3.3汽化和液化（课件） -2024-2025学年人教版八年级物理上册

3.3汽化和液化 第三章 物态变化 人教版初中物理 八年级 上册 初冬，一夜之间，小城变成了银装素裹的世界。落光了叶子的树枝上挂满了毛茸茸、亮晶晶的冰花，在阳光下耀人眼目。树上的枝条在风中摇曳，不时飘下点点冰晶，宛如晨雾漫卷。 自然界中这样奇特的现象举不胜举，真可谓千姿百态。你知道物质通常有几种状态，这些状态之间是如何转化的吗?让我们一起来探知这形态各异的物质世界吧! 学习目标 1.知道物质的液态和气态之间是可以相互转化的，了解汽化和液化现象。 2.能通过实验观察水的沸腾现象，了解沸点的概念。 3.能区分汽化的两种方式：蒸发和沸腾，了解影响蒸发快慢的因素，了解液化的方法。 4.会用图像描述水沸腾时温度的变化情况，理解沸腾的条件，知道沸腾图像的意义。 5.知道汽化吸热、液化放热，能解释生活中有关汽化、液化的现象。 导入新课 在塑料袋中滴入几滴酒精，将塑料袋挤瘪，排出空气后用绳把袋口扎紧(图3.3-1)，然后放入开水中你会看到什么变化? 从开水中拿出塑料袋，过一会儿又有什么变化? 在整个过程中，酒精的状态发生了哪些变化? 导入新课 一、汽化和液化 从实验中我们可以看到： 这是因为： 物质的液态和气态可以 。 相互转化 挤瘪的塑料袋受热后膨胀，降温后重新变瘪。 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、汽化和液化 1.物质从液态变为气态的过程叫作 ，例如： 洒在地上的水，过一会儿就消失了；涂在手上的酒精，过一会儿就不见了；锅里的水烧开以后水量会变少。 汽化 注意这几个字的写法：气态、汽化、水蒸气。 一、汽化和液化 2.从气态变为液态的过程叫作 。例如： 水烧开后从壶嘴喷出“白气”；秋天草叶上出现露珠；冬天，戴眼镜的同学从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片变得模糊。 液化 液化是汽化的逆过程 一、汽化和液化 从壶嘴喷出的“白气”、雪糕冒出的“白气”，其实都是大量悬浮在空气中的小水滴，是水蒸气遇冷液化形成的。水蒸气是无色、无味，看不见的，凡是看得见的“白气”“白雾”都不是水蒸气。 例题1．如图，在塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，排出空气后把袋口扎紧，放入热水中，塑料袋鼓起，该过程中酒精发生的物态变化是 。 汽化 【详解】当把滴入几滴酒精的塑料袋放入热水中时，酒精液体会汽化成酒精气体，体积变大，故发现塑料袋鼓起。 二、沸腾 我们在生活中常会将冷水烧开，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作 ， 1.沸腾的定义：沸腾是液体 和 同时发生的 汽化现象。 沸腾 内部 表面 剧烈 你认真观察过水的沸腾吗?将冷水加热至沸腾的过程中，水的温度升高了。如果持续加热，水的温度是不是会越来越高?水在沸腾前后温度变化有什么特点?同学之间相互讨论，说出你的猜想。 二、沸腾 实验器材： 铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、火柴、带孔硬纸板、秒表 2.实验：探究水在沸腾前后温度变化的特点 二、沸腾 （1）按如图所示 组装实验装置，在烧杯中装人水，用酒精灯 给烧杯加热，并给烧杯盖上 ，同时用 测量水温。 实验步骤： 盖上带孔硬纸板，可以减少热量散失，缩短加热时间。小孔可以使内外气压相同。 从下往上 外焰 带孔硬纸板 温度计 烧杯中的水要适量，水太多加热时间会太长;水太少温度计的玻璃泡不能全部浸入水中，也无法清晰地观察到水沸腾前后气泡的动态变化，从而影响实验效果。 二、沸腾 （2）当水温接近 ℃时每隔 min 记录一次水的温度值直到水沸腾后保持一段时间，同时注意观察沸腾前后 在上升过程中的变化。 （3）撤掉 ，停止对烧杯加热，观察水的变化情况。 90 0.5 水中气泡 酒精灯 二、沸腾 实验数据： 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 温度/℃ 水的状态 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 100 未沸腾 沸腾 缩短实验时间的方法: ①提高水的初温; ②减少实验的水量; ③在烧杯上加带小孔的盖子调大酒精灯火焰。 二、沸腾 实验现象： （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，如图甲所示。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，如图乙所示。 （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 甲 乙 停止加热与撤去酒精灯并不同步，因为石棉网会再给水加热一会。 二、沸腾 ①沸腾前气泡上小下大:水沸腾前烧杯内上部水温比杯底低，气泡上升过程中水蒸气遇冷液化，所以气泡逐渐变小。 ②沸腾时气泡上大下小:水沸腾时上下部分温度都达到沸点，气泡上升过程中不断有水汽化成水蒸气，水蒸气越积越多，气泡体积变大。 