课程解读
一、学习目标:
1、知道什么是汽化、液化;知道发生汽化与液化的条件;会解释生活中的汽化和液化现象。
2、了解沸腾现象,知道水的沸点及沸点与压强的关系。
3、了解蒸发现象,及影响蒸发快慢的因素。
4、知道升华和凝华的概念;知道升华要吸热,凝华要放热;知道生活中的升华和凝华现象。
5、能用物态和物态变化知识解释身边发生的一些简单物理现象。
二、重点、难点:
重点:汽化、液化、升华和凝华现象及发生的条件。
重点实验:探究水沸腾的规律及水沸腾的温度(沸点)与气压的关系。
难点:用物态和物态变化知识解释身边发生的一些简单物理现象。
三、考点分析:
知识细目 |
考核目标与要求 |
题型 |
分值 |
蒸发现象 |
了解 |
选择题、填空题 |
2分 |
影响蒸发快慢的因素 |
了解 |
选择题、填空题、实验题 |
2分 |
蒸发过程中的吸热现象及其应用 |
了解 |
选择题、填空题 |
2分 |
沸腾现象 |
了解 |
选择题、填空题、实验题 |
2分 |
沸点、沸点与压强的关系 |
了解 |
选择题、填空题、实验题 |
2分 |
沸腾过程中的吸热现象及其应用 |
了解 |
选择题、填空题、实验题 |
2分 |
液化现象 |
了解 |
选择题、填空题 |
2分 |
液化过程中的放热现象及其应用 |
了解 |
选择题、填空题 |
2分 |
升华和凝华现象 |
了解 |
选择题、填空题 |
2分 |
升华过程中吸热,凝华过程中放热 |
了解 |
选择题、填空题 |
2分 |
知识梳理
物态变化
1、物态变化的名称及吸、放热情况:
2、汽化的方式:
①蒸发:
定义:液体在任何温度下都能发生的,且只在液体表面发生的汽化现象叫蒸发。
影响因素:⑴液体的温度;⑵液体的表面积 ⑶液体表面空气流动的速度。
作用:蒸发吸热(吸收外界或自身的热量),具有制冷作用。
②沸腾:
定义:一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
图象:
沸点:液体沸腾时的温度。
沸腾的条件:⑴达到沸点。⑵继续吸热
沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高
3、液化:
定义:物质从气态变为液态的过程叫液化。
方法:⑴降低温度;⑵压缩体积。
优点:体积缩小便于运输。
作用:液化放热
4、升华和凝华:
①升华
定义:物质由固态直接变成气态的过程叫升华。
作用:升华吸热
易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑、钨。
②凝华
定义:物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。
作用:凝华放热
典型例题
知识点一:汽化和液化
例1:夏天,游泳的人刚从河水中走上岸,会感到比在水中冷,如果蹲下身子缩成一团又会觉得比站着暖和些,对上述现象的解释正确的是( )
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的速度
思路分析:
1)题意分析:影响蒸发快慢的因素
2)解题思路:影响蒸发快慢的因素:(1)液体温度的高低;(2)液体表面积的大小;(3)液体表面空气流动的速度。
解答过程:夏季的气温较高,河中的水由于不断地蒸发吸热,因此水温比气温要低。故A、B选项都不正确,人刚从水中上岸时,身体表面沾有许多水,这些水会不断蒸发,从人体中不断吸热,人就会感到冷,当人蹲下身子缩成一团时,人体表面与空气接触的面积比站立时减小了,水的蒸发就减慢了,水从人身体中吸热的速度就随之减小,因此就会感觉比站立时暖和些了,由上面分析可知,正确选项为C和D。
解题后的思考:本题主要通过实际应用考查影响蒸发快慢的因素。本题设置了一个陷阱选项A,岸上的气温比水温低,对于这一点同学们要认真思考。
例2:如图所示,在盛有水的烧杯里放有一盛水的试管,加热烧杯,使杯内水沸腾,在继续加热过程中,试管中的水( )
A. 不能达到沸点,因此不能沸腾 B. 能达到沸点,也能够沸腾
C. 能够达到沸点,但不能沸腾 D. 以上几种说法都不对
思路分析:沸腾吸热
解答过程:要判断水是否沸腾,关键要看是否同时具备两个条件:一是温度要达到沸点,二是要能继续吸热。本题中虽然不断对杯内的沸水进行加热,但沸水的温度保持在
