内容正文:
课题
第三章 第3节 汽化和液化
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.知道什么是汽化、液化;理解液化是汽化的逆过程。
2.了解汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
3.通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点,通过观察水沸腾前后的气泡、声音、温度的变化情况,培养学生的观察能力。
4.知道蒸发可以致冷,知道影响蒸发快慢的因素。
教学重点、教学难点
重点:通过探究实验,培养学生观察实验能力、分析概括和表达能力。
难点:指导学生通过对实验的观察、分析概括和表述,总结出沸腾的特点,并对生活中蒸发现象的观察、分析得出影响蒸发快慢的因素。
教学方法
本节课主要通过学生观察实验及自主探究设计实验验证“蒸发”的特点,使物理教学体现出以实验为基础的基本理念,通过这节课的教学,培养学生的科学探究能力及自主探索能力。让学生亲身经历探究过程,发现水的沸腾是剧烈的汽化现象,培养学生合作、交流的能力。在学生探究发现的基础上,引出沸点的定义,给出几种液体的沸点,使学生了解部分液体的沸点,并能运用沸点知识解释生活和自然界中的一些现象。
教学准备
水槽、塑料袋、酒精、热水、烧杯、铁架台、温度计、酒精灯、陶土网、 纸盖等、多媒体课件等。
教学过程
一、新课引入
按照课本P58的想想做做,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,排尽空气后把口扎紧,放入80℃以上的热水中。
提出问题:你看到什么现象?从热水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?怎么解释这些变化?想提出什么疑问?你的想法是什么?
学生讨论问题:“酒精到哪里去了?”“为什么塑料袋会鼓起来?”“酒精为什么会失而复得?”
学生交流总结: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。
设计说明:该实验要尽量让学生自己做,所用塑料袋要透明,且尽量薄,使滴入的酒精清晰可见。为了使塑料袋排尽空气,可将塑料袋像拧麻花一样拧紧,再把口用线或橡皮筋扎紧。
归纳总结:
(1)物质的液态和气态可以相互转化。
(2)物质从液态变成气态的过程叫汽化。
(3)物质从气态变成液态的过程叫液化。
日常生活中还有哪些现象和这个类似?我们这节课就来研究物体的液化和汽化现象。
二、讲授新课
知识点一 沸腾
提出问题:烧开水时如果不断加热会发现壶里的水会沸腾。你在家烧过开水吗?水烧开时你发现了什么呢?对于沸腾现象,你了解哪些?你能描述一下沸腾现象吗?
初步总结:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
实验──探究水沸腾时温度变化的特点
提出问题:水在沸腾时有什么特征?水沸腾后如果
继续加热,温度是不是越来越高?水里的气泡是怎么来的?
猜想和假设:因为沸腾是日常生活中大家都非常熟
悉的现象,可以让同学们相互讨论、思考和猜想,教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上,并进行归类。如:水沸腾时温度会上升……
根据学生情况提出:要进一步研究沸腾现象,还需
要通过实验仔细观察。
重点观察:(1)温度随时间的变化情况;(2)气泡
的生成和变化情况。
制定计划与设计实验:明确了实验目的,让学生根
据需要确定器材——铁架台、酒精灯、火柴、陶土网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。
设计实验方案时,让学生思考讨论:怎样才能使水
尽快沸腾?
进行实验与收集数据:
学生在进行实验时,学会分工合作,如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化,温度计的使用方法、酒精灯的正确操作在此得到进一步的复习巩固,要求同学们将观察到的数据和现象记录在表格中。
要注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化;要记录当水温升高时,每隔1min记录一次温度计的示数,直至水沸腾后3~5min;实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图像。
分析数据、得出结论:
(1)绘制“温度—时间”图像。
实验结束后,根据记录的数据,在坐标纸上标出相应的坐标点,用平滑的曲线把这些点连接起来。
(2)利用多媒体展示学生绘制的“水沸腾时温度变化的图像”。
交流评估:小组的同学在实验时,得出水的沸点不是100 ℃,这时教师要肯定学生实事求是的科学态度,给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因,可能是实验使用的温度计存在质量问题,也可能是本地的气压不是标准大气压。
交流讨论:
(1)水沸腾时,你从水中和水面各看到什么现象?水中气泡内的气体是从哪儿来的?
(2)水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?
(3)曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程?水的温度怎样变化?曲线上的哪一段对应水的沸腾过程?水的温度怎样变化?
(4)根据观察到的现象,结合图像分析液体沸腾有什么特点?
