2 水的三态变化
一、单选题
1.?如图所示的自然现象中,由凝华形成的是( )
A.?铁丝网上的白霜????????????????????????????B.?屋檐下的冰凌
C.?冰冻的衣服晾干???????????????????????????D.?草叶上的露珠
2.土笋冻晶莹剔透,清香软嫩,滑溜爽口,是厦门的特色小吃。土笋冻主要原料是环节动物土笋(学名叫海星虫),含有胶质。经过熬煮,所含胶质完全溶解于水中,冷却后便冻结成土笋冻。关于这个“冷却冻结”的过程,下列说法正确的是( )
A.?凝华 放热???????????????????????B.?凝华 吸热???????????????????????C.?凝固 放热???????????????????????D.?凝固 吸热
3.如图所示,在平底烧瓶内装有少量的水,用打气筒向瓶内打气,观察到许多物理现象,其中分析错误的是( )
A.?往瓶内打气时,外界对瓶内气体做功???????????????????????B.?往瓶内打气时,瓶内气体内能减少
C.?塞子跳出时,看到瓶内有白雾出现,是液化现象?????D.?塞子跳出时,瓶内气体温度降低
4.把冰水混合物拿到温度是0℃以下的房间里,在冰的质量不断增加的过程中,冰水混合物的温度是(? )
A.?保持不变????????????????????B.?温度降低????????????????????C.?温度升高????????????????????D.?以上三种情况都有可能
5.下列说法中错误的是(?? )
A.?夏天,舔刚从冰箱里拿出的雪糕时,舌头会被“粘”住,这是水的凝固现象
B.?用久了的电灯丝变细是升华现象
C.?气温低于水银凝固点的地方不能使用水银温度计
D.?秋天的早晨,大雾逐渐散去是液化现象
6.归纳推理是重要的科学方法,下列归纳推理正确的是(?? )
A.?图甲:对水加热,水会汽化,遇冷又液化,则温度改变,物质的状态就一定改变
B.?图乙:小车在越粗糙的水平面上速度变化越快,则小车滑到光滑水平面上将保持匀速
C.?图丙:小球浸入水中越多,测力计示数越小,则物体受到的浮力一定与深度有关
D.?图丁:推动活塞可使棉花燃烧,则要改变物体内能一定要对物体做功
7.对以下自然现象解释正确的是(?? )
A.?冰挂的形成是凝华现象???????????????????????????????????????B.?云的形成是汽化现象
C.?霜的形成是凝固现象???????????????????????????????????????????D.?雾的形成是液化现象
8.下列现象中属于熔化的是(?? )
A.?松花江里冰雪消融的过程????????????????????????????????????B.?太阳岛湿地中荷叶上露珠的形成
C.?植物园内清晨轻盈的雾的形成?????????????????????????????D.?冰雪大世界中雪的形成
9.如图所示,常温下两个烧杯,分别盛有冰块和热水,上方均盖有一块玻璃分别为a、b,过一会儿可明显看到(??? )
A.?a、b两块玻璃外侧均有小水珠????????????????????????????B.?a、b两块玻璃内侧均有小水珠
C.?a块玻璃内侧,b两块玻璃外侧有小水珠??????????????D.?a块玻璃外侧,b两块玻璃内侧有小水珠
10.对下列谚语或古语的解释正确的是(?? )
A.?下雪不冷化雪冷﹣﹣雪降落的过程中温度在降低
B.?冰,水为之,而寒于水﹣﹣冰是由水形成的,但是一定比水的温度低
C.?云腾致雨,露结晨霜﹣﹣“露结晨霜”是说秋天早上的霜是由露水形成的
D.?霜前冷,雪后寒﹣﹣“霜前冷”是指气温骤降,水蒸气容易凝华形成霜
二、填空题
11.物质直接从________态变成________态的过程叫做升华;从________态直接变成________态的过程叫做凝华。在做碘升华实验时,要用酒精灯微热,这说明升华时会 ________热量;碘蒸气凝华时会________热量。
12.为救治病人,急需将一种药品送到偏远的山村,这种药品要求在0℃以下存放,常用保温瓶不能满足需要.同学们经过讨论,为保障药品在0℃以下存放,设计了如图所示的冷藏盒.
(1)其中药品应放置于________(A/B)处,另一处空间放置低温物质.
(2)关于保温盒填充材料,你选择________(铝合金/发泡塑料/砂石).
(3)关于放置在保温瓶内的低温物质的选择,小明认为只要放普通冰块即可,小华却认为应该放置由盐水凝固而成的冰块(简称“盐冰”).你支持________的选择.
