内容正文:
第3章 物态变化 3.3-2 蒸发和液化 自习案
学习寄语:
同学们,每一滴淡化的海水里,都藏着蒸发与液化的智慧密码。当你们读懂水分子如何挣脱束缚、拥抱天空,又如何遇冷凝结、回归纯净,不仅是在掌握知识,更是在触摸解决全球水资源难题的钥匙
学习目标:
1.能准确说出蒸发和液化的概念,举例说明生活中常见的蒸发和液化现象。
2.理解蒸发和液化的发生条件,知道影响蒸发快慢的因素,能区别沸腾和蒸发。
3.结合海水淡化等实际场景,解释其中蒸发和液化过程的应用原理。
学习链接:
1.湿衣服在阳光下干得快,而在阴凉处干得慢,说明液体蒸发快慢与______有关。
2.生活中,我们使用的液化石油气是通过______的方式使气体液化,从而便于储存和运输。
3.烧开水时,壶嘴冒出的“白气”是水蒸气遇冷______形成的小水滴。
学习情境:
同学们,如今全球都在大力倡导可持续发展,水资源作为宝贵的资源,海水淡化技术成为了时代热点。现在想象一下,我们正在参与一个海水淡化科研项目。在项目里,海水需要先__________变成水蒸气,再经过__________变成可以使用的淡水。这其中,海水在太阳照射下慢慢减少,就是__________过程;而水蒸气遇冷变成小水滴汇聚成淡水,这便是__________过程。大家想想,在这个海水淡化情境里,蒸发和液化分别起到了怎样关键的作用?影响海水蒸发快慢的因素又有哪些?带着这些问题,我们一起来深入学习蒸发和液化的知识,争取未来能为水资源可持续利用贡献自己的智慧。
学习过程:
任务一:ID蒸发
1. 生活中我们会发现,洒在地上的水过一会儿就____________了,晾在太阳下的湿衣服不久后也______了。水为什么会不见了呢?这是因为,虽然没有达到____________,但是水也发生了____________,变成了______体。这种在任何温度下都能发生的汽化现象叫作____________。
2. 蒸发只发生在液体的____________。要加快液体的蒸发,可以升高液体的__________,增大液体的__________,加快液体表面上的空气__________;而要减慢蒸发,应该采取相_____的措施。蒸发和沸腾是__________的两种形式。
3. 规律总结▉在探究影响液体蒸发快慢的因素时,由于影响液体蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积以及液体表面的空气流速,所以实验时要应用____________________法,如要探究液体蒸发快慢与液体温度的关系,应控制液体的_______________与液体表面的____________________相同。
4. 拓展▉(1)水蒸发快慢与周围空气的湿度有关系,周围空气的__________越大,水蒸发越_____。如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,这是因为空气的__________大,人身上的汗液蒸发变_____。(2)相同条件下,__________液体蒸发的快慢不同。例如,酒精比水蒸发得_____。
5. 想想做做——你可能有过用医用酒精擦拭皮肤消毒的经历。把酒精擦在手背上,手背有什么感觉?这可能是什么原因引起的?把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计的示数有什么变化?如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计的示数会变化吗?
6. 手背擦上酒精后,随着酒精的__________,人会感到擦酒精的位置__________。这是因为酒精在蒸发过程中_____热,致使酒精及与酒精接触的物体温度__________。夏天向地面上洒水会感到凉快,是利用水在蒸发时_____热来降低温度的。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_____热,使体温不致升得太高。游泳之后刚从水中出来,会感觉很冷。天热时,狗常把舌头伸出来。你能解释这些现象吗?_________________________________________________________________________
任务二:ID液化
7. 在北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“__________”,这是呼出的水蒸气遇到冷空气__________成的小雾滴;戴眼镜的人从__________的室外进入__________的室内,镜片会蒙上一层小水珠,这是__________空气中的水蒸气遇到_____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),这是空气中的水蒸气遇冷__________成的小水滴。
8. 实验表明,所有气体在__________降到足够低时都可以液化。另外,在一定的温度下,__________气体的体积也可以使气体液化。将气体液化的最大好处是__________缩小,便于__________和运输。火箭中用作燃料和助燃剂的氢和氧,都是以_____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__________后储存在钢瓶内的,称作__________石油气(图3.3-6)。
9. 液体汽化时要_____热,与此相反,气体液化时要_____热。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,这是因为水蒸气和开水的__________虽然差不多,但是水蒸气__________的时候还要放出大量的热。
