第三章 物态变化(巩固与提高)
考点1:温度
1.1 温度
【例题】(2017秋?大丰市校级月考)一块冰的温度由﹣15℃升高到5℃,其温度升高了 。若冰的温度由0℃降低了10℃,此时冰的温度是 。
【练习1】(2019春?浦东新区期末)温度是表示物体 的物理量。在我们日常所用的温度标准中,把1标准大气压下沸水的温度规定为 。我国南极中山站的年均气温约为﹣10℃左右,这个温度值读作: 。
1.2液体温度计的构造及其工作原理
【例题】(2018秋?渝中区期末)常用温度计是根据液体 的性质测量物体温度的,这些温度计必须保证测温物质在液态状态下才能正常使用。下表列出了几种物质的熔点和沸点,根据表中数据回答:若要测量铅的熔点,温度计的玻璃泡里应选 做测温物质。
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
熔点/℃
﹣38.8
﹣117
﹣95
328
80.5
沸点/℃
357
78.5
111
1740
218
【练习1】(2018秋?庐江县校级期中)有甲、乙两支量程相同的温度计,它们( )
A.长度相同
B.玻璃泡大小相同
C.分度值相同
D.能够测量的最高温度和最低温度分别相同
【练习2】(2018秋?德州期末)液体温度计是利用 的性质来测量温度的。标准大气压下,酒精的沸点是78℃,水银的沸点是357℃,你认为要测沸水的温度,应选用 (选填“酒精”或“水银”)温度计。
【练习3】(2017秋?吴江区校级期中)温度计是根据液体的 原理制成的,图中温度计的示数是 。
1.3温度计的使用及其读数
【例题】 (2018秋?海淀区校级期末)关于温度计的使用,下列说法中错误的是( )
A.所测的温度不能超过温度计的最大刻度值
B.温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底和容器壁
C.温度计玻璃泡浸入液体后要稍过一段时间,待示数稳定后再读数
D.为方便读数,总将温度计从被测液体中拿出来靠近眼睛,视线与液柱的上表面相平
【练习1】(2018秋?黄冈期末)下列关于使用温度计的操作步骤,正确的排列为( )
①观察温度计读数并记录 ②取出温度计 ③选取适当温度计④估计被测物体的温度 ⑤让温度计的玻璃泡与被测物体充分接触数分钟。
A.①②③④⑤ B.④⑤③②① C.④③⑤①② D.③④①②⑤
【练习2】(2018秋?恩施市期末)关于医用水银温度计的使用,以下说法中错误的是( )
A.可以离开人体读数 B.使用时要用力往下甩
C.消毒时用医用酒精擦拭 D.放在沸水中煮
1.4温度计与体温计的异同
【例题】(2018秋?江汉区校级月考)下列关于温度计和体温计说法中,正确的是( )
A.用没有甩过的体温计测量某同学的体温,体温计显示的示数为38℃,则该同学的体温一定不高于38℃
B.如果没有酒精来给体温计消毒,也可以把体温计放在沸水中消毒
C.使用常用温度计和体温计都能直接测出冰水混合物的温度
D.用常用的温度计测液体温度,读数时,温度计的玻璃泡可以离开被测液体
【练习1】(2016秋?满洲里市期末)关于体温计和实验室温度计的区别,下列说法中错误的是( )
A.体温计与实验温度计的区别仅是长度不同
B.体温计内有一细管,温度计没有细管
C.使用体温计前,需要用力甩动,把液体甩到35℃以下,普通温度计不能甩动
D.使用体温计测量体温后,可离开身体读数,普通温度计不能离开被测物体
1.5体温计的使用及其读数
【例题】(2018秋?罗湖区期末)2018年冬季,因天气干燥,流感病毒肆虐,发烧是常见症状之一。若用如图所示这支未甩过的体温计去测量另一个人的体温,测量结果可能是( )
A.37.0℃ B.37.5℃ C.38.0℃ D.38.5℃
【练习1】(2018秋?大武口区校级期中)一位护士用体温计给一个发烧病人测了温度,温度计示数是38℃,之后粗心的护士直接用这个温度计给一个体温大概是37.5℃和38.5℃病人测量体温,则她读出的结果应该是( )
A.37.5℃和38℃ B.37.5℃和38.5℃
C.38℃和38.5℃ D.无法读数
考点2、熔化和凝固
2.1凝固与凝固的特点
【例题】(2018秋?新吴区期末)如图所示是小梦同学在﹣9℃的室外玩肥皂泡时拍摄的照片。他发现肥皂泡在很冷的室外会迅速结冰,掉落在地面如同散落的玻璃球,非常神奇。对这一现象包含的物态变化及吸热、放热情况判断正确的是( )
A.这是凝固现象,需要放热
B.这是凝固现象,需要吸热
C.这是凝华现象,需要吸热
D.这是凝华现象,需要放热
【练习1】(2019?临沂一模)科研人员发现,将一种合金液添加到两金属块之间,合金液固化后能把金属块连接起来,从而实现常温焊接。下列现象与合金液的物态变化相同的是( )
A.薄雾飘渺 B.露珠晶莹
C.霜打绿叶 D.滴水成冰
【练习2】(2019?台安县二模)如图所示,制作冰糖葫芦时将洗净的山楂穿在竹签上,将一定量的白糖放入锅中加热,待白糖熔化为糖浆后,将山楂放入锅中蘸上糖浆,等待山楂上的糖浆 (“吸收”或“放出”)热量 (填物态变化名称)成固态,酸甜可口的冰糖葫芦就做好了。
2.2熔点和凝固点
【例题】(2019?新宁县模拟)中国最北的气象站﹣﹣﹣黑龙江省漠河气象站记载,最低气温记录为﹣52.3℃,对于这样的气温,你认为应该选用以下哪种温度计来测量(液态酒精、水银、煤油的凝固点分别是:﹣117℃、﹣39℃、﹣30℃)( )
A.水银温度计 B.酒精温度计
C.煤油温度计 D.以上都可以
【练习1】 (2019?吴中区校级二模)在探究“水凝固”的实验时,采用如图所示装置,将盛有5℃水的试管固定在盛有食盐水的烧杯中,一段时间后,试管中有少量的冰出现,用温度计测得此时食盐水温度为﹣5℃,此实验可以说明食盐水的凝固点比水的凝固点要 (选填“高”或“低”)。
【练习2】(2018秋?海安县期末)温度为328℃的铅所处的状态是( )(已知铅的熔点为328℃)
A.固态 B.液态
C.固液共存 D.以上三种状态都有可能
2.3熔化和凝固的温度——时间图像
【例题】多选(2019?崂山区一模)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,下列说法正确的是( )
A.该物质熔化过程持续了3min
B.在BC段,该物质不吸热
C.在t时=14min时,该物质处于固液共存状态
D.该物质的凝固点是45℃
【练习1】(2019?都江堰市模拟)对甲、乙两种物质同时持续加热,其温度随时间变化的图象如图。下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃
B.乙物质的沸点一定是60℃
C.甲物质在6﹣10min内一定是液态
D.乙物质在2﹣4min内一定持续吸收热量
【练习2】(2019?金平区一模)如图所示是甲、乙两种物质的熔化图象,下列说法正确的是( )
A.0~4min甲比乙吸热多
B.4~8min甲不吸热
C.0~8min甲和乙不断吸收热量
D.0~8min甲和乙温度不断升高
2.4晶体和非晶体的区别
【例题】多选题(2014秋?和平区期中)架设两套完全相同的如图(甲)所示的加热装置。两套装置的试管中分别装有少量的相等体积的M固体和N固体,它们的温度﹣时间曲线如图乙所示(M为实线,N为虚线),在35min内M物质从固体熔化成了液体,N物质始终是固体。则下列说法不正确的是( )
A.图(甲)这种加热方法一般称为“水浴法”优点是被加热物质受热比较均匀,缺点是加热温度一般不会超过100℃(一个标准大气压下)
B.由图(乙)知,M肯定是晶体
C.由图(乙)知,N肯定是非晶体
D.由图(乙)知,M、N肯定是晶体
【练习1】多选题(2014秋?信宜市校级月考)关于晶体和非晶体的熔化,下面说法中正确的是( )
A.晶体有熔点,非晶体没有熔点
B.晶体熔化时温度不变,非晶体熔化温度不断升高
C.晶体熔化时不需要吸热
D.晶体和非晶体的熔化都是物质由固态变成液态的过程
【练习2】(2018秋?邗江区期中)如图所示为a、b、c、d四种物质在加热条件相同的情况下,温度随时间变化的图象。可以看出,这四种物质中, 是非晶体; 两种物质可能是同种物质,它们的图象不一样的原因是 。
2.5熔化和凝固的探究实验
【例题】(2019?葫芦岛)如图甲所示,小雪用该实验装置在室温下探究晶体熔化时温度的变化规律。
(1)将浓盐水冻成的冰块打碎后放入小烧杯中,温度计插入碎冰中(图甲),其示数为 ℃。
(2)观察现象,每隔1min记录一次温度值。根据实验数据绘制成图象(图乙),由图象可知盐冰的熔点为 ℃.在熔化过程中,盐冰水混合物的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
(3)实验过程中,发现烧杯外壁出现水珠,水珠是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的。
(4)将装有0℃的冰水混合物的试管放在正在熔化过程中的盐冰水混合物中,试管中冰的质量将 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
【练习1】(2019?朝阳)利用如图甲所示的实验装置探究“冰熔化时温度变化的规律”。
(1)在组装图甲中的实验器材时,需要按照 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。
(2)由图乙可知,冰是 (填“晶体”或“非晶体”)。
(3)当加热至第8min时,试管内的物质处于 (填“固”、“液”或“固液共存”)态。
2.6晶体的熔化与凝固图像
【例题】(2018秋?顺德区期末)如图为晶体或非晶体的熔化或凝固曲线,下列对图象的描述正确的是( )
A.晶体凝固曲线 B.晶体熔化曲线
C.非晶体熔化曲线 D.非晶体凝固曲线
【练习1】(2019?东莞市一模)如图是海波的熔化图象,从图象中获得的信息正确的是( )
A.海波的沸点是48℃
B.海波在BC段放出了热量
C.海波在温度为48℃时一定是液态
D.6min时海波开始熔化
【练习2】(2018秋?临渭区期末)如图为某物质的熔化图象,从图象中可以看出这种物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 ℃,在熔化的过程中它处于 状态,在这个过程中温度不变, (选填“需要”或“不需要”)从外界吸热。
2.7熔化与熔化吸热的特点
【例题】(2018秋?清江浦区期中)如图所示,在一个大烧杯中放入一些碎冰,在一支试管中也放入一些碎冰,用酒精灯加热烧杯,当烧杯里的冰块大部分熔化时,则试管中的冰( )
A.也熔化一部分 B.全部熔化
C.一点儿也没熔化 D.下边熔化上边没有熔化
