4.3 汽化和液化 教学案（a4版原创）

汽化和液化 教学案
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．了解沸腾现象，知道什么是沸点以及沸腾的条件。
　　3．知道蒸发和沸腾是汽化的两种方式，以及它们的相同点与不同点
　　4．知道蒸发可以致冷。
重点、难点
通过对实验的观察、分析，总结出沸腾的特点；
对生活中蒸发现象的观察、分析得出影响蒸发快慢的因素，注意掌握应用控制变量法。
课题引入
　1.晒在阳光下的湿衣服会干，水分去哪了？长时间放在炉火上加热的水也会减少，水分去哪了
物质从_____态变为______态的过程叫做汽化
2.夏天，从冰箱中取出瓶装矿泉水时，会发现瓶外壁“出汗”，这是空气中水蒸气遇冷发生的现象！
　　物质从_____态变为______态的过程叫做液化。
知识解析
一、汽化及汽化的两种方式
物质由液态变成气态的过程，称为汽化. 汽化有蒸发和沸腾两种方式.
1.蒸发
仅发生在液体表面的缓慢的汽化现象称为蒸发.
蒸发时液体分子由于运动加快从液面运动到空气中变成自由分子。（知识链接：蒸发属于扩散现象）
说明 蒸发可在任何温度下发生.
2.影响蒸发快慢的因素（此结论的实验探究过程须利用 法。）
液体的表面积越大，蒸发越快；液体的温度越高，蒸发越快；液体表面附近的空气流速越快，蒸发越快.如下图b比a蒸发快.
3.蒸发过程要吸热
4.沸腾
同时发生在液体表面和内部的剧烈的汽化现象，称为沸腾.
液体沸腾时，分子运动剧烈，大量分子克服分子作用运动到空气中变成自由分子，
5.[探究]水的沸腾：
生活中注意观察水沸腾时有什么特征 水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16
温度/℃ 90 92 94 96.5 99 99 99 99 99
数据分析：
沸腾前，对水加热，水的温度升高；
沸腾时，继续对水加热，水的温度不变.水沸腾需要吸热.
6.沸点：液体开始沸腾的温度叫该液体的沸点
总结说明
（1）不同液体沸点不同；
（2）液体的沸点随液面气压增大而升高，沸点还与液体纯度有关；
（3）液体沸腾时必须满足两个条件：一是液体温度达到沸点；二是液体要不断吸热保持其沸腾
7.水沸腾前和沸腾时的特征（会区分示意图）
（1）水中气泡在沸腾前、沸腾时情况如右图；
（2）水的声音在沸腾前响，沸腾时不响.这是因为容器底层水先升至100℃
变成水蒸气向上升，上层水温仍不足100℃，当蒸汽的小气泡升至低于
100℃的水层时，就迅速变为水滴，这种先膨胀又再收缩的过程，就引
起了水的振动，当大量的小气泡从杯底上升时，就发出嘶嘶的鸣声；
（3）水沸腾时，大量气泡由底部上升，变大，到水面破裂，里面的水蒸气释放到空气中.在沸腾过程中，
虽然继续对水加热，但只能使水不断地变成水蒸气，但它的温度保持不变.
8.蒸发和沸腾的区别
二、液化及液化的两种方法
物质由气态变成液态的过程，称为液化. 自然实例： 雨、 雾、 露的形成
1.液化的方法
（1）降低温度。水蒸气遇到温度较低的金属片，水蒸气放热降温变成了水；
（2）压缩体积。在一定温度下，压缩气体体积可使气体液化，便于储存和运输。如液化石油气、火
箭的液态氢氧燃料，气体打火机里面的丁烷气体均采用压缩气体体积的方法液化的.
应用实例：电冰箱的压缩机在常温下将气态氟利昂压缩体积形成液态制冷剂来进行制冷
2.液化放热
被100℃的水蒸气烫伤往往比100℃的水烫伤更严重，这是因为水蒸气液化放热的缘故．
基础训练
1、物质从液态变为_______态的现象叫做汽化，汽化有__________和__________两种形式.
