探究汽化和液化的特点教案
教学目标
了解固、液、气三种物态特征。
知道汽化和液化现象及其特征。
理解什么是蒸发和影响蒸发快慢的因素。
4.能用汽化和液化的知识解释有关的简单热现象。
重、难点
教学重点:观察水的沸腾的实验,认识液体沸腾的特点。
教学难点:用“温度-时间”图像来处理实验数据。
器材准备
小烧杯、酒精、纱布、烧杯,水、温度计、铁架台、石棉网、酒精灯、
火柴、钟表等
教学过程
一、新课引入
提问:(1)你知道水有哪几种状态?
(2)别的物质是否也有这几种状态?请举例说明。
总结:固态、液态和气态是自然界物质常见的三种状态。
媒体展示:物态变化现象
讨论:你观察到哪些现象?这些现象的共同点是什么?
物质的状态都发生了变化。
二、新课教学
(一)汽化的一种方式——蒸发
1.实验:
看看小烧杯中有什么,现在处在什么状态?
蘸点酒精的抹在手背上,观察将会发生的现象。
过一会酒精“消失”了。
置疑:酒精到哪里去了?你是怎么知道的?
尝试描述一下变化过程:酒精由液态变为气态
2.汽化:物质由液态变为气态的现象。
你能列举一些汽化现象的例子吗?
提问:要使一杯水汽化,有几种方法?
总结:汽化的两种方式——蒸发和沸腾。
3.蒸发
(1)思考:小烧杯中有一块小纱布,你有什么办法让它变干?
通过充分讨论,总结出:
尽量将衣服展开——增大液体的表面积;
放在通风的地方——加快液体表面附近的空气流动。
放在太阳下晒——提高液体的温度;
(2)影响蒸发快慢的因素有:液体的温度高低、液体的表面积大小、
液体表面附近的空气流动快慢。
(3)实验探究:
表格1
同样大小的两滴酒精
加热
常温
蒸发情况
快
慢
结论
蒸发快慢与液体的温度有关
表格2
同样大小的两滴酒精
很扁(表面积大)
很鼓(表面积小)
蒸发情况
快
慢
结论
蒸发快慢与液体表面积大小有关
表格3
同样大小的两滴酒精
强气流
几乎无气流
蒸发情况
快
慢
结论
蒸发快慢与液体表面空气流动的速度有关
结论:液体的温度越高,蒸发越快;液体的表面积越大,蒸发越快;
液体表面附近的空气流动越快,蒸发越快。
(4)蒸发特点:
思考:(1)蒸发在什么温度下发生?
(2)蒸发发生在液体的什么位置?
讨论:只在液体表面进行的汽化现象
(1)萝卜用实验:启发学生思考:蒸发发生在液体的什么位置?
(2)媒体展示土地干裂的图片,启发学生思考:
土地为什么干裂?(水分蒸发)
在哪儿干裂?(表面)
说明蒸发发生在液体的什么位置?(表面)
蒸发的定义:在任何温度下,只在液体表面进行的汽化现象。
思考:分析“地下管道输水”
优点。
(二)探究汽化的另一种方式——沸腾
1.提出问题
对于沸腾现象,你了解哪些?你能描述一下沸腾现象吗
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。
2.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:烧杯,水、温度计、
铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、钟表等。
3.进行实验与收集证据
(1)组织学生分组进行实验。
水温升到90℃时开始记录温度,每1分钟记一次,一直记到水沸腾
后3分钟左右停止。
(2)观察水沸腾时发生的现象,特别是水中气泡的多少、大小、位置的
变化。
3.分析数据、得出结论
(1)绘制“温度—时间”图像。
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
像”中标出相应的坐标点,用平滑的曲线把这些点连接起来。
(2)利用媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度—时间”图像。
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,结合图像分析液体沸腾有什么特点?
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。
(3)沸点的概念:液体沸腾时的温度
(4)
观察“几种液体的沸点”表,练习查表
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,
(三)比较蒸发和沸腾两种现象,找出它们的相同点和不同点。
蒸发
沸腾
共同点
由液态变为气态
不同点
发生地点
液体表面
液体内部和表面
温度条件
任何温度
只在一定温度(沸点)时发生
汽化速度
缓慢的汽化
剧烈的汽化
(四)液化
1.观察液化
目的:(1)通过观察,认识液化现象;
(2)探究气体液化所需要的条件。
2.液化:物质由气态变成液态的过程。
气体液化的条件:降温、加压。
3.练习:
(1)夏天吃冰棍时,冰棍周围冒的“白汽”,实际上是_________,
是由
空气中的水蒸气遇冷_____成的.
(2)冬天,空调房间的玻璃上会有一些“水雾”,这些“水雾”是出现在玻
璃窗的内表面,还是外表面,为什么?
