二、汽化和液化（教学课件）物理苏科版2024八年级上册

第四章 物态变化 物理八年级上册 •苏科版 二、汽化和液化 学习目标 01 物理观念 知道汽化的概念。知道蒸发和沸腾是汽化的两种方式，并了解两者的区别。知道水沸腾的条件。知道液化的概念和液化的两种方法。 02 科学思维 通过对蒸发和沸腾现象的分析，培养逻辑推理和归纳总结能力；在探究水沸腾实验中，提升数据分析和图像解读能力。 03 科学探究 观察蒸发现象，探究水沸腾前后温度变化的特点，观察水蒸气的液化。 04 科学态度与责任 关注汽化和液化现象在生活和生产中的应用，增强将物理知识应用于实际的意识；培养严谨的科学态度和团队协作精神。 重点难点 教学重点 教学难点 1.蒸发与沸腾的异同；2.探究沸腾的实验，沸腾特点与条件；3.液化的方式及应用实例。 1.沸腾特点与沸腾条件；2.辨析“白气”是液化现象；3.结合沸腾图像对沸腾实验的分析。 课堂导入 用湿抹布擦黑板，不一会儿黑板就干了，水去哪儿了？ 同样，水烧开后，如果继续加热，水会越来越少。为什么？ “消失的水”去哪了？ 探究新知 在塑料袋中滴入几滴酒精，将塑料袋挤瘪，排出空气后用绳把袋口扎紧，然后放入开水中你会看到塑料袋有什么变化？从开水中拿出塑料袋，过一会儿它又有什么变化？在整个过程中，酒精的状态发生了哪些变化？ 观 察 滴入酒精的塑料袋 探究新知 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。 探究新知 汽化 液态酒精 气态酒精 气态 液态 汽化 物质从液态变成气态的过程，叫做汽化 用湿抹布擦黑板，不一会儿黑板就干了 水烧开后，如果继续加热，水会越来越少。 汽化 探究新知 活动4.2 观察蒸发现象 做一做 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？ 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。 探究新知 想一想 上述实验说明了什么？生活中还有哪些经验能支持你的结论？ 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。 洒水降温 汗腺排汗 游泳后从水中出来 探究新知 你认为影响蒸发快慢的因素有哪些呢？ 展开比折叠时干得快 有风比无风干得快 阳光下比阴天干得快 （1）液体的温度 （2）液体的表面积 （3）液体表面上的空气流速 思考与讨论：怎样能够让衣服干得更快一些？ 探究新知 实验 探究影响液体蒸发快慢的因素 实验器材 两块相同的玻璃片、酒精灯、水、酒精、胶头滴管、风扇。 实验过程与分析 1.探究蒸发快慢与温度的关系，控制空气流速、表面积相同。 控制变量法 取两块相同的玻璃片，将等量的酒精分别滴在两块玻璃片上，只对一块玻璃片上的酒精加热，观察哪块玻璃片上的酒精先干。 现象 加热过的玻璃片上的酒精先蒸发完 探究新知 取两块相同的玻璃片，将等量的酒精分别滴在两块玻璃片上，只将一块玻璃片上的酒精涂抹开摊平，稍等片刻，表面积大的酒精先干。 2.探究蒸发快慢与液体表面积的关系，控制空气流速、温度相同。 实验过程与分析 现象 表面积大的酒精先蒸发完 探究新知 取两块相同的玻璃片，等量的酒精分别滴在两块玻璃片上，只对一块玻璃片上的酒精扇风，扇一会儿会发现空气流动快的先干。 3.探究蒸发快慢与液体上方空气流动速度的关系，控制表面积、温度相同。 实验过程与分析 现象 上方空气流动快的酒精先蒸发完 探究新知 实验结论 1.液体的温度越高，蒸发越快； 2.液体的表面积越大，蒸发越快； 3.液体上方的空气流速越大，蒸发越快。 播放视频——《影响蒸发快慢的因素》 探究新知 ”火洲“里的坎儿井 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。在这里，水显得尤为珍贵。为了减少输水过程中的蒸发 和渗漏，当地人利用自己的聪明才智，修建了著名的地下灌溉工 程——坎儿井。 从飞机上看，一个个坎儿井仿佛是大地上星罗 棋布的明珠，十分壮观。正是这些神奇的坎儿井，把吐鲁番这个“火洲”变成了一片绿洲。 探究新知 学生实验 探究水在沸腾前后温度变化的特点 实验与记录 1.如图所示，向水壶中注入适量的水，闭合开关，观察水的温度变化和水中发生的现象。 切勿碰翻水壶，小心烫伤! 