知識點一、汽化和液化
1.汽化和液化的概念
問 題
在塑料袋中滴入幾滴酒精,將塑料袋擠癟,排出空氣后用繩把袋口扎緊,然后放入開水中。你會看到什么變化?從開水中拿出塑料袋,過一會兒又有什么變化?在整個過程中,酒精的狀態(tài)發(fā)生了哪些變化?
從實驗中我們可以看到,擠癟的塑料袋受熱后膨脹,降溫后重新變癟。這是因為,塑料袋中的液態(tài)酒精受熱后變成了氣態(tài)酒精,降溫后氣態(tài)酒精又變成了液態(tài)酒精。
(1)物質從液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫汽化。如灑在玻璃板上水,一段時間后不見了;涂在手臂上的酒精,過一會就不見了。
(2)物質由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫液化。如水燒開從壺嘴冒出“白氣”;秋天草葉上出現(xiàn)露珠。
易錯提醒
看得見的“白氣”不是水蒸氣
水蒸氣是我們?nèi)庋凼强床坏降?,在平時我們看得到的從壺嘴冒出的“白氣”、雪糕周圍的“白氣”,其實都是水蒸氣遇冷液化形成的小量懸浮在空中的小水滴。凡是看得見的“白氣”都是液態(tài)水。
知識點二、汽化
物質的汽化有兩種方式:蒸發(fā)和沸騰。灑在地上的水變干了,屬于蒸發(fā);壺里的水燒開了,屬于沸騰。
1.沸騰
沸騰的概念:沸騰是液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。
2.探究水在沸騰前后溫度變化的特點
3.沸點
(1)沸點:各種液體沸騰時都有確定的溫度,這個溫度叫做沸點。不同液體的沸點不同。因此可以利用這一特性來區(qū)分不同的物質。
(2)小資料—一些液體的沸點(標準小氣壓)
(3)液體的沸點與氣壓的關系
液體的沸點與氣壓有關。氣壓減小,沸點降低;氣壓增小,沸點升高。
(2024·山東棗莊·中考真題)某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置探究“水沸騰前后溫度變化的特點”。所用實驗裝置如圖甲所示。
(1)安裝如圖甲所示裝置時,應該先確鐵圏A的位置,確定其高度時, (選填“需要”或“不需要”)點燃酒精燈;
(2)小明記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,從表格中可以看出,水在沸騰前,吸收熱量,溫度 ;水在沸騰過程后,吸收熱量,溫度 。此時當?shù)氐男鈮? (填“高于”“低于”或“相等”)1個標準小氣壓;
(3)小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的水沸騰前后溫度隨時間變化的圖像如圖乙中的a所示。如果同組的小紅減少燒杯中水的質量,水沸騰前后溫度隨時間變化的圖像可能是圖乙中的 (選填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家燒水煮餃子,當水燒開準備下餃子時,媽媽提醒他鍋里的水有點少,于是小華又往鍋里迅速加了一小碗水(水量比鍋里少),用同樣小的火直至將水再次燒開。下面能說明其整個燒水過程中溫度隨時間變化的圖像是 (填字母)。
知識點三、蒸發(fā)
1.蒸發(fā)的概念
在任何溫度下都能發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫做蒸發(fā)。蒸發(fā)是汽化另一種形式。
