内容正文:
4.2 探究汽化和液化的特点(第1课时)
课程标准(2022年版)
本节要点
1.能描述液态、气态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用.
2.经历物态变化的实验探究过程,知道物质的沸点.
1.能区分物质的三种形态,知道物态变化.
2.知道影响蒸发快慢的因素.
3.了解汽化,解释生活中的有关现象.(重点)
4.通过实验观察水的沸腾现象,了解沸点.(重难点)
5.知道沸腾图象的物理含义.(重难点)
6.能区分蒸发和沸腾.
课堂练习
★知识点 物态变化
1.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.
2.如图所示,天气热的时候,从冰柜中拿出的冰(固态),一会儿就变成了水(液态),再过一段时间水干了,变成了看不见的水蒸气(气态).
概念:物质各种状态间的变化叫做物态变化.
★知识点 蒸发
1.物理学中,把物质由液态变为气态的过程,叫做汽化.
2.蒸发:只在液体表面进行的汽化现象.
3.演示实验:在3块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图A、B、C所示的实验,探究影响液体蒸发快慢的因素.
A B C
(1)通过A、B两图的对比,可以得出液体蒸发的快慢与液体的表面积有关.
(2)通过A、C两图的对比,可以得出液体蒸发的快慢与液体的温度有关.
(3)完成上述探究后,小明又根据生活经验,猜想液体蒸发的快慢还可能与液体表面附近的空气流速有关.于是,他设计实验方案,控制液体的温度、液体的表面积相同,改变液面附近的空气流速,观察液体蒸发的快慢,如图D所示,得出结论.
D
(4)在上述探究过程中,总要控制某些因素相同,进而寻找出其他因素与探究的物理量的关系,这种物理研究方法叫做控制变量法.
4.下列措施中,能加快蒸发的是( C )
A.将水果包上保鲜膜 B.把酱油瓶的盖子盖严
C.把湿衣服晾在通风处 D.将蔬菜放入冰箱冷藏
知识总结 影响液体蒸发快慢的因素
1.液体表面积的大小(液体的表面积越大,蒸发得越快).
2.液体温度的高低(液体的温度越高,蒸发得越快).
3.液体表面空气流动的快慢(液体表面空气流动得越快,蒸发得越快).
★知识点 沸腾
1.沸腾:在特定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象.
2.学生实验:探究水沸腾时温度变化的特点.
按图甲所示安装实验器材,用酒精灯给水加热至沸腾.当水温接近90 ℃时每隔0.5 min记录一次温度在下表中.在图乙上绘制水沸腾时温度与时间关系的图象.
甲
乙
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
…
温度/℃
进行实验操作,并观察实验现象,完成下列填空.
(1)器材的安装与作用:该实验器材的安装要自下而上;增加纸盖的目的是减少热量散失;纸盖上小孔的作用是使烧杯内、外气压相同;石棉网的作用是使烧杯受热均匀.
(2)沸腾前后的现象:①水沸腾前,不断吸热,温度升高;烧杯中的气泡在上升过程中由大变小(选填“由小变大”或“由大变小”).
②水沸腾时,不断吸热,温度不变;烧杯中的气泡在上升过程中由小变大(选填“由小变大”或“由大变小”).
(3)停止加热,沸腾停止.
(4)实验结论:由实验数据和图象可知,水沸腾的特点:吸热,但温度保持不变.液体沸腾的条件:①温度达到沸点;②能持续吸热.
知识总结
1.沸点:液体沸腾时的温度.
2.液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高.因此,若测得水沸腾时的温度不是100 ℃,则原因可能是大气压不是1个标准大气压(其他原因:水中有杂质).
3.沸腾前后的现象
(1)沸腾前,液体不断吸热,温度上升;烧杯中的气泡在上升过程中由大变小,数量少(如图甲所示),原因是水沸腾前,水的下层温度高,上层温度低,气泡在上升过程中遇冷体积收缩,并且一部分水蒸气液化成水,所以体积变小.
(2)沸腾时,液体不断吸热,温度不变;烧杯中的气泡在上升过程中由小变大,数量多(如图乙所示),原因是水沸腾时,对流充分,水的上、下温度一样,气泡在上升过程中,不断有水变成水蒸气加入气泡中,且气泡所受水压减小,使气泡的体积变大.
4.水沸腾后,移走酒精灯,液体会继续沸腾一小会儿(原因:此时石棉网的温度很高,可以继续给水加热),最终停止沸腾.
5.实验中让水尽快沸腾的方法:①提高水的初温;②给烧杯加盖;③减少水的质量(水要没过温度计的玻璃泡);④用酒精灯的外焰加热.
6.蒸发和沸腾的异同
汽化方式
异同点
蒸发
沸腾
相同点
都属于汽化,都要吸热.
不
同
点
发生部位
液体表面.
液体表面和内部同时进行.
温度条件
任何温度下.
一定温度下(即达到沸点)并继