内容正文:
第三节 汽化与液化
素养目标
1. 知道液态、气态可以发生相互转化,汽化吸热,液化放热。(物理观念)
2. 用图像描述液体的沸腾规律,用控制变量法探究影响蒸发快慢的因素。(科学思维)
3. 从科学探究中感知水的沸点,归纳液体沸腾的特点。(科学探究)
4. 经历科学探究的过程,学习科学探究的方法,经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。(科学态度与责任)
一、汽化
1. 定义:物质从 液态 变为 气态 的过程称为汽化。
2. 汽化的两种方式: 沸腾 和 蒸发 。
3. 沸腾
(1)定义:在一定温度下液体的 内部 和 表面 同时发生的剧烈的汽化现象。
(2)沸点:液体 沸腾 时的温度。
(3)液体沸腾时吸收热量,温度 不变 。
4. 蒸发
(1)定义:在 任何温度 下,只在液体 表面 发生的缓慢的汽化现象。
(2)影响因素:①液体的 温度 ;②液体的 表面积 ;③液体表面空气 流动速度 。
(3)蒸发特点:蒸发 吸热 ,有降温制冷的作用。
二、液化
5. 定义:物质从 气态 变为 液态 的过程称为液化。液化是 汽化 的相反过程。
6. 吸、放热特点:液化 放热 。
7. 液化方式:(1) 降低温度 ;(2)压缩体积。
【判一判】
1. 汽化必须在一定温度下才会发生。 ( × )
2. 夏天开启碳酸饮料瓶盖时,会发现瓶口冒出“白气”,“白气”是气体。 ( × )
3. 夏天吹风扇感觉凉爽,是因为风带走了热量。 ( × )
4. 沸腾和蒸发都属于汽化。 ( √ )
5. 温度低于0 ℃时不会发生蒸发现象。 ( × )
【填一填】
6. 妈妈炒菜时,正准备向已预热的锅内倒油,在旁帮忙的张伟同学不小心在锅里滴了几滴水,他看到小水珠落到锅底很快就不见了。小水滴发生的物态变化名称是 汽化 ,这个过程是 吸 热的。
7. 医生抢救中暑病人时,通常在病人的额头和身上擦酒精,这种方法称为“物理疗法”。这种疗法的依据是酒精 蒸发 时会 吸收 (选填“吸收”或“放出”)热量。
探究水的沸腾特点
小明和小华分别利用如图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点,图乙是他们根据实验数据绘制的图像,请探究回答下列问题。
实验时,烧杯为什么要加盖?
答案:减少热量散失,加快水的沸腾。
实验时要缩短实验的时间可以采取哪些措施?
答案:使用热水,减少水的质量可以缩短实验的时间。
实验中怎样判断水沸腾了?
答案:实验时,当看到水中有大量气泡不断上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中,就表明水沸腾了。
分析图乙可知,小华将水加热至沸腾的时间明显较长,最有可能的原因是什么?
答案:小华将水加热至沸腾的时间明显较长最有可能的原因是小华在烧杯中加的水太多。
小明在第9 min撤掉酒精灯后,发现水还能短暂地沸腾一会儿,这是为什么?
答案:酒精灯撤掉后,烧杯底和石棉网的温度还比较高,水可以继续从烧杯底和石棉网吸热,所以水还能短暂地沸腾一会儿。
如图2所示是“观察水的沸腾”的实验过程中某一时刻的温度,此时水温是 85 ℃。如图3所示是三位同学作出的水的沸腾图像,其中正确的是图 丙 。
图1 图2
图3
沸腾、熔化和凝固的图像对比
种类
项目
晶体
非晶体
水沸腾
熔化
图像
①吸热升温;
②达到沸点,水沸腾吸热,但温度保持不变
性质
①固态,吸热升温;
②固液共存,吸热,温度保持不变;
③液态,吸热升温
吸热,温度不断升高,无熔点
凝固
图像
性质
①液态,放热降温;
②固液共存,放热,温度保持不变;
③固态,放热降温
放热,温度不断下降,无凝固点
1. 小明探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
甲
(1)加热一定时间后,温度计的示数如图甲所示,此时水的温度为 89 ℃。
(2)当观察到 温度计的示数不变 时,说明水已沸腾。
(3)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要 持续吸热 。
(4)图乙中能正确表示实验过程中水的温度变化的图像是 A (选填“A”“B”“C”或“D”)。
蒸发
在夏天,天气十分炎热,小明发现家里的小狗“花花”经常趴在树荫下,张大嘴大口喘着气,你知道这是什么原因吗?请思考并回答下列问题。
在夏天,小狗为什么张大嘴伸出舌头?
答案:在夏天,小狗张大嘴伸出舌头是利用舌头上的汗液蒸发吸热达到降温的目的。
影响蒸发快慢的因素有哪些?结合小狗喘气列举一下。
答案:影响蒸发快慢的因素:(1)液体的温度,液体的温度越高,蒸发越快。(2)液体的表面积,比如小狗把舌头伸出来,就是通过增大表面积的方式来加快汗液蒸发的。(3)液体表面的空气流动速度,小狗大口喘气就是通过增大液体表面的空气流速来加快蒸发的。
夏天吹风扇