二、沸腾 分析与论证： （1）以时间为横轴、温度为纵轴，在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中记录的数据在坐标系中描点，再用平滑的曲线把它们连接起来，画出水沸腾前后温度随时间变化的图像，如图所示 1 时间/min 温度/℃ 2 3 4 5 90 95 100 0 二、沸腾 （2）由实验现象和图像可知： 水沸腾前，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，水内部产生大量气泡，气泡上升，到达水面破裂，这说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。水沸腾后，虽然继续对水加热，但水的温度保持不变，停止加热后，水停止沸腾，说明水沸腾需要吸收热量。 二、沸腾 实验结论： 液体沸腾时，吸收热量，但温度保持不变。 二、沸腾 二、沸腾 二、沸腾 二、沸腾 二、沸腾 二、沸腾 二、沸腾 3.沸点 各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫作 。不同液体的沸点 。液体在沸腾的过程中 。 为什么家里煮饺子、蒸馒头时，在水沸腾后仍然要继续加热？ 答：为了使水能够继续吸热，保持沸腾。 沸点 不同 不断吸热 液体的沸点与液面上方气压有关，气压越大，沸点越高，气压越小，沸点越低 测沸水的温度应选水银温度计而不能用酒精温度计，这是因为水银的沸点高。 二、沸腾 4.液体沸腾的条件 （1）温度达到沸点。 （2）继续吸热。 二者缺一不可 二、沸腾 成语中的物理知识：与其扬汤止沸，不如釜底抽薪 液体沸腾的条件：达到沸点和继续吸热。 扬汤止沸：扬起的热水向空气中散热，温度降低，过一会儿水又回到锅内，温度降低，达不到沸点，停止沸腾，但吸收热量后达到沸点马上又沸腾了。 而釜底抽薪，把锅下面的柴火抽出来，断开了热源，水不能继续吸热，从根本阻止了水的沸腾。 二、沸腾 例题2．物理实验小组用如图1所示的装置探究“水的沸腾”的实验。 (1)请指出图1中的两个错误之处：① ， ② 。 温度计的玻璃泡接触容器底 视线没有与温度计中液柱的上表面相平 (2)组装下列实验器材时，其合理的先、后顺序是 （填序号）。 ①温度计     ②石棉网      ③装水的烧杯      ④酒精灯 (3)实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了 。 (4)图中a、b是两个小组用初温相同的水进行实验时绘制的沸腾图像，从图可知水的沸点是 ℃，实验即将结束，李利同学发现：移开酒精灯，水很快停止沸腾。这说明沸腾过程中需要继续 ，但温度 。 ④②③① 缩短加热时间 保持不变 吸热 98 【详解】（1）[1][2]由图1可以看出，温度计的使用和读数有错误，实验中的错误之处有：①温度计的玻璃泡接触容器底；②视线没有与温度计中液柱的上表面相平。 （2）酒精灯要使用外焰加热，所以合理顺序应先放好酒精灯，由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度；温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器底和侧壁，所以接着应放置烧杯，最后安装温度计，即顺序为：④②③①。 （3）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，是为了缩短加热至沸腾的时间，提高实验效率。 （4）[1][2][3]由图像知，当水的温度达到98℃时，温度不再变化，说明此时是水的沸腾过程，沸点是98℃，水在沸腾过程中，要不断吸热，但温度保持不变。 二、沸腾 二、沸腾 二、沸腾 答：能用纸做的锅在火上把水烧开。水在标准大气压下的沸点是 100℃，而纸的着火点约为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，因此纸锅不会燃烧。 三、蒸发 生活中我们会发现，洒在地上的水过一会儿就不见了，晾在太阳下的湿衣服不久后也干了。水为什么会不见了呢? 答：这是因为，虽然没有达到沸点，但是水也发生了汽化，变成了气体。 1.蒸发的定义：这种在 下都能发生的 现象叫作蒸发。 任何温度 汽化 三、蒸发 2.特点： （1）在任何温度下都能发生。 （2）蒸发只发生在液体的 。 （3）是 的汽化现象。 表面 缓慢 如湿衣服在温度不同的四季都可以晾干。 如桌面上的一杯水会慢慢地减少，在短时间内看不出。 三、蒸发 3.现象探究：影响蒸发快慢的因素 （1）在相同条件下将湿衣服放在阳光下和阴凉处，哪种情况衣服晾干得快？ 现象： 。 原因分析： 。 放在阳光下干得快 阳光下温度高，水蒸发快 三、蒸发 （2）在相同条件下将湿衣服展开与折起来，哪种情况衣服晾干得快？ 现象： 。 原因分析： 。 将湿衣服展开干得快 展开衣服表面积大，水蒸发快 三、蒸发 （3）在相同条件下将湿衣服放在通风处和无风处，哪种情况衣服晾干得快？ 现象： 。 原因分析： 。 放在通风处干得快 通风处空气流速大，水蒸发快 三、蒸发 【探究归纳】上述现象说明，对同一种液体，影响蒸发快慢的因素: （1）液体的 ：液体的温度越 ，蒸发越快; （2）液体的 ：液体的表面积越 ，蒸发越快: （3）液体 ：液体表面上的空气流动速度越 ，蒸发越快 而要减慢蒸发，应该采取 的措施。 