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第4讲 物态变化 (二)
中考物理总复习
考点一 汽化和液化
1.物质从___态变为___态的过程叫汽化,物质从___态
变为___态的过程叫液化.汽化过程要___热,液化过
程要___热.
2.汽化有_____和_____两种方式.蒸发是在任何温
度下,只发生在_________,_____的汽化现象;沸腾
是只在_________下,在液体_____和_____同时进行的
_____的汽化现象.
液
气
气
液
吸
放
蒸发
沸腾
液体表面
缓慢
一定温度
内部
表面
剧烈
3.液体沸腾时的温度叫做液体的_____,液体沸点的高
低与液面上的气压有关,与“火力”的大小无关.气压
越高,沸点越___.
4.影响蒸发快慢的因素:(1)液体_____的高低;
(2)液体_______的大小;(3)液面上方_________
的快慢.蒸发有_____作用.
5.沸腾的条件:(1)温度达到_____;(2)能继续
_____.
沸点
高
温度
表面积
空气流动
制冷
沸点
吸热
6.沸腾的特点:吸收热量,温度_____.
两种方式的异同点如下表:
不变
7.使气体液化的方法有两种:
(1)_________;(2)_________
【温馨提示】
所有气体在温度降到足够低时都可以液化;有的气体
必须降到一定温度,再压缩体积才可液化,但压缩体
积并不能使所有的气体液化.
降低温度
压缩体积
考点二 升华和凝华
1.物质从___态直接变成___态的过程叫升华.常见的
升华现象:樟脑丸先变小最后不见了;寒冷的冬天,
积雪没有熔化却越来越少;用久的灯丝变细.
2.物质从___态直接变成___态的过程叫凝华.常见的
凝华现象:玻璃窗上的冰花;霜;用久的灯泡变黑;
冰棒上的“白粉”.
3.升华是一个___热过程,凝华是一个___热过程.
固
气
气
固
吸
放
考点一 汽化和液化
命题点:(1)汽化现象、汽化吸热;(2)蒸发和沸腾;
(3)液化现象、液化放热.
例1(2013·泰安)下列事例中,能使蒸发变慢的措施是
( )
A.用电吹风机将湿头发吹干
B.农业灌溉中用管道输水代替沟渠输水
C.将湿衣服晾到向阳、通风的地方
D.用扫帚把洒在地面上的水向四周扫开
解析:本题考查影响液体蒸发快慢的因素.减小液体蒸发速度的
方法有:降低液体的温度、减小液体表面上方空气的流动速度、
减小液体的蒸发面积.A选项中提高了液体的温度、加快了液体
表面的空气流动速度,加快了蒸发,不符合题意;B选项中,用
管道输水代替沟渠输水,减小了液体表面的蒸发面积,减小了
液体的蒸发速度,符合题意;C选项中将湿衣服晾到向阳、通风
的地方,提高了液体的温度并加快了液体表面的空气流动速
度,加快了蒸发,不符合题意;D选项中,用扫帚把洒在地面
上的水向四周扫开,增大了液体的蒸发面积,加快了蒸发,不
符合题意.故选B.
答案:B
例2(2013·潍坊)用电热壶烧水时,水沸腾后,从壶嘴里冒出“白气”;夏天打开冰棒纸时,可以看到冰棒周围也出现“白气”.以下说法正确的是( )
A.壶嘴里冒出的“白气”是水沸腾时产生的水蒸气
B.冰棒周围的“白气”是冰棒发生升华形成的水蒸气
C.在这两种“白气”形成的过程中,都需要吸收热量
D.这两种“白气”都是水蒸气液化形成的
解析:本题考查对液化的理解与判断.水沸腾后,壶嘴冒出的水蒸气遇到温度较低的空气会发生液化而形成小水珠,悬浮在空气中就是我们看到的“白气”;夏天打开冰棒纸时,冰棒周围的空气温度较低,空气中的水蒸气遇到冰棒周围的冷空气也会发生液化而形成“白气”.这些“白气”的实质是小水珠,故A、B选项错误,D选项正确;液化是放热过程,所以在这两种“白气”形成的过程中,都需要放出热量,故C选项错误.
