2018-2019學年八年級物理上冊 3.3汽化和液化習題（含解析）（新版）新人教版.doc

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汽化和液化 本節(jié)課學習重點是汽化和液化的過程，難點是對液體沸騰特點的理解。歷年中考命題幾乎都涉及本節(jié)知識，主要考查自然界中的汽化、液化現(xiàn)象，判斷現(xiàn)象是屬于汽化還是液化，影響蒸發(fā)快慢的因素，重點是自然生活現(xiàn)象中汽化、液化的實例判斷，探究觀察水的沸騰規(guī)律。題型主要有填空題、選擇題和實驗題。 一、汽化 1．定義 物理學中，把物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程稱為汽化。如：灑在地上的水變干，水燒開后逐漸減少等。 2．汽化方式 物質(zhì)的汽化有兩種方式：沸騰和蒸發(fā)。 二、沸騰 1．沸騰的概念 沸騰是在一定溫度下液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。 2．實驗探究：水沸騰時溫度的變化規(guī)律 提出問題：平時我們說水燒開了，實際上是水“沸騰”了，水在沸騰時溫度有什么變化呢？ 設計實驗與制訂計劃：實驗裝置如圖所示，在燒杯中倒人適量的溫水，用酒精燈給燒杯加熱，直到燒杯中的水沸騰并持續(xù)一．段時間為止。 實驗器材：溫度計水燒杯、硬紙板、酒精燈、石棉網(wǎng)、鐵架臺停表等。 實驗過程：a．用酒精燈外焰給水加熱，在燒杯上蓋上硬紙板，防止熱量散失，在硬紙板中央穿孔，用溫度計測量水溫。 b．當水溫接近90 C時，每隔1 min記錄一次溫度，并觀察沸騰前杯內(nèi)氣泡的變化情況。 c．繼續(xù)每隔1min記錄一次溫度直到水沸騰后再記錄三次，并觀察水沸騰時氣泡的變化情況。 實驗記錄：a．將溫度數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中。 時間t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 溫度t/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 b．對應表中數(shù)據(jù)，完成水沸騰時溫度和時間的關系圖像如下： 分析與論證：從實驗現(xiàn)象和圖像得知，水沸騰前不斷地對水加熱，水的溫度不斷升高，達到某一溫度時，水開始沸騰，沸騰是在液體表面和內(nèi)部同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。此后，雖然繼續(xù)對水加熱，但水溫不再升高，停止加熱后，水的沸騰立即停，說明沸騰需要吸收熱量。 交流討論：a．水沸騰前燒杯內(nèi)壁在杯底附近，附有好多氣泡是因為此處溫度較高，水汽化形成氣泡。沸騰前水中形成的氣泡在上升過程中逐漸變小，以至未到液面就消失了，是因為氣泡上升的過程中遇冷又液化了。 b．沸騰時，水中發(fā)生劇烈的汽化現(xiàn)象，形成大量的氣泡，氣泡上升，由于所受液體壓強越來越小，體積變大，到水面破裂，將氣泡內(nèi)的水蒸氣散發(fā)到空氣中。這說明沸騰是在液騰； 體內(nèi)部和表面同時進行的劇烈汽化現(xiàn)象。 如果停止加熱，水的沸騰立即停止，說明沸騰吸熱。 d．水沸騰時保持一定的溫度不變。 雖然繼續(xù)對水加熱，但水吸收的熱量用來使水汽化了。 注意：a．安裝實驗裝置時，溫度計的玻璃泡不能碰到容器底和容器壁，應用酒精燈外焰加熱。 b．