12.3 《汽化和液化》课件 九年级物理（50张）

第十二章 温度与物态变化
12.3 汽化和液化
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
沸腾
蒸发
液化
课时导入
从身边的问题出发：
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}手上的水被吹干
河里的水
干了
烧杯里的水干了
壶口出现了小水滴
水→______
水→______
水→______
__________→水
水蒸气
水蒸气
水蒸气
水蒸气
课时导入
物质可以在液态和气态之间发生相互转化。物理学中，把物质从液态变为气态的过程称为__________ ，物质从气态变为液态的过程称为 ____________。
在什么情况下，液态和气态才能发生转化？转化过程中温度如何变化？转化过程中有什么规律？
汽化
液化
感悟新知
知识点
沸腾
1
1. 沸腾：在一定温度下液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
实验探究：水的沸腾特点
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验目的
探究水在沸腾过程中的规律
实验器材
温度计、中间带孔的杯盖、
烧杯、石棉网、酒精灯、
停表、铁架台、火柴
实验操作
实验中为避免加热时间过长应选择加热适量的温水；使用中间带孔的杯盖可以减少热量的损失；在加热过程中，每隔相等时间记录一下温度计示数和烧杯中水的状态
如果不带孔，烧杯内气体随温度增加而增多导致气压增大，会影响沸点
感悟新知
分析解释
水沸腾时不断吸热，为什么温度却保持不变？
答案：水沸腾时，物质从液态变为气态，分子间距变大。吸收的外界的热量仅能使物质的分子间距变大，让分子挣脱周围分子的引力而飞出，但无多余能量使液体温度升高。
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验数据
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
98
100
102
104
104
104
水的状态
开始时气泡内为水里溶解的空气。温度较高时，气泡内为水汽化的水蒸气
感悟新知
分析解释
为什么在实验中，水的沸点是104 ℃？
答案：实验中在烧杯上方加杯盖后，杯内气密性较好，液面上方的气压高于1个标准大气压，所以水的沸点高于100 ℃。
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}数据处理
根据实验记录的数据，在坐标纸上设纵坐标为温度，横坐标为时间，选取合适的标度在坐标系中描出各点并用平滑曲线连接起来。
感悟新知
2. 沸点：经过大量的研究发现，所有的液体在沸腾时，虽然持续吸热，但温度却保持不变。物理学上把液体沸腾时，保持不变的这个温度叫做沸点。
感悟新知
分析解释
水沸腾前，气泡在上升时为什么由大变小，而沸腾后，气泡在上升时为什么又由小变大？
答案：在液体沸腾前，上面的水温低，下面的水汽化成水蒸气上升的过程中遇到上面低温的水又液化成水，所以气泡由大变小；水沸腾后，上下的水温相同，上下的水均汽化成水蒸气，所以气泡由小变大。
感悟新知
一些物质的沸点（在1 个标准大气压下）
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物质
（液态）
沸点t/℃
液态氦
-269
液态氢
-253
液态氮
-196
液态氧
-183
液态氨
-33
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物质
（液态）
沸点t/℃
乙醚
35
酒精
78
水
100
甲苯
111
煤油
150
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物质
（液态）
沸点t/℃
萘
218
亚麻仁油
287
汞
357
液态铅
1 740
液态铁
2 750
感悟新知
观察对比以上常见物质的沸点，可以看出：
（1）不同物质的沸点一般__________，沸点是物质的一种特性。
（2） 液体的沸点和气压有关。气压越低，沸点越低；气压越高，沸点越高。
不同
感悟新知
思想方法
物理学中对于多变量的问题，常用到控制变量的思想进行探究。
（1）控制其他因素相同，只改变液体温度，探究蒸发快慢与液体温度的关系。
（2）控制其他因素相同，只改变液体表面积，探究蒸发快慢与液体表面积的关系。
（3）控制其他因素相同，只改变液体表面空气流速，探究蒸发快慢与液体表面空气流速的关系。
感悟新知
例 1
小云用如图2 甲所示的装置探究水的沸腾。
思路导引
实验中烧杯上覆盖硬纸板是为了减少热量损失，缩短加热时间；沸腾时，气泡由小变大；沸腾前，气泡由大变小。
感悟新知
（1）实验时烧杯上覆盖硬纸板的目的是 ____________，以便缩短加热时间。
减少热量损失
感悟新知
（2） 如图乙是某时刻温度计的示数，是 _________℃，实验过程中，小云观察到水沸腾前和沸腾时，水中气泡的情况如图丙和丁所示，其中图_______是水在沸腾时的情况。实验中观察到水沸腾时的特点是_______________________________ 。
