09讲 汽化、沸腾、蒸发（教师版） 2023年初中物理自主招生讲义68讲

第1 页/ 共26 页 初中物理自主招生讲义09 汽化、沸腾、蒸发 1．汽化及汽化吸热的特点 【知识点的认识】（1）汽化：物质由液态转变为气态的过程，汽化时要吸收热量． （2）汽化有蒸发和沸腾两种形式：①蒸发是温度低于沸点时发生在液体表面的汽化过 程．故温度越高，蒸发越快，此外表面积加大、通风好也有利蒸发． ②沸腾是在液体表面和内部同时进行的剧烈汽化过程．每种液体仅当温度升高到一定值﹣ ﹣达到沸点时，且要继续吸热才会沸腾． （3）沸腾与蒸发在相变上并无根本区别．沸腾时由于吸收大量汽化热而保持液体温度不 变．沸点随外界压力的增大而升高． 【命题方向】 解释生活中的一些自然现象，汽化的两种方式：蒸发和沸腾的特点，影响蒸发快慢的因 素；沸腾的条件及图象都是命题的重点． 例1 “ ” “ ” “ ” ：加油站都有这样的提示：请熄火加油、禁止抽烟、不要使用手机等．这是为 了防止火花点燃汽油引起火灾，因为常温下液态的汽油容易发生的物态变化是（ ） ．液化 B ．汽化 ．熔化 D．凝固 分析：物质由液态变成气态的过程叫做汽化． 解：加油站储存了大量汽油、柴油，这些汽油和柴油在常温下汽化，产生大量燃油蒸汽， 这些蒸汽遇火很容易燃烧而发生危险，因此加油站附近禁止吸烟、打手机等．故选B． 点评：本题联系生活实际考查了物态变化的类型，属于基础知识的考查，比较简单． 例2：2009 “ ” 年世界环境日主题为：地球需要你，团结起来应对气候变化．在炎热的夏 天，能够降低室内平均温度的最好办法是（ ） ．打开电风扇 B ．向地面洒些水 ．关闭房门 D．打开房间内正在工作的电冰箱的门 分析：要降低室内的平均温度可以根据所学的物态变化的知识来分析； 汽化、熔化、升华要吸热，可以降低室内温度． 解：、打开电风扇只能加快空气流动的速度，人身上的汗液蒸发快，蒸发吸热，所以人感 到凉快，但不能改变空气的温度； B、向地面上洒水可以通过水蒸发吸热来降低空气的温度； 、关闭房门不会改变室内温度； D、冰箱工作的原理是利用氟利昂一类的物质不断的汽化和液化，将冰箱内的热量搬运到 第1 页/ 共26 页 冰箱的外面，同时压缩机的工作还会放出热量．打开冰箱门会增加压缩机的工作时间，向 空气中放出更多的热量，会使空气的温度升高．故选B． 点评：本题考查物态变化知识在生活中的应用，考查的方式比较灵活，本题的难点是选项 D 的判断，我们要知道冰箱的工作原理． 【解题方法点拨】 解题时一定要紧扣定义，抓住蒸发与沸腾的特点；还要注意物理学方法﹣﹣控制变量法． 一．汽化及汽化吸热的特点（共4 小题） 1．某房间里有甲、乙、丙三支温度计，将甲放在空气中，乙的玻璃泡插入被密封在玻璃瓶 内的酒精中，丙玻璃泡用浸有酒精的湿棉花包裹着放在空气中，关于它们的示数，下列 说法中正确的是（ ） ．只有甲温度计的示数与室温相同 B．甲的示数为室温，乙、丙的示数相同，并都低于室温 ．甲、乙示数相同，都等于室温 D．甲、乙、丙示数都相同，都等于室温 2．如图所示，从温度与室温（20℃左右）相同的酒精里取出温度计。温度计的示数会（ ） ．减小 B．增大 ．先减小后增大 D．先增大后减小 3．2020 年3 月22 日是第28 “ ” 届世界水日，提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们 每个公民的义务和责任，关于水的物态变化，下列说法中正确的是（ ） ．露珠在日出后逐渐消失，升华成水蒸气B．水蒸气与冷空气接触，熔化成水的水滴 ．小冰晶在降落过程中，熔化成雨水 D．河面上的水凝华成冰，封住了河道 4．对于小手术的麻醉，医生常用一种透明的沸点为131℃的液体氯乙烷，把施行手术的地 “ ” 方冻结起来，这是医生利用了液体氯乙烷 时需要 热的原理。 2．沸腾及沸腾条件 【知识点的认识】（1）在液体表面和内部同时进行的剧烈汽化现象叫沸腾． （2）沸腾时的规律：液体沸腾时要不断吸收热量，但温度保持在沸点不变． 