【练习1】(2018秋?靖远县校级期中)还记得电影《终结者》中常温下像液体一样可以流动的金属吗?确实除了水银,还存在这种金属。它的名字叫做镓,熔点只有29.8℃,托在手心里就会 (填物态变化的名称)为液体(如图所示),在这一过程中,它要 (“吸收”或“放出”)热量。由上所述,镓是 (“晶体”或“非晶体”)
【练习2】(2016?中山市模拟)在超市的冰柜里出售的海鲜和肉类周围都要铺上一层碎冰,这是因为冰块 (填物态变化的名称)时,要 (填“吸”或“放”)热,从而起到保鲜的作用。如图所示是冰柜里的温度计,则温度计的示数是 ℃。
考点3、气化和液化
3.1气化及气化吸热的特点
【例题】(2017秋?和平区校级期中)夏天,盛一盆水,在盆里放入两块高出水面的砖头,砖头上搁一只篮子,再把装有剩饭剩菜的碗放入篮子,用纱布袋罩好,就做成一个“简易冰箱”,篮子里的饭菜放置大半天也不会变质,与以上简易冰箱的工作原理相同的是( )
A.夏天吃冰棍解暑
B.烧开水时冒“白气”
C.在高烧病人额头上擦酒精
D.衣箱中的樟脑丸逐渐变小
【练习1】多选题(2014秋?会宁县校级月考)下列关于蒸发和沸腾的说法哪些是正确的( )
A.蒸发和沸腾是汽化的两种方式
B.蒸发是在液体表面进行的汽化现象,沸腾是在液体内部和表面同时进行的汽化现象
C.水沸腾时,汽泡中都充满了水蒸气
D.蒸发和沸腾都只能在一定温度下进行
【练习2】(2016秋?达拉特旗校级月考)物质从 变为 的过程叫汽化。汽化有两种方式: 和 ,这两种方式都要 热。
【练习3】4.(2014?旌阳区校级模拟)干湿温度计是用两只相同的温度计并列制成的,在使用时,其中下端玻璃泡包着湿布的那只温度计比不包湿布的温度计示数要 ,若它们的示数差值越小,表示空气中的湿度越 。
3.2 沸腾及沸腾的条件
【例题】(2018秋?姜堰区期末)如图,烧杯和试管内分别装有不同的液体,当用酒精灯不断给烧杯内的液体加热时,最终发现烧杯和试管中的液体都沸腾了。下列结论中正确的是( )
A.烧杯中液体的沸点比试管中液体的沸点高
B.烧杯中液体的沸点比试管中液体的沸点低
C.烧杯中液体的沸点与试管中液体的沸点相等
D.以上三种情况都有可能
【练习1】(2018秋?江海区期末)生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物。如图所示当锅里的水沸腾以后,碗中的水( )
A.同时沸腾
B.稍后也沸腾了
C.温度达到沸点,不会沸腾
D.温度低于沸点,不会沸腾
【练习2】(2018秋?建邺区期末)某兴趣小组用甲、乙、丙三个相同的烧杯盛等量的水,采用相同的装置同时开始加热,但所用的导热介质分别为水、油、细砂。加热一段时间后,三种导热介质的温度先后达到一个稳定值(水温100℃、油温180℃、砂温250℃),再过足够长的时间后,下列说法正确的是( )
A.三烧杯中水均在沸腾
B.三烧杯中水均不在沸腾
C.三烧杯中水温t甲=t乙=t丙
D.三烧杯中水温t甲<t乙<t丙
【练习3】(2019?广安模拟)把盛有水的纸盒放在火焰上烧,水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为( )
A.水能够灭火,所以纸盒不会烧着
B.火焰的温度较低,低于纸的着火温度
C.纸的着火温度较高,高于水的沸点
D.水善于将热量迅速向外散发,所以纸盒不会烧着
3.3 沸点及其应用
【例题】(2019?广州二模)体育比赛中运动员一旦受伤,医生会对着受伤部位喷射一种叫做氯乙烷的药液,该药液会在皮肤表面迅速汽化,使受伤部位表层骤然变冷而暂时失去痛感,这说明氯乙烷具有较低的( )
A.沸点 B.熔点 C.温度 D.凝固点
【练习1】(2019?河南模拟)工业上常用“分馏法”把石油中的汽油、煤油、柴油等矿物质提炼出来,具体方法是给石油加热让其温度逐渐升高,在不同温度下得到各种油的蒸气,再让其分别冷却,得到各种油的液体。这种方法的依据是不同的矿物油具有不同的( )
A.熔点 B.凝固点 C.温度 D.沸点
【练习2】(2019?宿迁一模)如图所示,在研究碘的升华和凝华实验中,“碘锤”用水浴法加热而不用酒精灯直接加热的主要原因是(一标准大气压下,水的沸点是100℃,碘的熔点是113.7℃、沸点是184.4℃)( )
A.使“碘锤”中的碘受热均匀
B.使实验中产生的碘蒸气更多
C.水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化
D.水的沸点低于碘的沸点,确保碘不会汽化
3.4 蒸发及其现象
【例题】(2019?福建一模)下列属于蒸发现象的是( )
A.霜的形成
B.水结冰
C.皮肤上涂酒精会感到凉爽
D.烧水时帝口冒出“白气”
【练习1】(2018秋?宜兴市月考)某年盛夏,在巴尔干地区,一在野外考察的一位植物学家将盛牛奶的瓦罐用湿毛巾包严实后,放在太阳底下晒了一会儿再喝,这样做的目的是( )
A.湿毛巾上的水在太阳光照暴晒下迅速蒸发吸热,使牛奶温度降低
B.这是为了给牛奶加热
C.牛奶蒸发吸热,温度降低
D.这是利用太阳光杀毒
【练习2】多选题(2017秋?孟津县期中)下面关于蒸发的叙述中,正确的是( )
A.蒸发时必须从外界吸热,若不能从外界吸热,自身温度降低
B.蒸发现象在﹣20℃时也能发生
C.蒸发是在液面和内部同时发生的汽化现象
D.蒸发时向外界放热
3.5 影响蒸发快慢的因素
【例题】(2018秋?西秀区期末)下列措施中不能使蒸发加快的是( )
A.把湿衣服展开晾在通风向阳处
B.用电热吹风机将湿头发吹干
C.用扫帚把积在地面的水向周围扫开
D.用塑料袋包装蔬菜并放入冰箱冷藏室内
【练习1】(2018秋?罗湖区期末)小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验,探究水蒸发快慢与哪些因素有关,下列关于此实验的说法中,正确的是( )
A.本实验采用了控制变量法
B.通过甲乙两图的对比,可以得出水滴表面积越大,蒸发越慢
C.通过甲丙两图的对比,可以得出温度越高,蒸发越慢
D.通过甲丁两图的对比,可以得出水滴上空气流动速度越快,蒸发越慢
【练习2】多选题(2018?朝阳区二模)吐鲁番是全国有名的“火炉”,常年高温少雨,水贵如油。当地流行使用坎儿井,大大减少了输水过程中的蒸发和渗漏。坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成,如图所示,井内的水温在夏季约比外界低5~10℃.下列关于坎儿井能够减少水的蒸发的说法中正确的是( )
A.降低了水的温度
B.减慢了水的表面空气流速
C.增大了水的表面积
D.增加了水的质量
3.6 液化及液化现象
【例题】(2019?北京模拟)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,有时会出现小水珠。下列关于这一现象的说法中,正确的是( )
A.无论冬夏,小水珠总是附着在玻璃的内表面
B.无论冬夏,小水珠总是附着在玻璃的外表面
C.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
D.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
【练习1】(2019?宁波模拟)小吃街上出现了一种“冒烟”的冰激凌。只见店员将﹣196℃的液氮倒入容器中,然后放入液体牛奶和五颜六色的爆米花,冰激凌原料瞬间冷冻成型而容器中的液氮发生了肉眼可见的“沸腾”。下列说法正确的是( )
A.碗里液体“沸腾”是因为液氮汽化
B.冰激凌周围的“白气”是液氮汽化成的氮气
C.液体“沸腾”是因为液氮汽化使容器中的水吸热后沸腾
D.冰激凌周围的“白气”是空气中的水蒸气汽化的现象
【练习2】(2019?江阴市模拟)如图所示,用水壶烧水,水烧开后能看到壶嘴周围有“白气”产生,其中a、b两位置有一处“白气”较浓。以下关于“白气”的描述正确的是( )
A.“白气”的形成是汽化现象,a处较浓
B.“白气”的形成需要放热,b处较浓
C.它是小水滴,a处较浓
D.它是水蒸气,b处较浓
【练习3】(2019?佛山一模)某同学在探究物态变化实验中进行了如下操作:
(1)常温下先分别向两个烧杯放入冰块和热水如图1所示,后在杯口上方盖上相同玻璃片a、b,过了一冰块会儿,可明显看到玻璃板上均有小水珠出现,水珠出现在玻璃上的位置 (选填“相同”、“不同”);玻璃上的小水珠是水蒸气遇冷 形成的(填物态变化名称)
(2)图2四幅图为几种物质的熔化和凝固曲线,其中与冰的熔化过程相似的是 。
3.7 液化方法及其应用
【例题】(2018秋?新吴区期末)以下关于厨房中的物理现象,说法不正确的是( )
A.液化石油气是利用降温的方法使其液化的
B.滚烫的肉汤却不冒“白气”,那是因为厚厚的油层阻碍了水的汽化
C.烧开的水上方冒“白气”,发生的物态变化是先汽化后液化
D.烧热的油锅里掉入几滴水,水迅速汽化,甚至“溅出”,这是因为油的沸点比水高
A.A、 B.B、 C.C、 D.D、
【练习1】(2018秋?江夏区期中)以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低
B.压缩气体体积并降低气体温度
C.压缩气体的体积
D.增大气体体积并升高气体温度
【练习2】(2018秋?黄梅县月考)液态二氧化碳灭火器灭火时,将液态二氧化碳喷出,有降温和隔绝空气的作用,灭火后不留痕迹。主要用在图书馆、博物馆、精密仪器、档案材料等存放有贵重且易燃物品的场所;不足之处是成本太高、使用起来不安全。关于液态二氧化碳灭火器错误的是( )
A.液态二氧化碳是在常温下压缩体积的方法液化的
B.液态二氧化碳喷出后,迅速汽化放热,使燃烧物体的温度迅速降低,达到灭火的目的
C.液态二氧化碳如果喷洒在人的手上,可能会造成严重的冻伤
D.二氧化碳本身不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大,因此能有效的灭火
【练习3】(2015秋?酒泉校级期中)下列说法中正确的是( )
A.气体打火机内的气体是用降低温度的办法使之液化贮存在打火机里的
B.气体打火机内的气体是用压缩体积的办法使之液化贮存在打火机里的
C.被100℃的水蒸气烫伤比100℃的水烫伤重,是因为水蒸气液化时放出大量热
D.被100℃的水蒸气烫伤比100℃的水烫伤重,是因为水要变成蒸汽需要吸热
3.8 探究水的沸腾实验
【例题】多选题(2018秋?兴县校级期中)在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验中需要观察水中气泡的变化情况
B.记录水的温度的时间间隔不相等比相等好
C.沸腾是液体内部发生的剧烈的汽化现象
D.读温度计示数时,视线要与温度计中液柱的液面相平
