1.3 汽化和液化（课件）-2024-2025学年北师大版（2024）物理八年级上册

第三节 汽化和液化 第一章 物态及其变化 知识点 汽化和液化 知1－讲 1 1. 汽化 物质由液态变为气态的过程。 2. 汽化的两种方式 蒸发和沸腾。湿衣服变干了属于蒸发；壶里的水烧开了属于沸腾。 3. 液化 物质由气态变为液态的过程。 4. 汽化和液化是互逆(逆向思维法)的 两个过程(如图1)。 感悟新知 知2－讲 知识点 蒸发 2 1. 定义 在液体表面进行的汽化现象，它在任何温度下都能发生。 2. 蒸发的特点 (1)在任何温度下都能发生。(2)只发生在液体的表面。(3)速度缓慢。 感悟新知 知2－讲 3. 探究影响蒸发快慢的因素 探究 过程 其他条件一定时，将湿衣服放在阳光下和阴凉处，比较衣服晾干的快慢 其他条件一定时，将湿衣服展开与叠起来，比较衣服晾干的快慢 其他条件一定时，将湿衣服放在通风处和无风处，比较衣服晾干的快慢 感悟新知 知2－讲 续表： 实验 现象 阳光下的衣服干得快 展开的衣服干得快 通风处的衣服干得快 结论 通常情况下，液体的温度越高，液体的表面积越大，液体表面附近的空气流动越快，蒸发就越快 感悟新知 知2－讲 拓展延伸 ●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，人身上的汗液难以蒸发。 感悟新知 知2－讲 方法技巧 模型法。“ 阳光下”的物理模型是温度高；“展开”的物理模型是增大液体的表面积；“风吹”的物理模型是加快空气流动速度。 感悟新知 知2－讲 4. 蒸发要吸热 液体在蒸发过程中要吸热，致使液体和它依附的物体温度下降，即蒸发具有致冷作用。 感悟新知 知2－讲 深度思考 如图2所示的新疆吐鲁番地区的坎儿井，是通过什么途径来减少输水过程中的蒸发和渗漏的？ 深度理解 坎儿井通过减小液体表面积和表面空气的流速来减慢水的蒸发。同时暗渠还能减少水的渗透。 感悟新知 知2－练 《天工开物》记载的“透火焙干”是造纸的一道工序，其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙上(如图3)。给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是(　　) A. 升高湿纸的温度 B. 增大湿纸的表面积 C. 改变湿纸中的液体种类 D. 加快湿纸表面的空气流动 例 1 感悟新知 知2－练 解题秘方：对于影响蒸发快慢的问题，将其和影响蒸发快慢的因素相比对，往往可以快速得出正确结论。 解析：“透火焙干”中给墙壁烤火，湿纸从墙上吸收热量，使纸的温度升高，从而使水分蒸发加快，使湿纸干得更快。 答案：A 感悟新知 知2－练 1. [中考·张家界]下列是小李同学在劳动实践活动中采取的系列措施，其中减缓蒸发的是(　　) ①不使用酒精灯时盖上灯帽；②植树时剪掉多余的枝叶；③ 把洗过的衣服晾晒在通风处；④培育玉米苗时盖上地膜；⑤ 将收割的小麦摊开晾晒。 A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①②④ D 感悟新知 知3－讲 知识点 沸腾 3 1. 沸腾 在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。 2. 探究水在沸腾前后温度变化的特点 实验设计 (1)如图4所示，组装实验装置，在烧杯中装入 适量水，用酒精灯加热，观察水中发生的 现象。 感悟新知 知3－讲 实验要点 组装实验装置(自下而上)：首先根据用酒精灯外焰加热的要求，调整固定铁圈和陶土网；然后根据温度计的使用要求，调整固定上方的铁杆。 