第1 页/ 共26 页 （3）液体沸腾的温度叫沸点．不同液体的沸点不同．即使同一液体，它的沸点也要随外界 的气压而变：大气压强越高，液体沸点越高，反之就越低．1 标准大气压下水的沸点为 100˚，这是最为常见的．在一定的外界压强下，沸腾只能在某一特定温度（沸点）并持续 加热下进行．不同液体在相同的压强下的沸点是不同的． （4）满足沸腾的条件是：①达到沸点；②能继续从外界吸热． 【命题方向】沸腾的定义，沸腾的条件，沸腾时的现象及图象是中考的热点． 例1 ：下列关于水沸腾的实验说法正确的是（ ） “ ” ．水沸腾时冒出的白气是水蒸气 B．水的沸点随气压的降低而降低 ．水沸腾的现象只发生在液体的表面 D．水沸腾后继续加热，水的温度会不断升 高 分析：沸腾的条件是：达到沸点、能继续从外界吸热．液体沸腾时温度保持不变，沸腾是 液体表面和内部同时发生的汽化现象． “ ” 解：、水沸腾时冒出的白气是小液滴，不符合题意． B、水的沸点随气压的降低而降低，符合题意． 、沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象，不符合题意． D、液体沸腾时吸热，但温度不变，不符合题意．故选B． 点评：考查了蒸发和沸腾这两种汽化现象的不同之处，属于基础知识，要求学生能够辨 析． 例2 “ ” ：魔术师把手伸进一锅沸腾的油，1 分钟，2 … 分钟 再把手拿出来﹣﹣没事，对这一 现象的分析正确的是（ ） ．魔术师有特异功能 B “ ” ．是因为油的沸点低 “ ” ．油在沸腾时的温度不断升高 D “ ” ．是因为手上沾有水吸收了油中的热 “ ” 分析：题干中的油是带引号的，说明不是普通的油，不同的液体沸点是不同的，而且液 体在沸腾时的温度是不再升高的； “ ” “ ” 魔术师的手放在沸腾的油中，手不会烫伤说明这种油的沸点比较低． 解：、魔术都是假的，魔术师是没有特异功能的，所以错； B “ ” 、魔术表演用的油不是我们常见的油，它的沸点比较低，而油沸腾后温度保持沸点但 不变，所以不能对手造成伤害，B 是正确的； “ ” 、油在沸腾时虽然吸收热量，但温度是不变的，所以错； D “ ” “ ” 、手上沾有水，进入沸腾的油中，油会阻断水的汽化，水不会从油中吸收很多的热 量，若是普通的油，沸点比较高，依然会将手烫伤，所以D 是错误的．故选B． 第1 页/ 共26 页 点评：液体沸腾条件：一是达到沸点，二是需要继续吸热，但沸腾时温度不再改变；魔术 师没有特异功能，只要我们善于思考，就能用科学知识解释一些魔术中的现象． 【解题方法点拨】要了解沸腾时的规律在生活中的应用是解题的关键． 二．沸腾及沸腾条件（共9 小题） 5．如右图所示，容器底部放水，水上面浮有一层沸点比水高的油，如果对容器底部加热， 则下列说法正确的是（ ） ．水先沸腾，油后沸腾，但水和油同时蒸发 B．开始油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾 ．油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾 D．油蒸发，水不蒸发，直到水全汽化后，油沸腾 6．如图所示，烧杯中有水，水中倒扣着一玻璃瓶，瓶内水面比烧杯内水面低，当烧杯中的 水被加热到一定温度时（ ） ．烧杯和瓶内的水可能都会沸腾 B．烧杯中的水可能会沸腾，瓶内的水一定不会沸腾 ．烧杯中的水一定不会沸腾，瓶内的水可能会沸腾 D．烧杯和瓶内的水一定都不会沸腾 7．如图所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞 口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置，在标准大气压下，对槽内水加热 到沸腾时（ ） 第1 页/ 共26 页 ．槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃ B．