专题12物态变化(原卷版+解析)

专题12物态变化【思维导图】【知识点回顾】一、熔化和凝固eq\a\vs4\al(考点1识别熔化和凝固)1．物质从固态变为液态的过程叫________。2．物质从液态变为固态的过程叫________。考点2描绘晶体熔化和凝固过程中的特点；知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热1．晶体熔化过程的特点：①晶体熔化时，要从外界________热量。②晶体在一定的温度下开始熔化，在熔化过程中温度________。2．晶体凝固过程的特点：①晶体凝固时，会________。②晶体在一定的温度下开始凝固，在凝固过程中温度保持不变。eq\a\vs4\al(考点3会绘制晶体熔化图线)晶体熔化图像(以硫代硫酸钠为代表)纵坐标表示温度，横坐标表示时间。eq\a\vs4\al(考点4说出晶体与非晶体的主要区别)固体分为晶体和非晶体两类。非晶体________一定的熔化温度；晶体________一定的熔化温度。晶体非晶体物质举例海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属松香、蜡、玻璃、沥青熔化过程吸热、温度保持不变吸热、温度不断升高凝固过程放热、温度保持____________放热、温度不断降低熔点和凝固点有________熔化条件温度达到________；继续吸热持续吸热凝固条件温度达到凝固点；继续放热持续放热熔化图像凝固图像考点5说出熔点、凝固点的含义，知道冰的熔点为0℃a晶体熔化时的温度叫________，不同的晶体熔点也不同。同一晶体的凝固点与熔点数值上________。二、汽化与液化eq\a\vs4\al(考点6知道蒸发、沸腾的概念)汽化分为两种方式：________。蒸发：在________下都能进行的汽化现象。蒸发只在液体的表面进行，并且不剧烈。沸腾：在________发生的剧烈的汽化现象。eq\a\vs4\al(考点7知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的制冷作用)1．影响蒸发快慢的因素：①液体温度的高低；②液体的表面积的大小；③液体表面上的空气流动快慢；④对于不同的液体还与液体的种类有关。2．由于液体蒸发时要从周围吸收热量，使周围温度降低，因此液体蒸发有________。eq\a\vs4\al(考点8描述液体沸腾过程的特点a)沸腾是在液体的内部和表面________进行的剧烈的汽化现象。液体在沸腾时虽然继续吸热，但________。eq\a\vs4\al(考点9知道沸点的含义)液体沸腾时的温度叫沸点。eq\a\vs4\al(考点10区别蒸发与沸腾)两种汽化方式蒸发沸腾定义只在液体表面发生的汽化现象在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象发生温度________一定温度下(沸点)发生部位液体表面表面和内部________进行剧烈程度缓慢剧烈液体温度液体温度往往会下降温度保持在沸点不变共同点都是汽化现象，都要________eq\a\vs4\al(考点11知道液化的概念与方法)1．物质从气态变为液态的过程叫液化。2．方法：①________；②________。3．好处：体积缩小便于运输。4．作用：________。【例题精析】例1．（2021•杭州）如图所示，自然界中的雪、雾、露、霜等现象，都是水这种物质发生物态变化形成的。对这些现象的描述，正确的是（）A．雪的形成是凝华现象，需要吸热 B．雾的形成是汽化现象，需要吸热 C．露的形成是液化现象，需要放热 D．霜的形成是凝固现象，需要放热例2．（2021•杭州）下列说法最接近实际的是（）A．人体正常的温度约为22℃ B．人正常骑自行车的速度约为20m/s C．一枚一元人民币硬币的质量约为50g D．一本《科学》课本的重力约为3N例3．（2019•绍兴）下列物态变化属于凝固的是（）A．湖水结冰 B．雾气消散 C．露珠形成 D．冰雪消融例4．（2021•嘉兴）核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。（1）一回路：反应堆中核燃料反应产生大量的热，从而将水加热到约320℃，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是。（2）二回路：蒸汽发生器中的水被加热后（填物态变化名称）成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。（3）三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且。例5．（2019•杭州）如图，是某种物质熔化时温度随时间变化图，根据图象的特征和信息，可以判定该物质是（选填“晶体”或“非晶体”）；它的熔点是℃，在熔化过程中（选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”）；这种物质液体的比热（选填“大于”小于”或“等于”）固体的比热。