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第5节 跨学科实践:探索厨房中的物态变化问题
1.冰,在我们的生活中随处可见,它有多种用途。如:
(1)夏天,如果我们要喝冰凉的饮料,往往会在饮料中加上几个冰块,而不是直接加冷水。一方面
是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块熔化成水的过程中 ,从而使饮料的温度下降得更多。
(2)请再举出一个冰的应用实例 。
【答案】 吸收热量 保鲜食物
【详解】(1)冰块放入饮料后由固态变为液态,会熔化吸热,使饮料的温度降低。
(2)用来保鲜食物或者防暑降温。
2.如图所示是中国国家博物馆咖啡厅新推出的“说唱俑”与“云纹犀尊”两款文创雪糕。夏天揭开
雪糕的包装纸会看见“白气”,“白气”是 (选填“小水滴”或“水蒸气”)。吃雪糕觉得凉爽
是因为雪糕 (填物态变化名称)时吸收热量。
【答案】 小水滴 熔化
【详解】“白气”是液态的小水珠,由水蒸气液化形成的。
雪糕入口后,因为温度升高会熔化变为液体,该过程需要吸收热量,因此吃雪糕觉得凉爽。
3. 小明和妈妈一起煮饺子,小明发现:饺子熟了,关闭火源的瞬间,水面上的“白气”变多了。请解
释“白气”变多的原因。
【答案】见详解
【详解】煮饺子的过程中锅内会产生很多水蒸气,如果关闭火源,锅的周围温度会降低,热的水蒸气
遇冷放热液化成小水珠,由于锅的周围温度低于加热时,液化现象更明显,所以形成的“白气”更多。
4.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,大量水蒸气发生液化现象, 很多热量,使 层蒸格中
的馒头先熟。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前,先将手沾点水,这样做主要是利用 ,使手不会被
烫伤。
【答案】 放出 上 水汽化吸热
【详解】高温的水蒸气在上升过程中,遇到冷的蒸笼盖时,会发生液化现象,即水蒸气由气态变为液
态,这个液化过程是一个放热过程,会放出大量的热量;由于这些热量是向上传递的,因此上层蒸格中的
馒头会先接收到这些热量,从而先熟。当手上的水遇到高温的馒头时,水会迅速蒸发,而蒸发过程需要吸收热量,这样就能够降低手的温度,
防止手被烫伤。
5. 生活中常把碗放在大锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,如图所示,当锅里的水开始沸腾以后,
继续吸热,而温度 (选填“上升”“下降”或“不变”),所以碗中水的温度 (选填“能”或
“不能”)达到沸点, (选填“能”或“不能”)继续吸热。
【答案】 不变 能 不能
【详解】根据液体沸腾的特点,锅里的水沸腾后,会继续吸热,但是其温度不变化。
由题意可知,锅里的水沸腾后,碗中的水最终会与锅里的水温度一样,都达到沸点,但是由于温度相
同,不存在温度差,不发生热传递,碗中水不能继续吸热,不会沸腾。
6. 烧水时,当把水烧“开”后,会看到冒“白气”。这里发生的物态变化是 。烧水、做饭的时
候,产生的水蒸气和开水的温度相近,但水蒸气引起的烫伤往往比开水引起的烫伤更严重,这是因为水蒸
气先要发生 (填物态变化名称)还要放热。
【答案】 先汽化后液化 液化
【详解】烧水时,当把水烧“开”后,会看到冒“白气”,这是因为水沸腾时壶内的水汽化产生大量
