13.汽化和液化、升华凝华，知识讲解

汽化和液化,升华和凝华

【学习目标】

1.知道汽化和液化现象；

2.知道汽化的两种方式和使气体液化的两种方法；

3.通过实验探究了解液体沸腾时的特点；

4.理解影响蒸发快慢的因素；

5.掌握汽化吸热液化放热的应用。

【要点梳理】

要点一、汽化

1.汽化：物质从液态变为气态的过程叫汽化。

2.沸腾：
（1）沸腾：沸腾是在一定温度下，在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。
（2）液体沸腾的条件：①温度达到沸点；②继续吸收热量。

（3）沸点：液体沸腾时的温度。
（4）水沸腾时的现象：剧烈的汽化现象，大量的气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热，它的温度不变。

3.蒸发： 　
（1）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较缓慢的汽化现象。　
（2）影响蒸发快慢的因素：液体温度高低，液体表面积大小，液体表面空气流动的快慢。
（3）液体蒸发吸热，有致冷作用。

要点诠释：

1、汽化的两种方式是蒸发和沸腾；

2、【高清课堂：《汽化和液化、升华和凝华》】蒸发和沸腾的异同：

要点二、液化

1、液化：物质从气态变成液态的现象。
2、《汽化和液化、升华和凝华》】液化的方法：

（1）降低温度（所有气体都可液化）

（2）压缩体积
3、液化的好处：体积缩小，便于储存和运输。

4、液化放热：水蒸气的烫伤往往比开水烫伤更严重，这是因为水蒸气液化的时候要放出部分热。

要点诠释：

1、汽化与液化互为逆过程，汽化吸热，液化放热。

2、生活中看到的白气、白雾都是液态的小水滴，而不是水蒸气，它的形成过程都是液化。如：“人造雨”的实验中，从水壶口逸出的水蒸气遇到冷的勺子，水蒸气可以液化成小水滴，说明降低温度能使气体液化。

3、注射器中的乙醚蒸气，推动活塞，减小乙醚蒸气的体积，注射器内有液态乙醚出现，说明压缩体积也能实现液化。

要点三：升华

1、定义：物质从固态直接变成气态叫升华。

2、现象：冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。

要点诠释：

1、升华是指物质从固态直接变为气态的过程，注意在此物态变化中并不存在液态。

2、一般在任意温度下，任何固体的表面都会发生升华现象。某些干燥的固体物质如香皂发出气味这就是固体表面发生升华。

要点四、凝华

1、定义：物质从气态直接变成固态叫凝华。

2、现象：冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。

要点诠释：

1、凝华是物质从气态直接变成固态的过程，在此物态变化过程中没有经过液体。

2、凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。

要点五、升华吸热和凝华放热

1、人工降雨：

关于人工降雨原因：一是干冰的升华降温；二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶；三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠，小水珠越结越大，水珠下落到地面就形成雨。

2、舞台烟雾：
　　关于舞台“烟雾”的之谜：干冰粉喷洒到舞台上，迅速升华降温，使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。

3、储藏食物、医学手术：

   固态二氧化碳可以直接升华为气态的二氧化碳，同时吸收大量的热，还没有残留物。利用该特点，可以用来作强制冷剂，用来储藏食物或用在医学研究上，现代医学中的“冷冻疗法”就是把干冰（固态二氧化碳）放在部分组织上，利用干冰升华吸热迅速降温，使其组织坏死。

要点诠释：

1、升华吸热，有制冷作用；凝华放热。升华和凝华互为逆过程。

2、学习了物质的三态之间的六种变化，在分析物态变化现象时，弄清物态变化中初始状态和最终状态，以及变化过程中的条件。如冰冻衣服晾干，是因为衣服下的冰吸热升华成水蒸气，初始状态是冰，最终状态是水蒸气，条件是吸热，物态变化是升华。

【典型例题】

类型一、汽化和液化

1.在手背上涂些酒精，过一会，发现酒精干了，同时感到手背凉凉的．针对这一现象，以下解释正确的是（　　）

A．这是汽化现象，酒精从手上吸热   B．这是汽化现象，手从酒精中吸热

C．这是液化现象，手从酒精中吸热   D．这是液化现象，酒精从手上吸热

【变式】（多选）关于汽化和液化下列说法正确的是（　　）

A．液体的温度达到沸点时，液体一定会沸腾        B．当液体的温度升高时，液体的蒸发一定加快

C．所有气体，温度降到足够低时，都可以液化      D．有些气体，单靠压缩体积不能液化

类型二、液体沸点与气压的关系

2.（多选）将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰，水会停止沸腾，迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水（如图），你会观察到烧瓶内的水第二次沸腾起来．则下列说法正确的是（　　）

