二、汽化和液化（培优教学课件）物理苏科版2024八年级上册

江苏凤凰科学技术出版社 第四章 物态变化 云、雨、露、雾，冰、霜、雪、雹， 姿态万千， 你可知道， 它们都是我们小水滴的“化身”。 我们千变万化， 不断循环， 与自然生态和人类生活息息相关。 其他物质也有状态的变化吗？ 变化的规律是什么？ 二、汽化和液化 八年级上册•苏科版（2024） 一、汽化 二、液化 三、 课堂总结 四、实践与练习 五、 提升训练 学习内容 学习目标 激发学生对物理现象的好奇心和探究欲，培养学生严谨的科学态度；让学生体会物理与生活的紧密联系，增强学生应用物理知识解决实际问题的意识。 情感态度与价值观 学生能阐述汽化和液化概念，识别相关现象；掌握汽化的两种方式和液化的两种方法；理解蒸发影响因素和液体沸腾特点。 知识与技能 通过观察水的沸腾和蒸发实验，培养学生的观察能力和操作能力；在探究影响蒸发快慢因素的过程中，使学生熟悉控制变量法，提升探究能力。 过程与方法 1. 汽化和液化的概念、汽化的方式和液化的方法。 2. 探究水的沸腾实验和影响蒸发快慢的因素。 教学重点 1. 理解汽化吸热、液化放热以及相关热量传递过程。 2. 利用汽化和液化知识解释生活中的复杂现象。 教学难点 重难点 4 导入新课 滴在地板上的水过一会儿会变干，锅中烧开了的水随着继续加热会逐渐减少。 这些水都到哪里去了?这两种情况有什么不同呢? 知识点1：汽化 汽化和液化 1. 观察汽化现象 洒在地板上的水一段时间后不见了 太阳下的湿衣服一段时间变干 锅里的水烧开一段时间后，水量减少 地板上的水消失，湿衣服变干，锅里的水量减少，是因为水从液态变成了气态。 现象分析 （2）汽化的概念：物质从液态变成气态的过程，叫做汽化。汽化有两种方式：蒸发和沸腾。 一、汽化 蒸发 沸腾 （1）活动：观察蒸发现象 一、汽化 做一做 实验1：在手背上涂些酒精，观察酒精的变化。涂酒精的部位有何感觉？ 实验2：将温度计插入盛有酒精的烧杯中，测量酒精的温度；再将温度计从酒精中取出，观察温度计的示数会怎样变化。 2. 蒸发 【实验现象】 ①在手背上涂些酒精，观察到酒精慢慢消失。涂酒精的部位感觉到凉爽。 ②将温度计插入盛有酒精的烧杯中，测量酒精的温度，再将温度计从酒精中取出，观察温度计的示数会下降，然后逐渐恢复到室温。 【探究结论】 这说明酒精蒸发时，要吸收热量，有制冷作用。 一、汽化 【想一想】 生活中还有哪些经验能支持你的结论？ 一、汽化 夏天游泳后刚上岸时会感到冷，被风一吹，会冷的发颤。 夏天城市温度较高，会有洒水车作业施工，当地面上的水蒸发，会吸收大量的热，从而达到降温的目的。 一、汽化 （2）蒸发的概念及理解 一是发生在液体表面的汽化现象； 二是在任何温度下都能发生； 三是蒸发会吸热，有致冷作用。 ①概念：物理学中，把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。蒸发在任何温度下都能发生，液体蒸发时会吸热。 ②蒸发的三个重要特点 想一想 请你说一说：把湿衣服下面三种情况下，那种情况下衣服干的最快? 向阳处 通风处 阴凉处 一、汽化 （3）探究影响蒸发快慢的因素 一、汽化 探究1：影响蒸发快慢的因素（温度） 用滴管在三块相同的纸巾上分别滴相同滴数的酒精，然后分别将纸巾贴在三个烧杯的侧壁上。分别向甲、乙、丙三个烧杯中倒入等量 的冷水、温水(约40 ℃)和热水(约60 ℃)，比较三块纸巾 上酒精蒸发的快慢情况。 结论：温度会影响酒精蒸发的快慢，温度越_____，酒精蒸发越快。 比较酒精蒸发的快慢 现象：_____中纸干的最快，最先掉落。 