(3)牙医用小镜子检查患者的牙齿时,先要把它放在火上烤一烤,为什么?
(五)汽化吸热、液化放热
1.通过实验使学生确认汽化吸热,液化放热,
2.利用这些知识解决一些简单的问题:
3.解释:
(1)为什么夏天扇扇子会感到凉快?
(2)被水蒸气烫伤往往比开水烫伤要严重。
(3)分析电冰箱的致冷原理。
小结
1.物态与物态变化
2.汽化和液化
3.蒸发和影响蒸发快慢的因素。
4.沸腾现象和特点
练习设计
1.以下所述生活实例中,属于汽化现象的是
(
)
A.春天,冰封的河面解冻
B.夏天,剥开包装纸后冰棒会冒“白汽”
C.秋天,清晨的雾在太阳出来后散去
D.冬天,戴眼镜的人刚进入温暖的室内时,镜片会变得模糊
2.夏天,从冰箱里取出瓶装矿泉水时,常会发现瓶的外壁“出汗”,这
是因为(
)
A.水会从瓶内慢慢渗出
B.空气中的水蒸气遇冷液化
C.瓶外壁的水不断汽化
D.瓶周围的空气不断凝聚
3.烧开水时,从壶嘴喷出大量“白汽”。关于这些“白汽”的形成,涉及到的物
态变化过程是(
)
A.液化过程
B.汽化过程
C.先液化后汽化
D.先汽化后液化
4.
在敞开锅盖的情况下,对锅底加热把水烧开,然后把火烧得更旺,则(
)
A.水温不断升高
B.水温保持不变
C.水的沸点升高
D.水停止沸腾
5.
“扬汤止沸”是指把锅里烧开了的汤舀起来再倒回去;“釜底抽薪”是指
从锅下抽掉燃着的木柴,对此应用物理知识进行分析,下列说法中正
确的是
(
)
A.都只能暂时止沸
B.都能彻底止沸
C.“扬汤止沸”能彻底止沸,“釜底抽薪”只能暂时止沸
D.“扬汤止沸”只能暂时止沸,“釜底抽薪”能彻底止沸
6.用如图所示的实验装置给两杯水加热,观察其中温度计示数不变的那
一个,它的读数是____℃,该实验说明了什么 答:________________。
7.夏天,在室外放两支温度计,其中一支的玻璃泡包上湿布,并将湿布的另
一端放入水中,如图所示.可以发现两支温度计的示数有明显的差异.其
原因是:___
。
8.夏天,医生用酒精擦身给发烧的病人降温,请说出这样做的道理.
教材对蒸发处理过于简单,我认为更应充分利用这样的知识点来渗透物理教学的思想和方法。
蒸发是只在液体表面进行的汽化现象,学生不易理解,故设计二个小实验帮助认识这一结论。
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。要求教师在课前应作好充分的准备。
图像:
(1)看坐标轴的物理意义。
(2)观察所描绘图象的特点。(共40张PPT)
探究汽化和液化的特点
预习交流
什么是汽化?汽化有哪几种方式?
什么是蒸发 影响蒸发快慢的因素有哪些?
生活中常见的汽化现象。
自然界物质常见的三种状态:
固态
液态
气态
同一种物质的三种状态在一定条件下可以相互转化
各种物态之间是怎样变化的?这些变化有什么条件和特点?
一、汽化及其特点:
1.汽化的定义:
物理学中,把物质由液态变为气态的现象叫做汽化.
2.汽化的一种方式:
蒸发
①蒸发——只在液体表面进行的缓慢的汽化现象.
提示:考虑研究时采用什么研究方法?
控制变量法
活动1:液体的蒸发快慢跟哪些因素有关?
同一件衣服,在不同的条件下干得一样快吗?这说明什么?影响蒸发快慢的因素有哪些?
②影响蒸发快慢的因素:
要加快液体的蒸发可以:
A.提高液体的温度
B.增大液体的表面积
C.加快液体表面上方的空气流动
要减慢液体的蒸发则应采取相反的措施
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。
酒精擦在手背上有什么样的感觉?为什么会有这样的感觉?
实验:
③蒸发的特点:
液体蒸发时:
A.从周围的物体吸收热量
使周围物体和自身的温度下降
.具有致冷作用
b.蒸发可以在任何温度下进行
例:
盛一盆水,在盆里放两块高出水
面的砖头,砖头上搁一只比脸盆小一
点的蓝子。篮子里放上剩菜、剩饭,
再用一个纱布袋罩在篮子上,并使袋
口的边缘浸入水里。这就做成了一个
简易“冰箱”。把它放在通风的地方,
过一天里面的饭、菜也不会馊.
原来盆中的水在常温下就可以蒸发,但蒸发是需要吸收热量的,使得
周围的空气降低,饭、菜在低温下不
容易变质.