燒杯中的水要適量，水太多，加熱時間會太長，水太少，溫度計的玻璃泡會露出水面。 c．為縮短加熱時間，可用溫水加熱以提高水的初溫，或在燒杯上加蓋，以減少熱量損失。 3．沸點 定義：液體沸騰時需要吸收熱量，但溫度保持不變，這個溫度叫沸點。液體的沸點與液體的種類和大氣壓有關，氣壓越高，沸點越高。知識拓展。液體沸騰條件：液體達到沸點，能夠從外界吸熱。 三、蒸發(fā) 1．蒸發(fā)的定義 盤子里的水、晾曬的濕衣服，溫度沒有達到水的沸點，水也會變成水蒸氣，從而使盤子衣服變干，當水的溫度變低或變高時，水也會變干，這種在任何溫度下都能發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫做蒸發(fā)。 2．蒸發(fā)的特點 蒸發(fā)不受溫度限制，在任何溫度下都能發(fā)生。蒸發(fā)只發(fā)生在物體的表面，是緩慢的汽化現(xiàn)象。 3．影響蒸發(fā)快慢的因素 影響蒸發(fā)快慢的因素有三個：a．液體的溫度，液體的溫度越高蒸發(fā)越快，如同樣濕的衣服，晾在陽光下干得快，晾在樹陰下干得慢；b．液體的表面積，液體的表面積越大，蒸發(fā)越快，如同樣多的水，盛在大口的杯子里干得快，盛在小口的杯子里干得慢；c．液體表面空氣流動速度，液體表面空氣流動速度越快，蒸發(fā)越快，如同樣濕的衣服掛在有風的地方干得快，掛在沒有風的地方干得慢。 4．蒸發(fā)制冷及其應用 液體蒸發(fā)時，要從周圍的物體中吸收熱量，使周圍物體的溫度降低，即蒸發(fā)是吸熱過程，因此蒸發(fā)有制冷作用。液體蒸發(fā)制冷有許多實際的應用，如醫(yī)生常用酒精擦拭人體，使高燒惠者降溫；狗由于沒有汗腺，夏天就伸長舌頭來蒸發(fā)水分散熱。 四、液化 1．液化的定義 物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫做液化，如秋天的早晨小草上有許多露珠、浴室的鏡面在放熱水洗澡時就變得模糊不清、冬天由室外進入室內(nèi)眼鏡片變得模糊等。 2．液化的方法 液體汽化時要吸熱，那么我們可以猜想和分析，如果能讓氣體把原來吸收的熱量再放出來，它可能就會變回到原來的液體狀態(tài)，讓氣體放熱的基本方法就是降低氣體的溫度。生活中有這樣的例子嗎？從冰箱中取出飲料，一會兒飲料瓶外壁上就有層水珠，這就是空氣中的水液化的結果。 液體汽化不僅要吸熱，而且變成氣體后的體積變大。那么縮小體積能使氣體液化嗎?答案是肯定的，如果不改變溫度，使其體積變小，也可以使氣體波化。如家庭使用的打火機就是在常溫下壓縮體積，使可燃氣體液化裝入打火機中，還有家庭用的液化氣也是壓縮體積使其液化。 歸納總結：使氣體液化的方法有兩種：一是降低溫度，二是壓縮體積。 3．液化放熱 我們利用逆向思維來分析液化，液化使汽化的逆過程，汽化吸熱，液化放熱。 4．理解液化時應注意的三個問題 a．所有氣體，在溫度降低到足夠低的時候都可以被液化。 b．有的氣體單靠壓縮體積不能使它液化，必須同時使它降低到一定溫度，例如氮氣。 c．凡具有如下字樣的相關物態(tài)變化都是液化現(xiàn)象：霧、露、“白氣”、“冒氣”、“出汗”等，通常都是空氣中的水蒸氣遇冷放熱液化產(chǎn)生的，而不是空氣液化產(chǎn)生的。 d．水蒸氣是看不到的，“白氣”、“霧”都是小水珠。水沸騰時水面上方的大量“白氣”實際上是水蒸氣液化而成的小水珠。 重難點01 液體沸騰條件及特點 如圖甲是某實驗小組同學探究水的沸騰實驗裝置，他們的操作錯誤是______。實驗過程中，他們觀察到沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程中的兩種情況如圖乙、丙所示，則____圖是沸騰時的情景。