1.3汽化和液化课时2探究水沸腾时温度变化的特点课件(共30张PPT)2023-2024学年度北师大版物理八年级上册

(共30张PPT)
1.3汽化和液化
课时2 探究水沸腾时温度
变化的特点
八上 物理
北师版
新课引入
汽化的两种方式
晾在太阳下的湿衣服变干了
水烧开后越来越少
蒸发
沸腾
蒸发是在液体表面处进行的汽化现象。想一想，沸腾也是这样吗？
1.通过实验探究理解沸点的概念，知道沸腾的特征
2.会查沸点表，尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的沸点联系起来
重点
学习目标
沸腾是在一定温度下液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
沸腾
水“开”了在物理学中叫做沸腾
我们常将冷水烧开饮用，如何判断水已经烧开了？
思考
有大量气泡冒出时，就代表水烧开了
新知学习
探究水的沸腾特点
提出问题:
实 验 1
水在什么情况下会沸腾？
水在沸腾过程中，温度如何变化？
猜想假设：
根据自己的生活经验做出猜想。
设计实验：
利用如图所示的装置，将水加热到沸腾。
当水温接近90 ℃时，每隔半分钟记录一次温度，并观察水在沸腾时的温度变化和现象。
观察水沸腾的装置
铁架台
酒精灯
石棉网
烧瓶
温度计
注意
1.器材由下向上安装：
2.酒精灯要用外焰加热。
3.温度计的玻璃泡要完全浸入在水中，
不能接触烧杯的底部和侧壁。
怎样可以加快水的沸腾？
思考
加盖子，防止热量散失；
提高水的初温；
减少水的质量.
实验器材：
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
温度/℃ 90
数据表格：
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
进行实验:
实验视频：探究水的沸腾
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
温度/℃ 90
92 94 96 98 100 100 100 100 100 100
◆水沸腾过程中，继续加热，水的温度变化吗？
沸点
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
A
B
分析实验现象和数据:
沸腾时，水吸热，温度保持不变
沸腾前，水吸热，温度不断升高
C
◆水沸腾前和沸腾时气泡有什么变化？？
沸腾时，在水中有大量气泡产生，这些气泡上升、变大，到达水面破裂放出气泡中的水蒸气。
分析实验现象和数据:
沸腾前，底部产生一些气泡，上升过程中气泡越来越小
◆水在沸腾时撤掉酒精灯，还能继续沸腾吗？
加热时，水沸腾
加热结束，沸腾停止
沸腾满足条件：（1）__________，（2）___________
分析实验现象和数据:
达到沸点
不断吸热
液体沸腾的条件
（1）液体的温度要达到沸点 （2）液体要不断地吸热
液体沸腾的特点
（1）沸腾前不断吸热、温度上升
（2）沸腾时不断吸热，温度（沸点温度）不变
缺一不可
实验结论：
在标准大气压下，在锅里放入水，再将一个碗盛水放入锅内，给锅加热，锅中的水能不能沸腾？温度多少？碗里水能不能沸腾？温度多少？
锅中的水可以沸腾，温度100℃；
碗里水能达到100℃，但不能继续吸热，不能沸腾
做一做
如图，在标准大气压下，在烧杯中放入水，再将两个试管分别盛水和酒精放入烧杯内，然后给烧杯加热，试管中的水和酒精哪个能够沸腾？(酒精的沸点是78℃)。
水
酒精
水浴法加热水和酒精
液态铁
水银
水
酒精
液态氨
液态氧
液态氮
液态氢
液态氦
2750℃
1740℃
357℃
约250℃
100℃
78.5℃
-269℃
-253℃
-196℃
-183℃
-33.5℃
在1.01×105Pa大气压下一些液体的沸点
液态铅
食用油
观察与思考
不同的液体沸点相同吗？
不相同
思考
你知道其中的原理吗？
烧不坏的纸火锅
纸杯烧水
用纸杯作为容器，能把水烧开吗？纸杯为什么不会燃烧呢？
因为纸的着火点大约是183℃，而水沸腾时的过程温度不变，约为100℃，没有达到纸的着火点，所以纸杯不会燃烧.
做 一 做
思考
我们知道了不同的物质沸点不同，
那么同一物质的沸点会发生改变吗？
为什么高压锅能很快煮熟食物？
为什么在高海拔地区烧水，不到100℃水就沸腾了？
液体的沸点与气压有关;
气压增大，液体的沸点升高
气压减小，液体的沸点降低
在探究“水沸腾时温度变化特点”的实验中，小华和小芳观察到烧杯中的水沸腾时，温度计的示数为98℃。他们记得水的沸点是100℃，所以继续给水加热。观察到水继续沸腾，但是温度计的示数保持不变。对此，他们有些疑惑。你能帮他们答疑解惑吗？
思考与讨论
液体沸点与气压的关系
因为液体的沸点与水面上方气压有关，实验中水面上方气压低于一个标准大气压，所以水的沸点也低于100 ℃，水沸腾后温度保持不变，所以温度计示数保持98 ℃不变
分离和提纯物质的一种重要方法，尤其适用于常压下未达到沸点就已受热分解或发生其他反应的物质。
液体沸点与气压的关系
减压蒸馏（真空蒸馏）技术：
探究水沸腾时温度变化的特点
定义：
发生条件
特点
液体的温度要达到沸点
液体要不断地吸热.
沸腾前不断吸热、温度上升.
