人教版物理八年级上册 第3章第3节 汽化和液化教案

第3节 汽化和液化
教学目标
知识与能力：
1.知道什么是汽化、液化.理解液化是汽化的逆过程.
2.了解沸腾现象，知道什么是沸点.
3.知道蒸发可以致冷.
教学重点：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?
教学难点：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.
教学用具
塑料袋、酒精、铁架台、温度计、烧杯、石棉网、酒精灯、硬纸板、一张光滑的厚纸、扇子、投影仪、毛玻璃片?
一、情景引入
按照教材中的的实验，在透明塑料袋中滴入几滴酒精，排尽空气后把口扎紧，放入80 ℃以上的热水中。
提出问题：你看到什么现象？从热水中拿出塑料袋，过一会儿又有什么变化？怎么解释这些变化？想提出什么疑问？你的想法是什么？
学生讨论交流：“酒精到哪里去了？”“为什么塑料袋会鼓起来？”“酒精为什么会失而复得？”
学生交流：塑料袋中的液态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。
设计说明：该实验要尽量让学生自己做，所用塑料袋要透明，且尽量薄，使滴入的酒精清晰可见。为了使塑料袋排尽空气，可将塑料袋像拧麻花一样拧紧，再把口用线或橡皮筋扎紧。
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？我们这节课就来研究物体的液化和汽化现象。
二、新课教学
探究点一 沸腾
创设情景：烧开水时如果不断加热会发现壶里的水会沸腾。
你在家烧过开水吗？水烧开时你发现了什么呢？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：
物理学中把液态内部和表面同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾。
实验探究：探究水沸腾时温度变化的特点
进一步提出问题：水在沸腾时有什么特征？水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？水的内部又是怎样的呢？气泡的生成和变化情况怎么样？
猜想和假设：既然沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象，让同学们相互讨论、思考和猜想，教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上，并进行归类。如：水沸腾时温度会上升，停止加热水不会沸腾……
根据学生情况提出：
要进一步研究沸腾现象，还需要通过实验仔细观察。
重点观察：(1)温度随时间的变化情况；(2)气泡的生成和变化情况。
制定计划与设计实验
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。
说明：为让学生有充分的时间观察水沸腾时发生的现象，应尽量缩短水沸腾前的加热时间。要求教师在课前应做好充分的准备。节省时间的方法：①减少烧杯中水的质量，但为了便于观察，水还应有相当的深度(约10 cm左右)，所以建议用小号烧杯，或使用大号试管(水约150 mL)做此实验；②实验中用热水进行加热；③从开始加热起至95 ℃左右，必须在烧杯或试管上加纸盖，95 ℃以后将纸盖拿掉；④拉长酒精灯灯芯同时剪断烧焦的灯芯，在灯芯中加入细铜丝，使火焰比较猛烈；⑤注意调整酒精灯和石棉网之间的距离，用酒精灯温度最高的外焰加热。
进行实验与收集数据
学生在进行实验时，学会分工合作，如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化，温度计的使用方法、酒精灯的正确操作在此得到进一步的复习巩固，要求同学们将观察到的数据和现象记录在下表中。
特别说明：注意实验中要告诉学生注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化；要记录当水温升高时，每隔1 min记录一次温度计的示数，直至水沸腾后3～5 min；实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图象。
实验记录表格如图
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 78 82 88 93 100 102 102 102
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，在书本“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)利用多媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度—时间”图象。
交流评估：小组的同学在实验时，得出水的沸点不是100 ℃，这时教师要肯定学生实事求是的科学态度，给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因，可能是实验使用的温度计存在质量问题，也可能是本地的气压不是一标准大气压。
交流、讨论：
①水沸腾时，你从水中和水面各看到什么现象？水中气泡内的气体是从哪儿来的？
②水沸腾时，继续加热，水的温度变化吗？
③曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程？水的温度怎样变化？
曲线上的哪一段对应水的沸腾过程？水的温度怎样变化？
④根据观察的现象，结合图象分析液体沸腾有什么特点？
归纳总结：
(1)沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时，继续加热，液体的温度保持不变。
(2)沸点的概念：液体沸腾时的温度称作沸点。
学生活动：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 甲苯 111 液态氧 －183
液态铅 1 740 水 100 液态氮 －196
水银 357 酒精 78 液态氢 －253
亚麻仁油 287 液态氨 33.5 气态氦 －268.9