和 是汽化的两种形式。 温度 表面积 表面上的空气流动速度 高 大 大 相反 蒸发 沸腾 三、蒸发 其他影响蒸发快慢的因素 ①液体蒸发的快慢也与自身的性质(液体种类)有关有的液体容易蒸发，有的液体不容易蒸发，如在相同的条件下，酒精比水蒸发得快些，水比油蒸发得快些! ②水蒸发快慢还跟周围空气的湿度有关。周围空气的湿度越大，水蒸发越慢。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。 三、蒸发 4.蒸发致冷 液体蒸发时，要从周围的物体(或自身) 使周围的物体(或白身)温度降低，因此发具有 作用。蒸发越快，致冷效果越 ， 蒸发致冷有许多实际应用，如： 吸收热量 致冷 明显 医生常用酒精擦拭发烧患者体表，为其降温。 三、蒸发 三、蒸发 三、蒸发 答：（1）把酒精擦在手背上，手背会感觉特别凉，是因为酒精蒸发吸热。 （2）把酒精涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计示数会降低，因为酒精蒸发吸热，使玻璃泡的温度降低;如果温度计上不涂酒精，用扇子扇，温度计的示数不会变化。 三、蒸发 蒸发 沸腾 不同点 发生位置 液体表面 液体表面和内部 剧烈程度 缓慢 剧烈 现象 不容易观察到 迅速产生大量气泡 发生条件 在任何温度下都能进行 温度达到沸点，切能继续吸热 温度变化 使自身和周围物体温度降低，有制冷作用 从外界吸热，液体温度保持在沸点不变 相同点 ①都是由液态变为气态，属于汽化现象 ②都需要吸热 5.蒸发和沸腾的异同 液体在沸腾的同时也在蒸发。 例题3．如图，非洲沙漠中的居民用来保鲜食物的“罐中罐冰箱”。内外罐之间注满沙子，一天加两次水保持沙子湿润。利用外罐内沙子里的水 吸热，使内罐温度降低，存储食物保鲜时间更长。为了使保鲜效果更好，此“冰箱”应该放置在 （填“干燥”或“潮湿”）环境。 蒸发 干燥 【详解】[1]经常向沙子上洒水，保证了水分的持续蒸发，蒸发吸热有致冷作用，从而降低了食物的温度，对食物起到保鲜的作用。 [2]空气湿度越高，蒸发速度越慢；空气湿度越低，蒸发速度越快。干燥的环境空气湿度小，更有利于水分的蒸发。 四、液化 在北方的冬天，可以看到户外的人不断呼出“白气”，这是： 答：呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的小雾滴； 戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片会蒙上一层小水珠，这是： 答：室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成的。 清晨，人们有时会看到路边的草、树叶或昆虫身上结有露珠(图3.3-5)，这是: 答：空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴。 四、液化 1.液化的方法 （1）降低温度： 气体在温度降到 时都可以液化 （2）压缩体积：在一定的 下，压缩气体的 也可以使气体液化。但有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须同时降低温度，例如： 所有 足够低 温度 体积 氮气的液化。 四、液化 2.液化的应用 将气体液化的最大好处是体积缩小，便于 和 。 火箭中用作燃料和助燃剂的氢和氧，都是以液体状态装在火箭里的。有些家庭利用石油加工时产生的可燃气体做饭，这些气体也是液化后储存在钢瓶内的，称作液化石油气(图3.3-6) 储存 运输 四、液化 3.液化吸热，汽化放热 液体汽化时要 ，与此相反，气体液化时要 。 烧水、做饭的时候，水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重，这是因为? 答：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。 吸热 放热 例题4．如图所示，医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗．喷雾剂使用的材料是氯乙烷，它的装瓶是采用 的方法使其在常温下液化；使用时，对准人的伤口处喷射，液态的氯乙烷在皮肤表面迅速 （填物态变化名称）同时 （选填“吸收”或“放出”）大量的热，起到镇痛的作用。 压缩体积 汽化 吸收 【详解】[1]使气体液化的方法有两种：一是降低温度，二是压缩体积。那么要想在常温下让氯乙烷烷从气态变为液态，我们可采取加压的方法使其在常温下液化。 [2][3]当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时，会迅速汽化为气态，液态的氯乙烷汽化时吸收大量的热量，会使人体受伤部位的内能减小，温度降低。 科学·技术·社会·环境 科学·技术·社会·环境 科学·技术·社会·环境 科学·技术·社会·环境 课堂小结 3.3汽化和液化 汽化 蒸发 区别 沸腾 液化 压缩体积 降低温度 气态 液态 吸热 放热 两种 方式 两种 方式 Lavf58.20.100 $$