探究新知 实验与记录 2.在水温升高到 90℃后，每隔10s记录一次温度计的示数，同时注意观察水中发生的现象，直到水沸腾并持续30s后停止加热。停止加热后，观察水是否继续沸腾。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ...... 温度/℃ 探究新知 实验与记录 3.如图所示，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。 探究新知 交流与小结 1.水中的气泡在沸腾前和沸腾时各有什么特点? 沸腾前，气泡上升体积变小 沸腾时，气泡 上升体积变大 沸腾前：气泡上升时逐渐变小，未到水面就消失不见了。 沸腾时：形成大量气泡不断上升、变大，到达水面破裂。 探究新知 交流与小结 2.沸腾前和沸腾时，水温的变化有什么不同? 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 温度/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 100 A B C AB段：水吸热，温度会不断升高； BC段：当温度达到100℃时，水开始沸腾，虽然水还在不断的吸收热量，但温度保持不变。 探究新知 交流与小结 3.停止加热后，水还能继续沸腾吗？这说明什么问题？ 在沸腾的过程中，要给水持续加热，停止加热后，水不能继续沸腾。说明沸腾需要吸热。 沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 沸腾前水的温度不断升高；沸腾过程中，继续加热，但其温度几乎保持不变。 停止加热，沸腾立即停止，这说明要维持沸腾状态，水需要继续吸热。 归纳总结 探究新知 思考讨论 纸板可以减少热量散失，同时可以固定温度计，中间有孔可以使内外气压平衡。 2.若实验时间太长，应如何缩短实验时间？ （1）加盖子，减少热量的散失； （2）提高水的初温； （3）减小水的质量。 1.带孔的盖子有什么作用？ 探究新知 大量实验表明，不同液体在沸腾时都有温度不变的特点。液体沸腾时的温度叫作沸点。在标准大气压下，水的沸点是100 ℃。 液体沸腾的条件：1.达到沸点 ； 2.持续吸热 一些液体的沸点（标准大气压） 探究新知 沸点与气压的关系 水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水。 液体的沸点与气压有关。气压减小，沸点降低；气压增大，沸点升高。 探究新知 纸锅烧水 取一张光滑的厚纸，照图那样做成一个小纸锅。小纸锅里装些水，放到火上加热。注意不要让火苗烧到水面以上的纸。过一会儿水就会沸腾，而小纸锅不会燃烧。 小纸锅为什么不会燃烧。 水在沸腾过程中，持续吸热，温度保持不变，且始终低于纸的着火点。因此，纸杯不会点燃。 探究新知 比较蒸发和沸腾 蒸发 沸腾 相同点 不同点 温度条件 发生部位 剧烈程度 现象 只在液体表面进行 缓慢 任何温度 都是汽化现象，都吸热 表面和内部同时进行 剧烈 达到沸点 没有气泡 有气泡 探究新知 冬天呼出“白气” 眼镜镜片起雾 水蒸气遇冷凝结成的水雾。 探究新知 液化 液态酒精 气态酒精 气态 液态 液化 物质从气态变成液态的过程，叫做液化 水蒸气遇冷凝结成的水雾，是液化现象。 探究新知 活动4.3 观察水蒸气液化 1.在水壶中注入适量的水并进行加热。当水接近沸腾或正在沸腾时，在壶嘴附近，你看到什么现象？ 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？ 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，这些小水滴便凝结成更大的水滴，沿倾斜的玻璃板流下。 探究新知 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。 自然界中露水的形成、雾的形成都是因为气温下降使水蒸气遇冷液化形成的。 露水 雾 探究新知 通过压缩体积的方法使气体液化 日常生活中的应用：气体经压缩便于运输、贮存和使用。 液化石油气 打火机 探究新知 与液体汽化需要吸热相反，气体液化会放热 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温度虽然差不多，但是水蒸气液化的时候还要放出大量的热。 