2、物质从_______态变为________态叫液化；液化有两种方式__________，__________。液化需要___热。
3、蒸发和沸腾的相同点是：都是物质从_______态变成______态的汽化过程，都要从周围__________热量（选填“吸收”或“放出”）。不同点是：蒸发是仅在液体 进行的__________的汽化现象，
而沸腾是同时发生在液体的__________和__________的 的汽化现象；蒸发在__________温度都能发生，沸腾只能在一定的温度即__________下才能进行。
4、各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫_________，不同液体的_________不同.标准大气压下，
水的沸点是_________℃.
5、由于液体在蒸发过程中吸热，致使液体和它依附的物体温度会________，所以蒸发具有 作用.
6、晾晒衣服时，我们用衣架把衣服晾干，是为了增大液体的____ ____，放在太阳下，是为了提高液体的_____ ___，再放在通风处，是为了加快________________使衣服尽快晒干
7、使气体液化的方法有____________和___________；在实际生活中，有时用降低温度的方法使气体液化
很不方便，现在很多地方用液化气做燃料，它是在常温下用 的方法
把石油气液化装入钢瓶里去的．
8、如图所示是某实验小组在做“水的沸腾”实验时，绘制的温度随时间变化的
曲线，从图中可知水的沸点是 ℃,由此可判断当地气压 (选填
“大于”、“小于”、“等于’’)1个标准大气压。
应用训练
1、右图是水的沸腾图象，下列说法中正确的是（ ）
A.在图象的AB段时，水不断吸收热量，温度逐渐升高，处于沸腾状态
B.在图象的BC段时，水不断吸收热量，温度逐渐升高，处于沸腾状态
C.在图象的AB段时，水不断吸收热量，温度不变，处于沸腾状态
D.在图象的BC段时，水不断吸收热量，温度不变，处于沸腾状态
2、饭店安装了热风干手器，打开它就能有热风吹到手上，手上的水很快被吹干，
解释最合理的是（ ）
A.加快了水面附近空气的流动速度并提高了水温度
B.提高了水的温度，并增大了水的表面积
C.加快了水面附近空气的流动速度并增大了水的表面积
D.加快了水面附近空气的流动速度，提高了水的温度并增大了水的表面积
3、盛夏，打开冰糕的包装纸，常常会看到冰棒在冒“白气”，这些“白气”是（ ）
A．冰熔化后产生的小水滴 B．冰熔化后蒸发的水蒸气
C．冰熔化后，先蒸发后液化成的小水滴 D．冰周围的水蒸气，遇冷放热液化而成的小水滴
4、严冬，戴眼镜的人从寒冷的户外进入温暖的房间，镜片上会雾蒙蒙的，这是因为（ ）
A．水蒸气遇冷放热液化成水附着在镜片上 B．空气遇冷放热液化成液态空气附着在镜片上
C．热气附着在镜面上 D．以上说法都不对
5、用嘴对着镜子“哈气”，镜面会变得模糊，但过一段时间镜面又变得清晰。这个过程中的物态变化是
A．先汽化后液化 B．先液化后汽化 C．先凝华后升华 D．先凝固后熔化 （ ）
6、把烧红的铁棒放入冷水中，可以看到水面上出现“白气”，在此过程中发生的物态变化先是__________，
后是___________.
7、气体打火机里面的丁烷气体，是利用__________的办法使它成为液体贮存在打火机里的．
8、在制药时，可从溶液中提取抗菌素，要作加热的方法使水沸腾而除去水分但抗菌素不能在超过80℃的条件下提取，应采用的办法是（ ）
A．缩短加热沸腾的时间 B．用微火加热使其沸腾
C．增加容器内的气压，使水的沸点低于80℃ D．降低容器内的气压，使水的沸点低于80℃
9、生活中常有“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的说法.扬汤止沸是指把锅里沸腾的水舀起来再倒回去时
就不见水沸腾了；釜底抽薪是指从锅下抽掉燃着的木柴.应用热学知识分析下列说法正确的是（ ）
A.“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都只能暂时止沸
B.“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都能彻底止沸
C.“扬汤止沸”只能暂时止沸，“釜底抽薪”能彻底止沸
D.“扬汤止沸”能彻底止沸，“釜底抽薪”只能暂时止沸
10、如图所示，火箭在大气中飞行时，它的头部发热，温度可达几千摄氏度.在火箭上
涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到保护火箭头部的作用，
这是因为（ ） A.熔化和汽化都放热 B.熔化和汽化都吸热
C.熔化吸热，汽化放热 D.熔化放热，汽化吸热
11、在室内，将一支温度计从室温下的酒精中取出，温度计的示数将（ ）
A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直增大 D. 一直减小
12、医生为病人检查牙齿时，会拿一个带把的小镜子在酒精灯上烧一烧，然后放入病人口腔内，通过小镜
子的反射来看清牙齿的内侧.医生把镜子烧一烧的目的是__________________.