例6．（2021•湖州）如图为验证沸腾条件的实验装置。关于小烧杯内水的最终状况，同学们有不同看法。小明认为：温度达到沸点，且会沸腾。小李认为：温度达到沸点，但不会沸腾。小红认为：温度达不到沸点，不会沸腾。通过实验观察到小烧杯内的水没有沸腾，所以小明的观点是错误的。为了验证小李和小红的观点，观察并记录温度计甲和乙的示数变化，如下表。时间/分钟03691215182124甲的示数/℃405771819197100100100乙的示数/℃404861748490949494（1）通过实验数据分析，的观点是正确的。（2）在0至18分钟内，小烧杯中水的温度从40℃上升到94℃，其原因是小烧杯中的水从大烧杯中吸收的热量（选填“大于”或“等于”或“小于”）小烧杯中的水蒸发散失的热量。（3）18分钟以后，为什么小烧杯中水的温度保持94℃稳定，但又低于大烧杯中水的温度（100℃）？请分析其原因。（4）为了验证液体的沸腾除了要满足温度达到沸点，还需要继续吸热的条件，同学们经过讨论，认为只需改进原装置即可。如图所示的改进方案中，更合理。例7．（2020•金华）科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48℃左右的自动控温杯，结构示意图如图甲，其夹层填充物为海波晶体（熔点为48℃）。小组同学为检测该自动控温杯控温功能，做了如下测试：①在杯中装满100℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温下降到48℃并稳定在此温度一段时间；②t2时，将杯内的水倒掉，迅速加入20℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温上升到48℃并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中ac段水温变化的原因。（提示：图乙中de段不必作答）例8．（2019•衢州）空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。项目参数项目参数额定电压220伏额定功率50瓦空机质量7.5千克单个轮子接触地面面积2厘米2水箱容量0.5升轮子数量4个蒸发量1升/时电源线长度1.2米（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水温，使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有。（2）人在运动大量出汗后，对着空调扇吹，很容易感冒。此时，在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量，从而维持人体体温恒定。（3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。（4）计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。（5）该空调扇底座安装了万向轮，方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷，为更方便用户使用，请结合表中参数提出一条改进建议：。【习题巩固】一．选择题（共15小题）1．洗完澡后，浴室内的镜面上常会有一层水雾。镜面上产生水雾所发生的物态变化是（）A．水的汽化 B．水蒸气的液化 C．水蒸气的凝固 D．水蒸气的凝华2．工业炼铁过程中，炼得的铁和需要除去的硅酸钙均为液态，两者能直接进行分离。下列关于呈液态的两种物质的性质描述中错误的是（）A．两物质的密度不同 B．两物质不能相互溶解 C．两物质不发生化学反应 D．两种物质中的微粒不发生运动3．下列情景属于液化现象的是（）A．冰雪消融 B．露珠形成 C．湿手烘干 D．蜡烛滴“泪”4．星期天，小华在家烧水煮饺子。当水烧开准备下饺子时，妈妈提醒他锅里的水量少了点，于是小华又往锅里迅速加了一大碗水（水量比锅里少），用同样大的火直至将水再次烧开。下面能反映小华整个烧水过程中温度随时间变化的图象是（）A． B． C． D．5．小金用如图装置，通过沸水加热碘锤来观察碘晶体的物态变化，下列描述中涉及的物态变化与小金相同的是（）A．正在熔化的冰块 B．窗户上的冰窗花 C．被冰块“粘住”的湿抹布 D．干冰放入水中，水“沸腾”6．如表为不同气压下水的沸点，压力锅工作时，锅内气体压强最大可达1.80×105Pa锅内水的最高温度（）P/×105Pa0.981.011.131.291.481.691.802.05t/℃99100103107111115117121A．可达100℃ B．可达117℃ C．可达121℃ D．取决于加热时间7．小科发现浴室的两根水管（如图），甲上布满水珠，乙上完全见不到水珠。则下列说法正确的是（）A．乙水管是热水管 B．浴室里看到的大量白汽是水蒸气 C．甲水管出现的水珠是汽化的结果 D．冷热水混合，热水把温度传给冷水8．以下分析正确的是（）A．