三、解答题
13.南宋诗人杜耒的诗句“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红,寻常一样窗前月,才有梅花便不同.”描绘了中华民族沐浴着如酒、如月、如梅的茶香,修身养性,生生不息.中国的茶文化历史有多长,中国的茶就有多香.泡茶过程中有许多物理知识,请举两例.
14.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)在选择器材时,小明提出不要使用量程为-2℃~102℃的温度计,要使用量程为-20℃~102℃的温度计,这样考虑主要是基于什么假设?________;
(2)小明和小红分别通过实验发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200ml,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:
盐水浓度(%)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
36
凝固点(℃)
0
-2
-4
-6
-8
-11
-15
-18
-17
-1.8
-0.4
0
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点________;
(3)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18℃,你认为他的判断准确吗?________(选填“准确”或“不准确”),你判断的理由是________
四、实验探究题
15.在“探究水的沸腾”实验中.
(1)安装实验器材时应按照________(填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行.
(2)水沸腾时,准确测量的温度计示数如图甲所示,则水的沸点为 ________? ℃,当时的大气压________?(填“高于”、“等于”或“低于”)标准大气压.
(3)a、b两组同学绘制的温度随时间变化的图象如图乙所示,由图象可得:水在沸腾过程中需要________?热量,温度________?.通过图象可知,b组加热到沸腾所用时间较长,请写出一个可能原因:________?.
16.如图甲所示为“水的沸腾”实验的装置。
(1)实验操作中出现的错误是________。
(2)纠正错误后正,水的温度随时间变化的数据如下表,在图乙中画出温度随时间变化的图像。
时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
7
温度(℃)
90
92
94
96
98
98
98
98
(3)如果在其它条件不变的情况下继续对水加热1min,则水的温度是________?(“大于98”“等于98”或“小于98”)
(4)实验中,如果要缩短水从90℃加热到98℃所需要的时间,可以采用的办法是:________(写出其中一种)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【解答】解:
A、铁丝网上的白霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶.符合题意;
B、屋檐下的冰凌是水凝固形成的冰瘤.不符合题意;
C、冰冻的衣服晾干,是冰升华成为水蒸气.不符合题意;
D、草叶上的露珠,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠.不符合题意.
故选A.
【分析】物质直接从气态变为固态的过程叫凝华,凝华过程需要放出热量;
液化是指物质从气态变为液态的过程,它需要对外界放热;
升华是指物质从固态直接变为气态的过程,它需要从外界吸热;
凝固是物质由液态变为固态的过程,它需要向外界放热.
2.【答案】 C
【解析】【分析】物质由液态变为固态叫凝固;凝固放热。
【解答】“冷却冻结”的过程是由液体变为固态的过程,属于凝固现象,凝固要放热。
故答案为:C。
3.【答案】 B
【解析】【解答】AB、向瓶内打气,压缩气体做功,使瓶内气体内能增大,故A正确、B错误;
C、塞子跳出时,瓶中出现白雾,是水蒸气遇冷液化形成的,故C正确;
D、瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功,内能转化为瓶塞的机械能,瓶内气体内能减小,温度降低,故D正确.
故选B.
【分析】用力往瓶内打气,对瓶内气体做功,瓶内气体内能增加、温度升高、压强增大;继续打气,当瓶内气体压强大于大气压强,瓶塞跳起,水蒸气对塞子做功,内能减少、温度降低,瓶内的水蒸气液化形成小液滴,出现水雾.
4.【答案】 A
【解析】【分析】①冰水混合物的温度为0℃;②晶体凝固的特点是:放出热量,温度保持不变。此题考查的是晶体凝固的特点,不要从周围温度低于冰水混合物温度,想当然地认为温度会降低。
【解答】解:冰水混合物的温度是0℃,放在0℃以下的房间中,冰水混合物会向周围空气放出热量,导致部分水结冰,但在水结冰的过程中,温度保持不变,是0℃,直到水全部变成冰,温度才会降低。
故答案为:A
5.【答案】 D
【解析】【分析】六种物态变化:物质从固态到液态的过程叫做熔化,物质从液态变成固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态叫做做汽化,物质从气态变为液态叫做液化;物质从固态直接变成气态叫升华,物质从气态直接变成固态叫凝华.
【解答】解:A、夏天,舔刚从冰箱里拿出的雪糕时,舌头会被“粘”住,这是水变为固态的凝固现象,故A正确,不符合题意.
B、灯泡灯丝变细,是由固态变为气态的升华现象.故B正确,不符合题意.
C、液体温度计时利用液体热胀冷缩的性质制成的,所测温度不能高于内部液体的沸点,不能低于凝固点,故C正确,不符合题意.
