2.2 汽化和液化1
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【知识梳理】
一、汽化
1、定义:物质由液态变成气态叫作汽化。液体汽化时会吸热;汽化的两种方式:蒸发和沸腾。
2、蒸发:物理学中,把只在液体表面发生的缓慢汽化现象叫作蒸发,蒸发在任何温度下都能发生;
3、影响蒸发快慢的因素:液体温度越高、表面积越大、液面表面上方的空气流动速度越快,蒸发就越快。
二、重要实验:水沸腾
1、器材:酒精灯、铁架台、温度计、石棉网、烧杯、水、火柴、秒表、纸板。
2、步骤:(1)把水倒进烧杯中,按照“由下到上”的原则组装实验装置。
(2)用酒精灯给盛了水的烧杯加热,并注意观察温度计的示数;
(3)当水温升到90℃左右时,每隔1min(或2min)记录1次水的温度,直到水水沸腾后5min为止,并注意观察水的沸腾现象。
(4)根据记录的温度值,作出水的温度-时间图像。
观察到现象:①水沸腾前,气泡上升过程中由大变小;水沸腾时,气泡上升过程中由小变大;
②水沸腾前,温度逐渐升高,需要继续吸热;水沸腾时,温度保持不变,需要继续吸热。
三、液化:物质由气态变为液态。气体液化的过程会放热。使气体液化的两种方法:降低温度、压缩体积。
四、关于水蒸气、白气(或白雾)形成
①水蒸气:水蒸气是一种无色透明的气体,是一种看不见、摸不着的气体。
②白气(或白雾):我们看到的白气(或白雾)是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,是液态,不是气态。
五、液态乙醚通过拉伸体积汽化和压缩体积液化
将注射器的小孔用橡皮帽堵住,里面装液态乙醚,往外拉到活塞,液态乙醚消失,汽化成乙醚蒸汽;然后压缩乙醚蒸汽的体积,当被压缩到一定程度时,会看见注射器中出现了液态乙醚。
【典型例题】
1、下列事例中,属于减少蒸发的措施是( )
A.将水果用保鲜膜包好后储存 B.用扫帚把洒在地面上的水向周围扫开
C.将湿衣服晾到向阳、通风的地方 D.用电热吹风机将头发吹干
2、天热时,打开电风扇,人感到凉快些,这是因为( )
A.电风扇吹的是凉风 B.空气流动加快,使室内温度降低
C.电风扇的风带走了周围的热量 D.电风扇的风使汗液蒸发加快,从而加快了从身体吸热
3、端午节是我国的传统节日,赛龙舟、吃粽子也成为人们过节的重要习俗.小彤看见妈妈在家煮粽子时,锅中水沸腾后改用“小火”继续煮.针对这种做法,下列说法中正确的是( )
A.改用“小火”可以提高水的沸点,能更快地将粽子煮熟
B.用“大火”可使水沸腾更剧烈,沸点升高,不应该改用“小火”
C.水沸腾后,改用“小火”水温升高较慢,锅中水不易被烧干
D.水沸腾后,用“大火”或“小火”煮,水温都不变,用“小火”煮可节能
4、下列各种自然现象的形成,属于液化现象的是( )
A.雪 B.露 C.霜 D.冰
5、夏天,小丽将冰水和热水分别注入常温下的两只烧杯中,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
6、在如图所示的装置中,若大容器A中装的是水,试管B中装的是另一种液体,在不断加热大容器A中的水时,发现试管B中的液体沸腾了,则B中的液体可能是( )
A.水 B.酒精 C.食用油 D.水、酒精、食用油都有可能
7、在探究“蒸发快慢与哪些因素有关”的实验时,小丽在两块相同的玻璃片上分别滴上一滴水,如图1所示,观察图中情景可知她主要探究蒸发快慢是否与 有关.小明则在两块相同的玻璃片上分别滴一滴质量相同的水,如图2所示,观察图中情景可知他主要探究蒸发快慢是否与 有关.
8、用水壶烧开水,水烧开时,在离壶嘴一定高度处冒出大量“白气”,而在壶嘴处却没有“白气”冒出.这是由于这一高度处空气的温度与壶嘴处的温度相比,明显 (高于/低于)水蒸气的温度,这样,来自壶内的水蒸气遇冷就 (填物态变化的名称)成小水珠——就是我们所看到的“白气”.
9、生活处处有物理,留心观察皆学问.罐装式液化石油气是采取 的方式使石油气液化装入钢罐的;在向钢罐里充气时,钢罐的温度是 (选填“升高”、“不变”或“降低”)的.
10、如图甲所示是“观察水的沸腾”的实验装置.
(1) 安装该实验装置时,应该先固定A、B两个铁圈中的 铁圈.
(2) 当水温上升到84℃,每隔1 min读一次温度计的示数,直到水沸腾3 min后停止读数,其数据记录如下表所示.其中第三次数据没有记录,当时温度计的示数如图乙所示,请你将读数填在下表中.