解题后的思考:本题考查的是沸腾吸热。同学们易错认为只要达到沸点水就会沸腾,其实不然,达到沸点后要继续加热(吸热)水才会沸腾。
例3:小杨在做“观察水的沸腾”实验中,当水温升到
(1)由图甲可以看出,把水从
(2)图乙为此次实验水沸腾时温度计的示数,由图乙可以推断,水的沸点是____℃。
(3)小杨发现自己所在小组的水比邻组的水先沸腾,则水提前沸腾的原因可能是______
_________________________________________________(写出一种即可)
(4)小杨还发现自己测出的水的沸点比物理课本上提到的水的沸点低,你认为产生这种现象的原因主要是__________________________________________。
思路分析:
1)题意分析:沸腾现象,沸点的概念,沸点与压强的关系
2)解题思路:
(1)定义:沸腾是指一定温度下在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。
(2)沸点:液体沸腾时的温度叫沸点,液体沸腾时继续吸热,但温度保持不变。
(3)沸点与液面上方气体压强的关系:压强增大沸点升高,压强减小沸点降低。
(4)液体沸腾的条件:温度达到沸点,并能继续吸热。
解答过程:(1)5(2)98(3)水的质量少(或水的初温较高;酒精灯的火焰较大);(4)气压低
解题后的思考:本题主要考查沸腾现象,沸点的概念及沸点与压强的关系,是多个基础知识点的简单综合。通过题目所给信息分析问题、回答问题是近年来物理考题中一种常见的考查方式,做这样的题时,一定要认真审题,看清题目要求与所涉及的知识点。
例4:冬天北方人口中呼出的“白气”;水沸腾时冒出的“白气”;剥开冰棒纸,冰棒周围的“白气”;打开冰箱门,冰箱冒出的“白气”……你对“白气”有着怎样的正确认识呢?
思路分析:
1)题意分析:本题主要考查汽化和液化。
2)解题思路:“白气”在物态变化再一章知识中经常出现,“白气”是小液滴,不是水蒸气,水蒸气是无色、透明的,生活中经常见到的雾,也是“白气”的一种,它也是小液滴,这个概念同学们一定要记牢。
解答过程:上述各种现象中的“白气”不是气体,而是空气中的水蒸气遇冷、温度降低,液化成的很小的小水珠,这些小水珠对光进行了散射,因此看起来是白色的。
解题后的思考:
例5:冬天我们的手露在外面感到冷,如果对手哈气,可使手瞬间变暖,这是为什么?而对手吹气,会使手感到凉,又是为什么?
思路分析:
1)题意分析:液化放热、蒸发吸热,用物态变化的知识解释身边发生的物理现象。
2)解题思路:对着手哈气,口中哈出的水蒸气在手上液化时放热,使手感到暖和。而对着手吹气,加快空气流动,继而加快手上水分蒸发,蒸发过程吸热,故使手感到凉。
解答过程:感到手冷,说明手的温度低于正常体温,刚从嘴里呼出的气,其温度近似为体温。嘴里呼出的气体含有多种成分,其中包括水蒸气。当温度较高的这种气体与温度较低的手相遇时,就向手传递热量,且其中的水蒸气在手的表面发生液化,液化时放出的热量也被手吸收,因此手感到暖和。但如果使劲儿向手上吹气,使得手掌表面的气体流动很快,手上的水分会迅速蒸发,蒸发带走的热量比手从嘴里吹出的热气中吸收的热量还多,因此手会感到更冷。
解题后的思考:同样是向手上吹气,却会因形成气流的速度不同而产生相反的结果,在分析物理现象时应注意具体情况具体分析。本题主要考查用物态变化的知识解释身边发生的物理现象,这是物态变化这一章的常见考查形式,做这类题的解题思路是:
1. 识别问题中给出的现象与结论
2. 根据有关概念或规律寻找现象与结论之间的因果关系
3. 抓住依据、扣紧实际、阐明结论
知识点二:升华和凝华
例1:用久了的灯泡会发黑,是因为钨丝发生了( )
A. 凝固 B. 升华 C. 凝华 D. 先升华后凝华
思路分析:升华和凝华现象
解答过程:灯泡发光时产生热,钨丝吸热由固态直接变为气态而逐渐变细,这是升华过程。
用久了的灯泡,气态钨放热凝华成钨粉附着在灯泡上,导致灯泡发黑。选D。
解题后的思考:本题主要考查的是升华和凝华现象。将物理知识与生活现象结合在一起。
例2:下列说法中正确的是( )
A. 霜在形成过程中要吸热
B.