感悟新知 知3－讲 (2)水温升高到80℃时，去掉硬纸板，每隔0.5 min记录一次温度计的示数，直到水沸腾2 min后停止读数，将所得的数据记录在表格中。 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 温度/℃ 80 84 88 92 96 100 100 100 100 100 水的状态 未沸腾 沸腾 (3)停止加热，观察水是否继续沸腾。 感悟新知 知3－讲 拓展延伸 给烧杯盖上硬纸板，可以减少热量散失，缩短实验时间。水温达到80 ℃ 时去掉硬纸板，是为了防止水面气压变大使水的沸点升高。 感悟新知 知3－讲 实验现象 (1)沸腾前，水底出现少量气泡，气泡在上升的过程中渐渐变小；沸腾时，水底涌出大量气泡，气泡在上升的过程中迅速变大，到液面破裂。(2)停止加热，水不能继续沸腾。 感悟新知 知3－讲 分析与论证 根据记录的数据，作出水的温度— 时间图像，如图5所示。 感悟新知 知3－讲 论证思考 (1)根据图像，结合“停止加热，水不能继续沸腾”的实验事实可知，水沸腾有什么特点？ (2)水沸腾时，水底涌出大量气泡，气泡在上升的过程中迅速变大，到液面破裂。表明水沸腾还有什么特点？ 感悟新知 知3－讲 论证结果 (1)水沸腾过程中，温度保持不变，需要持续吸热。 (2)水沸腾时，水内部和表面同时发生了剧烈的汽化。 感悟新知 知3－讲 实验结论 水沸腾时，液体内部和表面同时发生剧烈的汽化，吸热，温度保持不变。 感悟新知 知3－讲 深度思考 水沸腾的过程中，撤去酒精灯时，烧杯中的水为什么不是立即停止沸腾，而是沸腾片刻后停止？ 深度理解 撤去酒精灯的短时间内，铁圈和陶土网的温度高于水的沸点，水继续吸热。 感悟新知 知3－讲 3. 沸点 各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫作沸点。 感悟新知 知3－讲 一些液体的沸点(在1.01×105 Pa大气压强下) 液体 沸点/℃ 液态氦 －269 液态氢 －253 液态氖 －246 液态氮 －196 液态氧 －183 液体 沸点/℃ 液态氨 －33.5 乙醚 35 酒精 78.5 水 100 液态碘 184 液体 沸点/℃ 萘 218 甘油 290 水银 357 液态铅 1 749 液态铁 2 861 感悟新知 知3－讲 (1)不同液体的沸点一般不同。 (2)液体的沸点随着液体表面上方的气压的增大而升高。 感悟新知 知3－讲 特别提醒 不能用酒精温度计测量沸水的温度，因为在1.01× 105Pa 大气压强下沸水的温度高于酒精的沸点。如果用酒精温度计测量沸水的温度，温度计可能会因酒精的沸腾而被损坏。 感悟新知 知3－讲 4. 沸腾的条件 温度升高到沸点，继续吸收热量。即液体的温度低于沸点不能沸腾，在沸点液体无法吸热也不能沸腾。 感悟新知 知3－讲 5. 比较蒸发和沸腾的异同 汽化方式 蒸发 沸腾 相同点 都是汽化现象，都要吸热 不 同 点 发生部位 液体表面 液体表面和内部 剧烈程度 缓慢 剧烈 温度条件 任何温度 达到沸点 温度变化 温度降低 温度不变 影响因素 (1)液体的温度(2)液体的表面积(3)液体表面的空气流速 与大气压强有关 感悟新知 知3－讲 知识链接 对比记忆沸腾和熔化条件： 将装有碎冰块的大试管插入装有碎冰块的烧杯中，用酒精灯加热 将装有水的大试管放入装有水的烧杯中，用酒精灯加热 烧杯内的冰没有熔化完， 大试管中的冰不会熔化(达到熔点不能继续吸热) 烧杯内的水沸腾，大试管中的水不会沸腾(达到沸点不能继续吸热) 感悟新知 知3－练 [中考·青海]为了“探究水在沸腾前后温度变化的特点”，同学们设计了以下探究实验，并结合生活经验，猜想如表1。 