【练习1】多选题(2018秋?东城区期末)小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点,当水温接近90℃时,每隔0.5分钟记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图象。下列说法正确的是( )
A.分析图乙可知小华将水加热至沸腾的时间明显较长,可能是因为小华加热的水质量大
B.实验时发现水沸腾时温度不足 100℃,这是因为加热时间过短
C.由图乙可知水沸腾时的温度不变,不需要吸热
D.实验中小明发现撤掉酒精灯后杯内水还在沸腾,说明杯内的水一定在吸热
【练习2】(2019?长春)如图所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)实验时,按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装器材更合理。
(2)水沸腾过程中,温度计示数如图所示,可知水的沸点为 ℃;若水停止吸热,水 (选填“能”或“不能”)继续沸腾。
【练习3】多选题(2016?大连一模)在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中,下列说法正确的是( )
A.记录加热时间越大越好
B.在烧杯上盖上带孔的盖可以缩短加热时间
C.水沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小
D.水沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大
考点4:升华和凝华
4.1 升华和凝华的定义及特点
【例题】(2018秋?金牛区期末)四川科技馆科学剧场的老师设计了这样个实验:先让学生观察盛有干冰(固态二氧化碳)的容器,发现外壁出现一层白霜。接着学生用镊子夹取一块干冰放入装有常温水的烧杯中,令人惊讶的现象出现了:水立刻剧烈沸腾”起来,内部有大量气泡产生,水面上方出现大量白雾。下列说法正确的是( )
A.白霜的形成是凝固现象
B.气泡内主要是二氧化碳气体
C.气泡产生是因为水汽化产生大量水蒸气
D.白雾形成是因为干冰汽化吸热,空气中水蒸气遇冷发生液化形成的
【练习1】(2018秋?三水区期末)小明在课堂上观察老师演示“碘锤”中碘的物态变化时,发现碘锤浸入热水中后,慢慢看到碘锤里面的紫色越来越浓,这个过程要不断 (选填“吸热”或“放热”);回家后发现家里用过的台灯灯泡的内壁会发黑,根据课堂上学过的知识知道这是因为钨丝先 后 的结果。
【练习2】(2019?邓州市模拟)如图所示,常温下把干冰(固态二氧化碳)放入试管里,用气球套在试管口上,会看到气球越来越大,这是由于干冰 (前两空填物体变化名称)形成的;过一段时间,试管壁外结了一层霜,这层霜是空气中的水蒸气发生 而形成的;试管壁外结霜的现象,说明干冰发生物态变化时需要 。
4.2 生活中的升华、凝华现象
【例题】(2018秋?建邺区期末)2018年俄罗斯足球世界杯中将会使用固体泡沫喷雾剂来辅助任意球的判罚,这种特制的速褪固体泡沫喷雾剂喷出一条白色直线,防守队员不可以越界,如图所示,这样的话,无论是主罚任意球的一方还是防守一方都不会产生纠纷。而这条白色的直线也会在几分钟后“神奇”地自动消失,也不会在草地上留下任何液体污渍,从而不影响之后的比赛。那么这条白色的直线消失的过程中属于下列哪种物态变化( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.液化
【练习1】(2019?盐田区一模)生活中炒菜时,加碘盐不宜与油同时加热,这是因为碘在高温时很容易( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.凝华
【练习2】(2018秋?淮安期中)如图所示,是探究碘升华的实验装置。关于碘锤加热方式,一是将碘锤放在热水中,二是用酒精灯加热,由于碘的熔点为113.7℃,所以选择 (选填“将碘锤放在热水中加热”或“用酒精灯加热”)方案较好,避免另一种方案出现 、 (两空均填物态变化)现象。两种方式停止加热后,“碘锤”中的碘蒸气会 。
【练习3】(2018秋?防城港期中)人工降雨:某地区出现较长时间的干旱,气象部门实施人工降雨,用飞机在高空喷撒干冰(固态二氧化碳),干冰进入气层后迅速从固态 成气体,并从周围空气吸收大量的热量,使空气温度急剧下降,使高空中的水蒸气 成小冰晶,这些冰晶逐渐变大而下降,下降过程中遇到暖空气后吸收热量而 为雨滴并降落到地面。(均填物态变化的名称)。
4.3 水的三态变化
【例题】(2018秋?吉州区期末)如图所示,是水的循环示意图,请补充完成图中(1) 、(2) 和(3) 三处所对应的物态变化名称及吸、放热情况。
【练习1】(2018秋?颍泉区校级期末)水是人类生存环境的重要组成部分,通过水的三态变化,地球上的水在不停地循环。下列关于地球的水循环的说法正确的是( )
A.海水吸热,汽化形成水蒸气
B.水蒸气与冷空气接触,熔化形成小水滴
C.小水滴遇到更寒冷的气流。凝华形成小冰珠
D.小冰珠在降落过程中,液化形成雨水
【练习2】(2018?沧县校级模拟)用飞机向云层喷洒干冰(固体的CO2)是一种人工降雨的方法。以下列出几个物态变化过程:
a)干冰迅速吸热升华;
b)干冰吸热熔解;
c)云层中水蒸气遇冷液化成雨滴;
d)云层中水蒸气遇冷凝华成小冰晶;
e)水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴;
f)小冰晶下落遇暖气流熔化成雨滴。
在这种人工降雨过程中,发生的物态变化过程为( )
A.a c B.adf C.b c D.e
【练习3】多选题(2018秋?天津期末)了解地球的水循环知识,提高节水意识,培养良好的用水习惯,是我们每个公民的义务和责任。对于地球的水循环(如图所示)中所涉及的物态变化,对应正确的是( )
A.海水吸热,变成水蒸气升到空中﹣﹣升华
B.水蒸气与冷空气接触,变成小水滴﹣﹣液化
C.小水滴与寒冷气流接触,变成小冰珠﹣﹣凝固
D.水蒸气在寒冷高空急剧降温,变成小冰晶﹣﹣凝华
【练习4】(2018秋?莒县期末)物质M通过吸热、放热,出现三种不同物态,如图所示,甲、乙、丙物态依次为( )
A.固、液、气 B.气、液、固
C.气、固、液 D.液、固、气
第三章 物态变化(巩固与提高)
答案与解析
考点1:温度
1.1 温度
【例题】(2017秋?大丰市校级月考)一块冰的温度由﹣15℃升高到5℃,其温度升高了 20℃ 。若冰的温度由0℃降低了10℃,此时冰的温度是 ﹣10℃ 。
【解答】解:冰升高的温度5℃﹣(﹣15℃)=20℃;
冰的温度0℃﹣10℃=﹣10℃。
故答案为:20℃;﹣10℃。
【练习1】(2019春?浦东新区期末)温度是表示物体 冷热程度 的物理量。在我们日常所用的温度标准中,把1标准大气压下沸水的温度规定为 100℃ 。我国南极中山站的年均气温约为﹣10℃左右,这个温度值读作: 负(零下)10摄氏度 。
【解答】解:(1)温度是表示物体冷热程度的物理量。
(2)摄氏温度的规定:把一标准大气压下冰水混合物的温度规定为0度,把沸水的温度规定为100度,分别用0℃和100℃表示。
(3)﹣10℃读作负10摄氏度,或零下10摄氏度。
故答案为:冷热程度;100℃;负(零下)10摄氏度。
1.2液体温度计的构造及其工作原理
【例题】(2018秋?渝中区期末)常用温度计是根据液体 液体的热胀冷缩 的性质测量物体温度的,这些温度计必须保证测温物质在液态状态下才能正常使用。下表列出了几种物质的熔点和沸点,根据表中数据回答:若要测量铅的熔点,温度计的玻璃泡里应选 水银 做测温物质。
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
熔点/℃
﹣38.8
﹣117
﹣95
328
80.5
沸点/℃
357
78.5
111
1740
218
【分析】常用温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;
(1)晶体熔化时的温度叫熔点,液体沸腾时的温度叫沸点。同种物质低于熔点时,处于固态;高于熔点、低于沸点时处于液态;高于沸点,处于气态;
(2)待测温度(温度计内工作物质的温度)应该低于液体的沸点,如果高于液体的沸点,则液体变成气态;同时应高于液体的凝固点,如果低于液体的凝固点,则液体变成固态,气态、固态的物体都无法发挥液体热胀冷缩的性质来测量温度了。根据表格数据做出解答。
【解答】解:常用温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;铅的熔点为328℃,水银、酒精、甲苯、萘的沸点分别为357℃、78.5℃、111℃、218℃、只有水银的沸点高于铅的熔点,因此测量铅的熔点,应该选用水银温度计。故答案为:液体的热胀冷缩;水银。
【练习1】(2018秋?庐江县校级期中)有甲、乙两支量程相同的温度计,它们( )
A.长度相同
B.玻璃泡大小相同
C.分度值相同
D.能够测量的最高温度和最低温度分别相同
【解答】解:温度计上标识的最高温度和最低温度,是此温度计的测量范围,也就是量程。不同的温度计测量的最低温度和最高温度如果相同,叫它们的测量范围相同,也就是量程相同,但它们的长度、细管内径、玻璃泡的体积、分度值等可以都不一定相同。
故选:D。
【练习2】(2018秋?德州期末)液体温度计是利用 液体热胀冷缩 的性质来测量温度的。标准大气压下,酒精的沸点是78℃,水银的沸点是357℃,你认为要测沸水的温度,应选用 水银 (选填“酒精”或“水银”)温度计。
②【解答】解:①温度计的原理是根据液体的热胀冷缩的性质制成的。
②选择温度计的原则是:温度计内的测温物质的凝固点应该比被测温度低,沸点应该比被测温度高。因为沸水的温度为100℃.所以应该选沸点高的物质做测温物质,故选水银温度计。故答案为:液体热胀冷缩;水银。
【练习3】(2017秋?吴江区校级期中)温度计是根据液体的 热胀冷缩 原理制成的,图中温度计的示数是 56.7℃ 。
【分析】温度计都是根据液体的热胀冷缩的性质制成的;体温计读数时,明确量程和最小刻度值。
【解答】解:液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的;如图所示的温度计的一大格表示1℃,里面分为10小格,故其分度值为0.1℃;其示数为56℃+0.7℃=56.7℃。故答案为:热胀冷缩;56.7℃。
1.3温度计的使用及其读数
【例题】 (2018秋?海淀区校级期末)关于温度计的使用,下列说法中错误的是( )
A.所测的温度不能超过温度计的最大刻度值
B.温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底和容器壁
