王性宇物理八年级上9

学科；物理八年级上第9课汽化和液化 升华和凝华主讲人；黄冈外校高级教师 王性宇一、名师原声课堂新华社北京2003年 10月 16日电 中国第一艘搭载航天员的飞船“神舟”五号，从 15日 09：00整升空至16日06：23着陆，在环绕地球14周后完成了历时21h 23 min的巡天之旅。中国首次载人航天飞行圆满成功，实现了中华民族多年来的梦想与夙愿，为我国今后的航天事业揭开了新的一页。 图9-1在CCTV-1的新闻联播节目中，曾经播放了“神舟五号”飞船成功升入太空的壮观场景。当运载火箭点火后离开发射台升空的瞬间，只见火箭底部涌出庞大的白色气团，见图9-1，其实这不是火箭喷出的废气。我们知道，当火箭刚点火发射时，高温的火焰向下喷到发射台的地面，此时任何物质遇到如此高温的火焰都要熔化。为了保护发射台的台底，航天工程师在台底建造了一个大水池，就巧妙地攻克了这项技术难关。你知道火箭升空瞬间，庞大白色气团产生的原因吗？你知道大水池能起保护发射台底作用的道理吗？通过学习今天的内容，我们就会弄清这个问题。（一）汽化：物质从液态就成气态的现象。汽化的两种形式：蒸发和沸腾1蒸发：在任何温度下，只发生在液体表面的汽化现象。（1）影响蒸发快慢有三种因素：液体的温度、蒸发的面积、液体表面上的空气流动速度。（2）加快蒸发的方法是：提高液体的温度、增大蒸发的面积、加快液体表面上的空气流动速度。（3）液体蒸发时有致冷作用：液体蒸发时要吸热，但它不是从外界吸热来供液体蒸发的，而是从液体本身吸热。如一杯开水的温度比空气温度高，它不能从空气中吸热，但这可以蒸发。因此，液体蒸发有致冷作用是这样发生的：液体蒸发时从液体本身吸热，使液体的温度降低，液体再从周围物体吸热，从而使周围物体温度降低，这就是致冷作用。液体在蒸发过程中吸热，致使液体和它依附的物体温度下降即蒸发具有致冷作用。例1 游泳时，在水中不感觉到冷，上岸后感觉到冷，若有风吹，则感觉到更冷。为什么？分析 回答问题必须注重过程分析，要从蒸发致冷作用和加快蒸发的方法入手，明确“不感觉到冷”“感觉到冷”“更冷”的原因是“在水中”“上岸”“有风吹”。解答 因为蒸发只在水面进行，所以在水中不感到冷，上岸后身上的水蒸发从人体吸收大量的热，具有致冷作用，人就感到冷，若有风吹，蒸发加快，从人身上吸热就更多，所以更冷。2沸腾：沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。（1）沸腾的成因沸腾是在液体内部和表面同时进行的汽化现象。它总是伴随气泡的生成、上升和破裂过程。对于沸腾的成因，要从分析气泡的产生变化入手。水中能溶有少量空气，容器的表面小空穴中也吸附着空气。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附而减小，当水被加热时，气泡首先在受热面的器壁上生成。气泡生成之后，由于水继续被加热，在受热面附近形成热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽。泡内除了原有的空气外，又增加了水蒸汽，使泡内的压强不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力了随之增大。当气泡所受的浮力大于气泡与器壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。在沸腾前，容器里各水层的温度不同，受热面附近水层的温度较高，水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气的压强随水温的降低而减小，泡内有一部分水蒸汽凝结成水，蒸汽压强亦在减小，而外界压强基本不变，此时，泡外压强大于泡内压强，于是，上浮的气泡在上升过程中体积将缩小。当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡，产生“嗡嗡”的响声。