11讲 汽化与蒸发、升华与凝华、光的直线传播（教师版） 2023年初中物理自主招生讲义68讲

第1 页/ 共19 页 初中物理自主招生讲义11 汽化与蒸发、升华与凝华、光的直线传播 一．汽化及汽化吸热的特点（共3 小题） 1．物态变化在工农业生产和生活中应用十分广泛。如①利用干冰实施人工降雨；②冰箱 通过制冷剂循环流动达到致冷目的；③焊接金属部件；④制酒工业利用蒸馏法提高酒 精纯度。以上实例中，利用汽化、液化两次物态变化达到目的是（ ） ．①③ B．①④ ．②③ D．②④ 2．长岛是个淡水严重短缺的海岛，海水淡化是解决这一问题的有效措施。如图是小明同学 设计的海水淡化流程图，在这一过程中海水先后发生的物态变化（ ） ．液化、汽化 B．汽化、液化 ．汽化、升华 D．升华、液化 3．冬天戴眼镜的同学从室外走进室内，有时眼镜片会变的模糊不清，但过了一会，镜片又 变的清晰起来，你认为在镜片上发生的物态变化是（ ） ．先汽化后液化 B．先液化后汽化 ．先凝固后蒸发 D．先凝固后升华 二．蒸发及其现象（共2 小题） 4．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，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可以起到一定的保鲜作用。根据上文，请回答： （1 ）将它放在干燥、通风的地方，目的是 。 （2 ）经常向两罐之间的沙子上洒些水，目的是 。 第1 页/ 共19 页 5．在我国，每年的7 月和8 月属高温天气，又正值农村蔬菜栽种季节，当菜苗栽上后，很 容易因蒸发过快而失水干枯，不易成活。农民常用一些树叶、树枝遮盖在新栽菜苗上并 洒上水，使菜苗不致干枯。请运用你学过的物理知识说明这种做法的道理（写出两条即 可）。 （1） 。 （2） 。 3．升华和凝华的定义与特点 【知识点的认识】 物质从固态不经过液态而直接转化为气态的过程叫做升华，升华过程中需要吸热．例如碘 化钾、干冰、硫、磷、樟脑等物质都有很显著的升华现象，冰冻衣服风干也是升华现象． 【命题方向】 生活中的升华现象的判断是这个知识点的核心，例如：用久的灯泡灯丝变细；冬天室外冰 冻的衣服变干；冰雕作品体积变小；衣柜里的卫生球变小；干冰在常温下升华． 例1 “ ” ：现在有一种叫固体清新剂的商品，把它放置在厕所、汽车、饭店内，能有效的清 “ ” 新空气、预防感冒等，固体清新剂发生的物态变化是（ ） ．熔化 B ．凝华 ．汽化 D．升华 分析：此题主要考查生活中的升华现象，明确升华是由固态直接变为气态． “ ” 解：固体清新剂使用时由固态直接变为气态．是升华现象．故选：D． “ ” 点评：此题要明确固体清新剂使用时的状态变化． 例2 ：下列现象中利用了升华吸热的是（ ） ．向地上洒水会使周围更凉快 B．加冰块会使饮料变得冰凉 ．利用干冰降温防止食品变质 D．游泳完上岸后感到有点冷 分析；物体由液态变为气态的过程叫汽化，汽化要吸热； 物体由固态变为液态的过程叫熔化，熔化要吸热； 物体由固态直接变为气态的过程叫升华，升华要吸热．根据物态变化的定义来一一分析． 解：、向地上洒水，水蒸发为气态，蒸发要吸热，所以感到凉快； B、在饮料中加冰块，冰块熔化为液态时，要从饮料中吸热，饮料就变得冰凉； 、干冰就是固态的二氧化碳，在常温下可以迅速升华为气态的二氧化碳，升华要吸热，可 以降低食物的温度，防止食物变质； D、游泳后，人身上有水分，水分蒸发要吸热，所以人感到冷．故选． 点评：此题考查的是物态变化以及吸放热情况的判断，是一道热学的基础题． 