第三节 汽化与液化（导学案）物理鲁科版（五四学制）2024九年级上册

第3节 汽化与液化（导学案） 【学习目标】 1.知道物质的液态和气态之间是可以转化的。了解汽化和液化，解释生活中的有关现象。 2.能通过实验观察水的沸腾现象，了解沸点的概念。 3.能区别沸腾和蒸发。 4.能通过实验，用图像描述水沸腾时温度的变化情况。知道沸腾图像的物理含义，进一步体会图像在探究物理规律中的作用。 【学习重点】 学习重点：通过实验探究液体沸腾前后温度变化特点。 【学习难点】 学习难点：通过生活体验和实验理解汽化吸热，液化放热。 【自主预习】 阅读课本第2节新课部分内容，并解答以下问题： 1.物质从液态变成气态的过程叫作汽化。物质从气态变成液态的过程叫作液化。 2.汽化包括蒸发和沸腾两种现象。 3.汽化时要吸收热量；反之液化时要放出热量。 4.（1）蒸发是在任何温度下都能发生的汽化现象，蒸发只发生在液体的表面，是缓慢的汽化现象。 （2）液体的温度越高、液体的表面积越大、液体表面上空气流动越快，蒸发越快。液体蒸发吸热。 5.（1）沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 （2）液体沸腾时有确定的温度，这个温度叫沸点。不同液体的沸点不同。 （3）沸点与气压有关： 气压越高，沸点越高。反之，气压越低，沸点越低。 （4）沸腾以前，水的温度不断上升；沸腾时水的温度保持不变。 6.使气体液化的方法包括：（1）降低温度。（2）压缩体积。 【探究新知】 【学习任务一】蒸发 1. 定义： 在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。 2. 特点： （1）蒸发不受温度限制，在任何温度下都能发生。 （2）蒸发只发生在液体的表面，是缓慢的汽化现象。 3. 观察与实验：探究影响蒸发快慢的因素 （1）实验方法：用滴管在两块玻璃片上各滴一滴相同大小的酒精，分别观察在下列情况下酒精蒸发的快慢。 •将其中一块玻璃片放到酒精灯上加热，另一块玻璃片不加热。 •将其中一块玻璃片上的酒精摊开，另一块玻璃片上的酒精保持原状。 •向其中一块玻璃片上的酒精扇风，另一块玻璃片放在不通风处。 （2）实验结论：液体的温度越高、液体的表面积越大、液体表面上空气流动越快，蒸发越快。 4. 蒸发吸热 （1）实验方法：将酒精涂在温度计的玻璃泡上，观察温度计的示数变化。 （2）实验结论：液体蒸发吸热。 （3）生活实例：手背擦酒精，该位置感到凉，就是因为液体在蒸发时吸热。夏天向地面洒水，人们会感到凉快，也是利用水在蒸发时吸热来降温度。人们在高温的天气里大汗淋漓，是人体自我保护的生理现象汗液蒸发时吸热，使体温不至于升得太高。 （4）思考与讨论：游泳之后刚从水中出来，会觉冷；天热时，狗常把舌头伸出来。你能解释这些现象吗？ 【学习任务二】沸腾 1. 定义 沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 2. 实验探究：探究水在沸腾前后温度变化的特点 （1）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、秒表、火柴等。 （2）实验步骤： 按图组装实验器材，进行实验。用酒精灯给烧杯加热，观察水发生的变化（水的温度、水发出的声音、水中的气泡等）。当水温接近90°C时，每隔0.5 min 记录一次温度，同时注意观察水中发生的变化。直到水沸腾4-5min后停止记录。 停止加热，观察水是否继续沸腾。 将所得数据记录在自己设计的表格中，根据数据绘制出水沸腾时温度随时间变化的图像。 （3）记录表格： （5）画出温度—时间图像： 以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表中的数据分别在两方格纸上描点，然后再将所有的点用平滑的曲线连起来，得到水沸腾时温度随时间变化的图像。 （6）实验结论： 沸腾以前，水的温度不断上升；沸腾时水的温度保持不变。 3. 沸腾特点 （1）在一定温度下进行； （2）在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象； （3）液体沸腾需要吸热，但温度保持不变。 4. 沸腾条件 （1）温度达到沸点； （2）不断吸收热量 5. 沸点 液体沸腾时有确定的温度，这个温度叫沸点。不同液体的沸点不同。 6. 沸点与气压的关系 气压越高，沸点越高。反之，气压越低，沸点越低。 