以人感到凉爽，但不能改变空气的温度，所以寒表的变。
6.答案 压缩 放热
解析 液化石油气是在常温下直接用压缩体积的方法使石油气液化的：由于水蒸气先液化为液水，释放一部分热量，再和开水一样放热，所以水蒸气烫伤会更严重。
能力提升全练
一、选择题:
1.C 蒸发和沸腾是汽化的两种方式，A图片与此无关，故A选项错误；身体表面的水吸收热量由液态变成气态，发生了汽化现象，故B选项错误；图中游泳爱好者双臂抱拢在胸前，减小了身体与空气的接触面积，从而减少水分的蒸发，故C选项正确；水在蒸发的过程中要吸热，使水和它依附的人体温度降低，故D选项错误。
二、填空题
2.答案 乙 小水滴
解析 在炉子上烧菜的时候，火焰熄灭前，环境温度较高，而火焰熄灭后，环境温度降低，水蒸气大量液化，“白气”就增多，故可判断甲是火焰熄灭后的情景，乙是火焰熄灭前的情景。“白气”实质上是水蒸气遇冷发生液化形成的小水滴。
3.答案 （1）不会 不能继续吸热 （2）会
解析 （1）在1标准大气压下水的沸点为100℃；当烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高；试管中的水从烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，都是100℃，因不能从烧杯中继续吸热，所以不会沸腾。
（2）把试管中的水换成酒精，酒精的沸点为78℃，所以当烧杯和试管中的液体都达到78℃时，若再给烧杯加热，烧杯中的水温度升高，即此时水的温度高于试管中酒精的温度，所以试管中的酒精达到沸点后，还能继续吸热，故能够沸腾。
三、实验与探究题
4.答案 （1）②④①③ （2）变小 （3）如图所示 （4）保持不变
解析 （1）酒精灯要使用外焰加热，所以合理顺序为:先放好酒精灯，由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度用温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器底和壁，所以接着应放置烧杯，最后安装温度计。即顺序为:②④①③。（2）水沸腾前，烧杯内水的温度不均匀，底部的温度高于上部的温度，所以底部汽化形成的气泡在上升过程中由于热胀冷缩和遇冷液化会逐渐变小。（3）由表格中的数据描点连线得到图象。（4）由图象可知，水沸腾过程中吸热，但温度保持不变。
直击中考
1.C 因室内温度为20℃，所以温度计开始示数是20℃；当将浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上时，随着酒精的迅速蒸发，会带走一部分热量，温度计的示数会降低，故A、D错误；当酒精蒸发完后，温度计的示数会上升，最终与室温相同，故B错误，C正确。
2.答案 压缩体积 水蒸气 液化
解析 常温状态下的过氧化氢气体是通过压缩体积的方法液化成液态的；图中火箭尾部产生大量的白气现象，是因为尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象。
3.答案 甲 汽化
解析 甲杯中装有热水，热水汽化成水蒸气，水蒸气遇到冷的杯壁液化成小水珠，水珠凝结在杯壁的内侧。乙杯中装有冰水，冰水温度低于空气温度，空气中的水蒸气遇到冷的杯壁液化成小水珠，水珠凝结在杯壁的外侧。水珠最终会变成水蒸气而消失，这是汽化现象。
4.答案 （1）89 （2）给烧杯加个小盖缩短加热时间
（3）98 水蒸气遇冷后液化成的小水滴
（4）有大量气泡产生，不断上升、变大，到水面破裂开来，放出里面的水蒸气
（5）继续 吸热
（6）A
解析 （1）由图知，此温度计的分数值为1℃，此温度计的示数是89℃。（2）实验时，在烧杯上盖上硬纸板，这样做是为了减少烧杯中热量的散失，缩短加热时间。（3）水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，表中数据所示水的沸点是98℃；水沸腾后，烧杯上方出现大量“白气”是水蒸气遇冷液化形成的。（5）（6）对水加热，水吸热而温度升高，当温度升高到沸点后，继续吸热但温度保持不变，故A图象符合。
5.B 水的沸腾是一种剧烈的汽化现象，A错误；水沸腾时温度保持不变，需要不断吸收热量，B正确；水的沸点随气压的减小而降低，C错误；水沸腾时出现大量的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，D错误。故选B。
6.B 夏天使用空调，室内温度低于室外温度，窗户玻璃的温度比室外空气温度低，室外空气中的水蒸气遇到冷玻璃液化为小水珠，凝结在玻璃外表面；寒冷的冬天使用空调，室内温度高于室外温度，窗户玻璃的温度比室内温度低，室内空气中的水蒸气遇到冷玻璃液化，小水珠凝结在玻璃的内表面。
7.答案 见解析
解析 在玻璃碗里倒入适量开水，开水蒸发后的水蒸气遇到温度较低的碗壁液化成水，所以玻璃碗壁变模糊了滴有酒精的塑料袋，放入盛有开水的玻璃碗中，精吸热温度升高，酒精蒸发为气体，将塑料袋鼓起来。
8.答案（1）96 吸热
（2）减少水的质量（给烧杯加盖） 缩短水加热至沸腾的时间（节约燃料）（开放性试题，答案合理即可）
解析 2我·（1）水沸腾时温度不变，由乙图可知沸点是96℃。停止加热，水会停止沸腾，说明沸腾时要吸热。
（2）对本实验的改进建议，要从甲、乙两图中获得相应信息，才会发现不足之处，进行相应改进。