【轻松备课】人教版物理八年级上 第三章第三节汽化和液化 教学详案

第三章 物态变化
第3节　汽化和液化
设计说明
本节讲述汽化和液化的方法及条件，这些内容与生产、生活息息相关，充分体现了新课标“从生活走向物理，从物理走向社会”这一发展理念。
教学中，列举生活中熟悉的事例，“洒在地上的水过一会就不见了，……”让学生感知汽化现象，然后通过“想想做做”栏目引入汽化和液化的概念；对于汽化现象的方式之一，沸腾现象对于学生来说并不陌生，但其发生的全过程学生未必清楚。与蒸发现象相比，沸腾是非常壮观的一种物理现象。在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验探究中，老师要注意引导学生观察，在探究过程中，为了节省时间，可针对“如何让水尽快沸腾”的问题让学生展开讨论，突出实验的设计思想，体现以学生为主体的教学理念。由于受气压影响，水的沸点可能不正好是100 ℃，这时可结合教材小资料中的文字“在标准大气压下”作简单说明。
教学中，在得出沸腾的特征和温度变化规律后，再将沸腾和蒸发现象加以比较，找出它们的相同点和不同点。向学生渗透研究问题的科学方法。
教学中对于蒸发的介绍，因小学科学对于蒸发现象进行过定性研究，所以对于影响蒸发快慢的因素可通过生活实例进行归纳总结，没必要再进行实验探究。
对于液化的处理，也是从生活实际出发，以学生身边熟悉的事例来让学生感知液化现象，及生活中的应用。
教学目标
1.实验和生活实例。
2.能通过实验观察水的沸腾现象，知道什么是沸点和沸腾的条件。
3.能区别沸腾和蒸发，掌握影响蒸发快慢的因素，以及蒸发过程中吸热。
4.能通过实验，用图像描述水沸腾时温度的变化情况。知道沸腾图像的物理含义。
5.通过列举大量的生活实例，可以感觉到物理和生活密切相关，通过教学活动，激发学生的兴趣和对科学的求知欲望。
教学重点难点
1.重点：通过探究活动了解液体沸腾时的特征。
2.难点：通过对实验的观察、分析概括和表述，总结出沸腾的特点。
教具
学生用：铁架台、温度计、烧杯、石棉网、酒精灯、硬纸板、扇子等。
教师用：塑料袋、酒精、投影仪、毛玻璃片。
教学过程
回顾思考
1.物质存在的三种状态是________、________、________。
2.冰雪消融是________，铁水浇入模子铸成铁件是________。（均选填“熔化”或“凝固”）
3.晶体在熔化过程中，________热量，温度________；非晶体在熔化过程中，________热量，温度________。
4.晶体熔化的条件：一是____ _ ___，二是_____ ___。
导入新课
1.多媒体导入
播放“神舟六号飞船发射升空过程”，引导学生注意发射时所产生的“白色烟雾”，学生思考：在火箭发射过程中为什么会有“白色烟雾”生成？它的生成需要什么条件？通过本节的学习，能否解开这些疑问？
2.问题导入
本节通过教师创设问题情景，学生观察并思考原因导入新课。
教师：用酒精在黑板上写字，让学生观察，可以看到什么？生活中有类似的现象吗？
引导学生从酒精的物态变化方面回答，并引导学生列举生活中类似的实例。如下：
①擦在黑板上的酒精很快变干了；
②夏天，洒在地上的水一会儿就变干了；
③晒在太阳下的湿衣服过一段时间就干了。
教师：黑板上的酒精、地上的水和衣服上的水到哪里去了？通过下面的学习，看看能否知道答案。（引入新课）
进行新课
探究点一　汽化和液化
1.演示教材第58页“想想做做”实验
提出问题：①把滴入酒精的塑料袋放入热水中，看到什么变化？说明了什么问题？
②把滴入酒精的袋子从热水中拿出，过一会儿会有什么变化？这是什么原因引起的？
学生观察思考：
分析：滴入酒精的塑料袋放入热水，塑料袋鼓起来，里边的酒精由液态变为气态，从热水中拿出来，过一会，塑料袋变瘪了说明酒精又由气态变为了液态。
2.列举生活中类似的实例。
学生积极思考后可能罗列的现象如下：
①水烧开了，壶里的水在短时间内减少；　
②浴室的镜面，放热水洗澡时，会变得模糊不清；
③水烧开后，从壶嘴会喷出白气；
④在手背上涂些酒精，过一会儿酒精不见了；
⑤冬天戴眼镜的同学从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片变得模糊。
引导归纳：在上面的实验和所列举的实例中都发生了由液态变为气态或者由气态变为液态的变化。我们把物质从液态变为气态的过程叫做汽化；从气态变为液态的过程叫做液化。
探究点二　沸腾
1.分组讨论：阅读教材第58~59页“沸腾”部分的内容，并结合实际生活中的现象，用自己的语言概括总结：什么是沸腾现象？沸腾的条件是什么？
引导归纳：生活中的“水开了”，就是物理中的沸腾现象。沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。液体要想沸腾必须对它加热。
2.探究水沸腾的温度变化特点
（1）提出问题：你认真观察过水的沸腾吗？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？水沸腾后停止加热，水会不会继续沸腾？
