内容正文:
3.3 汽化和液化
第三章 物态变化
做一做:观察装有几滴酒精的塑料袋的变化。
说一说,你观察到的现象
又看到塑料袋变瘪。
把塑料袋放入热水里面
会看到塑料袋鼓起来
从热水中拿出塑料袋
塑料袋鼓起来是因为袋中的液态酒精受热后变成气态酒精,体积增大;塑料袋变瘪是因为降温后气态酒精又变成了液态酒精,体积减小。
原理:
思考:液态和气态之间是如何进行相互转化的呢?
固态 液态 气态
熔化
凝固
一、汽化和液化
物质从气态回到液态的过程叫液化,需要放热。
物质从液态变成气态的过程叫汽化,需要吸热。
刚才实验中的现象就是酒精先汽化后液化形成的。
二、沸腾
汽化的第一种形式
我们常将冷水烧开来饮用,所谓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做沸腾。
沸腾是在液体内部、表面同时进行的剧烈的汽化现象。
探究水在沸腾前后温度变化的特点
提出问题:
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?
实验器材
铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、装有适量水的烧杯和杯盖等。
观察水沸腾的装置
1. 安装实验装置时,应按照自下而上的顺序进行。
2. 实验时,应用酒精灯外焰加热,为了便于调整器材固定的高度,应先放好酒精灯,再确定铁圈的高度。
3. 温度计的玻璃泡要全部浸入到水中,且不能碰到烧杯底和烧杯壁。
实验注意事项:
实验步骤:
①按图所示从下往上组装实验装置,在烧杯中装入水,用酒精灯外焰给烧杯加热,并给烧杯盖上硬纸板,同时用温度计测量水温,并观察水温变化;
②当水温达到90℃时去掉硬纸板,每隔1min记录一次水的温度值,直到水沸腾后5min为止,并将数据记录在表格中,同时注意观察沸腾前后水中气泡在上升过程中的变化;
③撤掉酒精灯,停止对烧杯加热,观察水的变化情况。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 …
温度/℃ 90 93 97 99 100 100 100
105
100
95
90
温度/℃
时间/min
0 5 10 15
注意观察沸腾前和沸腾时气泡产生的部位以及运动过程中大小的变化
水沸腾前
水沸腾时
①水沸腾前,烧杯底部有气泡产生,且温度越高,气泡越多,气泡在上升过程中体积渐渐变小,直至消失;
①水沸腾时,有大量的气泡产生,气泡在上升过程中体积变大,到达水面时破裂,并放出里面的水蒸气。
②沸腾前,对水加热,水的温度不断上升;沸腾时,继续对水加热水的温度保持不变;停止对水加热,水不再沸腾。
说明:
水沸腾需要吸收热量
一、是温度达到沸点
沸腾的条件:
二、是继续吸热
沸点:液体沸腾时的温度。
从沸点表查出下列物质的沸点
水银:
酒精:
液态氮:
液态铁:
2750℃
357℃
78℃
-196℃
沸点:液体沸腾时的温度。
沸点也是物质的一种特性。不同的液体,沸点不同。在1个标准大气压下,水的沸点为100 ℃,酒精的沸点78℃、水银的沸点357℃。
液体的沸点和液面上方的气压有关,气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。
液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变。
沸腾的特点:
①提高水的温度(用热水进行实验);
②减少水的质量;
③调大酒精灯火焰,并用外焰加热;
④在烧杯上加带小孔的盖子,以减少热量损失。
实验注意事项:
1.缩短加热时间的方法:
2. 刚撤去酒精灯时水还会继续沸腾一小段时间,这是因为此时石棉网和烧杯底的温度暂时还高于水的沸腾温度,水还能从石棉网和烧杯底继续吸热。
实验注意事项:
3. 实验时由于受大气压的影响,测出的水的沸点可能不是100 ℃。
实验注意事项:
取一张光滑的厚纸,如图所示那样做成一个小纸锅。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。过一会儿水就会沸腾,而纸锅不会燃烧。
烧开水用的小纸锅
想想做做:
说一说:纸锅为什么不会燃烧?