(3) 请根据上表中的数据,在图丙中小方格纸上画出水的温度 T随时间t变化的图像.
(4) 由表中的数据可知,水的沸点是 ℃.水沸腾的过程中,继续加热,水的温度 .
(5) 某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图丁中的a、b所示,则图 是水在沸腾前的情况.
(6) 为了减少从开始加热到沸腾时的时间,可以采取的措施是 .
【课堂练习】
1、教室内气温为25℃,小江同学在温度计的玻璃泡上涂抹少量与室温相同的酒精.下图中能比较正确地反映温度计示数随时间变化的图像是 ( )
2、下列判断中错误的是( )
A.烧水时壶口会出现“白气”,这是汽化现象 B.潮湿的衣服变干了,这是汽化现象
C.夏天的早晨自来水管会“冒汗”,这是液化现象 D.秋天,草地上会出现露珠,这是液化现象
3、等量的100℃的水蒸气比100℃的沸水对人体造成的烫伤更严重,这是因为( )
A.水蒸气是气体,更容易钻进人的皮肤 B.水蒸气温度比沸水温度高
C.水蒸气烫伤的面积一定比沸水更大 D.水蒸气液化时要放出大量的热
4、冬天手冷时,用嘴向手上“呵气”(张大嘴呼气) 和用劲儿向手上“吹气”的感觉是( )
A.向手上“呵气”和“吹气”感觉相同 B.向手上“呵气”时感觉更冷
C.向手上“呵气”时感觉温暖 D.向手上“吹气”时感觉温暖
5、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,后蒸发 C.先液化,后汽化 D.先蒸发,后沸腾
6、表中列出了标准大气压下3种气体的沸点.现把这3种气体的混合气体用液化后再逐渐提高温度的方法分离出来,则得到的气体的顺序是( )
A.氦、氢、氮 B.氢、氦、氮 C.氢、氮、氦 D.氦、氮、氢
7、用滴管从瓶中吸取酒精,滴在手上,感觉凉凉的,小明就这一现象产生的原因提出了两种猜想.
猜想1:酒精的温度低于手的温度; 猜想2:酒精蒸发时吸热,有制冷作用.
随后,他在烧杯中倒入适量酒精,用相同的温度计分别测量手的温度t1和烧杯中酒精的温度t2,并重复多次,均发现t1>t2,由此,他( )
A.只能验证猜想1 B.只能验证猜想2
C.既能验证猜想1,也能验证猜想2 D.既不能验证猜想1,也不能验证猜想2
8、生活中,人们常用酒精棉球擦发烧病人的额头为他降温,这是利用酒精在 (填物态变化名称) 过程中 (选填“吸”或“放”)热.
9、青藏铁路两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒(如图所示),我们叫它热棒。热棒整个棒体是中空的,里面封装有适量液氨。热棒的工作原理很简单:当路基温度上升时,液态氨受热发生 ,上升到热棒的上端,通过散热片将热传导给空气,气态氨由此冷却 变成了液态氨,又沉人了棒底。这样,热棒就相当于一个天然“制冷机”。(两空均填物态变化名称)
10、如图所示,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽空气后用绳把口扎紧,然后放入 80℃ 以上的热水中,你看到的现象是 ,这是 现象;从热水中拿出塑料袋,过一会儿又看到的现象是 ,这是 现象。
11、如图所示,取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚,取下
针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住.向外拉动活塞,到一定程度时,注射
器里的液态乙醚消失,这是 (填物态变化名称) 现象,然后推活塞,
到一定程度时,可以观察到会有液态乙醚出现,这表明用 的方法可以使气体液化.
12、在做“观察水沸腾”的实验时,甲、乙、丙三组同学分别从A、B两套器材中任选一套来完成实验:(实验室已准备多套A、B装置)
(1)除了图中所示的器材,还需要一个重要的测量仪器是 .
(2)甲组同学发现所测水的沸点高于100℃,他们选择的是______(填“A”或“B”)套装置。
(3)乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图C所示:a、b两种图像不同的原因是水的_________不同。
(4)通过分析图像C,归纳出水沸腾的特点是:
①_____________;②_______________。
(5)甲组同学发现撤掉酒精灯时,烧杯内的水
没有立即停止沸腾,你认为可能的原因是:
.
(6)在实验过程中,想要缩短从开始加热到沸
腾的时间,可采用的措施是: ; .
【典型例题】
1、A;2、D;3、D;4、B;5、D;6、B;
7、温度;蒸发表面积;8、低于;液化;9、压缩体积;升高;
10、(1)B;(2)92;(3)略;(4)99;不变;(5)b;(6)减少水量;
【课堂练习】
1、D;2、A;3、D;4、C;5、A;6、A;7、A;
8、蒸发(汽化);吸;
9、汽化;液化;
10、挤瘪的袋子鼓起来了;汽化;袋子又瘪下去了;液化;
11、汽化;压缩体积;
12、秒表;B;多少;温度不变;继续吸热;石棉网的温度仍高于水的沸点,水还能继续吸热;减少水量;提高初温(用外焰加热);