甲瓶内水沸腾，乙瓶内水不沸腾 ．甲瓶内水不沸腾，乙瓶内水沸腾 D．甲、乙瓶中水都不沸腾 8．容器中盛有水，水上浮有一层沸点比水高的油，如果对容器底部加热，则下列说法正确 的是（ ） ．水先沸腾，然后油沸腾，但一开始水和油同时蒸发 B．开始时油蒸发，水不蒸发，然后同时沸腾 ．开始时油蒸发，水不蒸发，然后水先沸腾，最后一起沸腾 D．水先沸腾，直到水全部汽化以后，油才沸腾 9．如图所示，甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容 器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热，则经过一段时间后（ ） ．甲容器内的水先沸腾 B．乙试管内的水先沸腾 ．甲容器、乙试管内的水同时沸腾 D．甲容器内的水沸腾，乙试管内的水不会沸腾 10．生活中常把碗放在大锅内的水中煮食物，碗与锅底不接触，如图所示。当锅里的水沸 腾以后，碗中的汤将（ ） ．同时沸腾 B．不会沸腾，汤的温度总是低于水的温度 ．稍后沸腾 D．不会沸腾，汤的温度能够达到水的沸点 （多选）11 “ ” ．如图是探究水的沸腾的实验图象，下列说法正确的是（ ） 第1 页/ 共26 页 ．在t 时＝4m 时，水开始沸腾 B．在t 时＝4m 到t 时＝6m 的过程中，水不吸热 ．在t 时＝6m 后继续加热，水温仍是100℃ D．在实验中，水的沸点是100℃ 12 “ ” ．有一种火锅叫做鸳鸯火锅，如图所示，它是将同一锅隔成相等的两半，一半加的是 清汤，一半加的是麻辣红油汤，以满足不同人的口味。当两边的汤汁量和初温基本相等 时，总是加 “ ” “ ” （选填清汤或麻辣红油汤）的一边先沸腾，这是因为覆盖在汤 汁上面的红油层导致这边 。 13 “ ” ．晓月同学看到在沸腾油锅中取铁球的表演后，得知锅中的油是由油和醋组成的混合 液体，油的沸点为287℃，醋的沸点只有60℃，当温度达到 ℃时液体就沸腾了， 继续加热液体的温度 升高，表演时铁球的温度不可能超过 ℃。 3．沸点及沸点与气压的关系 【知识点的认识】（1）沸点是指物体由液态转化为气态的温度； （2）液体的沸点跟气压有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低．但液体沸腾时 温度保持不变． （3）理由：液体在挥发的时候产生蒸气压，当蒸气压（饱和蒸气压）等于外界的压力时， 液体就会沸腾，此时的温度就是液体的沸点． （3）当外界的压力增大时，必须升高温度才能使蒸气压增大以等于外界压力，达到沸腾． 当外界压力降低时，温度比较低的时候就能够使蒸气压等于外界压力，达到沸腾． 【命题方向】利用气压对沸点的影响来解决生活中的一些现象，例如高压锅煮食物熟得快 等问题都是命题重点． 第1 页/ 共26 页 例1：成都的蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌 时对蔬菜营养成分的破坏，常常对蔬菜进行真空脱水，使之成为脱水蔬菜．从物理学的角 度看，真空脱水的原理是（ ） ．真空环境的温度极低，可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华，从而实现脱水 B．真空环境的温度很高，可使蔬菜中的水分迅速汽化，从而实现脱水 ．真空环境的空气密度很小，可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度，从而实现脱水 D．真空环境的气压很小，因而大大降低了水的沸点，使蔬菜中的水分迅速汽化，从而实 现脱水 分析：液体表面的气压增大、沸点升高，气压减小、沸点降低，据此分析判断． 解：真空环境，气压很小，这样大大降低了水的沸点，使蔬菜中的水分迅速沸腾（汽 化），从而实现脱水，使蔬菜成为脱水蔬菜．故选D． 点评：本题考查了液体沸点与气压的关系，记住沸点与气压的关系是本题的关系． 例2 ：用高压锅烹煮食物能节约燃料并且节省时间，是因为（ ） ．