92
丙
持续吸热，温度保持不变
易错提醒
在分析晶体能否熔化、液体能否沸腾的现象中，容易被忽视的条件是“继续吸热”。
感悟新知
（3）为了寻找普遍的规律，小云进行了多次实验，其中两次的实验数据如下表所示，第_______次实验的第_______ min数据是错误的，你的判断依据是：________________________________ 。根据更正后的数据绘制出如图戊的温度随时间变化的图像，从图像可知此时水的沸点是_______ 。但是两次实验中，同样的加热情况下，第一次加热时间较长，造成这样的现象的原因是 _________________________________________。
1
7
水沸腾时，温度应该保持不变
98 ℃
第1 次实验时，水的质量较大
感悟新知
图3
感悟新知
（4）水沸腾后，小云撤去酒精灯后发现水继续沸腾，当她用铁夹把烧杯从铁架台上移走，水停止了沸腾。只撤去酒精灯，水还能继续沸腾的原因是____________________
________________；把烧杯从铁架台上移走后，水不能持续吸热，所以停止沸腾。通过实验可总结出水沸腾必须满足的条件是：① ____________________；②___________。
铁架台有余热，
水还能持续吸热
温度达到沸点
持续吸热
液体沸腾条件:（1）温度达到沸点；（2）持续吸热。两者缺一不可。
感悟新知
（5）小云用相同的烧杯盛等量的水，用相同的热源同时加热。如图3 所示，甲杯为隔水加热，乙杯为隔油加热，丙杯为隔砂加热，加热一段时间后，测得烧杯外物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温600℃，且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态，则三杯水的温度高低顺序为（　　）
A.t 甲=t 乙=t 丙 B.t 甲＞ t 乙＞ t 丙
C.t 甲＜ t 乙=t 丙 D.t 甲＜ t 乙＜ t 丙
A
感悟新知
知识点
蒸发
2
1. 蒸发：只在液体表面发生的汽化现象。
实验探究：液体蒸发特点
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验方法
实验现象
实验结论
用酒精棉球擦拭温度计玻璃泡
酒精蒸发的同时温度计示数降低
蒸发需要____________
吸热
感悟新知
2. 影响液体蒸发快慢的因素
一般来说，任何情况下液体都能蒸发，只不过有的时候液体蒸发较快，有的时候液体蒸发较慢。
感悟新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实例
理解
高温下，我们速度加大了，逃跑能力增强了
出口大了，大家逃跑的通道变宽了
风伯伯及时送走我们，通道不再拥挤了
分析
液体温度越高，蒸发越快
液体的表面积越大，蒸发越快
液体表面空气流速越快，蒸发越快
感悟新知
分析以上现象， 可以知道： 影响液体蒸发快慢的因素有： 液体的__________，液体的__________和液体表面的__________。
温度
表面积
空气流速
感悟新知
延伸拓展
蒸发的快慢还与液体的种类有关。如相同条件下酒精比水蒸发快，水比油蒸发快。
蒸发的快慢还与空气的湿度有关。周围空气湿度越大，蒸发越慢。如夏天下雨前人感觉闷热，就是因为空气湿度大，人身上汗液难以蒸发。
感悟新知
3. 汽化两种方式的对比
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}现象
部位
程度
温度
有无气泡
蒸发
液体表面
缓慢
任何温度
无
沸腾
表面和内部
剧烈
特定温度
大量气泡
感悟新知
例2
小凡同学在4 块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图4 所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。
感悟新知
比较蒸发快慢的方法
1. 相同蒸发量比蒸发时间；
2. 相同的蒸发时间比蒸发量。“谁先蒸发完，判断谁蒸发快”采取的是第一种方法，故需要控制液体开始质量相同。
感悟新知
（1）通过Ａ、Ｂ两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的___________有关；通过___________两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。
（2）D 图中用电吹风加快了液体表面的空气流速，通过 ________两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水表面上方的空气流速有关。实验中用电吹风加快空气流速的同时，要注意保证________________________不变。
表面积
A、C
A、D
水的表面积和温度
感悟新知