湖水结冰是凝华现象，需要放热 B．雾、露都是液化现象，需要吸热 C．冰雪消融是熔化现象，需要吸热 D．衣柜里的樟脑丸变小是汽化现象，需要吸热9．用两套完全相同（如图甲所示）的装置，在标准大气压下分别对试管中装有少量质量相等的固体M和N进行加热，M和N的温度﹣时间图象如图乙所示，在35分钟内N物质始终是固体，则下列说法正确的是（）A．M、N肯定都是晶体 B．M肯定是晶体，N肯定是非晶体 C．M肯定是晶体，熔化过程用了35分钟 D．若N是晶体，其熔点不低于100℃10．高压锅是常用炊具之一，它省时高效，深受消费者欢迎。下列说法正确的是（）A．高压锅限压阀被顶起时的能量转化与热机的压缩冲程相同 B．高压锅工作时通过热传递的方式增加内能 C．高压锅工作时限压阀附近的白雾是锅内溢出的水蒸气 D．高压锅是利用液体的沸点随气压的增大而降低的原理来工作的11．沙漠中的抬尾芥虫在大雾的深夜爬上沙丘顶，高高地抬起屁股，迎着风整个身体呈倒立的姿势，很快空气中的水蒸气在背部凝结成水珠，水珠越聚越多，顺着背部流入它的嘴里。抬尾芥虫能收集到空气中的水蒸气，说明它背部的温度比外界气温（）A．一定高 B．一定低 C．一定相同 D．无法确定12．我们生活中充满了科学的身影，下面一些生活中的现象，科学原理解释正确的是（）A．生活中铝制品比铁难锈蚀，这是由于铝的化学性质比铁不活泼 B．房屋失火用水扑灭主要是为了将燃烧物的温度降低到着火点以下，而达到灭火的效果 C．棒冰从冰箱拿出来后，棒冰周围有“白气”，是因为棒冰中的冰升华成的水蒸气 D．骑自行车时，脚蹬得越使劲，车就行驶的越快，因为物体的运动需要力13．图是用3D打印技术打印的仿真汽车模型，在高能激光的作用下，固态金属吸收热量变成液态，再通过打印机打印成汽车固体模型。在此过程金属（）A．先液化，后凝固 B．先汽化，后液化 C．先熔化，后凝固 D．先升华，后凝华14．下列一些关于生活中的物理现象及原因分析，正确的是（）A．用“干冰”来给食物保鲜是利用了“干冰”熔化时能吸收大量的热 B．水沸腾时烧水的壶口冒出的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的 C．晶体在熔化过程中吸热、温度不变，但内能增大 D．医生常用涂酒精的方法给发高烧的病人降温，原因是酒精比热容较大15．小亮发现：开着空调的小车车窗玻璃在冬天和夏天时，都会慢慢变得模糊（有水雾）．下列说法中正确的是（）A．玻璃窗上的水雾都是由车内的水蒸气液化生成的 B．玻璃窗上的水雾都是由车外的水蒸气液化生成的 C．水雾冬天在车内一侧玻璃上，夏天在车外侧的玻璃上 D．水雾冬天在车外一侧玻璃上，夏天在车内侧的玻璃上二．填空题（共4小题）16．夏天到来，蚊子实在是一大烦恼，科学组张老师在淘宝买了两款现阶段最为热销的灭蚊器如图。（1）图1为化学灭蚊器，瓶中液体药物在瓶口加热器的作用下产生蒸气散发出来，从而毒死蚊虫，这里涉及的物态变化是。（2）图2为物理灭蚊器，紫光灯的下面有一个风扇，蚊虫被紫光吸引后接着就被风扇“吸”入灭蚊灯内部，最终失水而死。请你简述其中蚊虫被“吸”的原理：。17．小孩发烧时，常用凉湿毛巾敷在额头上通过水分的（填物态变化名称）来吸收体表热量，起到降温作用。打针时在皮肤上擦酒精消毒，会闻到一股酒精的味道，这是现象。18．空调与冰箱都能给我们制造低温的环境，而且它们的工作原理也几乎相同。空调与冰箱主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、毛细管等部件组成（如图甲）。冰箱的蒸发器（内装有低沸点致冷剂氟利昂）和冷凝器装在同一箱体内，而空调则是把两者分别装室内机和室外机里（如图乙）。根据以上材料，回答下面的问题：（1）冰箱的主要工作原理是。（2）氟利昂的液化发生在空调机的（填“室内”或“室外”）机。19．端午节当天，人们都要吃粽子。小雅在蒸粽子时，将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有粽子的盘子放在上方（如图甲）。蒸好后打开锅盖，看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一段时间，发现锅中的水被“吸入”碗内（如图乙）。（1）锅盖内表面出现许多小水珠，这是由于水蒸气（填物态变化）形成的。（2）锅中的水被“吸入”碗内是由于碗内的气压碗外的气压。（填“大于”“小于”或者“等于”）。三．实验探究题（共1小题）20．在“水的沸腾实验”中，小乐进行了如下探究，回答问题：（1）如图甲所示的A、B两套实验装置（酒精灯的规格和水的质量相同），小乐选取了B实验装置进行实验，其优点是。（2）当水温到达90℃时后，每隔1分钟记录一次水温，直到水沸腾后持续几分钟为止，根据记录数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间关系图像，实验中，是通过（选填“热传递”或“做功”）方式增加水的内能，水的沸点是℃。（3）水沸腾时，小乐观察到的实验现象如图丙所示。气泡在上升过程中逐渐变大的原因是（写出2点）。