测试点1.升华和凝结的定义和特性
【知识点】
(1)升华:物质不经过液体而直接从固体变成气体的相变过程。它是物质的温度和压力低于三相点时发生的物理变化。升华过程中需要吸热。
(2)凝结:物质不经过液体,直接从气体变成固体的现象。它是物质的温度和压力高于三相点时发生的物理变化。在凝结过程中升华和凝华,物质会释放出热量。
【提问方向】
生活中的现象(物理状态变化):升华、凝结的判断是命题方向。例如:灯泡的钨丝变细、干冰升华、卫生球变小、冷冻衣物变干、碘受热变成碘蒸气等;冬天玻璃窗内侧结霜、窗花、针状六角形雪、雾凇等。
例1:在运输过程中使用干冰来冷却食物,防止其腐烂变质。这是()的应用
A.干冰融化吸收热量 B.干冰液化释放热量 C.干冰升华吸收热量 D.干冰凝结释放热量
分析:物质由固态直接变成气态的过程叫升华,升华需要吸收热量。
答:干冰是一种非常容易升华的物质,在升华过程中吸收周围的热量,从而降低周围温度,获得低温,进而防止食物腐烂变质。
因此选择C。
点评:解决此类问题需要结合升华吸热性来分析解答。
例2:在烧瓶中放入少量碘,用酒精灯稍微加热,过一会儿,停止加热。在这个实验中,可以看到固态的碘不熔化,而是直接变成紫色的碘蒸气,这种现象叫做升华。停止加热后,碘蒸气不液化,而是直接变成固态的碘,这种现象叫做凝结。
分析:(1)在一定条件下,物体的固态、液态、气态三种状态可以互相转化,这就叫状态变化。
(2)物质由气态直接变为固体的过程叫凝结,物质由固体直接变为气态的过程叫升华。
答:(1)固体碘不熔化,直接变成紫色的碘蒸气,这种现象叫升华。
(2)碘蒸气不液化,直接变成固体碘,这种现象称为凝结。
因此答案是:升华;凝结。
点评:要分析生活中某种热现象属于哪种物理状态变化,关键要看清楚在物理状态变化前后物质处于什么状态;另外还要对六种物理状态变化的热量吸收与释放有清楚的了解。
【解题技巧】
(1)升华和凝结是物质在固态和气态之间直接转变,不经过中间的液相。
(2)并不是所有物质都能发生升华和凝结,只限于某些物质在一定的条件下才发生。
测试点2. 生活中的升华现象
【知识点】
物质由固态不经过液态而变成气态的过程叫升华。升华过程中需要吸收热量。例如碘化钾、干冰、硫磺、磷、樟脑等物质都有非常显著的升华现象。冷冻衣服、空气干燥也是升华现象。
【提问方向】
判断生活中的升华现象是本知识点的核心,例如:灯泡用久了,灯丝会变细;冬天在户外结冰的衣服会变干;冰雕体积会变小;衣柜里的卫生球会变小;干冰在室温下会升华。
例1:有一种产品叫“固体空气清新剂”,放在卫生间、车内、餐厅等地方,能有效清新空气,预防感冒。“固体空气清新剂”的物理变化是()
A. 熔化 B. 凝结 C. 汽化 D. 升华
分析:本题主要考察生活中的升华现象,明确升华是固体直接变成气体的变化。
解释:当“固体空气清新剂”使用时,它会直接从固体变成气体。这是一种升华现象。
因此答案为:D。
点评:此题需要明确“固体空气清新剂”使用时状态的变化。
例2: 下列哪种现象利用了升华吸热?
A. 在地面洒水会使周围区域变凉
B. 加入冰块会使饮料更冷
C. 使用干冰冷却食物,防止其变质
D. 游泳后我觉得有点冷。
分析:物体由液态变成气态的过程叫汽化,汽化是需要吸收热量的;
物体由固态变成液态的过程叫熔化,熔化需要热量。
物体由固态直接变成气态的过程叫升华,升华需要吸收热量。
我们按照物理状态变化的定义来一一分析一下。
答案:A。往地上洒点水,水就蒸发成气体,蒸发吸收热量,所以感觉很凉爽。
B. 在饮料中加入冰块。当冰块融化成液体时,它们会吸收饮料中的热量,饮料就会变冷。
C.干冰是固态二氧化碳,在常温下能迅速升华成气态二氧化碳,升华需要吸热,可以降低食物的温度,防止食物变质。
D、游泳后,身上有水,水的蒸发需要热量,所以人感觉冷。
因此选择C。
点评:本题考查对物理状态变化和热量吸收与释放的判断,是热力学的一个基础问题。
【解题技巧】
做判断的时候一定要坚守定义,按照定义去判断是最准确、最简单的。
测试点3.生活中的结露现象
【知识点】
升华是物质由气态直接变为固态的过程,升华过程会释放热量,冬天的“窗花”就是升华现象,日光灯管两端发黑就是钨丝先升华后冷凝产生的。
【提问方向】
生活中结露现象的判断是本知识点的核心,例如:霜冻、冬天玻璃窗内侧的窗花、针状六边形雪、雾凇等。
例 1:
寒冷的冬天,窗玻璃上经常会出现“窗花”,下列哪项说法是正确的?