答案:D
【方法总结】水蒸气是一种无色、无味、透明的气体,而“冷气”和“热气”都是看得见的、不透明的物质,所以不可能是水蒸气.常见的错误是:由于不了解水蒸气的物理性质,误把“热气”当成水蒸气;或认为“冷气”、“热气”都是水蒸气.
考点二 升华和凝华
命题点:(1)升华现象、升华吸热;(2)凝华现象、凝华放热.
例3(2013·黄冈)将刚烧开的水倒入干冰(固态CO2)中,水像重新沸腾一样:水中有大量气泡,同时水面上有大量“雾气”.“雾气”通过鼓风机喷入舞台,即可制造“云雾缭绕”的舞台效果.下列说法正确的是( )
A.“雾气”是水蒸气
B.“雾气”是小冰晶
C.气泡内主要是水蒸气
D.气泡内主要是二氧化碳气体
解析:本题考查干冰的升华.雾是看得见的小水滴,是水蒸气遇冷液化形成的,而水蒸气是看不见的,A、B选项均错误;干冰易升华,干冰在遇到热水吸热时会直接变成二氧化碳气体,在水中形成大量气泡,所以气泡内主要是二氧化碳气体,C选项错误,D选项正确.
答案:D
例4(2013·南充)北方秋、冬两季早晨常出现霜,下列有关霜的形成的说法正确的是( )
A.是凝华现象且吸热 B.是凝华现象且放热
C.是凝固现象且放热 D.是凝固现象且吸热
解析:本题考查霜的形成.霜是空气中的水蒸气遇冷放热直接变成固态的小冰晶形成的,属于凝华现象.故选B.
答案:B
1.如图所示现象中,由液化形成的是( )
答案:B
2.20世纪60年代,为控制疟疾疫情,屠呦呦尝试用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾,从而去除水分以提取药物,但提取效果并不理想.她猜想:可能在高温的情况下,药物被破坏掉了.对此,可采用的方法是( )
A.用微火加热使溶液慢慢沸腾
B.用旺火加热缩短沸腾的时间
C.减小容器内的气压
D.增大容器内的气压
答案:C
3.夏天,小丽将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中,如图所示,一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠,变得模糊了.针对这一现象,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两杯都在内壁出现了水珠
B.甲、乙两杯都在外壁出现了水珠
C.甲杯的内壁出现了水珠,乙杯的外壁出现了水珠
D.甲杯的外壁出现了水珠,乙杯的内壁出现了水珠
答案:D
4.下列四个实例中,能够使蒸发减慢的是( )
A.将湿衣服晾在通风向阳处
B.将湿手伸到干手器下方吹
C.将新鲜的黄瓜装入塑料袋
D.将新收获的玉米摊开晾晒
答案:C
5.小明盛热汤时,戴的眼镜马上变得雾蒙蒙的,什么
都看不清了,这是因为水先_______成水蒸气,又遇冷
_________成小水珠附着在眼镜片上.
答案:汽化 液化
6.某实验小组在使用如图所示的装置来做“探究水的沸腾”的实验中,用酒精灯给水加热至90 ℃时开始计时,每隔1 min记录一次温度,记录数据见下表:
(1)实验小组测得水的沸点是_______℃;从开始计时到水沸腾经历的时间为__________min.
(2)水沸腾时大量气泡上升,气泡体积__________,
到水面破裂;在沸腾过程中,水继续吸热,温度____.(填“变大”“变小”或“不变”)
答案:(1)99 5 (2)变大 不变
考点训练 4
一、选择题(每小题3分,共39分)
1.(2013·舟山)在海上想要获得淡水,可采用如图所示的“充气式太阳能蒸馏器”.它是通过太阳照射充气物内的海水,产生大量水蒸气,水蒸气在透明罩内壁形成水珠,收集即可.在此过程中发生的物态变化是
( )
A.先汽化,后液化
B.先沸腾,后凝固
C.先液化,后汽化
D.先蒸发,后沸腾
解析:海水吸热变成水蒸气是汽化,水蒸气遇到透明罩,液化放热形成小水滴.故选A.