C.温度计玻璃泡浸入液体后要稍过一段时间,待示数稳定后再读数
D.为方便读数,总将温度计从被测液体中拿出来靠近眼睛,视线与液柱的上表面相平
【分析】(1)使用前要先观察它的量程和分度值,测量温度不能超出温度计的最大量程;
(2)温度计的正确使用方法:一是温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;二是温度计玻璃泡进入被测液体后要稍等一会儿,待温度计示数稳定后再读数;三是读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱上表面相平。
【解答】解:A、所测的温度不能超过温度计的最大刻度值,故A正确;B、温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底和容器壁,故B正确;C、温度计玻璃泡浸入液体后要稍过一段时间,待温度计的示数稳定后再读数,故C正确;D、读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱上表面相平,故D错误。故选:D。
【练习1】(2018秋?黄冈期末)下列关于使用温度计的操作步骤,正确的排列为( )
①观察温度计读数并记录 ②取出温度计 ③选取适当温度计④估计被测物体的温度 ⑤让温度计的玻璃泡与被测物体充分接触数分钟。
A.①②③④⑤ B.④⑤③②① C.④③⑤①② D.③④①②⑤
【分析】温度计的使用方法:
(1)测量前一定要看清量程、看清分度值
(2)手拿着温度计的上端,温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁。
(3)温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会,待温度计的示数稳定后再读数。
(4)读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的上表面相平。
【解答】解:根据温度计的使用方法,正确步骤是:④估计待测液体的温度;③选量程适当的温度计;⑤让温度计的玻璃泡全部浸入待测液体中,让温度计与被测物体接触一段时间;①观察温度计的示数,作好记录;②从待测液体中取出温度计。故选:C。
【练习2】(2018秋?恩施市期末)关于医用水银温度计的使用,以下说法中错误的是( )
A.可以离开人体读数 B.使用时要用力往下甩
C.消毒时用医用酒精擦拭 D.放在沸水中煮
【分析】根据医用温度计的使用规则来分析四个选项,体温计可以离开人体读数,使用前要用力往下甩,放在在沸水中煮,超过体温计的量程,用医用酒精擦拭可以起到消毒的作用。
【解答】解:A、体温计可以离开人体读数,也可以不离开人体读数。此选项正确;B、体温计下端有一个很细的缩口,使用前要用力的甩一下。此选项正确;C、用医用酒精擦拭既方便又可以起到消毒的作用。此选项正确;D、体温计的测量范围是35℃~42℃,而水的沸点是100℃,不能放在沸水中煮。此选项错误。故选:D。
1.4温度计与体温计的异同
【例题】(2018秋?江汉区校级月考)下列关于温度计和体温计说法中,正确的是( )
A.用没有甩过的体温计测量某同学的体温,体温计显示的示数为38℃,则该同学的体温一定不高于38℃
B.如果没有酒精来给体温计消毒,也可以把体温计放在沸水中消毒
C.使用常用温度计和体温计都能直接测出冰水混合物的温度
D.用常用的温度计测液体温度,读数时,温度计的玻璃泡可以离开被测液体
【分析】(1)实验用温度计测温度时,玻璃泡不能离开被测液体;体温计由于下方有一小细弯管,离开人体后温度不会下降,因此可以离开人体读数。
(2)体温计的测量范围是:35℃~42℃,而实验用温度计的测量范围一般为﹣15℃~100℃。
【解答】解:A、由于体温计的特殊构造,用没有甩过的体温计测低于它原来示数的温度时,温度计显示的温度值是原来的温度,没有甩过的体温计测量某同学的体温,体温计显示的示数为38℃,则该同学的体温一定不高于38℃,故A正确。B、体温计的测量范围是:35℃~42℃,而沸水的温度为100℃,超出了体温计的测量范围,会使体温计损坏,故B错误;C、体温计的测量范围是:35℃~42℃,而冰水混合物的温度为0℃,超出了它的测量范围,故C错误;D、实验用温度计测温度时,温度计的玻璃泡不能离开被测液体,故D错误;故选:A。
【练习1】(2016秋?满洲里市期末)关于体温计和实验室温度计的区别,下列说法中错误的是( )
A.体温计与实验温度计的区别仅是长度不同
B.体温计内有一细管,温度计没有细管
C.使用体温计前,需要用力甩动,把液体甩到35℃以下,普通温度计不能甩动
D.使用体温计测量体温后,可离开身体读数,普通温度计不能离开被测物体
【分析】体温计和普通温度计有很多方面的不同,不仅是长度的不同。在构造上和使用方法上,都有很多的不同。结合选项的内容,分别作出判断。
【解答】解:A、不仅仅是长度不同。故A错误;B、体温计有小缩口,温度计没有,故B正确;C、体温计使用之前要先甩动,温度计不需要。故C正确。;D、实验用温度计测温度时,温度计的玻璃泡不能离开被测液体。故D正确。故选:A。
1.5体温计的使用及其读数
【例题】(2018秋?罗湖区期末)2018年冬季,因天气干燥,流感病毒肆虐,发烧是常见症状之一。若用如图所示这支未甩过的体温计去测量另一个人的体温,测量结果可能是( )
A.37.0℃ B.37.5℃ C.38.0℃ D.38.5℃
【分析】①读数时,要先确认分度值,然后看液柱上表面所对的刻度值;②体温计玻璃泡的上方有一段非常细的缩口,它可以使体温计玻璃泡上方的水银不能很快的流回玻璃泡中,所以体温计可以离开人体读数,同时体温计在使用前要用力甩一下,将水银甩回玻璃泡中。
【解答】解:①由图知:该温度计的分度值是0.1℃,温度计的示数是38.5℃;②根据体温计的特点,使用前用力甩一下玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中,没有甩的体温计的读数是38.5℃,没有甩直接用来测量人的体温,若体温高于38.5℃,体温计中的水银会上升,测量是比较准确的;若体温低于38.5℃,体温计中的水银不会下降,依然显示的是38.5℃,即测量结果不可能低于38.5℃。故选:D。
【练习1】(2018秋?大武口区校级期中)一位护士用体温计给一个发烧病人测了温度,温度计示数是38℃,之后粗心的护士直接用这个温度计给一个体温大概是37.5℃和38.5℃病人测量体温,则她读出的结果应该是( )
A.37.5℃和38℃ B.37.5℃和38.5℃
C.38℃和38.5℃ D.无法读数
【分析】体温计有一个特殊的结构,就是它的缩口。水银膨胀时可以通过缩口向上沿伸,但在收缩时却无法通过缩口回到液泡中,因此,示数为38℃的体温计,它的温度如果不甩,只能上升不会下降。
【解答】解:体温计的缩口使水银不可能自已回到液泡中,因此只能升高,不会下降。用这支体温计测37.5℃的病人时,其示数仍为38℃,用它测38.5℃的病人时,则可以升温到38.5℃;即示数分别为38℃和38.5℃。故选:C。
考点2、熔化和凝固
2.1凝固与凝固的特点
【例题】(2018秋?新吴区期末)如图所示是小梦同学在﹣9℃的室外玩肥皂泡时拍摄的照片。他发现肥皂泡在很冷的室外会迅速结冰,掉落在地面如同散落的玻璃球,非常神奇。对这一现象包含的物态变化及吸热、放热情况判断正确的是( )
A.这是凝固现象,需要放热
B.这是凝固现象,需要吸热
C.这是凝华现象,需要吸热
D.这是凝华现象,需要放热
【分析】解答本题要知道六种物态变化定义:物质从固态变为液态是熔化过程。物质从液态变为固态过程是凝固。物质从液态变为气态是汽化。物质从气态变为液态是液化。物质从固态直接变为气态是升华。物质从气态直接变为固态是凝华。
【解答】解:本题中的“肥皂泡泡在很冷的室外会迅速结冰”属于液态的水凝固成固态的冰,凝固需要放热,故A正确,BCD错误。故选:A。
【练习1】(2019?临沂一模)科研人员发现,将一种合金液添加到两金属块之间,合金液固化后能把金属块连接起来,从而实现常温焊接。下列现象与合金液的物态变化相同的是( )
A.薄雾飘渺 B.露珠晶莹
C.霜打绿叶 D.滴水成冰
【分析】由物质液态变为固态的过程,叫凝固,结合所给选项分析物态变化。
【解答】解:由“合金液固化后能把金属块连接起来”可知,合金液由液态变成固态,此过程是凝固过程。
A、薄雾飘渺是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故A不符合题意;B、露珠是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,是液化现象,故B不符合题意;C、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,是凝华现象,故C不符合题意;D、滴水成冰是凝固现象,故D符合题意。故选:D。
【练习2】(2019?台安县二模)如图所示,制作冰糖葫芦时将洗净的山楂穿在竹签上,将一定量的白糖放入锅中加热,待白糖熔化为糖浆后,将山楂放入锅中蘸上糖浆,等待山楂上的糖浆 放出 (“吸收”或“放出”)热量 凝固 (填物态变化名称)成固态,酸甜可口的冰糖葫芦就做好了。
【分析】物质由固态变成液态叫做熔化,由液态变成固态叫做凝固,熔化吸热,凝固放热。
【解答】解:白糖放入锅中加热,由固态变成液态,叫做熔化;山楂上的糖浆由液态变成固态,发生凝固现象,凝固放热。故答案为:放出;凝固。
2.2熔点和凝固点
【例题】(2019?新宁县模拟)中国最北的气象站﹣﹣﹣黑龙江省漠河气象站记载,最低气温记录为﹣52.3℃,对于这样的气温,你认为应该选用以下哪种温度计来测量(液态酒精、水银、煤油的凝固点分别是:﹣117℃、﹣39℃、﹣30℃)( )
A.水银温度计 B.酒精温度计
C.煤油温度计 D.以上都可以
【分析】液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质工作的;液体温度计所测温度应高于温度计内液体的凝固点,低于液体的沸点。
【解答】解:黑龙江省漠河的最低气温达到﹣52.3℃,酒精在﹣117℃时才会凝固,因此,是可以使用的;而水银和煤油分别在﹣39℃和﹣30℃已经凝固,因此不能选用水银和煤油温度计,故B正确。故选:B。
【练习1】 (2019?吴中区校级二模)在探究“水凝固”的实验时,采用如图所示装置,将盛有5℃水的试管固定在盛有食盐水的烧杯中,一段时间后,试管中有少量的冰出现,用温度计测得此时食盐水温度为﹣5℃,此实验可以说明食盐水的凝固点比水的凝固点要 低 (选填“高”或“低”)。
【分析】通常情况下水的凝固点为0℃,将0℃与﹣5℃比较可得出结论。
