第3节 汽化和液化
教学目标
1.知道物质的液态和气态之间是可以转化的。了解汽化和液化,解释生活中的有关现象。
2.能通过实验观察水的沸腾现象,了解沸点的概念。
3.能区别沸腾和蒸发。
4.能通过实验,用图象描述水沸腾时温度的变化情况。知道沸腾图象的物理含义,进一步体会图象在探究物理规律中的作用。
教学重点
汽化与液化的定义及能量变化。
教学难点
沸腾前后的现象。
教学过程
一、导入新课
为什么我们用水写的字很快就会消失不见呢?
进行新课
【演示】①用一塑料袋装几滴酒精,排空空气后用绳子扎紧袋口,放到热水中,过一会儿塑料袋就鼓了起来。②将鼓起的塑料袋取出,放在桌面上冷却,塑料袋慢慢地瘪了下去,内部出现小液滴。
塑料袋为什么会鼓起来?后来为什么又瘪了下去?出现的小液滴是什么?
各小组讨论交流(老师可根据学生的讨论情况适当指导)。
总结:物质从液态变成气态需要吸收热量,这个过程叫做汽化,从气态变成液态需要释放热量,这个过程叫做液化。
(一)沸腾
【活动设计】引导学生按下列要求做实验,并让学生注意观察现象:
(1)烧杯中装入适量的热水并盖上一个带小孔的盖子。
(2)将酒精灯、石棉网、烧杯、温度计,如图所示按自下而上的顺序安装好。
(3)点燃酒精灯观察现象,并每隔30s记录一次数据。
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
温度/℃
气泡变化情况
请各小组按要求实验,观察现象、记录实验数据并讨论(老师可根据学生的讨论情况适当引导)。
总结:水“开”了这一生活用语在物理学中叫做沸腾,这是一种在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点。液体沸腾过程中,虽然水的温度保持不变,但需要继续吸热。水在沸腾前,气泡越向上越小,沸腾时,气泡越向上越大。
(二)蒸发
1.生活中只有沸腾这一种汽化方式吗?
请各小组讨论交流(教师根据学生的讨论情况进行引导)。
总结:除了沸腾外,还有一种在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发,蒸发只发生在液体的表面。
2.蒸发和沸腾的区别
蒸发 沸腾
不同点 位置 只在液体表面进行 在液体内部和表面同时进行
快慢 缓慢 剧烈
现象 不容易观察 迅速产生大量气泡
温度条件 任何温度下都能进行 只在一定的温度下进行,且与气压有关
液体自身温度变化情况 液体自身温度降低 液体温度保持在沸点不变
主要应用 制冷,降温 水浴加热,分馏
相同点 物态变化 都属于汽化现象
吸、放热情况 都是吸热过程
3.影响蒸发快慢的三个因素
蒸发的速度一直是一样的吗?为什么一杯水倒在地上要比放在水杯中蒸发得快?湿衣服晾在外面为什么比放在家里干得快?
请各小组讨论交流(教师根据学生的讨论情况进行引导)。
总结:液体的温度越高,蒸发越快;液体表面积越大,蒸发越快;液体表面的气流速度越快,蒸发越快。
(三)液化
由装有酒精的塑料的实验,我们可以知道,当物体的温度降低时会发生液化现象。那么有没有可能使气体在温度不变的情况下实现液化呢?
请各小组讨论交流(教师根据学生的讨论情况进行引导)。
总结:气体液化的方式主要有两种,一种是降低温度,另一种是压缩气体的体积。
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