【学习任务三】液化 1. 定义 物质从气态变成液态的过程叫作液化。 2.生活中常见液化现象： ①北方的冬天，可以看到室外的人不断地呼出“白气”。 ②洗澡时，浴室的镜子上蒙有“水雾”。 ③戴眼镜的人从寒冷的室外进人温暖的室内，室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成一层小水珠。 3. 液化方法 （1）降低温度。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。 （2）压缩体积。有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须同时使它降低到一定温度，例如氮气。 【学习任务四】汽化吸热 液化放热 1. 汽化吸热 （1）停止加热，水不能继续沸腾。可见，沸腾过程中需要吸热。 （2）医生常用酒精擦拭人体，给发烧患者降温。可见，蒸发也要吸热。 因此：汽化要吸收热量。 2.液化放热： （1）如图：当又水雾生成时；用手试摸金属盘时，感觉金属盘温度升高。 （2）被水蒸气烫伤比开水烫伤更严重，因为水蒸气和开水的温度虽然差不多，但水蒸气液化时还要放出大量的热。 因此：液化要放出热量。 3.电冰箱如何获得低温 （1）液态制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，在这里汽化吸热，使冰箱内温度降低。 （2）生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器，在这里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。 制冷剂循环流动，冷冻室里就可以保持相当低的温度。 4.热棒技术 （1）热棒下端的液态氨汽化成气态，从冻土层中吸热，使冻土层温度降低。 （2）气态氨上升，通过散热片放热液化变回液态，又沉入棒底容器，重复以上过程。 正是制冷剂循环的工作，才保证冻土层的结实、冻结和路基的稳定。 【课堂总结】 列出本节课的思维导图： 【课堂练习】 要求：合上课本，像考试一样独立完成。 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。 【答案】液化 放 汽化 【详解】冬天用嘴向手哈气，可使手瞬间变暖，是因为水蒸气遇冷液化放热，使手的表面温度升高。 嘴对着手吹气，手会感到凉爽，因为吹气加快了手表面的空气流动，从而加快了汗液的蒸发(汽化)，而蒸发吸热，使手感觉凉爽。 2．妈妈在蒸馒头时，水烧开后改用“小火”。针对这种做法，下列说法正确的是（　　） A．改用“小火”可以提高水的沸点 B．用“大火”可以提高水的沸点，不应该改用“小火” C．无论是使用“大火”还是“小火”，水达到沸点后温度都保持不变 D．水沸腾后，改用“小火”能降低水温，减慢馒头的变熟速度，使馒头更美味 【答案】C 【详解】ABC．水沸腾时温度保持在沸点不变，改用“小火”、“大火”不能提高水的沸点，故AB错误，C正确； D．水达到沸点后温度都保持不变，改用“小火”水的温度仍保持在沸点不会降低，不会减慢馒头的变熟速度，反而能节省燃料，故D错误。 故选C。 3. 小刚探究水在沸腾前后温度变化的特点。 （1）组装的实验装置如图所示，其中存在的错误是 。 （2）调整实验器材后，小刚继续实验，在实验过程中，判断烧杯中水沸腾的依据是量为 （选填序号）。 A．水中有大量气泡上升、变大，到水面破裂 B．温度计的示数已经达到了100℃ C．温度计的示数在一段时间内保持不变 D．温度计的示数不变后还需要继续加热 （3）待水温上升至90℃时每隔1min记录一次温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止，将记录的数据填入表格中，分析表格数据可知水的沸点是 ℃。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98 【答案】 温度计的玻璃泡没有完全浸没在水中 A 98 【解析】（1）从图甲中可以看出，温度计的玻璃泡没有完全浸没在水中，这是错误的。 （2）A．水沸腾时，烧杯中水的各部分温度趋于一致，气泡在上升时一方面随着高度增加，压强减小，体积增大；另一方面水蒸气不会遇冷液化，且周围的水不断汽化进入气泡，使气泡上升过程逐渐变大，这是水沸腾的现象，故A符合题意； B．水的沸点受到气压的影响，水在一个标准大气压下沸点为100℃，所以观察温度是不合理的，故B不符合题意； CD．