【解答】解:将盛有5℃水的试管固定在盛有食盐水的烧杯中,一段时间后,试管中有少量的冰出现,说明部分水已经凝固,其凝固点为0℃;
此时食盐水温度为﹣5℃,仍为液态,说明食盐水的凝固点低于﹣5℃,此实验可以说明食盐水的凝固点比水的凝固点要低。故答案为:低。
【练习2】(2018秋?海安县期末)温度为328℃的铅所处的状态是( )(已知铅的熔点为328℃)
A.固态 B.液态
C.固液共存 D.以上三种状态都有可能
【分析】要解答此题需掌握:晶体熔化或凝固时,温度要达到熔点或凝固点,同时要继续吸热或放热,温度不变。
【解答】解:晶体的温度到达熔点或凝固点时,刚开始熔化或凝固时,处于固态或液态;中间可能是固液共存状态;最后完全熔化或凝固,是液态或固态。因此三种状态都有可能。故选:D。
2.3熔化和凝固的温度——时间图像
【例题】多选(2019?崂山区一模)如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象,下列说法正确的是( )
A.该物质熔化过程持续了3min
B.在BC段,该物质不吸热
C.在t时=14min时,该物质处于固液共存状态
D.该物质的凝固点是45℃
【分析】(1)熔化图象的横坐标表示时间,纵坐标表示温度,而图中BC段温度不变的阶段就是熔化过程。
(2)晶体在熔化或凝固时的温度是熔点或凝固点。晶体在熔化过程或凝固过程中处于固液共存态。从开始熔化到完全熔化完所用时间就是物态变化经历的时间。
【解答】解:A、由图象知,BC段物质吸热但温度不变,所以该物质是晶体;该物质从第3min开始熔化,到第6min结束,为物质的熔化过程,该物质熔化过程持续了3min;故A正确;B、在BC段为物质的熔化过程,该物质不断吸热,但温度不变,故B错误。C、由图象知,该物质从第12min开始凝固,到第15min结束,为物质的凝固过程,所以在t=14min时,该物质处于固液共存状态,故C正确。D、该物质凝固时对应的温度是45℃,所以其凝固点为45℃,故D正确。故选:ACD。
【练习1】(2019?都江堰市模拟)对甲、乙两种物质同时持续加热,其温度随时间变化的图象如图。下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃
B.乙物质的沸点一定是60℃
C.甲物质在6﹣10min内一定是液态
D.乙物质在2﹣4min内一定持续吸收热量
【分析】晶体的熔化和液体的沸腾过程中吸热温度不变;晶体在熔化过程中处于固液共存状态。
【解答】解:ABC、甲乙两种物质不能确定其本身的状态,不知道是晶体的熔化还是液体的沸腾,故不能确定是熔点还是沸点,也就不能确定6﹣10min内甲物质的状态,故ABC错误;D、乙物质在整个过程都是吸热的,所以2﹣4min内一定持续吸收热量,故D正确。故选:D。
【练习2】(2019?金平区一模)如图所示是甲、乙两种物质的熔化图象,下列说法正确的是( )
A.0~4min甲比乙吸热多
B.4~8min甲不吸热
C.0~8min甲和乙不断吸收热量
D.0~8min甲和乙温度不断升高
【分析】解答此题从以下知识点入手:
(1)掌握晶体和非晶体的区别:晶体有一定的熔点或凝固点,在熔化(或凝固)过程中吸热(或放热)但温度保持不变;
(2)掌握晶体在不同阶段的状态:熔化前处于固态,熔化过程中处于固液共存态,熔化后处于液态。
【解答】解:A、在熔化实验中,甲乙两种物质在相同的时间吸收的热量是相同的,故A错误;
B、通过图象可知,甲物质在熔化中有一段温度不变,所以是晶体,晶体熔化过程中吸热但是温度不变,4~8min甲吸热,故B错误;
C、由图象判断甲是晶体,乙是非晶体,在熔化时无论是晶体还是非晶体都需要吸热,吸热内能增加,故C正确;
D、乙是非晶体在熔化时吸热温度不断升高,甲是晶体在熔化过程中吸热温度不变,故D错误;
故选:C。
2.4晶体和非晶体的区别
【例题】多选题(2014秋?和平区期中)架设两套完全相同的如图(甲)所示的加热装置。两套装置的试管中分别装有少量的相等体积的M固体和N固体,它们的温度﹣时间曲线如图乙所示(M为实线,N为虚线),在35min内M物质从固体熔化成了液体,N物质始终是固体。则下列说法不正确的是( )
A.图(甲)这种加热方法一般称为“水浴法”优点是被加热物质受热比较均匀,缺点是加热温度一般不会超过100℃(一个标准大气压下)
B.由图(乙)知,M肯定是晶体
C.由图(乙)知,N肯定是非晶体
D.由图(乙)知,M、N肯定是晶体
【分析】(1)探究晶体和非晶体的熔化和凝固实验时,一般都采用水浴法,物体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)从图象中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点,即有一段时间这种物质吸热,但温度不升高,而此时就是这种物质熔化的过程。
【解答】解:读图可知,将装有萘的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度,缺点是加热温度一般不会超过100℃,故A正确;M有一段这种物质吸热,但温度不再升高,说明此时物质达到了熔点,正在熔化,因此这种物质属于晶体,但在35min内N物质始终是固体,不能由此确定N是晶体还是非晶体,故B正确,CD错误。故选:CD。
【练习1】多选题(2014秋?信宜市校级月考)关于晶体和非晶体的熔化,下面说法中正确的是( )
A.晶体有熔点,非晶体没有熔点
B.晶体熔化时温度不变,非晶体熔化温度不断升高
C.晶体熔化时不需要吸热
D.晶体和非晶体的熔化都是物质由固态变成液态的过程
【分析】解决此题要知道晶体和非晶体在熔化时都需要吸收热量,都是由固态变为液态;
但晶体熔化时温度不变,有固定的熔点,而非晶态在熔化时温度升高,没有固定的熔点。
【解答】解:A、晶体有熔点,非晶体没有熔点,选项说法正确,符合题意;
B、晶体熔化过程中温度不变,非晶体熔化过程中温度不断升高,选项说法正确,符合题意;
C、晶体和非晶体熔化时都需要吸收热量,选项说法错误,不符合题意;
D、晶体和非晶体的熔化都是物质由固态变成液态的过程,选项说法正确,符合题意;故选:ABD。
【练习2】(2018秋?邗江区期中)如图所示为a、b、c、d四种物质在加热条件相同的情况下,温度随时间变化的图象。可以看出,这四种物质中, b 是非晶体; ac 两种物质可能是同种物质,它们的图象不一样的原因是 质量不同 。
【分析】(1)晶体熔化过程中,不断吸收热量,温度保持不变;凝固过程中,不断放出热量,温度保持不变。
(2)非晶体熔化过程中,不断吸收热量,温度不断上升;凝固过程中,不断放出热量,温度不断下降。熔点相同可能是一种物质,甲乙熔点相同。
【解答】解:晶体熔化图象有一段时间温度不变,非晶体图象随时间增加温度不断上升;由此可知:b为非晶体,acd为晶体。熔点相同可能是一种物质,ac熔点相同,可能是同种物质;如果它们确是同种物质,因为c熔化的时间比a长,所以c的质量比a的质量大。故答案为:b;ac;质量不同。
2.5熔化和凝固的探究实验
【例题】(2019?葫芦岛)如图甲所示,小雪用该实验装置在室温下探究晶体熔化时温度的变化规律。
(1)将浓盐水冻成的冰块打碎后放入小烧杯中,温度计插入碎冰中(图甲),其示数为 ﹣8 ℃。
(2)观察现象,每隔1min记录一次温度值。根据实验数据绘制成图象(图乙),由图象可知盐冰的熔点为 ﹣2 ℃.在熔化过程中,盐冰水混合物的内能 增加 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
(3)实验过程中,发现烧杯外壁出现水珠,水珠是空气中的水蒸气 液化 (填物态变化名称)形成的。
(4)将装有0℃的冰水混合物的试管放在正在熔化过程中的盐冰水混合物中,试管中冰的质量将 增加 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
【分析】(1)使用温度计测量液体温度时,先要弄清楚温度计的量程和分度值,读数时视线与液柱上表面相平,并注意区分温度是零上还是零下;
(2)晶体熔化的特点:吸热但温度保持不变。晶体熔化时的温度叫做熔点;晶体熔化过程中吸热、温度不变,内能增大;
(3)物质由气态变成液态是液化;
(4)根据晶体凝固的条件可知:冰水混合物会向盐冰水混合物放热,由此确定冰水混合物中的水会有部分结冰,则可判断冰的变化。
【解答】解:(1)由图可知温度计的最小刻度值是1℃,且液柱在零刻度线下方,因此该温度计的示数是﹣8℃;
(2)从图中可知,盐冰在熔化过程中温度保持﹣2℃不变,所以熔点是﹣2℃;盐冰熔化过程吸收热量,内能增大;(3)熔化吸热,使烧杯的温度降低,空气中的水蒸气遇到温度较低的烧杯外壁液化形成液态小水滴,即出现的水珠;(4)冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度是﹣2℃,所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热,冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,故冰水混合物中的冰会变多。故答案为:(1)﹣8;(2)﹣2;增加;(3)液化;(4)增加。
【练习1】(2019?朝阳)利用如图甲所示的实验装置探究“冰熔化时温度变化的规律”。
(1)在组装图甲中的实验器材时,需要按照 自下而上 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。
(2)由图乙可知,冰是 晶体 (填“晶体”或“非晶体”)。
(3)当加热至第8min时,试管内的物质处于 固液共存 (填“固”、“液”或“固液共存”)态。
【分析】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;(2)晶体有确定的熔点和凝固点,非晶体没有确定的熔点和凝固点,晶体在熔化过程中吸热但温度保持不变;
(43)分析图象发现物质从第4min开始熔化,到第10min熔化结束,熔化之前是固态,熔化过程中是固液共存状态,熔化结束后变成液态;
【解答】解:(1)组装实验器材时,应按照自下而上,酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;(2)冰在熔化过程中,吸收热量,但温度不变,所以说冰是晶体;(3)加热至第8min时,冰处于熔化过程中,为固液共存态;故答案为:(1)自下而上;(2)晶体;(3)小于;(4)固液共存;(5)小。
2.6晶体的熔化与凝固图像
【例题】(2018秋?顺德区期末)如图为晶体或非晶体的熔化或凝固曲线,下列对图象的描述正确的是( )
A.晶体凝固曲线 B.晶体熔化曲线
C.非晶体熔化曲线 D.非晶体凝固曲线
