(共27张PPT)
物态变化
熔化
凝固
冰、铜、铁……
氧气、氮气、
氢气……
水、油……
固态
液态
气态
汽化
液化
3.3 汽化和液化
学习目标
1
知道什么是汽化、液化，理解液化是汽化的逆过程。
2
探究水沸腾时温度变化的特点，了解水的沸腾现象，知道什么是沸点。
4
通过教学活动，激发学习兴趣和对科学的求知欲，从而乐于探索自然现象，乐于了解日常生活中的物理学道理。
3
知道影响蒸发快慢的因素，能区分沸腾和蒸发。
物理现象
一、汽化和液化
固态
液态
气态
汽化
液化
物质从液态变成气态的过程叫做汽化（vaporization）。
物质从气态变成液态的过程叫做液化（liquefaction）。
一、汽化和液化
物理现象
②烧开水。
⑤干旱使得湖泊干涸。
①湿衣服慢慢变干。
③炸油条的油越用越少。
④雨后地面上的水逐渐消失。
⑥水洒在烧红的炉子上。
给下列现象分类，说说分类的理由。
沸腾
蒸发
二、汽化的两种方式
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。
在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
蒸发
沸腾
三、沸腾
三、沸腾
实验： 探究水的沸腾
三、沸腾
实验： 探究水的沸腾
三、沸腾
实验： 探究水的沸腾
三、沸腾
三、沸腾
定义：沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
小结
条件：沸腾要达到沸点，还要吸热。
时间
温度
现象：大量气泡上升，变大；温度保持不变。
影响因素：液体种类，大气压。
现象解释：水银温度计，纸锅烧水，分离气体。
四、蒸发
定义：在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
影响因素：表面积、温度、液体表面空气流速。
四、蒸发
四、蒸发
四、蒸发
定义：蒸发是在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
小结
影响因素：表面积、温度、液体表面空气流速。
现象解释：晾衣服，干手器，物理降温。
吸放热特点：蒸发吸热制冷。
沸腾吸热
汽化吸热
“白气”
五、液化
固态
液态
气态
汽化
液化
物质从气态变成液态的过程叫做液化（liquefaction）。
五、液化
固态
液态
气态
汽化
液化
液化的两种方式
降低温度
压缩气体体积
通过压缩石油气后液化而成。
气体液化后体积缩小，便于储存和运输。
五、液化
五、液化
液 化 放 热
解释现象
物理原理
①用蒸笼蒸馒头，是上层先熟，还是下层先熟？
②有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手蘸点水，为什么？
③100℃的水和100℃的水蒸气，哪个温度高？
④被100℃的水烫伤和被100℃的水蒸气烫伤，哪个更厉害？为什么？
五、液化
定义：物质从气态变成液态的过程叫做液化（liquefaction）。
小结
液化的方式：降温、压缩气体体积。
现象解释：露珠，水雾，“白气”，
液化石油气，100℃水蒸气。
吸放热特点：液化放热。
易错易混知识点
“白气”不是气，而是水蒸气液化形成的小水珠。
10.北方的冬天，户外的人呼出的水蒸气变为“白气”的过程发生的物态变化是（ ）
A．凝华 B．液化 C．汽化 D．熔化
B
11.（跨学科）工业上制取大量氧气的方法是在低温下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。已知液态氧气、氮气在一个标准大气压下的沸点分别是-183℃、-196℃。在此种制氧的过程中，首先被分离出来的是 。
氮气
工业制氧：物理法
课堂小结
汽化：沸腾
汽化：蒸发
液化
课堂小结
“云开雾散旭风暖，园中种下牡丹花。”
---南朝·谢朓3.3 汽化和液化
【教学目标】
1.知道什么是汽化、液化，理解液化是汽化的逆过程。
2.探究水沸腾时温度变化的特点，了解水的沸腾现象，知道什么是沸点。
3.知道影响蒸发快慢的因素，能区分沸腾和蒸发。
4.通过教学活动，激发学习兴趣和对科学的求知欲，从而乐于探索自然现象，乐于了解日常生活中的物理学道理。
【教学重难点】
重点：探究水的沸腾的实验，理解液体沸腾的特点。
难点：利用“温度—时间”图象来处理实验数据。
【教学方法】
实验探究法、图象法、讨论法、演示法。
【课时安排】
1课时
【教学准备】
水槽、塑料袋、酒精、热水、酒精灯、铁架台、温度计、石棉网、烧杯、试管、纸盖等。
【教学过程】
导入新课
教师展示图片：由物质三种状态及物态变化引出汽化和液化。
引出主题：上节课我们学到：常见的物质有固、液、气三种状态，而物质的三种状态之间是可以相互转化的，这就是物态变化；其中，固变液是熔化，液变固是凝固。今天我们继续学习另外两个物态变化，涉及的是同种物质液态和气态之间的转化-第三章第三节汽化和液化。
二、新课讲授
（一）汽化和液化
1.演示实验：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。