13、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 现象，__________很多热量，使_____层
蒸格中的馒头先熟。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手沾点水，这样做主要是利用___________，
使手不会被烫伤。
14、在医院里病人发热时，可以用酒精擦拭病人的身体，这是因为酒精在 过程中要 而
带走病人身体的热量，起到暂时降低温度的效果.而我国古代铁匠师傅锻造兵器时，常将烧得发红的铁器放入冷水中“淬火”时，会听到“嗤嗤”声，同时看到水面上冒出一股“白汽”，在这个过程中水先后发生了 和 两种物态变化.
15、给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图线所示。若其他条
件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图线正确的是
A．a　 B．b C．c D．d （ ）
16、图4—4中，小烧杯A和大烧杯B内都装有水，A与B不接触，把
B放在火上加热，使B中的水沸腾，在继续加热时（ ）
　 A.烧杯A内的水会沸腾 B.烧杯A内的水不会沸腾
C.烧杯A内的水会逐渐减少 D.烧杯A内的水不会减少
应用例题解析
【例1】冬天手冷时，用嘴向手上“哈气”（即缓慢地吹气），手会感到暖和.若用劲儿向手上吹气，手不
但不会暖和，反会觉得更冷.都是从嘴中出来的气，为什么会有不同的感觉呢？
思路：“哈气”与“吹气”的区别是：“哈气”是慢慢地吹气，吹气是快速使空气流动，哈气有利于口
中水蒸气液化，液化放热；用力吹气加快空气流动，蒸发加快而吸热.
答案： 因为“哈气”时，体内哈出的水蒸气在手上液化放热，而吹气时，加快了手上水的蒸发，蒸发吸
热，所以有不同的感觉.
【例2】夏天，游泳的人刚从河水中上岸，就感到比在水中冷，如果蹲下身子把成团又会觉得比站着暖和些，对上述现象下列解释正确的是（ ）
A. 上岸后感到冷是因为岸上的气温比水温低
B. 蹲着比站着暖和是因为离水近一些有利于从水中吸取热量
C. 上岸后感到冷是因为身上的水蒸发吸热造成的
D. 蹲着比站着暖和是因为减慢了蒸发吸热。
分析与解答：
夏季的气温是较高的，而河中的水由于不断地蒸发吸热，因此水温比气温要低。因此A、B选项都不
正确，人刚从水中上岸时，身体表面沾有许多水，这些水会不断蒸发，从人的身体上不断吸热，人就会感到冷，当人蹲下身子抱成团时，人体表面与空气接触的面积比站立时减小了，水的蒸发就减慢了，水从身上吸热的速度就随之减小，人就会感觉比站立时暖和些了。正确选项为C和D。
【例3】夏季，有时能看到自来水管的表面出现许多细小的水珠，产生这种现象的原因，下列解释正确的
A. 水管上有裂缝，水渗了出来。 （ ）
B. 夏天自来水的温度高，蒸发较快，从而在管壁上形成水珠
C. 夏天空气中水蒸气较多，遇到冷的自来水管液化而成
D. 夏天自来水的温度高，水分子热运动加快，从水管的微孔中散出来
分析与解答：
如果是水管有裂缝，那么只有在有裂缝的地方有水渗出，而不会均匀地出现一层水珠。自来水蒸发
后变为水蒸气，水蒸气是看不见的无色透明气体，而不是液体，水管中的水分子永不停息的做无规则运动，但是由于水管壁是坚硬的固体，它的分子之间结合的很紧密，在通常情况下，水分子是不能运动到水管分子之间，并穿过水管跑到水管的外表面。根据上面分析，A、B、D选项是错误的。只有C选项是正确的。夏季，空气中的水蒸气较多，水蒸气遇到温度较低的自来水管，放热产生了液化现象，在水管壁上形成了一层均匀的小水珠。