专题12物态变化【思维导图】【知识点回顾】一、熔化和凝固eq\a\vs4\al(考点1识别熔化和凝固)1．物质从固态变为液态的过程叫________。2．物质从液态变为固态的过程叫________。考点2描绘晶体熔化和凝固过程中的特点；知道熔化和凝固过程伴随吸热与放热1．晶体熔化过程的特点：①晶体熔化时，要从外界________热量。②晶体在一定的温度下开始熔化，在熔化过程中温度________。2．晶体凝固过程的特点：①晶体凝固时，会________。②晶体在一定的温度下开始凝固，在凝固过程中温度保持不变。eq\a\vs4\al(考点3会绘制晶体熔化图线)晶体熔化图像(以硫代硫酸钠为代表)纵坐标表示温度，横坐标表示时间。eq\a\vs4\al(考点4说出晶体与非晶体的主要区别)固体分为晶体和非晶体两类。非晶体________一定的熔化温度；晶体________一定的熔化温度。晶体非晶体物质举例海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属松香、蜡、玻璃、沥青熔化过程吸热、温度保持不变吸热、温度不断升高凝固过程放热、温度保持____________放热、温度不断降低熔点和凝固点有________熔化条件温度达到________；继续吸热持续吸热凝固条件温度达到凝固点；继续放热持续放热熔化图像凝固图像考点5说出熔点、凝固点的含义，知道冰的熔点为0℃a晶体熔化时的温度叫________，不同的晶体熔点也不同。同一晶体的凝固点与熔点数值上________。二、汽化与液化eq\a\vs4\al(考点6知道蒸发、沸腾的概念)汽化分为两种方式：________。蒸发：在________下都能进行的汽化现象。蒸发只在液体的表面进行，并且不剧烈。沸腾：在________发生的剧烈的汽化现象。eq\a\vs4\al(考点7知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的制冷作用)1．影响蒸发快慢的因素：①液体温度的高低；②液体的表面积的大小；③液体表面上的空气流动快慢；④对于不同的液体还与液体的种类有关。2．由于液体蒸发时要从周围吸收热量，使周围温度降低，因此液体蒸发有________。eq\a\vs4\al(考点8描述液体沸腾过程的特点a)沸腾是在液体的内部和表面________进行的剧烈的汽化现象。液体在沸腾时虽然继续吸热，但________。eq\a\vs4\al(考点9知道沸点的含义)液体沸腾时的温度叫沸点。eq\a\vs4\al(考点10区别蒸发与沸腾)两种汽化方式蒸发沸腾定义只在液体表面发生的汽化现象在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象发生温度________一定温度下(沸点)发生部位液体表面表面和内部________进行剧烈程度缓慢剧烈液体温度液体温度往往会下降温度保持在沸点不变共同点都是汽化现象，都要________eq\a\vs4\al(考点11知道液化的概念与方法)1．物质从气态变为液态的过程叫液化。2．方法：①________；②________。3．好处：体积缩小便于运输。4．作用：________。考点11.熔化2.凝固考点21.①吸收②保持不变2.①放出热量考点4没有有不变无熔点考点5熔点相同考点6蒸发和沸腾任何温度一定温度下考点72.制冷作用考点8同时温度保持不变考点10任何温度下同时吸热考点112.降低温度压缩体积4.液化放热【例题精析】例1．（2021•杭州）如图所示，自然界中的雪、雾、露、霜等现象，都是水这种物质发生物态变化形成的。对这些现象的描述，正确的是（）A．雪的形成是凝华现象，需要吸热 B．雾的形成是汽化现象，需要吸热 C．露的形成是液化现象，需要放热 D．霜的形成是凝固现象，需要放热【解答】解：A、“雪”是由空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶，是凝华现象，凝华放热，故A错误；B、“雾”是由空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴，附着在空中小尘埃上形成的，是液化现象，液化放热，故B错误；C、“露”是由空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴，附着在草叶上形成的，是液化现象，液化放热，故C正确；D、“霜”是由空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶，是凝华现象，凝华放热，故D错误。故选：C。例2．（2021•杭州）下列说法最接近实际的是（）A．人体正常的温度约为22℃ B．人正常骑自行车的速度约为20m/s C．一枚一元人民币硬币的质量约为50g D．一本《科学》课本的重力约为3N【解答】解：A、正常情况下，人的体温在37℃左右。故A不符合实际；B、人正常骑自行车的速度在5m/s左右。故B不符合实际；C、一块橡皮的质量约8g，一枚一元硬币的质量略小于此数值，在6g左右。