（1）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？
（2）合作交流：“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？”
（3）交流预设：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。
（4）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（vaporization）。
物质从气态变成液态的过程叫做液化（liquefaction）。
针对训练
1.随着人口和经济的快速增长，水污染日益加剧，因此污水净化具有重要的意义。如图所示为小明设计的太阳能净水器，在污水净化过程中发生的物态变化是（ ）
A．先熔化，后凝固
B．先汽化，后液化
C．先升华，后凝华
D．先汽化，后凝固
答案：B
解析：通过物质的初末态判断物态变化名称。
（二）汽化的两种方式
1.交流发现：给下列现象分类，说说分类的理由。
①湿衣服慢慢变干。②烧开水。③炸油条的油越用越少。
④雨后地面上的水逐渐消失。⑤干旱使得湖泊干涸。⑥水洒在烧红的炉子上。
预设：都是汽化现象，但①④⑤比较缓慢，②③⑥比较剧烈。
总结：（1）在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
（2）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。
（三）探究水的沸腾
1.过渡：物质沸腾时有什么特征？温度有什么变化？以水为例进行探究。
2.学生探究：组织、指导学生体会实验的各个环节，合作探究，仔细观察、认真分析。
（1）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？
（2）猜想与假设：有气泡产生，剧烈，需要吸热；沸腾时温度可能会升高。
（3）设计实验：介绍实验器材（用途）及装置，强调注意事项，设计步骤。
实验器材及装置：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、纸板、烧杯、试管、秒表、水等。
注意事项一：石棉网：使酒精灯均匀地对烧杯加热，防止烧杯因受热不均而破裂。
纸板：减少热量散失，缩短加热时间。
注意事项二：严禁用酒精灯点燃另一个酒精灯；严禁用嘴吹（用完酒精灯用灯帽盖灭）；万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，立刻用湿布扑盖。
设计步骤：①将适量的水放入烧杯中，并用酒精灯加热至沸腾。
②温度计插入试管后，当水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度及现象；在水沸腾时再记录几次。把数据填入表格，仿照晶体的熔化曲线作出水沸腾时温度和时间关系的曲线：
进行实验：小组合作探究。收集证据，记录数据，分析论证。
收集证据：根据步骤，进行实验。
记录数据：组内合作，记录数据和状态。
分析论证：各组在坐标纸上描点连线。根据图象分析水沸腾时的特征。
①沸腾前：产生的气泡较大，上升过程中气泡越来越小。
②沸腾时：产生的气泡较小，上升过程中气泡越来越大。
③沸腾前：温度升高。
④沸腾时：温度保持不变。（揭示“沸点”）
⑤停止加热：不再沸腾。
⑥沸腾的条件：液体温度达到沸点；继续吸热。
评估与交流：小组评估、交流合作、优化方案。
评估：回想实验过程，可能在什么地方发生错误？论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？
交流合作：各小组的结果相同吗？
方案优化：如何缩短水沸腾前的时间？（预设：提高水的初温；减少水的质量。）
针对训练
2.在“观察水的沸腾”实验中，下列说法正确的是（ ）
A.水温达到100℃时，水一定会沸腾 B.水沸腾时,大量气泡上升、变大,至水面破裂
C.水沸腾时,停止对水加热,水仍能继续沸腾 D.水沸腾时,继续对水加热,水的温度会升高
3.如图是对冰加热时其温度随时间变化的图象，由图可知（ ）
A. BC段是一个放热过程 B. 冰的熔点是0℃
C. CD段该物质处于气态 D. DE段表示水的沸腾过程
答案：2.B ；3.BD
解析：注意，水的沸点不一定是100℃。
4.探究水沸腾时温度变化的特点:甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置分别同时开始加热等质量的水，实验装置如图甲所示，并同时开始记录加热时间和水的温度。
(1)实验中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度是 。
(2)实验中，观察到水中气泡上升情形如图丙所示，该情形是水沸腾 的现象。
(选填“前”或“后”)
(3) 图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象，由图象可知水的沸点是 ，由图象还可以看出， (选填“甲”或“乙”)组的水先沸腾。
(4)撒去酒精灯，水不能持续沸腾，这说明水沸腾时需要 热.
