4.2 汽化和液化(导学案)物理沪粤版2024八年级上册
2025-11-24
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 4.2 汽化和液化 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 汽化和液化 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.06 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-11-19 |
| 作者 | 物理怪怪怪 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54648871.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
4.2 汽化和液化(导学案)
【学习目标】
2022年课程标准
物理素养
1.1.1 能描述固态液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
1.1.3 经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。
4.2.1 探究水在沸腾前后温度变化的特点。
物理观念:理解汽化(液态→气态)和液化(气态→液态)的定义及吸放热特点;区分汽化的两种方式:蒸发(仅液体表面,任何温度)和沸腾(液体内部和表面,一定温度);掌握影响蒸发快慢的因素(温度、表面积、空气流动)及液化的两种方法(降温、压缩体积)。
科学思维:通过对比实验分析蒸发与沸腾的异同点,培养归纳能力;用汽化吸热、液化放热解释生活现象(如冰棍冒 “白气”、水蒸气烫伤更严重)。
科学探究:参与 “影响蒸发快慢的因素” 讨论和 “水沸腾温度变化” 实验,学会观察、记录数据并绘制图像;设计简单实验验证液化现象(如水蒸气遇冷成水滴)。
科学态度与责任:认识汽化和液化在生活中的应用(如液化石油气、火箭降温系统),体会物理与技术的联系;结合管道输水、暗渠输水等案例,树立节约用水意识。
【学习重点】
1.汽化(蒸发、沸腾)和液化的概念及特点;影响蒸发快慢的三个因素(温度、表面积、空气流动);
2.水沸腾时的温度变化规律(持续吸热,温度不变);液化的两种方法(降温、压缩体积)及汽化吸热、液化放热的应用。
【学习难点】
1.区分蒸发(缓慢、表面、任何温度)与沸腾(剧烈、内部和表面、沸点)的本质差异;
2.理解 “沸腾时温度不变” 的实验现象及原理;
3.解释生活中复杂的液化现象(如 “白气” 是小水珠而非水蒸气)。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.物理学中,把物质由液态变为气态的过程,叫做汽化;把物质由气态变为液态的过程,叫做液化。
2.蒸发是只在液体表面进行的汽化现象;沸腾是在液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。
3.液体的温度越高,蒸发越快;液体表面积越大,蒸发越快;液体表面附近的空气流动越快,蒸发越快。
4.液体沸腾时,继续加热,温度不变,液体沸腾时的温度叫做沸点。
5.用降低温度和压缩体积的方法可以使气体液化。
6.液体汽化要吸收热量,气体液化要放出热量。
【课堂探究】
探究一、汽化的两种种方式——蒸发和沸腾
1.固态、液态、气态是自然界物质的三种常见状态。
2.物理学中,把物质由液态变为气态的现象,叫做汽化。
3.只在液体表面进行的汽化现象,叫做蒸发。
4.液体的温度越高,蒸发越快;液体表面积越大,蒸发越快;液体表面附近的空气流动越快,蒸发越快。
5.通过观察如图所示的三幅晒衣服的示意图,结合日常生活的经验,可知:液体蒸发的快慢与液体的温度、液体的表面积和液体表面的空气流速有关。
6.取两只相同的茶杯,盛入等量温度相同的热水,将A盖上杯盖,B敞开,如图所示将它们放在通风良好的同一桌上,经过一段时间后,B杯中的水温较低,这是由于这杯水蒸发(填物态变化名称)更快所致。
7.沸腾是在液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度不变。液体沸腾时的温度叫做沸点。
8.图甲是在“观察水的沸腾”实验中根据记录作出的水的沸腾图像,由此可知:
(1)在实验中,水从第4分钟开始沸腾,水的沸点是98℃。
(2)水沸腾时需要继续吸(选填“吸”或“放”)热,水的温度保持不变。
(3)水在沸腾前和沸腾时情况不同,如图乙所示,则图B是水在沸腾前的情况,图A是水在沸腾时的情况,由此可以看出沸腾是一种剧烈的汽化现象。
(4)停止对烧杯加热后,烧杯中的水将不能(选填“能”或“不能”)继续保持沸腾。