丙 高 一、汽化 探究2：影响蒸发快慢的因素（空气流速） 用滴管在两块相同的纸巾上分别滴相同滴数的酒精，然后分别将纸巾贴在甲乙烧杯的侧壁上。用吹风向甲吹冷风，比较两块纸巾 上酒精蒸发的快慢情况。 结论：空气流速会影响酒精蒸发的快慢，流速越_____，酒精蒸发越快。 现象：_____中纸干的最快，最先掉落。 甲 快 比较酒精蒸发的快慢 一、汽化 用滴管在两张相同纸巾上分别滴相同滴数的酒精，然后分别将纸巾贴在甲乙烧杯的侧壁上。其中贴在甲烧杯的纸巾对 折，比较两块纸巾上酒精蒸发的快慢情况。 结论：表面积会影响酒精蒸发的快慢，表面积越_____，酒精蒸发越快。 现象：___中纸干的最快，最先掉落。 探究3：探究影响蒸发快慢的因素（表面积） 比较酒精蒸发的快慢 大 乙 一、汽化 一、汽化 影响蒸发快慢的因素： ①温度越高，蒸发越快。 ②表面积越大，蒸发越快。 ③空气流速越大，蒸发越快。 生活·物理·社会：火州的坎儿井 我国新疆的吐鲁番市夏季炎热，常年干旱少雨，自古就有“火洲”之称。当地人发挥聪明才智，修建了著名的地下灌溉工程——坎儿井。 坎儿井处于地下，减少了液面上方的空气流动，液体温度相对较低，其表面积也相对较小，这些都减慢了水的蒸发。 一、汽化 它减少了输水过程中的蒸发和渗漏，把吐鲁番从“火洲”变成了一片绿洲。 （1） 探究水在沸腾前后的温度变化的特点 你认真观察过水的沸腾吗？水在沸腾时有什么特征？下面我们一起通过实验来探究水沸腾时温度变化的特点。 水在沸腾时有什么特征？水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？ 【提出问题】 （1）水沸腾时会产生很多气泡； （2）水沸腾以后，如果继续加热，水的温度不变；如果继续加热，水的温度会越来越高。 【猜想和假设】 一、汽化 2. 沸腾 电热水壶、水、温度计、带铁夹的铁架台、中心有孔的盖板、钟表. 【设计实验】 【实验器材】 我们可以通过将水加热至沸腾，测量水的温度，根据记录的数据绘制图像，得出水在沸腾前后温度变化的特点。 一、汽化 观察水的沸腾实验 ①把适量的水倒进水壶里，按实验装置图将各器材装配好（安装顺序为“自下而上”，先盖好盖板，再插入温度计，再根据温度计插入水壶内水中的位置确定挂温度计的铁夹的位置）。 ②闭合开关，给盛了水的水壶加热，并注意观察温度计的示数。 ③当水温升高到90℃时，每隔10s记录一次温度计的示数，同时观察水中发生的现象，直到水沸腾，并继续加热30s。 【实验步骤】 一、汽化 观察水的沸腾实验 ④停止加热，观察水是否继续沸腾 ⑤根据记录的温度值，作出水的沸腾图像 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 99 99 99 状态 未沸腾 已沸腾 【实验步骤】 一、汽化 【实验记录数据表格】 一、汽化 【实验现象】 ①在水沸腾前，水吸热温度不断升高，水中会产生一些小气泡，小气泡在上升过程中逐渐变小，最后消失，如图甲。同时，由于水的振动，会发出较大的响声。 ②在水沸腾时，水吸热温度不再上升，保持在某一数值不变，水中产生大量气泡，气泡在上升过程中因不断有水蒸气充入而不断变大，上升到水面，破裂开来，放出水蒸气，如图乙。同时，水振动发出的声音变小 视频：水沸腾前后对比 以时间为横坐标轴、温度为纵坐标轴，建立平面直角坐标系。根据实验数据在坐标系中标出各个时刻水的温度，然后用平滑的曲线将它们连接起来，即可得到水沸腾前后温度随时间变化的图像。 （1）绘制水沸腾时温度和时间关系的图像 【数据处理】 一、汽化 时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 99 99 99 Ⅰ. 