（2）猜想和假设：既然沸腾是日常生活中大家都熟悉的现象，让同学们相互讨论、思考和猜想，教师将学生的猜想列在黑板上，并进行归类。如：水沸腾时，温度会上升……
（3）设计实验与制订计划
通过教师给出的器材，同学们讨论、思考学会正确选择所需器材，并能知道器材的作用。
①小组讨论实验方案：从下面几个方面考虑：实验目的是什么？我们要观察的现象是什么？我们要记录的问题是什么？我们的方案是什么？我们的实验器材是什么？怎样组装？怎样可使水尽快沸腾？
②教师引导归纳：实验目的是观察水沸腾时的现象和温度变化，要记录的数据是温度，方案采用如图所示的实验装置，烧杯中盛适量的温水，用酒精灯加热，直到烧杯中的水沸腾并持续一段时间为止。实验过程中当水温接近90 ℃时，每隔1 min记录一次温度，直到水沸腾后再记录三次，并观察沸腾前后烧杯内气泡的变化情况。
实验器材有铁架台、温度计、水、烧杯、石棉网、酒精灯、火柴、中心有孔的硬纸板、停表等。
组装实验器材时，要从下往上依次组装成如图3-3-10所示的装置。
要使水尽快地沸腾，可采取的方法有：①选择初温较高的水；②减少水的质量；③给烧杯加盖；④增大酒精灯的火焰。
（4）小组进行实验
学生分组进行实验，将收集到的数据和现象填入所设计的表格内。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9…
温度/℃
气泡变化情况
（5）分析与论证
①根据表格的数据绘制温度与时间的关系图像，如图所示。
不断对水加热，水的温度不断升高，达到某一温度时，水开始沸腾，此后，虽然继续对水加热，但温度不再升高，停止加热后水的沸腾立即停止。
②观察烧杯内气泡的变化情况如图甲和乙所示。
水沸腾前的气泡：从烧杯底部和内壁产生大量气泡，上升并逐渐变小，如图甲所示。
水沸腾时的气泡：大量的气泡上升、变大，在水面破裂，如图乙所示。
（6）阅读课本“小资料”，了解几种液体在标准大气压下的沸点。
（7）学生活动，纸锅烧水，交流讨论纸锅不会燃烧的原因。
点拨：水沸腾时的温度约为100 ℃且不会升高，使纸的温度低于着火点，因而不会燃烧。
3.总结规律：综合分析上面的现象得到的规律如下
（1）沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
（2）沸腾的特点：
①在一定的温度下进行；
②在液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象；
③液体沸腾需要吸热，但温度保持不变。
（3）沸点：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点。不同液体的沸点不同。同种液体的沸点受气压的影响，气压越高沸点越高。
（4）液体沸腾的条件：达到沸点，继续吸热。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例1　（2019·南京中考）用如图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
（1）按规范要求，调节铁圈2的高度时，________（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。
（2）当水温升到92 ℃时，每隔0.5 min记录一次温度计的示数，部分数据记录如下表，分析数据可知：水的沸点是________℃。
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
水的温度/℃ 92 93 94 95 96 97 98 98 98 98 …
（3）在其他条件不变的情况下，仅将水的质量减少，重复（2）的实验步骤，在图乙中大致画出“温度—时间”的关系图像。
解析：（1）实验中要用酒精灯的外焰加热，所以调节铁圈2的高度时，需要先点燃酒精灯。（2）由题表可知，当水的温度上升到98 ℃以后，温度不再升高，说明此时水已经沸腾，此时的温度就是沸点。（3）第一次实验中从开始计时到沸腾大约3 min，第二次实验中仅将水的质量减少，则水沸腾前的时间会缩短，但沸点不变，根据第一次实验数据缩短沸腾前时间大致画出温度—时间图像即可。
答案：（1）需要　（2）98　（3）如图所示
探究点三　蒸发
1.分组讨论：阅读教材第6061页“蒸发”部分内容，思考：液体没有达到沸点也会汽化吗？什么是蒸发现象？蒸发发生的部位在哪？
引导归纳：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.分组实验——蒸发致冷
（1）把酒精擦在手背上，手背有什么感觉？
（2）把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计的示数有什么变化？温度计不涂酒精，用扇子扇，示数有什么变化？
归纳总结：液体在蒸发过程中要吸收热量，致使液体及它所依附的物体温度下降。如酒精擦在手背上会感觉特别凉；把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计的示数会下降等。