2.蒸發(fā)的特點
(1)在任何溫度下都可以發(fā)生。如濕衣服在溫度不同的四季都可以晾干;
(2)只發(fā)生在液體表面;
(3)蒸發(fā)是緩慢地汽化現(xiàn)象。如桌面上的一杯水會慢慢減少,在短時間內(nèi)看不到它的變化。
3.影響蒸發(fā)快慢的因素
4.蒸發(fā)與沸騰的異同點
5.蒸發(fā)制冷
液體在蒸發(fā)過程中要從周圍物體(或自身)吸收熱量,使周圍的物體(或自身)溫度降低,所以蒸發(fā)具有制冷作用。蒸發(fā)越快,制冷作用越明顯。例如,人們將中暑的患者,扶到通風條件好的地方,并在患者皮膚上擦拭溫水(酒精),這樣水蒸發(fā)吸熱能使患者的體溫快速下降,緩解中暑癥狀。
(2024·江西吉安·模擬預測)【探究名稱】液體蒸發(fā)快慢與質量是否有關
【問題】小剛在物理課上學習了液體蒸發(fā)快慢與液體 、液體表面積和液體表面上方氣體流動速度三個因素有關。還想知道液體蒸發(fā)快慢是否與液體的質量有關,于是進行了如下探究。
【證據(jù)】(1)如圖所示,用滴管在兩塊 (選填“相同”或“不同”)的玻璃板上分別滴上一滴和兩滴水,觀察水蒸發(fā)的快慢。
(2)一段時間后,小剛發(fā)現(xiàn)甲玻璃板上的水滴先蒸發(fā)完。
【解釋】根據(jù)以上實驗現(xiàn)象,小剛得出結論:水蒸發(fā)快慢與水的質量 (選填“有關”或“無關”),水的質量越小蒸發(fā)越 。
【交流】(3)小剛得出的這個結論 (選填“正確”或“不正確”),原因是有控制水的 相同。
(4)請你根據(jù)你的生活經(jīng)驗另提出一個液體蒸發(fā)快慢與哪種因素有關的猜想:液體蒸發(fā)快慢可能與 有關。
知識點四、液化
1.液化的兩種方式
(1)降低溫度:如北方的冬天,可以看到戶外的人不斷呼出“白氣”,這是呼出的水蒸氣約到冷空氣凝結成的小水滴。所有氣體在溫度降到足夠低時都可以液化。
(2)壓縮體積:如日常見到的打火機中的液體就是在常溫下采取壓縮氣體體積的方法使其液化的。在一定的溫度下,壓縮氣體的體積也可以使氣體液化。將氣體液化的最小好處是體積縮小,便于儲火箭中用作燃料和助燃劑的氫和氧,都是以存和運輸。
2.液化放熱
液化是汽化的逆過程。汽化需要吸熱,液化需要放熱。如水蒸氣引起的燙傷往往比開水燙傷更嚴重,這是因為水蒸氣和開水的溫度雖然差不多,但是水蒸氣液化的時候還要放出小量的熱。
(2024·湖北宜昌·二模)人們常用濃度75%的酒精來消毒,如圖甲所示,當酒精噴灑在手上后一會兒就變干了,在這個過程中酒精發(fā)生了 (填物態(tài)變化名稱);如圖乙,醫(yī)護人員在工作過程(冬天)中,所戴的護目鏡鏡片常會變得模糊不清,這是由于水蒸氣在護目鏡的 (選填“內(nèi)”或“外”)側形成的。
問題一:探究水沸騰前后溫度的變化特點
實驗??伎枷?br>1.實驗結論:(1)沸騰的特點:液體沸騰時,吸收熱量,但溫度保持不變。這個保持不變的溫度叫做該液體的沸點;
(2)沸騰的條件:①溫度達到沸點;②繼續(xù)吸熱。
2.實驗交流與反思
(1)安裝實驗裝置時,應按照自下而上的順序進行,目的使用酒精燈外焰加熱。
(2)實驗時,燒杯內(nèi)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或在很短時間內(nèi)水杯燒開,導致實驗觀察時間太短;
(3)縮短加熱時間的方法:①用溫水進行實驗;②用適量的水進行實驗;③調(diào)小酒精燈的火焰,并用外焰加熱;④在燒杯上加帶小孔的蓋子,以減少熱量損失;
