第三章 物态变化
第3节 汽化和液化
节点体系梳理
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知识点解读与基础训练
知识点一 汽化和液化
1.汽化
【易错易混】汽化是物质由液体变成气态的过程,不论哪种汽化方式,都需要吸热,不要误认为蒸发吸热,沸腾过程温度不变就不吸热。
2.蒸发和沸腾
【比较点拨】注意引导学生从以下方面比较学习掌握两个现象。
汽化的两种方式
蒸发
沸腾
不同点
发生部位
只在液体表面进行
在液体表面和内部同时进行
剧烈程度
缓慢、平和
剧烈
温度条件
在任何温度下均可发生
到一定温度(沸点)时才可能发生
温度变化
使自身及周围物体的
温度降低,可以致冷
温度不变(等于沸点)
相同点
都属于汽化现象,都要吸热
【知识拓展】 注意从以下四点理解沸腾现象:(1)液体沸腾的条件①达到沸点;②继续吸热。(2)沸腾的特点:①在一定温度下进行;②在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象;③液体沸腾需要吸热,但温度保持不变。(3)液体的沸点与大气压有关,液体表面上的气压越小,沸点越低;气压越大,沸点越高。在1.01×105Pa大气压下,不同液体的沸点不同。(4)液体沸腾时液体内形成大量气泡,且气泡上升、变大,到液面破裂,里面的蒸汽散发到空中,我们可以根据液体内是否形成大量的气泡,气泡是否随着上升而变大来判断液体是否在沸腾。
【易错易混】液体的沸腾过程中温度不变,但要继续吸热,不要错误地认为温度不变就不需要吸热了。
【方法渗透】在探究影响蒸发快慢的因素过程中渗透“控制变量法”的问题。
液化
【易错易混】(1)所有的气体在温度降低到足够低时都可以液化,但是不是所有的气体压缩体积都能液化,有些气体必须使它的温度降低到一定温度以下,压缩体积才能使其液化。比如液化石油气、气体打火机里的丁烷气体在常温下利用压缩体积的方法可以液化,氮气必须在低于—147℃才能用压缩体积的方法液化。(2)如果气体不能放出热,它就不能液化,也就说气体液化时必须要放热,不要误认为只压缩体积,气体就能液化。(3)碰到“白气”,许多同学都错误的理解为白气就是气态,实际上并非如此,“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠,是液态。例如,烧水时,打开锅盖以后看到的白气,是由锅里的水先汽化水蒸气,水蒸气再遇冷液化形成的小水珠。
【方法点拨】物态变化分析判断“三部曲”:明确物态变化前的状态 明确物态变化后的状态 根据定义确定物态变化种类。
【基础训练】
1.下列物态变化现象中,属于汽化的是( )
A.春天来了,冰封的河面解冻
B.夏天剥开包装纸的冰棒周围冒出“白气”
C.秋天早晨,太阳出来后,学校操场边小草上的露珠不见了
D.初冬时节,大雾弥漫
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.冬天在浴室里洗热水澡时,浴室内的镜子会变得很“模糊”,产生该现象的原因是空气中的水蒸气发生了( )
A.液化 B.熔化 C.汽化 D.凝固
4.仲夏清晨 叶片上出现晶莹剔透的露珠如图所示,露珠的形成是 现象,中午露珠不见了是 现象。
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知识点二 探究水的沸腾
【方法渗透】注意图象法在该实验中的应用。实验收集多组数据是为了使得出的结论更具普遍性。
【应用拓展】注意联系生活中的沸点与压强现象。
【基础训练】
5.在“观察水的沸腾”实验中,下列说法正确的是( )
A.当水温达到100℃时,水一定会沸腾
B.水沸腾时,大量气泡上升、变大,至水面破裂
C.水沸腾时,停止对水加热,水仍能继续沸腾
D.水沸腾时,继续对水加热,水的温度会升高
6.李丽学习了水的沸腾知识后,按老师的要求课后做了“纸锅烧水”实验。她将适当的水装入纸锅后,放到火上加热(没有让火苗烧到水面以上的纸),一会儿水沸腾了,但纸锅并没有燃烧。
①水的沸腾是剧烈的 现象。
②纸锅没有燃烧,是因为水沸腾时仍要维续吸热,温度 ,低于纸的着火点,所以纸锅没有燃烧。
7.在做“观察水沸腾”的实验时,
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(1)A组同学用的是如图甲所示装置,他们测出的水温将偏________(选填“高”或“低”);
(2)图乙是B组同学在实验某时刻温度计的示数,此时水的温度是________℃;
(3)B、C两组同学虽然选用的实验装置相同,但将水加热到沸腾用的时间不同,他们绘制的温度随时间变化的图象如图丙所示,分析图象可知:水的沸点是________℃,当时的大气压________(选填“<”、“>”或“=”)标准大气压;B、C组得到b、c两种不同图象的原因可能是水的________不同。