冰必须先熔化成水,才能变成水蒸气
C. 冬天,室外冰冻的衣服变干要放热
D.
樟脑丸在变小的过程中要吸热
思路分析:升华和凝华,升华吸热,凝华放热
解答过程:霜是空气中的水蒸气凝华而成,要放热,A错;冰可以直接升华变成水蒸气,不必先熔化,故B错;冬天,室外冰冻的衣服变干是冰升华成水蒸气,要吸热,C错;樟脑丸变小是升华,要吸热,D对。选D。
解题后的思考:本题是用物态变化的知识解释自然现象。解答这类题的关键是要确定题目所叙述的自然现象属于哪种物态变化,再确定这种物态变化过程中是吸热还是放热。
例3:在舞台上喷洒干冰(固态二氧化碳)可以产生“白云”,使得舞蹈演员好像在云中飞舞。舞台上的这种“白云”形成的原因是( )
A. 二氧化碳气体迅速液化而形成小液滴
B. 干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体
C. 干冰迅速升华后变成的气体
D. 干冰使空气中的水蒸气液化形成小水珠
思路分析:
1)题意分析:升华和液化,升华吸热,液化放热
2)解题思路:在常温常压下,二氧化碳是气态。在低温或高压下,二氧化碳就成为固态,形状似冰雪,俗称干冰。当干冰处于常温常压下,不经熔化就会迅速由固态直接变成气态,即产生升华。干冰升华时吸收大量的热,使其周围的温度迅速降低。处于低温区内的水蒸气就会液化成小水珠,许多细小的水珠聚在一起,在空中飘浮,就形成“白云”,演员在舞台上演出时,喷洒干冰就会产生类似“白云”的效果。
解答过程:由上面分析可知选项D是正确的。选项B,C都说“白云”是气体,而无论是由液态二氧化碳蒸发形成的二氧化碳气体,还是由固态二氧化碳升华形成的二氧化碳气体,都和空气一样是看不见的,因此选项B、C是错误的。在常温常压下二氧化碳气体是不能液化的,因此选项A也是错误的。
解题后的思考:为了减少干旱所造成的损失,在我国的许多地区都会采用人工增雨的办法,执行任务的飞机在高空投撒干冰,干冰一旦进入冷云层就会很快升华,并从周围吸收大量的热,使空气温度急剧下降,于是高空中的水蒸气便凝华成小冰粒,并逐渐变大而下落,遇到暖气流就熔化为雨滴降落到地面上。
提分技巧
联系实际生活,能灵活应用相关知识解释实际问题。这一章所涉及的题目多与实际应用相结合来考查知识点。同学们在做题时一定先要熟悉知识本身的含义,其次要分析清楚题目所述内容与哪个物理知识有关系,再根据相关知识解题。用物态变化的知识解释身边发生的物理现象,是物态变化这一章最常见的考查形式。
完成下面这道题:在炎热的夏天,同学们常喜欢吃冰棒解暑,其实,冰棒从制作到食用的整个过程都伴随着许多物态变化,请将下列现象与相应的物态变化名称进行连线。
1.
冰棒的制作
凝固
2.
刚拿出的冰棒,包装纸上有一层“白霜”
凝华
3.
剥去包装纸,冰棒冒“白气”
液化
4.
冰棒放入口中感到“凉”
熔化
5.
