1.3 汽化和液化 教案+当堂检测+备课资源

1.3 汽化和液化
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.知道什么是汽化、液化.理解液化是汽化的逆过程.
2.通过探究活动知道液体沸腾时的温度特点,知道什么是沸点,培养学生观察能力和实验能力.
3.知道液化的两种方法,蒸发可以致冷.
4.通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象,乐于了解日常生活中的物理道理.
【重点难点】
重点:通过探究实验知道沸腾、蒸发的特点及影响蒸发快慢的因素.
难点:利用蒸发、沸腾的特点解释生活中的现象.
【新课导入】
导入1:视频导入
播放视频“‘神舟七号’点火发射瞬间”.
“神舟七号”点火发射瞬间,场面壮观,激动人心.大家注意到没有,在火箭发射时,火箭下面有大量的“白气”翻滚升腾,这是怎么回事?是火箭出了问题吗?当然不是,原来火箭被点燃后,尾部会喷出烈焰,高温能熔化发射台上的任何物体.为了保证发射的顺利完成,科学工作者在发射台上建了一个大水池,让火焰喷到水池中,水池中的水瞬间汽化,水汽化吸收热量,使周围的温度不至于太高,从而保护了发射架等物体.我们看到的“白气”就是水受热汽化然后又迅速液化形成的大量小水滴.今天,我们就来研究汽化和液化.
导入2:情境导入
多媒体展示生活中的几种常见情境:
夏天,人游泳之后刚从水中出来会感到很冷,如果有风吹过,甚至会冷得打颤;而坐在岸边未下水的人却觉得很热,你知道这是为什么吗?制造金属工具时,为增加工件的硬度,常将烧红的工件放入水中进行淬火,此时会发出“吱吱”声,并在水面上冒出大量“白气”,其中经历了哪些物态变化呢?秋天,草木上晶莹的露珠是怎样形成的呢?你能用所学的物理知识来解释吗?
【课堂探究】
一、汽化和液化
演示实验
师:在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将塑料袋像拧麻花一样拧紧,尽量把塑料袋中空气排尽,然后再把口用线或橡皮筋扎紧.将塑料袋沉入80 ℃以上的热水中,看到什么变化?拿出来凉一会儿,看到什么变化?
生甲:塑料袋鼓起来了.
生乙:酒精到哪里去了?
生丙:凉一会儿又看到塑料袋瘪了,有小液滴.
师:现在根据观察和所提出问题讨论,得出结论.
教师启发、鼓励学生都参与讨论和辩论.
生甲:滴进的酒精是液体,放入热水中变成气体,所以看不见了.
生乙:擦在皮肤上或放在盘子里的酒精,慢慢变干了,我们也没看见酒精的气态,所以气态酒精无色、透明、是看不见的.
生丙:小液滴是酒精,因为水没进去.
生丁:物质从液态变成气态叫做汽化.
生戊:物质从气态变成液态叫做液化.
师:物质从液态变成气态叫做汽化.从气态变为液态叫做液化.沸腾和蒸发是汽化的两种形式.
二、蒸发
1.什么是蒸发
通过生活中的一些现象,分析蒸发的特点.
(1)湿衣服在太阳下晾晒会变干,在阴凉处也会变干了,为什么呢?
(2)湿衣服弄成一团,衣服的外边干了,但是里边还没干,为什么呢?
(3)现在我们的秋季校服洗干净后要晾晒一天的时间才能干,为什么呢?
归纳:蒸发——是一种在任何温度下,只在液体表面发生的缓慢的汽化现象.
想想议议:观察课本P20图115,为什么晾晒衣服要把衣服展开并放在阳光下的通风处?
生甲:液体蒸发快慢与液体表面流动的气流快慢有关.液体表面附近的空气流动越快蒸发越快.
生乙:液体蒸发快慢还与液体温度有关.液体的温度越高蒸发越快.
归纳:影响蒸发快慢的因素
(1)液体的温度越高蒸发越快.
(2)液体表面积越大蒸发越快.
(3)液体表面附近的空气流动越快蒸发越快.
2.蒸发致冷
[想想做做]
师:把酒精滴在手背上,擦在手背上,再用手扇,有什么感觉?
生甲:滴上、擦上酒精的地方有凉的感觉,用手扇感到更凉.
生乙:这说明蒸发过程需要吸热,蒸发有致冷作用.
生丙:滴在手背上的酒精,比擦在手背上蒸发的慢.
生丁:用手扇酒精蒸发更快.说明蒸发快慢与空气流动快慢有关.空气流动越快,蒸发越快.
生戊:这说明液体蒸发快慢与液体表面积有关.液体表面积越大蒸发越快.
师:同学们回答得非常好.影响蒸发快慢有三个因素,并且蒸发有致冷作用.
归纳:液体在蒸发过程中吸热,有致冷作用.
三、沸腾
【探究】 水的沸腾
师:我们每天要喝开水,开水是水烧开,也就是水沸腾,现在回忆一下烧水时的有关情况,提出想了解什么?
生甲:水开了为什么要冒气?
生乙:水烧开需要哪些条件?
生丙:水在沸腾时有什么特征?
生丁:水沸腾后如果继续加热,是不是温度会越来越高?
生戊:水熬干了,水去哪里了?
师:问题提出来,大家先大胆猜测,相互讨论,制订方案,通过实验观察,得出结论,解决问题.
实验方案:如课本P21图116安装器材.把冷水倒在烧杯里,将烧杯放在铁架台上的石棉网上,杯上盖上中心有孔的硬纸板,把温度计穿过纸板孔并使玻璃泡浸入水中,用酒精灯给盛了冷水的烧杯加热,当水温升至90 ℃时,每隔1 min记录一次温度,直到水沸腾后5 min为止.