能力训练
1.在教室的地面上洒水会感到凉爽,是因为( )
A.水液化吸热 B.水液化放热
C.水汽化吸热 D.水汽化放热
2.夏天,游泳的人刚从河水中上岸,就感到比在水中冷,如果蹲下身子抱成团又会觉得比站着暖和些。对上述现象,下列解释中正确的是( )
A.上岸后感到冷是因为岸上的气温比水温低
B.蹲着比站着暖和是因为离水近一些有利于从水中吸取热量
C.上岸后感到冷是因为身上的水蒸发吸热造成的
D.蹲着比站着暖和是因为减慢了蒸发吸热
3.在探究蒸发快慢与哪些因素有关的实验中,如图主要用来探究( )
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A.蒸发的快慢与液体的温度的关系 B.蒸发的快慢与气压的关系
C.蒸发的快慢与液体表面积的关系 D.蒸发的快慢与空气流动的关系
4.夏天,奶奶从冰箱里拿出的鸡蛋,不一会儿鸡蛋上便布满了许多细小水珠,过一段时间小水珠又都自动消失了。请你帮奶奶解释一下,这一过程先后发生的两种物态变化依次是 和 。
5.刘娟同学在一次消灭房间里的蚊子时,用的是如图所示的气雾杀虫剂。刘娟同学摇了摇金属罐,明显感觉到罐里有液体,这些液体是在常温下用__________的方法使气体_____为液体储存起来的。用这种杀虫剂喷洒了一会儿后,手明显感觉到金属罐变凉了,原因是__________________________。
6.在做“探究水的沸腾”实验中
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(1)实验装置如图甲所示,在组装过程中需要先调整的是 (选填“A”或“B”)部分。
(2)当水的温度加热到90℃时,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾后几分钟为止.记录数据如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
94
96
98
98
98
98
第1min温度计的示数如图乙所示,水的温度是 ℃,分析表格中的数据可知水的沸点是 ℃;
(3)请根据上表中数据在丙图中画出水沸腾时温度变化的图象;
(4)撤掉酒精灯后,水不会立刻停止沸腾,原因是 。
拓展训练
1.住在一楼或平房的人最讨厌梅雨季节,因为这种季节的天气一般是受暖湿气流控制,有时气温突然偏高,使空气中水蒸气含量增多,这种暖湿空气遇到温度较低的地面,水蒸气就会液化成小水珠或水膜,附在墙面、地面、家具等物体上,这样就形成了“回潮”现象。如果不及时克服这种现象,会造成家具腐烂、食物发霉等结果,不利于人体的健康。
(1)“回潮”现象是怎样产生的?
(2)用什么方法可以防止“回潮”现象的发生和减小其危害?
2.科普阅读
气体液化的难易
所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水蒸气的温度是374℃,远比常温要高,因此平常的水蒸气极易冷却成水,其他如乙醚、氨、二氧化碳等,它们的临界温度略高于或接近室温,这样的物质在常温下很容易被压缩成液体,但也有一些临界温度很低的物质,如氧是-119℃,氢是-240℃,所以我们时常认为它们是气态的。要使这些气体液化,必须具备一定的低温技术和设备,使它们达到各自的临界温度以下,而后用压缩体积的方法使其液化,由以上知识可知:
(1)对于某些气体,只使用压缩体积的方法是不行的,首先要 。
(2)氧气和氢气的混合物,采用降温液化的方法分离,首先液化的是 。
(3)氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃,氦气的沸点是-269℃,采用液化空气提取这些气体。当温度升高时,液化空气汽化,首先分离出来的是 。
参考答案
基础训练
1.C 2.D 3.A 4.液化 汽化 5.B 6.①汽化 ②不变 7.(1)高 (2)92 (3)98 < 质量
能力训练
1.C 2.D 3.A 4.液化 汽化 5.压缩体积 液化 罐内液体汽化时要吸热 6.(1)B(2)92 98 (3)如图所示 (4)石棉网有余热温度高于水的沸点,对水继续加热
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拓展训练
1.(1)空气中温度较高的水蒸气遇到温度较低的地面,水蒸气就会液化成小水珠或水膜,附在墙面、地面、家具等物体上。(2)可以提高房间的温度,阻止水蒸气在房间内液化;经常开门开窗,加快水分蒸发
2. (1)使它们达到各自临界温度以下 (2)氧气 (3)氦气