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3.5跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题
一、单选题：本大题共5小题，共10分。
1.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
2.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
3.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
4.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
5.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
二、填空题：本大题共4小题，共8分。
6.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。
7.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。
8.小明在厨房中发现：
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；
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。
9.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。
“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；
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；
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 将熔融玻璃制成玻璃板
C.冬天将水箱中的水放掉 高热病人利用冰袋降温
被的水蒸气烫伤比被同质量的的水烫伤厉害，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。
三、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
10.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。
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_________；
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；
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
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”。
11.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。
安装如图甲所示装置时，应该先确定铁圏A的位置，确定其高度时，__选填“需要”或“不需要”点燃酒精灯；
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“等于”个标准大气压；
时间 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度 90 92 94 96 97 98 98 98 98
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”；
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，于是小明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。
四、简答题：本大题共2小题，共10分。
12.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。
13.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。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查生活中常见的物态变化的知识点，应该能够运用所学知识解释生活中的常见现象。
该题涉及到熔化、沸腾、液化以及凝固等物态变化现象，结合各种物态变化的特点分析造成题干中各种现象的原因，注意该题选的是分析错误的选项。
物质由固态变成液态叫熔化；物质由液态变成固态叫凝固；物质由液态变成气态叫汽化；物质由气态变成液态叫液化；沸腾的特点：继续吸收热量，但温度保持不变。
【解答】
A.刚从冰箱里拿出的牛肉卷比较硬挺是由于内含的水分凝固成型造成的，放置一段时间由于牛肉卷中的冰熔化了肉卷就变软了，故A选项正确；
B.火锅汤汁加热至沸腾后温度达到沸点，继续大火加热，汤汁温度不会继续升高，故B选项错误；
C.小明戴的眼镜出现的雾气是由于水蒸气遇冷液化造成的，故C选项正确；
D.吃冰棒的时候在舌头碰到冰棒舌头上的水分凝固沾到了冰棒上，故D选项正确。
故选：B。
2.【答案】D
【解析】【知识点】熔化和凝固的概念及现象、汽化的概念和现象、液化的概念和现象、升华与凝华的概念和现象
【详解】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，是因为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。
3.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了学生对液体沸腾的掌握，属于热学基础知识的考查，相对比较简单。
水沸腾前，水持续吸热，温度升高；
在沸腾时由于水剧烈的汽化，所以在水的内部会出现大量的气泡，水蒸气遇冷液化成小水珠；
沸腾时的特点是吸热，但温度保持不变。
【解答】
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。
4.【答案】B
【解析】【知识点】生活中的汽、液化现象
【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。
5.【答案】A
【解析】【知识点】熔化和凝固的概念及现象、生活中的汽、液化现象、升华与凝华的吸放热及其应用
【详解】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。
6.【答案】 小水滴 熔化
【解析】【知识点】熔化与凝固的吸放热及应用、液化的概念和现象
【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。
7.【答案】放出 上 水汽化吸热
【解析】【知识点】生活中的汽、液化现象
【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。
8.【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
【解析】【知识点】生活中的汽、液化现象
【详解】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。
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。
9.【答案】热锅 液化
凝华 熔化
液化放热 小水滴 相同

【解析】【知识点】生活中的汽、液化现象、生活中的升、凝华现象
【详解】揭开锅盖，“一股白气”迅速冒出来，白气是热锅内的水汽化形成的水蒸气。
汽化形成的水蒸气遇到冷空气液化形成的小水珠，即白气。
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”，是水蒸气遇冷凝华形成的。
小冰粒的消失是因为小冰粒由固态变为了液态，是熔化现象。
冰冻食品可以保鲜，利用低温减慢水的蒸发，故A不符合题意；
B.将熔融玻璃制成玻璃板，是利用了凝固，故B不符合题意；
C.冬天将水箱中的水放掉，避免水凝固成冰，从而损坏冰箱，故C符合题意；
D.高热病人利用冰袋降温，是凝固熔化吸热，故D不符合题意。
故选C。
被的水蒸气烫伤比被同质量的的水烫伤厉害，是因为水蒸气液化时，需要放出大量的热量。
水蒸气是看不见的，看得见的白气，冷气都是小水珠。
白气、冷气都是小水珠，都是水蒸气越冷液化形成的。
10.【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
【解析】【知识点】探究水在沸腾前后温度变化的特点、沸腾的现象及特征、沸腾的条件、沸点
【详解】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。
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。
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。
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。
11.【答案】需要 升高 保持不变或不变 低于 c D
【解析】【知识点】探究水在沸腾前后温度变化的特点
【详解】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A的高度，所以组装器材时，需要将酒精灯点燃。
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，水的温度保持不变，所以可以看出水的沸点是；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。
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。
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。
12.【答案】见详解
【解析】【知识点】生活中的汽、液化现象
【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。
13.【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

【解析】【知识点】物质的三态及其变化
【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。
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