【分析】晶体与非晶体在熔化时最大的区别就是,晶体有一定的熔点,非晶体没有,表现在图象上就是晶体熔化图象中,有一段线段呈水平,而非晶体则不断升温。因此对照各图加以分析即可。
【解答】解:A、固体吸收热量,温度升高到达一定温度,不断吸收热量,温度不变,符合晶体熔化特点,这是晶体的熔化图象,故A错误;B、固体不断吸收热量,温度不变升高,符合非晶体的熔化特点,是非晶体的熔化图象,故B错误。C、温度有下降的趋势,并且有一段时间内温度保持不变,所以是晶体的凝固图象,故C错误;D、温度呈下降趋势,在整个过程中温度不断下降,所以是非晶体的凝固图象,故D正确。故选:D。
【练习1】(2019?东莞市一模)如图是海波的熔化图象,从图象中获得的信息正确的是( )
A.海波的沸点是48℃
B.海波在BC段放出了热量
C.海波在温度为48℃时一定是液态
D.6min时海波开始熔化
【分析】这是海波的温度随时间变化的图象,因为海波属于晶体,而晶体具有一定的熔点,因此这一曲线主要分为三段,AB段是固态,BC段是熔化的过程,为固液共存状态,CD段为液态。
【解答】解:A、48℃时,海波正在熔化,此时是固液共存状态,这一温度是海波的熔点。不合题意;B、BC段正是熔化过程,而熔化是要吸热的。不合题意;C、海波在48℃的熔点温度时,可能处于固态、液态或固液共存状态,并不一定是液态。不合题意;D、第6min时,海波达到熔点温度,所以开始熔化。符合题意。故选:D。
【练习2】(2018秋?临渭区期末)如图为某物质的熔化图象,从图象中可以看出这种物质是 晶体 (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 90 ℃,在熔化的过程中它处于 固液共存 状态,在这个过程中温度不变, 需要 (选填“需要”或“不需要”)从外界吸热。
【分析】(1)晶体和非晶体的区别:晶体有固定的熔点,熔化过程中吸热,温度保持不变;非晶体没有熔点,熔化过程中不断吸收热量,温度逐渐升高;(2)晶体在熔化前是固态,在熔化过程中是固液共存态,完全熔化完后是液态。
【解答】解:(1)从图中可以看出,该物质在熔化过程中保持90℃不变,所以该物质是晶体,并且这种物质的熔点为90℃。(2)由图知,AB段还没有熔化,所以是固态;BC段在熔化过程中,是固液共存态,此时需要吸热温度保持不变。故答案为:晶体;90;固液共存;需要。
2.7熔化与熔化吸热的特点
【例题】(2018秋?清江浦区期中)如图所示,在一个大烧杯中放入一些碎冰,在一支试管中也放入一些碎冰,用酒精灯加热烧杯,当烧杯里的冰块大部分熔化时,则试管中的冰( )
A.也熔化一部分 B.全部熔化
C.一点儿也没熔化 D.下边熔化上边没有熔化
【分析】要解决此题,需要掌握晶体熔化的条件:达到熔点并且要继续吸热。并且要知道晶体熔化过程中的特点:温度保持不变。
【解答】解:冰是晶体,若给烧杯中的冰加热,烧杯中的冰会熔化,但温度保持不变,所以试管中的冰达到熔点,但不能从烧杯中继续吸热,所以不能熔化。故选:C。
【练习1】(2018秋?靖远县校级期中)还记得电影《终结者》中常温下像液体一样可以流动的金属吗?确实除了水银,还存在这种金属。它的名字叫做镓,熔点只有29.8℃,托在手心里就会 熔化 (填物态变化的名称)为液体(如图所示),在这一过程中,它要 吸收 (“吸收”或“放出”)热量。由上所述,镓是 晶体 (“晶体”或“非晶体”)
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。晶体有固定的熔化温度。
【解答】解:如图所示这种金属叫做镓,托在手心里就会熔化为液体,在这一过程中,它要吸收热量。镓的熔点只有29.8℃,有固定的熔化温度,是晶体。故答案为:熔化;吸收;晶体。
【练习2】(2016?中山市模拟)在超市的冰柜里出售的海鲜和肉类周围都要铺上一层碎冰,这是因为冰块 熔化 (填物态变化的名称)时,要 吸 (填“吸”或“放”)热,从而起到保鲜的作用。如图所示是冰柜里的温度计,则温度计的示数是 ﹣2 ℃。
【分析】物质从固态变为液态的过程是熔化,熔化需要吸收热量;温度计读数时要看清其量程和分度值,根据液柱上面对应的刻度读数,读数时视线要与液柱上表面相平,并注意分清零上还是零下。
【解答】解:超市里出售的海鲜周围要铺一层碎冰块,这是因为冰块熔化时,要吸收热量,所以能起到保鲜的作用;由图知:温度计上10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃;液柱最高处在“0”以下,所以显示的温度低于0℃,为﹣2℃。故答案为:熔化;吸;﹣2。
考点3、气化和液化
3.1气化及气化吸热的特点
【例题】(2017秋?和平区校级期中)夏天,盛一盆水,在盆里放入两块高出水面的砖头,砖头上搁一只篮子,再把装有剩饭剩菜的碗放入篮子,用纱布袋罩好,就做成一个“简易冰箱”,篮子里的饭菜放置大半天也不会变质,与以上简易冰箱的工作原理相同的是( )
A.夏天吃冰棍解暑
B.烧开水时冒“白气”
C.在高烧病人额头上擦酒精
D.衣箱中的樟脑丸逐渐变小
【解答】解:由整个装置的结构特点可知,它是借助了蒸发致冷来使给食物降温的。装置放在通风处,这样即增大了液体的表面积,也增大了水的表面空气流动速度,加快水的蒸发,使饭菜温度降低,防止饭菜变质。A、吃冰棒解热,是利用熔化吸热知识,故A不合题意;B、烧开水时冒“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,是液化放热,故B不符合题意;C、在中暑病人额头上擦酒精,是利用汽化(蒸发)吸热,降低病人体温,故C符合题意;D、樟脑丸逐渐变小是由固态直接变为气态蒸汽的升华现象,故D不符合题意。故选:C。
【练习1】多选题(2014秋?会宁县校级月考)下列关于蒸发和沸腾的说法哪些是正确的( )
A.蒸发和沸腾是汽化的两种方式
B.蒸发是在液体表面进行的汽化现象,沸腾是在液体内部和表面同时进行的汽化现象
C.水沸腾时,汽泡中都充满了水蒸气
D.蒸发和沸腾都只能在一定温度下进行
【解答】解:A、蒸发和沸腾是汽化的两种方式,所以A正确;B、蒸发是在液体表面进行的汽化现象,沸腾是在液体内部和表面同时进行的汽化热,所以B正确;C、水沸腾时,液态的水变成水蒸气,故气泡中的物质是水蒸气;所以C正确;D、沸腾是在一定温度下进行,而蒸发是任何温度下进行的;所以D错误。故选:ABC。
【练习2】(2016秋?达拉特旗校级月考)物质从 液态 变为 气态 的过程叫汽化。汽化有两种方式: 蒸发 和 沸腾 ,这两种方式都要 吸 热。
【解答】解:物质从液态变为气态的过程是汽化;汽化有两种方式:蒸发和沸腾;汽化的过程要吸收热量。故答案为:液态;气态;蒸发;沸腾;吸。
【练习3】4.(2014?旌阳区校级模拟)干湿温度计是用两只相同的温度计并列制成的,在使用时,其中下端玻璃泡包着湿布的那只温度计比不包湿布的温度计示数要 低 ,若它们的示数差值越小,表示空气中的湿度越 大 。
【解答】解:玻璃泡用湿布包着的温度计,湿布上的水分蒸发时,从温度计上吸收热量,使温度计的示数降低,包湿布的温度计示数比另一个的示数小;当空气中的水蒸气含量较高时,越潮湿,湿泡温度计上的水分蒸发较慢,温度下降的较少,干、湿温度计的示数差较小;当空气中的水蒸气含量较低时,越干燥,湿泡温度计上的水分蒸发较快,温度下降的较多,两个温度计的示数差较大。故答案为:低、大。
3.2 沸腾及沸腾的条件
【例题】(2018秋?姜堰区期末)如图,烧杯和试管内分别装有不同的液体,当用酒精灯不断给烧杯内的液体加热时,最终发现烧杯和试管中的液体都沸腾了。下列结论中正确的是( )
A.烧杯中液体的沸点比试管中液体的沸点高
B.烧杯中液体的沸点比试管中液体的沸点低
C.烧杯中液体的沸点与试管中液体的沸点相等
D.以上三种情况都有可能
【解答】解:因为液体沸腾后温度保持不变,烧杯受到酒精灯持续加热后,烧杯内的液体沸腾,试管内的液体也沸腾起来了,说明试管中液体达到沸点,且继续吸热,则试管中液体的沸点一定低于烧杯内的液体的沸点。故选:A。
【练习1】(2018秋?江海区期末)生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物。如图所示当锅里的水沸腾以后,碗中的水( )
A.同时沸腾
B.稍后也沸腾了
C.温度达到沸点,不会沸腾
D.温度低于沸点,不会沸腾
【解答】解:锅里的水达到沸点后继续吸热会沸腾,但温度不再改变,所以,碗内水的温度等于水的沸点,但碗内的水不能继续吸热,不会沸腾,故ABD错误、C正确。故选:C。
【练习2】(2018秋?建邺区期末)某兴趣小组用甲、乙、丙三个相同的烧杯盛等量的水,采用相同的装置同时开始加热,但所用的导热介质分别为水、油、细砂。加热一段时间后,三种导热介质的温度先后达到一个稳定值(水温100℃、油温180℃、砂温250℃),再过足够长的时间后,下列说法正确的是( )
A.三烧杯中水均在沸腾
B.三烧杯中水均不在沸腾
C.三烧杯中水温t甲=t乙=t丙
D.三烧杯中水温t甲<t乙<t丙
【解答】解:甲杯外水温为100℃,所以甲杯中的水温也为100℃,乙、丙两烧杯外的物质温度虽然分别达到了180℃和250℃,所以乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态,所以两烧杯中的水温也同为100℃,故ABD错误,C正确。故选:C。
【练习3】(2019?广安模拟)把盛有水的纸盒放在火焰上烧,水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为( )
A.水能够灭火,所以纸盒不会烧着
B.火焰的温度较低,低于纸的着火温度
C.纸的着火温度较高,高于水的沸点
D.水善于将热量迅速向外散发,所以纸盒不会烧着
【解答】解:纸的燃点大约是180℃左右,而水在100℃时沸腾。当纸盒里面装了水,用火焰加热纸杯底部时,纸盒吸热升温,并迅速把热量传递给水,当纸盒里的水吸热升温至沸点时,水开始沸腾。这时,继续加热纸盒,水温却不再升高,纸盒的温度也不再升高,就不会达到纸的着火点。所以,只要纸盒中有水,纸就不能达到燃点而燃烧了。故选:C。
3.3 沸点及其应用
【例题】(2019?广州二模)体育比赛中运动员一旦受伤,医生会对着受伤部位喷射一种叫做氯乙烷的药液,该药液会在皮肤表面迅速汽化,使受伤部位表层骤然变冷而暂时失去痛感,这说明氯乙烷具有较低的( )
A.沸点 B.熔点 C.温度 D.凝固点
【解答】解:根据题意,医生会对着受伤部位喷射一种叫氯乙烷的药液,该药液会在皮肤表面迅速汽化,使受伤部位表面组织骤然变冷,常温下汽化现象说明乙烷具有较低的沸点。故选:A。
【练习1】(2019?河南模拟)工业上常用“分馏法”把石油中的汽油、煤油、柴油等矿物质提炼出来,具体方法是给石油加热让其温度逐渐升高,在不同温度下得到各种油的蒸气,再让其分别冷却,得到各种油的液体。这种方法的依据是不同的矿物油具有不同的( )
