9.2 汽化和液化（课件）-【上好课】2024-2025学年八年级物理下册同步精品课堂（沪科版（五四学制）2024)

沪科版（五·四学制） 八年级下册 第9章 物态变化 9.2 汽化和液化 情景引入 如果用一个透明的锅来烧水，水烧开时会看到水中翻腾着大量的气泡，锅上方还会冒出白雾， 而锅盖下和锅壁内则会出现水珠（图 9-2-1 ）。这些气泡、白雾和水珠是怎么产生的呢？ 01 02 03 04 05 CONTENTS 蒸发 汽化和液化的概念 沸腾 液化 PART ONE 汽化和液化的概念 思考 1. 用湿抹布擦黑板，不一会儿黑板就干了，水去哪儿了？ 2.同样，水烧开后，如果继续加热，水会越来越少。为什么？ 大雾是从高处“下”来的吗？ “白气”是冰糕上冒出的吗? 物质的液态和气态之间能否进行相互转化呢？ 在透明塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤压排尽空气后用绳把口扎紧，放入热水中。你会看到什么现象？然后从热水中拿出塑料袋，过一会儿又有什么变化？ 观察塑料袋的变化 在塑料袋中滴入酒精 实验 结论：物质的液态和气态可以相互转化。 现象及分析： ①塑料袋放入热水中时，发生膨胀鼓起来，液体酒精消失。 液态酒精 气态酒精 气态酒精 液态酒精 ②从热水中拿出塑料袋后，塑料袋慢慢瘪下去，袋内又出现酒精。 放到热水里 从热水中拿出 1．汽化：物理学中，把物质从液态变为气态的过程叫做汽化。 2．液化：物理学中，把物质从气态变成液态的过程叫做液化。 汽化的两种方式：沸腾和蒸发。 汽化和液化 PART TWO 沸腾 图 9-2-1 中，水烧开时产生大量气泡。这种在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象，叫做沸腾。 你认真观察过水的沸腾吗？水在沸腾时有什么特征？ 学生实验 探究水在沸腾前后温度变化的特点 提出问题 锅里的水烧开后持续加热，沸腾前后水的温度_____________。如何用实验验证你的猜想？ 器材 现有以下器材可供选择： 水、烧杯、温度传感器及配套器材、天平、 酒精灯、铁架台、陶土网。 本实验无需使用的器材是 _____________。 。 搜集证据 不断上升，直至保持不变 天平 方案 如图 9-2-2 所示，将水倒入烧杯，固定温度传感器，使___________________完全浸入水中，用酒精灯加热烧杯中的水直至沸腾。 根据温度传感器测得的数据，绘制_____________关系曲线，记录并观察水在沸腾前后温 度的变化规律。 温度传感器探头 时间—温度 记录 在图 9-2-3 的方格纸中根据数据绘制曲线。 分析 观察图中绘制的曲线变化情况。 作出解释 实验数据: 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ...... 温度/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 根据记录的温度值，作出水的温度—时间关系曲线: 归纳分析： ①水沸腾前，气泡上升过程中逐渐变小，未到液面就消失了；沸腾时，气泡上升、变大，到水面破裂，将气泡内的水蒸气散发到空气中。 ②由温度—时间图像可以看出：沸腾前，水的温度不断上升；沸腾时水的温度保持不变。实验中，水沸腾时的温度是100℃ 。 ③停止加热，水不能继续沸腾。可见，沸腾过程中需要吸热。 实验结论 ②分析温度—时间图像可知：沸腾前水的温度不断升高；沸腾过程中，继续加热，但温度几乎保持不变。停止加热，沸腾立即停止，这说明要维持沸腾状态，需要继续吸热。 ①水沸腾时，液体内部有大量气泡产生，气泡上升过程中迅速变大，至水面快速破裂。 