A．两次沸腾时，瓶内气体压强相同

B．第二次沸腾时比第一次沸腾时，瓶内气体压强小

C．两次沸腾时，瓶内水的沸点相同

D．第二次沸腾时比第一次沸腾时，瓶内水的沸点低
 

【变式】如图甲所示，当烧瓶中的水沸腾以后，移去酒精灯，烧瓶中的水将          (填“继续”或“停止”) 沸腾；待水的温度降低一些以后将抽气筒接到烧瓶口上，如图乙所示，向外拉动活塞时，看到的现象是             ，这表明气压减小时水的沸点降低。

类型三、实验探究

3.小红在实验室做“观察水的沸腾”实验时（如图），记录的实验数据如下表：

（1）图      是水在沸腾时的情况。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       （选填“升高”、“不变”或“降低”）。
（2）请你根据记录的实验数据在图中作出水的温度随时间的变化图象。
（3）实验结束后，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      。

类型四、升华

4.汽车内经常摆放一种“固体清新剂”，能有效清新汽车内的空气．“固体清新剂”发生的物态变化是（）

A．升华   B．凝华   C．熔化    D．汽化
【变式】张乾同学做了一个实验：将碾碎的卫生球粉末和小树枝放入封闭的烧瓶中，然后在酒精灯上微微加热烧瓶，发现卫生球的粉末越来越少，停止加热后，一会儿烧瓶内的树枝上出现了洁白、玲珑剔透的人造“雪景”，对以上实验现象，下列说法中正确的是（　　）

A.“雪景”是卫生球升华而成的

B.“雪景”是卫生球凝华而成的

C.“雪景”的形成经历了汽化和液化两个物态变化过程

D.“雪景”的形成经历了升华和凝华两个物态变化过程

5.某同学在探究物态变化的实验中，在试管中放入少量的碘，塞紧盖子放入热水中，观察到试管中固态碘逐渐消失，变成紫色的碘蒸气并充满试管。

（1）此过程固态碘发生的物态变化是           （填物态变化的名称）。

（2）在上述实验中，小明同学猜想：固态碘是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些小资料：碘的熔点是113.5℃；碘的沸点是184.4℃；水的沸点是100℃。请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么是错误的：             。

（3）为了进一步探究此类现象，小明在试管中放入适量的温水，然后放入一小块干冰（固态二氧化碳），此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面上有大量白雾．水中大量的气泡是由           形成的。水面上大量的白雾是由           形成的。

【变式】当一个白炽灯泡用久后，与同型号新灯泡比较会发现它里面的钨丝变细了，且灯泡内壁变黑。说明钨丝工作时温度高，先发生      ，后在停止工作时遇冷发生       （填物态变化名称）。

类型五、凝华

6.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          经过        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      （选择：“会吸热”、“会放热”、“不会吸热或放热”），水珠会出现在车窗的        （选择“内侧”、“外侧”、“内、外侧”）。

【变式】小明打开冰箱门，发现冷冻室的侧壁上有很多霜，这是水蒸汽        形成的，当他拿起湿抹布去擦时，抹布却粘在了侧壁上，这是因为湿布中的水发生了        而造成的。（选填物态变化名称）

类型六、综合应用

7.汽车前挡风玻璃应始终保持清洁透明，下列做法正确的是（　　）

A．冬天，在挡风玻璃的外壁涂除霜剂，防止汽车在行驶时挡风玻璃外壁结霜

B．夏天，挡风玻璃上有雾汽时，应立即停车，把挡风玻璃外壁的雾汽擦干净

C．冬天，车内不能开空调取暖，否则，挡风玻璃会结霜

D．夏天，车内空调温度不能调得太低，否则，挡风玻璃会结雾

【变式】填写物态变化名称。

1.雾淞、霜的形成  (    )

2.冬天窗户玻璃上出现冰花 (     )

3.冬天冰冻的衣服变干 (     )

4.樟脑丸变小了(     )

5.灯泡变黑了(       )