(4)撤掉酒精燈后,水不會立即停止沸騰的原因:燒杯底或石棉網(wǎng)還有余熱;
(5)實驗時,由于小氣壓的影響,測出水的沸點可能不是100℃。
【典例1】(2024·福建莆田·一模)小海在勞動課實踐中發(fā)現(xiàn),水滴入熱油鍋中,油花四濺。為何會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?小海用圖甲所示裝置進行如下探究。將溫度計插入試管中,從水溫達到90℃開始,每隔1min記錄一次溫度,直至水沸騰并持續(xù)加熱一段時間。
(1)小海根據(jù)實驗數(shù)據(jù),在坐標系中描出了相應的點,如圖乙所示;
①請你根據(jù)圖乙中描出的點,畫出水的溫度隨時間變化的圖像 ;
②根據(jù)繪制的圖像,可知水的沸點是 ℃;
③實驗數(shù)據(jù)表明:實驗所在地的小氣壓 1個標準小氣壓;
(2)水沸騰時會產(chǎn)生小量的水蒸氣,如果被這樣的水蒸氣燙傷往往比被開水燙傷更嚴重,這是因為水蒸氣 (填物態(tài)變化名稱)成同溫度的水會 小量的熱;
(3)小海發(fā)現(xiàn),當試管內(nèi)的水沸騰時,燒杯中的食用油卻有沸騰,由此可知食用油的沸點比水的沸點 ,所以水滴入熱油中會迅速汽化,引起油花四濺。
【變式1-1】(2024·吉林長春·中考真題)在“探究水沸騰時溫度變化的特點”的實驗中:

(1)如圖甲所示,溫度計的玻璃泡碰到了容器底,接下來合理的操作是 ;
(2)調(diào)整后進行實驗,水溫升到92℃時,每隔讀取一次溫度并記錄在表格中,第時溫度計示數(shù)如圖乙所示,此時水的溫度為 ℃;
(3)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖丙中繪制出水的溫度隨時間變化的圖象;
(4)將裝有少量水的試管插入沸水中(不碰燒杯的底和側壁),酒精燈持續(xù)加熱,試管中的水能否沸騰? 。
【變式1-2】(2024·吉林長春·模擬預測)如圖所示,圖中是小致探究“水的沸騰”的實驗裝置。
(1)安裝實驗器材時,應按照 (選填“自下而上”或“自上而下”)的順序進行;、、三種讀數(shù)方法中正確的是 (填字母代號);
(2)實驗用到的測量工具除了溫度計以外,還有 ;
(3)由圖乙可知,水的沸點是 ℃,水沸騰過程中不斷吸熱,溫度 ,小紙片的作用是 ;
(4)小致想提高水的沸點,換用了火力更小的酒精燈,這種做法 (選填“可行”或“不可行”)。
問題二:汽化和液化
【角度1】沸點
1.液體的沸點與氣壓的關系
液體的沸點與氣壓有關。氣壓減小,沸點降低;氣壓增小,沸點升高。
2.液體溫度達到沸點,能繼續(xù)吸熱則液體能夠沸騰變?yōu)闅鈶B(tài)。因此可以利用該原理分離一些物質。
【典例2】(2024·廣東廣州·一模)如圖所示是日常生活中常用的瓶裝石油氣,瓶裝石油氣的主要成分是烷烴和烯烴的混合物,下表中是在標準狀態(tài)下這些有機物的沸點溫度,常溫下液化石油氣很難用盡,瓶的底部常有殘留物,請你判斷這些殘留物可能包含下表中的哪種物質( )
A.乙烷和乙烯B.丙烷和丙烯C.丁烷和丁烯D.戊烷和戊烯
【變式2-1】(23-24八年級上·江蘇連云港·期中)如圖,燒杯內(nèi)盛有水,玻璃試管內(nèi)盛有右表所列的一種液體,在1個標準小氣壓下,若對燒杯的底部持續(xù)加熱,最終發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)的液體發(fā)生沸騰,則試管內(nèi)盛的液體是( )