當水溫升到90 ℃時，他們記錄了在加熱過程中溫度隨加熱時間的變化情況，數(shù)據(jù)如下表： （1）請根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在圖丁中先描點，再用平滑的曲線畫出溫度隨時間變化的圖象。 （2）根據(jù)圖象可知水的沸點是____________℃。 【參考答案】溫度計碰杯底 乙 （1）如圖所示 （2）99 【詳細解析】在測量溫度時，溫度計的玻璃不能磁到容器的底部；水沸騰時，氣泡是越向上越大，故應是乙圖為沸騰時的情形 （1）溫度隨時間變化的曲線如圖所示。 （2）水沸騰時溫度保持在沸點不變，所以可知水的沸點為99 ℃。 1．如圖，使裝有酒精的試管B浸在燒杯A的水中，下面用酒精燈加熱，則（已知酒精的沸點是78 ℃，水的沸點是100 ℃） A．燒杯A中的水先沸騰，試管B中酒精后沸騰 B．燒杯A中的水后沸騰，試管B中酒精先沸騰 C．燒杯A中的水與試管B中的酒精都不能沸騰 D．燒杯A中的水與試管B中的酒精一起沸騰 【答案】B 2．如圖所示，甲、乙分別是酒精在標準大氣壓下熔化和沸騰時溫度隨時間變化的圖象，下列說法正確的是 A．固態(tài)酒精是非晶體 B．在–117 ℃時，酒精處于液態(tài) C．酒精溫度計可以用來測量沸水的溫度 D．酒精在沸騰過程中吸熱但溫度不變 【答案】D 【解析】固態(tài)酒精有固定的熔化溫度，是晶體，A是錯誤的；在–117 ℃時，酒精處于固態(tài)，B是錯誤的；酒精的沸點是78 ℃，該溫度計不能用來測量沸水的溫度，C是錯誤的；酒精在沸騰過程中吸熱但溫度不變，D是正確的。故本題正確選項是D。 重難點02 影響蒸發(fā)快慢因素 探究“水的蒸發(fā)速度與哪些因素有關”。小明同學在4塊相同的玻璃板上各滴一滴質(zhì)量相同的水，進行如下圖所示的實驗探究，得出水蒸發(fā)速度與水的溫度、水的表面積和水面上方空氣流動快慢有關。 （1）通過_______ 兩圖的對比，可以得出水蒸發(fā)速度與水的表面積有關。 （2）通過A、C兩圖的對比，可以得出水蒸發(fā)速度與水的_______有關。 （3）小明同學猜想水蒸發(fā)快慢還可能與水的質(zhì)量有關，于是繼續(xù)進行了如下探究：在相同環(huán)境下的兩塊相同的玻璃板上分別滴上一滴和兩滴水(如上圖)。結果發(fā)現(xiàn)甲圖中水先蒸發(fā)完，于是他得出結論：水蒸發(fā)快慢與水的質(zhì)量有關，水的質(zhì)量越小蒸發(fā)越快。從實驗設計環(huán)節(jié)看，他沒有控制水的_______相同；從得出結論環(huán)節(jié)看，“根據(jù)誰先蒸發(fā)完，判斷誰蒸發(fā)快”是否正確?_______ (填“正確”、“不正確”)。 （4）小明同學實驗時發(fā)現(xiàn)未蓋燈帽的酒精燈無法點燃，這說明液體的蒸發(fā)速度不僅與液體的溫度、液體的表面積和液體表面上方空氣流動快慢有關而且與液體的_______有關，長時間未蓋燈帽的酒精燈無法點燃是因為_______。 【參考答案】（1）AB （2）溫度 （3）表面積 不正確 （4）種類 相同條件下，酒精蒸發(fā)速度比水快 【詳細解析】（1）要探究水蒸發(fā)速度與水的表面積是否有關，應控制水的質(zhì)量相同，溫度相同，水面空氣流動速度相同，改變水滴的表面積，因此通過比較AB兩圖可以得出結論。 （2）通過A、C兩圖的對比，可以得出水蒸發(fā)速度與水的溫度有關。 （3）從實驗設計環(huán)節(jié)看，他沒有控制水的表面積相同；從得出結論環(huán)節(jié)看，“根據(jù)誰先蒸發(fā)完，判斷誰蒸發(fā)快”是不正確的。 （4）小明同學實驗時發(fā)現(xiàn)未蓋燈帽的酒精燈無法點燃，這說明液體的蒸發(fā)速度不僅與液體的溫度、液體的表面積和液體表面上方空氣流動快慢有關而且與液體的種類有關，長時間未蓋燈帽的酒精燈無法點燃是因為相同條件下，酒精蒸發(fā)速度比水快。 1．為了節(jié)約用水，園藝工人利用滴灌的方法給道路兩旁樹木澆水，如圖所示。他們把細水管放入樹下的土壤里，使水分直接滲透到樹木根部，減慢了水分的蒸發(fā)，原因是 A．減少了水在地面的表面積 B．增大了水在地面的表面積 C．加快了地面上方空氣的流動 D．提高了地面上水的溫度 【答案】A 【解析】減少水在地面的表面積，可以減慢水分的蒸發(fā)，故A符合題意為答案。增大水在地面的表面積，將加快蒸發(fā)，故B不符合題意。加快了地面上方空氣的流動，將加快水的蒸發(fā)，故C不符合題意。提高液體的溫度，將加快蒸發(fā)，故D錯誤。 2．在做“探究蒸發(fā)快慢與哪些因素有關”的實驗時，小麗同學在兩塊相同的玻璃片上分別滴上一滴水，如圖（a）所示，觀察圖中情景可知她主要探究蒸發(fā)快慢是否與 有關。小明在兩塊相同的玻璃板上，分別滴一滴質(zhì)量相同的水，如圖（b）所示，觀察圖中情景可知他主要探究蒸發(fā)快慢是否與 有關。 【答案】溫度 液體表面積 【解析】圖（a）中，兩滴水滴的質(zhì)量、表面積均相同，一滴加熱，另一滴不加熱，因此探究的是蒸發(fā)快慢與液體溫度的關系，溫度越高，蒸發(fā)越快；圖（b）中，兩滴水滴在玻璃板上的面積不同，因此探究的是蒸發(fā)快慢與液體表面積的關系，表面積越大，蒸發(fā)越快。 1．小明同學幾乎每天都要乘公交車上學。善于觀察的他發(fā)現(xiàn)，無論盛夏還是嚴冬，在裝有空調(diào)的公交車玻璃窗上。都會有小水滴附著在上面。那么，夏天，小水珠附著在玻璃的_______，冬天，小水珠附著在玻璃的___________。（選填“內(nèi)表面”或“外表面”） 【答案】外表面 內(nèi)表面 2．小明家冬天在密閉房間使用空氣加濕器來提高室內(nèi)空氣濕度，發(fā)現(xiàn)空氣加濕器的上方冒“白氣”這是發(fā)生 （填物態(tài)變化名稱）現(xiàn)象，過段時間后房間的溫度 （“上升”、“下降”）。 【答案】液化 上升 【解析】白氣不是水蒸氣，而是由水蒸氣液化所形成的小水珠，水蒸氣在液化過程中要向外放熱，故房間的溫度會上升。 3．小雨同學看到在沸騰油鍋中取鐵球的表演后，得知鍋中的“油”是由油和醋組成的混合液體，油的沸點為287 ℃，醋的沸點只有60 ℃，當溫度達到 ℃時混合液體就沸騰了，繼續(xù)加熱油醋混合液體，其溫度 （選填“會”或“不會”）升高，表演時鐵球的溫度不可能超過 ℃。 【答案】60 不會 60 【解析】當液體的溫度達到沸點時，再繼續(xù)加熱，液體就會沸騰，而溫度卻不再升高，由于醋的沸點只有60 ℃，當溫度達到60 ℃時混合液體就沸騰了，繼續(xù)加熱油醋混合液體，其溫度不會升高，表演時鐵球的溫度不可能超過60 ℃，故表演者不會被燙傷。 4．如圖所示，針筒中充滿了氣態(tài)乙醚，當向下壓活塞時，會有液態(tài)乙醚出現(xiàn)，這是 現(xiàn)象（填一種物態(tài)變化名稱），此過程 熱量（選填“吸熱”或“放熱”）；使氣態(tài)乙醚發(fā)生這種物態(tài)變化的另一種方法是 溫度。 