【例题1】爱阅读的乐乐同学了解到茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势如奔涛”,他利用图示装置再次对水沸腾前后的实验现象进行了观察记录。以下现象记录正确的是( )
①沸腾前,水持续吸热,温度升高;
②沸腾时,水中不断有大量气泡上升、变大,到水面破裂;
③沸腾时,烧杯上方有大量“白气”,这些“白气”是水蒸气;
④沸腾后,不移走酒精灯,水的温度保持不变。
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
【答案】C
【解析】①沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象,沸腾过程中需要不断吸热,但温度保持不变。因此,在沸腾前,水会持续吸热,并且由于还没有达到沸点,所以温度会持续升高。故①正确;
②沸腾时,水的内部和表面都在剧烈地汽化,产生大量的气泡。这些气泡在上升的过程中,由于周围的水不断汽化成水蒸气进入气泡,所以气泡会不断变大。当气泡上升到水面时,气泡会破裂,释放出大量的水蒸气。故②正确;
③沸腾时,烧杯上方出现的“白气”并不是水蒸气,而是水蒸气遇冷后液化形成的小水滴。因为水蒸气是无色透明的,我们看不到,而“白气”是我们能看到的,所以它是液态的小水滴。故③错误;
④沸腾是液体在一定温度下进行的剧烈的汽化现象,这个温度就是液体的沸点。在沸腾过程中,虽然水在持续吸热,但温度会保持在沸点不变。因此,即使不移走酒精灯,水的温度也会保持不变。故④正确。
综上所述,正确的有①②④,故ABD错误,C正确。
故选C。
探究二、液化
1.物理学中,把物质由气态变成液态的过程,叫做液化。
2.水蒸气遇冷或降低到一定温度时,就会液化。
3.如图所示,装有水的水壶放在火炉上加热,当水沸腾后,会看到从壶嘴喷出“白气”,这是由于水壶中喷出的水蒸气液化(填物态变化名称)而成的。若把装有冰块的茶盘平放在“白气”的上方,这时就会有许多小水珠附着在茶盘底部,同时有许多水滴落下。
4.一支大的注射器的小孔用橡皮帽堵住,里面装有乙醚蒸气,如图所示。现在推动活塞,压缩乙醚蒸气的体积,当乙醚蒸气被压缩到一定程度时,会看见注射器中出现了液态乙醚,这表明用压缩体积的方法可以使气体液化。
【例题2】在青藏铁路的建设中,我国科技工作者将“热棒”插入冻土,成功解决了“冻土工程”这一世界性难题。如图所示,热棒是碗口粗细的铁棒,高出地面约2m,在路基下还埋有5m,整个棒体是中空的,里面封装有适量液氨。热棒的工作原理是:当路基温度上升时,液氨 热量变成气态氨上升到热棒的上端;通过散热片散热,气态氨发生 (填物态变化名称)又沉入了棒底。这样不断循环,避免冻土融化造成路基崩塌。
【答案】 吸收 液化
【解析】[1]路基温度上升,液氨吸收热量,由液态变为气态,发生汽化现象。
[2]通过散热片散热,气态氨放热液化成液氨沉入棒底。
探究三、汽化吸热和液化放热
1.液体汽化要吸收热量,因而有制冷作用,气体液化要放热。
2.医生抢救中暑病人时,通常在病人的额头和身上擦酒精,这种方法称为“物理疗法”,这种疗法的依据是:酒精汽化(填物态变化名称)时会吸收(选填“吸收”或“放出”)热量。
3.如图所示,将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,过一段时间,观察到试管A中产生的现象是出现大量白气,同时看到温度计C的示数升高,这个实验说明了水蒸气液化时要放出热量。
4.环戊烷是一种既容易液化又容易汽化的物质,而且环保,一种新型环保电冰箱就是利用环戊烷代替氟利昂进行工作的。如图所示,环戊烷在管子里流动,当它流经冷冻室时就会发生 汽化(选填“液化”或“汽化”)现象,并吸收(选填“吸收”或“放出”)热量。
【例题3】生活中有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫干湿泡湿度计。湿度大表明空气中水蒸气含量高。如图是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了,湿布放在装有水的水槽中。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较小,这是由于干湿布中的水 。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表明空气湿度越 ,小小把水槽里的水不小心换成了酒精,会导致测得的空气湿度 (“偏大”或“偏小”或“不受影响”)。
【答案】 蒸发吸热 大 偏小
【解析】[1]干泡温度计放置在空气中,显示的是空气的正常温度;湿泡温度计下端包着湿布,湿布上的水分汽化(蒸发)吸热,因此湿泡温度计的示数比干泡温度计的示数低。
[2]在一定温度下,两个温度计读数的差别越小,说明干泡温度计周围水蒸气与湿泡周围水蒸气相差越小,即表示空气中的水蒸气越多,空气的湿度越大。