A.熔点 B.凝固点 C.温度 D.沸点
【解答】解:常温下的石油是液态的,得到的蒸气是气态的,所以这是石油的汽化,汽化中的沸腾具有沸点,故选:D。
【练习2】(2019?宿迁一模)如图所示,在研究碘的升华和凝华实验中,“碘锤”用水浴法加热而不用酒精灯直接加热的主要原因是(一标准大气压下,水的沸点是100℃,碘的熔点是113.7℃、沸点是184.4℃)( )
A.使“碘锤”中的碘受热均匀
B.使实验中产生的碘蒸气更多
C.水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化
D.水的沸点低于碘的沸点,确保碘不会汽化
【解答】解:酒精灯火焰温度高于碘的熔点和沸点,这样碘容易发生熔化和沸腾现象,不利于研究碘的升华和凝华,用水浴法加热,水的沸点低于碘的熔点,碘不会发生熔化现象,但是可以发生升华现象,所以用水浴法加热而不用酒精灯直接加热的主要原因是水的沸点低于碘的熔点,确保碘不会熔化;故选:C。
3.4 蒸发及其现象
【例题】(2019?福建一模)下列属于蒸发现象的是( )
A.霜的形成
B.水结冰
C.皮肤上涂酒精会感到凉爽
D.烧水时帝口冒出“白气”
【解答】解:A、霜的形成,是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故A不符合题意;B、水结冰,由液态变成固态,发生了凝固现象,凝固放热,故B不符合题意;C、皮肤上涂酒精会感到凉爽是皮肤的酒精受热变成酒精蒸气吸热,是蒸发现象,故C符合题意;D、烧开水时壶嘴冒出的“白气”,是水蒸气液化形成小水滴,是液化,故D不符合题意。故选:C。
【练习1】(2018秋?宜兴市月考)某年盛夏,在巴尔干地区,一在野外考察的一位植物学家将盛牛奶的瓦罐用湿毛巾包严实后,放在太阳底下晒了一会儿再喝,这样做的目的是( )
A.湿毛巾上的水在太阳光照暴晒下迅速蒸发吸热,使牛奶温度降低
B.这是为了给牛奶加热
C.牛奶蒸发吸热,温度降低
D.这是利用太阳光杀毒
【解答】解:将盛牛奶的瓦罐用湿毛巾包严实后,放在太阳底下晒一会,湿毛巾中的水分蒸发,蒸发吸热从而使牛奶的温度降低,这样植物学家喝起来会感到比较凉爽。故选:A。
【练习2】多选题(2017秋?孟津县期中)下面关于蒸发的叙述中,正确的是( )
A.蒸发时必须从外界吸热,若不能从外界吸热,自身温度降低
B.蒸发现象在﹣20℃时也能发生
C.蒸发是在液面和内部同时发生的汽化现象
D.蒸发时向外界放热
【解答】解:A、蒸发时必须从外界吸热,若不能从外界吸热,自身温度降低,故A正确;B、蒸发可在任何温度下进行,在﹣20℃温度下液体也可以蒸发,例如:水银在﹣20℃可以蒸发为水银蒸气,故B正确;C、蒸发仅发生在液面,而沸腾则是在液体内部和表面同时发生,故C错误;D、蒸发需要吸热,故D错误。故选:AB。
3.5 影响蒸发快慢的因素
【例题】(2018秋?西秀区期末)下列措施中不能使蒸发加快的是( )
A.把湿衣服展开晾在通风向阳处
B.用电热吹风机将湿头发吹干
C.用扫帚把积在地面的水向周围扫开
D.用塑料袋包装蔬菜并放入冰箱冷藏室内
【解答】解:A、把湿衣服展开增大了液体的表面积,通风加快了液体表面空气的流动,向阳,提高了液体的温度,这三个措施,加快了液体的蒸发。故A不合题意。B、电热吹风吹头发,热表明提高了液体的温度,风加快了空气的流动,两种措施都加快了液体的蒸发。故B不合题意。C、将地面的水扫开,增大了液体的表面积,加快了液体的蒸发。故C不合题意。D、将蔬菜放入冷藏室内,降低了液体的温度,用塑料袋包起来,减慢了蔬菜周围的空气流动,减小了蔬菜的表面积,从而减慢了液体的蒸发。故D正确。故选:D。
【练习1】(2018秋?罗湖区期末)小凡同学在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验,探究水蒸发快慢与哪些因素有关,下列关于此实验的说法中,正确的是( )
A.本实验采用了控制变量法
B.通过甲乙两图的对比,可以得出水滴表面积越大,蒸发越慢
C.通过甲丙两图的对比,可以得出温度越高,蒸发越慢
D.通过甲丁两图的对比,可以得出水滴上空气流动速度越快,蒸发越慢
【解答】解:A、水蒸发的快慢与多个因素有关,所以探究水蒸发快慢与哪些因素有关时,应采用控制变量法,故A正确;B、通过甲乙两图的对比,可以得出水滴表面积越大,蒸发越快,故B错误;C、通过甲丙两图的对比,可以得出温度越高,蒸发越快,故C错误;D、通过甲丁两图的对比,可以得出水滴上空气流动速度越快,蒸发越快,故D错误。故选:A。
【练习2】多选题(2018?朝阳区二模)吐鲁番是全国有名的“火炉”,常年高温少雨,水贵如油。当地流行使用坎儿井,大大减少了输水过程中的蒸发和渗漏。坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成,如图所示,井内的水温在夏季约比外界低5~10℃.下列关于坎儿井能够减少水的蒸发的说法中正确的是( )
A.降低了水的温度
B.减慢了水的表面空气流速
C.增大了水的表面积
D.增加了水的质量
【解答】解:坎儿井是新疆吐鲁番地区庞大的地下灌溉工程,坎儿井在地下,井内的水温比外界低,可以减小水的温度、减少水暴露在空气中的面积、减慢水面空气的流速,从而减小水的蒸发。综上所述,选项AB正确。故选:AB。
3.6 液化及液化现象
【例题】(2019?北京模拟)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,有时会出现小水珠。下列关于这一现象的说法中,正确的是( )
A.无论冬夏,小水珠总是附着在玻璃的内表面
B.无论冬夏,小水珠总是附着在玻璃的外表面
C.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
D.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
【解答】解:酷暑的夏天使用空调,室内温度低于室外温度,窗户玻璃比室外空气温度低,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,窗玻璃比室内温度低,室内的水蒸气遇到冷玻璃液化,小水珠凝结在玻璃的内表面。故选:D。
【练习1】(2019?宁波模拟)小吃街上出现了一种“冒烟”的冰激凌。只见店员将﹣196℃的液氮倒入容器中,然后放入液体牛奶和五颜六色的爆米花,冰激凌原料瞬间冷冻成型而容器中的液氮发生了肉眼可见的“沸腾”。下列说法正确的是( )
A.碗里液体“沸腾”是因为液氮汽化
B.冰激凌周围的“白气”是液氮汽化成的氮气
C.液体“沸腾”是因为液氮汽化使容器中的水吸热后沸腾
D.冰激凌周围的“白气”是空气中的水蒸气汽化的现象
【解答】解:氮在常温常压下是气态,所以液氮倒入容器后迅速吸热汽化,导致周围空气中的水蒸气遇冷液化形成白气。故A正确,BCD错误。故选:A。
【练习2】(2019?江阴市模拟)如图所示,用水壶烧水,水烧开后能看到壶嘴周围有“白气”产生,其中a、b两位置有一处“白气”较浓。以下关于“白气”的描述正确的是( )
A.“白气”的形成是汽化现象,a处较浓
B.“白气”的形成需要放热,b处较浓
C.它是小水滴,a处较浓
D.它是水蒸气,b处较浓
【解答】解:水蒸气是看不到的,我们看到的“白气”不是水蒸气,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。壶嘴处温度较高,不会发生液化现象,也就不会出现“白气”,所以a处较浓。故选:C。
【练习3】(2019?佛山一模)某同学在探究物态变化实验中进行了如下操作:
(1)常温下先分别向两个烧杯放入冰块和热水如图1所示,后在杯口上方盖上相同玻璃片a、b,过了一冰块会儿,可明显看到玻璃板上均有小水珠出现,水珠出现在玻璃上的位置 不同 (选填“相同”、“不同”);玻璃上的小水珠是水蒸气遇冷 液化 形成的(填物态变化名称)
(2)图2四幅图为几种物质的熔化和凝固曲线,其中与冰的熔化过程相似的是 A 。
【解答】解:(1)a杯中放的是冰块,杯外的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的外表面(上侧);b杯中装的是热水,杯内温度高,杯内的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在玻璃的内表面(下侧);(2)冰是晶体,熔化过程中吸热,温度不变;A、晶体熔化时温度保持不变,如图是晶体熔化时的图象,符合题意。B、非晶体熔化时温度不断升高,如图是非晶体熔化时的图象。不符合题意。C、晶体凝固时温度保持不变,如图是晶体凝固时的图象。不符合题意。D、非晶体凝固时温度不断降低,如图是非晶体凝固时的图象。不符合题意。故答案为:(1)不同;液化;(2)A。
3.7 液化方法及其应用
【例题】(2018秋?新吴区期末)以下关于厨房中的物理现象,说法不正确的是( )
A.液化石油气是利用降温的方法使其液化的
B.滚烫的肉汤却不冒“白气”,那是因为厚厚的油层阻碍了水的汽化
C.烧开的水上方冒“白气”,发生的物态变化是先汽化后液化
D.烧热的油锅里掉入几滴水,水迅速汽化,甚至“溅出”,这是因为油的沸点比水高
A.A、 B.B、 C.C、 D.D、
【解答】解:A、液化气通过压缩体积液化成液体,储存在钢瓶里,故A错误;B、水的密度比油大,水会下沉,油浮在上面,厚厚的油层阻碍了水的汽化,故不会有白气现象,故B正确;C、水加热时会汽化成水蒸气,水蒸气在上升过程中遇冷会液化成小水滴,形成白气,故C正确;D、水的密度比油大,水会下沉,而油的沸点较高,沸腾的油锅中温度甚至会超过200摄氏度,此时水迅速汽化,体积剧烈膨胀,导致发生物理性爆炸,并将油滴溅出,故D正确。故选:A。
【练习1】(2018秋?江夏区期中)以下措施中,无法使气体液化的是( )
A.使气体温度降低到足够低
B.压缩气体体积并降低气体温度
C.压缩气体的体积
D.增大气体体积并升高气体温度
【解答】解:使气体液化的方法有:一是降低温度,冬天的早晨,人呼“白气”,“白气”(小水珠)就是水蒸气遇冷(降低温度)液化形成的;二是压缩体积,如利用压缩体积的方式将液化气变为液体储存,故D符合题意。故选:D。
【练习2】(2018秋?黄梅县月考)液态二氧化碳灭火器灭火时,将液态二氧化碳喷出,有降温和隔绝空气的作用,灭火后不留痕迹。主要用在图书馆、博物馆、精密仪器、档案材料等存放有贵重且易燃物品的场所;不足之处是成本太高、使用起来不安全。关于液态二氧化碳灭火器错误的是( )
A.液态二氧化碳是在常温下压缩体积的方法液化的
B.液态二氧化碳喷出后,迅速汽化放热,使燃烧物体的温度迅速降低,达到灭火的目的