【答案】液化 放出 降低 【解析】使氣態(tài)乙醚的體積被壓縮，分子間的距離拉近，體積變小，變成了液態(tài)，這是液化現(xiàn)象，液化放熱；另一種使氣體液化的方法是降低溫度。 5．在做“研究水的沸騰”分組實驗時，各實驗小組使用的器材規(guī)格完全相同。蘭蘭同學所在的小組由實驗數(shù)據(jù)描繪出的水的沸騰圖象如圖中A所示；梅梅同學所在實驗小組由實驗數(shù)據(jù)描繪出的水的沸騰圖象如圖中B所示。兩個實驗小組從同一時刻開始對水加熱，從圖象可知，蘭蘭同學所在的實驗小組的水 （選填“先”或“后”）沸騰，造成沸騰有先后的原因之一是 。從圖象還能看出，兩個實驗小組測得的水的 點不同，這與蘭蘭小組同學用紙板蓋嚴燒杯口使燒杯內(nèi)氣壓 （選填“增大”或“減小”）有關。 【答案】先 水的質(zhì)量不同 沸 增大 6．在海上想要獲得淡水，可采用如圖所示的“充氣式太陽能蒸餾器”。它是通過太陽照射充氣物內(nèi)的海水，產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣在透明罩內(nèi)壁形成水珠，收集即可。在此過程中發(fā)生的物態(tài)變化是 A．先汽化，后液化 B．先沸騰，后凝固 C．先液化，后汽化 D．先蒸發(fā)，后沸騰 【答案】A 【解析】海水是液態(tài)的，水蒸氣是氣態(tài)的，液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象叫汽化；水蒸氣在透明罩內(nèi)壁形成水珠，氣態(tài)又變?yōu)榱艘簯B(tài)的現(xiàn)象叫液化，故選A。 7．小明同學學習了“降水的形成”知識后，為家人做了“下雨”的實驗。他把盤子擦干放進冰箱里冷卻，水壺裝滿水并燒開，這時水汽不斷上升，壺嘴上方就出現(xiàn)一團“白氣”，這就是“云”。從冰箱里取出盤子放在壺嘴上方約15 cm的地方，盤子碰到這團“云”，一會兒盤的下表面就會布滿水滴，水滴越積越多，越積越大，等到掛不住時就紛紛落下，這就是“雨”。下面關于實驗現(xiàn)象的解釋，正確的是 A．壺嘴上方出現(xiàn)的一團“白氣”是壺中水汽化形成的氣態(tài)水 B．壺嘴上方出現(xiàn)的一團“白氣”是液態(tài)水 C．水汽化時放出熱量 D．水滴下落時，只受重力和空氣阻力的作用，因此一定勻速下落 【答案】B 8．下表是1個標準大氣壓下一些物質(zhì)的熔點和沸點。根據(jù)下表，在我國各個地區(qū)都能測量氣溫的溫度計是 物質(zhì) 水 汞 酒精 乙醚 熔點/℃ 0 -39 -117 -114 沸點/℃ 100 357 78 35 A．水溫度計 B．汞溫度計 C．酒精溫度計 D．乙醚溫度計 【答案】C 【解析】在我國氣溫最低可達到-50 ℃，故水和汞都會凝固成固體，不能用；最高氣溫能達到50 ℃，故乙醚會汽化成氣體，不能用；只有酒精溫度計可以使用；故應選C。 9．如圖甲、乙所示，是在“探究水的沸騰”實驗時，兩組同學分別安裝的實驗裝置（酒精燈、燒杯等器材規(guī)格相同），圖丙是他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的水的溫度跟時間的關系圖象。根據(jù)有關信息，下列說法中正確的是 A．圖線a對應的是乙實驗中的數(shù)據(jù) B．圖線b對應的實驗中水的初溫比a的低 C．水的沸點跟水的多少無關 D．到100 ℃時溫度不再上升是因為水不再吸熱 【答案】C 【解析】由圖可知，a升溫快、b升溫慢，在裝置相同的情況下，產(chǎn)生這種差異的原因只能說明兩次實驗中水的質(zhì)量不同，甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，所以圖線a對應的是甲的實驗數(shù)據(jù)，A錯誤。