第1 页/ 共19 页 【解题方法点拨】判断时一定要紧扣定义，由定义来判断是最准确的、简单的． 【知识点的认识】 （1）升华：物质从固态不经过液态而直接转化为气态的相变过程，是物质在温度和气压低 于三相点的时候发生的一种物态变化．升华过程中需要吸热． （2）凝华：物质从气态不经过液态而直接变成固态的现象．是物质在温度和气压高于三相 点的时候发生的一种物态变化，凝华过程物质要放出热量． （3）升华和凝华区别： 物态变化 升华 凝华 定义 由固态直接变为气态的过程 由气态直接变为固态的过程 吸放热 吸热 放热 举例 碘升华、樟脑球变小、干冰升华 霜、冰花、雾凇的形成 识别方法 物质由固态直接变为气态，中间不经液态 物质由气态直接变为固态，中间不经液态 【命题方向】 生活中的现象（物态变化）：升华、凝华的判断是命题方向．例如：灯泡钨丝变细，干冰 升华，卫生球变小，冰冻的衣服变干，碘遇热变碘蒸气等；霜，冬天玻璃窗内侧的窗花， 针形六角形的雪，雾淞等． 例1 ：利用干冰使运输中的食品降温，防止食品腐烂变质．这是应用了（ ） ．干冰熔化吸热 B ．干冰液化放热 ．干冰升华吸热 D．干冰凝华放热 分析：物质从固态直接变为气态的过程叫升华，升华时需要吸收热量． 解：干冰是极易升华的物质，在干冰升华过程中，要从周围吸收热量，从而使周围的温度 降低，以获得低温，从而防止食品腐烂变质；故选． 点评：解决此类问题要结合升华吸热进行分析解答． 例2：在烧瓶里放少量的碘，并用酒精灯对烧杯微微加热，过一会停止加热．在此实验中 可以看到，固态的碘没有熔化，而直接变成紫色的碘蒸气，这种现象叫 升华 ．停止加 热后，碘的蒸气没有液化，而直接变成固态的碘，这种现象叫 凝华 ． 分析：（1）在一定条件下，物体的三种状态﹣﹣固态、液态、气态之间会发生相互转化， 这就是物态变化； （2）物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华． 解：（1）固态的碘没有熔化，而直接变成紫色的碘蒸气，这种现象叫升华； （2）碘的蒸气没有液化，而直接变成固态的碘，这种现象叫凝华；故答为：升华；凝华． 第1 页/ 共19 页 点评：分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什 么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识． 【解题方法点拨】 （1）升华和凝华现象是物质在固态和气态两种状态之间直接的相互转化，中间并没有经过 液体这个过程． （2）并不是所有的物质都能发生升华和凝华现象，它仅限于某些物质在一定条件下发生． “ ” 【知识点的认识】物质从气态直接变成固态叫凝华．凝华过程要放出热量．冬天窗花是 凝华现象，日光灯管两端变黑是钨丝先升华后凝华生产的． 【命题方向】生活中的凝华现象的判断是这个知识点的核心，例如：霜，冬天玻璃窗内侧 的窗花，针形六角形的雪，雾淞等 例1 “ ” ：寒冷的冬天，在窗玻璃上常会出现窗花，下列说法中正确的是（ ） ．窗花在玻璃的内表面，是升华现象 B．窗花在玻璃的内表面，是凝华现象 ．窗花在玻璃的外表面，是升华现象 D．窗花在玻璃的外表面，是凝华现象 分析：物体直接由气态变为固态的过程叫凝华，冰花就是由空气中的水蒸气遇到比较冷的 窗玻璃凝华形成的． 解；冬天室内温度高于室外温度，室内空气中的水蒸气遇到较冷的玻璃时会发生凝华现象 变成冰花，冰花出现在玻璃的内表面；故选B． 点评：解决此类题目要结合生活中的凝华现象进行分析解答，生活中与物态变化有关的现 象还有：云、雨、雹、霜、雾、露、雪等的形成过程． 