10. 理解液化应注意的三个问题①所有气体在温度降到足够_____时_____可以液化.②有的气体单靠__________体积不能使它液化,必须同时使它降低到一定__________,例如氮气.③凡具有如下字样的相关物态变化都是__________现象:_____、_____、“__________”、“__________”等,这些现象通常是空气中的水蒸气遇冷_____热液化形成的,而不是__________液化形成的。空气液化需要极_____的温度,空气中占主要成分的氮气大约在一196C以下液化,氧气大约在-183℃以下液化。
任务三:ID青藏高原上的“冰箱”
11. 我国的青藏铁路是世界上__________最高的铁路。铁路穿过多年冻土区时,为了减小冻土因融化对路基产生的影响,需要使冻土保持__________。你知道工程师是采用了什么技术攻克这个难题的吗?在回答这个问题前,我们先来了解一下电冰箱__________的原理。电冰箱利用__________剂作为热的“搬运工”,把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。制冷剂采用既容易__________又容易__________的物质,汽化时它_____热,液化时它_____热。图3.3-7是一种电冰箱的构造和原理图。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__________、_____热,使冰箱内温度__________。之后,生成的____________________又被压缩机压入冷凝器,在_______________里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子__________。制冷剂这样__________流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。电冰箱通过__________机使制冷剂不断地液化和汽化而获得__________,热管技术不使用压缩机也能达到同样的目的。在青藏铁路工程中,为了保证多年冻土区路基的稳定性,铁路两侧竖立了许多__________。这种热管又被称为__________(图3.3-8)。热棒是封闭的__________长棒,里面一般填充_______________的液态氨作为“制冷剂”。如图3.3-9所示,热棒的下端插在__________中,液态氨从冻土中__________热_______________成_____态氨。在寒冷的季节,气态氨上升到热棒的上端,通过__________片向空气中放热,变回_____态氨,又__________棒底。如此循环,冻土中的热不断被散发出去,热棒就可以像“冰箱”一样使地下冻土层温度降低、厚度增加。即使到了暖季,热棒中的气态氨不会变回液态氨,热棒不再工作,冻土也不会完全融化。这样,冻土层因温度变化对路基产生的影响就变小了。
基础检测
1.下列措施中,能使蒸发减慢的是( )
A.给头发吹热风 B.把盛有酒精的瓶口盖严
C.将玻璃板上的水滴向周围摊开 D.把湿衣服晾在通风向阳处
2.下例物态变化属于液化的是( )
A.雪化成水 B.湿衣服变干
C.夏天草上的露水不见了 D.夏天从冰箱内取出的瓶装饮料,稍停片刻,瓶子外壁常附着一层小水珠
3.异丁烷和甲基丙烷作为新的制冷剂,已经代替氟利昂成为电冰箱中新的热量“搬运工”(较多的氟利昂会破坏大气中的臭氧层),当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后,吸走热量,此时制冷剂发生的物态变化是()
A.汽化 B.液化 C.凝固 D.熔化
4.刚买的冰棒周围还冒着“白烟”,这“白烟”是( )
A.冰棒升华所致 B.空气中的水蒸气液化形成的
C.口里冒出的白烟 D.空气液化而成
5.在一些洗手间装有热风干手器,洗手后用它可以很快把手烘干,如图所示.关于图中利用了哪几种方法加快水的蒸发.以下选项中正确、全面的是( )
①提高液体的温度②增大液体的表面积③加快液体表面空气流动速度
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
6.通过液化形成的是( )
A.蜡烛燃烧流出的烛“泪” B.夏天清晨树叶上的“露”不见了
C.冬天河水结“冰” D.厨房蒸笼旁的“白汽”
7.取出在冰箱中被冷冻的金属块,擦干后放一会儿,其表面会变湿.此现象中发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.升华 D.凝固
8.把酒精擦在手背上后,擦酒精的部位会感觉凉.这主要是因为酒精( )
A.凝固放热 B.液化吸热 C.液化放热 D.蒸发吸热
9.下列措施中,为了加快蒸发的是( )
A.酒精灯不用时盖上灯帽 B.将湿衣服展开后晾在向阳、通风处
C.用保鲜袋装蔬菜放入冰箱 D.春季植树时剪除大量枝叶
10.当室内温度为20℃时,用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,图中哪幅图基本反映了温度计的读数随时间的变化( )
11. 夏日炎炎,小东从开着空调的屋内刚走到室外时,眼镜的镜片变模糊是由于空气中的水蒸气______形成;他在游泳池游泳后走上岸感觉到有点冷是由于身上的水________吸热所致;他买了冰棒含嘴里过了一会感觉到凉快是由于冰棒_____吸热所致.(均填物态变化名称)
12.云是漂浮在空气中的小水滴和小冰晶等组成,其中小水滴是空气中的水蒸气上升到高空遇冷________(填物态变化名称)形成的,此过程中水蒸气要________热.
13.将一瓶饮料在冰箱中冷藏一段时间后,取出放一会儿,表面会变湿,用毛中擦干后过一会几又会变湿,这是 _______(填物态变化名称)现象,该现象需要 _______ (选填“吸热”或”放热”).