这就是“响水不开”的道理。对水继续加热，当水温达到一定程度（沸点）时，由于对流和气泡不断地将热能带至中上层，使整个容器的水温趋于一致，此时水中产生的大量气泡，在上升过程中，体积迅速膨胀，加速上浮，直到或至水湎破裂，向空气中释散出大量蒸汽和空气，水开始沸腾了。（2）沸腾过程要吸热，且液体在沸腾过程中一直保持温度不变。（3）沸点：液体沸腾时的温度叫沸点。不同液体沸点不同。（4）液体沸腾的条件是： 必须达到该液体的沸点 必须继续吸热例2 （2003桂林市）如图9-2，在“观察水的沸腾”的实验中以下说法中错误的是（ ）图9-2A开始加热时，水中就有大量气泡产生B沸腾过程中水的温度不断升高C沸腾时，气泡上升过程中体积逐渐变大D沸腾过程中水需不断吸热分析 该题考查了两个知识点：一是液体沸腾的特点，二是液体沸腾的条件烧杯里的水沸腾前，水温不断升高，当水温升高到一定程度，会产生少量气泡不断上升由于上部水温较下都低，因此上升过程中气泡的体积不断减小，到达水面前消失沸腾时，水中发生剧烈的汽化现象，形成大量的气泡上升、变大，到水面破裂开来把里面的水蒸气开放到空气中，水沸腾时水温保持在沸点不变水未达到沸点前，吸热升温，达到沸点后吸热不升温，吸收的热量仅用于沸腾，若停止加热，沸腾也随之停止由此可见，水沸腾需要两个条件：达到沸点；继续吸热，二者缺一不可解答 A、B3蒸发和沸腾的异同点例3 当某种液体的温度在它的沸点时，该液体（ ）A一定在蒸发 B一定在沸腾C可能在沸腾 D.蒸发和沸腾可能同时进行解析 当液体的温度在沸点时，如果液体继续史轨它就沸腾，不吸热它就不沸腾，故选项B错误，C选项正确，蒸发是在任何温度下都能进行故A正确，由于A、C正确，故D也正确。解题思路评析 本题常见错误是：认为液体温度在沸点时就要沸腾忘记了沸腾的另一个必备条件。认为处于沸点时的液体不能蒸发，忘记了蒸发是在任何温度下部能发生的汽化现象由于题目中没有告诉处f沸点时的液体是否吸热或放热故对题目中告诉的沸腾只能是一种可能状态（二）液化1液化的定义:物质从气态变为液态叫做液化。一切气体，当温度降低到足够低时，一定能够液化。液化过程是一个放热过程。气体在液化时要放出大量的热。2液化有两种方法：降低温度 压缩体积。但是有的气体，即使把体积压缩得很小很小，仍然不能使它液化，这是什么原因呢？原来每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样压缩化们的体积都无法使它们液化，这个温度叫做临界温度。例4（北京市西城区中考题）下列物态变化过程，属于液化现象的是（ ）A春天，冰封的湖面开始解冻 B夏天，打开冰棍纸看到“白气”C深秋，屋顶的瓦上结了一层霜 D冬天，冰冻的衣服逐渐变于分析 液化是指物质由气态变为液态的过程，冰解冻是水由固态变为液态，属熔化现象，选项A不正确，冰棍周围的“白气”，实质上是空气中的水蒸气放热而液化成的小水珠，属液化现象，选项B是正确的瓦上霜是水蒸气凝华的结果，选项C不正确，冰冻的衣服逐渐变干，是冰升华的现象，选项D也不正确例5 火箭发射时，高温火焰向下喷到反射台的地面，很多物体遇到这样的高温火焰将会_。为了保护发射台底，就建了一个大水池，让火焰喷到水中，利用水的_来吸收巨大的热量，我们在电视上看到火箭升空瞬间伴有迅速扩展的庞大白色气团是_ _形成的。分析 （1）当火箭刚点火发射时，高温的火焰向下喷到大水池，水池中大量的水激剧汽化形成水蒸气，大量的水蒸气遇到周围的冷空气，凝结成大量小水珠从而形成庞大的白色气团。（2）因为大水池中的水汽化时要吸收大量的热量，从而保护了发射台台底。解答 熔化 汽化 液化（三）升华和凝华1. 升华:物质直接从固态直接变成气态的现象。升华现象并不罕见，但不易被我们所接受因为这些过程进行缓慢不易被我们觉察到，我们往往是根据觉察到的结果来间接分析推理这一过程的判断是不是升华或凝华，关键是看所产生的现象是不是气态与固态之间的直接变化即看变化中是否经历了液态，若经历了液态，则一定不是升华或凝华。