例2：把干冰（固态二氧化碳）放入铝罐里一段时间，罐外壁结了一层霜，如图，这层霜 是由 水蒸气 经过 凝华 这种物态变化形成的． 寒冬，坐满人的汽车门窗紧闭，水蒸气液化成小水珠附着在玻璃车窗上，水蒸气变成水珠 会放热 “ ” “ ” “ ” （选择：会吸热、会放热、不会吸热或放热），水珠会出现在车窗的 内 侧 “ ” “ ” “ ” （选择内侧、外侧、内、外侧）． 分析：物质从固态直接变为气态的过程叫升华，物质直接从气态变为固态的过程叫凝华， 凝华是升华的相反过程； 物质由气态变成液态是液化，液化放热． 第1 页/ 共19 页 解：固态干冰变成气态二氧化碳是升华过程，升华过程需要向周围吸收热量；空气中的水 蒸气遇冷直接变成小冰粒形成霜，是凝华．冬季，室内水蒸气温度较高，遇到温度较低的 玻璃，会对其放热液化形成小水珠，附着在玻璃的内表面． 故答为：水蒸气、凝华、会放热、内侧． 点评：判断物态变化现象主要看物体由什么状态变为了什么状态，然后根据物态变化的定 义来判断． 【解题方法点拨】判断时一定要紧扣定义，由定义来判断是最准确的、简单的． 三．升华和凝华的定义与特点（共9 小题） 6 ．下列有关物态变化的现象说法正确的是（ ） ．霜的形成是凝固 B．草叶上的露珠是熔化 “ ” ．冬天树上的雾凇是凝固 D．水烧开了冒泡是汽化 7 ．如图所示是济南市某天天气预报的信息图片，关于图片中信息的说明正确的是（ ） “ ．预报的最低气温读作零下摄氏1 ” 度 B．雨的形成属于熔化现象 ．雪的形成属于凝华现象 D．雨和雪的形成过程都需要吸热 8 ．下列物态变化中是凝华现象的是（ ） ．初春海边大雾弥漫 B．夏天清晨草叶上的露珠 ．深秋白霜挂满枝头 D．冬天冰冻衣服变干 9 ．下列各种物态变化，属于凝华的是（ ） ． 冬天口中呼出的白气 B． 冰冻的湿衣服晾干 ． 玻璃上的冰花 D． 水壶冒出的白雾 10 ．下列现象中所描述的过程是放热的是（ ） 第1 页/ 共19 页 ．冬天天冷时枯草叶上结霜的过程 B．夏天向可乐饮料中加冰块后冰块变化的过程 ．结束游泳上岸后身上水在风吹后变干的过程 D．加热杯中水时，水沸腾的过程 11．2008 年2 月，我国大部分地区普降瑞雪，尤其是南方各省市，更是因为雨雪天气，造 成公路、铁路、民航运输全面告急，滞留民众数以万计。其中以广州的情况最为严重。 浙江省杭州市民苦中作乐，把堆积在地面上的雪弄成雪人的造型如图。有关雪的形成正 确的是（ ） ．水蒸气凝固形成 B．水蒸气凝华而成 ．冰升华形成 D．水蒸气液化而成 12．寒冷的冬天，室外雪没有化成水，雪人却渐渐变小，这是 现象，此过程要 热 量。 13．冬天，夜晚气温如迅速降到0℃以下，你家窗户的玻璃上会形成一层冰花，这是水蒸 气 而成的（填物态变化名称），这层冰花在你家窗户玻璃的 “ （填内 ” “ ” 侧或外侧）。这种物态变化过程要 热量。 14．为了缓解冬旱，厦门有关部门多次实施人工降雨。有一种人工降雨的方法是利用大炮 “ ” 把干冰（固态二氧化碳）打入云层。在高空干冰发生物态变化升华为气体，并从周围 吸收大量的热量，使空气的温度急剧下降，高空中的水蒸气 成小冰粒，这些小冰 粒下降，遇到暖气流就 成雨点落到地面上（本题每空填写物态变化的名称） 4．光在均匀介质中直线传播 【知识点的认识】（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。 （2）光能在固体、液体、气体中传播。 （3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必 须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。 （4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。 【命题方向】一般命题从光传播的条件是什么？光在一种介质中传播的图片说明了什么？ “ ” 【解题方法点拨】解题时要注意光传播的条件，这是解题的关键。同一均匀介质是光沿 第1 页/ 共19 页 “ ” 直线传播的条件。仅是同一介质不能保证光沿直线传播。例如：地球周围的大气就是不 均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光就会发生弯曲。早晨，当太 阳还在地平线下时，我们就看见了它，是因为不均匀的大气使光线变弯了。 四．光在均匀介质中直线传播（共7 小题） 15 ．下图所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是（ ） ． 笔好像在水面处折断B． 水滴把字放大 ． 树林在水中的倒影D． 墨子通过小 孔成像 16．今年1 月31 “ ” “ ” “ ” 日晚，上海市民一饱眼福目睹超级月亮、红月亮和蓝月亮三碰头的 罕见天文现象，上一次发生该天象还是在1866 年3 月31 日，可谓百年一遇。下列对该 现象的说法中正确的是（ ） ．超级月亮是指该晚的月亮在当月中最明亮 B．红月亮是指太阳光中的红光在地球大气层中的折射程度最强而导致月球表面呈现暗 红色的现象 ．蓝月亮是指太阳光中的蓝光在地球大气层中因受到散射的影响最小，通过大气层折射 导致月球表面呈现淡蓝色的现象 D．当天发生该现象时，月亮处于地球本影区即发生的是月全食现象 17 ．下列光现象是由于光的直线传播形成的是（ ） ．水中倒影 B．雨后彩虹 ．凿壁偷光 D．小猫抓鱼 第1 页/ 共19 页 18 ．如图所示的光现象中，与小孔成像的原理相同的是（ ） ． 树荫下圆形光斑 B． 海市蜃楼 ． 露珠下的叶脉 D． 水中的倒影 19 ．在下图所示的四个情景中，属于光的直线传播形成的是（ ） ． 丹顶鹤在水中的倒影B． 射灯射出的光柱 ． “ ” 铅笔在水面处折断 D． 雨后的彩虹 20 ．夏日炎炎，人们总喜欢躲在大树的阴影下乘凉，树阴的形成是由于（ ） ．光的直线传播 B．光的漫反射 ．平面镜成像 D．光的折射 21．日食是一种自然现象，有日全食、日偏食和日环食。图是月球的影区分布，当人随地 球运动到 区时会看到日全食，运动到 区时会看到日环食。 第1 页/ 共19 页 初中物理自主招生讲义11 汽化与蒸发、升华与凝华、光的直线传播 答与解析 一．汽化及汽化吸热的特点（共3 小题） 1．物态变化在工农业生产和生活中应用十分广泛。如①利用干冰实施人工降雨；②冰箱 通过制冷剂循环流动达到致冷目的；③焊接金属部件；④制酒工业利用蒸馏法提高酒 精纯度。以上实例中，利用汽化、液化两次物态变化达到目的是（ ） ．①③ B．①④ ．②③ D．②④ 答与解析：①利用干冰实施人工降雨，是利用了干冰升华吸热的原理； ②冰箱通过制冷剂汽化吸热和液化放热来达到制冷目的； ③焊接金属部件，是利用高温熔化的原理； ④制酒工业利用蒸馏法提高酒精纯度，是利用了汽化和液化来除去酒精中的水分的。 因此利用汽化、液化两次物态变化达到目的②④。 故选：D。 第1 页/ 共19 页 2．长岛是个淡水严重短缺的海岛，海水淡化是解决这一问题的有效措施。如图是小明同学 设计的海水淡化流程图，在这一过程中海水先后发生的物态变化（ ） ．