14.加油站加油时经常能闻到一股汽油味,这是汽油发生了 _______ (填物态变化名称).
15.夏日清晨的雾是由水蒸气 _______ (填写物态变化名称)形成的,在这个过程中水蒸气
会 _______ 选填(“吸收”或“放出”)热量.
16.影响蒸发快慢的因素有液体温度的高低、液体表面积的大小和液体表面上的空气流动速度.张凤想探究蒸发快慢和液体表面积的关系,他拿两件一模一样的衣服充分湿透后,在保证两件衣服所处的环境温度和湿度相同的情况下:
(1)他应该将两件衣服______________(选填前面的字母),观察衣服干的快慢.
A.都撑开,都放在通风处
B.都撑开,一件放在通风处,另一件放在不通风处
C.一件撑开,一件团在一起,都放在通风处
D. 一件撑开,放在通风处,另一件团在一起放在不通风处
(2)蒸发过程是一个______________(选填“吸热”、“放热”)过程 实验桌上有两块完全相同的玻璃板,其上分别滴有等量的、表面积相同的水,小明加热其中一块玻璃板,如图所示,观察两板变干的快慢.小明探究的问题是:水蒸发的快慢与______________ 是否有关.
17.一天,小熊在实验室里进行了探究“影响蒸发快慢的因素”的活动.
(1)如下是部分操作过程:
①在两块相同的玻璃板A、B上,同时滴上______________(选填“等量”或“不等量”)的酒精;
②使玻璃板A上的酒精表面积变大,玻璃板B不作处理,并保持其它条件不变:
③观察两块玻璃板上酒精蒸发的快慢.
(2)上述活动是为了探究蒸发快慢与 _______ (选填“液体温度”或“液体表面积”)的关系.会观察到玻璃板 _______ (选填“A”或“B“)上的酒精蒸发得快些.
(3)小熊在进行实验时不小心将温度计的玻璃泡浸入了酒精中,将其拿出后,温度计的示数会暂时 _______ (选填“变大”成“变小“),这是因为酒精蒸发 _______ (选填“吸热”成“放热”)造成的.
能力提升
1.通常情况下,液态氧的沸点是,在的条件下,氧是哪种状态( )
A. 固态 B. 液态 C. 气态 D. 无法判断
2.寒假,小华一家人驾车出去旅行时,小华发现汽车的前窗玻璃出现了一层水雾。打开除雾开关后,不一会玻璃上的水雾消失了,下列说法正确的是( )
A. 水雾是空气液化形成的 B. 水雾消失需要吸热
C. 水雾消失是液化现象 D. 水雾出现在前窗玻璃的外表面
3.下列热现象中说法正确的是( )
A. 春节期间抗击“新冠肺炎”工作中,医护人员户外工作时护目镜外侧常会起雾
B. 夏天教室内吹电风扇能降低气温,人会感觉到凉快
C. 如图,冰箱里的气态制冷物质在冷凝器液化放热
D. 液化石油气主要通过降低温度液化装进罐内
4.在气温是的情况下,用一小金属盆装冰水混合物,置于装的酒精的大盆中,如图所示,在两盆液体中分别各插一温度计甲和乙,用电扇吹整个装置的液面,在此过程中,内盆仍为冰水混合物,外盆仍有许多酒精,甲温度计示数_________,乙温度计示数________,内盆中冰占有的比例将_______选填变大或不变或变小
5.【探究名称】影响液体蒸发快慢的因素
【提出问题】液体蒸发快慢跟哪些因素有关
【猜想与假设】通过观察下图和联系生活实际进行猜想
猜想一:液体蒸发快慢可能跟液体的_____、_____高低、液体的_____大小和液体表面空气流动快慢有关。
猜想二:相同条件下,将水和酒精同时擦在手臂上,酒精更容易干,猜想液体蒸发快慢可能与_____有关。
【设计与进行实验】小明同学对其中的一个猜想进行了如下实验:
如图所示,在两块相同的玻璃板上,分别滴一滴质量相等的酒精,通过观察图中情景可知,他探究的是酒精蒸发快慢与_____是否有关。此实验过程中需控制酒精的_____和其表面上方空气流动快慢相同。
【交流与评估】我们知道液体蒸发时要吸热,请你举一个应用蒸发吸热的事例:_____。
参考答案
基础检测
1.B.2.D3.A4.B5.D6.D7.B8.D9.B10.C 11.液化,汽化,熔化 12.液化;放 13.液化;放热
14.汽化(或蒸发) 15液化;放出16.(1)C (2)吸热 17.(1)①等量(2)液体表面积;A(3)变小;吸热
能力提升
1.2.3.4.不变;变小;变大 5.种类 温度 表面积 液体的种类 液体表面积 温度 夏天在地上洒水来降温
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