5.3汽化和液化 水沸腾时温度特点的“可视化”认识 2022-2023学年教科版物理八年级上册 课件(共28张PPT)

(共28张PPT)
水沸腾时温度特点的“可视化”理解
【知识回顾】
物质从液态变为气态的过程叫汽化。
蒸发是任何温度下在液体表面进行的缓慢的汽化现象。
蒸发是物质汽化的一种方式；
温度、表面积、空气的流动速度是决定了液体蒸发快慢的主要因素；
蒸发是自然界的普遍现象。
沸腾是汽化的另一种方式，在生活中我们经常观察到水的沸腾现象，比如，烧开水。
【预习思考】
1.什么是沸腾？
2.水沸腾时有什么特征？
3.水沸腾后如果继续加热，温度会变化吗？
4.什么是沸点？
5.液体的沸点与哪些因素有关？
我们在生活中从观察水的沸腾现象看出，水沸腾时，大量气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。
水沸腾
1
什么是沸腾？
在物理学中，沸腾是指液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。
食用油的沸腾
2
水的沸腾有什么特点？
【观察与实验】
水沸腾时温度变化的特点。
[实验目的]
观察水的沸腾现象及水沸腾时温度变化的的特点。
[组装实验装置]
按照图组装实验器材，组装顺序“从下到上”根据酒精外焰高度，确定酒精灯与铁圈之间的距离，依次为酒精灯、铁圈（带石棉网）、烧杯、温度计（温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底或壁）。
[实验过程与方法]
1.用酒精灯给烧杯加热，观察水沸腾前发生的变化（水的温度、水发出的声音、水中的气泡……）。
我们发现，水沸腾前烧杯底部气泡在上升过程中由大变小，温度计示数升高，并发出响声。如图：
2.当水温升到90℃时，每隔1min记录1 次温度，将数据记在表中。
【温馨提示】
实验中缩短从加热到水沸腾时间的方法：（见下图）
（1）烧杯口要盖盖子，以减少热量散失；
（2）减少水的质量，以温度计的玻璃瓶不能碰到烧杯底且全部浸没水中为宜。
（3）用初温较高的热水加热，以缩短等待时间。
某次实验数据记录
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98
同时注意观察水中发生的变化，直到水沸腾3min后停止读数。
实验中发现：
现象：
水沸腾后烧杯底的气泡在上升过程中，由小变大。如下图：
温度特点：
温度计示数不再上升并保持不变。
如图：
实验数据图像：（温度/℃～时间/min图像）
[实验结论]
（1）水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。
（2）水沸腾时，大量气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。
（3）在沸腾的过程中，虽然水继续吸热，不断地变成水蒸气，但温度保持不变。
3.停止加热，观察水是否继续沸腾。
现象：
停止加热，水停止沸腾，温度逐渐下降。
实验说明：
水沸腾应具备两个条件：
（1）水要达到一定的温度；
（2）必须持续吸热。
3
液体的沸点及相关因素
各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点(boiling point)。
不同液体的沸点不同。（见下表）
从表中条件和数据可以看出，液体的沸点与液体的种类和大气压有关。
在标准大气压下，水的沸点是100℃，酒精的沸点是78℃等，只说水的沸点是100℃是错误的。
高原地区海拔高度越高，大气压就越小，水的沸点就会越低。
例如，我国的青藏高原，平均海拔4000米以上，被称为“世界屋脊”。在这里，水的沸点常年都达不到100℃，大部分地区水的沸点为84～87℃。而在8844.43米的珠穆朗玛峰上，烧开的水只有73.5℃。这样的温度，连鸡蛋也煮不熟……
因此，高原地区要将食物弄熟，往往采用烧烤或高压锅的方式加工食物。
世界上第一只高压锅是由法国物理学家、数学家帕平在1681年发明的。
高压锅的原理：
食物加热后，水蒸气跑不出来，锅内气压升高，水的沸点也相应升高，食物很快就熟了。
【温馨提示】
使用高压锅时，一定要先减小锅内的气压，然后再开盖，以免发生事故。
【考场练兵】
1.如图所示是小明“观察水的沸腾”的实验装置。
①在组装该实验装置时，小明首先应当根据_____________（选填“酒精灯”“酒精灯火焰”或“酒精灯外焰”）的高度调节并固定放置石棉网的铁圈的位置。
②在对水进行加热的过程中，小明判断烧杯中水沸腾的依据是____。
A.水中有大量气泡上升、变大到水面破裂
B.温度计的示数已经达到了100℃
C.温度计的示数在一段时间内保持不变
D.温度计的示数不变后还需要继续加热
③小明为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸
收热量”，他可以在水沸腾一段时间之后_____________________________。
酒精灯外焰
A
停止加热，观察水是否继续沸腾
2.利用如图所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
（1）除温度计外，还需要的测量工具是______________。
（2）按照实验规范要求，调整铁圈B，确定其 其高度时，______（选填“需要” 或“不需要”）点燃酒精灯。
（3）实验中某时刻温度计的
示数如图甲所示，此时水温
是______℃。
（4）图乙为某小组绘制的温
度-时间图像 分析图像可知水沸腾时温度变化的特点是：__________________。
停表（或钟表）
需要
93
水沸腾时温度不变
3.在“观察水的沸腾”实验中：
（1）实验室提供了一块比烧杯口稍大的圆形硬纸板，甲、乙两名同学分别在硬纸板上剪出小孔，以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中，如图所示，剪裁合适的是_____，理由是______________________。
（2）在烧杯中倒人约80℃的水，提高了水的初温，从而________________________。水沸腾后持续加热几分钟并继续测温，会发现______________________。
（3）如图丙所示，水沸腾后，甲同学移走酒精灯，继续观察；乙同学继续加热，观察烧杯中的水和试管中的水。他们的目的都是探究__________________________。
甲
温度计不能碰到容器壁
减少水加热到沸腾的时间
水沸腾时是否需要持续吸热
水持续沸腾，温度不变
4.如图甲所示是某小组探究“水的沸腾”的实验装置图。
（1）安装实验装置时应遵循__________（选填“自上而下”或“自下而上”）的原则。
（2）请根据下方表格数据在图乙坐标纸中用描点法绘制温度随时间变化的图像。
（3）图丙是实验中某个时段气泡的变化图像，这是_______（选填“沸腾前”或“沸腾时”）的情形。
（4）结合图表可知液体沸腾的条件是_________________。
（5）实验中发现液体升温较慢，若需要缩短液体沸腾前的加热时间可采用的方法是______________________________。
自下而上
沸腾时
温度达到沸点并继续吸热
减少液体的质量（或加入初温较高的液体）
时间/min 0 2 4 6 8 10 12
温度/℃ 94 95 96 97 98 98 98