锅内气压大，液体沸点高 B．锅内气压大，液体沸点低 ．锅内气压小，液体沸点高 D．锅内气压小，液体沸点低 分析：用高压锅烹煮食物能节约燃料并且节省时间是因为高压锅内温度高，而高压锅内温 度高是因为气压高而使得沸点高造成的． 解：根据沸点与气压的关系，气压高沸点高；又因高压锅内气压是大的，所以B、、D 错 误，故正确．故选． 点评：要解答本题需要知道沸点与气压的关系，又要知道高压锅内气压是高的． 【解题方法点拨】要理解熟记气压与沸点的关系． 三．沸点及沸点与气压的关系（共9 小题） 14．用高压锅煮粥，熄火后用冷水将锅冷却，拿去限压阀后打开锅盖，可以看到锅内的粥 仍在沸腾。普通铝锅却看不到这样的现象。对此，下列说法中正确的是（ ） ．熄火后，锅内温度迅速降到100℃以下，但由于打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾 B．熄火时，锅内温度仍然高于100℃，即使不冷却、不拿去限压阀，粥也在沸腾 ．熄火时，锅内温度仍然高于100℃，冷却后锅内气压比原来降低，所以重新沸腾 D．粥的流动性差，不易降温。熄火后即使不浇冷水、不拿去限压阀，粥也要沸腾较长 时间 15．餐馆在烹炸食品时有三种食用油可供选择，分别是沸点较高的豆油，沸点较低的色拉 油，沸点低的菜籽油。那么最好选用（ ） 第1 页/ 共26 页 ．豆油 B．色拉油 ．菜籽油 D．都一样 16．已知液态氧气、氮气和二氧化碳，在一个标准大气压下的沸点是﹣180℃，﹣196℃和 ﹣785℃．如果在一个标准大气压下用降温的办法，从空气中提取这些气体，那么温度 下降时首先液化被分离出来的是（ ） ．氧气 B．氮气 ．二氧化碳 D．整个空气同时液化无法分离 17．制药厂用沸腾的办法将溶液中的水分除去，以提取抗生素，为了保证抗生素的活性， 水温不超过70℃ ，可以采用的办法是（ ） ．控制加热时火焰的大小，使溶液保持微微沸腾的状态 B．把装有抗生素溶液的容器放在水中，隔水对溶液加热 ．增加容器内气压，使水低于70℃时沸腾 D．减少容器内气压，使水低于70℃时沸腾 18．蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜 营养成分的破坏，常常对蔬菜进行真空脱水，使之成为脱水蔬菜。从物理学的角度看， 真空脱水的道理是（ ） ．真空环境的温度极低，可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华，从而实现脱水 B．真空环境的气压很低，因而大大降低了水的沸点，使蔬菜中的水分迅速汽化，从而 实现脱水 ．真空环境的空气密度很小，可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度，从而实现脱水 D．真空环境的温度很高，可使蔬菜中的水分在短时间内迅速汽化，从而实现脱水 19．成都的蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮藏等环节中腐烂变质及高温杀菌时 对蔬菜营养成分的破坏，常常对蔬菜进行真空脱水，使之成为脱水蔬菜。从物理学的角 度看，真空脱水的原理是（ ） ．真空环境的温度极低，可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华，从而实现脱水 B．真空环境的温度很高，可使蔬菜中的水分迅速汽化，从而实现脱水 ．真空环境的空气密度很小，可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度，从而实现脱水 D．真空环境的气压很小，因而大大降低了水的沸点，使蔬菜中的水分迅速汽化，从而 实现脱水 20 … ．一锅沸腾的油，魔术师把手伸进去，一分钟、两分钟 再把手拿出来﹣﹣没事！对这 一现象的分析正确的是（ ） 第1 页/ 共26 页 ．这是不可能的，是伪科学 B．