[3]若把水槽中的水换成酒精,酒精本身就有较强的挥发性,酒精蒸发要吸收更多热量,这样会使两个温度计示数差别更大,测量的空气湿度偏小。
【归纳整理】
4.2 汽化和液化
【课堂练习】
考点01 影响液体蒸发快慢的因素
1.为研究影响胡萝卜水分散失快慢的因素,四组同学各自进行了探究实验(每组的实验材料是相同的胡萝卜),如图所示。这四组实验研究方法错误的是( )
A.(A) B.(B) C.(C) D.(D)
【答案】C
【解析】A.两个相同的萝卜分别放在阳光下和背阴处,萝卜的温度不同,可以研究胡萝卜水分散失快慢与温度的关系,故A正确,不符合题意;
B.整个萝卜与切开的萝卜相比,表面积大小不同,可以研究胡萝卜水分散失快慢与表面积的关系,故B正确,不符合题意;
C.把两个相同的萝卜放入相同的密闭容器内,温度、表面积也都相同,不能研究影响胡萝卜水分散失快慢的因素,故C错误,符合题意;
D.分别把两个萝卜放在空气流速不同的环境中,可以研究胡萝卜水分散失快慢与萝卜表面空气流速的关系,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.小明在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验“探究水蒸发快慢与哪些因素有关”。
(1)通过B、D两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的 有关;
(2)通过 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关;
(3)通过 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水面的空气流动快慢有关。
【答案】(1)温度 (2)B、C (3)A、B
【解析】(1)B、D两图中,水的表面积和上方空气的流动速度相同,只有温度不同,故通过B、D两图对比,可得出水蒸发快慢与水的温度有关。
(2)要想得出水蒸发快慢与水的表面积有关,应控制水的温度和上方空气的流动速度相同,只改变水的表面积,故B、C两图符合要求。
(3)要想得出水蒸发快慢与水面的空气流动快慢有关,应控制水的温度和表面积相同,只改变水面的空气流动快慢,故A、B两图符合要求。
3.为做好疫情防控工作,学校工作人员对进入校园的人员测量体温,如图甲所示,常用的测温枪是利用人体发出的 (选填“红外线”或“紫外线”)来测量体温的。勤洗手是降低病毒感染的有效防护措施,洗完手后,将手放在如图乙所示的“热风干机”下吹热风,手上的水很快就干了,这是通过提高水的 和表面空气流动速度,从而加快水的 (填物态变化)。
【答案】 红外线 温度 汽化
【解析】[1]常用的测温枪是通过感应人体辐射的红外线来测量体温的。
[2][3]洗完手后,将手放在热风干手器下吹热风,水的温度升高了和表面空气流动速度变大了,从而加快水的蒸发,所以手上的水很快就干了。
考点02 液体沸腾的特点
4.在探究“水的沸腾”的实验中,实验前需要调节铁圈的高度,是为了 ,某实验小组观察到图甲a、b所示的两种情景, 图是水沸腾时的情景;实验过程中,温度计示数如图乙中所示,其示数为 ℃。
【答案】 酒精灯外焰加热 a 96
【解析】[1]组装实验器材时,先需要调节铁圈的高度,是为了实验时用酒精灯的外焰加热。
[2]沸腾时,由于此时整个容器内的水温相同,气泡不断升高,深度不断减小,水压不断减小,并且有大量水蒸气进入气泡,气泡逐渐变大。
[3]90℃到100℃之间分成10个小格,每一个小格代表1℃,此时温度计示数是96℃。
5.如图所示,水沸腾时,水底形成大量 ,上升到水面破裂,里面的 散发到空气中,这一过程中水的温度 (选填“升高”“降低”“不变”)。
【答案】 气泡 水蒸气 不变
【解析】[1][2]水的沸腾是一种剧烈的汽化现象.这时大量气泡上升,变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中。
[3]沸腾时,水不断吸收热量,水不断汽化成水蒸气,但是水的温度保持不变。
6.利用图甲的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)除温度计外,还需要的测量工具是
(2)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水温是 ℃。
(3)图乙为某小组绘制的温度一时间图像,分析图像可知水沸腾时温度变化的特点是: 。
(4)实验结束后,同学们在交流时,发现各自测出的水的沸点大部分都小于100℃,可能的原因是当地气压 (选填大于、小于或等于)1标准大气压。
【答案】(1)秒表 (2)93 (3)持续吸热,温度不变 (4)小于
【解析】(1)实验过程中需要记录不同时刻的温度,因此除了温度计外,还需要秒表。
(2)由图甲知道,温度计的分度值是1℃,因此此时水温是93℃。