故C不符合实际；D、一本《科学》课本的质量约300g＝0.3kg，重力约为G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N。故D符合实际。故选：D。例3．（2019•绍兴）下列物态变化属于凝固的是（）A．湖水结冰 B．雾气消散 C．露珠形成 D．冰雪消融【解答】解：A．湖水结冰是水由液态变成固态的过程，是凝固现象，故A符合题意；B、雾气消散是水由液态变成气态的过程，是汽化现象，故B不符合题意；C、露珠是空气中的水蒸气由气态变成液态的过程，是液化现象，故C不合题意；D、冰雪消融是冰由固态变成液态的过程，是熔化现象，故D不合题意。故选：A。例4．（2021•嘉兴）核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。（1）一回路：反应堆中核燃料反应产生大量的热，从而将水加热到约320℃，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是气压增大，水的沸点升高。（2）二回路：蒸汽发生器中的水被加热后汽化（填物态变化名称）成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。（3）三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且比热容大。【解答】解：（1）在一个标准大气压下，水的沸点是100℃。当上方气压增加时，沸点也增加，此题中水面上方有150多个标准大气压，所以将水加热到约320℃也不会沸腾。（2）蒸发器中的水是液体，被加热后变成了水蒸气，水蒸气是气体，水由液态变为气态是汽化。（3）因为在质量一定的情况下，升高相同的温度，物质比热容越大，吸收的热量就越多。核电站用水做冷却剂就是应用了水的比热容较大这一特性。故答案为：气压增大，水的沸点升高；汽化；比热容大例5．（2019•杭州）如图，是某种物质熔化时温度随时间变化图，根据图象的特征和信息，可以判定该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）；它的熔点是80℃，在熔化过程中吸热（选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”）；这种物质液体的比热大于（选填“大于”小于”或“等于”）固体的比热。【解答】解：由图象知，此物质从30℃加热经10min，温度达到80℃，虽然继续吸收热量，但温度不再升高，直到第25min后温度继续升高，也就是在10﹣25min时间内吸收热量，温度不变，所以属于晶体的熔化过程，熔化时吸收热量，温度保持不变，也就是熔点为80℃；同一加热设备，相同时间提供的热量是相同的，也就是这种物质每分钟吸收的热量相同。固态时加热10min（0﹣10min），温度升高80℃﹣30℃＝50℃；液态时加热10min（25min﹣35min），温度升高100℃﹣80℃＝20℃，由公式Q＝cm△t知，升高温度越少，说明比热容越大。即该液体的比热容大于固体。故答案为：晶体；80；吸热；大于。例6．（2021•湖州）如图为验证沸腾条件的实验装置。关于小烧杯内水的最终状况，同学们有不同看法。小明认为：温度达到沸点，且会沸腾。小李认为：温度达到沸点，但不会沸腾。小红认为：温度达不到沸点，不会沸腾。通过实验观察到小烧杯内的水没有沸腾，所以小明的观点是错误的。为了验证小李和小红的观点，观察并记录温度计甲和乙的示数变化，如下表。时间/分钟03691215182124甲的示数/℃405771819197100100100乙的示数/℃404861748490949494（1）通过实验数据分析，小红的观点是正确的。（2）在0至18分钟内，小烧杯中水的温度从40℃上升到94℃，其原因是小烧杯中的水从大烧杯中吸收的热量大于（选填“大于”或“等于”或“小于”）小烧杯中的水蒸发散失的热量。（3）18分钟以后，为什么小烧杯中水的温度保持94℃稳定，但又低于大烧杯中水的温度（100℃）？请分析其原因。小烧杯中的水吸收的热量与散失的热量处于平衡状态，不能使小烧杯中水的温度再升高（4）为了验证液体的沸腾除了要满足温度达到沸点，还需要继续吸热的条件，同学们经过讨论，认为只需改进原装置即可。如图所示的改进方案中，方案2更合理。