2. 凝华 ：物质直接从气态变为固态叫凝华与升华一样，凝华的过程看不到，但物质凝华的结果可以觉察到例如，寒冷的冬天早晨，推窗望外到处雪白一片，翻起石块一看，底下也是雪白一片，这就是空中水蒸气直接凝华而形成的霜例6 为了防止虫蛀，人们在保存衣服时，通常是在箱子里放一颗樟脑丸。可是隔了不多久，却发现樟脑丸不见了，樟脑丸绝不会被老鼠吃了，到底是怎么一回事呢？分析 樟脑丸不见了，肯定是发生了物态变化。而箱子里又没有发现液态樟脑，说明它没有熔化，而是直接变成了气体升华了。解答 这是因为樟脑丸直接升华成了气态。例7 用久了的灯泡会发黑，是央为钨丝发生了下列哪种现象？A、升华过程 B、凝华现象C、先蒸发后凝固 D、先升华后凝华过程分析 电灯泡的钨丝能电后会产生很大的热量，钨丝温度升高，钨丝没有熔化而直接升华为钨的蒸气。当钨的蒸气遇到温度低的玻璃泡时要放出热而直接凝华成固态的钨，所以会使玻璃泡发黑，故答案应选D。（四）水之旅云、雨、露、雾、雪、雹、霜的形成空气中总是含有水蒸气，这是江、河、湖、海以及大地表层中的水，经不断地蒸发而来的，当夜间气温降低时，白天在空气中形成的水蒸气地夜间较冷的地面、花草、石块上液化成小水珠，这就是露水。如果空气中有较多的浮尘，当温度降低时，水蒸气就液化成小水珠附着在这些浮尘上面，这就是雾。当含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶。这些小颗粒很微小，能被空气中上升气流顶起，从而形成云。在一定条件下，云中的小水滴不断蒸发成水蒸气再凝华到小冰晶上，小冰晶变得越来越大，当上升的气流托不住它时，冰晶就会从天上落下来，如果在下落过程中的温度低于或接近0，冰晶就熔化形成雨。在夏季，上升气流很强、很不稳定，小水滴在空气对流中受冷凝固成小冰块，小冰雹块在流动过程中又与小冰晶、小水滴合并，形成透明与不透明交替层次的大冰块，当增大到一定程度时，气流无法支持，降到地面形成冰雹。深秋或冬天的夜晚，当地面的温度迅速降到0以下，空气中的水蒸气就会放了大量的热而直接在地面、花草、石块上迅速凝华而形成固态的小晶体，即是霜。例8 下列说法正确的是 （ ）A雾是飘浮在空气中的水蒸气 B露是大量小冰晶吸热熔化成的大量小水珠C所有气体在温度降到足够低时都能液化 D用压缩体积的办法可以使所有气体液化。解析 空气中总是合有水然气的，夜间气温降低时，空气中的水蒸气就会在草木、石块上液化成小水珠这就是露，如果空中水蒸气在空中浮尘上液化就形成了雾所以A、B选项不对气体液化有两种办法，降低温度和压缩体积，用压缩体积的办法使气体液化必须使气体的温度降欢足够抵否则只有用降低温度的办法使气体液化选项C正确D不正确解题思路评析 本题常见错误，一是认为雾是水蒸气，露是小水珠二是把所有气体降低温度可以液化这一结论迁移到所有气体用压缩体积的办法也可以液化避免错误的方法是弄清自然界中雾、露的成因和气体液化的两种办法二、名师同步点拨（一）学习方法1“白气非气”“白气”成因冬天人口里呼出“白气”，夏天剥开冰棍纸时，冰棍周围冒“白气”，烧开水时锅内上方有“白气”，这些“白气”是什么物质呢？有的同学认为：“白气”就是“乳白色的水蒸气其实水蒸气是无色的，人的肉眼看不到，“白气”就是悬浮在空气中的小水滴，它是由水蒸气液化而形成的例如：烧开水时锅内水蒸气遇到冷空气就会在空中浮尘上液化成小水滴。2如何解答热现象的习题这是我们普遍关心的一个问题在解答热现象习题时要注意以下几个方面：（1）要注意区别是何种物质的物态变化例如：夏天扇扇子和往地上洒水都能使人感到凉快，两种现象虽然都是蒸发吸热而造成的，但它们是有区别的，扇扇子使人凉快是扇来的风加快了人体汗液蒸发，室内温度并没有降低；而往地上洒水，水蒸发吸热后使室内降低而使人感到凉快（2）要防止单纯从主观感觉作判断例如：冬天用手去摸户外的金属和木头，觉得属比木头谅，于是作出判断：金属温度比木头低，其实同一环境中金发属与木头的和温度是相同的，感觉不可靠。