说明沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 大量实验表明，水的温度在沸腾前持续上升，沸腾过程中始终保持不变。水在沸腾过程中，虽然温度保持不变，但需要用酒精灯持续加热，说明水在沸腾过程中不断吸热。 液体沸腾的条件：温度达到沸点，且不断吸热。 注：实验水最后沸腾的温度不一定是100℃，因为不同地点气压可能不一致。 液体在沸腾过程中都保持一定的温度，这个温度叫做沸点。不同的液体，沸点不同。 点击播放 常用温度计 探究水在沸腾前后温度变化的特点—视频 用注射器吸入适量 80 ℃ 左右的水，用牙签或橡皮泥将注射口堵住，然后用力向外拉动活塞（图 9-2-4），观察注射器中的水， 你看到了什么现象？如何解释这种现象？ 自主活动 通过上述活动发现，压强也会影响沸腾过程。液体上方的压强越大，沸点越高。大气压强随着海拔高度的增大而减小，海拔每升高 300 m， 纯水的沸点大约要下降 1 ℃。在海拔很高的地方，水的沸点会远低于 100 ℃ ,导致食物难以煮熟，所以在那些地方要用高压锅烹煮食物。 表 9-2-1 是一些常见物质在 1 个标准大气压下的沸点。 PART THREE 蒸发 在阳光的照射下,土壤中的水分减少,泥土变干了,晾晒在室外的湿衣服变干了,这些现象中的水都到哪里去了呢?你看见它消失了吗?原来水变成了水蒸气消散在空气中了。 这就是水的蒸发过程,那么蒸发过程都有哪些特性呢? 泥土变干 湿衣服变干 ①蒸发是在任何温度下都能发生的汽化现象； ②蒸发只发生在液体的表面； ③蒸发会吸热，有制冷作用。 蒸发的特点： 思考：生活中还有哪些经验能支持你的结论？ 只在液体表面发生的汽化现象叫做蒸发。 手上擦上酒精后，擦酒精的位置会觉得凉，这是因为酒精蒸发过程中从手上吸热。 阳光下比阴天干得快 展开比折叠时干得快 有风比无风干得快 影响蒸发快慢的因素 观察下面三图，思考影响蒸发快慢的因素有哪些？ 影响蒸发快慢的因素很多。①液体的温度越高，②表面积越大，③液面附近空气流通越快，蒸发就越快。 我国沿海居民自古以来就利用海水晒制食盐，晒盐时将海水引入盐田，经日晒风吹逐渐将水分蒸发掉，就会得到结晶的盐。浙江省象山县、 海南省儋州市的传统海盐晒制技艺，已成为国家级非物质文化遗产。图 9-2-6 是儋州的石槽盐田。 PART FOUR 液化 你能说出下面现象中的“水”和“白气”是从哪里来的吗？ ①冬天，室外的人不断地呼出“白气” 这是呼出的水蒸气遇到冷空气液化成的小水滴 ②戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片蒙上一层小水珠. 室内的水蒸气遇到冷镜片液化成小水珠依附到镜片上。 你知道吗，雨水主要是由大气中的水蒸气形成的。经过前面学习汽化和液化，我们知道，物质由气态变为液态的过程叫做液化。 萦绕在山峰之间的云雾、花瓣上的露珠等，都是水蒸气液化的结果。   云雾   露珠 液化是汽化的逆过程。 与汽化过程吸热相反，液化过程会放热。例如，烧开水时，壶嘴处的水蒸气除了温度高，其液化时也会放出大量的热，因此被水蒸气烫伤比被开水烫伤更严重。 液化放出大量热的利与弊： ①利：液化时放出大量热可以煮熟食物 ②弊：造成烫伤，如水蒸气烫伤； 另外，液氮烫伤属于汽化带来的烫伤。 近年来，安全性高、排气污染小的天然气得到了越来越普遍的使用。天然气液化后的体积大大减小，便于运输和储存。液化天然气可用专用船或油罐车运输和储存，从而可将天然气输送到 管道无法到达的地方。液化天然气在运抵目的地被重新汽化，并通过管道输送至配送公司、工业用户和发电厂。利用液化天然气汽化过程中 要大量吸热这一特征，还可以用于干冰制造、食品冷冻、海水淡化等多种需要低温的地方。 火箭 利用不同液体具有不同沸点这一性质可以分离混合在一起的不同种类液体，利用汽化可以将液体与溶解在其中的物质分离。 