由圖象可知A．b實驗中的水初始溫度一樣，B錯誤。水的沸點跟水的多少無關，沸點跟氣壓有關，氣壓越高沸點越高，氣壓越低，沸點越低，C正確。水沸騰過程中，雖然溫度保持不變，但需要不斷吸熱，D錯。 10．有一支用過后未甩的體溫計，其示數(shù)為39 ℃。用這支體溫計先后去測兩個體溫分別是38 ℃和40 ℃的病人的體溫，體溫計顯示的示數(shù)分別是 A．38 ℃，39 ℃ B．39 ℃，40 ℃ C．38 ℃，40 ℃ D．39 ℃，38 ℃ 【答案】B 【解析】用示數(shù)為39 ℃的體溫計測體溫38 ℃的病人時，水銀不會回到液泡中，一次，示數(shù)仍為39 ℃；用這支體溫計測體溫為40 ℃的病人時，液泡內(nèi)的水銀膨脹，仍可使液柱上升，達到40 ℃。故選B。 11．在探究“水沸騰時溫度變化特點”的實驗中。 （1）圖甲中ABC是三種讀取溫度計示數(shù)的方法，其中正確的是_______。 （2）圖乙是老師根據(jù)兩組同學每隔1 min記錄一次溫度的數(shù)據(jù)，描繪出對應的“溫度﹣時間”圖象。由圖象可知水沸騰時溫度為____℃；水溫達到沸點后繼續(xù)加熱，水的溫度____________（填“升高”、“降低”或“不變”）。 （3）由圖乙可知，兩組同學的圖象存在差異，請說出一條可能的原因：_______________。 （4）如圖丙所示，在盛水的燒杯內(nèi)放入一裝水的試管，用酒精燈對燒杯緩慢加熱，當燒杯中的水沸騰后，繼續(xù)加熱。則試管中的水________（填“會”或“不會”）沸騰。 【答案】（1）B （2）99 不變 （3）水的質(zhì)量不同 （4）不會 12．如圖a是“觀察水的沸騰”的實驗裝置圖。 （1）小聰觀察到水沸騰前和沸騰時水中氣泡的上升情況不同，如圖b、c所示，則圖____（選b或c）是水在沸騰前的情況，為了方便讀出溫度計的示數(shù)，小聰將溫度計從水中拿出來進行觀察讀數(shù)，則會導致所測溫度偏______（選填“高”或“低”）. （2）水沸騰時溫度計的示數(shù)如圖d所示，讀數(shù)為______℃，說明此時氣壓__標準大氣壓（選填“大于”“等于”或“小于”）． （3）圖e、圖f、圖g是三名同學作出水的溫度隨時間變化的圖象，其中正確的是圖　，分析該圖象，可知水沸騰時溫度保持不變，但要繼續(xù)______熱。（選填“吸”或“放”） （4）為了縮短實驗時間，可以采取的辦法是：__________________(寫出一種即可)。 【答案】（1）c 低 （2）102 大于 （3）g 吸 （4）減小水的質(zhì)量（或提高水的初溫） 13．探究水沸騰時溫度變化的特點。 （1）如圖1所示，是某小組安裝的實驗裝置，合理的安裝順序是 （填序號）。 ①燒杯和水 ②酒精燈 ③鐵桿A和溫度計（含紙蓋） ④鐵圈B和石棉網(wǎng) （2）下表是小燕記錄的實驗數(shù)據(jù)： 實驗過程中，她發(fā)現(xiàn)在第3 min時，水中的氣泡在上升的過程中逐漸 （選填“變大”或“變小”）。 （3）請將圖2中的坐標系補充完整，并根據(jù)上表數(shù)據(jù)繪出水溫與時間的關系圖象。 （4）由數(shù)據(jù)及圖象可知，水沸騰時，繼續(xù)加熱，水的溫度 。 （5）通過學習，小燕終于明白媽媽用爐火燉湯時，在湯沸騰后總是 的道理（選填“保持大火”或“調(diào)為小火”）。 【答案】（1）②④①③ （2）變小 （3）如圖所示 （4）保持不變 （5）調(diào)為小火