【解答】解：（1）分析实验数据可知：大烧杯中的水在沸腾，水的沸点是100℃；在0至18分钟内，小烧杯中水的温度从40℃上升到94℃，18分钟以后，小烧杯中水的温度保持94℃稳定，没有达到水的沸点，小烧杯中的水不沸腾，所以小烧杯中的水温达不到沸点，不会沸腾；故小红的观点是正确的；（2）本实验是利用“水浴法”给小烧杯中的水加热，小烧杯中水的温度之所以升高是由于从大烧杯中温度高的水中吸收的热量大于小烧杯中的水散失的热量，所以，低于大烧杯中水的温度（100℃）；在0至18分钟内，小烧杯中水的温度从40℃上升到94℃，其原因是小烧杯中的水从大烧杯中吸收的热量大于小烧杯中的水蒸发散失的热量；（3）小烧杯中水的温度保持94℃稳定不变，原因是小烧杯中的水吸收的热量与散失的热量处于平衡状态，不能使小烧杯中水的温度再升高，所以小烧杯中水的温度低于大烧杯中水的温度（100℃）；（4）要验证液体的沸腾除了要满足温度达到沸点，还需要继续吸热的条件，据此可知：实验中应使液体的温度达到沸点，但不能继续吸热，符合这个条件的装置是合理的；如图所示的改进方案中，方案1是只在小烧杯加盖，方案2是在大烧杯加盖；比较方案1、2可知：方案1中，大烧杯中的水和小烧杯中的水，水的表面气压会不相同；方案2中，大烧杯中的水和小烧杯中的水，水的表面气压相同，所以，方案2中大烧杯中的水和小烧杯中的水，若沸腾则它们的沸点相同，所以方案2更合理。故答案为：（1）小红；（2）大于；（3）小烧杯中的水吸收的热量与散失的热量处于平衡状态，不能使小烧杯中水的温度再升高；（4）方案2。例7．（2020•金华）科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48℃左右的自动控温杯，结构示意图如图甲，其夹层填充物为海波晶体（熔点为48℃）。小组同学为检测该自动控温杯控温功能，做了如下测试：①在杯中装满100℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温下降到48℃并稳定在此温度一段时间；②t2时，将杯内的水倒掉，迅速加入20℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温上升到48℃并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中ac段水温变化的原因。（提示：图乙中de段不必作答）【解答】解：在杯中装满100℃的水，盖紧杯盖，摇动杯子，固态的海波的熔点是48℃，所以海波会吸收热量，变为液态，由于水放出热量，所以水的温度会降低，水温下降到48℃时，由于海波是固液共存态状态，温度保持不变，所以水会并稳定在此温度一段时间；此过程为ac的图像。例8．（2019•衢州）空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。项目参数项目参数额定电压220伏额定功率50瓦空机质量7.5千克单个轮子接触地面面积2厘米2水箱容量0.5升轮子数量4个蒸发量1升/时电源线长度1.2米（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水温，使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，使水的温度进一步下降使吹出的风比只有水时更凉爽。（2）人在运动大量出汗后，对着空调扇吹，很容易感冒。此时，在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量减少，从而维持人体体温恒定。（3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。（4）计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。（5）该空调扇底座安装了万向轮，方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷，为更方便用户使用，请结合表中参数提出一条改进建议：加大水箱的容积，避免频繁加水。【解答】解：（1）水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，水的温度进一步下降使吹出的风比只有水时更凉爽；（2）人在运动大量出汗后，对着空调扇吹，加快了汗液的蒸发，蒸发吸收人体的热量使人体的温度降低，此时在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量减少，从而维持人体体温恒定；（3）有P=WW＝Pt＝50×10﹣3kW×10h＝0.5kW•h；（4）根据ρ=m水箱中水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5×10﹣3m3＝0.5kg，水箱对水平面的压力等于重力，即F＝G总＝m总g＝（0.5kg+7.5kg）×10N/kg＝80N，水箱对水平面的压强为：p=FS=（5）根据表中数据知水箱的容积较小，需要经常加水，所以可以加大水箱的容积，避免频繁加水；有表格数据知电源线的长度只有1.2米，不能远距离使用，需要加长电源线，方便距离远些使用。故答案为：（1）水箱中的冰熔化吸收水的热量，使水的温度降低；冰熔化后，冰水混合物的温度低于原来水的温度，两者之间存在温度差，发生热传递，使水的温度进一步下降使吹出的风比只有水时更凉爽；（2）减少；（3）该空调扇正常工作10小时消耗的电能为0.5kW•h；（4）该空调扇对水平地面的压强为1×105Pa；（5）加大水箱的容积，避免频繁加水。【习题巩固】一．选择题（共15小题）1．洗完澡后，浴室内的镜面上常会有一层水雾。