例 2 猜想 沸腾前 沸腾时 甲 吸收热量，温度升高 继续吸热，温度升高 乙 吸收热量，温度升高 继续吸热，温度不变 解题秘方：根据液体沸腾时的特点来分析。 感悟新知 知3－练 (1)如图6甲所示，同学们根据实验要求，按照_________ (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装实验器材。 解析：实验中要用酒精灯外焰加热，温度计的玻璃泡不能碰触容器底和容器壁，所以组装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。 自下而上 感悟新知 知3－练 (2)实验前期，每隔3 min 记录一次温度计的示数，当温度升高到88 ℃时，每隔1 min 记录一次温度计示数。某时刻温度计的示数如图甲所示，则该时刻的温度是____℃， 89 感悟新知 知3－练 数据记录如表2所示，分析表2数据可知水沸腾时温度保持______℃不变。 92 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水的温度/℃ 24 43 60 72 86 90 92 92 92 感悟新知 知3－练 解析：图甲中温度计的分度值为1 ℃，示数为89 ℃；由表2 数据可知，液体沸腾时，温度保持92 ℃ 不变。 感悟新知 知3－练 (3)如图乙所示，水沸腾时气泡在上升过程中的变化情况是___________________。由表2可以验证表1中猜想正确的是______(填“甲”或“乙”)。 解析：水沸腾时产生大量气泡，气泡在上升过程中体积增大，最后破裂；水沸腾时吸热但温度保持不变，故可验证表1中猜想乙正确。 体积增大，最后破裂 乙 感悟新知 知3－练 (4)实验结束后，发现本次实验时间过长，为了缩短实验时间，请你为他们提一条合理的建议：________________。 解析：为了缩短实验时间可以适当减少水的质量、提高水的初温等。 适当减少水的质量(合理即可) 感悟新知 知3－练 2. 茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势如奔涛”。小明组装了如图甲所示的装置，探究水沸腾的特点。 (1)装置中温度计的使用存在错误，请指出： ________________。 玻璃泡碰到杯壁 感悟新知 知3－练 (2)改正错误后进行实验，某时刻温度计的示数如图乙所示，此时水的温度为______℃。 92 感悟新知 知3－练 (3)持续加热至水沸腾，观察到“势如奔涛”的景象，这是一种剧烈的汽化现象。实验表明，水沸腾过程中，温度_______，需要_______热量。 不变 吸收 感悟新知 知3－练 (4)根据实验数据绘制了温度随时间变化的图像，如图丙所示，其中图线的______段表示水的沸腾过程。 BC 感悟新知 知3－练 (5)你知道吗，通过降温居然也能使水沸腾。如图丁所示，将刚停止沸腾的水装入烧瓶，迅速塞上瓶塞并倒置，然后向瓶底浇冷水，发现水重新沸腾起来，原因是瓶内气体温度降低，气压减小，水的沸点______。 降低 感悟新知 知3－练 某兴趣小组的同学用相同的小烧杯甲、乙盛等量的水，在标准大气压下用相同的热源同时加热。如图7所示，甲杯为隔水加热，乙杯为隔油加热，加热足够长时间后，测得甲杯外的水温为 100 ℃、乙杯外的油温为300 ℃， 甲、乙两杯中的水不能沸腾的是 ______。最终两杯水的温度t甲_____ (填“＞”“ =”或“＜”)t乙。 例 3 甲 = 感悟新知 知3－练 解题秘方：液体沸腾有两个必要条件：①达到沸点，②继续吸热。当两个条件同时具备时即可沸腾。 感悟新知 知3－练 解析：(1)甲杯中的水温等于100℃，但由于不能继续从外面水中吸收热量，故不能沸腾；乙杯外的油的温度达到了300℃，而水的沸点为100℃，故乙杯中的水能达到沸点且能够继续吸热，故乙杯中的水能沸腾。