的高温水蒸气,水蒸气冒出壶外遇冷液化形成的小水珠。
烧水、做饭的时候,产生的水蒸气和开水的温度相近,但水蒸气引起的烫伤往往比开水引起的烫伤更
严重,这是因为水蒸气在皮肤上遇冷发生液化时还要向皮肤放热,比开水烫伤时放的热多。
7. 水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。给图填字,说明它们三者之间转化过程的名称以及吸热、放
热的关系。
【答案】①液化、放热;②凝固、放热;③升华、吸热;④汽化、吸热;⑤熔化、吸热;⑥凝华、放
热
【详解】①水蒸气变成水,叫做液化;在这过程中,物质温度降低,内能减少,需要放热。
②水变成冰,叫做凝固;在这过程中,物质温度降低,内能减少,需要放热。
③冰变成水蒸气,叫做升华;在这过程中,物质温度急剧升高,内能瞬间增加,是快速吸热形成。
④水变成水蒸气,叫做汽化;在这过程中,物质温度升高,内能增加,是吸热形成。
⑤冰变成水,叫做熔化;在这过程中,物质温度升高,内能增加,是吸热形成。
⑥水蒸气变成冰,叫做凝华;在这过程中,物质温度急剧降低,内能瞬间减小,是快速放热形成。
8. 如图所示,是小明一家到火锅店吃火锅的情景,下列说法错误的是( )A.“冰冻肥牛肉卷”放置一段时间会变软,是因为牛肉卷中的冰熔化了
B.把火锅中的汤汁加热至沸腾后,改用更大火加热,汤汁温度继续升高
C.在吃火锅时,小明戴着的眼镜片上出现了一层“雾气”,这是因为水蒸气液化了
D.吃完火锅后,小明从冰柜拿出一根冰棒放进嘴里,发现舌头被“粘”住,这是凝固现象
【答案】B
【详解】A. “冰冻肥牛肉卷”放置一段时间,牛肉卷中的冰吸热熔化, 牛肉卷变软,故A正确,
不符合题意;
B. 液体沸腾的特点是吸热温度保持不变,因此把火锅中的汤汁加热至沸腾后,改用更大火加热,汤
汁温度保持不变,故B错误,符合题意;
C. 在吃火锅时,小明戴着的眼镜片上出现了一层“雾气”,这是因为水蒸气遇冷液化形成的,故C
正确,不符合题意;
D. 吃完火锅后,小明从冰柜拿出一根冰棒放进嘴里,发现舌头被“粘”住,这是水遇冷凝固的结果,
故D正确,不符合题意。
故选B。
9.水是万物之源,亦是生命之源。斗转星移,岁月更迭,水的形态会发生变化。关于自然界水的物
态变化及吸放热,下列说法正确的是( )
A.寒冬,堆好的雪人,过了几天发现变小了,是因为雪吸热后熔化
B.洗热水澡后,卫生间玻璃变得模糊,是因为水吸热后汽化
C.游泳上岸后,身上感觉冷是因为水吸热后升华
D.滴水成冰,是因为水放热后凝固
【答案】D
【详解】A.雪人没有熔化却变小了,是因为雪直接升华为水蒸气,升华吸热,故A错误;
B.洗热水澡后,卫生间玻璃变得模糊,是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故B错误;
C.游泳上岸后,身上感觉冷是因为水吸热后变成水蒸气,属于汽化现象,故C错误;
D.滴水成冰,是因为水放热后由液态变成固态,属于凝固现象,故D正确。
故选D。
10.小华在使用电冰箱时发现了许多与物态变化有关的现象,他的判断正确的是( )
A.夏天打开冰箱门时看见“白气”,这是冰箱外水蒸气的液化现象
B.湿手伸进冷冻室取冰棒时感觉冰棒粘手,这是水蒸气的凝华现象
C.冷冻室的内壁总有一层细细的白霜,这是冰箱内水的凝固现象
D.冷藏室拿出的饮料瓶外壁会慢慢出现小水珠,这是冰的熔化现象.