（3）小凡同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关，于是继续进行了如下探究：在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水（如图E、F 所示）。结果发现图E 中水先蒸发完，于是他得出结论：水蒸发快慢与水的质量有关，水的质量越小蒸发越快。老师就小凡的实验给出了评价：从实验设计环节看，他没有控制水的___________相同；从得出结论环节看, “根据谁先蒸发完，判断谁蒸发快” 是___________ （ 填“ 正确” 或“ 不正确”） 的， 理由是____________________________________________。
表面积
不正确
只有在水的质量相同时，先蒸发完的蒸发才快
感悟新知
（4）在老师的指导下，小凡在相同环境下，选择天平、水、两只相同的烧杯来定量判断液体蒸发快慢是否与液体质量有关。具体做法是：在两只相同的烧杯中分别倒入___________的水；调节好天平，把烧杯分别放在天平的两托盘上，通过加减砝码并移动游码，使天平平衡；经过一段时间后，观察天平是否___________ ，如果___________ ，则说明液体蒸发快慢与质量______________________________________________ 。
不同质量
平衡
平衡
无关(或不同质量；平衡；不平衡；有关)
感悟新知
控制变量法的应用
1. 确定探究的问题。
↓
2. 找出可能的影响因素。
↓
3.只改变一个因素，控制其他全部因素相同，进行逐一探究。
↓
4.把全部探究结果分析总结，得出结论。
感悟新知
知识点
液化
3
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
感悟新知
延伸拓展
为什么100℃的水蒸气导致的烫伤通常比100℃的开水烫伤更严重？
因为水蒸气和开水的温度虽然差不多，但是水蒸气液化时还要放出大量的热。
感悟新知
1. 观察分析上表并结合生活中更多的现象，可以发现使气体液化的方法有__________和__________ 。
2. 液化是汽化的相反过程，汽化的过程要吸热，根据逆向思维可以知道液化的过程会__________ 。
降低温度
压缩体积
放热
感悟新知
3. 生活中常见的液化现象
生活中的雾、露、白气、冒汗、出汗、冒气等都是液化现象。其中“白气”其实是由很多小液滴聚集而形成的。
凡具有如下相关字眼的物态变化都是液化现象：雾、露、白气、冒汗、出汗、冒气等。
感悟新知
例 3
小明用如图5（a）所示装置探究水的沸腾，他用酒精灯将烧瓶内的水加热沸腾后，在离管口稍远处，看到雾状的“白气”。
感悟新知
（1） 为了弄明白这些“白气”是什么，他在管口处放置一玻璃片，发现正对管口的玻璃片表面有水，一会儿，玻璃片的温度升高，小明由此分析，这些“白气”是水沸腾后从管口喷出的水蒸气在空气中遇冷发生__________ （填一种物态变化名称）而形成的 __________ ；玻璃片温度升高是因为__________ 。
液化
小水滴
液化放热
感悟新知
“白气”的形成
高温水蒸气（气体）
遇冷↓液化
小水滴（液体）
聚集↓悬浮在空气中
“白气”
感悟新知
（2） 为了更准确说明玻璃片温度升高的原因, 小明对实验装置做了调整,如图（b）所示。他在两个相同的试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水，然后将水沸腾时产生的水蒸气通入试管甲的水中，水蒸气在甲中几乎全部液化，待甲中的水面上升一定高度后，停止通入水蒸气，测出此时甲中水的温度为t，以下能给小明提供正确答案的操作是（ ）
C
感悟新知
A. 测出乙中的水温并与t 比较
B. 测出烧瓶中的水温并与t 比较
C. 将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t 比较
D. 将另一杯开水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t 比较
规律总结
（1）“白气”不是“气”，“白气”是“水滴”。
（2） 液化形成的小水滴永远出现在有高温水蒸气的一侧。
思路导引：
液化现象是水蒸气遇到冷的物体，在物体表面形成小水滴的现象。液化过程中要放热，为了能让实验更准确，应该在乙管内倒入烧瓶中的开水，并保证甲和乙中的水量相同。
感悟新知
课堂小结
汽化和液化
液态
气态
吸热
汽化
蒸发
沸腾
定义
特点
方 式
课堂小结
汽化和液化
1. 汽化：物质从液态变成气态叫汽化。
2. 汽化的两种方式：蒸发和沸腾。
3. 沸腾的规律：
(1)液体沸腾前，不断吸热，温度升高。
(2)液体沸腾时，不断吸热，温度不变。
课堂小结
汽化和液化
4. 沸点：(1)液体沸腾时的温度叫沸点。
(2)沸点跟大气压和液体的种类有关。
(3)在1个标准大气压下，水的沸点为100 ℃。
(4)一切液体的沸点都随液面上方气压的增大而升高。
课堂小结
汽化和液化
降温
加压
方 法
液化
液态
气态
放热
课堂小结
汽化和液化
1. 液化的定义：物质从气态变成液态叫液化。
2. 液化的方法：降低温度和压缩体积。
实验表明所有气体在温度降得足够低时都可以液
化；在常温下，用压缩体积的办法也能使一部分
气体液化。
课堂小结
汽化和液化
3. 液化的类型：空气中的水蒸气遇冷液化(如露和雾)
和从容器中出来的热的水蒸气液化(如开水壶嘴冒
出的“白气”)是最常见的液化现象。