4.2 探究汽化和液化的特点 导学设计（含答案）

第 四章　物质的形态及其变化
4．2　探究汽化和液化的特点
教材解读
汽化和液化是常见的自然现象，与学生的生活联系密切，通过本节课的学习，使学生明白生活中常见的热现象的物理道理。本节通过探究水的沸腾，让学生经历一个较为完整的探究过程，并学会用“温度－时间”图像来处理实验数据，为下一节探究熔化规律打下基础。本节教材的编写思路是：先由水的不同形态，引导学生感受物质的三态，并思考自然界中的物态变化，并从生活中最常见的汽化现象出发，通过“活动1”了解影响蒸发快慢的因素；然后重点探究水的沸腾，学生通过设计实验、进行观察、记录数据、描绘图像、分析论证、得出结论，经历一个完整的探究过程；再通过“活动3”介绍液化现象及液化的方法；最后通过“活动4”使学生体验到汽化需要吸热，液化需要放热。
教学目标
知识与技能
1.能区别固态、液态、气态三种物态，知道什么是汽化和液化，知道汽化吸热、液化放热。2.知道蒸发的定义和影响蒸发快慢的因素。
3.知道沸腾现象和沸腾的特点，知道什么是沸点。4.能用汽化和液化的知识解释有关的简单热现象。
过程与方法
经历水的沸腾的实验探究过程，观察液体沸腾时的现象和特点。
情感、态度与价值观
经历用图像描述水沸腾前后温度随时间变化的过程，培养学生用图像分析问题的能力。
(续表)
重难点处理
　重点：探究液体的沸腾特点。组织学生做观察水的沸腾的实验，在观察的基础上，通过分析论证，认识液体沸腾的特点。
　难点：用“温度－时间”图像来处理实验数据。实验结束后，让学生根据记录的数据，在教材的“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，就得到水的沸腾图像。分析图像时，教师可适当讲解。
实验方法
　在观察水沸腾的实验中，使水尽快沸腾的方法：
　①在烧杯中加入适量的水。
　②水的温度要高一些(以95 ℃左右为宜)。
　③烧杯口要加盖，减少热量散失。
　④要用酒精灯外焰加热。
教学建议
　教学时让学生联系生活经验认识蒸发，通过实验探究水沸腾时温度变化的特点，通过观察活动学习液化。本节教学设计中可设置多个探究活动穿插进行，环环相扣，用有趣的实验或现象引入探究问题，激起学生的好奇心，引发学生自发进行探究活动。
教学方法
　观察法、讨论法、实验法。
学点1　物质的三态
观察如图4－2－1所示的现象，回答问题：

图4－2－1
问题：自然界物质有哪几种常见的状态？它们之间能否发生相互转化？
答：__固态__、__液态__、__气态__是自然界物质的三种常见状态。同一种物质的三种状态在一定条件下__可以__相互转化 。
学点2　汽化的一种方式——蒸发
阅读教材P88“汽化的一种方式——蒸发”中的内容，回答下列问题。
问题1：物理学中，把物质由__液态__变为__气态__的现象，叫做汽化。
问题2：只在液体__表面__进行的__缓慢__的汽化现象，叫做蒸发。任何液体在__任何温度__下都能发生蒸发现象。
观察如图4－2－2所示的现象，思考并完成下列问题。

图4－2－2
问题：(1)上述探究过程运用的研究方法是__控制变量法__。
(2)图(a)中__室外阳光下__的裙子干得快，说明液体蒸发的快慢与__液体温度的高低__有关。
(3)图(b)中__展开__的裙子干得快，说明液体蒸发的快慢与__液体表面积的大小__有关。
(4)图(c)中__有风吹__的裙子干得快，说明液体蒸发的快慢与__液体表面附近的空气流动的快慢__有关。
规律总结：液体的温度越__高__，蒸发越快；液体的表面积越__大__，蒸发越快；液体表面附近空气流动越__快__，蒸发越快。
学点3　探究汽化的另一种方式——沸腾
阅读教材P89～P90的内容，回答下列问题。
问题：物理学中，把液体__内部和表面__同时进行的一种__剧烈__的汽化现象，叫做沸腾。
实验：探究水沸腾时温度变化的特点(实验装置如图4－2－3所示)
图4－2－3
测量工具：__温度计__和__钟表__。
实验现象：①水中气泡多少的变化是__由无到有，由少到多__。
②水中气泡大小的变化：沸腾前，气泡__由大到小，最后消失__；沸腾过程中，气泡__由小变大，上升到水面后裂开__。
实验分析：当水温接近80 ℃时，每隔1 min读一次温度，直到水沸腾时再继续观察5 min，把观察到的现象和读得的数据记录在实验表格中。然后利用获得的实验数据作出水沸腾时的温度—时间图像。由表格数据和图像可知，沸腾前，继续加热，水的温度__不断升高__；水沸腾时，继续加热，水的温度__保持不变__，说明液体沸腾时，会继续吸热，但液体的温度__不变__。
实验总结：①液体__沸腾时__的温度叫做液体的沸点。不同的液体，沸点__不同__。在1个标准大气压下，纯水的沸点是__100_℃__。
②液体沸腾的条件：一是液体温度要达到__沸点__；二是能够__继续吸热__。
学点4　液化
阅读教材P91中的内容，完成活动3，回答下列的问题。
问题1：物理学中，把物质由__气态__变成__液态__的过程，叫做液化，它是__汽化__的逆过程。使气体液化的方法有：__降低温度(冷却)__和__压缩体积(加压)__。
问题2：“白气”是__液态的小水珠__，而不是__水蒸气__，因为水蒸气是看不见的。
问题3：水蒸气(气体)遇冷，降低到一定温度时，就会__液化__，生成许多小水珠聚在一起，就是我们看到的“白气”。
学点5　汽化吸热、液化放热
阅读教材P92中的内容，回答下列问题。
问题1：在观察水沸腾的实验中，需要对水继续加热，而水的温度__不变__，说明液体沸腾(汽化)时需要__吸热__。
问题2：在皮肤上擦一点儿酒精，皮肤感到凉，是因为酒精发生了__蒸发(汽化)__，__吸收__了皮肤上的热量，所以感到凉，这说明蒸发(汽化)要__吸热__。
实验：液化放热(如图4－2－4所示)

图4－2－4
实验现象：A试管中__有“白气”产生，水蒸气液化成小水珠__；
容器B中的温度计的示数__升高了__。
总结：液化需要__放热__。
综上所述：汽化__吸热__，液化__放热__。