(2)甲杯中的最终水温为100℃，因为液体沸腾时温度保持不变，所以乙杯中的最终水温也为100℃，故最终两杯水的温度t甲=t乙。 感悟新知 知3－练 3. 妈妈在蒸馒头时，水沸腾后改用“小火”。针对这种做法，下列说法正确的是( ) A．水沸腾后，改用“小火”能更快地让馒头变熟 B．改用“小火”可以降低水的沸点 C．水达到沸点后温度保持不变，“小火”更节省燃料 D．用“大火”可以提高水的沸点 C 感悟新知 知4－讲 知识点 液化 4 1. 降低温度使气体液化 实验观察 (1)如图8所示，在水壶内装入适量的水，加热至沸腾。观察到壶嘴附近透明，距离壶嘴较远位置有“白气”。 (2)在壶嘴上方放置一块凉铁板，观察到 凉铁板底面有大量的小水珠。 感悟新知 知4－讲 易错提醒 看到的“白气”不是水蒸气，而是水蒸气液化而成的小水珠。 感悟新知 知4－讲 分析思考 (1)从水壶内的水到凉铁板底面的水的过程，经历了哪些物态变化？ (2)由于壶嘴附近透明，可知水蒸气在壶嘴附近没有发生液化，而在距离壶嘴较远位置或凉铁板底面发生液化。“壶嘴附近”“距离壶嘴较远位置”和“凉铁板底面”哪的温度低？水蒸气在怎样的温度环境下会发生液化？ 感悟新知 知4－讲 分析结果 (1)一是壶内水汽化成水蒸气，二是水蒸气在凉铁板底面液化成水。 (2)“距离壶嘴较远位置”和“凉铁板底面”的温度较低；水蒸气在低温环境下会发生液化。 感悟新知 知4－讲 实验结论 降低温度可以使水蒸气液化。 感悟新知 知4－讲 2. 压缩体积使气体液化 实验体验 如图9所示，在注射器内吸入 少量液态乙醚，用橡皮帽封住注射孔， 向外拉动活塞，液态乙醚消失；再推 压活塞，液态乙醚又出现了。 感悟新知 知4－讲 分析思考 (1)向外拉动活塞时，液态乙醚到哪儿去了？ (2)推压活塞液态乙醚又出现了，说明气态乙醚可以通过什么方法液化？ 分析结果 (1)向外拉动活塞时，液态乙醚变成气态乙醚而看不见。 (2)推压活塞液态乙醚又出现了，表明压缩体积可使气态乙醚变成液态乙醚，即液化。 感悟新知 知4－讲 实验结论 压缩气体的体积，可以使气体液化。 感悟新知 知4－讲 3. 液化放热 用水蒸气蒸饭、蒸馒头都是水蒸气液化放热的应用；被水蒸气烫伤要比被开水烫伤严重，这是水蒸气液化放热的缘故。 感悟新知 知4－讲 教你一招 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 知4－练 汽车开了空调后，前挡风玻璃表面有时会出现“水雾”，下列说法正确的是( ) A. 无论冬夏，“水雾”都是车外空气中的水蒸气遇冷液化后形成的 B. 无论冬夏，“水雾”都是车内空气中的水蒸气遇冷液化后形成的 例 4 感悟新知 知4－练 C. 夏天，“水雾”出现在玻璃的外表面；冬天，“水雾”出现在玻璃的内表面 D. 夏天，“水雾”出现在玻璃的内表面；冬天，“水雾”出现在玻璃的外表面 感悟新知 知4－练 解题秘方： 解析：夏天，汽车使用空调制冷，车内温度低于车外温度，车外空气中的水蒸气遇到冷玻璃，在玻璃外表面液化为小水珠；冬天，汽车使用空调制热，车内温度高于车外温度，车内空气中的水蒸气遇到冷玻璃，在玻璃内表面液化为小水珠。 答案：C 感悟新知 知4－练 4. 冬天，人说话时，可以看到口里不断有“白气”呼出，呼出的“白气”是由于人呼出的气体中的水蒸气_____ (填物态变化名称)产生的；夏天，打开冰箱时，也可以看到从冰箱里冲出“ 白气”，这是由冰箱______(填“里面”或“外面”)的水蒸气液化形成的。 液化 外面 感悟新知 汽化和液化 降低温度 压缩体积 液 化 气态 液态 放 热 吸 热 汽化 蒸发 沸腾 课堂小结 $$