水中的气泡在沸腾前和沸腾时各有什么特点？ 沸腾前，随着水温升高，在容器壁和底部出现一些小气泡，并逐渐变大，脱离器壁后在水中上升，上升过程中逐渐变小；沸腾后出现的气泡较多，并且上升过程中越来越大，最后升到水面时破裂。 沸腾时，气泡 上升体积变大 沸腾前，气泡上升体积变小 【交流与小结】 一、汽化 一、汽化 Ⅱ. 沸腾前和沸腾时，水温的变化有什么不同？ 由图像可知，沸腾前温度不断上升;沸腾时温度保持不变。 Ⅲ. 停止加热后，水还能继续沸腾吗？这说明什么问题？ 不能；说明水在沸腾过程中需要继续吸热。 实验中测得水的沸点是99℃。标准大气压下水的沸点是100℃，测得水的沸点低于100℃的原因可能是： ①当地气压低于标准大气压；②水中含有杂质；③温度计不准确；④读数有误差等 【交流与评估】 一、汽化 液体沸腾时的温度叫作沸点。液体的沸点与液体种类和大气压强有关。不同液体的沸点不同，可以利用这一特性来区分不同的物质。如下表所示为一些常见液体的沸点。 (2) 沸点 一、汽化 注意标准大气压下，水的沸点是100℃ 着火点是物质可以燃烧的最低温度。纸的着火点大约是183 °C，就是说，当纸的温度达到183 °C时，它会燃烧起来，而火焰温度通常比纸的着火点高得多。 想一想：我们能用纸做的锅在火上把水烧开吗？ 视频：纸锅烧水 思考：小纸锅为什么不会燃烧？ 提示：水在标准大气压下的沸点是100℃，而纸的着火点（物质可以燃烧的最低温度）大约是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。所以，纸锅不会燃烧。 一、汽化 一是温度达到沸点；二是继续吸热。 以上两个条件缺少任何一个，液体都不会沸腾。 一、汽化 (3) 液体沸腾的条件 蒸 发 沸 腾 相同点 不 同 点 发生部位 温度条件 剧烈程度 温度变化 影响因素 都是汽化现象且都要吸热 液体表面 任何温度 缓慢 降低 液体的温度、表面积和 表面上的空气流动快慢 内部及表面同时进行 达到沸点 剧烈 不变 液面上气压的大小 （4）蒸发与沸腾的比较 一、汽化 (1)组装实验装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先调整        （选填“烧杯”或“温度计”）的位置； (2)实验中，水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格，图乙的读数是       ℃； (3)由实验数据可知，水在沸腾时的温度特点是          ； (4)观察到气泡如图丙所示，       是水沸腾时的现象。 烧杯 一、汽化 【典例1】小致用图甲所示装置“探究水的沸腾特点”。 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 水的温度/℃ 90 92 94   98 98 98 97 持续吸热，温度不变 （a） 知识点2：液化 汽化和液化 （1）液化的方法一：降低温度 观察水蒸气的液化 Ⅰ. 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？ Ⅱ. 在壶嘴上方倾斜放置一块玻璃板,如图所示，你看到什么现象？该现象说明什么？ 二、液化 1. 液化的概念 物质由气态变为液态的现象叫作液化，例如，雨水主要是由大气中的水蒸气液化形成的。 2. 活动：探究液化的两种方法 二、液化 Ⅰ. 当壶中水接近沸腾时，在壶嘴上方可见少量“白汽”；沸腾时，壶嘴上方的“白汽”增多，但在靠近壶嘴的地方却看不到“白汽”。 