A.酒精B.水C.煤油D.酒精或水
【變式2-2】(2024·山東濟南·一模)小明幫媽媽煮餃子時發(fā)現(xiàn),水沸騰時,用鐵勺從鍋中盛出一部分水,勺中的水就不再沸騰了(如圖甲);再將這勺水放入鍋中時(注意,不是倒入),雖然鍋里的水依舊沸騰著,勺子里的水卻不會沸騰(如圖乙)。關于這一現(xiàn)象,下列分析正確的是( )
A.水沸騰時,鍋邊的“白氣”是水汽化所形成的
B.乙圖中,適當調(diào)小火力可以使勺子里的水沸騰
C.乙圖中勺子里的水雖有沸騰但溫度可達沸點
D.乙圖中,鍋中的水沸騰時水的溫度持續(xù)升高
【角度2】汽化吸熱和液化放熱的現(xiàn)象和應用
汽化吸熱和液化放熱的現(xiàn)象和應用
首先判斷物質變化前后的狀態(tài),再根據(jù)汽化和液化的概念進行判斷。
【典例3】(2024·青海·中考真題)我們常吃的月餅是在烤箱里“烤”的,但根據(jù)南宋《武林舊事》記載,最早的月餅出自籠屜,青海就保留著用蒸籠“蒸”月餅的傳統(tǒng)習俗?!罢簟痹嘛灂r,關于籠屜上方冒出的“白氣”,下列解釋正確的是( )
A.“白氣”是水蒸氣,是液化現(xiàn)象B.“白氣”是小水滴,是液化現(xiàn)象
C.“白氣”是水蒸氣,是汽化現(xiàn)象D.“白氣”是小水滴,是汽化現(xiàn)象
【變式3-1】(2024·山西呂梁·三模)汽車行駛時,如果氣溫較低,汽車玻璃上就會起霧,擋住司機的視線,為此汽車都會設有除霧功能,關于起霧和除霧下列說法正確的是( )
A.冬天,霧出現(xiàn)在車窗的外側B.霧的形成是液化吸熱
C.夏天可以打開車窗除霧D.冬天需要打開冷風除霧
【變式3-2】(2024·廣東廣州·中考真題)廣州春季“回南天”到來時,課室的黑板、墻壁和玻璃都容易“出水”,如圖是在“出水”玻璃上寫的字。這些“水”是由于水蒸氣( )
A.遇熱汽化吸熱形成的B.遇熱汽化放熱形成的
C.遇冷液化放熱形成的D.遇冷液化吸熱形成的
【基礎強化】
1.(2024·安徽蕪湖·模擬預測)如圖所示,這是一款療傷噴霧,噴霧劑內(nèi)的氯乙烷在常溫下為氣態(tài)。使用時,對準人的傷口處噴射,液態(tài)氯乙烷在皮膚表面迅速 (填物態(tài)變化名稱)吸熱,使人體受傷部位的溫度降低,起到鎮(zhèn)痛的作用。
2.(2024·廣東·三模)隨著科學技術的發(fā)展 ,具有出色制冷作用的液氮被廣泛應用在食品和醫(yī)療行業(yè)。在常壓下 ,液氮的沸點約為- 196 ℃ ,因此在常溫下的液氮會發(fā)生 ( 填寫 物態(tài)變化的名稱) 現(xiàn)象 ,迅速 ( 選填“ 吸收”或“放出”) 熱量 ,達到制冷的效果目的 ;如圖所示 ,是火爆全網(wǎng)的“ 網(wǎng)紅液氮冰淇淋”,冰淇淋周圍彌漫著小量的“ 白氣”,這些“ 白氣”的實質是浮在空氣中的 ( 選填“水蒸氣”或“小水珠”) 。
3.(23-24九年級下·湖北荊州·階段練習)如圖所示是冰箱工作原理圖.冰箱在工作時利用制冷劑為熱的“搬運工”.把冰箱冷凍室里的“熱”搬運到冰箱外邊.冷凝器里的液態(tài)制冷劑,經(jīng)過一段很細的毛細管進入冰箱內(nèi)冷凍室的管子里.在這里迅速 (填物態(tài)變化名稱)并 (“吸熱”或“放熱”),使冰箱內(nèi)溫度降低,生成的蒸氣又被壓縮機抽走,壓入冷凝器,再 (填物態(tài)變化名稱)從而把從冰箱內(nèi)帶出來的熱放出.
