3.5 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题（分层作业）【解析版】

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()ABCD【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aB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。162023·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。172024·四川乐山·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．①②③B．①③④C．①②④D．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。182024·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。192024·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。202024·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