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第三章 物态变化 第3节 汽化和液化1.物质由液态变为气态的过程叫汽化;从气态变为液态的过程叫液化。汽化吸热,液化放热。2.汽化有蒸发和沸腾两种方式。沸腾是液体在一定温度下、在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象;蒸发是液体在任何温度下、只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。蒸发的快慢与液体的温度高低、表面积的大小和液体表面空气流动快慢有关。3.使气体液化有两种方法:一是降低温度;二是压缩体积。知识点1:汽化和液化的概念物质由液态变为气态的过程叫汽化。如湿衣服变干就是一种汽化现象。液化是汽化的逆过程,是指物质由气态变为液态的过程。如冬天,戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内,镜片变得模糊一片,是因为室内的水蒸气遇到冷的镜片,发生了液化的缘故。【例】如图所示是实验室制取蒸馏水的装置。制取蒸馏水的过程中,发生的物态变化是() A.汽化 B.液化C.先汽化,后液化 D.先液化,后汽化答案:C点拨：观察题图可知,制取蒸馏水分为两个过程:在蒸馏烧瓶中,水被加热后变成水蒸气,发生的是汽化现象;在冷凝管中,从蒸馏烧瓶中出来的水蒸气遇冷后变成水滴,发生的是液化现象。所以在整个过程中发生的物态变化是先汽化,后液化。知识点2:汽化汽化有两种方式:蒸发和沸腾。1.沸腾:沸腾是在一定温度下(沸点),在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾的条件:温度达到沸点,继续吸热。沸腾的特点:继续吸热,但温度不变。(1)观察水的沸腾实验实验设计实验目的:观察沸腾现象和沸腾时的温度情况。实验器材:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、水。实验步骤:a.把水倒进烧杯里,按下图安装实验仪器。b.用酒精灯给盛了水的烧杯加热,并注意观察温度计的示数。c.当水温升到90 左右时,每隔1 min记录1次水的温度,直到水沸腾后5 min为止,并注意观察水的沸腾现象,将所测数据记入下表中。d.根据记录的温度值,作出水的沸腾图象。时间/min01234567温度/分析论证实验中根据所测数据,作出的水沸腾时温度与时间关系的图象大致如图所示,由观察到的现象可知:水在沸腾过程中吸热,温度保持不变。实验点拨本实验所需时间较长,为缩短时间,可采用的方法是:水的初温要高一些;水的质量要适量;给烧杯加盖并且水温加热到90 左右时,要拿掉盖子,以免影响实验结果。(2)沸点如同水一样,各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点。不同的液体,沸点一般不同。液体的沸点与大气压强有关:气压越高,液体的沸点越高;气压越低,液体的沸点越低。水在一标准大气压下的沸点是100 。2.蒸发(1)蒸发的特点:蒸发是液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。蒸发过程是一个吸热过程,液体蒸发时需要从液体本身及周围物体吸收热量,使周围物体的温度下降,故蒸发有致冷作用。(2)蒸发快慢的影响因素:液体的温度;液体的表面积;液面上方空气的流动快慢。巧记速记蒸发和沸腾是汽化的两种不同方式,既有相同的地方,也有不同的地方,如下表所示。方式内容异同蒸发沸腾相同点都是汽化现象,都能使液体变为气体,都吸收热量不同点发生部位液面液体内部、液面温度条件任何温度一定温度(沸点)剧烈程度缓慢剧烈【例】下列说法中正确的是()A.蒸发是在液体内部和表面同时发生的汽化现象B.一切液体在任何温度下都能蒸发C.液体沸腾时吸收热量,温度升高D.沸腾是只在液体表面进行的汽化现象答案:B点拨：蒸发和沸腾是汽化的两种方式。蒸发是液体在任何温度下都能发生的,并且只发生在液体表面的汽化现象,故A项错误,B项正确;液体沸腾时吸热但温度保持不变,C项错误;沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象,D项错误。知识点3:液化跟液体汽化吸收热量相反,气体液化则要放出热量。寒冷的冬天,向手上哈气感觉温暖,就是水蒸气液化放热的缘故。使气体液化有两种方法:一是降低温度。