内容正文:
探索 物理
Exploring physics
第3节 汽化和液化
第三章 物态变化
导入
生活中我们会发现,洒在地上的水过一会就不见了,晾在太阳下的湿衣服不久后也干了。
地上和衣服上的水到哪里去了呢?
导入
(1)在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽空气后用绳把口扎紧,然后放入热水中。你会看到什么变化?
(2)从热水中拿出塑料袋(或加入冷水),过一会又有什么变化?
(3)怎样解释这些变化?
导入
(1)塑料袋鼓起来。
(2)塑料袋瘪下去。
(3)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。
一、沸腾
物质从液态变为气态的过程叫做汽化。
物质从气态变为液态的过程叫做液化。
一、沸腾
我们常将冷水烧开以便饮用,烧开就是将冷水加热到有大量的气泡冒出。
水“开”了这一生活用语在物理学中叫沸腾。
沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
一、沸腾
实验:探究水沸腾时温度变化的特点
(1)提出问题
你认真观察过水的沸腾吗?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?
一、沸腾
(2)设计实验
需要用到什么实验器材?
温度计、停表、铁架台、烧杯、酒精灯、石棉网、硬纸板等。
一、沸腾
怎样才能既节约能源又让水尽快沸腾?
①选择温度适当高一些的水来加热;
②烧杯上盖上硬纸板,减少热量散失;
③烧杯中倒入适量的水(不多不少),需要没过温度计的玻璃泡,缩短加热时间。
一、沸腾
如何进行实验?
需要观察的物理现象和测量的物理量有哪些?
相隔多久测量一次温度?
一、沸腾
实验步骤:
①用酒精灯给水加热至沸腾。
②当水接近90℃时,每隔0.5min记录一次温度。
③观察沸腾前和沸腾过程中气泡变化的情况;观察沸腾前和沸腾时汽化在哪些部位发生。
④水沸腾后移去酒精灯,观察沸腾是否会继续进行;再次加上酒精灯,
观察水是否会重新沸腾。
一、沸腾
如何设计实验数据记录表格?
开始实验!
一、沸腾
(3)分析与论证
根据表格中的数据,绘制水沸腾时温度与时间关系的图像。
请其中一个小组展示实验数据。
一、沸腾
水沸腾时温度与时间关系的图像
温度/℃
温度/℃ 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 90 90.5 91.5 92.5 94.5 96.5 98.5 99.5 99.8 99.9 100 100 100 100 100 100 100 时间/min
一、沸腾
①沸腾时水的温度变化情况怎样?
水沸腾前,一开始升温快,快要沸腾时升温慢了;
水沸腾时,水的温度保持不变。
②水在沸腾前和沸腾过程中的气泡变化情况如何?产生这种变化的原因是?
水沸腾前,形成的气泡上升过程中逐渐变小,未到水面就消失了;原因是气泡上升过程中,水蒸气遇冷液化了。
一、沸腾
一、沸腾
水沸腾时,形成的大量气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面水蒸气散发到空气中;原因是气泡上升过程中不断有水汽化成水蒸气,许多气泡聚在一起,越积越多,体积变大。
一、沸腾
③水沸腾后移去酒精灯,沸腾是否会继续进行?
再次加上酒精灯,水还会重新沸腾吗?这是为什么?
水沸腾后移去酒精灯,沸腾停止;再次加上酒精灯,水会重新沸腾;说明水在沸腾过程中不断吸热,需要用酒精灯持续加热。
一、沸腾
④水沸腾时汽化在哪些部位发生?
水的内部和表面。
⑤水沸腾前烧杯内壁在杯底附近是否附着很多气泡?产生这种现象的原因是?
是;此处温度较高,水汽化形成气泡。
一、沸腾
(4)交流与评估
总结小组的实验情况,小组派一位代表,说出小组在实验过程中的其他发现及尚未解决的问题。
一、沸腾
各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫沸点。
(不同液体的沸点不同)
液体在沸腾过程中不断吸热。
发生沸腾的条件:
(1)达到沸点;
(2)持续吸热。
一、沸腾
阅读小资料“几种液体的沸点”,简单地进行了解。
在实验中,有些小组得出水的沸点不是100℃,可能是什么原因造成的?
测量时的气压不是标准大气压;实验使用的温度计没有校准;实验误差等。
一、沸腾
着火点是物质可以燃烧的最低温度。
纸的着火点大约是183℃,普通煤炉火焰温度约600℃,酒精灯火焰温度约400~500℃,能用纸做的锅在火上把水烧开吗?
一、沸腾
纸锅烧水:光滑厚纸做成小纸锅,纸锅里装些水,放到火上加热(注意:不要让火苗烧到水面以上的纸),仔细观察,看到了什么现象?产生这种现象的原因是?
过一会水就会沸腾,而纸锅不会燃烧;原因是水在标准大气压下的沸点是100℃,当水在沸腾时,会不断吸热,并且水的温度始终保持100℃不变,达不到纸的着火点。
一、沸腾
小试牛刀:
1.对甲、乙两种液态物质同时持续加热,其温度随时间的变化如图所示,下列说法正确的是(