3.分组讨论：你认为影响液体蒸发快慢的因素有哪些？举出实际例子支持你的观点。
引导归纳：影响液体蒸发快慢的因素
（1）液体的温度，如湿衣服放在阳光下比在阴凉处干得快。
（2）液体的表面积，如湿衣服展开放在阳光下比叠在一起放在阳光下干得快。
（3）液体表面附近空气的流动速度，如把湿衣服放在通风处比无风处干得快。
4.小组交流讨论：沸腾和蒸发是汽化的两种方式，它们有什么异同点？
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例2　（2019·湖北黄石中考节选）某同学探究影响蒸发散热情况的实验，如图所示，请回答下列问题。
（1）该同学记录了三个示数，其中a温度计示数为________℃。
（2）酒精蒸发时会向温度计________________（选填“吸收”或“放出”）热量。
（3）比较和温度计的示数，可以得出：蒸发快慢与________________________有关。
（4）该同学用水代替酒精多次实验，发现在相同温度但天气不同的情况下，三根温度计示数有时差别不大，有时差别却很大。他猜想水的蒸发情况可能与天气有关，若示数差别不大，可能的天气是________________________。
解析：（1）由题图知，温度计的分度值为1 ℃，则温度计的示数为24 ℃。
（2）液体蒸发时需要吸收热量，所以酒精蒸发时会向温度计吸收热量，导致温度计的示数降低。
（3）通过温度计的示数可以看出，的示数低，温度计的主要区别在于液体表面的空气流速不同，因此可得出液体蒸发的快慢与液体表面的空气流速有关。
（4）该同学用水代替酒精多次实验，若三根温度计示数差别不大，即水的蒸发快慢差别不大，说明空气湿度较大，此时水不易蒸发；若温度计的示数差别很大，则说明空气湿度较小。由此可以猜想可能的天气是雨天或潮湿天气。
答案：（1）24　（2）吸收　（3）液体表面的空气流速　（4）雨天（或潮湿天气）
探究点四　液化
1.分组讨论：阅读教材第61页“液化”部分内容，思考液化常用的方法有哪些？汽化需要吸热，液化需要吸热或放热吗？列举生活中的实例来说明你的观点。
引导归纳：液化的方法：一是降低温度；二是压缩体积。
液化是汽化的逆过程，汽化要吸热，液化要放热。
2.液化和汽化的比较
状态变化 吸、放热情况 方式或方法
汽化 液态→气态 吸热 蒸发：任何温度 沸腾：一定温度，继续吸热
液化 气态→液态 放热 降低温度或压缩体积
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例3　小明从冰箱里拿出一杯自制的冰淇淋，过了一会，杯的外壁出现了一层水珠，这是发生了________（填物态变化的名称）现象，这一现象的发生需要________（选填“吸收”或“放出”）热量。
解析：杯的外壁出现了一层水珠，是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠附着在了杯外壁上形成的，液化要放出热量。
答案：液化　放出
方法归纳：凡是题中出现水珠、雾、露、“白气”等字样的，通常是空气中的水蒸气液化而成的。
课堂小结
1.物质从液态变为气态的过程叫做汽化，从气态变为液态的过程叫做液化。
2.汽化的两种方式有蒸发和沸腾。
3.水沸腾前，气泡上升过程中由大变小，最后消失，水吸热温度上升；水沸腾时，气泡上升过程中由小变大，最后在液面破裂，放出大量的热，水吸热但温度保持不变。
4.水的沸腾是一种剧烈的汽化现象，水沸腾过程中继续吸热，但温度保持不变。
5.水沸腾的条件：达到沸点，持续吸热，气压增大沸点升高，气压减小沸点降低。
6.降温和压缩体积都可以使气体发生液化。液化放出热量。
当堂达标（见导学案“当堂达标”）
参考答案
1.B　2.C　3.D　4.D
5.液化　放出
6.（1）自下而上　（2）B　（3）98　保持不变
（4）减少热量损失　防止热水溅出伤人（或防止水蒸气遇冷液化成小水珠附在温度计上影响读数）　（5）石棉网的温度高于水的沸点，水能继续吸热
7.会看到水又重新沸腾起来，因为烧瓶内压强减小，水的沸点降低。
布置作业
教材第63页“动手动脑学物理”第1至3题。
板书设计
一、汽化和液化 1.汽化：物质从液态变为气态的过程。 2.液化：物质从气态变为液态的过程。 二、沸腾 1.沸腾的概念：液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 2.沸点：液体沸腾时的温度。 3.沸腾的条件：达到沸点，继续吸热。 沸腾的特点：虽吸热但不升温。 三、蒸发 1.在任何温度下都能发生的汽化现象。 2.蒸发吸热，有致冷的作用。 3.影响蒸发快慢的因素：液体的温度、液体的表面积、液体表面附近空气流动速度。 四、液化的方法 降低温度、压缩体积
教学反思
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