(学生们操作,教师巡回指导,并强调温度计和酒精灯的正确使用方法.一切完成后,查看记录数据,也可参与学生们的讨论)
【交流评估】
生甲:开始给冷水加热时,在烧杯的器壁出现了许多小气泡,随着水的温度升高小气泡逐渐变大,并脱离烧杯器壁开始上升,气泡在上升的过程中逐渐变小,还没有到达液面就消失了,同时听到吱吱的响声,后来发生了变化,脱离器壁的气泡在上升过程中逐渐变大,上升到水面破裂,这时水就沸腾了,在沸腾前水的温度逐渐升高,沸腾时水的温度是不改变的,把酒精灯撤掉以后,沸腾停止.
讲述:开始给冷水加热时,由于水中溶有空气,在器壁上生成气泡,气泡中含有空气和水蒸气,继续加热,气泡受热膨胀,当气泡大到一定程度,由于浮力,气泡脱离器壁开始上升,气泡上升,温度降低,气泡内的大部分水蒸气要液化成水,气泡外边压强大于气泡内气体压强,气泡变小.这里边关于压强和浮力我们以后要学到.现在根据观察进行分析总结,找出规律.
生甲:根据水沸腾时温度不变,说明水沸腾在一定温度下发生.
生乙:根据气泡上升,变大,上升到水面破裂,说明水沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象.
生丙:根据撤掉酒精灯水不沸腾,说明液体在沸腾过程中需要吸热.
生丁:各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点.
归纳:沸腾——是在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.液体沸腾时的温度叫沸点.液体在沸腾过程中需要吸热.
师:根据记录数据,在课本P21图117中描点,画出水沸腾时温度变化图像.然后看课本P22表15.
师:液体沸点与大气压有关,以后要学.像我们用的高压锅,锅内气压高于标准大气压,所以高压锅内水的沸点也高于100 ℃.而高原的气压低于标准大气压,所以高原上水的沸点低于100 ℃.要记住酒精的沸点78 ℃、水银的沸点357 ℃.
讨论:为了缩短从加热到沸腾的时间,可以采取什么措施?
答:减少水的质量,提高水的初温.
四、液化
师:同学们回答地很好,前面我们看到,把塑料袋从热水中拿出,凉一会儿,塑料袋变瘪,并且有酒精液滴,这过程说明了什么?大家思考,并相互讨论.
生甲:液化是汽化的逆过程.
生乙:温度“降到足够低”时,酒精被液化.
师:所有气体在温度降到足够低时都可以液化.这是液化的一种途径.在一定的温度下,压缩体积也可以使气体液化.这是液化的第二种途径.这我们也不陌生.我们家中用的液化气罐,就是在常温下用压缩体积的办法使石油气变成液体后装入钢罐的.还有我国长城三号运载火箭的第三级的燃料,用氢作燃料,用氧作助燃剂,这些装在火箭里的氢和氧都是以液体状态存在的.既然液化是汽化的逆过程,那它是吸热还是放热?能用例子解释吗?
生甲:液化过程要放热.
生乙:被100 ℃水蒸气烫伤比100 ℃开水烫伤更严重.100 ℃水蒸气要液化就要放热.这样烫伤更严重.
列举生活中的液化现象有哪些?
1.下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是(　A　)
A.蒸发和沸腾是汽化的两种方式
B.沸腾需要吸热,而蒸发不需要吸热
C.蒸发和沸腾都只能在一定温度下发生
D.蒸发和沸腾都只能在液体表面发生
2.某物质在存放过程中需要减慢蒸发,可采取的措施是(　B　)
A.升温 B.密闭 C.摊开 D.通风
3.在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽袋中空气后把口扎紧,然后放入80 ℃以上的热水中,过一会儿,塑料袋鼓起;从热水中拿出塑料袋,过一会儿(　D　)
A.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精液化了
B.塑料袋仍然鼓起,其中的酒精汽化了
C.塑料袋又瘪了,其中的酒精汽化了
D.塑料袋又瘪了,其中的酒精液化了
4.生活中常把碗放在大锅内水中蒸食物,锅与碗底不接触,当锅内水沸腾后,碗中汤将(　D　)
A.同时沸腾
B.稍后沸腾
C.不会沸腾,汤的温度总是低于水的沸点
D.不会沸腾,但汤的温度能达到水的沸点
5.下列措施中,能使蒸发变快的是(　A　)
A.用电吹风机吹头发
B.给墨水瓶加盖
C.用地膜覆盖农田
D.把新鲜的苹果装入塑料袋
6.下列物态变化现象中属于汽化吸热的是(　B　)
A.春天早晨经常出现大雾
B.夏天向教室的地面上洒水很快变干
C.秋天的早晨,花草上出现露珠
D.冬天的早晨,地面出现白白的一层霜
7.用蒸笼蒸馒头,是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢?小明仔细观察后发现: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,从而会使上层蒸格中的馒头先熟.?
青藏铁路
如图所示,青藏铁路分路段路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2 m的铁棒,我们叫它热棒.热棒在路基下还埋有5 m深,整个棒体是中空的,里面灌有少量液氨.热棒的作用相当于天然的“致冷机”,它是我们学过的物态变化知识的创造性应用.热棒的工作原理是:当路基温度升高时,液态氨吸热发生汽化成气态上升到热棒的上端;气态氨遇冷放热发生液化变成了液态氨,又沉入了棒底.如此不断循环,有效地防止了路基温度的升高.