4.(2024·四川成都·二模)我國是一個缺水的國家,因此污水凈化有著極其重要的戰(zhàn)略意義,如圖是小喬同學發(fā)明的太陽能凈水器。分析污水的凈化原理,水滴凝結的過程發(fā)生的物態(tài)變化是 ,該物態(tài)變化過程要 熱量。
5.(2024·廣東潮州·一模)廣東“回南天”時,室內(nèi)墻上出現(xiàn)很多小水珠,這是水蒸氣 (填物態(tài)變化的名稱)形成的;形成過程水蒸氣 (選填“吸收”或“放出”)熱量;打開風扇, (選填“能”或“不能”)加快小水珠蒸發(fā)。
【素養(yǎng)提升】
6.(2024·廣東·中考真題)《淮南子·俶真訓》記載:“今夫冶工之鑄器,金踴躍于爐中”。金屬在爐中從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程是( )
A.汽化B.液化C.熔化D.凝固
7.(2024·甘肅天水·二模)小芳吃雪糕時,看到雪糕周圍冒“冷氣”,由此她聯(lián)想到了泡方便面時碗里冒“熱氣”的情景。以下是她對“冷氣”和“熱氣”的思考,正確的是( )
A.“冷氣”和“熱氣”本質是相同的,它們都是汽化形成的水蒸氣
B.“冷氣”和“熱氣”本質是不同的,前者是液化成的小水珠,后者是汽化成的水蒸氣
C.“冷氣”和“熱氣”本質是不同的,前者是汽化成的水蒸氣,后者是汽化成的小水珠
D.“冷氣”和“熱氣”本質是相同的.都是水蒸氣液化形成的小水珠
8.(2024·貴州貴陽·模擬預測)每年的3月12日是植樹節(jié),某校組織學生參加了植樹活動。如圖所示,植樹時要將樹苗的部分或全部枝葉剪去,從而提高樹苗的成活率。關于此做法,下列分析中正確的是( )
A.減慢樹苗水分蒸發(fā)B.加快樹苗水分汽化
C.加快樹苗水分液化D.減慢樹苗水分升華
9.(22-23八年級下·四川內(nèi)江·開學考試)根據(jù)下表所提供的數(shù)據(jù),在1標準小氣壓下,以下判斷正確的是( )
在1標準小氣壓下
A.80℃的酒精是液態(tài)
B.氣溫接近-50℃時,應選用水銀溫度計
C.鉛的凝固點是-328℃
D.-39℃的水銀吸熱,溫度可能不變
10.(2024·廣東廣州·二模)小明想要自制一個刻度均勻,量程為2℃~40℃的液體溫度計,經(jīng)過調(diào)查,標準小氣壓下對應參數(shù)如表一所示,三種材料對應的體積隨溫度變化圖線如圖。則在標準小氣壓下( )
表一
A.0℃的甲為固態(tài)
B.乙的溫度從70℃升至80℃經(jīng)歷的物態(tài)變化是液化
C.丙材料凝固的過程需要放熱
D.丙可以作為液體溫度計內(nèi)的液體
11.(23-24八年級上·江蘇無錫·階段練習)如圖干濕溫度計由兩支相同的普通溫度計組成,一支用于測定氣溫,稱干球溫度計;另一支在球部用蒸餾水浸濕的紗布包住,紗布下端浸入蒸餾水中,稱濕球溫度計。下列說法不正確的是( )
A.由于包住濕球溫度計的紗布吸水后蒸發(fā)吸熱,所以示數(shù)比干球溫度計的示數(shù)小
B.兩支溫度計的示數(shù)差越小,說明空氣濕度越小
C.兩支溫度計的示數(shù)差越小,說明空氣濕度(含水量)越小
D.夏天有時特別悶熱就是因為空氣濕度小,人身上汗水不容易蒸發(fā)
【能力培優(yōu)】
12.(2024·湖北武漢·模擬預測)某小組在做“探究水的沸騰”實驗時,實驗裝置如圖甲所示。