D、“雾”是液态小水滴,“雾”散去是由液体变为气态的汽化现象.故D错误,符合题意.
故选 D.
6.【答案】 B
【解析】【分析】(1)水从10℃升高到20℃,它的状态就不变化;
(2)当物体受到平衡力时才会保持匀速直线运动状态;
(3)浮力只与液体密度和排开液体的体积有关,与深度无关;
(4)改变物体内能:热传递和做功。
【解答】A.物体的温度改变,它的状态不一定改变,故A错误;
B.小车在光滑的水平面上运动时,水平方向不受力,因此做匀速直线运动,故B正确;
C.图丙中没有控制排开水的体积相等,因此不能得出浮力与深度有关的结论,故C错误;
D.热传递和做功都能改变物体的内能,故D错误。
故选B。
7.【答案】 D
【解析】【分析】物质由固态变为液态是熔化;物质由固态变为气态是升华;物质由液态变为固态是凝固;物质由液态变为气态是汽化;物质由气态变为固态是凝华;物质由气态变为液体是液化;
根据物质由什么态变为什么态,判断物质物态变化的名称.
【解答】解:
A、冰挂是由液态的水变为固态的冰形成的,“冰挂”的形成过程是凝固现象,故A错误;
B、云是由气态的水蒸气变成液态的水形成的,“云”的形成过程是液化现象,故B错误;
C、霜是由气态的水蒸气变为固态的冰晶形成的,“霜”的形成过程是凝华现象,故C错误;
D、雾是由气态的水蒸气变为液态的水形成的,“雾”的形成过程是液化现象,故D正确.
故选D.
8.【答案】 A
【解析】【分析】解答本题明确:(1)在一定条件下,物体的三种状态﹣﹣固态、液态、气态之间会发生相互转化,这就是物态变化;(2)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;
判断物态变化的类型的方法:先根据题目明确物质变化前是什么状态,变化后是什么状态,最后对照定义来判断属于何种类型的物态变化.
【解答】解:
A.松花江里冰雪消融,是固态变成液态,属于熔化现象;
B.太阳岛湿地中荷叶上露珠的形成,是气态变成液态,属于液化现象;
C.植物园内清晨轻盈的雾的形成,是气态变成液态,属于液化现象;
D.冰雪大世界中雪的形成,是气态变成固态,属于凝华现象.
故选A.
9.【答案】 C
【解析】【分析】水珠是高温的水蒸气放热液化而成的,因此哪侧的水蒸气温度高,水珠就出现在哪一侧。
【解答】A中装的是热水,因此烧杯里面温度高,所以水珠会出现在a玻璃的内侧;B中装的是冰块,因此烧杯外面温度高,所以水珠出现在b玻璃的外侧,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
10.【答案】 D
【解析】【分析】(1)物态变化中凝固放热,熔化吸热.(2)在标准大气压下冰水混合物的温度为0℃;(3)物质由气态变成液态的过程叫液化,由液态变成固态的过程叫凝固,由气态直接变成固态的过程叫凝华;(4)霜是水蒸气遇冷凝华形成的;由固态的雪变成液态水是熔化现象.
【解答】解:A、雪的形成属于凝华,凝华过程放热;而化雪过程属于熔化过程,吸热但温度保持不变,故下雪不冷化雪冷.故A错误.
B、冰是水凝固形成的,但水在凝固过程中温度保持不变,所以此时水和冰的温度是相同的,都是0℃.故B错误;
C、霜是由空气中的水蒸气凝华而形成的小冰晶,并不是水蒸气先液化成露,露再凝固形成霜.故C错误;
D、霜的形成是凝华过程,凝华要放热,只有气温足够低,才能使空气中的水蒸气凝华成霜,而雪后要么熔化,要么升华,都是吸热过程.故D正确;
故选D.
二、填空题
11.【答案】 固;气;气;固;吸收;放出
【解析】【分析】根据升华、凝华的定义分析解答。
【解答】物质直接从固态变成气态的过程叫做升华;从气态直接变成固态的过程叫做凝华。在做碘升华实验时,要用酒精灯微热,这说明升华时会吸收热量;碘蒸气凝华时会放出热量。
12.【答案】 (1)B
(2)发泡塑料
(3)小华
【解析】【分析】(1)根据包装盒所要发挥的作用分析解答;(2)导热性能差的物质的保温效果更好,可以减缓热传递的速度;(3)冰中混入杂质后,熔点会降低.