C.液态二氧化碳如果喷洒在人的手上,可能会造成严重的冻伤
D.二氧化碳本身不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大,因此能有效的灭火
【解答】解:A、二氧化碳灭火器是在常温下加压将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中的,故A正确;B、液态二氧化碳之所以能够灭火是因为二氧化碳汽化时要吸收大量的热,使环境温度降低;并且二氧化碳密度比空气大,会附着在空气表面,使可燃物与氧气隔绝。故B错误;C、二氧化碳汽化时要吸收大量的热,液态二氧化碳如果喷洒在人的手上,可能会造成严重的冻伤,故C正确;D、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,附在燃烧物表面故能隔绝空气,因此能有效的灭火。故D正确;故选:B。
【练习3】(2015秋?酒泉校级期中)下列说法中正确的是( )
A.气体打火机内的气体是用降低温度的办法使之液化贮存在打火机里的
B.气体打火机内的气体是用压缩体积的办法使之液化贮存在打火机里的
C.被100℃的水蒸气烫伤比100℃的水烫伤重,是因为水蒸气液化时放出大量热
D.被100℃的水蒸气烫伤比100℃的水烫伤重,是因为水要变成蒸汽需要吸热
【解答】解:(1)使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种;气体打火机里面的丁烷在常温下使用,即采用常温下压缩体积的方法液化,故A错误,B正确。(2)100℃的水蒸气液化时要放出热量,变成100℃的水,由于多了水蒸气液化放热这个过程,所以,100℃水蒸气烫伤比被100℃的开水烫伤更严重,故C正确,D错误。故选:BC。
3.8 探究水的沸腾实验
【例题】多选题(2018秋?兴县校级期中)在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验中需要观察水中气泡的变化情况
B.记录水的温度的时间间隔不相等比相等好
C.沸腾是液体内部发生的剧烈的汽化现象
D.读温度计示数时,视线要与温度计中液柱的液面相平
【分析】(1)水沸腾时,气泡会发生变化,这是我们观察的重要现象之一;(2)记录水的温度时,应使时间间隔相同;(3)沸腾是液体内部及表面同时发生的剧烈的汽化现象;(4)根据温度计的读数方法做出判断。
【解答】解:A、实验中需要观察水中气泡的变化情况,沸腾前和沸腾时的气泡变化会有明显的不同,故A正确;B、记录水的温度的时间间隔应该相等,这样才便于通过画出图象最终找出相关规律,故B错误;C、沸腾是液体内部及表面同时发生的剧烈的汽化现象,故C错误;D、读温度计示数时,视线要与温度计中液柱的液面相平,不能俯视或仰视,故D正确。选:AD。
【练习1】多选题(2018秋?东城区期末)小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点,当水温接近90℃时,每隔0.5分钟记录一次温度,并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图象。下列说法正确的是( )
A.分析图乙可知小华将水加热至沸腾的时间明显较长,可能是因为小华加热的水质量大
B.实验时发现水沸腾时温度不足 100℃,这是因为加热时间过短
C.由图乙可知水沸腾时的温度不变,不需要吸热
D.实验中小明发现撤掉酒精灯后杯内水还在沸腾,说明杯内的水一定在吸热
【分析】(1)掌握影响加热时间的因素:水的多少、水的初温、是否加盖、是否用酒精灯的火焰加热等;
(2)水的沸点与气压有关,气压增大,沸点升高,气压减小时,沸点降低,1个标准大气压下水的沸点是100℃;(3)水沸腾的条件:达到沸点,吸热温度不变。(4)酒精灯加热时,铁圈和石棉网的温度升高,高于水的温度,移开酒精灯时,水还会从铁圈和石棉网吸收热量。
【解答】解:A、分析图乙可知小华将水加热至沸腾的时间明显较长,最有可能的原因是小华所用的水的质量多,水的初温相同,故A正确;B、液体的沸点跟气压有关,气压减小时,沸点降低;一标准大气压下水的沸点是100℃,沸点低于100℃,说明此时气压低于一个标准大气压;故B错误;C、水沸腾的条件:达到沸点,吸热温度不变,故C错误;D、撤掉酒精灯后,水还会从铁圈和石棉网吸收热量,继续沸腾,这段时间内烧杯底部的温度高于杯内水的温度,原因是水能继续从杯底吸热,故D正确。故选:AD。
【练习2】(2019?长春)如图所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)实验时,按照 自下而上 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序安装器材更合理。
(2)水沸腾过程中,温度计示数如图所示,可知水的沸点为 99 ℃;若水停止吸热,水 不能 (选填“能”或“不能”)继续沸腾。
【分析】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;(2)明确温度计的最小分度值,读出示数;沸腾的条件是一是达到沸点,二是继续吸热。
【解答】解:(1)从固定装置的方便考虑,应该先根据酒精灯的位置,固定好最下面的铁圈,然后根据温度计的位置,固定上面的铁夹子,按照自下而上的顺序安装器材更合理;(2)温度计的分度值是1℃,温度计的示数是99℃;撤去酒精灯水不能继续沸腾,水沸腾的条件是一是达到沸点,二是继续吸热。故答案为:(1)自下而上;(2)99;不能。
【练习3】多选题(2016?大连一模)在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中,下列说法正确的是( )
A.记录加热时间越大越好
B.在烧杯上盖上带孔的盖可以缩短加热时间
C.水沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小
D.水沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大
【分析】①水加热时间的影响因素:水的多少、水的初温、烧杯是否加盖、火焰的大小。可根据影响因素采取改进措施。②加盖是为了减少蒸发,减慢热量的散失,缩短加热的时间;③水沸腾前,下层的水温度高于上层水温度,气泡上升过程中,气泡内的水蒸气遇冷液化成小水珠,气泡越来越小;④水沸腾时,整个容器内水温相同,气泡上升过程中,不断有水变为水蒸气进入气泡,气泡越来越大。
【解答】解:A、水加热时间的影响因素:水的多少、水的初温、烧杯是否加盖、火焰的大小,并不是加热时间越长越好,故A错误;B、烧杯上加盖是为了减少蒸发,减慢热量的散失,缩短加热的时间,故B正确;C、水沸腾前,下层的水温度高于上层水温度,气泡上升过程中,气泡内的水蒸气遇冷液化成小水珠,气泡越来越小,故C正确。D、水沸腾时,整个容器内水温相同,气泡上升过程中,不断有水变为水蒸气进入气泡,气泡越来越大,故D正确。故选:BCD。
考点4:升华和凝华
4.1 升华和凝华的定义及特点
【例题】(2018秋?金牛区期末)四川科技馆科学剧场的老师设计了这样个实验:先让学生观察盛有干冰(固态二氧化碳)的容器,发现外壁出现一层白霜。接着学生用镊子夹取一块干冰放入装有常温水的烧杯中,令人惊讶的现象出现了:水立刻剧烈沸腾”起来,内部有大量气泡产生,水面上方出现大量白雾。下列说法正确的是( )
A.白霜的形成是凝固现象
B.气泡内主要是二氧化碳气体
C.气泡产生是因为水汽化产生大量水蒸气
D.白雾形成是因为干冰汽化吸热,空气中水蒸气遇冷发生液化形成的
【分析】物质由固态直接变为气态的过程是升华,升华吸热;物质由气态转变为液态的过程叫做液化,液化放热;物质从固态不经过液态而直接转化为气态的过程叫升华,升华吸热。
【解答】解:A、干冰在常温常压下迅速升华吸热变成气态二氧化碳,空气中的水蒸气遇冷在容器外壁凝华形成白霜。故A错误;B、C、干冰放入装有常温水的烧杯中,迅速升华成为气态二氧化碳,就是我们看到的气泡。故B正确、C错误;D、干冰升华过程中需要吸收热量,所以水温度降低,同时烧杯上方空气中的水蒸气遇冷液化成为小水滴,这就是“白雾”。故D错误。故选:B。
【练习1】(2018秋?三水区期末)小明在课堂上观察老师演示“碘锤”中碘的物态变化时,发现碘锤浸入热水中后,慢慢看到碘锤里面的紫色越来越浓,这个过程要不断 吸热 (选填“吸热”或“放热”);回家后发现家里用过的台灯灯泡的内壁会发黑,根据课堂上学过的知识知道这是因为钨丝先 升华 后 凝华 的结果。
【分析】物质由固态直接变成气态的过程叫做升华,由气态直接变成固态的过程叫做凝华;升华吸热,凝华放热。
【解答】解:看到碘锤里面的紫色越来越浓,是固态碘到气态碘的升华过程,这个过程要不断吸热;发现家里用过的台灯灯泡的内壁会发黑,是因为钨丝先升华成钨蒸汽又凝华成固态钨的过程,先升华后凝华的结果。故答案为:吸热;升华;凝华。
【练习2】(2019?邓州市模拟)如图所示,常温下把干冰(固态二氧化碳)放入试管里,用气球套在试管口上,会看到气球越来越大,这是由于干冰 升华 (前两空填物体变化名称)形成的;过一段时间,试管壁外结了一层霜,这层霜是空气中的水蒸气发生 凝华 而形成的;试管壁外结霜的现象,说明干冰发生物态变化时需要 吸热 。
【分析】物质从固态直接变为气态的过程叫升华,物质直接从气态变为固态的过程叫凝华,凝华是升华的相反过程。
【解答】解:(1)如果在管口上套一个气球,由于管内的干冰升华变成气态的二氧化碳,所以气球会鼓起;(2)干冰升华过程中需要吸收热量,使试管壁温度降低,空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶附着在管外,形成霜,是凝华现象。故答案为:升华;凝华;吸热。
4.2 生活中的升华、凝华现象
【例题】(2018秋?建邺区期末)2018年俄罗斯足球世界杯中将会使用固体泡沫喷雾剂来辅助任意球的判罚,这种特制的速褪固体泡沫喷雾剂喷出一条白色直线,防守队员不可以越界,如图所示,这样的话,无论是主罚任意球的一方还是防守一方都不会产生纠纷。而这条白色的直线也会在几分钟后“神奇”地自动消失,也不会在草地上留下任何液体污渍,从而不影响之后的比赛。那么这条白色的直线消失的过程中属于下列哪种物态变化( )
A.熔化 B.汽化 C.升华 D.液化
【分析】物质从固态直接变为气态的过程叫升华,升华时需要吸收热量。
【解答】解:固体泡沫喷雾剂喷出一条白色直线,而这条白色的固体直线也会在几分钟后“神奇”地自动消失,不会在草地上留下任何液体污渍,物质是由固态直接变为气态,是升华现象。故选:C。
【练习1】(2019?盐田区一模)生活中炒菜时,加碘盐不宜与油同时加热,这是因为碘在高温时