（3）要重视说理题的解答说理题的解答步骤一般是弄清题设条件和要解答的问题根据题设条件和要解答的问题确定需要用到的物理知识根据物理知识和“条件”“问题”进行逻辑推理组织文字阐明结论（二）解题方法 1扣定义和条件进行物态变化判断及相关现象解释例1 冬天我们看见口中呼出的“白气”夏天却看不见，为什么？解析 冬天气温低，口中呼出的热气中含有水蒸气，这些水蒸气遇到较冷的会气就会在空中浮尘上液化成小水滴，这就是口中呼出的“白气”；夏天气温高，口中呼出的水蒸气遇到江她高的空气时不尽液化，所以夏天看不见口中呼出的“白气”解路思路评析 解答此题要注意：看得见的“白气”不是水蒸气，而是水蒸气液化后的小水滴水蒸气低温下可以液化，高温下不易液化，是“哪里”的水。气在“哪里”液化（还要）例2 古书千字文曾记载“露结为霜”。你认为对吗？分析与解 霜不是由露结成的，霜是空气中的水蒸气在地面凝华而成的。冬天的夜晚，地表上物体的温度迅速降低到0以下，空气中的水蒸气就会在物体的表面迅速凝华而形成因在态的小晶体，这就是霜。而露是液态，是由水蒸气液化而成，如果再凝固就会变成固体的冰球而不是霜。例3 原来的印刷是采用铅字排版印刷技术，长期与铅打交道，会引起铅种毒，为什么？分析 长期与铅打交道的人，并不是有意“吃”铅，而是被动“吃”，能找出被动吃的原因，本题就不难回答。解答 因为铅升华成铅蒸气，长期与之打交道，会吸入过量的铅蒸气而引起中毒2用 “表格法”和“图象法”探究水的沸腾特点例3（2003盐城市）图9-3，用酒精灯给水加热，注意观察加热过程中的现象当水温接近90时每隔1min记录一次温度，直到水沸腾一段时间后为止，停止加热并将数据记录在表中下面是小薇做实验时所得到的一组数据，试根据此表作出曲线并分析特征图9-4图9-3仿照晶体的熔化曲线在图9-4上作出了水沸腾时温度和时间关系的曲线（1）实验中看到水沸腾前在烧杯底部不断有_生成，沸腾时在烧杯底部形成大量的气泡，上升到水面破裂，里面的_散发到空气中（2）除了（1）中的现象外，水沸腾时还有哪些特点解析 结合表格和图象不难发现，水在05分钟之间是不断吸热升高，第5分钟达到100，此时水沸腾，随后虽仍在吸热，但温度保持不变（100），若停止加热，沸腾也立即停止，说明沸腾过程要吸热答案 水此时沸点是100；水在沸腾之前只吸热升温水在沸腾过程中虽然吸热，但温度保持不变；沸腾过程是一个吸热过程3用一次性打火机探究物态变化例4 在一个新的一次性打火机上开一个小洞，你猜测一下，会发生哪些现象？说出你猜测的理由，并动手做一下来验证你的猜测是否正确解析 首先应明确打火机中的燃料是液体而不是气体，它是用压缩体积的方法将燃气变成液态装人其中的还必须明确“开一小洞”后会发生一系列的物态变化，结合吸热、放热，就不难进行猜想答案 我的猜想：会看到打火机里的液体快速减少打火机上有水珠，小洞口处可能还会结一层“白霜”因为打火机里的液化气快速汽化，要从周围吸收大量的热，从而使打火机温度降低，周围空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠依附在打火机上又由于液化气在洞口处快速汽化，从洞口处带走的热量更多，使洞口处温度更低，空气中的水蒸气将在此处直接换华成冰晶，形成“白霜”三、名师同步选题 1采用管道输水比明渠道输水要好得多，这是因为管道输水减少了水的_和_；给墨水加盖，是为了使蒸发_ (填“变快”或“变慢”) ； 夏天，剥开冰棍的纸后，会看到它的周围冒“白气”，这属于物态变化中的_现象。图952为了缓解旱情，国家利用有利的气象条件，实施人工降雨。飞机在高空投撒干冰(固态二氧化碳)，干冰进入冷云层，很快_成气体，并从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空中水蒸气便_成小冰粒，这些小冰粒逐渐变大而下降，遇到暖气流就_为雨点降落到地面上。 