【现象观察】 Ⅱ. 在壶嘴上方倾斜放置一块玻璃板，玻璃板下端会出现很多水珠并不断往下滴，同时玻璃板温度会升高。 【现象分析】 因为加热后水汽化变成水蒸气，水蒸气越冷便形成了“白汽”，这是水蒸气液化形成的小水珠。“白汽”遇到较冷的玻璃板，便形成更大的小水珠。可见降低温度可以使气体液化。 （2）液化的方法二：压缩气体的体积 实验：如图，取一支大注射器，拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚。取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住。先向外拉动活塞时，然后再推回活塞（即压缩乙醚），观察两种情况下乙醚状态的变化。 a. 现象：向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失，然后推活塞到一定程度时，可以观察到会有液态乙醚出现。 b. 实验结论： 用压缩体积的方法可以使气体液化。 二、液化 （1）降低温度。实验表明，所有气体在温度降到足够低时都可以液化。 （2）压缩体积。除降低温度之外，还可以通过压缩体积的方法使气体液化。如图所示，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。 气体打火机 二、液化 （2）探究结论：液化的两种方法 （1）在一定温度下，将气体液化的最大好处是体积缩小，便于储存和运输。 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罐里的，叫液化石油气。 火箭中用作燃料和助燃剂的氢和氧，都是以液体装在火箭里的。 3. 液化的实例 二、液化 雾、露都是指空气中的水蒸气液化的液态水（小水滴）。 傍晚或夜间，地面附近或地物的温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，依附在草木上，就形成了露，依附在浮尘上，就形成了雾。 雾、露的形成： 二、液化 思考：为什么被100℃ 的水蒸气烫伤比100℃的开水烫伤更严重？ 100℃ 的水蒸气 100℃的开水 100℃ 的水蒸气 100℃的开水 液化 放出热量 水蒸气液化时要放出大量的热，放了这些热之后才变成100ºC的水，其还能继续对人造成烫伤。 二、液化 4. 汽化和液化的对比 二、液化 项目 状态变化 吸、放热情况 产生条件 汽化 液化 液→气 吸热 蒸发：任何温度 沸腾：达到一定温度且继续吸热 气→液 放热 降低温度或压缩体积 热棒被称为不耗电的“空调器”。如图所示，青藏铁路两旁插有碗口粗细的金属棒，这就是热棒。 给“天路”降温的“空调器”—热棒 铁路旁的热棒 二、液化 青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，人们形 象地将它称为“天路”。青藏铁路沿线高寒缺氧，地质复杂，冻 土广布，工程十分艰巨。保持路基冻土坚固、稳定是青藏铁路 建设中的难题之一。特别是到了夏季，冻土会熔化，路基硬度减 小，高速列车的重压会使路基及铁轨严重变形。我国科技工作者通过“热棒”等，创造性地解决了这一难题。 热棒的工作原理 液态氨慢慢沉入棒底 冷季，液态氨从冻土中吸热、汽化 气态氨上升到热棒上端 通过散热片向空气中放热，液化 氨极易液化和汽化 二、液化 视频：热棒的工作原理 D 二、液化 【典例2】修建青藏铁路时，大量的冻土给施工和维护带来了极大挑战。技术工人采用热棒技术解决了这一难题。如图所示的青藏铁路两侧竖立着许多热管。热管内填充液氨作为“制冷剂”。下列说法正确的是（　　） A．