镜面上产生水雾所发生的物态变化是（）A．水的汽化 B．水蒸气的液化 C．水蒸气的凝固 D．水蒸气的凝华【解答】解：浴室内的镜面上的水雾是由于温度较高的水蒸气遇冷而形成的一层小水珠，是液化现象，故ABD错误，B正确。故选：B。2．工业炼铁过程中，炼得的铁和需要除去的硅酸钙均为液态，两者能直接进行分离。下列关于呈液态的两种物质的性质描述中错误的是（）A．两物质的密度不同 B．两物质不能相互溶解 C．两物质不发生化学反应 D．两种物质中的微粒不发生运动【解答】解：ABC、因为铁和酸钙均为液态，且能直接进行分离，所以两物质密度不能相同、两物质不能相互溶解、两物质不能发生化学反应，故ABC正确；D、组成物质的分子永不停息的做无规则运动，两种物质中的微粒同样是，故D错误。故选：D。3．下列情景属于液化现象的是（）A．冰雪消融 B．露珠形成 C．湿手烘干 D．蜡烛滴“泪”【解答】解：A、冰雪消融，冰直接由固态变成液态，是熔化现象，故A不符合题意；B、露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴，是液化现象，故B符合题意；C、湿手烘干，水由液态变为气态，是汽化现象，故C不符合题意；D、蜡烛燃烧流出的烛“泪”，是熔化现象，故D不符合题意。故选：B。4．星期天，小华在家烧水煮饺子。当水烧开准备下饺子时，妈妈提醒他锅里的水量少了点，于是小华又往锅里迅速加了一大碗水（水量比锅里少），用同样大的火直至将水再次烧开。下面能反映小华整个烧水过程中温度随时间变化的图象是（）A． B． C． D．【解答】解：水沸腾之后，温度保持不变，当向锅里迅速加了一大碗水后，锅内水的温度会迅速降低（需要的时间较短），然后在加热过程中，水吸收热量，温度逐渐上升（需要的时间较长），达到沸点继续沸腾，在此过程中，水面上的气压不变，所以水的沸点与原来相同；据此分析可知A图象符合题意，BC图象的沸点与原来不同，不符合题意；D图象中水的温度不可能直接从很低的温度达到沸点，应该有一个升温过程，则D不符合题意。故选：A。5．小金用如图装置，通过沸水加热碘锤来观察碘晶体的物态变化，下列描述中涉及的物态变化与小金相同的是（）A．正在熔化的冰块 B．窗户上的冰窗花 C．被冰块“粘住”的湿抹布 D．干冰放入水中，水“沸腾”【解答】解：通过沸水加热碘，固态碘直接变成气态碘，是升华现象，从选项中找到升华现象即可。A、正在熔化的冰，是物质从固态变成液态，是熔化现象，故A错误。B、窗户上的冰窗花，是室内空气中的水蒸气遇到冷的玻璃直接变成的小冰晶，是凝华现象，故B错误。C、被冰块粘住的湿布，是湿布上的水变成冰，是凝固现象，故C错误。D、干冰是固态的二氧化碳，干冰在常温下很快变成气态的二氧化碳，干冰放入水中，有大量的气体二氧化碳产生，水好像沸腾了，干冰直接变成气态二氧化碳是升华现象，故D正确。故选：D。6．如表为不同气压下水的沸点，压力锅工作时，锅内气体压强最大可达1.80×105Pa锅内水的最高温度（）P/×105Pa0.981.011.131.291.481.691.802.05t/℃99100103107111115117121A．可达100℃ B．可达117℃ C．可达121℃ D．取决于加热时间【解答】解：从表格数据上可知，压力锅工作时锅内气体压强最大可达1.80×105Pa，锅内水的温度对应的是117℃。故选：B。7．小科发现浴室的两根水管（如图），甲上布满水珠，乙上完全见不到水珠。则下列说法正确的是（）A．乙水管是热水管 B．浴室里看到的大量白汽是水蒸气 C．甲水管出现的水珠是汽化的结果 D．冷热水混合，热水把温度传给冷水【解答】解：AC、空气中的水蒸气遇冷会液化成小水滴，小水滴分布在冷水管上，故甲管通的是冷水，乙管通的是热水；故A正确，C错误；B、浴室里看到的大量白汽是小水珠，故B错误；D、冷热水混合，热水把热量传给冷水，故D错误。故选：A。8．以下分析正确的是（）A．湖水结冰是凝华现象，需要放热 B．雾、露都是液化现象，需要吸热 C．冰雪消融是熔化现象，需要吸热 D．衣柜里的樟脑丸变小是汽化现象，需要吸热【解答】解：A、湖水结冰，液态水变为固态冰，属于凝固现象，凝固放热，故A错误；B、雾、露都是空气中水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故B错误；C、冰雪消融，固态冰变为液态水，属于熔化现象，熔化吸热，故C正确；D、樟脑丸变小是由固态直接变为气态，属于升华现象，升华吸热，故D错误。故选：C。9．用两套完全相同（如图甲所示）的装置，在标准大气压下分别对试管中装有少量质量相等的固体M和N进行加热，M和N的温度﹣时间图象如图乙所示，在35分钟内N物质始终是固体，则下列说法正确的是（）A．M、N肯定都是晶体 B．M肯定是晶体，N肯定是非晶体 C．M肯定是晶体，熔化过程用了35分钟 D．若N是晶体，其熔点不低于100℃【解答】解：将装有固体M和N的试管放入水中加热。由图象知，M有一段时间（10min﹣25min之间）虽然吸热，但温度不再升高，说明此时物质达到了熔点，正在熔化，因此这种物质属于晶体，熔化过程持续了15min；在标准大气压下水的沸点是100℃．