100℃ 的水蒸气 100℃的开水 探究新知 给“天路”降温的“空调器”—热棒 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。它是封闭、 中空的，里面灌有很容易汽化 的液态氨，上端装有散热片， 下端直接埋入冻土中。热棒利用蒸发吸热、液化放热的原理实现单向导热。 当土壤温度升高 时，液态氨吸收冻土深处的热量而汽化，上升到 热棒的上端，通过散热片向空气中散热。之后，气态氨又液化成 液态氨，下沉到 热棒的下部。如此循环往复，热棒不断将路基中 的热散发到空气 中，使路基的温度保持基本不变，从而保证路基 的坚固、稳定。 铁路旁的热棒 探究新知 【学习任务一】蒸发 每年的3月12日是植树节，某校组织学生参加了植树活动。如图所示，植树时要将树苗的部分或全部枝叶剪去，从而提高树苗的成活率。关于此做法，下列分析中正确的是（　　） A．减慢树苗水分蒸发 B．加快树苗水分汽化 C．加快树苗水分液化 D．减慢树苗水分升华 A 解：将枝叶剪去，可减小表面积，从而减慢水分蒸发，故A正确，BCD错误。 故选A。 探究新知 【学习任务二】沸腾 小明帮妈妈煮饺子时发现，水沸腾时，用铁勺从锅中盛出一部分水，勺中的水就不再沸腾了（如图甲）；再将这勺水放入锅中时（注意，不是倒入），虽然锅里的水依旧沸腾着，勺子里的水却不会沸腾（如图乙）。关于这一现象，下列分析正确的是（    ） A．水沸腾时，锅边的“白气”是水汽化所形成的 B．乙图中，适当调大火力可以使勺子里的水沸腾 C．乙图中勺子里的水虽没有沸腾但温度可达沸点 D．乙图中，锅中的水沸腾时水的温度持续升高 C 探究新知 【学习任务二】沸腾 解：A．“白气”是空气中的水蒸气液化形成的，故A错误； BC．乙图中，适当调大火力不可以使勺子里的水沸腾，根据水沸腾的条件可知，勺子里的水能够达到沸点，但是不能从锅的水持续吸热，所以不能，故B错误，C正确； D．水是晶体，有固定的熔点，锅中的水沸腾时，水的温度不变，故D错误。 故选C。 探究新知 【学习任务三】液化 广州春季“回南天”到来时，课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”，如图是在“出水”玻璃上写的字。这些“水”是由于水蒸气（　　） A．遇热汽化吸热形成的 B．遇热汽化放热形成的 C．遇冷液化放热形成的 D．遇冷液化吸热形成的 解：广州春季“回南天”到来时，课室的黑板、墙壁和玻璃都容易“出水”，原因是广州地处我国的南方，春季南风吹来温暖的带有大量水蒸气的空气，这些水蒸气温度较高，遇到温度较低的黑板、墙壁和玻璃就液化形成小水滴，附着在课室的黑板、墙壁和玻璃上造成的，液化需要放出热量，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 C 课堂小结 汽化和液化 汽化 蒸发：在任何温度下都能发生的汽化现象 蒸发快慢的影响因素 蒸发吸热的应用 汽化：物质从液态变成气态的过程 沸腾：体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象 沸腾的特点：持续吸热，温度不变 沸点：液态沸腾时的温度叫沸点，与气压有关 沸腾条件：温度达到沸点，持续吸热 液化 液化：物质从气态变成液态的过程 方式：降低温度和压缩体积 液化放热 课堂练习 1．雨后放晴，云造仙境，如图是武功山景区出现的大面积云海奇观。云是由浮在空气中的小水滴和小冰晶组成的，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。 解：[1][2]由气态的水蒸气变成液态的小水滴的过程是液化现象。水蒸气在液化时要对外放热。 液化 放 课堂练习 2．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 解：[1][2]用锅烧菜后，锅内产生的温度较高的水蒸气上升时遇冷放热液化，锅上方出现白气，且环境温度越低，液化现象越明显，白气越多。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。 环境温度越低，液化现象越明显 课堂练习 3．