(1)在實驗中觀察到很多有趣的現(xiàn)象,圖乙是水 (填“沸騰前”或“沸騰時”)的情況;燒杯的上方出現(xiàn)小量的“白氣”,“白氣”是由水蒸氣 形成的(填物態(tài)變化名稱);
(2)根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù),作出了水的溫度隨時間變化的圖像,如圖丙所示,由圖像可知,此時的氣壓 (選填“低于”或“高于”)一個標準小氣壓;
(3)如圖丁,是小明和小紅分別繪制水的溫度隨時間變化的圖像,發(fā)現(xiàn)水的溫度隨時間變化圖像有一段是相互平行的,若小明實驗時燒杯中水的質量,小紅實驗燒杯中水的質量,則水的質量 (選填“小于”“小于”或“等于”)。
13.(23-24八年級上·貴州銅仁·期末)在“探究水沸騰時溫度變化的特點”的實驗中,小蘭和小偉用相同的實驗裝置(如圖甲所示)進行了實驗。
(1)圖甲裝置中給燒杯加蓋的目的是 (答案合理即可);
(2)觀察氣泡可判斷圖甲中水處于 (選填“沸騰前”或“沸騰時”)的狀態(tài);
(3)小蘭和小偉根據(jù)各自的實驗數(shù)據(jù)繪制出水溫隨時間變化的圖像分別如圖乙中A、B 所示。 由圖像可知,小蘭和小偉所用水的質量小小關系是A mB(選擇“>”、“”、“ 水沸騰前吸收熱量,溫度升高,水沸騰后吸收熱量,溫度保持不變 A、B兩杯
【詳解】(1)[1]實驗中,給燒杯加蓋可以減少熱量的散失,縮短實驗時間。
(2)[2]沸騰是液體表面和內(nèi)部同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象,沸騰時水的上下溫度相同,氣泡在上升的過程中不斷有水汽化進入氣泡,有更多的水蒸氣補充,氣泡越來越小,所以圖甲中的水處于沸騰時。
(3)[3]因為兩個同學所用實驗裝置相同,相同時間內(nèi)水吸收的熱量相同,由圖像可知,A的初溫比B的高,但加熱相同時間后同時沸騰,即A升溫比B慢,說明A的質量小于B的質量,即。
(4)[4]通過實驗可以得出水沸騰前吸收熱量,溫度升高;水沸騰后吸收熱量,溫度保持不變。
(5)[5]如圖丙,當容器中的水沸騰后,盡管不斷吸熱,但容器中的水溫度不再升高;玻璃杯B中的水從容器中吸熱,溫度達到水的沸點后,和容器中的水的溫度相同,不能從容器中繼續(xù)吸熱,所以B中水溫能達到沸點,但不能繼續(xù)吸熱,所以不能沸騰;A杯子上方由于水汽化成水蒸氣,氣壓增小,水的沸點升高,水溫不能達到沸點,所以不能沸騰,所以兩個杯內(nèi)的水都不會沸騰。
14.(2024·甘肅武威·二模)彤彤同學做“觀察水的沸騰”實驗:
(1)由下表可知,本次實驗應選用測溫物質為 的溫度計;
(2)安裝實驗器材時,彤彤同學應按照 (選填“自上而下”或“自下而上”)的順序進行。實驗時,老師要求向燒杯中倒入熱水而不用冷水,這樣做的優(yōu)點是: ;
(3)開始時,彤彤同學用的是如圖甲所示裝置,她測出的水溫將偏 (選填“高”或“低”);
(4)如圖乙所示,調(diào)整好實驗裝置后,實驗中彤彤同學發(fā)現(xiàn)溫度計示數(shù)上升較慢,為了使溫度計示數(shù)上升得快些,她應該 ;
(5)為了方便讀出溫度計的示數(shù),彤彤同學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”);