冰棒放入玻璃杯中,杯外壁“出汗”
液化
预习导学
一、预习新知
通过填表比较蒸发、沸腾的异同
名称 异同 |
蒸发 |
沸腾 |
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相同点 |
都是汽化现象,都要吸收热量 |
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不 同 点 |
发生地点 |
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温度条件 |
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剧烈程度 |
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影响因素 |
① ; ② ;③ ; |
压强越大,沸点越高;反之,沸点越低 |
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实际应用 |
蒸发致冷 |
分馏提纯,回流加热除水 |
二、预习点拨
1. 查找分子动理论的内容。
2. 仿照上面的列表方法比较机械能与内能概念的异同之处。
同步练习(答题时间:60分钟)
一、选择题
1. 在寒冷的北方,池塘水面上的空气温度为℃,在下列几种情况下恰好为
A. 冰层下表面 B. 除了冰层上表面以外的冰
C. 冰层上表面 D. 冰层下面所有的水
2. 在制糖工业中,要用沸腾的方法较快地除去糖汁中的水分。为了使含水的糖汁在沸腾时不致因温度过高而变质,沸腾的温度要低于
A. 将糖汁盛在密闭的高压容器内加热
B. 将糖汁盛在具有减压装置的容器内,加热时使容器内的气压小于标准大气压
C. 缩短加热的时间
D. 降低加热炉火的温度
3. 夏季,有时能看到自来水管的表面出现许多细小的水珠,对产生这种现象的原因,下列解释中正确的是( )
A. 水管有孔,水渗了出来
B. 是水管中水分子的扩散所致
C. 是空气中的水蒸气在水管上液化所致
D. 是水蒸发形成的
4. 火箭在大气中飞行时,它的头部与空气摩擦发热,温度可达几千摄氏度,在火箭上涂一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并且汽化,能起到防止烧坏火箭头部的作用,这是因为( )
A. 熔化和汽化都放热 B. 熔化和汽化都吸热
C. 熔化吸热,汽化放热 D. 熔化放热,汽化吸热
5. 夏天,打开冰箱门常可看到白雾,这是( )
A. 冰箱内原有的水蒸气
B. 冰箱内食物中的水分遇到高温空气后,蒸发形成的水蒸气
C. 空气中的水蒸气降温形成的小冰晶
D. 空气中的水蒸气降温液化形成的小水滴
6. 将饺子放在水中煮不会变黄变焦,而放在油中煎就会变黄变焦,这说明( )
A. 油放出的热量比水多 B. 油的比热容比水大
C. 油的沸点比水高 D. 油的传热性能比水好
7. 对锅加热,水持续沸腾时,水面上的“白气”并不明显。如果突然停止加热,水面上很快出现很多“白气”,这是因为( )
A. 沸腾时水不蒸发
B. 沸腾时水面上的蒸气高于
C. 停止加热后水开始大量蒸发
D. 停止加热后水面上方的温度明显低于水蒸气温度,大量水蒸气液化为细小的水珠,形成“白气”
8. 在古代唐朝的皇宫里,夏天由宫女推动高大的水车,将水洒到宫殿的房顶上,水再顺房顶四周流下,这样做的主要目的是( )
A. 为了新奇、美观 B. 为了寻欢作乐
C. 为了清洁房顶 D. 为了解暑降温
9. 日常生活中,居民使用的罐装液化石油气,在生产与使用中应用的物态变化,下列说法正确的是( )(此题多选)
A. 生产时,采用了加压的方法使石油气液化
B. 生产时,采用了冷却的方法使石油气液化
C. 使用中,液态石油气要汽化成气体
D. 使用中,液态石油气要升华成气体
10. 如图所示,烧瓶中的水停止沸腾后,若从烧瓶中往外抽气,会看到水又沸腾起来,这是由于( )
A. 气压升高,水温升高 B.
气压降低,水温升高
C. 气压降低,水的沸点降低 D.
气压升高,水的沸点降低
11. 下列物态变化过程中,属于凝华现象的是( )
A. 放在衣橱里的樟脑丸越来越小
B. 花盆中的潮湿泥土变干
C. 夏天,盛冷饮的杯子外壁出现小水珠
D. 秋天,屋顶的瓦上结了一层霜
12. 在室内,将一支温度计从室温下的酒精中取出,温度计的示数将( )
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大
C. 一直增大 D. 一直减小
13. 夏天,当身体出了许多汗以后,坐到电扇前吹,身体感到特别凉快,这是因为( )
A. 电扇扇的风温度低,风吹到人身上感觉到凉爽
B. 电风扇扇的风使人体表面的汗水蒸发加快,因为蒸发要吸热,使人体温度降低
C. 电风扇扇的风使汗水蒸发加快,带走了人体的温度
D. 电扇扇的风吹到人身上,吹跑了人体的热量,所以人感到凉快
二、填空题
1. 填写下列现象的物态变化名称:
冬天的早晨树枝上有霜是__________现象,
夏日清晨草叶上有露水是__________现象,
春、秋的早晨易出现“大雾”是__________现象,