这是不可能的，油在沸腾时温度不断升高 “ ” ．这是可能的，一定是这种油的沸点很低 D．这是可能的，一定是手上沾有水，水从油中吸收了热 21．宋朝著名文学家范成大到海拔3700 “ ” 米的峨嵋山旅游，发现在山上煮米不成饭，他认 “ ” 为是因为山上的泉水太寒冷，故有万古冰雪之汁造成之说，实际上，这是由于高山上 的 较低，导致水的沸点 的缘故。 22．如图甲、乙所示，烧瓶中的水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾，待水温稍降低一些 后，将一大注射器接到密闭的烧瓶口上，向外拉注射器的活塞，可以看到的现象是 ，实验表明 。 4．探究水沸腾时温度变化的特点 【知识点的认识】探究水的沸腾实验 （1）探究目的：观察水沸腾时的现象和水沸腾时的温度情况 （2）实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉、烧杯、中间有孔的纸板、温度计、水、秒 表．实验装置如图： （3）实验步骤①用烧杯装适量热水，按实验装置图组装各器材； ②点燃酒精灯对烧杯加热，水温达90℃后，每隔1m 记一次温度值，直到水沸腾5m 为 止； ③据记录的温度值，作水的沸腾图象． （4）实验结论 ①水沸腾时发生剧烈汽化现象；②水沸腾时温度不变；③水沸腾时需要吸热． 第1 页/ 共26 页 【命题方向】 沸腾时液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象，液体沸腾时的温度特点是命题关键． “ ” 例：在做观察水沸腾的实验时， （1 ）组同学用的是如图甲所示装置，他们测出的水温将偏 高 “ ” “ ” （选填高或低）． （2）图乙是B 组同学在实验某时刻温度计的示数，此时水的温度是 90 ℃． （3）B、两组同学虽然选用的实验装置相同，但将水加热到沸腾用的时间不同，他们绘制 的温度随时间变化的图象如图丙所示．分析图象可知：水的沸点是 98 ℃，当时的大气 压 ＜ “ ” “ ” “ ” （选填＜、＞或＝）l 标准大气压；B、组得到b、两种不同图象的原因可 能是水的 质量 不同． 分析：（1）用温度计测量液体的温度时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，其原 因是容器底和容器壁的温度和液体的温度不同． （2）温度计读数：首先确定零上还是零下，确定每一个大格和每一个小格各代表的示数， 从小数字读向大数字． （3）①根据液体沸腾的特点找到沸点：液体沸腾时不断吸收热量，温度保持不变，这个 不变的温度是液体的沸点． ②1 标准大气压下水的沸点是100℃．沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高． ③从给水开始加热到水沸腾需要的时间长短不同，根据Q＝m t △知，可能是水的质量不 同，可能是水的初温不同． 解：（1）如图，由于酒精灯给水加热，容器底的温度高于水的温度，此时温度计的玻璃泡 碰到了容器底，所以测出的水温会偏高． （2）零刻度在温度计的下方，液柱远离零刻度，是零上，每一个大格代表10℃，每一个 小格代表1℃，示数是90℃． （3）①由图丙知，水沸腾时，不断吸收热量，保持98℃不变，所以98℃是水的沸点． 第1 页/ 共26 页 ②1 标准大气压下水的沸点是100℃．沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高．实验中水的 沸点是98℃，所以实验时气压小于1 标准大气压． ③如丙图，B、组得到b、两种不同图象，两个小组水初温相同，开始沸腾的时间不同， 根据Q＝m t △知，可能是水的质量不同．故答为：（1）高；（2）90；（3）98；＜；质 量． 点评：实验时，分析实验故障排除故障是实验题常见的题型，所以实验时不要仅仅注意实 验结论，更要注重实验过程中故障、故障原因、故障排除等环节．还要对实验出现的不同 现象