(5)小明想提高水的沸点，换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法 (选填“可行”或“不可行”).
答案：（1）96℃；（2）后 ；（3）98℃，甲；（4）吸热；（5）不可行。01
解析：再次强调，水的沸点不一定是100℃。
3.科学资料：阅读“几种液体的沸点”，练习查表，体会沸点的影响因素及相关应用。
一些液体的沸点/℃(在标准大气压下)
液态铁X k b 1 . c o m 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 －253xkb1.com
亚麻仁油 287 液态氨 33.5 气态氦 －268.9
思考交流：①液体的沸点与什么有关？
②液体温度计为什么用水银而不用酒精？
③纸锅烧水，纸锅为什么不会燃烧？（纸的着火点大约是183℃）
④氨气和氮气的混合气体，将其降温，先变成液体的是？
归纳总结：①液体的种类和大气压。
②因为在标准大气压下，酒精的沸点是78℃，而水银的沸点是357℃，酒精温度计只能测温度低于78℃的物质的温度，所以应该用水银温度计测量水的温度。
③因为纸的着火点大约是183℃，而水烧开时的温度约为100℃，温度没有达到纸的着火点，所以纸不会燃烧起来。
④因为在标准大气压下，液态氨的沸点是33.5℃，而液态氮的沸点是-196℃，所以将氨气和氮气的混合气体降温，先变成液体的是氨气。（分离混合气体）
4.沸腾小结：
（1）定义：沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
（2）现象：大量气泡上升，变大；温度保持不变。
（3）条件：沸腾要达到沸点，还要吸热。
（4）影响因素：液体种类，大气压。
（5）现象解释：水银温度计，纸锅烧水，分离气体。
（四）蒸发
1.再现定义：在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
2.对比思考：晾衣服时，哪种情况干的快？即蒸发较快？
交流总结：（影响因素）表面积、温度、液体表面空气流速。
针对训练
5.在一些洗手间装有热风干手器，洗手后用它可以很快把手烘干，如图所示。关于图中利用了哪几种方法加快水的蒸发，以下选项中正确、全面的是（ ）
①提高液体的温度 ②增大液体的表面积
③加快液体表面空气流动速度
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
答案：D
解析：影响蒸发快慢的因素。
针对训练
小张同学在四块完全相同的玻璃板上各滴一滴质量相等的水，如图，探究影响水蒸发快慢的因素。
(1)通过A、D两图对比，可以得出水蒸发快慢与 有关。
(2)通过 两图对比，可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。
(3) 通过A、C两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的 有关。
(4)在相同的自然环境下，小凡同学在两块相同的玻璃板上分别滴上质量相等的水和酒精（如图乙），并控制使它们的 相同。结果发现b图中酒精先蒸发完，于是可以得出结论：在其他条件都相同的情况下，液体蒸发的快慢还与 有关。
答案：（1）液体上方空气流速；（2）AB；（3）温度；（4）表面积；（5）液体的种类。
解析：有什么样的目的，就有什么样的操作，有什么样的操作，就有什么样的现象，根据现象，即可得结论；注意目的、操作、现象、结论的匹配；另外，进行对比实验时，注意控制变量法的使用。
3.体验活动：把酒精擦在手背上，手背有什么感觉？为什么？
预设：手背上有凉的感觉。酒精蒸发吸收手背以及周围的热量。
引导：其他蒸发吸热致冷的现象。
4.实验验证：
①把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计示数有什么变化？
②如果温度计上不涂酒精，用扇子扇，温度计示数会变化吗？
预设：①温度计读数先下降后上升。②温度计读数不变。（结论：蒸发吸热致冷。）