(3)由图知道,当水的温度达到99℃时,温度不再变化,说明此时是水的沸腾过程,沸点是99℃。由图像知道,水沸腾过程中,持续吸热,温度不变。
(4)液体沸点随气压降低而降低,一标准大气压下水的沸点是100℃,同学们在实验中测得的水的沸点低于100℃,可知当地大气压强小于一个标准大气压。
7.(1)如图甲为温度计的一部分,该温度计的示数是 ℃。如图乙所示,请指出用图中温度计测液体温度时的两处错误;A ;B ;
(2)在“观察水的沸腾”的实验中,某个实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图丙(a)、(b)所示,则图 是水沸腾时的情况;
实验小组实验得到的数据(见下表):
时间/min
……
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
……
温度/℃
……
95
96
97
98
99
99.4
99.4
99.4
99.4
……
从上表的数据看,该实验小组观察记录时漏了第12分钟时的温度数据,此时的温度应是 ℃,依据是: 。
【答案】(1) -10 温度计的玻璃泡碰到了容器底 视线没有与液柱相平 (2)a 99.4 水沸腾时温度保持不变
【解析】(1)[1]如图所示的温度计的刻度是越往下示数越大,因此对应的温度是零摄氏度以下的温度值,分度值为1℃,因此图中的温度值为−10℃。
[2][3]根据温度计的正确使用方法,图中有两处错误:一是玻璃泡碰到了容器底,二是视线没有与液柱相平。
(2)[1]a中气泡在上升过程中,体积逐渐增大,所以是沸腾时的现象;b中气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以是沸腾前的现象。
[2][3]根据液体沸腾时的特点可知,水沸腾时温度保持不变,由表可知水在第11min开始温度为99.4℃不变,所以水的沸点是99.4℃,第12min时温度为沸点温度99.4℃。
考点03 气体的液化
8.在北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,镜片会变得“模糊”,这个现象是属于物态变化中的( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.溶解
【答案】B
【解析】物质由气态变为液体叫做液化。北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,屋内的水蒸气遇到冷的镜片,放热液化,使得镜片变得“模糊”。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.抬尾芥虫是生活在沙漠中的一种神奇昆虫。在大雾的深夜,抬尾芥虫会爬上沙丘顶,高高地抬起尾部,空气中的水蒸气就会在它的身体上逐渐 (填物态变化名称)成小水珠,最后将小水珠汇集后吞入体内.抬尾芥虫的这种行为是对沙漠干旱环境的 。
【答案】 液化 适应
【解析】[1][2]抬尾芥虫能收集到空气中的水蒸气,是因为水蒸气遇到较冷的芥虫背部放热液化形成小水滴;抬尾芥虫适应了沙漠干旱环境。
10.烧水时壶嘴里冒“热气”是水蒸气上升过程中遇到较冷的空气 形成的小水珠;雪糕周围冒“冷气”是空气中的水蒸气遇到冰冷的雪糕 形成的小水珠,它们的本质是相同的。(均填写物态变化名称)
【答案】 液化 液化
【解析】[1]烧水时壶嘴里冒“热气”是壶里蒸发出的水蒸气,在上升过程中,遇到温度较低的空气液化成的小水珠。
[2]物质由气态变成液态的过程叫液化,雪糕周围冒“冷气”是空气中的水蒸气遇到冰冷的雪糕液化成的小水珠。
11.在玻璃杯中装入半杯红茶时,杯壁会有水珠附着。这些水珠是 (填物态变化名称)形成的;若要让杯壁有水珠产生,加入杯中的红茶应该是 (选填“热”或“冰”)的,这些水珠在杯壁的 (选填“内”或“外”)侧。
【答案】 液化 冰 外
【解析】[1]杯壁有水珠,空气中水蒸气遇到冷的杯壁液化形成的;
[2][3]液化过程放热,故空气中水蒸气的温度要高与杯的温度,故加入杯中的红茶应该是冰的,这些水珠在外壁。
12.如图是冰箱制冷剂循环路线示意图,某品牌空调器使用的是新型制冷剂是一种对臭氧层破坏较小、极容易汽化又容易液化的物质,该物质在冰箱室 (选填“内”或“外”)汽化,在冰箱室 (选填“内”或“外”)液化。压缩机通过使制冷剂不断发生液化和汽化,将室内的热搬至室外,此过程中使制冷剂液化的方式是 (选填“降低温度”或“压缩体积”)。
【答案】 内 外 压缩体积
【解析】[1][2][3]空调器制冷时,液态的制冷剂经毛细管进入蒸发器(室内机)汽化成气体将室内的热量吸走;冰箱外部的压缩机利用压缩体积的方法使气态的制冷剂在室外液化为液态,并放出热量,将室内的热搬到室外。
考点04 汽化吸热、液化放热