答案:A
2.(2013·重庆)2012年服装服饰类
最佳科技成果——某公司研制的首款
能有效降低皮肤温度的T恤衫,如图
所示.它利用具有吸湿排汗功能的面
料加快人体汗液从人体吸收热量,从而降低人体温度.汗液从人体吸收热量这个过程中发生的物态变化有( )
A.液化 B.熔化
C.升华 D.汽化
解析:汗液从人体由液态变成气态,发生汽化现象,汽化吸热,因此起到降低人体温度的作用.
答案:D
3.(2013·滨州)下列所描绘的自然景象涉及到的物态变化属于液化的是( )
A.初春,池塘上结了一层薄冰
B.盛夏,打开冰棍纸见到“白气”
C.深秋,树枝上结了一层薄霜
D.严冬,冰冻的衣服逐渐变干
解析:池塘上的薄冰是水发生凝固形成的;冰棍纸周围的“白气”是空气中的水蒸气遇到温度较低的冰棍,放热发生液化形成的小水滴;深秋的薄霜是水蒸气遇低温,发生凝华形成的;冰冻衣服上的冰发生升华,慢慢变成水蒸气散失,从而使衣服变干.故选B.
答案:B
4.下列关于水沸腾的实验说法正确的是( )
A.水沸腾时冒出的“白气”是水蒸气
B.水的沸点随气压的降低而降低
C.水沸腾的现象只发生在液体的表面
D.水沸腾后继续加热,水的温度会不断升高
解析: “白气”不是气,水蒸气是看不见的,水沸腾时冒出的“白气”是水蒸气放热后液化成的小液滴,A选项错误;液体的沸点随液体表面的气压升高而升高,降低而降低,B选项正确;沸腾是在液体内部和表面同时发生的,C选项错误;水沸腾后吸收热量,温度保持在沸点不变,D选项错误.
答案:B
5.如图所示,是桂林猫儿山上
雨后形成的美丽雾气.关于雾
的形成,下列说法中正确的是
( )
A. 雾是从山中冒出来的烟
B.雾是水蒸气凝华成的小水珠
C.雾是从山中蒸发出来的水蒸气
D.雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠
解析:下雨后,空气中的水蒸气含量大,水蒸气遇冷会发生液化而形成小水珠,这些小水珠悬浮在空气中就会形成雾.
答案:D
6.当深秋的某天早晨,我们看到了覆
盖在树叶、草地上的茫茫白霜(如图
所示)时,这预示着冬季即将来临.
固态的霜是空气中的水蒸气经下
列哪一物态变化形成的( )
A.凝华 B.升华 C.液化 D.汽化
解析:白霜是固态的小冰晶,是空气中的水蒸气发生凝华形成的.
答案:A
7.(2013·连云港)下列各图中的物理现象属于凝华的是( )
解析:冰雪消融是熔化现象;雾是液化形成的;霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的;冰雕渐小是升华现象.故选C.
答案:C
8.以下现象是自然界中常见的物态变化,在其物态变化过程中吸热的是( )
A.冰的消融 B.霜的形成
C.雪的形成 D.露珠的形成
解析:“冰的消融”是熔化现象,需要吸热;“霜的形成”是凝华现象,需要放热;“雪的形成”是凝华现象,需要放热;“露珠的形成”是液化现象,需要放热.
答案:A
9.如图所示,在一个标准大气
压下,某同学将冰块放入空
易拉罐中并加入适量的盐,
用筷子搅拌大约半分钟;
测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0 ℃,实验时易拉罐的底部有白霜生成.对于这一实验和现象的分析,正确的是( )
A.盐使冰的熔点低于0 ℃,白霜的生成是凝华现象
B.盐使冰的熔点高于0 ℃,白霜的生成是凝华现象
C.盐使冰的熔点低于0 ℃,白霜的生成是凝固现象
D.盐使冰的熔点高于0 ℃,白霜的生成是凝固现象
解析:冰的熔点是0 ℃,加入盐后,冰与盐水混合物的温度低于0 ℃,即冰处于固液共存状态时冰的温度低于0 ℃,说明盐使冰的熔点低于0 ℃;罐底的白霜是空气中的水蒸气遇到冷的易拉罐直接凝华而成的.