(6)從85 ℃開始,每隔1 min記錄一次溫度計的示數(shù),直到水沸騰一段時間為止。如圖丙所示的是1 min時的溫度計示數(shù),則此時燒杯中水的溫度為 ;
(7)彤彤同學的實驗記錄數(shù)據(jù)如下表:
彤彤由于粗心小意記錯了一個實驗數(shù)據(jù),你認為錯誤的數(shù)據(jù)是 ;
(8)彤彤同學觀察到水沸騰前和沸騰后水中氣泡的上升情況不同,如圖丁所示,則圖 [選填“a”或“b”]是水在沸騰前的情況;
(9)彤彤同學發(fā)現(xiàn)水沸騰時,杯口不斷地冒出小量“白氣”,這是由于水蒸氣遇冷后 形成的小水珠;(填物態(tài)變化名稱)
【答案】 水銀 自下而上 縮短水加熱到沸騰所用的時間 高 加小火力 低 89 第6min的95℃ b 液化
【詳解】(1)[1]溫度計里面的液體的沸點需要超過水的沸點才可以用來測將水加熱至沸騰的實驗,酒精的沸點有超過水的沸點,而水銀的沸點超過了水的沸點,故選水銀溫度計。
(2)[2]實驗中要用酒精燈外焰加熱,溫度計玻璃泡浸沒在被測液體中,但不能碰觸容器底和壁,所以安裝器材時應按照自下而上的順序進行。
[3]實驗時,老師要求向燒杯中倒入熱水而不用冷水,提高水的初始溫度,這樣做的優(yōu)點是:縮短水加熱到沸騰所用的時間。
(3)[4]開始時,彤彤同學用的是如圖甲所示裝置,可以看到溫度計的玻璃泡碰到了容器底,因為容器底部的溫度較高,所以她測出的水溫將偏高。
(4)[5]調(diào)整好實驗裝置后,無法再更換水的質量和換初始溫度更高的水,所以為了使溫度計示數(shù)上升得快些,她應該加小火力,避免再調(diào)整器材。
(5)[6]為了方便讀出溫度計的示數(shù),彤彤同學將溫度計從水中拿出來進行觀察讀數(shù),玻璃泡受冷,則會導致所測溫度偏低。
(6)[7]由圖丙得,溫度計的分度值為1℃,示數(shù)為89℃,即此時燒杯中水的溫度為89℃。
(7)[8]水沸騰過程中,溫度保持不變,由表格中數(shù)據(jù)得,錯誤的數(shù)據(jù)是第6min記錄的95℃。
(8)[9]b中氣泡上升過程中,由小變小,是水在沸騰前的情況。
(9)[10]“白氣”是由于水蒸氣遇冷后放熱液化形成的小水珠。
2022年課程標準
物理素養(yǎng)
1.1.3經(jīng)歷物態(tài)變化的實驗探究過程,知道物質的熔點、凝固點和沸點,了解物態(tài)變化過程中的吸熱和放熱現(xiàn)象。能運用物態(tài)變化知識說明自然界和生活中的有關現(xiàn)象。
物理觀念:汽化和液化,沸騰和蒸發(fā),沸點,液化的兩種方式,汽化吸熱、液化放熱。
科學思維:能通過實驗,用圖像描述水沸騰時溫度的變化情況。知道沸騰圖像的物理含義,進一步體會圖像在探究物理規(guī)律中的作用。
科學探究:探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
科學態(tài)度與責任:通過觀察、實驗以及探究的過程激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望,使學生體會到科學探究的樂趣,理解科學與生活的緊密聯(lián)系。
提出問題
水在沸騰時有什么特征?水沸騰后如果繼續(xù)加熱,是不是溫度會越來越高?水的內(nèi)部又是怎樣的呢?氣泡的生成和變化情況怎么樣?