水沸腾后温度不再升高，N物质温度不再升高是与水的温度相同了，是否达到N的熔点或N有没有熔点无法确定假设N是晶体，其熔点一定不低于100℃。故选：D。10．高压锅是常用炊具之一，它省时高效，深受消费者欢迎。下列说法正确的是（）A．高压锅限压阀被顶起时的能量转化与热机的压缩冲程相同 B．高压锅工作时通过热传递的方式增加内能 C．高压锅工作时限压阀附近的白雾是锅内溢出的水蒸气 D．高压锅是利用液体的沸点随气压的增大而降低的原理来工作的【解答】解：A、高压锅限压阀被水蒸气顶起，是水蒸气对阀门做功的结果，因此这时水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，使气缸内的气体的内能增加，温度升高，因此是将机械能转化为内能，故A错误；B、高压锅工作时通过热传递的方式增加内能，故B正确；C、白雾是水蒸气液化形成的小水滴，故C错误；D、液体的沸点随大气压的增大而升高，故D错误。故选：B。11．沙漠中的抬尾芥虫在大雾的深夜爬上沙丘顶，高高地抬起屁股，迎着风整个身体呈倒立的姿势，很快空气中的水蒸气在背部凝结成水珠，水珠越聚越多，顺着背部流入它的嘴里。抬尾芥虫能收集到空气中的水蒸气，说明它背部的温度比外界气温（）A．一定高 B．一定低 C．一定相同 D．无法确定【解答】解：甲虫能收集到空气中的水蒸气，是因为水蒸气遇到较冷的甲虫背部放热液化形成小水滴，则可知它背部的温度比外界气温低，故ACD错误，B正确。故选：B。12．我们生活中充满了科学的身影，下面一些生活中的现象，科学原理解释正确的是（）A．生活中铝制品比铁难锈蚀，这是由于铝的化学性质比铁不活泼 B．房屋失火用水扑灭主要是为了将燃烧物的温度降低到着火点以下，而达到灭火的效果 C．棒冰从冰箱拿出来后，棒冰周围有“白气”，是因为棒冰中的冰升华成的水蒸气 D．骑自行车时，脚蹬得越使劲，车就行驶的越快，因为物体的运动需要力【解答】解：A、铝的化学性质活泼，铝制品有良好的抗腐蚀性是因为在铝制品的表面会形成一层致密的氧化铝膜，保护内部的铝不再被氧化。故A错误；B、房屋失火用水扑灭时，水受热变为水蒸气，水汽化吸热，从而降低了温度，降到着火点以下，火就会熄灭。故B正确；C、空气中的水蒸气遇到温度较低的棒冰凝结成小水滴，形成“白气”，属于液化现象。故C错误；D、骑自行车克服的是车轮与地面间的摩擦力，脚蹬得越使劲，人施加的动力大于车轮受到的摩擦力，所以车就行驶的越快。故D错误。故选：B。13．图是用3D打印技术打印的仿真汽车模型，在高能激光的作用下，固态金属吸收热量变成液态，再通过打印机打印成汽车固体模型。在此过程金属（）A．先液化，后凝固 B．先汽化，后液化 C．先熔化，后凝固 D．先升华，后凝华【解答】解：钛合金粉末在高温下由固态变成液态，是熔化现象，需要吸热；然后按构件形状重新结晶成型，是凝固现象，需要放热，即先熔化后凝固。故选：C。14．下列一些关于生活中的物理现象及原因分析，正确的是（）A．用“干冰”来给食物保鲜是利用了“干冰”熔化时能吸收大量的热 B．水沸腾时烧水的壶口冒出的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的 C．晶体在熔化过程中吸热、温度不变，但内能增大 D．医生常用涂酒精的方法给发高烧的病人降温，原因是酒精比热容较大【解答】解：A、利用干冰降温防止食品变质，利用了干冰升华吸热。此选项错误；B、烧开水时，看到壶嘴冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴。此选项错误；C、晶体在熔化过程中，虽然温度不变，但内能增加。此选项正确；D、把酒精擦在身上后，酒精易挥发，即会发生蒸发现象，在蒸发过程会从身上吸收热量，这样会降低身上的温度。此选项错误。故选：C。15．小亮发现：开着空调的小车车窗玻璃在冬天和夏天时，都会慢慢变得模糊（有水雾）．下列说法中正确的是（）A．玻璃窗上的水雾都是由车内的水蒸气液化生成的 B．玻璃窗上的水雾都是由车外的水蒸气液化生成的 C．水雾冬天在车内一侧玻璃上，夏天在车外侧的玻璃上 D．水雾冬天在车外一侧玻璃上，夏天在车内侧的玻璃上【解答】解：冬天车内温度比车外温度高，车内热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃液化形成水雾附着在车内侧。夏天车内温度比车外温度低，车外热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃液化形成水雾附着在车外侧。故ABD错误，C正确。故选：C。二．填空题（共4小题）16．夏天到来，蚊子实在是一大烦恼，科学组张老师在淘宝买了两款现阶段最为热销的灭蚊器如图。（1）图1为化学灭蚊器，瓶中液体药物在瓶口加热器的作用下产生蒸气散发出来，从而毒死蚊虫，这里涉及的物态变化是汽化。（2）图2为物理灭蚊器，紫光灯的下面有一个风扇，蚊虫被紫光吸引后接着就被风扇“吸”入灭蚊灯内部，最终失水而死。请你简述其中蚊虫被“