针对训练
7.夏天，人在电风扇下吹风感到凉爽，这是因为（ ）
A．电风扇吹来的是冷风 B．电风扇吹风可降低室内温度
C．电风扇吹风可加速人体汗水的蒸发，吸收了皮肤的热 D．以上说法都正确
答案：C
解析：蒸发吸热，具有致冷作用。
5.蒸发小结：
（1）定义：蒸发是在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
（2）影响因素：表面积、温度、液体表面空气流速。
（3）吸放热特点：蒸发吸热制冷。（+沸腾吸热→汽化吸热）
（4）影响因素：液体种类，大气压。
（5）现象解释：晾衣服，干手器，物理降温。
（五）液化
1.再现定义：物质从气态变成液态的过程叫做液化（liquefaction）。
2.联系生活：讨论交流与液化有关的现象。
预设：露珠、水雾、“白气”。
3.自主阅读：阅读教材，找出液化的两种方式。
预设：①方式一：降低温度。（例：揭开盛有热茶的杯盖，会看到水面有白气冒出，并且杯盖内布满了小水珠。它们都是由水蒸气遇冷液化而成的。）
②方式二：压缩气体体积。（例：用橡皮帽堵住大注射器的小孔，里面装有乙醚蒸气，推动活塞，压缩乙醚蒸气的体积，当乙醚蒸气被压缩到一定程度时，会看见注射器中出现了液态乙醚，这表明压缩体积可以使气体液化。例：打火机中的丁烷液体。火箭中的液态氢燃料。）
②应用：液化石油气（通过压缩石油气后液化而成。气体液化后体积缩小，便于储存和运输。）
针对训练
8.寒冷的冬天，戴眼镜的人从寒冷的室外回到暖和的室内时，镜片会变得模糊不清，但过一段时间又会变清晰，这是由于室内的水蒸气先在镜片上遇冷__________成小水珠后又发生__________所导致的现象。
9.把一根烧红的铁棒放入冷水中，会发出“吱吱”响声，并会冒出“白气”这是因为先________后________。
答案：8.液化；汽化；3.汽化；液化。
解析：“白气”不是“气”，是“液”。
4.引导过渡：液化是汽化的逆过程，由于汽化吸热，所以液化放热。
5.讨论交流：分组合作，回答问题。
①用蒸笼蒸馒头，是上层先熟，还是下层先熟？
②有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手蘸点水，为什么？
③100℃的水和100℃的水蒸气，哪个温度高？
④被100℃的水烫伤和被100℃的水蒸气烫伤，哪个更厉害？为什么？
预设：①上层先熟。因为高温的水蒸气经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生液化现象，放出很多热量，使上层蒸格中的馒头先熟。
②利用水汽化吸热，使手不会被烫伤。
③都是100℃，温度一样。
④若不小心被100℃的水蒸气烫伤，会比被等量的100℃的开水烫伤得厉害。因为100℃的水蒸气液化成100℃水的过程中，要放出大量的热。
6.液化小结：
（1）定义：物质从气态变成液态的过程叫做液化（liquefaction）。
（2）液化的方式：降温、压缩气体体积。
（3）吸放热特点：液化放热。
（4）现象解释：露珠，水雾，“白气”，液化石油气，100℃水蒸气。
三、易错易混知识点
“白气”不是气，而是水蒸气液化形成的小水珠；工业制氧。
10.北方的冬天，户外的人呼出的水蒸气变为“白气”的过程发生的物态变化是（ ）
A．凝华 B．液化 C．汽化 D．熔化
答案：10.B
解析：再次强调，“白气”不是气，而是水蒸气液化形成的小水珠。
11.（跨学科）工业上制取大量氧气的方法是在低温下加压，使空气转变为液态，然后蒸发。已知液态氧气、氮气在一个标准大气压下的沸点分别是-183℃、-196℃。在此种制氧的过程中，首先被分离出来的是 。
答案：11.氮气
解析：制氧的化学方法有氯酸钾制氧、高锰酸钾制氧、电解水制氧、过氧化氢制氧、过氧化钠和二氧化碳制氧；以上方法具有反应快、操作简便、便于收集等优点，但成本高，无法大量生产，只能用于实验室中，工业上要想大量制取氧气，就需用题目中物理法制氧的方法。
四、课堂小结
学生分享收获，教师引导形成思维导图。