【答案】A
【详解】A.夏天打开冰箱门时能看见“白气”,这是冰箱外的水蒸气遇冷液化放热形成的现象,故A正确;
B.手伸进冷冻室取冰棒时感觉到粘手,这是水凝固的现象,故B错误;
C.发现冷冻室的内壁有一层霜,这是水蒸气的凝华的现象,故C错误;
D.冷藏室拿出的饮料瓶外壁会慢慢出现小水珠,这是水蒸气遇冷液化现象,故D错误。
故选A。
11.小明将一杯温水放入冰箱的冰冻室里,经过一段时间后,杯中的水发生了物态变化。如图所示中
的四个图像中能正确反映这杯水的物态变化过程的是( )
A B C D
【答案】C
【详解】常温下的水放入正常工作的冰箱冷冻室中,水变成冰块是凝固过程。
AD.温度都有上升的趋势,都是熔化图像,所以AD不符合题意。
BC.温度都有下降的趋势,C的凝固点是0℃,B的凝固点不是0℃,B不符题意,C符合题意。
故选C。
12.中华文明源远流长。我国民间不少谚语、成语均蕴含了丰富的热学知识。有关热现象,下列说法
中错误的是( )
A.“下雪不冷化雪冷”是因为积雪融化时会吸收周围环境的大量热量,导致温度降低
B.“真金不怕火炼”是因为金的熔点比较高,一般炉火温度达不到金的熔点,不能使金熔化
C.“扬汤止沸”,通过将开水舀出来又倒回去的方式,提高了水的沸点,达到了“止沸”的目的
D.“釜底抽薪”,说明水在沸腾之后,要继续吸热才能保持沸腾状态,“抽薪”以后停止了加热,
便能制止水的沸腾
【答案】C
【详解】A.“下雪不冷化雪冷”是因为积雪熔化吸热,导致环境温度降低,故A正确,不符题意;
B.熔化的条件是温度达到熔点,持续吸热,“真金不怕火炼”是因为金的熔点比较高,一般炉火温
度达不到金的熔点,不能使金熔化,故B正确,不符合题意;
C.“扬汤止沸”,通过将开水舀出来又倒回去的方式,降低了水的温度,达到了“止沸”的目的,
故C错误,符合题意;
D.水沸腾的条件是温度达到沸点,持续吸热, “抽薪”以后停止了加热,便能制止水的沸腾,故D
正确,不符合题意。
故选C。
13. 小明在厨房中发现:
(1)壶里的水烧开以后,壶嘴上方冒出一团团“白气”,这“白气”实质上是 。小明仔细观
察又发现:“白气” 从喷出到消逝要经历三个物理过程。①靠近壶嘴的地方,我们什么也看不见,这是因为 ,仍然保持气体状态;
②水蒸气离开壶嘴一段距离以后,遇冷 (填物态变化名称),形成“白气”;
③“白气”进一步上升,分散到干燥的空气中,发生 现象,我们又什么也看不见了;
(2)冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前、后一瞬间会出现如图甲乙所示的两种情景,你可以
确定 图是火焰熄灭后的图片。
【答案】水蒸气液化形成的小水珠 壶嘴附近温度比较高,水蒸气不会液化 液化 汽化 甲
【详解】(1)水蒸气是看不到的,我们看到的“白气”已不是水蒸气,是水蒸气液化形成的小水珠。
①壶里的水烧开以后,在壶嘴附近由于温度比较高,水蒸气不会液化,仍是气态,所以看不到“白
气”。
②水蒸气离开壶嘴一段距离以后,温度降低了,水蒸气液化,形成了小水珠,所以看到了“白气”。
③“白气”进一步上升,发生汽化,又变成了水蒸气,我们又什么也看不见了。
(2)冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前温度比较高,水蒸气不容易液化,所以“白气”少;
火焰熄灭后的一瞬间,锅的上方仍有大量水蒸气,但火焰熄灭后温度降低了,所以水蒸气发生液化形成了
“白气”。故“白气”多的甲图是火焰熄灭后的情景。
14. 在课堂上老师用小纸锅烧水,如图甲所示。为什么水能烧开而纸锅不会燃烧呢?带着这个问题,同
学们开始探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)如图乙,在安装实验器材时,固定夹A和B的高度都要适当,固定夹A高度适当的标准是保证
能够用酒精灯外焰加热,那么固定夹B高度适当的标准是 ;
(2)用酒精灯给水加热至沸腾,需要计时、记录温度并观察现象。实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图丙中的 (选填“a”或“b”)现象;
(3)实验时,要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,需要进行的实验操作是 (选填字母);
A.将水加热至沸腾,并持续加热几分钟,同时记录数据
B.停止加热,观察水能否继续沸腾
(4)煮饺子时往锅内加入一些冷水,锅内的水会停止沸腾,原因是 (选填“水的温度低于沸
点”“水的沸点降低”或“不能继续吸热”)。
【答案】 温度计的玻璃泡要全部浸没在水中,且不碰到容器底或容器壁 a B 水的温