工业制氧技术就充分利用了不同液体的沸点差异。由于空气中含有约 21% 的氧气，是一种成本很低而又很容易得到的制氧原料。在制氧过程中，先通过降温和加压使空气液化，然后再适当升温。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此液态氮先发生汽化，剩下的就主要是液态氧了。 现代的废水处理技术利用了汽化原理。用蒸发器将废水中的水转 变为水蒸气，留下沸点较高的污物，一方面可以减少需要运转的废物量， 另一方面也可从废水中回收有用的副产品。 STSE 以上是通过降温的方法使气体液化的。 实验表明，所有气体在温度降到足够低时都可以液化。   观察水蒸气的液化 1. 在水壶中注入适量的水，对水壶加热。 当水接近沸腾或正在沸腾时，在壶嘴附近， 你看到什么现象？ STSE(续)——降温液化 2. 如图所示，在壶嘴上方倾斜放置 一块玻璃板，你看到什么现象？该现象说明什么？   实验中，壶嘴上方稍远处出现一团人们常说 的“白气”，那是水蒸气遇冷液化形成的小水滴； “白气”碰到温度较低的玻璃板，小水滴凝结成更大的水滴，沿倾斜的玻璃板流下。 除此之外，还可以通过加压（压缩体积）的方法使气体液化。如图所示（左），气体打火机中的燃料就是通过压缩体积的方法由气体变成液体的。 类似的，还有生活中常用的液化石油气，科技应用中的火箭燃料，等等。 STSE(续)——加压（压缩体积）液化 1 ．冬天用嘴向手呵气，可使手瞬时变暖，这是 现象，它需要 热；而用嘴向手 吹气，则使手一阵凉爽，这是 现象。 课堂练习 液化 放 汽化 2 ．一件湿衣服按下列四种方式晾晒，最容易晾干的是 ( ) A . C . B . D . B 3．炎热的夏天，开放式的环境无法使用空调设备降温，而如图所示的喷雾风扇却能较好地 发挥作用。喷雾风扇能够降温的原因是 ( ) A ．蒸发吸热 B ．蒸发放热 C ．液化吸热 D ．液化放热 A A ．蒸发和沸腾是汽化的两种方式 B ．所有气体在温度降到足够低时都可以液化 C ．水在蒸发的过程中要吸热，使水和它依附的人体温度下降 D ．图中游泳爱好者的姿势是为了减少水分的蒸发 4．如图所示是游泳爱好者在游泳后上岸站立时的情景示意图，由图可知 ( ) D A ．水珠都出现在内壁上 B ．水珠都出现在外壁上 C ．水珠出现在乙杯的内壁上，这是因为热水蒸发的水蒸气遇冷液化而成的 D ．水珠出现在甲杯的内壁上，这是因为冰水上方的水蒸气遇冷液化而成的 5．夏天，小凯将冰水和热水分别倒入常温下的两只透明烧杯中，如图所示。一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠。下列说法正确的是 ( ) C 6．如图所示，烧杯里装着水，试管中装着酒精，给烧杯加热使水沸腾，继续加热，试管中的酒精 ( ) A ．能沸腾 C ．温度能达到沸点，但不能沸腾 B ．温度达不到沸点，不能沸腾 D ．以上三种情况都可能发生 A A ．图甲：判断水沸腾的依据是温度计示数不变 B ．图乙：A 表示的是水沸腾后水中气泡的情景 C ．图丙：第5 ~ 7 min 内，水的温度不变说明水沸腾后不需要吸热 D ．图丙：此时水的沸点是98℃ , 说明此时水表面上方的气压低于 1 标准大气压 7．图甲所示是“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置，图乙是实验过程中观察到的气泡上升的情景，图丙是描绘水的温度随加热时间变化的图像。查资料可知，1 标准大气压下水的沸点是100℃ 。下列说法正确的是 ( ) D 课堂小结 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Lavf58.46.101 $$