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第四章：物质的形态及其变化
4.2 探究汽化和液化的特点
沪粤版 新课
固态、液态、气态是自然界物质的三种常见状态。在一定条件下，同种物质的三种状态之间是可以相互转化的。物理学中，把物质从一种状态向另一种状态的变化成为物态变化。
导入新知
在这两种情况下，水在物态变化上有什么相同点？有什么不同点？
湿衣服晾干了
水开了
都是水变成水蒸气。---汽化
两种方式：沸腾和蒸发。
一、汽化
定义：物质从液态变成气态的过程。
汽化的两种方式
蒸发：(例如：洒在地上的水干了)
沸腾(例如：水壶里的水烧开了)
蒸发——只在液体表面进行的缓慢的汽化现象.
沸腾——在液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。
1.蒸发：在任何温度下都能进行的，在液体表面发生的汽化现象。
二、蒸发
杯子里的水、晾在阳光下的衣服、洒了水的地面，温度没有达到水的沸点也会变干。这是由于水蒸发，变成了气体。
2.影响蒸发快慢的因素
影响蒸发快
慢的因素：
液体的表面积
液体的温度
液体表面上空气
流动的快慢
总结：影响液体蒸发快慢的因素：
①液体的温度越高，蒸发越快；
②液体的表面积越大，蒸发越快；
③液体表面空气流动越快，蒸发越快。
探究A：请同学们把酒精擦在手背上，感觉一下。
3、蒸发吸热
感觉凉
探究B：请同学们把酒精涂在温度计的玻璃泡上，温度计读数有什么变化？如果温度计上不涂酒精，温度计读数会变化吗？
酒精
蒸发吸热
蒸发吸热的实例
酒精为高烧病人降温
人们常用酒精为高烧病人降温、夏天在地面上洒水会感到凉爽，是利用水在蒸发时吸热来降低温度。
人们在高温的天气里大汗淋漓，是人体自我保护的生理现象，汗液蒸发吸热，使体温不致升的太高。
讨论：在大热天狗为什么会伸出长舌头？
说明：液体蒸发时，要自发从周围环境中吸收热量，使周围的环境和液体本身的温度降低，因此液体蒸发有致冷的作用。
狗没有汗腺，靠伸出湿湿的舌头，加快呼吸使空气流动加快而降温。
练习：请解释下列现象
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.
练习：请解释下列现象
小勇喝开水时，向水面吹气，这样喝起来就不太烫，这是为什么？除此之外还有什么办法？
向水面吹气，加快了液体表面空气流动的速度，加快了水的蒸发，蒸发吸热，所以喝起来就不太烫。
坎儿井
坎儿井
“坎儿井”与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。吐鲁番盆地北部的博格达山和西部的喀拉乌成山，春夏时节有大量积雪和雨水流下山谷，潜入戈壁滩下。人们利用山的坡度，巧妙地创造了坎儿井，引地下潜流灌溉农田。坎儿井不因炎热、狂风而使水分大量蒸发，因而流量稳定，保证了自流灌溉。
水“开”了这一生活用语在物理学中叫做沸腾（boiling），沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
你认真观察过水的沸腾吗？水在沸腾时有什么特征？下面我们一起通过实验来探究水沸腾时温度变化的特点。
①沸腾
我们常将冷水烧开以便饮用，所谓烧开就是将冷水加热到有大量的气泡冒出。
三、探究水的沸腾
三、探究水的沸腾
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？
猜想和假设
水沸腾时会产生很多气泡；
水沸腾以后，如果继续加热水的温度不变；
如果继续加热水的温度会越来越高。
设计实验
实验器材：
铁架台
烧杯
温度计
酒精灯
硬纸板
水
石棉网
停表
②按图所示安装实验器材。
实验结束时，用灯帽盖灭酒精灯。
③注意事项
安装实验器材按照自下而上的顺序进行。
为了既节约能源，又让水尽快沸腾。烧杯里面的水用热水，且加盖。水不宜过多，但需要没过温度计的玻璃泡。
温度计
盛水烧杯
石棉网
杯盖
教师强调：
A、仪器的组装（由下到上）
B、酒精灯的使用方法和注意事项
(1)用外焰
(2)不能用一只酒精灯引燃另一只酒精灯
(3)熄灭火焰不能用嘴吹，要用灯帽盖灭2次
先调整下面的铁圈，用酒精灯的外焰加热。再调整上面的铁夹，使温度计的玻璃泡全部浸入水中。
C、水沸腾后，要再观察一会，看水温有无变化
D、注意观察温度随时间的变化情况；气泡的生成和变化情况
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
温度/℃ 80
水中气泡 变化情况 沸腾前：
沸腾时：
注意观察沸腾前和沸腾时气泡产生的部位以及运动过程中大小的变化，观察水温度的变化，并做好记录。（从80 ℃开始计时）
设计表格
进行实验
A、水沸腾时，你看到那些现象？水内气泡里的气体是什么？上升过程中怎样变化？
沸腾前
沸腾时
B、水沸腾后，继续加热，水的温度变化吗？水沸腾发生在液体的什么位置？