若水吸收的热量等于散失的热量，则水温也不发生改变，但不能说明水已经发生了沸腾，所以温度计示数不变时还要继续观察是否有水沸腾的现象，故CD不符合题意； 故选A。 （3）水在沸腾之前，吸热温度不断上升，沸腾后吸热温度保持不变，故可知，水的温度到达98℃后温度不再升高，所以此时水的沸点是98℃。 4．小明在卫生间洗手后，用热风烘干机吹手，如图所示。感觉到烘干机吹出的风由凉风逐渐变成暖风。下列说法正确的是（　　） A．用烘干机吹手时，热风让手上的水沸腾而变干 B．手上有水时感觉到烘干机吹出的风是凉的，是因为水蒸发吸热 C．用烘干机吹手时，只是让液面上方的空气流速变大而加快了蒸发 D．手感觉到烘干机吹出的风由凉风逐渐变成暖风，主要是因为电热丝发热慢 【答案】B 【详解】A．用烘干机吹手时，热风让手上的水蒸发而变干，故A错误； B．水蒸发吸热，使手的温度降低，则手上有水时感觉到烘干机吹出的风是凉的，故B正确； C．用烘干机吹手时，吹出的热风可以提高液体温度从而加快蒸发，故C错误； D．手感觉到烘干机吹出的风由凉风逐渐变成暖风，是因为手上的水蒸发完后，不再吸收热量，风由凉风逐渐变成暖风，故D错误。 故选B。 5．夏天，将冰水（约0℃）和热水（约90℃）分别注入常温下的两只透明烧杯中，一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分小水珠出现。针对这一现象，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两杯壁出现的水珠都是汽化现象 B．甲、乙两杯壁出现的水珠都是凝华现象 C．甲杯的外壁出现了水珠，乙杯的内壁出现了水珠 D．甲杯的内壁出现了水珠，乙杯的外壁出现了水珠 【答案】C 【详解】甲杯装的是冰水，杯子外面空气中的水蒸气遇到冷的杯子外壁，温度下降，水蒸气液化成小水珠，水珠在外壁出现；乙杯装的是热水，这些水大量蒸发，杯子水面上方有大量的水蒸气，这些高温水蒸气遇到冷的杯子内壁，温度下降，水蒸气液化成小水珠，水珠在内壁出现，故C正确，ABD错误。 故选C。 6.如图，一到冬季或雨天，当车辆上乘坐的人员较多时，车窗玻璃上就容易出现一层雾气，影响驾驶安全。产生雾气的原因是车内的水蒸气 （填物态变化）而成的小水珠附在玻璃上，雾气在形成过程中要 （选填“吸收”或“放出”）热量。 【答案】 液化 放出 【详解】[1][2]冬天，车内水蒸气温度较高，遇到温度较低的玻璃，会放热液化形成小水珠，水珠会附着在玻璃的内表面，形成雾气。 7．“走遍大地神州，醉美多彩贵州。”梵净山主峰时而薄雾缭绕，时而雾散峰青。此现象主要包含下列哪两种物态变化（　　） A．熔化和凝华 B．液化和汽化 C．汽化和熔化 D．凝固和升华 【答案】B 【详解】薄雾是空气中的水蒸气液化形成的小水珠；雾散是因为小水珠汽化成了水蒸气。 故选B。 8．通常情况下物质所处的状态是由温度决定的，已知在标准大气压下，氮和氧的熔点和沸点如表所示。根据表中数据，-200℃的氮是 态；采用先液化空气再来提取气体，当温度升高时，在氧和氮中最先分离出来的是 。 熔点 沸点 氮 -210℃ -196℃ 氧 -218℃ -183℃ 【答案】 液 氮 【详解】[1]由表格中的数据知道，氮的熔点是-210℃，-200℃高于氮的熔点，故-200℃的氮是液态。 [2]液态空气温度升高时，沸点低的液体先达到沸点，先汽化；氮的沸点低，先汽化，所以氮先分离出来。 9．护士将一支合格的温度计放在医用酒精中消毒，使玻璃泡沾上酒精，然后放在空气中一段较长的时间，请你在图中画出这段时间内温度计示数随时间变化的大致图像。（室温约为30℃） 【答案】 【详解】因室内温度为30℃，所以温度计开始示数是30℃，当温度计的玻璃泡上沾有酒精时，随着酒精的迅速蒸发，会带走一部分热量，温度计的示数会降低，但当酒精蒸发完后，温度计的示数会上升，最终与室温相同。如图所示： 【课后反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 汽化与液化（导学案） 【学习目标】 1.知道物质的液态和气态之间是可以转化的。了解汽化和液化，解释生活中的有关现象。 2.能通过实验观察水的沸腾现象，了解沸点的概念。 3.能区别沸腾和蒸发。 4.能通过实验，用图像描述水沸腾时温度的变化情况。知道沸腾图像的物理含义，进一步体会图像在探究物理规律中的作用。 