分类漫谈“液化”中的“白气”等现象

2024-05-16 08:39刘娟
数理天地(初中版) 2024年6期
关键词:水蒸气液化初中物理

刘娟

【摘要】初中生对液化形成条件、水蒸气的来源、环境的选择、现象的辨析等知识理解存在误区.我们周围经常出现的液化现象中的“白气”“出汗”“模糊”等现象的形成与解释,有很多值得多方面地挖掘.本文通过呈现生活中某些物态变化的现象来引導学生学会分析和理解,也同时避免简单的记忆,促进解决问题的能力的培养.

【关键词】初中物理;液化;水蒸气

物态变化属于热学重点内容之一,而在物态变化的知识当中,学生对液化知识掌握得相对要差一些,对液化相关知识总是混淆不清,总是感觉知其表面,不能很好地挖掘内在的原理,特别是对液化形成条件、水蒸气的来源、环境的选择、现象的辨析等知识理解存在误区,特别是我们周围经常出现的液化现象中的“白气”“出汗”“模糊”等现象的形成与解释,有很多值得多方面地挖掘.因为生活中的“白气”等现象非常多,因此对液化中的“白气”等知识,要从以上内容进行分类辨析,找其根源,挖掘本质,学会用正确的方法去解释相关的液化现象,这才能更好地培养学生的应用和分析能力,才能在以后的学习中提高自身的科学素养,通过呈现生活中某些物态变化的现象来引导学生学会分析和理解,也同时避免了简单的记忆,促进了解决问题的能力的培养.

1 液化中“白气”等物质状态的认识

首先要对“白气”等物质进行确认,液化现象中的“白气”“出汗”等,不是真正的水蒸气,因为水蒸气是无色透明的气体,直接用眼睛看不见的,而我们现在看到的这种“白气”,其实是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故能被眼睛所观察.对状态的认识,其实也是判断物态变化的重要标志之一.

例1 在炎热夏天,小勇从冰箱取出雪糕,然后剥开雪糕包装纸时,看到雪糕周围冒“白气”.下列针对这种“白气”说法正确的是(  )

(A)“白气”是空气中的水蒸气.

(B)“白气”是雪糕蒸发出的水蒸气.

(C)“白气”是空气.

(D)“白气”是水蒸气液化成的小水滴.

答案:(D).

解析 这里所谓的“白气”并不是气体,由于在炎热的夏天,空气中的水蒸气温度相对比较高,而从冰箱取出的雪糕温度比较低,此时水蒸气放热液化形成小水滴,才能被眼睛所观察到.故选(D).

点评 针对“白气”等生活现象,要抓住其状态,从液态这个角度去认识,才能更好地为辨别物态变化等问题打下基础,才能更好认识此类现象.

2 液化中的“白气”等形成的条件的理解

液化是物质由气态遇冷放热变成液态的过程,因此“白气”应是水蒸气遇冷液化成小水珠,对于“白气”的来源是水蒸气,而不是空气,这是学生误解的地方.另外,水蒸气相对外界环境温度要高一些,因此高温的水蒸气遇到冷的环境要放出热量,变形成了小水滴即“白气”.

例2 如图1所示,小宇在炎热的夏天,她从冰箱冷藏室中迅速拿出的鸡蛋放置一段时间后,发现鸡蛋表面有“出汗”现象,下列关于“出汗”现象形成的原因说法正确的是(  )

(A)冰箱里空气温度升高形成的.

(B)鸡蛋周围的热空气液化形成的.

(C)冷的鸡蛋遇到高温环境熔化的水.

(D)空气中的水蒸气遇冷放热液化形成的.

答案:(D).

解析 把鸡蛋从冷藏室拿出来,由于鸡蛋的温度较低,创造了冷的环境,而又是炎热的夏天,空气中水蒸气温度相对比较高,此时存在明显的温度差,因此空气中的水蒸气遇到低温的鸡蛋壳放出热量,液化成小水珠附着在鸡蛋表面,便出现了“出汗”的现象,故选(D).

点评 “白气”“出汗”等现象的形成问题,主要抓住其形成的条件是否存在,比如,夏天是无法看到口中呼出的“白气”,就是口中呼出的水蒸气无法遇到冷的环境,没有液化形成的条件.

3 液化中的“白气”等水蒸气的来源要认清

其实在此类现象中,水蒸气的来源的辨识很重要,这也是很多学生易混知识点之一,纵观“白气”等现象,水蒸气主要来源于空气中的水蒸气、水汽化的水蒸气、口中呼出的水蒸气等.水蒸气的来源找到,便能轻松解决此类问题.