标准大气压下，在盛水的大烧杯内放着盛有80℃热水的大试管，如图所示，当对大烧杯内的水加热时，烧杯内的水很快就烧开，若继续加热，试管内的水 （选填“能”、“不能”）沸腾。 解：标准大气压下，水沸点100℃，液体沸腾需达沸点且继续吸热。大烧杯水沸腾后100℃不变，试管水升温到100℃后与烧杯水温相同，无法继续吸热，所以不能沸腾。 不能 课堂练习 4．如图所示的是坎儿井，井内的水在夏季温度约5℃~10℃，比外界低坎儿井有效地减慢了吐鲁番地区输水过程中水的蒸发，是因为它（　　） A．维持了地下水源偏低的温度 B．增大了水的表面积 C．增加了水面的空气流速 D．降低了水面上方的水蒸气含量 A 解：A．坎儿井位于地下，可维持地下水源偏低的温度，进而减慢蒸发，故A符合题意； B．增大水的表面积会加快蒸发，与坎儿井减慢蒸发的作用相悖，故B不符合题意； C．坎儿井在地下输水，能减小水面的空气流速。故C不符合题意； D．坎儿井减慢蒸发主要靠低温、减少空气流动及隐藏于地下等因素实现，故D不符合题意。 故选A。 课堂练习 5．夏季，吃冰棍时看见一股“白气”向下飘出，联想到了烧开水时壶嘴里向上冒“白气”的情景，下列说法中正确的是（　　） A．冰棍旁飘出的“白气”是冰棍升华形成的 B．两股“白气”都是汽化成的水蒸气 C．前者是液化形成的，后者是汽化形成的 D．两股“白气”形成的过程都要放热 D 解：吃冰棍时看见一股“白气”向下飘出，这是室内空气中的水蒸气遇到温度较低的冰棍发生液化现象，形成了“白气”；烧开水时壶嘴里向上冒“白气”是由于壶中热水汽化形成的高温水蒸气遇到外界较冷的空气液化而成的小水滴；两股“白气”本质相同，但水蒸气的来源不同，前者来源于空气中，后者是由热水汽化生成的，液化过程放出热量，故ABC错误，D正确。 故选D。 课堂练习 6．某学习小组在做“探究水的沸腾特点”时， 采用了如图甲所示的装置： (1)组装实验器材时，应先安装 （选填“温度计”或“酒精灯”）；有一组同学安装好实验器材后，在烧杯中倒入热水，目的是 ，由图甲可知此时温度计的示数是 ； (2)图乙和丙是同学们根据观察画出的水沸腾时的气泡示意图，其中正确的是图 ；水沸腾过程中，虽然继续加热，但水的温度 ，撤去酒精灯后，有同学发现烧杯中的水仍然在沸腾，其原因可能是 ； (3)若采用图丁所示的方法进行实验，试管中的水 （选填“能”或“不能”）沸腾。 (4)水沸腾时会有大量的水蒸气产生，100℃水蒸气比100℃水烫伤更严重，其原因是 。 酒精灯 缩短实验时间 96 丙 不变 石棉网还有余热 不能 液化放热 课堂练习 解：（1）[1]实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以组装实验器材时需要按照自下而上的顺序进行，应先安装酒精灯。 [2]有一组同学安装好实验器材后，在烧杯中倒入热水，提高了水 的初温，目的是缩短加热时间。 [3]由图甲可知温度计的分度值为1℃，温度计的读数是96℃。 （2）[1]水沸腾时，温度到达沸点保持不变，烧杯中所有的水温度都一样，气泡越往上，所受水的液体压强越小，且不断有液态水汽化为水蒸气进入气泡，故气泡越来越大，故正确的是图丙。 [2][3]水沸腾过程中，虽然继续加热，但水的温度不变。撤去酒精灯后，由于石棉网上的温度高于 水的沸点，水还可以从石棉网上吸收热量，所以水仍然能再沸腾一段时间。 （3）液体沸腾条件为达到沸点，继续吸热。因为烧杯中的水到达沸点后继续吸收热量，温度不变，所以试管中的水虽然可以达到沸点，但是达到沸点后无法继续吸热，所以不能沸腾。 （4）由于水蒸气遇冷先液化为液态水，释放大量的热，再和100℃水一样放热，所以水蒸气比水烫伤更严重。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.实践应用作业：（1）炎热的夏天，开放式的环境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。 （2）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。 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.12.100 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $