内容正文:
4.2 汽化和液化
◇教学目标◇
知识目标
1.知道什么是汽化、液化,理解液化是汽化的逆过程。
2.了解沸腾现象,知道什么是沸点。
3.知道汽化吸热,液化放热。
能力目标
1.能根据实验数据作出液体沸腾的图像,能根据液体沸腾的图像叙述液体沸腾的特点。
2.能用汽化和液化的知识解释有关热现象。
素养目标
1.通过活动,激发学习兴趣和对科学的求知欲望,乐于探索自然现象,乐于了解日常生活中的物理道理。
2.通过实验操作和科学实验的教育,养成严谨的科学态度和实事求是的作风,并养成良好的实验习惯。
◇教学重难点◇
教学重点
掌握汽化和液化的概念,探究沸腾现象产生的条件及沸腾现象的特征。
教学难点
沸腾图像的绘制及处理数据的方法。
◇教学过程◇
一、新课导入
花生的两种烹饪方法中,为什么油炸花生米容易糊,水煮花生米却不容易糊?
二、教学步骤
探究点1 物态变化
[阅读课本]P98“我们知道……变化的特点”
[思考]观察下图中的现象并思考,图中的物体有几种状态?它们的状态变化了吗?
A.点燃的蜡烛 B.冰山融化
C.正在消融的冰凌 D.用冰箱制作冰棒
[分析]A.物质由固态变为液态;B.物质由固态变为液态;C.物质由固态变为液态;D.物质由液态变为固态。
[小组交流]还能列举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗?
[提示]生活中的各种物态变化的实例:铁矿石在高温炉中变为铁水,从高温炉中倒出的铁水又变成铁板;实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮;不同季节、气候下的水的状态变化。
[归纳提升]物质通常有三种状态,即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。物质各种状态间的变化叫做物态变化。
探究点2 汽化的一种方式——蒸发
[阅读课本]P96~97“汽化的一种方式——蒸发”
[思考]洗过的衣服变干,洒水车淋湿的地面很快就变干,下雨后的地面会慢慢变干,这些生活现象的共同特征是什么?
[提示]汽化:把物质由液态变为气态的过程,叫做汽化。
蒸发:只在液体表面进行的汽化现象。
这些生活现象的共同特征是发生了蒸发。
[思考]怎样使湿衣服干得更快一些?
[归纳提升]影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度越高,蒸发得越快。
(2)液体的表面积越大,蒸发得越快。
(3)液体表面附近的空气流动越快,蒸发得越快。
[小组讨论]列举生活中一些常见的加快蒸发和减慢蒸发的实例。
[提示]加快蒸发:在晒场上晾晒粮食时把粮食摊开;洗手间的烘手机。
减慢蒸发:仙人掌有针状的叶子;坎儿井建在地下;保鲜膜。
[思考]蒸发时温度会变化吗?
[实验](1)取两支相同的温度计,在室温下观察示数是否相同?
(2)将其中一支温度计的玻璃泡浸没在酒精中,观察示数是否相同?
(3)再将这支温度计从酒精中取出,并与空气中的那支温度计相比较,观察示数有何不同?
实验说明了什么?
[归纳提升]液体蒸发需要吸热。
探究点3 汽化的另一种方式——沸腾
[阅读课本]P97~99“汽化的另一种方式——沸腾”
[思考]什么是沸腾?
[提示]沸腾是液体内部和表面同时进行的剧烈汽化现象。
[实验]探究水沸腾时温度变化的特点。
1.提出问题:水沸腾需要什么条件(温度)?
2.设计实验:水沸腾的实验现象?
3.实验步骤:
(1)当水温升到90 ℃以上时,每隔1 min记录一次温度计的示数,直至水沸腾后4 min。
(2)实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图像。
4.数据处理与分析:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
93
95
96
97
98
99
100
100
100
100
气泡
底部和侧壁有少量气泡,上升时由大变小
液体内出现大量气泡,上升时由小变大,到液面处即破裂
开始给水加热时,水温上升。水沸腾时,内部出现大量的气泡,气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中。水的温度不变,把酒精灯撤去,沸腾停止。
[归纳提升](1)水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度保持不变。
(2)液体沸腾时的温度叫做沸点。
探究点4 液化
[阅读课本]P99~100“液化”
[思考]露、雨、雾、云都是水的液态,它们从哪里来的?
[提示]
[归纳提升]物理学中,把物质由气态变为液态的过程,叫做液化。液化是汽化的相反过程。
[小组讨论]液化需要条件吗?
[实验]在锥形烧瓶中放入适量温水,在瓶口盖上蒸发皿,一个放上冰块,一个放上沸水,观察蒸发皿下边出现什么现象?
[提示]放上冰块的蒸发皿下边出现水珠,放上沸水的蒸发皿下边没有水珠。这和温度有关。
[归纳提升]液化的条件是水蒸气温度降低。
[思考]当水壶里的水沸腾时,为什么靠近壶嘴的一段看不见“白气”,而在上面一段能够看见?冬天到户外的人嘴里会呼出“白气”,而夏天却不会,这是为什么?
[提示]“白气”是悬浮在空中的小水滴,由水蒸气遇冷液化形成的。靠近壶嘴的一段温度高,水蒸气没有液化,所以看不见“白气”。夏天的室外温度高,水蒸气不会液化,所以也没有“白气”出现。
[思考]我们把热的水蒸气放入冷的环境中使它液化的方法称为冷却法。除此之外,还有没有别的办法可以使气体液化?
[归纳提升]通过压缩气体体积的方法使气体液化,这种使气体液化的方法称为加压法。这种方法使气体的储存和运输变得更方便。
探究点5 汽化吸热、液化放热
[阅读课本]P100~102“汽化吸热、液化放热”
[思考]汽化吸热,那么液化呢?
[提示]液化放热。
[思考]被100 ℃的水和100 ℃的水蒸气烫伤,哪个更严重?
[提示]被水蒸气烫伤更严重。因为100 ℃的水蒸气液化成100 ℃的水时放出的热量是100 ℃的水降低1 ℃时放出热量的539倍。
三、板书设计
4.2 汽化和液化
1.蒸发
(1)定义
(2)特点
(3)影响蒸发快慢的因素
2.沸腾
(1)沸点
(2)沸腾的特点
(3)沸腾的条件
3.液化
(1)概念
(2)气体液化的两种方法
4.汽化吸热、液化放热
◇教学反思◇
为了让学生对本节知识的理解有个水到渠成的过程,授课前可设计一个复习提问,让学生对水的三态有一个感性认识,具备了学习本节的条件,进而进入新课教学。在新课教学的过程中,总是以水为例引出概念,让学生容易接受。
本节关于液化和汽化在日常生活中的例子特别多,抛开课本找出日常生活中常见的、学生感兴趣的、容易做成功、容易理解的活动,让学生对汽化的现象理解得更清楚。
水的沸腾实验做起来比较麻烦,成功率比较低,因此做实验时尽量排除各种外界因素的干扰,且有些现象不明显,必须仔细耐心地观察才能得到满意的结果。
关于液化的方法——降温和加压,降温的方法能让学生很快地接受,加压的方法比较抽象,可采用举例子的方法来帮助学生理解,比如液化气、火箭的液态燃料等,为学生以后在气体压强的学习上奠定一定的基础。
通过向学生介绍一些教材的“信息浏览”和“课外活动”等内容可丰富学生的知识面。
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