五、课后作业
课下活动：观察探究有关电冰箱的物态变化。
1.上网查资料，了解压缩机是如何使氟利昂液化、蒸发的。
2.放进电冰箱的新鲜蔬菜过几天为什么会失去水分？你认为采取哪些措施可以保鲜？
六、句子分享
“云开雾散旭风暖，园中种下牡丹花。”---南朝·谢朓
【板书设计】
汽化和液化
一、汽化：物质从液态变为气态的过程。（汽化吸热）
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
二、液化：物质从气态变为液态的过程，是汽化的逆过程。（液化放热）
液化的两种方式：(1)降低温度；(2)压缩体积
水沸腾实验的几个注意事项
水的沸腾实验虽然简单，也不是随随便便就能做好的。实验时稍有不慎，同样会导致失败。现将该实验需要注意的几个方面予以指出，使水的沸腾实验更加规范和有效。
1．温度计的玻璃泡应刚好浸没于水面下
研究发现，温度计玻璃泡浸入水中的深度对测量结果有重要影响。水沸腾时，把温度计的玻璃泡放在水的中下层测得的温度，比放在水的上层测得的温度要高2～4 ℃。人们在实验中很少注意这个问题，总是在经验和教材插图的影响下，习惯性地将温度计的玻璃泡放在水的中层或中下层。这样测得水在常压下的沸点总是高于100 ℃，且由于各实验小组的温度计玻璃泡浸入深度不完全相同，又导致各小组间的测量结果不一致。因此，只有将温度计的玻璃泡刚好浸没于水面下时测得的温度，才能表示出水在当时气压下的沸点。用此方法，在不加盖纸板的情况下，测得水的沸点为98 ℃，基本符合当时气压(753 mmHg)下水的沸点。同时，也只有按统一标准放置温度计，各实验小组的测量结果才有可能相同。
2．用50 mL的小烧杯盛水，盛水量为30 mL
用大烧杯盛水做实验，加热太久，且不易观察到气泡变大的现象；而用试管盛水做实验，虽然水沸腾快，气泡变化明显，但也有不足。用规格为3 cm×20 cm的试管盛水(水柱高12 cm)做实验，发现有三点不足：一是测得水的沸点为104 ℃，与常压下水的沸点相差太大，学生难以接受。二是有边沸腾，边升温的现象，与“沸腾过程温度不变”结论相左。实验观察到，当水温升到98 ℃时开始有气泡上升变大，99 ℃气泡较多，100 ℃有大量气泡上升变大，显然此时水已沸腾，但水温继续升高，直达104 ℃为止。解释这种现象颇费口舌，学生也未必能懂，应尽可能避免。三是欠安全，由于试管散热慢，当加热时间稍长，水中空气排尽时，容易发生“暴沸”。轻则溅湿酒精灯，重则伤人，显然不太安全。而采用小烧杯盛水做实验，9 min内可使水沸腾，15 min内可完成实验，且能清晰地观察到气泡上升变大的现象，又不会出观上述不足，是最为理想的选择。
3．酒精灯的火力要猛
要减少加热时间，关键是加大酒精灯的火力。加大火力的措施有：灯芯要粗；灯芯露出部分要长；酒精的纯度要高，要将长期放置的酒精倒掉，拧干灯芯后再加入新鲜酒精。
4．在水中放入陶瓷片和食盐
放入陶瓷片可使水长时间产生气泡，避免水“过热”。水一旦“过热”，温度将持续上升，影响实验效果。陶瓷片可取材于碗碟的碎片。另外，在水中放入食盐，可加快水对流，从而减少加热时间。
5．紧固铁环的平行夹一定要用金属制品
若用橡胶或塑料平行夹，一旦铁环受热，平行夹就会变软，铁环上盛水的杯子将倾斜，引起恐慌，不太安全。
6．要用同规格、同精度的温度计
只有使用同规格、同精度的温度计，才可能得到相同的测量结果；也只有各小组测得水的沸点相同时，实验才有说服力。如果在相同的气压下，测得水的沸点有多个，又怎能令学生信服？
7．关于在烧杯上是否加盖纸板的问题
在烧杯上加盖纸板，其优点是减少加热时间，其缺点是增大了烧杯中的气压，使水的沸点较常压时高2～3 ℃，且有边沸腾边升温的现象。若不盖纸板，则加热时间太长，且在水沸腾时，由于大量蒸汽在温度计的玻璃棒上液化放热，使读数较正常值高1～2 ℃。较好的做法是：在烧杯上加盖纸片，当水温升至95 ℃时，将纸片上移，既不封住杯口，又阻挡蒸汽在玻璃棒上液化，效果很好。
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