水沸腾后，继续加热，水的温度不变，水沸腾时汽化发生在液体的表面和内部。
条件：水沸腾需要达到一定的温度，且继续吸热．
沸点：液体沸腾时温度称做沸点．
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。
C、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？
0
5
10
时间t/min
75
80
85
90
95
100
105
温度t/℃
AB段表示水沸腾前的过程，水的温度升高
BC段表示沸腾过程，水的温度不变
D、水沸腾有什么特点？
F、在实验中测到水沸腾时的温度不是100℃的原因
E、水沸腾的过程中，你们是否对水加热？停止加热，水还沸腾吗？说明了什么问题？
水沸腾需要达到一定的温度，且继续吸热．
特点：继续吸热，温度保持不变
水面气压不是1标准大气压
水中有杂质
温度计不准确
G、如何缩短加热时间？
（1）加盖子，可以防止热量散失
（2）提高水的初温
（3）减少水量
（4）用酒精灯的外焰加热
H、撤去酒精灯后，水还能继续沸腾一会，为什么？
石棉网和烧杯底的温度大于水的沸点，水能继续吸热。
实验结论
沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象，沸腾时，继续加热，液体的温度不变。
我们把液体沸腾时不变的温度称为沸点。
猜一猜，手伸入“沸腾” 的油锅出现什么现象？
液体 沸点t/℃ 液体 沸点t/℃
液态氦 —268.9 酒精 78
液态氢 —253 水 100
液态氮 —196 液态萘 218
液态氧 —183 汞 357
液态氨 —33 液态铅 1740
乙醚 35 液态铁 2750
发现：（1）不同的液体沸点不同。
（2）液体的沸点与气压有关
请同学们阅读几种液体的沸点表，你们发现了什么？并讨论下面问题
几种液体的沸点（在1标准大气压下）
汽化方式 异同点
发生部位
温度条件
剧烈程度
均是汽化
液体表面
液体表面
和内部
在任何温度
在一定温度
平和
剧烈
蒸发
沸腾
相同点
不 同 点
比较蒸发、沸腾的异同点
四、液化
物质由气态变成液态叫液化。
（水）
（水蒸气）
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
液态
气态
汽化
液化
分别朝手心上吹气和呵气，比较手心的感觉。请解释这一现象。
蒸发致冷，液化放热
被1000C的水蒸气烫伤，比被1000C的水烫伤要严重得多，为什么？
气体液化的时候要放热。烧水、做饭的时候，被100℃的水蒸气烫伤往往会伤得很厉害，就不只是因为水蒸气的温度高，还因为水蒸气液化时放热的缘故。
练习：请解释下列现象
水烧开时，水蒸气从壶口逸出，水蒸气是看不到的。壶口处温度高，水蒸汽没有凝结成小水珠。当水蒸气遇到冷空气，就凝结成小水珠.平常看到的“白气”就是这些小水珠，而不是气态的水蒸气.
降低温度
（二）使气体液化的方法
气体液化的方法：
水沸腾时，为什么靠近壶嘴的一段看不见“白气”，而在上面一段能够看见？
露珠
空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠
雾
空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠
锅盖上的小水珠水蒸气遇冷液化形成的
玻璃上的小水珠水蒸气遇冷液化形成的
眼镜上的小水珠水蒸气遇冷液化形成的
除此之还有没有别的办法可以使气体液化呢？
液化的方法：压缩体积
气体打火机
液化石油气
一、汽化：
物质从液态变成气态的过程。
汽化的两种方式
蒸发
沸腾
二、液化：物质由气态变为液态的现象叫做液化.
液化的两种方法
压缩体积
降低温度
1.如图所示是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置图，石棉网的作用是____________；实验中观察到____________的现象，则可判断水已经沸腾了。
【答案】使烧杯底部受热均匀
水中产生大量气泡，上升变大
2.（2022湖南怀化）如图乙所示，该体温计是利用液体的___________原理工作，其示数为___________℃。
热胀冷缩
37.5
3. (2022江西）晨检测温是学校防疫的重要措施之一。如图所示，测温枪测得某同学的体温为______，其体温______（选填“正常”或“不正常”）。
36.8
正常
4.（2022江苏扬州）诗句“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来”中，雨是由高空的水蒸气遇冷___________（填物态变化名称）形成的，河水结冰需要___________（选填“吸热”或“放热”）。
液化
放热
5.（2022辽宁本溪铁岭辽阳）用酒精消毒时，酒精沾在手上会迅速汽化。下列现象中的物态变化与其相同的是（ ）
A. 壶口“白气” B. 浓雾消散 C. 露珠形成 D. 冰雕变小
B