当冻土温度升高时，管下端的液态氨熔化形成气态氨，吸收热量 B．当冻土温度升高时，管下端的液态氨汽化形成气态氨，放出热量 C．气态氨上升至管上端时，液化吸热变回液态氨，避免冻土熔化 D．气态氨上升至管上端时，液化放热变回液态氨，再流回热棒的底部循环使用 三、课堂总结 汽化和液化 课堂总结 四、实践与练习 汽化和液化 1．炎热的夏天，开放式的环境如体育比赛场所、大型养殖场等，无法使用空调设备降温，而喷雾风扇却能较好地发挥作用。尝试解释喷雾风扇能够降温的原理。 当喷雾风扇工作时，风扇产生的气流中携带了大量的微小水颗粒，这些水颗粒在与空气接触的过程中会发生蒸发，而蒸发过程需要吸收热量，从而降低周围空气的温度。因此，喷雾风扇能够通过水雾的蒸发来达到降温的效果。 提升训练 2．纸的着火点约为190 ℃，酒精灯外焰的温度高达 800 ℃。那么，能用如图所示的一次性纸杯在酒精灯上烧开水吗？试一试， 并说明其中的道理。 水放在纸做的小锅内，用酒精灯只能将水加热到沸腾的温度，即100℃ ；纸锅里的水沸腾时需要吸收大量的热量，纸锅的温度不会比100 ℃高出很多，而纸的着火点约为190℃，因此虽然有800 ℃的火焰不断“舔”着纸锅，纸锅并不会起火燃烧。 提升训练 视频：纸锅烧水 3. 观察用蒸汽熨斗熨烫衣物的 过程，说出利用蒸汽熨烫衣物的优点。 蒸汽熨斗喷出的水蒸气温度很高，这些高温蒸气遇到空气或衣物后迅速液化为小水滴，放出大量的热，从而将衣服烫平。 蒸汽熨斗的另一个优点是不易将衣服烫坏。 提升训练 五、提升训练 汽化和液化 提升训练 1．关于蒸发和沸腾，下列说法正确的是（　　） A．蒸发和沸腾在任何温度下都可以进行 B．蒸发是缓慢的汽化现象，沸腾是剧烈的汽化现象 C．蒸发只发生在液体表面，沸腾只发生在液体内部 D．蒸发和沸腾不能同时进行 B 提升训练 2．盛一盆水，在盆里放两块高出水面的砖头，砖头上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜，再把一个吸水性好的纱布袋罩在篮子上，并使袋口的边缘浸入水里（如图所示），就做成了一个简易冰箱。把它放在通风的地方，即使经过一天时间，里面的饭菜也不会变质。下列分析不正确的是（　　） A．放在通风的地方，可以加快水的蒸发 B．提高水的温度，可以加快水的蒸发 C．水蒸发时吸热，可以使食物的温度较低 D．纱布有较好的吸水性，可以增大水的蒸发面积 B 提升训练 3．某同学将热水、冰水和室温水（水温与室温相同）分别装入杯中，一段时间后，发现其中两只杯子的杯壁上出现了小水珠，如图所示，下列选项与图中三杯水排序相符的是（    ） A．热水、冰水、室温水 B．室温水、冰水、热水 C．冰水、室温水、热水 D．室温水、热水、冰水 D 提升训练 4．冬天，用两个同样的锅烧同样的菜，达到相同温度后，放在不同环境下出现如图两种情景，则         图环境温度更高，你的理由是           。 乙 甲图中白气现象比乙图明显，说明甲图环境温度较低，乙图环境温度较高 提升训练 5．如图所示，若想使湿衣服尽快被晾干，常常将衣服尽可能展开是通过        来加快液体蒸发；把衣服晾在阳光下是通过        来加快液体蒸发；把衣服晾在通风的地方是通过        来加快液体蒸发。 增大表面积      提高温度 加快空气流速 提升训练 6．往玻璃杯中倒入热水，杯壁上出现“水珠”，水珠是由于水蒸气发生       形成的，水珠形成的位置为图中       （选填“A”“B”或“C”）位置。 液化    C 八年级上册•苏科版（2024） 谢谢！ 一份耕耘，一份收获 $