训练1:湿衣服晾一段时间会变干,这实际上是水的______过程,它是物态变化中的______现象的一种,它可以在______温度下进行.
训练2:一杯40℃的酒精,打开盖子酒精不断蒸发,
余下的酒精温度______40℃(填:高于、低于或
等于).
蒸发
汽化
任何
低于
训练3:夏天扇扇子感到凉爽,这是因为(
)
A.扇来的风是凉的
B.扇来的风把身上的热吹掉了
C.扇来的风能加快汗液蒸发从而加快从人身上吸热
D.扇风能使空气温度降低
C
训练4:夏天游泳时,在水里不觉得冷,上了
岸觉得冷,这是因为(
)
A.水的温度高,空气的温度低
B.空气比水容易传导热量
C.人体表面的水分蒸发要吸收热量
D.以上都不对
C
喝开水烫嘴时,常向水面吹气并用两个杯子来回倒水,你能解释原因吗?
在大热天,狗常会伸出长长的舌头,你知道这是为什么吗?
什么是沸腾?沸腾有什么特点?什么是沸点 比较蒸发与沸腾的异同点。总结汽化的两种方式都要吸热。
2.汽化的另一种方式:
沸腾
想一想:
你在家烧过开水吗?水烧开时(水沸腾)你发现了什么呢?
这种汽化过程有什么特点呢?让我们通过实验来研究吧!
选择器材、设计实验
观察现象、收集数据
时间/分
1
2
3
4
…
温度/℃
温度
时间/分
D.水沸腾过程中温度随时间变化的图像:
0
5
10
时间t/min
75
80
85
90
95
100
105
温度t/℃
①沸腾——在液体表面和内部同时
进行的剧烈的汽化现象
沸点
沸点:液体沸腾时的温度叫做沸点.
不同液体的沸点是不同的.
②液体沸腾的条件:
⑴液体的温度要达到沸点;
⑵液体要不断地吸热.
③液体沸腾的特点:
⑴沸腾前温度不断上升,不断吸热;
⑵沸腾时温度(保持沸点)不变,不断吸热.
A.液体沸腾有没有条件呢?
B.液体沸腾和蒸发是不是都
可以在任何温度下进行呢?
C.液体沸腾时有哪些特点呢?
思考和讨论:
活动:利用下图装置对水进行加热,
仔细观察下列现象并绘制图表:
A.烧杯中水的温度变化
B.烧杯中水的状态变化
C.水中气泡的变化
D.绘制温度随时间
变化的图像
④液体的沸点和环境气压的关系:
液体的沸点随气压的增大而升高,
随气压的减小而降低.
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
几种液体的沸点(在1个标准大气压下)
利用液体沸点的不同可以分离混合液体
讨论蒸发和沸腾的异同点:
蒸发
沸腾
发生部位
温度条件
剧烈程度
液温变化
相同之处
只在液体表面
同时在液体表面和内部
任何温度
达到某一特定温度(沸点)
缓慢
剧烈
自身和周围
温度降低
沸腾时温度不变
都是汽化现象,都要吸收热量
方式
不同点
(3)大烧杯和小烧杯中都盛有水,如图放置,对大烧杯加热,问大烧杯和小烧杯中的水谁先沸腾?
(1)能不能用酒精温度计测量沸水的温度?
(2)能用纸做的锅在火上烧水吗?为什么能用纸锅烧水?
液体沸腾过程的理解
图甲为完成水沸腾实验的装置图,图乙为沸腾时温度计的示数,则:
1)水的沸点为多少?
2)安装实验装置时,应该先固定AB中的哪个铁圈?
3)实验中加热时间过长的原因是什么?
4)沸腾时的气泡是怎样的?
变式2
例题
变式1
液体沸腾过程的理解
小明把沸水停止加热,在空气中冷却,记录如下:
1)由图像可知,室温为多少?
2)热水冷却时,温度变化有什么特点?
t/min
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
t温/℃
98
71
55
45
35
28
24
22
22
22
变式2
例题
变式1
检测预习
交流展示
什么是液化?会解释生活中的液化现象。知道液化的两种方式。知道液化放热。
知道液化放热在生活中的应用。
二、液化及其特点:
1.液化的定义:
物理学中,把物质由气态变为液态的现象叫做液化.
你能解释以下几种生活中常见的液化现象吗?
都是热的水蒸气遇冷的环境而液化成小水珠
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?
2.将气体液化的方法:
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.
这种方使气体的贮存和运输变得更方便.
①冷却;②加压.
液化有什么特点呢?
让我们做一个小实验来研究这个问题吧!
在试管A未放入容器B前,先用温度计测出B中的
水温.再将试管A放放入B中,让烧瓶内的水沸腾时产
生的水蒸气通入试管A中.水蒸气在试管A中会遇冷液
化为水.过一段时间再测容器B中的水温.它的温度是升
高还是降低?这说明什么?