水在标准大气压下的沸点是100℃,而纸的着火点约是183℃,当水沸腾时需要从外界不断吸收热量,使与水接触的纸的温度始终保持在100℃,达不到纸的着火点。所以纸锅不会燃烧。
三、蒸发
汽化的第二种形式
湿拖布拖过的地板、晾在阳光下的湿衣服,温度没有达到沸点也会变干,这是由于水汽化,变成了气体。
这种在任何温度下都能进行的汽化现象叫做蒸发。
蒸发是汽化的又一种方式。蒸发只发生在液体表面,是缓慢的汽化现象。
通过生活中的一些现象,分析影响蒸发的因素
现象1:湿衣服在太阳下晾晒会变干,在阴凉处也会变干,为什么呢?
现象2:湿衣服弄成一团,衣服的外边干了,但是里边还没干,为什么呢?
现象3:现在我们的秋季校服洗干净后要晾晒一天的时间才能干,为什么呢?
影响蒸发快慢的因素:
液体的温度
液体的表面积
液体表面空气流动速度
液体温度越高,蒸发越快。反之越慢。
液体表面积越大,蒸发越快。反之越慢。
空气流动速度越快,蒸发越快。反之越慢。
液体蒸发需要吸热,会导致所依附的物体温度降低,有致冷作用。
①请同学们把酒精擦在手背上,说出你的感觉,并做简单的解释。
会感觉凉。这是因为涂在手背上的酒精蒸发,要吸收热量,使皮肤温度降低,而感觉凉。
想想做做:
涂了酒精的温度计的读数变小了,未涂酒精的温度计读数没有发生变化,这是因为酒精蒸发吸热,使玻璃泡内液体温度降低,导致读数变小。
②把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数有什么变化?如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计度数会变化吗?
想想做做:
比较蒸发和沸腾
蒸发 沸腾
相同点
不同点 发生部位
剧烈程度
温度条件
都是汽化现象,都吸热
表面和内部同时进行
剧烈
达到一定温度时才能发生
只在液体表面进行
缓慢,平和
在任何温度下均可发生
河面上的白雾
叶子上的露珠
白雾与露珠是怎么来的?
1.下列关于蒸发和沸腾的说法正确的是 ( )
A.蒸发和沸腾都需要从外界吸收热量
B.蒸发和沸腾都可以在任何温度下进行
C.蒸发放热,沸腾吸热
D.蒸发的快慢与温度无关,沸腾时温度保持不变
A
小试牛刀
2.观察水的沸腾的实验如图所示。在加热过程中,下列说法不符合实际的是( )
A.水临近沸腾前,水中无气泡产生
B.水温升高得越快,产生的“白气”越多
C.水沸腾过程中,水中的气泡不断上升、变大,到水面破裂开来
D.水沸腾过程中,水温不变
A
3.水的沸腾是一种剧烈的 (填物态变化的名称)现象,水在沸腾的过程中,要继续吸热,但温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
汽化
不变
4.下列能使蒸发变慢的措施是( )
A.用电热吹风将湿头发吹干
B.用扫帚把地上的积水扫开
C.把蔬菜用保鲜膜包好放入冰箱
D.喝开水为了不烫口向水面吹气
C
四、液化
液化的两种方法是:
降低温度
压缩体积
冬天热腾腾的包子冒着“白气”
在运载火箭里,是同时采用降温和压缩体积两种方法将氧气和氢气液化储存在箭体中的。
液态
气态
汽化(吸热)
液化(放热)
液化过程是汽化过程的逆过程,汽化要吸热,液化要放热。
思考:你能解释水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重的原因吗?
水蒸气和开水的温度虽然差不多,但是水蒸气液化的时候还要放出大量的热,因而加重烫伤。
凡是有如下字样的相关物态变化都是液化现象:雾、露、“白气”、”白雾”、“出汗”、小水珠、小液滴等,这些现象通常是空气中的水蒸气遇冷液化形成的。
理解液化时应注意:
1. 以下液体的液化方法与其它都不同的是( )
A. 煤气罐中的液体
B. 一次性打火机中的液体
C. 烧水时锅盖内侧的水滴
D. 推压活塞,注射器内重新出现的液态乙醚
C
2.把烧红的铁块放入水中,会听到吱吱的响声并看到大量“白气” ,该现象所经历的物态变化过程是( )
A. 液化
B. 汽化
C. 先熔化后汽化
D. 先汽化后液化
D
3.下列物态变化中, 属于液化现象的是( )
春天,冰雪融化
B. 夏天,湿衣服晾干
C. 秋天,草沾晨露
D. 冬天,湖水成冰
C
汽化
液化
液 态
沸腾
蒸发
吸热
放热
气 态
两种方法
降低温度
压缩体积
两种方法
课堂小结
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