沸腾时不断吸热，温度(沸点温度)不变
两个条件缺一不可
液体的沸点与液面上方的气压有关:
气压增大，液体的沸点升高
气压减小，液体的沸点降低
液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象
课堂小结
1. 下列关于液体沸腾时的特点说法不正确的是（ ）
A.液体沸腾时温度保持不变
B.液体沸腾时需要吸热
C.沸腾是只发生在液体内部的一种汽化现象
D.水沸腾时的温度不一定是100℃
C
随堂练习
2. 端午节是我国的传统节日，吃粽子也成为人们过节的重要习俗。小彤看见妈妈在家煮粽子时，锅中水沸腾后改用“小火”继续煮。针对这种做法，下列说法正确的是（　　）
A．改用“小火”可以提高水的沸点，能更快地将粽子煮熟
B．用“大火”可使水沸腾更剧烈，沸点升高，不应该改用“小火”
C．水沸腾后，改用“小火”水温升高较慢，锅中水不易被烧干
D．水沸腾后，用“大火”或“小火”煮，水温都不变，用“小火”
煮可节能
D
(1)在安装器材确定铁圈的位置时______(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯．实验中给烧杯加盖带孔纸板的目的除了固定温度计外，还可以______________．
(2)实验前，向烧杯中倒入热水
而不是冷水，这样做是为了
__________________________．
3. 小组同学利用图甲所示装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验．
需要
减少热量损失
实验时要用酒精灯的外焰加热，所以需根据点燃的酒精灯外焰来确定铁圈的高度
缩短加热至沸腾所用的时间
(3)根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图像如图乙，本实验中水的沸点为____℃，小组同学发现该温度低于100 ℃，出现这一结果的原因可能是此时当地的大气压______(选填“大于”“小于”或“等于”)一个标准大气压．
(4)该小组的同学还想探究水沸腾时
是否需要继续吸热，接下来的操作
应该是________________________
____________．
移开酒精灯，观察水是否能够继续沸腾　
98
小于
4. 已知液态氧、液态氮和液态二氧化碳在标准大气压下的沸点分别是－183℃、－196℃、－78℃。如果在标准大气压下用降温的办法，从空气中提取这些气体，那么温度下降时，首先被分离出来的是（ ）
A.氧气 B. 氮气
C. 二氧化碳 D. 三种液体同时液化无法分离
C
5.[创新题·科学推理] 在探究“水沸腾时温度变化特点”时，如图所示，将大试管和小试管里都装有水，将三支大试管中的水加热，使之保持沸腾，则大试管中水不断沸腾的过程中，小试管______(填字母)中的水会沸腾，理由是________________________________________________________________．
3.水浴法加热，小试管中的液体什么情况下会吸热呢？
大试管中的液体温度高于小试管中液体温度时
4.沸点与大气压的关系：
1.沸腾特点:
持续吸热，温度保持不变
2.沸腾条件:
达到沸点，并不断吸热
气压越高，沸点越高
沸点最高
分析A:
大试管中水沸腾，吸热温度保持100℃不变
小试管内水吸热升温至100℃，与大试管内水温相同
小试管内水不可以持续吸热，不能沸腾
[创新题·科学推理] 在探究“水沸腾时温度变化特点”时，如图所示，将大试管和小试管里都装有水，将三支大试管中的水加热，使之保持沸腾，则大试管中水不断沸腾的过程中，小试管______(填字母)中的水会沸腾，理由是________________________________________________________________．
分析B:
大试管加盖，两试管水面气压同时升高，但压面气压相等
大试管中水沸腾，吸热，温度保持不变，温度高于100℃
小试管内水吸热，温度升高至与大试管内水温相同
小试管内水不可以持续吸热，不能沸腾
分析C:
仅在大试管加盖，大试管水面气压高于小试管水面气压
大试管中水沸腾，吸热，温度保持不变，温度高于100℃
小试管内水吸热，温度升高至100℃，低于大试管内水的温度
[创新题·科学推理] 在探究“水沸腾时温度变化特点”时，如图所示，将大试管和小试管里都装有水，将三支大试管中的水加热，使之保持沸腾，则大试管中水不断沸腾的过程中，小试管______(填字母)中的水会沸腾，理由是________________________________________________________________
________________________________________________________________．
小试管内水可以持续吸热，能沸腾
C
大试管密封，内部气压高，沸点高，水的温度高于标准大气压下水的沸点，因此，可以继续向小试管传递热量，故小试管中的水可以沸腾
6. [创新题·实验设计]小明在探究水沸腾的实验时，发现用酒精灯加热的
过程中水始终不能沸腾，小明认为可能是外界温度太低，水吸收的热量和
放出的热量大体相等造成的，请你设计一个实验验证小明的猜测．
实验器材：_______________________________________________________________；
实验过程：_______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
实验结论：_____________________________________________________________时，说明水始终不能沸腾是外界温度太低造成的．
注：也可选用火力更强的酒精灯或在环境温度较高的实验室进行实验
铁架台、酒精灯、装水烧杯、石棉网、温度计、隔热膜、秒表
(1)正确安装实验器材，在寒冷的室内用酒精灯加热初温为25 ℃、体积为100 mL的水，间隔2 min记录一次水的温度，记录至少3次以上的数据；
(2)在烧杯的侧壁裹上一层隔热膜，加入初温为25 ℃、体积为100 mL的水，用相同的酒精灯加热，间隔2 min记录一次水的温度，记录至少3次以上的数据；
(3)比较相同时间内两次实验的水的温度．
当第二次实验中水的温度均明显高于第一次实验中水的温度