【解答】解:(1)温度低的气体密度大,下沉,为使药品处于低温环境,应把药品放置在B处,低温物质放置在A处;(2)这种药品要求在低温环境下存放,要求运输过程中尽可能不从外界吸收热量,包装盒应具有导热性能差的特点,所以要选择导热性能差的发泡塑料;(3)药品要求在0℃以下存放,要求所选物质的熔点在0℃以下,冰的熔点是0℃,盐冰的熔点低于0℃,所以冷藏盒中应使用盐水冰块,而不是冰块,则小华的选择比较合理.
故答案为:(1)B;(2)发泡塑料;(3)小华.
三、解答题
13.【答案】 解:(1)加热可以使新鲜茶叶中的水分温度升高,从而加快蒸发,达到“杀青”的目的.
(2)用沸水才能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快.
(3)壶嘴会冒“白气”,这些白气是由壶嘴冒出的水蒸气遇冷液化形成的.
【解析】【解答】(1)影响蒸发快慢的因素有:液体的温度;液体的表面积;液体上方的空气流动速度,升高液体的温度可以加快蒸发;
(2)分子运动速度和物体的温度有关系,温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快;
(3)壶嘴会冒“白气”,首先我们要知道“白气”是液态的,然后分析是怎样形成的;
【分析】此题属于开放性题目,涉及的知识点比较多,有:影响蒸发快慢的因素、扩散现象、液化等,是一道综合题,体现了物理来源于生活,服务于社会的新课程理念.
14.【答案】 (1)盐水的凝固点低于-2℃
(2)先降低后升高
(3)不准确;没有进一步探究21%附近浓度的盐水凝固点
【解析】【分析】(1)如果盐水的凝固点低于-2℃,那么量程为-2℃~102℃的温度计就无法进行测量,实验就无法进行;
(2)根据表格确定盐酸凝固点随盐水浓度的变化规律;
(3)表格中的盐水浓度相邻之间差3%,因此它的数据是跳跃的,不是连续的,其中并不能反应出19%、20%,或者22%、23%时的凝固点,因此得到的结论不是非常准确。
【解答】(1)在选择器材时,小明提出不要使用量程为-2℃~102℃的温度计,要使用量程为-20℃~102℃的温度计,这样考虑主要是基于假设:盐水的凝固点低于-2℃;
(2)分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点先降低后升高;
(3)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18℃,我认为他的判断不准确
理由是:没有进一步探究21%附近浓度的盐水凝固点。
四、实验探究题
15.【答案】 (1)自下而上
(2)98;低于
(3)吸收;不变;水的质量较大
【解析】【解答】(1)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;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行.
(2)由图知,温度计的分度值为1℃,其示数为98℃,低于100℃,所以当时气压小于1个标准大气压;
(3)水在沸腾过程中需要吸收热量,温度不变.通过图象可知,b组加热到沸腾所用时间较长,其原因是水的质量较大或酒精灯的火焰较小.
故答案为:(1)自下而上;(2)98;低于;(3)吸收;不变;水的质量较大.
【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)在进行温度计的读数时,注意其分度值;掌握水沸腾时吸热但温度保持不变的特点,水的沸点指水沸腾时的温度;根据液体沸点随气压的增大而升高的特点分析;
(3)水沸腾的特点是吸收热量但温度不,影响沸腾加热时间的因素有:水的多少、水的初温等.
16.【答案】 (1)温度计的玻璃泡碰到容器底了
(2)
(3)等于98
(4)减少实验所用水的质量(或“给烧杯加盖、减少热量散失”等,)
【解析】【分析】(1)根据温度计的使用规范分析;
(2)方格纸上横轴表示时间,纵轴表示温度,根据表格中每组对应的时间和温度在方格纸上描点,最后将相邻的点依次连接即可;
(3)根据水沸腾的特点分析;
(4)加热时间越长,水吸收的热量越多。而升高相同的温度时,水的质量越多,吸收的热量越多;热量散失越多,加热时间就会越长,据此分析即可。
【解答】(1)在测量液体的温度时,温度计的液泡不能碰容器的侧壁和底部,应该尽量靠近液体的中心,所以该实验的错误是:温度计的玻璃泡碰到容器底了。
(2)方格纸上横轴表示时间,纵轴表示温度。根据表格中每组对应的时间和温度在方格纸上描点,最后将相邻的点依次连接即可,如下图所示:
(3)根据图像可知,当水的温度到达98℃ 时虽然不断加热,但是温度保持不变,即水的沸点为98℃,那么如果在其它条件不变的情况下继续对水加热1min,则水的温度是98℃。
(4)实验中,如果要缩短水从90℃加热到98℃ 所需要的时间,可以采用的办法是:减少实验所用水的质量(或“给烧杯加盖、减少热量散失”等)。