A.窗纸在玻璃的内表面,是一种升华现象。
B.窗纸在玻璃内表面,属于结露现象
C.窗纸在玻璃外表面,属于升华现象
D.窗纸在玻璃外表面,属于结露现象
分析:物体由气态直接变成固态的过程叫凝结,空气中的水蒸气遇到比较冷的窗玻璃凝结成冰花。
解决措施:冬季,室内温度高于室外温度,当室内空气中的水蒸气遇到较冷的玻璃时,就会凝结成冰花,出现在玻璃内表面。
因此选择B。
点评:解答该类题型需要结合生活中的凝结现象进行分析解答,其他与生活中物理状态变化有关的现象还有:云、雨、冰雹、霜、雾、露、雪等的形成过程。
例2:干冰(固态二氧化碳)放在铝罐里一段时间后,罐外壁会结一层霜,如图所示。这层霜是由水蒸气经凝结而产生的物理状态变化形成的。
寒冷的冬天,当坐满了人的车门窗紧闭时,水蒸气液化成小水滴附着在玻璃窗上,水蒸气变成水滴时会释放热量(选择:“会吸收热量”、“会释放热量”、“既不吸收也不释放热量”),车窗内侧会出现水滴(选择“内侧”、“外侧”、“内外”)。
分析:物质由固态直接变成气态的过程叫升华,物质由气态直接变成固态的过程叫凝聚。凝聚是升华的相反过程。
当物质由气态变成液态的时候就是液化,液化会放出热量。
答:固态干冰变成气态二氧化碳的过程是升华过程,需要从周围环境中吸收热量;空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰粒,形成霜,就是结露。冬天室内水蒸气温度高,遇到温度较低的玻璃就会放出热量液化,形成小水滴,附着在玻璃内表面。
因此,答案是:水蒸气,凝结,释放热量,并在内部。
点评:判断物理状态变化现象,主要看物体从什么状态变化而来,然后根据物理状态变化的定义来判断。
【解题技巧】
做判断的时候一定要坚守定义,按照定义去判断是最准确、最简单的。
测试点4.水的三种状态
【知识点】
(1)水在自然界中以各种形式存在:云、雾、雨、露、霜、雪、冰、水蒸气等等。也就是说,水在自然界中同时以液态、固态和气态存在。
(2)自然界中的水不断地进行着三态变化的循环,水的三态变化的原因是温度的变化。
(3)水的三种状态图:
【提问方向】
水的三种状态及变化过程中吸热、放热的特点是该命题的方向。
例1:水的物理变化是许多天气现象的重要原因。下列天气现象与水的物理变化无关:
A. 风 B. 雪 C. 雾 D. 霜
分析:根据风、雪、雾、霜的形成过程或性质回答。
解开:
A.风是由空气流动而形成的,与水无关。这与问题一致。
B.雪是水凝固或水蒸气凝结的结果升华和凝华,与水有关。这不符合题目要求。
C.雾是水蒸气的液化,与水有关。这不符合题目要求。
D.霜是水蒸气凝结的结果,与水有关。这不符合题目要求。
因此选择A。
点评:本题考查对常见气象现象成因的认识,是一道基础题,也是一道应用题。
例2:一个带盖的水箱中装有0℃的水和冰。将其移至大气压为1个标准大气压、温度为0℃的教室。经过一段时间后,水箱中的水()
A.全部都变成冰了,连水蒸气都没有。
B.全部变成水,同时有水蒸气
C.只有水和冰
D.冰、水和水蒸气都存在
分析:①液体在任何温度下都会蒸发;
②热传递发生的条件是存在温差,如果没有温差,就不会有热传递。
解开:
水箱里原本装的是0℃的水和冰,当把它搬到一个大气压为1个标准大气压、温度为0℃的教室里时,没有温差,所以没有发生热传递。水不会结冰,冰不会融化,但水会蒸发。所以一段时间后,冰、水和水蒸气都会存在。
因此选择D。
评论:这道题考查的是物理状态变化的条件,这是容易犯的错误,不要想当然地认为水会结冰,冰会融化。
【解题技巧】
自然界中水的三种状态的判断,应以六种物理状态变化的定义为依据。