答案:A
10.(2013·福州)仲夏清晨,
叶片上出现晶莹透亮的露珠,
如图所示.这个现象的形成
属于物态变化中的( )
A.熔化 B.凝固 C.凝华 D.液化
解析:由题意可知,露珠是由空气中的水蒸气遇冷液化成水而形成的;熔化是物质由固态变成液态;凝固是由液态变成固态;凝华是物质由气态直接变成固态.故选D.
答案:D
11.(2013·凉山)下列物态变化过程中属于放热的是
( )
A.潮湿的夏天,从冰箱里取出的可乐瓶上会出现
“汗珠”
B.北方的冬天,冰冻的衣服也会变干
C.夏天扇扇子,人会感觉到凉爽
D.白炽灯泡用久了,灯丝会变细
解析:可乐瓶上出现的“汗珠”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热.冰冻衣服变干,固态冰变成水蒸气,灯丝变细是升华现象,升华吸热;人感觉凉快是汗液蒸发吸热;故选A.
答案:A
12.(多选)如图是“探究水的沸腾”的实验图象,下列说法正确的是( )
A.在t=4 min时,水开始沸腾
B.在t=4 min到t=6 min的过程中,水不吸热
C.在t=6 min后继续加热,水温仍是100 ℃
D.在实验中,水的沸点是100 ℃
解析:从图象中可知,加热到第4 min水开始沸腾,在水沸腾的过程中虽然温度不变,但仍继续吸收热量,故A项正确,B项错误;从图象中可以看出,水的沸点为100 ℃,6 min 后再继续加热,水温还是100 ℃,故C、D两项正确.
答案:ACD
13.“千里冰封、万里雪飘”这种景象所对应的主要物态变化是( )
A.汽化和液化 B.汽化和升华
C.凝固和凝华 D.凝固和熔化
解析:判断物态变化应区分物态变化前后的状态,然后对照物态变化的概念判断.“千里冰封”是水由液态变成固态,发生的物态变化是凝固;“万里雪飘”是空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶,是由气态直接变成固态,发生的物态变化是凝华.故本题选C.
答案:C
二、填空题(每空2分,共26分)
14.(2013·宜宾)“蒹葭苍苍,白露为霜.所谓伊人,在水一方.”这句诗出自中国第一部诗歌总集《诗经》.从物理学角度分析,诗中的“露”和“霜”分别是物态变化中的________现象和_______现象.
答案:液化 凝华
15.如图甲、乙、丙所示,是反映某种物质三种状态的
微观模型.图乙中的物质为_______态.某物质由图甲的
状态直接变为图丙的状态时,发生的物态变化为
_______,下列事例中所发生的物态变化与这一过
程相同的是(填序号).
①固体清香剂用了一段时间后变小
②打开冰箱冷冻室的门,可看到有“白气”冒出
③新鲜的蔬菜放置两天后就会变蔫
答案:液 升华 ①
16.即使在0 ℃以下的冬天,室外冰冻的衣服也能晾
干,这是________现象,在此过程中,需要________
(填“吸热”或“放热”);夏天的早晨,花草上会出
现晶莹剔透的露珠,露珠的形成属于_________现象.
答案:升华 吸热 液化
17.(2013·武汉)下图是某型号空调扇的示意图,空
气通过湿帘时,湿帘表面的水在________过程中
_________热量,产生的湿热空气被风机吹出.一定质
量的空气通过空调扇后,这部分空气(不含增加的水蒸
气)的内能___________.
解析:空气流动加快了湿帘表面水的蒸发,蒸发需要吸收热量;空气在通过空调扇后,部分内能被蒸发的水吸收,导致内能减少,温度降低,达到致冷的效果.
答案:蒸发 吸收 减少
18.将一瓶冰冻的矿泉水放在桌上,一会儿瓶壁会出现
许多小水珠,这是_______现象.在瓶内冰块逐渐熔化
的过程中,瓶内水的温度__________(填“升高”“降
低”或“不变”).