归纳总结:
(1)沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度保持不变。
(2)沸点的概念:液体沸腾时的温度叫沸点。
学生活动:“纸锅烧水”,它的实验现象出乎学生意料,可以很好地说明由于水的沸腾吸热,使纸的温度低于着火点,纸锅也能够烧开水。
知识点二 蒸发
活动:如果温度计玻璃泡上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数会变化吗?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?
总结:
蒸发──在任何温度下都能发生的汽化现象。蒸发只在液体表面发生,汽化比较缓慢。
液体在蒸发过程中吸热,有制冷作用。
影响蒸发快慢有三个因素:液体的温度越高蒸发越快,液体的表面积越大蒸发越快,液体表面气流越快蒸发越快。
观察课本P61图3.3—5,你能解释该现象吗?
学生们相互讨论、教师启发引导:游泳后刚从水中出来,人身体上有水,皮肤上的水分蒸发,水在蒸发过程中需要吸热,就要从人的皮肤吸收热量,使体温下降,所以感觉特别冷。天热时,由于狗没有汗腺,不能靠出汗散热,只得伸长舌头,大口喘气,靠加快呼吸,增加蒸发量来散热。
学生交流讨论:比较蒸发和沸腾两种现象,找出它们的相同点和不同点。
知识点三 液化
刚才讨论了物质从液态变成气态的过程,那么物质能不能从气态变成液态呢?
提出问题:
(1)人被100 ℃的水蒸气烫伤要比100 ℃的开水烫伤厉害,为什么?
(2)冬天手冷时,用嘴向手上“哈气”(缓慢吹气),手会感到暖和。若用劲儿向手上吹气,手不但不会暖和,反而觉得更冷。都是从嘴里出来的“气”,为什么会有不同的感觉呢?
(3)火箭发射时,为了保护发射底架,需在发射塔底部修一个大大的水池,为什么?白色气团是什么?
进一步提出问题,这些现象包含了什么物理知识?如何去解释呢?
演示实验:电热器烧开水
下面请同学们认真观察一个实验,杯里的水已经开了,从导管口喷出了什么?再认真观察导管口附近有什么特征?你还观察到了什么?
引导学生观察:在导管口位置什么也看不到,在离导管口一小段距离的位置才看到“白气”,同学们看到的“白气”到底是什么呢?冬天嘴里会呼出“白气”,而夏天却不会,这是为什么呢?请同学们先跟老师一起用汤勺做两个小实验。
学生探索实验:
(1)先观察汤勺的凹面,然后用嘴对着汤勺哈气,再观察,比较有何不同。
(2)将汤勺的背面用打火机烧一烧,再用嘴对着汤勺凹面哈气,观察是否有变化。
学生讨论原因:第一次是嘴里呼出的热的水蒸气遇冷勺子凝结成的小水珠;第二次勺子温度较高,水蒸气不会凝结成小水珠。
归纳总结:
(1)将物质从气态变成液态的过程叫液化。
(2)水蒸气遇冷,降低到一定的温度时,就会液化。
提出问题:我们把热的水蒸气放入冷的环境中使它液化的方法称为冷却法。那么除此之外还有没有别的办法可以使气体液化呢?
想一想:家中使用的液化石油气是通过什么方法将石油气变成液体装在钢瓶里的呢?
通过压缩气体的方法使气体液化,这种使气体液化的方法称为加压法。这种方法使气体的贮存和运输变得更方便。生活、生产中常用此方法使气体液化。(如石油液化气、打火机中的液化气、液态氢等)
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。
四、板书设计
第3节 汽化和液化
一、汽化:物质从液态变为气态的过程。
1.沸腾:(1)是剧烈的汽化现象。
(2)在液体的内部和表面同时发生。
(3)沸腾过程要吸热,温度保持不变。
沸腾必须具备两个条件:(1)温度达到沸点;(2)继续吸热。
2.蒸发:在液体的表面进行的汽化现象。
特点:
(1)液体在任何温度下都能发生。
(2)只在液体表面发生。
(3)缓慢的汽化现象。
(4)要从周围吸收热量,致冷性。
二、液化:物质从气态变为液态的过程,是汽化的逆过程。
气体液化的两种方式:(1)降低温度;(2)压缩体积。
教学设计反思
在本节课的教学中教师善于启发学生,发扬民主,鼓励并尊重每一位学生发表的个人见解,重视培养学生的个性发展和创新意识,如:在“怎样防止阳台的花草因蒸发过度而枯萎。”这一环节中,学生有许多创新的想法。在整堂课中师生情感交流充分,信息反馈及时,学生积极思维,主动探究,争相举手发言,学生主动学习的积极性和自信心得到充分的调动。这堂课的学生实验器材均来源于日常生活中的物品,不仅取材方便,还能废物利用。实验设计有理有节,使整堂课在学生主动思考、讨论和实验探究中进行。
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