B中的水温升高了,说明气体液化放时会
放出热量,使周围物体的温度升高.
3.
液化的特点:
①气体液化时会放出热量;
②液化时可以提高周围环境的温度;
例题.青藏铁路路基两旁各插有一排碗口粗细高约2米的铁棒(点击查看),我们叫它热棒。
热棒在路基下还埋有5米深,
整个棒体是中空的,
里面灌有液氨。热棒的工作原理很简单:
当路基温度上升时液态氨受热①,
上升到热棒的上端,通过散热片将热量传导给空气,
气态氨由此冷却②变成了液态又沉入了棒底。
这样热棒就相当于一个天然制冷机,请问文中空格处的物态变化名称是(
)
A.①汽化
②液化
B.①液化
②汽化
C.①升华
②液化
D.①升华
②凝华
“白气”问题及其变形
变式2
例题
变式1
A
A
物态变化类型判断
D
变式2
例题
变式1
例题.
寒冷的冬天,居民楼的玻璃窗上会“出汗”或结“冰花”,下列说法错误的是(
)
A.
玻璃窗上的“汗”是水蒸气液化生成的
B.
玻璃窗上的“冰花”是水蒸气凝华生成的
C.
“冰花”结在玻璃窗的内表面
D.
“汗”出在玻璃窗的外表面
1、用嘴对准自己的双手呵气,
几秒钟后手有何感觉?吹气呢?
2、被水蒸气烫伤比被开水烫伤严重,
现在你知道原因了吗?
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。
1、这节课我们学习了什么?
2、同学们有什么体会吗?
教学目标
一、描述固、液、气三种物态的基本特征。列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用。
二、知道什么是汽化和液化,知道汽化吸热、液化放热。
三、知道什么是蒸发和影响蒸发快慢的因素。知道沸腾现象和沸腾的特点,知道什么是沸点。
四、能用汽化和液化的知识说明自然界和生活中的有关现象。
五、经历水的沸腾的实验探究过程,观察水沸腾时的现象,学习用图像法表示实验数据,发现水沸腾时温度变化的特点。
六、培养学生良好的观察习惯。
作业:
课堂作业:p93页1、2、3、4、5题。
导学(预习):a、什么是熔化和凝固?知道熔化吸热、凝固放热。举例生活中的凝固和熔化现象。
b、相互交流晶体和非晶体熔化和凝固的特点。什么是熔点和凝固点?会查熔点表。
。
提升:教师的收获
1、
2、
3、探究汽化和液化的特点学案
1.以下所述生活实例中,属于汽化现象的是(
)
A.春天,冰雪消融
B.夏天,剥开包装纸后冰棒会冒“白汽”
C.秋天,清晨的雾在太阳出来后散去
D.冬天,戴眼镜的人刚进入温暖的室内时,镜片会变得模糊
2.夏天,从冰箱里取出瓶装矿泉水时,常会发现瓶的外壁“出汗”,这是因为(
)
A.水会从瓶内慢慢渗出
B.空气中的水蒸气遇冷液化
C.瓶外壁的水不断汽化
D.瓶周围的空气不断凝聚
3.烧开水时,从壶嘴喷出大量“白汽”。关于这些“白汽”的形成,涉及到的物态变化过程是(
)
A.液化过程
B.汽化过程
C.先液化后汽化
D.先汽化后液化
4.在“研究水的沸腾”的实验中,得到了如图4.2-2的图像。从图像可知,________段表示的是水沸腾的过程,在此过程中,水的温度________(填“上升”“不变”或“下降”),但需要________热,此实验所得水的沸点是________。
5.
“扬汤止沸”是指把锅里烧开了的汤舀起来再倒回去;“釜底抽薪”是指从锅下抽掉燃着的木柴,对此应用物理知识进行分析,下列说法中正确的是(
)
A.都只能暂时止沸
B.都能彻底止沸
C.“扬汤止沸”能彻底止沸,“釜底抽薪”只能暂时止沸
D.“扬汤止沸”只能暂时止沸,“釜底抽薪”能彻底止沸
6.如图4.2-3所示,用酒精灯给大烧杯中的水加热,当大烧杯中的水沸腾时,问小试管中的水是否沸腾?为什么?
【参考答案】
1.C
2.B
3.D
4.BC
不变
吸
99
℃
5.D
6.大烧杯中水虽已沸腾,但小试管中的水不
( http: / / www.21cnjy.com )会沸腾,但温度可达到沸点。因为小试管中的水从大烧杯中吸热达到沸点后,由于大烧杯中的水温度也保持在沸点不变,小试管就不能继续从大烧杯中吸热了,所以小试管中的水只能达到沸点但不能沸腾.
图4.2-2
图4.2-3