【学习重点】 学习重点：通过实验探究液体沸腾前后温度变化特点。 【学习难点】 学习难点：通过生活体验和实验理解汽化吸热，液化放热。 【自主预习】 阅读课本第2节新课部分内容，并解答以下问题： 1.物质从液态变成气态的过程叫作 。物质从气态变成液态的过程叫作 。 2.汽化包括 和 两种现象。 3.汽化时要 热量；反之液化时要 热量。 4.（1）蒸发是在 都能发生的汽化现象，蒸发只发生在液体的 ，是缓慢的汽化现象。 （2）液体的 、液体的 、液体表面上空气 ，蒸发越快。液体蒸发 热。 5.（1）沸腾是液体 和 同时发生的剧烈汽化现象。 （2）液体沸腾时有确定的温度，这个温度叫 。不同液体的沸点不同。 （3）沸点与气压有关： 气压越高，沸点越 。反之，气压越低，沸点越 。 （4）沸腾以前，水的温度 ；沸腾时水的温度 。 6.使气体液化的方法包括：（1） 。（2） 。 【探究新知】 【学习任务一】蒸发 1. 定义： 在任何温度下都能发生的汽化现象叫作 。 2. 特点： （1）蒸发不受温度限制，在任何温度下都能发生。 （2）蒸发只发生在液体的表面，是 的汽化现象。 3. 观察与实验：探究影响蒸发快慢的因素 （1）实验方法：用滴管在两块玻璃片上各滴一滴相同大小的酒精，分别观察在下列情况下酒精蒸发的快慢。 •将其中一块玻璃片放到酒精灯上加热，另一块玻璃片不加热。 •将其中一块玻璃片上的酒精摊开，另一块玻璃片上的酒精保持原状。 •向其中一块玻璃片上的酒精扇风，另一块玻璃片放在不通风处。 （2）实验结论： ，蒸发越快。 4. 蒸发吸热 （1）实验方法：将酒精涂在温度计的玻璃泡上，观察温度计的示数变化。 （2）实验结论：液体蒸发 。 （3）生活实例：手背擦酒精，该位置感到凉，就是因为液体在蒸发时 。夏天向地面洒水，人们会感到凉快，也是利用水在蒸发时吸热来降温度。人们在高温的天气里大汗淋漓，是人体自我保护的生理现象汗液蒸发时吸热，使体温不至于升得太高。 （4）思考与讨论：游泳之后刚从水中出来，会觉冷；天热时，狗常把舌头伸出来。你能解释这些现象吗？ 【学习任务二】沸腾 1. 定义 沸腾是液体内部和表面同时发生的 汽化现象。 2. 实验探究：探究水在沸腾前后温度变化的特点 （1）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、秒表、火柴等。 （2）实验步骤： 按图组装实验器材，进行实验。用酒精灯给烧杯加热，观察水发生的变化（水的温度、水发出的声音、水中的气泡等）。当水温接近90°C时，每隔0.5 min 记录一次温度，同时注意观察水中发生的变化。直到水沸腾4-5min后停止记录。 停止加热，观察水是否继续沸腾。 将所得数据记录在自己设计的表格中，根据数据绘制出水沸腾时温度随时间变化的图像。 （3）记录表格： （5）画出温度—时间图像： 以方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，将表中的数据分别在两方格纸上描点，然后再将所有的点用平滑的曲线连起来，得到水沸腾时温度随时间变化的图像。 （6）实验结论： 沸腾以前，水的温度 ；沸腾时水的温度 。 3. 沸腾特点 （1）在一定温度下进行； （2）在液体 同时发生的剧烈汽化现象； （3）液体沸腾需要 ，但温度 。 4. 沸腾条件 （1）温度达到 ； （2）不断 热量 5. 沸点 液体沸腾时有确定的温度，这个温度叫 。不同液体的沸点不同。 6. 沸点与气压的关系 气压越高，沸点 。反之，气压越低，沸点 。 【学习任务三】液化 1. 定义 物质从气态变成液态的过程叫作 。 2.生活中常见液化现象： ①北方的冬天，可以看到室外的人不断地呼出“白气”。 ②洗澡时，浴室的镜子上蒙有“水雾”。 ③戴眼镜的人从寒冷的室外进人温暖的室内，室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成一层小水珠。 3. 液化方法 （1） 。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。 （2） 。有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须同时使它降低到一定温度，例如氮气。 【学习任务四】汽化吸热 液化放热 1. 汽化 ： （1）停止加热，水不能继续沸腾。可见，沸腾过程中需要吸热。 （2）医生常用酒精擦拭人体，给发烧患者降温。可见，蒸发也要吸热。 因此：汽化要吸收热量。 2.