所有气体,在温度降到足够低的时候都可以被液化。二是压缩体积。家庭使用的液化石油气,就是在普通的温度下,用压缩体积的方法,把石油气液化后装在钢罐里保存的。有些气体单靠压缩体积不能使它液化,必须使它的温度降低到一定温度才行。【例】2011年8月10日,中华人民共和国卫生部发文“2011年9月20日是我国第二十三个全国爱牙日”。提高牙齿保健意识越来越重要。生活中,我们发现医生给病人检查牙齿时,拿一个小镜子在酒精灯上烤一烤,然后再放入病人口腔中,这样做的目的是()A.给小镜子消毒B.使小镜子升温,防止口腔中的空气液化C.使小镜子升温,防止口腔中的水蒸气液化D.给牙齿消毒答案:C点拨：气体液化时需向温度低的物体放热。一般情况下,外界气温比口腔里的温度低些,温度较低的小镜子一旦放在潮湿的嘴里,水蒸气遇到冷的镜片将液化成小水珠依附在镜片上,形成“雾气”,妨碍医生看清牙齿的情况;而事先将小镜子烤热后放入口腔中,口腔内的水蒸气遇到温度比它高的镜片,由于不能放热液化,故镜片上就形成不了“雾气”。考点1:探究水的沸腾实验【例1】小红在实验室做“观察水的沸腾”实验时,记录的实验数据如下表:时间/min01234567温度/8084889296989898(1)分析数据可知:此时水的沸点为。水沸腾后继续给水加热,水的温度(填“升高”、“不变”或“降低”)。(2)请你根据记录的实验数据在下图中作出水的温度随时间变化的图象。(3)实验结束后,同学们相互交流时,有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长,请你说出一条缩短加热时间的方法:。解:(1)98;不变(2)如图所示。(3)用温度较高的水做实验(或适当减少水的质量或加盖等)点拨：从数据看出水的沸点是98 ,水沸腾后吸热,温度不变。如果把水加热到沸腾的时间过长,可能是由于水的初温较低,也可能是由于水太多;缩短加热时间的方法是提高水的初温、减少水的质量等。考点2:影响蒸发快慢因素的探究【例2】探究影响液体蒸发快慢的因素。(1)提出问题:观察下图,结合生活实际,液体蒸发的快慢与哪些因素有关?(2)猜想与假设:液体蒸发的快慢可能与下列因素有关:a.液体表面积的大小:b.液体的高低;c.液体的快慢。(3)进行实验、收集数据(针对猜想a)。.取两块相同的玻璃板。.在玻璃板上分别滴一滴质量相等的酒精,使两滴酒精表面积大小明显不同,如图所示。.保持酒精的温度和酒精相同。.若干时间后,两玻璃板上剩下的酒精明显不同。(4)分析与结论液体蒸发快慢与液体表面积的大小(填“有关”或“无关”)。(5)本实验采用了一种很重要的研究方法,这种方法是法。答案:(2)温度;表面附近空气流动(3)表面附近空气流动的快慢(4)有关(5)控制变量点拨：将衣服放在阳光下,能提高衣服内水的温度,温度高,水蒸发快;摊开衣服是增大了湿衣服的表面积,表面积越大,水蒸发越快;通风处的湿衣服干得快,说明加快液体表面空气的流动情况,能加快水的蒸发。由此可知,液体蒸发快慢与其表面积大小、温度高低及表面空气的流动快慢有关;在探究液体蒸发快慢与某一个因素的关系时,应采用控制变量的方法,从图示可看出,两滴酒精的质量相等,表面积不同,故图示情况是研究酒精蒸发快慢与液体的表面积大小的关系,应控制酒精表面的空气流动快慢和温度高低相同。考点3:蒸发致冷在实际生活中的运用的考查【例3】住在非洲沙漠的居民,由于没有电,夏天无法用电冰箱保鲜食物,当地人发明了一种简易“沙漠冰箱”,如图所示,它由内罐和外罐组成,两罐之间填满潮湿的沙子,使用时将食物放在内罐中,罐口盖上湿布,放在干燥、通风的地方,并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水,这样对内罐中的食物能起到一定的保鲜作用。(1)将它放在干燥、通风的地方,目的是。(2)经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水,目的是。答案:(1)加快沙中水分蒸发(2)水蒸发吸热,有致冷作用,对食物起到保鲜作用点拨：液体的蒸发在任何温度下都可发生,且蒸发的快慢与液体的温度、液体的表面积和液体表面空气流动快慢有关,温度越高,表面积越大,空气流动越快,蒸发进行得越快。由于蒸发时能吸收热量,从而可使周围物体的温度降低,从而保证内罐中的食物温度不至于上升过快,起到保鲜作用。
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