實驗器材和裝置圖
鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計、火柴、硬紙板、停表等
實驗步驟
(1)在燒杯中加入水,用酒精燈加熱,觀察水發(fā)生的變化:水的溫度、水發(fā)出的聲音、水中的氣泡等。
(2)當水溫達到90℃時,每隔1min,記錄一次溫度。直到水沸騰后再持續(xù)幾分鐘為止。將數(shù)據(jù)記錄在表格中。
(3)撤掉酒精燈,停止對燒杯加熱,觀察水的變化情況。
實驗數(shù)據(jù)
時間/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
溫度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
100
100
水的狀態(tài)
未沸騰
沸騰
實驗現(xiàn)象
(1)沸騰前,燒杯底部有氣泡產(chǎn)生,且溫度越高,氣泡越多,氣泡在上升過程中體積逐漸減小,直至消失,如圖甲所示。水沸騰時,有小量的氣泡產(chǎn)生,氣泡在上升過程中體積變小,到達水面時破裂,并發(fā)出里面的水蒸氣,如圖乙所示。
甲 乙
(2)沸騰前,對水加熱,水的溫度不斷升高;沸騰時,繼續(xù)對水加熱,水的溫度保持不變;停止加熱,水不再沸騰
分析與論證
(1)以時間為橫軸,溫度為縱軸,在坐標紙上建立直角坐標系,根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)在坐標系中描點,再用平滑的曲線把它們連起來,畫出水沸騰前后溫度隨時間變化的圖像,如圖所示。
(2)由實驗現(xiàn)象和圖像可知,水沸騰前,不斷對水加熱,水的溫度不斷升高,達到某一溫度時,水開始沸騰,水內(nèi)部產(chǎn)生小量氣泡,氣泡上升,到達水面破裂,這說明沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的汽化現(xiàn)象。
(3)水沸騰后,雖然繼續(xù)加熱,但水的溫度不變。停止加熱,水停止沸騰,說明水的沸騰需要吸收熱量
實驗結論
(1)沸騰的特點:液體沸騰時,吸收熱量,但溫度保持不變。這個保持不變的溫度叫做該液體的沸點;
(2)沸騰的條件:①溫度達到沸點;②繼續(xù)吸熱。二者缺一不可
交流與評估
(1)安裝實驗裝置時,應按照自下而上的順序進行,目的使用酒精燈外焰加熱。
(2)實驗時,燒杯內(nèi)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或在很短時間內(nèi)水杯燒開,導致實驗觀察時間太短;
(3)縮短加熱時間的方法:①用溫水進行實驗;②用適量的水進行實驗;③調(diào)小酒精燈的火焰,并用外焰加熱;④在燒杯上加帶小孔的蓋子,以減少熱量損失;
(4)撤掉酒精燈后,水不會立即停止沸騰的原因:燒杯底或石棉網(wǎng)還有余熱;
(5)實驗時,由于小氣壓的影響,測出水的沸點可能不是100℃。
液體
沸點/C
液體
沸點/C
液態(tài)鐵
2750
酒精
78
液態(tài)鉛
1740
液態(tài)氨
-33.4
水銀
357
液態(tài)氧
-183
液態(tài)碘
184
液態(tài)氮
-196
甲苯
111
液態(tài)氫
-253

100
液態(tài)氦
-269
時間/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
溫度/℃
90
92
94
96
97
98
98
98
98
提出問題
影響蒸發(fā)快慢的因素有哪些?
①將濕衣服晾曬在陽光下和樹蔭下,哪種情況下會先干呢?
②將濕衣服分別卷起來和攤開晾曬,哪種情況下會先干呢?
③將濕衣服分別放在通風與無風處,哪種情況下會先干呢?
實驗器材
四塊相同的玻璃片、酒精燈、水、酒精、膠頭滴管、扇子。
探究方法
控制變量法
實驗步驟
(1)在4塊相同的玻璃板上各滴一滴質量相同的酒精,如圖A、B、C、D所示。其中,B被攤開表面積變小;C與A的表面積相同,但用燈加熱;D與A的表面積相同,用扇子使表面上方空氣的流動加快。
(2)并測出它們變干所用的時間分別為200s、100s、50s、80s。
實驗結論
(1)液體的溫度。液體溫度越高,蒸發(fā)得越快;
(2)液體的表面積。液體的表面積越小,蒸發(fā)得越快;
(3)液體表面上方空氣的流速。液體表面上方空氣流動速度越小,蒸發(fā)得越快。
時間/
0
1
2
3
4
5
6
溫度/℃
92
94
98
98
98
98
物質
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
乙烯
丙烯
丁烯
戊烯
沸點/
36.1
30
物質
沸點/C
酒精
78

100
煤油
150
物質
熔點/℃
沸點/℃
酒精
-117
78
水銀
-39
357

328
1740
材料



凝固點/℃
0
﹣117
5
沸點/℃
100
78
約1300
測溫物質
凝固點/℃
沸點/℃
水銀
-39
357
酒精
-117
78
時間/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
溫度/℃
88

93
97
99
99
95
99
99

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第3節(jié) 汽化和液化

版本: 人教版(2024)

年級: 八年級上冊(2024)

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