液化 ： （1）如图：当又水雾生成时；用手试摸金属盘时，感觉金属盘温度升高。 （2）被水蒸气烫伤比开水烫伤更严重，因为水蒸气和开水的温度虽然差不多，但水蒸气 。 因此：液化要放出热量。 3.电冰箱如何获得低温 （1）液态制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，在这里 ，使冰箱内温度降低。 （2）生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器，在这里 并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。 制冷剂循环流动，冷冻室里就可以保持相当低的温度。 4.热棒技术 （1）热棒下端的液态氨 成气态，从冻土层中 ，使冻土层温度降低。 （2）气态氨上升，通过散热片放热 变回液态，又沉入棒底容器，重复以上过程。 正是制冷剂循环的工作，才保证冻土层的结实、冻结和路基的稳定。 【课堂总结】 列出本节课的思维导图： 【课堂练习】 要求：合上课本，像考试一样独立完成。 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。 2．妈妈在蒸馒头时，水烧开后改用“小火”。针对这种做法，下列说法正确的是（　　） A．改用“小火”可以提高水的沸点 B．用“大火”可以提高水的沸点，不应该改用“小火” C．无论是使用“大火”还是“小火”，水达到沸点后温度都保持不变 D．水沸腾后，改用“小火”能降低水温，减慢馒头的变熟速度，使馒头更美味 3. 小刚探究水在沸腾前后温度变化的特点。 （1）组装的实验装置如图所示，其中存在的错误是 。 （2）调整实验器材后，小刚继续实验，在实验过程中，判断烧杯中水沸腾的依据是量为 （选填序号）。 A．水中有大量气泡上升、变大，到水面破裂 B．温度计的示数已经达到了100℃ C．温度计的示数在一段时间内保持不变 D．温度计的示数不变后还需要继续加热 （3）待水温上升至90℃时每隔1min记录一次温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止，将记录的数据填入表格中，分析表格数据可知水的沸点是 ℃。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98 4．小明在卫生间洗手后，用热风烘干机吹手，如图所示。感觉到烘干机吹出的风由凉风逐渐变成暖风。下列说法正确的是（　　） A．用烘干机吹手时，热风让手上的水沸腾而变干 B．手上有水时感觉到烘干机吹出的风是凉的，是因为水蒸发吸热 C．用烘干机吹手时，只是让液面上方的空气流速变大而加快了蒸发 D．手感觉到烘干机吹出的风由凉风逐渐变成暖风，主要是因为电热丝发热慢 5．夏天，将冰水（约0℃）和热水（约90℃）分别注入常温下的两只透明烧杯中，一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分小水珠出现。针对这一现象，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两杯壁出现的水珠都是汽化现象 B．甲、乙两杯壁出现的水珠都是凝华现象 C．甲杯的外壁出现了水珠，乙杯的内壁出现了水珠 D．甲杯的内壁出现了水珠，乙杯的外壁出现了水珠 6.如图，一到冬季或雨天，当车辆上乘坐的人员较多时，车窗玻璃上就容易出现一层雾气，影响驾驶安全。产生雾气的原因是车内的水蒸气 （填物态变化）而成的小水珠附在玻璃上，雾气在形成过程中要 （选填“吸收”或“放出”）热量。 7．“走遍大地神州，醉美多彩贵州。”梵净山主峰时而薄雾缭绕，时而雾散峰青。此现象主要包含下列哪两种物态变化（　　） A．熔化和凝华 B．液化和汽化 C．汽化和熔化 D．凝固和升华 8．通常情况下物质所处的状态是由温度决定的，已知在标准大气压下，氮和氧的熔点和沸点如表所示。根据表中数据，-200℃的氮是 态；采用先液化空气再来提取气体，当温度升高时，在氧和氮中最先分离出来的是 。 熔点 沸点 氮 -210℃ -196℃ 氧 -218℃ -183℃ 9．护士将一支合格的温度计放在医用酒精中消毒，使玻璃泡沾上酒精，然后放在空气中一段较长的时间，请你在图中画出这段时间内温度计示数随时间变化的大致图像。（室温约为30℃） 【课后反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$