初中物理人教版八年级上册 3.3 汽化和液化 教案

3.3 汽化和液化
【学习目标】
1．知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程；
2．了解液化的两种途径；
3．知道蒸发可以制冷。
【教学重难点】
重点：通过探究实验，培养学生观察实验能力、分析概括和表达能力。
难点：指导学生通过对实验的观察、分析概括和表述，总结出沸腾的特点，并对生活中蒸发现象的观察、分析得出影响蒸发快慢的因素。
【教学方法】
实验探究法、观察法、实验法、图象法
【教学过程】
一、新课导入：
问题：晒在太阳下的湿衣服一会儿就干了，衣服上的水到哪里去了？
教师演示1：在透明塑料袋中滴几滴酒精，将袋捏瘪，排尽空气后用绳把口扎紧，然后放入80 ℃以上的热水中。你会看到什么变化？从热水中拿出塑料袋，过一会儿又有什么变化？
甲　　　　　　　　　乙
学生认真观察现象，思考教师出示的问题，并讨论交流：塑料袋中的酒精受热后变成了气态酒精，降温后气态酒精又变成了液态酒精。
师生归纳总结：物质的液态和气态可以相互转化。
物质从液态变成气态的过程叫做汽化，物质从气态变成液态的过程叫做液化。
日常生活中还有哪些现象和这个类似？今天我们就来探究液态和气态的相互转化——汽化和液化。
二、新课讲授：
汽化的两种方式
教师演示2：在黑板上用酒精棉球写下“汽化”两个字，过一会儿“汽化”这两个字就不见了。
学生认真观察并进行讨论回答：酒精变成气体跑到空气中了。
教师提出场景：在家用壶烧水时，加热至水烧开，水会越来越少，水跑到哪去了？
学生认真思考进行讨论回答：水变成气体跑到空气中了。
教师总结：这两种情况下，液态的水都变成气态的水蒸气，但方式不同，我们把第一种方式叫做蒸发，第二种叫沸腾。
(二)沸腾
教师创设情景：你在家烧过开水吗？水烧开时，你发现了什么？对于沸腾现象，你了解哪些？你能描述一下沸腾现象吗？
归纳小结：物理学中把液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾。
实验探究：水沸腾时温度变化的特点
1．提出问题
水在沸腾前和沸腾时的现象有哪些不同？水沸腾后如果继续加热，温度会怎样变化？
2．猜想与假设
学生根据生活经验描述水沸腾现象，并对温度变化进行猜想交流讨论。
3．制订计划与设计实验
明确了实验目的，让学生根据需要确定器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。
教师用课件展示实验步骤及要求，学生认真学习实验步骤、要求和注意事项，明确实验的过程及观察记录的内容，并组装实验器材。
4．进行实验与收集证据
学生开始探究实验，教师巡视指导学生实验，及时处理学生实验中出现的问题。
(1)用酒精灯外焰给水加热，在烧杯上盖上纸板，防止热量散失，在纸板中央穿孔，用温度计测量水温。
(2)当水温接近90 ℃时，每隔1 min记录一次温度，并观察沸腾前杯内气泡的变化情况。
(3)继续每隔1 min记录一次温度，直到水沸腾后再记录几次，并观察水沸腾时气泡的变化情况。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃
(设计意图：培养学生的共同协作能力和动手操作能力。)
5．分析数据，得出结论
(1)绘制“温度—时间”图象
实验结束后，根据记录的数据，在课本“水沸腾时的温度—时间图象”中，标出相应的坐标点，用平滑的曲线把这些点连接起来。
(2)现象分析
问题1：水在沸腾前和沸腾时发出的声音有何不同？
问题2：水在沸腾前和沸腾时，气泡产生的部位、运动方向、大小变化、最终结果各有何相同或不同？
问题3：对比沸腾前、后温度变化情况，你认为沸腾必须满足怎样的温度条件？
问题4：你认为沸腾是吸热还是放热，观察停止加热后，水是否还能沸腾？
师生总结：
(1)水在沸腾前较响，沸腾时较沸腾前声音变小。
(2)水在沸腾前和沸腾后，气泡都产生在容器的底部，向液体表面运动到水面破裂开。不同的是水在沸腾前气泡上升变小；沸腾时气泡上升变大。
(3)沸腾是在一定温度下发生的，除水外，各种液体沸腾时都有一定的温度，这个温度叫做沸点。
学生观察“几种液体的沸点”表，练习查表。
一些液体的沸点/℃(在标准大气压下)
液态铁 2 750 酒精 78
液态铅 1 740 液态氨 －33.4
水银 357 液态氧 －183
亚麻仁油 287 液态氮 －196
甲苯 111 液态氢 －253
水 100 液态氦 －268.9
学生思考问题：“纸锅烧水”为什么水会沸腾，而纸锅不会燃烧？学生讨论并回答。
(4)沸腾吸热，如果不能继续吸热，液体将停止沸腾。
师生总结：沸腾特点：吸收热量，温度不变；沸腾条件：达到沸点，继续吸热。
知识拓展：液体的沸点并不是固定不变的，大气压影响液体的沸点，气压越大，液体的沸点越高，高压锅就是利用这一原理工作的。
6．交流评估
教师组织学生评估，反思实验中出现的问题。
(1)实验设计有不合理、不完善之处吗？
(2)操作中出现过什么失误或故障吗？你是怎么解决的？
(3)测量结果是否可靠？有没有新的发现？
(三)蒸发
汽化的另一种方式是蒸发，这节课开始老师在黑板上写下的那两个字，慢慢消失就是这种现象，你能说出一些生活中的蒸发的现象吗？
学生列举实例：湿衣服变干，池塘水变干，海水晒盐……
1．蒸发