度低于沸点
【详解】(1)固定夹B固定着温度计,高度适当的标准是温度计的玻璃泡要全部浸没在水中,且不
碰到容器底或容器壁。
(2)水沸腾时温度较高,会有大量的水汽化成水蒸气进入气泡,这些气泡上升时随着液体压强越来
越小,体积逐渐变大,到达液面后破裂开,由此可知图a为水沸腾时的情景,图b是水沸腾前的情景。
(3)实验时,要得出水沸腾过程中需要吸热这个结论,可以停止加热,观察水是否还沸腾,将水加
热至沸腾,并持续加热几分钟,同时记录数据无法证明水沸腾过程中需要吸热,故B符合题意,A不符合
题意。故选B。
(4)煮饺子时加入一些冷水,由于热传递会使热水的温度降低,低于水的沸点从而使水停止沸腾。
15. 阅读短文完成填空。
(一)生活中的物态
生活中处处都有物态变化的现象。厨房的炉子上正架着一口装了水的锅,盖上锅盖,加热锅里的水。
几分钟后就可以听到“咕噜咕噜”的水声从锅里传来;揭开锅盖,“一股白气”迅速冒出来。打开冰箱,
上层的隔板上放有一些蔬菜,仔细观察后发现,有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。把蔬菜拿出冰箱一会儿
后,那些“小冰粒”就会消失,只剩下蔬菜叶上的水珠。
(1)“一股白气”迅速冒出来,“白气”的形成是 (选填“热锅”或“空气”)中的水蒸气
(填物态变化名称)形成的小水珠;
(2)有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。“小冰粒”的形成是水洗后蔬菜上的小水珠 (填物态
变化名称)形成的。把蔬菜拿出冰箱一会儿后,那些“小冰粒”就会消失,只剩下蔬菜叶上的水珠。“小
冰粒”的消失是因为小冰粒 (填物态变化名称)变成了小水珠;
(3)下列事例中,为了防止熔化和凝固产生的不利影响的是 ;
A.冰冻食品可以保鲜 B.将熔融玻璃制成玻璃板
C.冬天将水箱中的水放掉 D.高热病人利用冰袋降温
(4)被100℃的水蒸气烫伤比被同质量的100℃的水烫伤厉害,是因为水蒸气 的缘故。炎热的
夏天吃冰棒时,常会看到冰棒周围冒“冷气”,“冷气”实际上是 (选填“水蒸气”或“小水
滴”),泡方便面时时碗里冒“热气”,“冷气”和“热气”成因是 (选填“相同”或“不同”)
的。
【答案】 热锅 液化 凝固 熔化 C 液化放热 小水滴 相同
【详解】(1)一股“白气”迅速冒出来,“白气”是从热锅里出来的水蒸气遇冷液化成的小水珠。
(2)蔬菜上浮着一些“小冰粒”,“小冰粒”是水洗后蔬菜上的小水珠凝固形成的;小冰粒消失,只剩下蔬菜叶上的小水珠,是水由固态变成液态,是熔化现象。
(3)A.冰冻食品温度低于0℃,不易腐烂变质,故A不符合题意;
B.将熔化的玻璃制成玻璃板,是利用熔化和凝固,来改变物体的形状,故B不符合题意;
C.冬天将水箱中的水放掉,是为了防止水凝固结冰体积膨胀,把水箱撑破,故C符合题意;
D.高热病人利用冰袋的低温降低体温,故D不符合题意。
故选C。
(4)被100℃的水蒸气烫伤比被同质量的100℃的水烫伤厉害,是因为水蒸气碰到身体液化时还会放
出大量热量。
冰棒周围冒的“冷气”是空气中热的水蒸气遇到冷的冰棒液化成的小水珠,泡方便面时时碗里冒“热
气”是碗中热的水蒸气遇到外界冷空气液化成的小水珠,成因相同。
16.(2023·江苏扬州·中考真题)夏天,打开冰箱门时,门附近会出现“白气”,它所发生的物态变
化是( )
A.熔化 B.汽化 C.液化 D.凝华
【答案】C
【详解】夏天打开冰箱门时,在冰箱门附近会出现“白气”,是因为空气中的水蒸气遇冷液化形成的,
属于液化现象,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
17.(2024·四川乐山·中考真题)爱阅读的乐乐同学了解到茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势
如奔涛”,他利用图示装置再次对水沸腾前后的实验现象进行了观察记录。以下现象记录正确的是(
)
①沸腾前,水持续吸热,温度升高;
②沸腾时,水中不断有大量气泡上升、变大,到水面破裂;
③沸腾时,烧杯上方有大量“白气”,这些“白气”是水蒸气;
④沸腾后,不移走酒精灯,水的温度保持不变。
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
【答案】C
【详解】①沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象,沸腾过程中需要不断吸热,但温度保