解析:冰冻的矿泉水温度低,外界水蒸气在矿泉水瓶表面放热液化形成小水珠.冰是晶体,在熔化过程中吸收热量,温度保持在熔点不变.
答案:液化 不变
三、实验探究题(19题11分,20题18分,21题6分,共35分)
19.(2013·泉州)小红同学在做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中:
(1)如图1所示,她的操作存在错误,请指出其中一
个错误之处:________________________________.
(2)小红纠正所有错误后,在水温到达89 ℃时开始
每隔2分钟做一次温度记录,并描绘出如图2所示的图
象.根据图象可知水沸腾时的温度为)_________℃,
说明此时该地大气压___________(填“大于”
“小于”或“等于”)一个标准大气压.
(3)若烧杯中水的质量为0.4 kg,则从开始计时起加
热10 min,水所吸收的热量为___________J.
[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)小红觉得从开始加热到沸腾的时间偏长,请你给
她提出一个改进的措施:______________________ .
解析:由图知,温度计的玻璃泡碰到容器底了,这样受容器底温度的影响,测量结果不准确;在读数时俯视,此时测量结果会偏大;酒精灯的外焰未放在杯底的正下方;
(2)由图象知,水在沸腾过程中温度保持99 ℃不
变,所以水沸腾时的温度为99 ℃,小于标准大气压下
的沸点100 ℃,所以当时气压低于一个标准大气压;
(3)由图象知,水的初温为89 ℃,末温为99 ℃,所
以水吸收的热量为Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(99 ℃-89 ℃)=1.68×104 J;(4)水的加
热时间过长,可能是水的初温过低或水的质量太大或
烧杯未加盖造成的.所以可以通过适当提高水的初温
或适当减少水量或给烧杯加盖来缩短加热时间.
答案: (1)读数时视线未跟液柱面相平(或“温度计玻璃泡触底”、“酒精灯外焰未正对杯底”)
(2)99 小于 (3)1.68×104
(4)减少水的质量(或提高水的初温)
20.在探究“水的沸腾”的实验中,对水加热,可观察到:
(1)沸腾前,水的温度不断_____,脱离器壁的气泡在上
升过程中体积逐渐_____,还未到达液面就消失了.
(2)沸腾后,水的温度________,同时脱离器壁的气泡
在上升过程中体积逐渐_______,一直上升到液面而破裂.
(3)水沸腾前,有部分水蒸气产生,这是通过_________
的方式使水汽化而形成的,同时在水面上方会形成一些雾
气,这是水蒸气__________形成的.
解析:本题考查水沸腾前后的特点.(1)沸腾前,水不断
吸热,内能增大,温度升高,水中的气泡上升时,由于上
层水的温度还较低,水蒸气遇冷收缩最后没到达水面又液
化成水了,故气泡上升时体积变小直至消失.(2)水沸腾
后,上下水温相同,气泡上升时受到的压强减小,体积变
大,直至上升到水面破裂.(3)水沸腾前,由于水吸热,
有部分水蒸气产生,这是通过蒸发的方式使水汽化而形成
的,同时水面的雾气是由于水蒸气液化的大量小水滴形成
的.
答案:(1)升高 减小(2)不变 变大(3)蒸发 液化
21.某物理兴趣小组的三个同学做“观察水的沸腾”实验,他们使用的实验装置分别如图a、b、c所示,酒精灯和烧杯均为同一规格.
如图甲、乙、丙是使用这三套实验装置实验后作出的
温度随时间变化的图象.用a装置做实验作出的图象是
_________图;用b装置做实验作出的图象是_____图;
用c装置做实验作出的图象是______图.
解析:a、b两装置中水的质量相同,但a烧杯口有盖
子,将烧杯密封,使烧杯中压强大于1个标准大气压,
所以a杯中水的沸点要高于100 ℃,所以a的温度随时
间变化的图象是丙;b、c两烧杯口都无盖子,但b中的
水较少,所以加热到沸腾所需的时间较短,所以b的温
度随时间变化的图象是甲,则c的温度随时间变化的图
象是乙.
答案:丙 甲 乙