教师以湿衣服变干为例，请同学们思考并讨论以下问题：
(1)湿衣服上的水蒸发发生在液体的什么部分？
(2)湿衣服上的水蒸发现象是缓慢的还是剧烈的？
(3)只有炎热的夏天能把衣服晾干吗？气温较低的季节，衣服能晾干吗？
学生结合生活实际讨论交流，总结出蒸发的特点和定义：蒸发是在任何温度下都能进行的并且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
2．蒸发吸热
学生实验：酒精擦在手背上有什么样的感觉？为什么会有这样的感觉？
学生描述现象：擦酒精的皮肤有凉的感觉，吹一口气，感觉更凉。
这说明：酒精蒸发时要从人的皮肤上吸收热量使皮肤感到凉；吹气时，酒精蒸发加快，吸收热量更多，皮肤感觉更凉。
教师用多媒体播放视频：两支温度计，先观察它们的示数，然后把其中一支温度计的玻璃泡用浸了酒精的棉花抹湿，再观察两支温度计的示数变化情况。
学生认真观察现象：用浸了酒精的棉花抹湿的温度计示数下降，温度降低。
这说明：酒精的蒸发要从温度计的玻璃泡上吸收热量，使温度计示数下降。
师生共同总结：液体蒸发时，从周围吸热，温度下降，所以液体蒸发有制冷作用。
3．影响蒸发快慢的因素
演示实验：
甲　　　　　　乙　　 　 　　丙
探究一：如图甲所示，将等量的酒精分别滴在两块玻璃片上，只将一块玻璃片上的酒精涂抹开，会发现什么现象？说明什么问题？
学生回答：涂抹开的酒精先消失，说明液体蒸发的快慢与液体的表面积有关。
探究二：如图乙所示，将等量的酒精分别滴在两块玻璃片上，只对一块玻璃上的酒精加热，会发现什么现象？说明什么问题？
学生回答：被加热的酒精先消失，说明液体的蒸发的快慢与液体的温度有关。
探究三：如图丙所示，将等量的酒精分别滴在两块玻璃片上，只对一块玻璃片上的酒精扇风，会发现什么现象？说明什么问题？
学生回答：被扇风的酒精先消失，说明液体蒸发的快慢与液体上方的空气流动速度有关。
师生归纳总结：影响蒸发快慢的因素
(1)液体的温度；(2)液体的表面积；(3)液体表面上方空气流动速度。
走进生活：你还能举出生活中的一些关于蒸发的现象吗？
刚从泳池里出来感觉到冷，给发烧的病人额头擦拭酒精来降低温度，夏天洒水车给地面洒水降温，小狗伸出舌头散热，晒粮食时把粮食摊开晒，夏天吹电风扇时感觉凉快。
教师播放视频“坎儿井”，请同学们分析一下“坎儿井”是如何减少水的蒸发的。
4．比较蒸发与沸腾的异同点
引导学生进行比较，总结它们的相同点与不同点，以表格的形式呈现。
沸腾和蒸发都属于汽化，可以通过比较的方法掌握这两种汽化方式(如下表所示)。
名称 相同点 不同点
发生 条件 发生 位置 剧烈 程度 制冷 作用
蒸发 汽化、 吸热 任何温 度下都 可进行 表面 平和 缓慢 有
沸腾 汽化、 吸热 达到沸 点并持 续吸热 表面和 内部 剧烈 无
三、课堂练习：
1．下列物态变化现象中，属于汽化的是(　　)
A．春天到了，冰封的河面解冻
B．夏天剥开包装纸的冰棒周围冒出“白气”
C．秋天早晨，太阳出来后，学校操场边小草上的露珠不见了
D．隆冬时节，洗好的衣服刚晾出来就结了冰
2．某年春季，西南地区遭遇罕见的世纪大旱，为了节约用水，果农们利用了滴灌的方法给果树浇水，如图所示，他们把细水管放入果树下的土里，使水分直接渗透到果树根部，减慢了水分的蒸发，原因是(　　)
A．减少了水在地面的表面积
B．增大了水在地面的表面积
C．加快了地面上方空气的流动
D．提高了地面上水的温度
3．如图甲所示，小凡同学正在“观察水的沸腾”实验。
甲　　　乙　　　　　丙
(1)加热的烧杯中放有a、b两支温度计，他发现b温度计的示数始终________(选填“高于”“低于”或“等于”)a温度计的示数，其原因是____________________。
(2)当水沸腾时，a温度计示数如图乙所示，此时水的沸点为________；可知当地的大气压____(选填“>”“＝”或“<”)1标准大气压。
(3)如图丙中A、B所示，图____是水沸腾时的情况。
(4)若继续加热2 min，温度计的示数____(选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】1.C　2.A　3.(1)高于　b的玻璃泡碰到杯底了　(2)98 ℃　<　(3)A　(4)不变
四、课堂小结：
学生回顾本课的学习活动过程，梳理知识，交流收获和疑惑。
本节课学习了汽化的两种方式：蒸发和沸腾，了解了液体沸腾时和蒸发时的不同规律。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第1课时　汽化
一、汽化：物质从液态变成气态叫做汽化
二、沸腾
1．沸腾——在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象
2．沸点——液体沸腾时的温度叫做沸点
3．液体在沸腾过程要吸热
三、蒸发
1．蒸发——在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象
2．影响蒸发快慢的因素：
①液体的温度越高蒸发越快
②液体表面积越大蒸发越快
③液体表面上方流动的气流越快蒸发越快
3．液体在蒸发过程中吸热，有制冷作用
【课后反思】
略。
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