持不变。因此,在沸腾前,水会持续吸热,并且由于还没有达到沸点,所以温度会持续升高。故①正确;②沸腾时,水的内部和表面都在剧烈地汽化,产生大量的气泡。这些气泡在上升的过程中,由于周围
的水不断汽化成水蒸气进入气泡,所以气泡会不断变大。当气泡上升到水面时,气泡会破裂,释放出大量
的水蒸气。故②正确;
③沸腾时,烧杯上方出现的“白气”并不是水蒸气,而是水蒸气遇冷后液化形成的小水滴。因为水蒸
气是无色透明的,我们看不到,而“白气”是我们能看到的,所以它是液态的小水滴。故③错误;
④沸腾是液体在一定温度下进行的剧烈的汽化现象,这个温度就是液体的沸点。在沸腾过程中,虽然
水在持续吸热,但温度会保持在沸点不变。因此,即使不移走酒精灯,水的温度也会保持不变。故④正确。
综上所述,正确的有①②④,故ABD错误,C正确。
故选C。
18.(2024·青海·中考真题)我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,
最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时,关于笼屉上方冒出的
“白气”,下列解释正确的是( )
A.“白气”是水蒸气,是液化现象
B.“白气”是小水滴,是液化现象
C.“白气”是水蒸气,是汽化现象
D.“白气”是小水滴,是汽化现象
【答案】B
【详解】物质由液态变为气态叫做汽化,物质由气态变为液态叫做液化。用蒸笼蒸月饼时产生的“白
气”是锅中温度较高的水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水滴。故ACD错误,B正确。
故选B。
19.(2024·山东枣庄·中考真题)水是生命之源,节约用水是公民的基本素养。关于水的物态变化说
法正确的是( )
A.春天冰雪消融——熔化,需要吸热
B.夏天洒水降温——汽化,需要放热
C.秋天细雨绵绵——液化,需要吸热
D.冬天大雪纷飞——凝华,需要吸热
【答案】A
【详解】A.冰雪消融,是固态冰变成液态水熔化过程,这个过程需要吸热,故A正确;
B.洒水能降温,是因为水在蒸发时,吸收热量,故B错误;
C.雨是水蒸气在上升时遇到冷液化而成的,液化需要放热,故C错误;
D.雪是水蒸气上升时,遇到极冷凝华而成的,凝华需要放热,故D错误。
故选A。
20.(2024·山东枣庄·中考真题)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的
特点”。所用实验装置如图甲所示。(1)安装如图甲所示装置时,应该先确铁圏A的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不
需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;水在
沸腾过程后,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (填“高于”“低于”或“相等”)
1个标准大气压;
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红
减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 (选填“b”“c”或
“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,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。下面能说明其整个烧水
过程中温度随时间变化的图像是 (填字母)。
【答案】 需要 升高 保持不变 低于 c D
【详解】(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯外焰的高度固定B的高度,所以组
装器材时,需要将酒精灯点燃。
(2)从表格中知道,从1到5分钟,是水在沸腾前,根据实验知道,燃烧酒精释放能量,水吸收热量
而温度升高。
由表格中数据知道,水的温度保持98℃不变,所以可以看出水的沸点是98℃;因水的沸点随气压的降
低而降低,所以,由此可知此时的气压低于标准大气压。
(3)在同样加热的情况下,增加水的质量,水升温较慢,沸点不变,水沸腾时图像可能是图乙中的
c。
(4)水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度快速下降,然后在加热过程中,水吸热温度上升,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;D图像符合题意,BC图像的沸点与原来不同,不符合题意;A图象中水的温度下
降缓慢升温快速,故D不符合题意。
故选D。