内容正文:
第3节 汽化和液化
素养目标
1.知道物质的液态和气态之间是可以转化的。了解汽化和液化。
2.能通过实验观察水的沸腾现象,了解沸点的概念。
3.能区别沸腾和蒸发。
4.知道蒸发有制冷作用。
教学重点难点
重点:沸腾现象产生的条件及沸腾现象的特征。
难点:能区别沸腾和蒸发及制冷作用
教学过程
新课导入
实验导入:
按照教材中的的实验,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,排尽空气后把口扎紧,放入80℃以上的热水中。
提出问题:你看到什么现象?从热水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?怎么解释这些变化?想提出什么疑问?你的想法是什么?
学生讨论交流:“酒精到哪里去了?”“为什么塑料袋会鼓起来?”“酒精为什么会失而复得?”
课堂探究
探究点一 汽化和液化
问题1:在上面的实验中物质的状态是如何变化的?
塑料袋中的液态酒精受热后变成了气态酒精,降温后气态酒精又变成了液态酒精。
归纳总结:物质的液态和气态可以相互转化。
物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
物质从气态变成液态的过程叫做液化。
问题2:还有哪些汽化的实例?
往教室的地面洒水,一会儿水不见了。
烧开水时,锅内水烧开后,会产生大量白气。
地面上水变干的汽化属于蒸发,水烧开时的汽化方式属于沸腾。
探究点二 沸腾
问题1:烧开水时怎么判断水烧开了?
水烧开前声音较小,水内的气泡在容器底产生,上升过程中会逐渐变小;烧开后声音较大,气泡在上升过程中逐渐变大。水烧开了在物理上叫作水沸腾了。
在物理学中,把液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾。
实验1 探究水沸腾的温度变化特点
(1)提出问题:你认真观察过水的沸腾吗?水在沸腾时有什么特征?水沸腾后,如果继续加热,是不是温度会越来越高?水沸腾后停止加热,水会不会继续沸腾?
(2)猜想和假设:水沸腾时,温度可能会上升。(也可以猜想可能保持不变)
(3)设计实验与制订计划
实验器材:铁架台、温度计、水、烧杯、石棉网、酒精灯、火柴、中心有孔的硬纸板、停表等。
(4)进行实验
进行实验与收集数据
在进行实验时,注意分工合作,如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化,温度计的使用方法、酒精灯的正确操作等,将观察到的数据和现象记录在下表中。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9…
温度/℃
气泡变化情况
(5)分析与论证
①根据表格的数据绘制温度与时间的关系图像,如图所示。
②观察烧杯内气泡的变化情况如图甲和乙所示。
水沸腾前的气泡:从烧杯底部和内壁产生大量气泡,上升并逐渐变小,如图甲所示。
水沸腾时的气泡:大量的气泡上升、变大,在水面破裂,如图乙所示。
注意事项:
实验过程中注意观察:①温度随时间的变化情况;②气泡的生成和变化情况。
组装实验器材时,要从下往上依次组装成的。
要使水尽快地沸腾,可采取的方法有:①选择初温较高的水;②减少水的质量;③给烧杯加盖;④增大酒精灯的火焰。
盖子上小孔的作用:连通内外空气。
实验2:纸锅烧水,交流讨论纸锅不会燃烧的原因。
(水沸腾时的温度约为100 ℃且继续加热水温不会升高,使纸的温度低于着火点,因而不会燃烧。)
交流、讨论,总结规律:
①水沸腾时,你从水中和水面各看到什么现象?
内部和表面都有大量的气泡,沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
②水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?
水沸腾后,继续对水加热,但温度不再升高。
③曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程?水的温度怎样变化?曲线上的哪一段对应水的沸腾过程?水的温度怎样变化?
沸腾前不断对水加热,水的温度不断升高;达到某一温度时,水开始沸腾,此后,虽然继续对水加热,但温度不再升高;停止加热后水的沸腾立即停止。
④根据观察的现象,结合图象分析液体沸腾有什么特点?
沸腾的特点:①在一定的温度下进行;②在液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象;③液体沸腾时需要吸热,但温度保持不变。
⑤什么是沸点,受哪些因素影响?
各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点。不同液体的沸点不同。同种液体的沸点受气压的影响,气压越高沸点越高。
⑥液体沸腾的条件?
达到沸点,继续吸热。
探究点三 蒸发
问题1:夏天晒衣服时,衣服很快变干,衣服上的水蒸发成水蒸气,冬天气温在0℃左右时,衣服晾几天后也能变干,这说明什么?
蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象,蒸发只在液体表面发生。
问题2:盛夏酷暑,奇热难熬。那么人吹电风扇时,为何会感到凉快呢?医生常将在中暑病人身上擦酒精,使病人的体温很快下降,这一过程包含的物理原理是什么?
人吹风扇时,加快了身上汗液的蒸发,而蒸发要吸热,所以降低了人体的温度,人会感到凉快。擦酒精后,酒精蒸发时吸热,