3晶体被加热在熔化过程中，温度将_；无论晶体还是非晶体，在凝固过程中都要_.4如图95，在“观察水的沸腾”实验中(1)水在沸腾时，温度计示数如图所示，此时水的沸点为_C,（2）若继续加热1分钟，温度计的示数为_.（3）温度计周围的“白气”是_形成的。5(1)烈日炎炎的夏天，王腾跑到离家较远的奶牛场取鲜奶.他在奶瓶外包上湿毛巾，是利用水_具有_，使牛奶在较低的温度下不易变质。 (2)填写下列现象的物态变化名称，清晨，草地上出现露水：_；灯泡用久了，钨丝变细：_.图966如图96，在甲、乙玻璃板上分别滴一滴酒精，则_块玻璃上的酒精更快消失；它表明液体蒸发的快慢与_有关。 7干冰在工农业上有广泛的应用。某工厂储气罐中的二氧化碳中混有少量的一氧化碳气体，若要除去混合气体中的一氧化碳，可采用的方法是_，然后再采用_方法把纯净的二氧化碳气体制成干冰。8（2002长沙）为了研究影响蔬菜和水果水分散失快慢的因素，有 A、B、C、D四组同学各自做了研究实验（实验材料是相同的胡萝卜），如图97所示，这四组实验中，研究方法不正确的是（ ）图9-710对着干燥的温度计扇扇子，温度计的示数 ( ) A一定降低 B、一定不变 C一定升高 D有可能降低，有可能不变10两支完全相同的试管内分别装有质量相等的水和酒精，一起悬放在装水的烧杯中，当用酒精灯给烧杯长时间加热时 ( ) A试管中的酒精先沸腾，水后沸腾 B试管中的酒精会沸腾，水不沸腾 C试管中的酒精和水都不会沸腾 D试管中的酒精和水同时沸腾11（2004,青海湟中）关于露、雾、霜和“白气”的成因，正确说法是（ ）A.“白气”是水蒸气 B.露是水蒸气液化形成的C.雾是水的升华形成的 D.霜是水的凝华形成的12关于液化，下列说法中正确的是 ( )A所有气体在温度降到足够低时都可以液化 B.压缩体积可以使气体液化C气体液化是吸热过程 D气体液化是放热过程13. （2003河南省）下列自然现象中吸热的是（ ）A早春河流上冰的消融 B初夏旷野里雾的形成C深秋草木上露的出现 D初冬砖瓦上霜的生成14.水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重是因为 ( )A水蒸气的温度比沸水的温度高 B沸水的温度比水蒸气的温度高C.水蒸气液化可以继续放热 D沸水汽化可以继续放热15如图98所示，图形和文字搭配不正确的是 ( )A甲 B乙 C丙 D都不正确图98甲 液化要放热丙 纸盒不能烧水乙 升华要吸热酒精棉花16冷天，在暖和的室内玻璃上会“出汗”或结冰花。下列有关说法正确的是 ( ) A.“汗”出在玻璃窗上室外的一面 B冰花结在玻璃窗上室内的一面C.“汗”是水蒸气液化而成的 D冰花是水蒸气凝华而成的17把下列现象同该现象所属于的物态变化用直线连接起来 夏天湿衣服变干 熔化 打开冰箱时看到的“白气” 凝固 冬天早晨看到瓦上的霜 汽化 用久了的灯泡钨丝变细 液化 钢水浇铸成机器零件 升华 吃冰棒解热 凝华18煮熟的鸡蛋刚从开水中捞出来时并不觉得烫手，蛋壳表面的水干后，便觉得很烫，为什么?19锅底的小孔用焊锡焊住，这样的锅能不能用来烧水?为什么?答案与点拨1 蒸发 渗漏 变慢 液化2升华 凝华 熔化3不变 放热4（1）98（2）98（3）烧杯中的水沸腾而成的水蒸气遇冷液化5（1）蒸发 制冷作用 （2）液化 升华6乙 液体表面空气流动速度7降温液化 压缩降温凝华8C 9B 10B（点拔：试管中的水不会沸腾，因为烧杯中的水沸腾后温度不变，试管中的水达到沸点后与烧杯中水温相同，就不能吸热，不会沸腾）11D 12C 13A 14C 15B、C 16B、C17 夏天湿衣服变干 熔化打开冰箱时看到的“白气” 凝固 冬天早晨看到瓦上的霜 汽化 用久了的灯泡壁变黑 液化 钢水浇铸成机器零件 升华 吃冰棒解热 凝华18刚捞上来鸡蛋上面有水，水蒸发具有制冷作用，使鸡蛋表面温度降低，不烫手水干后，鸡蛋里面温棚高，将热传给够，温度升高，就又烫手19这样的锅能烧水，因为水的沸点低于锅的熔点