液化、汽化 B．汽化、液化 ．汽化、升华 D．升华、液化 答与解析：由图知：海水从右上方的管中进入，流到左下角设备中被加热，有大量的水 蒸气产生，水蒸气上升遇到冷的海水液化成淡水，下面的盐水再流入右边的设备，二次 淡化。最后盐水流出。故发生的物态变化是先汽化，后液化。 故选：B。 3．冬天戴眼镜的同学从室外走进室内，有时眼镜片会变的模糊不清，但过了一会，镜片又 变的清晰起来，你认为在镜片上发生的物态变化是（ ） ．先汽化后液化 B．先液化后汽化 ．先凝固后蒸发 D．先凝固后升华 答与解析：刚进屋时，室内空气中的水蒸气遇冷会发生液化现象变成小水珠，使眼镜变 得模糊；然后随着眼镜温度的升高，小水珠又蒸发变成水蒸气，眼镜重新变得清晰；即 整个过程发生的物态变化过程是先液化后汽化； 故选：B。 二．蒸发及其现象（共2 小题） 4．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，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可以起到一定的保鲜作用。根据上文，请回答： （1 ）将它放在干燥、通风的地方，目的是 加快沙中水的蒸发 。 （2 ）经常向两罐之间的沙子上洒些水，目的是 水蒸发吸热，有致冷作用，对食物可 起到保鲜的作用 。 第1 页/ 共19 页 答与解析：（1）干燥，既提高了液体的温度，又减小了空气的湿度，通风加快了液体 周围空气的流动，这些措施都是为了加快水分的蒸发。 （2）经常向沙子上洒水，保证了水分的持续蒸发，蒸发有致冷作用从而降低了食物的 温度，对食物起到保鲜的作用。 故答为：加快沙中水的蒸发；水蒸发吸热，有致冷作用，对食物可起到保鲜的作用。 5．在我国，每年的7 月和8 月属高温天气，又正值农村蔬菜栽种季节，当菜苗栽上后，很 容易因蒸发过快而失水干枯，不易成活。农民常用一些树叶、树枝遮盖在新栽菜苗上并 洒上水，使菜苗不致干枯。请运用你学过的物理知识说明这种做法的道理（写出两条即 可）。 （1） 用树叶、树枝遮盖住菜苗，避免阳光直接照射，使菜苗温度不致于太高，减少 菜苗水分的蒸发 （2） 用树叶、树枝遮盖住菜苗，使菜苗表面空气流动减慢，减少菜苗水分的蒸发 。 答与解析：（1）用树叶、树枝遮盖住菜苗，避免阳光直接照射，使菜苗温度不致于太 高，减少菜苗水分的蒸发； （2）用树叶、树枝遮盖住菜苗，使菜苗表面空气流动减慢，减少菜苗水分的蒸发； （3）洒水后，水蒸发吸热，从而降低环境温度，减少菜苗水分蒸发。（写出两条即 可） 三．升华和凝华的定义与特点（共9 小题） 6 ．下列有关物态变化的现象说法正确的是（ ） ．霜的形成是凝固 B．草叶上的露珠是熔化 “ ” ．冬天树上的雾凇是凝固 D．水烧开了冒泡是汽化 答与解析：、霜的形成是水蒸气的凝华现象，故错误； 第1 页/ 共19 页 B、草叶上的露珠是水蒸气的液化现象，故B 错误； “ ” 、冬天树上的雾凇是水蒸气的凝华现象，故错误； D、水烧开了冒泡是水沸腾后形成的水蒸气，属于汽化现象，故D 正确。 故选：D。 7 ．如图所示是济南市某天天气预报的信息图片，关于图片中信息的说明正确的是（ ） “ ．预报的最低气温读作零下摄氏1 ” 度 B．雨的形成属于熔化现象 ．雪的形成属于凝华现象 D．雨和雪的形成过程都需要吸热 答与解析：、预报的最低气温是﹣1℃，读作负1 摄氏度或零下1 摄氏度。故错误； B、雨是云层中的水蒸气液化形成的。故B 错误； 、雪是云层中的水蒸气凝华或水滴凝固形成的冰晶。故正确； D、雨和雪的形成过程会放