【例4】在制糖工业中，要用沸腾的方法较快地除去糖汁中的水分。为了使含水的糖汁在沸腾时不致因
温度过高而变质，沸腾温度要低于100℃，为此下列可行的方法是（ ）
A. 糖汁盛在密闭的高压容器内加热
B. 将糖汁盛在具有减压的容器内，加热时容器内的气压小于标准大气压
C. 缩短加热时间
D. 降低加热炉火的温度
分析与解答：
为了达到尽快除去水分，同时又使糖汁不致因温度过高而变质，需使糖汁在低于100℃的情况下沸腾。由于液体的沸点跟液体表面的气压有关，气压越大，沸点越高，如果在标准大气压下用C和D中的方法，水就可能达不到100℃，虽然糖不会变质，却不能达到“较快除去水分”的目的。如果用高压容器加热，水只能在100℃以上才能沸腾。糖的变质就会更严重。因此题中的A、C、D不可行，只有减小糖汁表面的气压才能降低含水糖汁的沸点，糖汁在低于100℃的情况下沸腾，使得糖汁中的水迅速汽化，而糖不变质，所以本题的正确答案为B。
【例5】1.生活中常有“扬汤止沸”和“釜底抽薪”的说法.“扬汤止沸”是指把锅里沸腾的水舀起来再倒回去.“釜底抽薪”是指从锅下抽掉燃着的木柴，应用热学知识分析下列说法正确的是
A.“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都只能暂时止沸
B.“扬汤止沸”和“釜底抽薪”都能彻底止沸
C.“扬汤止沸”只能暂时止沸，“釜底抽薪”能彻底止沸
D.“扬汤止沸”能彻底止沸，“釜底抽薪”只能暂时止沸
分析与解答：沸腾必须具备两个条件，一是使液体温度达到沸点，二是保证继续吸热，在“扬汤止沸”过程中，被扬起的汤和空气发生热传递，结果使锅中水的温度降低，低于沸点，使沸腾的条件不满足，沸腾现象停止，但由于锅下热源继续加热，使锅内的水又很快达到沸点，沸腾现象继续发生，因此，“扬汤止沸”只能暂时止沸，“釜底抽薪”是把热源抽掉，液体因沸腾的条件被破坏而终止沸腾，因此“抽薪”才能彻底止沸. .答案：C
【例6】在木器厂里，常用水胶粘木料，这种胶需要在100℃的温度下熬化后才能使用，温度再高就会熬
焦，失去黏性.所以，工人师傅熬这种胶时用图1.4-10所示的双层锅，两层锅之间装着水，这样就不会
把胶熬焦了，这是为什么？
思路与技巧 双层锅之间装水，水沸腾时虽不断吸热，但其温度却保持在沸点
100℃不变，这样胶就不会熬焦.
答案 在1标准大气压下水沸腾时，虽不断吸热，但温度却保持沸点100℃不变，故双层锅内胶的温度不
会因超过100℃而被熬焦.
【例7】 有甲、乙、丙三支相同的温度计，其中一支不准确，将甲放在空气中，乙放在密闭的酒精瓶中，将丙放在开口的酒精瓶中，过一段时间，三支温度计的示数都是22℃，则（ ）
A.甲不准确 B.已不准确
C.丙不准确 D.不能判定哪支不准确
思路与技巧 蒸发吸热，液体本身的温度要降低，甲温度计上无液体不存在蒸发现象；乙放在密闭的酒精瓶中，蒸发受阻不能进行，故温度计的示数与周围环境的温度相同，应准确；丙在开口酒精瓶中，酒精蒸发吸热，酒精温度应降低，所以应低于22℃，故丙不准确.
【例8】 在研究液体蒸发的快慢与哪些因素有关时，小红猜想：液体蒸发的快慢除了与液体的温度、液体的表面积和液体上方的空气流速有关外，还可能与液体的种类有关，请你就此问题，设计一个实验探究的方案.
思路与技巧 由于小红想探究的是液体的蒸发快慢与液体的种类这一单独关系，所以实验应采取的方法是控制变量法.
答案 在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和煤油，在液面处分别做上记号，再将两只烧杯同时放到同一个通风向阳的地方.过一段时间，比较水和煤油的蒸发量，分析蒸发快慢是否与液体种类有关.