用久的灯泡变黑了是钨的__________现象,
湿衣服晾干了是__________现象,
冬天在室外人口中呼出的白气是__________现象,
夏天洒在地面上的一些水,过一会变干了是__________现象,
用铁水浇铸机座是__________现象,
夏天喝饮料常在饮料中加冰块是______________现象 。
2. 湿衣服晾在阳光下比晾在树阴下干得快,这表明____________________;湿衣服晾在通风处比晾在无风处干得快,这表明______________________________;一碗水洒在地面上比盛在碗里干得快,这表明______________________________。
3. 气体打火机中的丁烷气体是在_____________条件下,用_____________的方法,使其__________贮存在打火机内。
4. 飞机在进行人工降雨的过程中,向云层喷洒干冰(固态二氧化碳)使之降雨,这个过程中经历__________种物态变化,依次为______________________________。
5. 冰山上的积雪有的__________直接变成水蒸气升上天空;有的__________变成水,汇入江河;江河湖海、土壤、植物中的水分通过__________变成水蒸气,升入天空,水蒸气随气流运动到各处,水蒸气在高空遇冷,有的__________成小水滴,有的__________成小冰晶,形成千姿百态的云。
6. 干湿泡温度计是用两个相同的温度计并列在一起制成的,在使用时,其中的一个温度计下端的玻璃泡包着湿布,因为水在蒸发时要__________,所以这支温度计的示数要比另一支的示数__________,两支温度计的示数差值越大,表明空气中的水蒸气含量__________。
三、探究与实验题
1. 下面是观察水沸腾的实验步骤( )
A. 用酒精灯给盛水的烧杯加热,注意观察温度计示数。
B. 水温升至
C. 将实验数据记录在表格里,并作出水温随时间变化的图线
D. 将适量温水倒在烧杯中,把烧杯放在铁架台上,把温度计插入水中
E. 整理器材
(1)将实验步骤按正确操作顺序填在横线上____________________。
(2)实验中可看到,水沸腾前温度__________,沸腾时继续加热,温度__________,水沸腾时产生的气泡由小变大,上升至液面__________。
(3)由该实验可以得到如下结论:
a. 沸腾是在液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。
b. 沸腾前水吸热,温度上升。
你还可得出的结论有:
c.
d.
2. 在“观察水的沸腾”的实验中,根据准确的实验数据绘出的图象如图,根据图象得出该实验中________段表示水的沸腾过程,水的沸点是_________℃,此时气压_________l标准大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)
3. 保留水分是蔬菜和水果保鲜的一个方面,为了研究影响蔬菜和水果水分散失快慢的因素,有A、B、C三组同学各自做了实验。图中为实验的部分情景示意图(实验材料是均匀剖开的胡萝卜。A组的两条胡 萝卜,分别放在阳光下和阴影中)。
观察上图,回答下列问题:
(1)这三组实验中,研究方法正确的是哪几组?
(2)研究方法正确的小组是依据什么物理知识来设计实验的?
4. 一位同学想利用电冰箱降低室温,他先将冰箱的门打开,然后接通电源,他这样做能否达到降温的目的?为什么?
5. 火箭在大气中飞行时,它的头部与空气摩擦而产生大量的热,会因温度过高而烧坏,在火箭头部涂上一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并汽化,就能起保护火箭头部的作用,为什么?
试题答案
一、选择题
1. A 2. B 3. C 4. B 5. D 6. C 7. D
8. D 9. AC 10. C 11. D 12. B 13 B
二、填空题
1. 凝华,液化,液化,先升华后凝华,蒸发,液化,蒸发,凝固,熔化
2. 液体温度越高,蒸发越快,
液体表面气体流动速度越快,蒸发越快,
液体表面积越大,蒸发越快
3. 常温,压缩体积,液化
4. 三,升华,凝华,熔化
5. 升华,熔化,蒸发,液化,凝华
6. 吸热,低,越低
三、探究与实验题
1. (1)D、A、B、C、E
(2)上升、保持不变、破裂
(3)c. 沸腾过程中水吸热,温度保持不变 d. 温度升高,蒸发加快
2. BC、99、小于
3. (1)A、C
(2)温度的高低和空气流动的快慢对蒸发快慢的影响
4. 不能,因为电冰箱制冷机工作后,冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低,吸收空气中的热量,而与此同时,冰箱外部的冷凝器温度升高,将热量传给空气,室内空气的热量只是被冰箱吸收后又被放出,所以室温不会下降。
5. 在火箭头部涂的特殊材料在高温下熔化时要从火箭头部吸收大量的热,熔化后的液体的汽化过程又会从火箭头部吸收大量的热,这样火箭头部的温度就不会过高,进而也就不会因温度过高而被烧坏,所以在火箭头部涂上这种特殊材料能起保护火箭头部的作用。