①酒精的沸点是多少？能否用酒精温度计测量开水的温度？
②你实验所用的温度计里的工作物质是什么？为什么要用这种温度计？
③液态氢的沸点是－253 ℃，表示什么含义？常温下的氢是什么状态？
学生活动：“纸锅烧水”，它的实验现象出乎学生意料，可以很好地说明由于水的蒸发吸热，使纸的温度低于着火点，纸锅也能够烧开水。
探究点二 蒸发
情景创设：
(1)盛夏酷暑，奇热难熬，防暑降温，全靠风扇。思考问题：人吹电风扇时，为何会感到凉快？
(2)医生常将中暑患者扶到通风的地方，并在病人身上擦酒精，这样能使病人的体温很快下降，这一过程包含的物理原理是什么？
答案：(1)人吹风扇时，加快了身上汗液的蒸发，而蒸发要吸热，所以降低了人体的温度，人会感到凉快。(2)这样做可以提高粮食中水分的温度，加快表面空气流动速度，增大了表面积，从而加快了粮食中的水分蒸发，使粮食干得更快。(3)通风处能加快酒精的蒸发，酒精蒸发时吸热，使病人的体温降低。
归纳小结：蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象，蒸发只在液体表面发生。
小实验：
(1)酒精擦在手背上有什么样的感觉？为什么会有这样的感觉？
现象：擦酒精的皮肤有凉的感觉，吹一口气，感觉更凉。
这说明什么呢？
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。
(2)取两支温度计，先观察它们的示数。然后在其中一支温度计的玻璃泡上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。
现象：用浸了酒精的棉花抹湿过的温度计示数下降，温度降低。
这说明什么呢？
说明：酒精蒸发时要从温度计的玻璃泡上吸收热量，使温度计示数下降。
实验表明：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。
拓展探究：怎样使湿衣服干得更快一些？
学生讨论交流：对比以下三幅图，你发现了什么？
归纳总结：影响蒸发快慢的因素
第一幅图：液体的温度越高，蒸发得越快。
第二幅图：液体的表面积越大，蒸发得越快。
第三幅图：液体的表面上的空气流动得越快，蒸发得越快。
学生讨论交流教材图3.35事例：
(1)游泳后刚从水中上岸会感到冷，如果有风，甚至会冷得打颤，是因为水蒸发带走了许多热量。
(2)没有汗腺的狗酷暑时不能靠身体出汗来散热，只得伸长舌头，大口大口喘气，靠加快呼吸，增加蒸发量来散热。
学生交流讨论：比较蒸发和沸腾两种现象，找出它们的相同点和不同点。
项目 蒸发 沸腾
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
不同点 发生的位置 只在液体表面处进行 在液体内部和表面同时进行
发生的快慢 缓慢 剧烈
发生时的现象 不容易观察到 迅速产生大量的水蒸气气泡
发生需要的温度条件 任何温度下都能进行 只在一定的温度——沸点下进行，且与气压有关
液体自身温度变化情况 吸热，液体自身温度降低具有制冷作用 吸热，液体温度保持在沸点处不变
主要应用 制冷，降温，制冷业 水浴加热，制糖业
探究点三 液化
刚才讨论了物质从液态变成气态的过程，那么物质能不能从气态变成液态呢？
情景创设：
(1)人被100 ℃的水蒸气烫伤要比100 ℃的开水烫伤厉害，为什么？
(2)冬天手冷时，用嘴向手上“哈气”(缓慢吹气)，手会感到暖和。若用劲儿向手上吹气，手不但不会暖和，反而觉得更冷。都是从嘴里出来的“气”，为什么会有不同的感觉呢？
(3)火箭发射时，为了保护发射底架，需在发射塔底部修一个大大的水池，为什么？白色气团是什么？
(4)冬天，戴眼镜的人从外面进到屋里来，眼镜上立刻会有一层小水珠。这些小水珠是怎样产生的？
进一步提出问题，这些现象包含了什么物理知识？如何去解释呢？
演示实验：电热器烧开水
下面请同学们认真观察一个实验，杯里的水已经开了，从导管口喷出了什么？再认真观察导管口附近有什么特征？你还观察到了什么？
引导学生观察：在导管口位置什么也看不到，在离导管口一小段距离的位置才看到“白汽”，同学们看到的“白汽”到底是什么呢？冬天嘴里会呼出“白汽”，而夏天却不会，这是为什么呢？请同学们先跟老师一起用汤勺做两个小实验。
学生探索实验：
1．先观察汤勺的凹面，然后用嘴对着汤勺哈气，再观察，比较有何不同。
2．将汤勺的背面用打火机烧一烧，再用嘴对着汤勺凹面哈气，观察是否有变化。
学生讨论原因：第一次是嘴里呼出的热的水蒸气遇冷勺子凝结成的小水珠；第二次勺子温度较高，水蒸气不会凝结成小水珠。
结论：(1)将物质从气态变成液态的过程叫液化。
(2)水蒸气遇冷，降低到一定的温度时，就会液化。
提出问题：我们把热的水蒸气放入冷的环境中使它液化的方法称为冷却法。那么除此之外还有没有别的办法可以使气体液化呢？
想一想：家中使用的液化石油气是通过什么方法将石油气变成液体装在钢瓶里的呢？
通过压缩气体的方法使气体液化，这种使气体液化的方法称为加压法。这种方法使气体的贮存和运输变得更方便。生活、生产中常用此方法使气体液化。(如石油液化气、打火机中的液化气、液态氢等。)
三、板书设计
第3节　汽化和液化
一、汽化：物质从液态变为气态的过程。
1．沸腾：(1)是剧烈的汽化现象
(2)在液体的内部和表面同时发生
(3)沸腾过程要吸热，温度保持不变
沸腾必须具备两个条件：(1)温度达到沸点；(2)继续吸热
2．蒸发：在液体的表面进行的汽化现象
特点：
(1)液体在任何温度下都能发生
(2)只在液体表面发生
(3)缓慢的汽化现象
(4)要从周围吸收热量，制冷性
二、液化：物质从气态变为液态的过程，是汽化的逆过程。
气体液化的两种方式：(1)降低温度；(2)压缩体积
四、教学反思
在本节课的教学中教师善于启发学生，发扬民主，鼓励并尊重每一位学生发表的个人见解，重视培养学生的个性发展和创新意识，如：在“怎样防止阳台的花草因蒸发过度而枯萎。”这一环节中，学生有许多创新的想法。在整堂课中师生情感交流充分，信息反馈及时，学生积极思维，主动探究，争相举手发言，学生主动学习的积极性和自信心得到充分的调动。这堂课的学生实验器材均来源于日常生活中的物品，不仅取材方便，还能废物利用（如：酒瓶盖制作的探究影响蒸发快慢因素的器材；金属汤勺、打火机等）。实验设计有理有节，使整堂课在学生主动思考、讨论和实验探究中进行。