【巩固练习】

一、选择

1.如图所示，对下列四幅图所描述的物理现象解释正确的是（　　）
 

A．凝重的霜的形成是凝固现象，放热     B．洁白的雪的形成是凝固现象，吸热

C．飘渺的雾的形成是汽化现象，吸热     D．晶莹的露的形成是液化现象，放热

2.液态氧、液态氮和液态二氧化碳在一个标准大气压下的沸点分别是-183℃、-196℃和-78.5℃。如果在一个标准大气压下用降温的办法来提取这些气体，那么当温度下降时，首先液化被分离出来的是(   )

 A．氧气       B．氮气        C．二氧化碳       D．三种气体同时液化，无法分离

3.室温是18℃。温度计在酒精中的示数是17℃，将温度计从酒精中取出来后，它的示数 (    )

A．会马上升高到18℃                   B．仍然保持17℃不变

C．先下降，然后上升到18℃             D．以上三种情况都有可能

4.加油站常年挂着“请熄火加油”“请不要使用手机”等标语，这样要求是为了防止火花点燃汽油引起火灾，因为在常温下汽油容易（　　）

A．汽化            B．液化                 C．凝华                 D．升华

5.夏天，小雨将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中，如图所示。一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠，变得模糊了。针对这一现象，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两杯都在内壁出现了水珠

B．甲、乙两杯都在外壁出现了水珠

C．甲杯的内壁出现了水珠，乙杯的外壁出现了水珠

D．甲杯的外壁出现了水珠，乙杯的内壁出现了水珠

6.在“观察水沸腾”的实验中，不能看到的现象是（　　）

A．开始加热时，水中就有大量气泡产生

B．沸腾过程中，水的温度保持不变

C．沸腾时，气泡上升过程中体积逐渐变大

D．沸腾过程中，水需不断加热

二、填空

7.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         ℃。

8.冬天，人们长跑时从嘴里呼出的“白气”是         现象。在这一过程中需要       热。

9.观察水的沸腾：①水未达到沸点前，随着温度的升高，烧杯里脱离器壁上升的气泡数量逐渐       。②水沸腾后，不断加热，观察到温度计的示数      (填“升高”或“不变”)。停止加热，会看到杯内的水       沸腾。说明水在沸腾过程中要      热。

10.用蒸笼蒸馒头，是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢？小明仔细观察后发现：高温的水蒸气经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生      现象，      很多热量，从而会使上层蒸格中的馒头先熟。

11.医用氧气瓶中的氧是以             存在的，它是通过对氧气在常温下增大压强的方法，使之             后贮存在氧气瓶中的。

12. 如图所示，将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，试管A放在装冷水的容器B内，过一段时间，观察到试管A中产生的现象是                  ，同时看到温度计C的示数升高，这个实验说明了水蒸气液化时要       热量。

三、综合应用与实验探究

13.图甲为探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置，当水温上升到90℃时，每隔1分钟记录一次温度计的示数，直到水沸腾5分钟后，停止记录。

（1）图甲中温度计的示数为              。

（2）图乙是根据实验数据做出的水的温度随时间变化的图象，由图象可知，在当时的条件下，水的沸点是        ℃，你认为造成此结果的原因可能是                    。（回答出一条即可）

（3）由乙图可知水的沸腾过程中特点是                         。

（4）在实验过程中，如果加热时间过长的原因可能是                       。（回答出一条即可）

14.住在非洲沙漠中的居民，由于没有电，夏天无法用冰箱保鲜食物，人们发明了一种“沙漠冰箱”--罐中罐。它是由一个内罐和一个外罐组成，两罐之间填上潮湿的沙子，如图所示，使用时将食物饮料放在内罐，罐口盖上湿布，然后放在干燥通风的地方，并经常在两罐间的沙子上撒些水，这样就能起到保鲜作用。请回答：

（1）经常在两罐间撒些水是为了                                 ；

（2）放在干燥通风的地方是为了                                      。

15. 如图所示，是模拟大自然中雨的形成的实验装置图。

（1）实验器材有：铁架台（铁夹、铁圈）、石棉网、         、烧瓶（开水）、火柴、        。

（2）组装实验装置时，先根据酒精灯火焰的高度，固定         ，放上石棉网；再将烧瓶用铁夹固定．
（3）往烧瓶中注入适量的热水，点燃酒精灯给烧杯加热．（切勿碰翻烧杯，小心烫伤）观察到液态的水变成              从烧瓶口冒出时生成的白雾。
（4）往瓶口的上方，倾斜着放置一金属盘，一段时间后，观察到金属盘的底部出现           ，握金属盘手的感觉是               。

（5）加热时烧瓶里的水发生的物态变化是              ，金属盘底部出现的水发生的物态变化是 

              。

【当堂检测】

一、选择

1.四季分明的临沂城宜商宜居．下列自然现象中，属于凝华的是（　　）

A．春天，冰雪消融       B.夏天，露珠晶莹     C.秋天，白雾弥漫       D.冬天，霜满枝头

2.2012年3月1日傍晚，市人工影响天气办公室经过一天一夜坚守，抓住有利时机，分别在东海桃林镇、赣榆抗日山和灌云陡沟乡等地成功实施人工增雨作业。关于人工增雨作业，下列说法中错误的是（　　）

A．人工增雨可以用抛射干冰的方法

B．人工增雨可以将含有碘化银的炮弹打入高空

C．人工增雨中抛射干冰是利用干冰凝华放热

D．碘化银在高空扩散，成为云中水滴的凝聚核，水滴在其周围迅速凝聚

3.丹东万达广场开业期间在门口摆放了很多冰雕作品，在寒冷的冬天，冰雕作品也会减小，下列现象中，与冰雕作品减小原因相同的是（　　）

A．用久了的灯丝会变细

B．洒在地上的水变干

C．烧开水时，水面冒出的“白气”

D．铁块变成“铁水”

4.在实验室里,常用固态二氧化碳的升华(  )

A.吸热来获得高温      B.放热来获得低温     C.吸热来获得低温      D.放热来获得高温

5.用久了的日光灯管两端会变黑，这是因为钨丝受热升华的钨蒸气遇冷又发生了（　　）

A．蒸发   B．凝华   C．凝固    D．液化

6. 严冬的早晨，可以发现窗户的玻璃上有一层“冰花”，这是由于（　　）

A．室外的冷空气先液化成小水珠，再凝固而成冰花，附在玻璃外壁

B．室外的热空气向玻璃放热液化成小水珠，再凝固而成冰花，附在玻璃内壁

C．室内的水蒸气向玻璃放热凝华而成冰花，附在玻璃内壁

D．室外的水蒸气向玻璃放热凝华而成冰花，附在玻璃外壁

二、填空

7. 用久了的日光灯管两端会发黑，小华的妈妈用毛巾在外面檫，可怎么也檫不掉，小华告诉妈妈，这不是灰尘，而是里面的灯丝受热发生    现象，然后又在附近内壁上发生      的缘故。

8.冬天的夜晚，当地表的温度迅速降低到0℃以下，由于      现象窗玻璃上会形成冰花；冰花在窗户玻璃的       （选填“内”或“外”）侧。

9. 冰山上的积雪有的________直接变成水蒸气，升入空中；有的________变成水，汇入江河。而江河湖海、土壤、植物中的水是通过________变成水蒸气，升入空中的。

10. “谚语”是我国民间文化的一部分，其语言简练、含义深刻．有句谚语说：“霜前冷，雪后寒”它说明了：霜是由于气温 ________而使空气中水蒸气发生凝华而形成的；雪后，由于雪熔化导致气温 ________，使人感到寒冷。（选填“升高”或“降低”）

11. 在《千字文》中有“露结为霜”这样的说法，其实这种说法是错误的，因为霜是空气中的水蒸气     形成的，并不是来源于露，而露是水蒸气     形成的小水珠。

12. 在下列几种物态变化现象中，属于升华的是       ；其中②、③是        （填“放热”或“吸热”）过程。
①凉在室外的湿衣服变干了。     ②夏天，揭开冰棒包装纸后会看到冰棒冒“白汽”。
③冬天，河面上结了一层冰。     ④放在衣柜里的樟脑丸会越来越小，最后“消失”了。

三、简答与实验探究

13. 夏天，小明为了解渴，去买一支冰棒。售货员从冰柜里拿出冰棒，小明发觉硬梆梆的冰棒上粘着白花花的“粉”；一剥去包装纸，冰棒上就冒“烟”；他把这支冰棒放进茶杯里，不一会，茶杯外壁会出“汗”。你能帮助解释这些现象吗？

14.下列两个实验都是为了演示“碘的升华”而设计的。并参阅表中几个温度的数据，你认为哪个实验能更好的反映“碘的升华”现象，并说明理由。

你认为实验哪个方案更好些，说出你的理由。

15.在插有小树枝的封闭烧瓶中，放入一些碾碎的卫生球粉末，然后放在酒精灯火焰上微微加热，停止加热后，烧瓶内树枝上会出现洁白、玲珑的人造“雪景”，你知道这是为什么？