例3 在大千世界中,无论自然界中,还是我们生活中无时不刻能遇到“白气”,下列针对“白气”形成的说法中正确的是(  )

(A)夏天冰箱门打开时冒出的的“白气”,这是冰箱里的水蒸气的液化现象.

(B)冬天水烧开后壶嘴处冒出“白气”,这是壶嘴的水蒸气液化现象.

(C)深秋早晨河面上腾起的“白气”,这是河面附近的水汽化成的水蒸气.

(D)火箭发射时发射台周围冒的“白气”,这是空气中水蒸气的液化现象.

答案:(B).

解析 此题主要考查“白气”形成的来源及物态变化的判断.(A)选项中,夏天,打开冰箱门时,冰箱外的热的水蒸气遇到冰箱内冷的空气时,放热液化形成的小水珠,故(A)选项错误;(B)选项中,冬天水烧开时,从壶嘴冒出的热的水蒸气遇到冷的空气时,放热液化形成的小水滴,故(B)选项正确;(C)选项中,深秋的河面的晨雾等现象,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故(C)选项错误;(D)选项中,火箭发射时发射台周围冒“白气”,这是发射台下的水池中的水遇到高温汽化成高温的水蒸气遇到冷空气液化成小水珠,故(D)选项错误.故选(B).

点评 针对液化现象,一定要弄清水蒸气的来源,从表面现象进行挖掘,找到实质形成的条件,由于水蒸气的来源不同,所以解释问题的方法就不同,有的可能存在多种物态变化,所以要把水蒸气的来源放到第一位,然后在寻求其他的条件是否满足及属于哪种物态变化的判断.

4 液化中的“白气”等发生内外表面的判断

对于液化中的“白气”的形成部位是这类问题的一个难点,也是很难判断的一个知识点,这就要结合液化的条件进行分析,由于“白气”的形成是热的水蒸气遇到冷的环境才能液化成小水滴,所以形成的位置是在高温的一侧.

例4 平时在生活中,经常会发现在玻璃、镜子等表面出现的“白雾”,下列关于这类现象解释正确的是(  )

(A)冬天,戴眼镜的人从室内走到室外时,镜片会变得模糊.

(B)炎热夏天,在装有空调的公交车上,在玻璃窗的内表面有“白雾”.

(C)冬天,在装有空调的公交车上,小水珠会附着在玻璃的内表面.

(D)冬天,医护人员的护目镜的镜片的外表面上经常出现“白雾”.

答案:(C).

解析 这类问题要从温差这个条件进行剖析.(A)选项中,冬天,戴眼镜的人从室内走到室外时,由于室内温度高,而室外水蒸气温度低,没有构成液化的两个条件,是不能液化的,因此镜片表面无法形成“白雾”,故(A)选项错误;(B)选项中,由于空调制冷导致车内温度低,外面空气中热的水蒸气遇到冷的玻璃液化小水珠,形成在玻璃外表面,故(B)选项错误;(C)选项中,冬天车内温度高,所以车内热的水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠,形成在玻璃的内表面,故(C)选项正确;(D)选项中,冬天护目镜的内表面温度高,内部热的水蒸气遇到冷的护目镜液化成小水珠,因此形成在内表面,故(D)选项错误.故选(C).

点评 液化中的“白气”形成是要存在温度高的水蒸气,同时要有冷的环境,这样才能遇冷液化形成小水珠.因此小水珠附在哪一表面的判断方法是依据环境的差别,往往形成在热的那一面.解决这类问题先确定温度高的表面或者热的水蒸气在哪个位置即可.

5 结语

总之,对于液化中的“白气”等这种常见的现象,我们抓住根源,先认清水蒸气的来源,温度的差别,判断能否放热.在平时学习中,可以从某种现象中设置多个问题,分过程去分析判断,比如:用壶烧水的过程,可以设置多个问题进行引导分析判断,水烧开后,壶嘴的“白气”实质是什么?靠近壶嘴的地方我们为什么看不见“白气”?离壶嘴后一段距离的地方,为什么才出现“白气”?“白气”上升一段距离后,为什么又不见了?为什么不同的温度环境中,“白气”的多少不一样?通过这些问题的提出,才能更好调动学生的学习兴趣和思维,使学生对此类问题有了更深层的认识和理解,才能更好地去解释相应的现象.

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