13.在打扫教室清洁时,用湿抹布擦黑板,过一会儿黑板就会变干 现象(填物态变化的名称)。夏天,从冰箱中取出一瓶饮料,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在饮料瓶外表面,水蒸气在液化过程中要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 汽化 放热
【解析】[1]用湿抹布擦黑板,过一会儿黑板就会变干,水由液态变为气态,物态变化为汽化。
[2]水珠附着在饮料瓶外表面,这是因为空气中的水蒸气遇冷液化形成的,该过程会放热。
14.嫦娥一号是中国自主研制、发射的第一个月球探测器,2007年10月24日搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。如图所示,火箭发射时,在发射台下有一个大水池,让高温火焰喷到水中,通过水 (填物态变化名称)来吸收巨大的热量;火箭升空瞬间,看到的白色“气团”是水蒸气 形成,这个过程需要 来(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 汽化 液化 放热
【解析】[1][2]火箭发射时,在发射台下有一个大水池,让高温火焰喷到水中,水吸收巨大的热量,汽化成水蒸气,火箭升空,水蒸气遇到周围冷的空气就会发生液化,液化成小液滴,就形成了我们看到的白色“气团”。
[3]汽化是吸热过程,液化是放热过程。
15.(1)如图甲,在注射器中吸入少量的液态乙醚,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,当 (选填“推动”或“拉动”)活塞时,液态乙醚会消失。接下来活塞向相反的方向运动,会看见注射器中又出现了液态乙醚。这表明用 的方法可以使气体液化;
(2)如图乙,烧瓶内水沸腾时,试管A的内壁会出现很多小水珠,温度计C的示数 (选填“升高”、 “下降”或“不变”),该实验 (选填“能”或“不能”) 说明液化放热。
【答案】(1)拉动 压缩体积 (2)升高 能
【解析】(1)[1][2]注射器里的液态乙醚消失,即液态乙醚变成了气态,这是汽化现象,应拉动活塞,这是因为拉动活塞时,注射器内气压降低,乙醚的沸点降低,乙醚发生了汽化现象;推活塞,使气态乙醚的体积被压缩,体积变小,变成了液态,这表明用压缩体积的方法可以使气体液化。
(2)[1][2]烧瓶中水沸腾时产生的大量水蒸气进入试管A中,试管A放在装有冷水的容器B中,试管A的温度也比较低,通入试管A中的水蒸气受冷就会液化,形成小水珠,附着在试管内壁上;水蒸气液化时要放出热量,烧杯中水的温度升高,所以温度计C的示数升高,该实验能说明液化放热。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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4.2 汽化和液化(导学案)
【学习目标】
2022年课程标准
物理素养
1.1.1 能描述固态液态和气态三种物态的基本特征,并列举自然界和日常生活中不同物态的物质及其应用。
1.1.3 经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点和沸点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。
4.2.1 探究水在沸腾前后温度变化的特点。
物理观念:理解汽化(液态→气态)和液化(气态→液态)的定义及吸放热特点;区分汽化的两种方式:蒸发(仅液体表面,任何温度)和沸腾(液体内部和表面,一定温度);掌握影响蒸发快慢的因素(温度、表面积、空气流动)及液化的两种方法(降温、压缩体积)。
科学思维:通过对比实验分析蒸发与沸腾的异同点,培养归纳能力;用汽化吸热、液化放热解释生活现象(如冰棍冒 “白气”、水蒸气烫伤更严重)。
科学探究:参与 “影响蒸发快慢的因素” 讨论和 “水沸腾温度变化” 实验,学会观察、记录数据并绘制图像;设计简单实验验证液化现象(如水蒸气遇冷成水滴)。
科学态度与责任:认识汽化和液化在生活中的应用(如液化石油气、火箭降温系统),体会物理与技术的联系;结合管道输水、暗渠输水等案例,树立节约用水意识。
【学习重点】
1.汽化(蒸发、沸腾)和液化的概念及特点;影响蒸发快慢的三个因素(温度、表面积、空气流动);
2.水沸腾时的温度变化规律(持续吸热,温度不变);液化的两种方法(降温、压缩体积)及汽化吸热、液化放热的应用。
【学习难点】
1.区分蒸发(缓慢、表面、任何温度)与沸腾(剧烈、内部和表面、沸点)的本质差异;
2.理解 “沸腾时温度不变” 的实验现象及原理;
3.解释生活中复杂的液化现象(如 “白气” 是小水珠而非水蒸气)。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.物理学中,把物质由______变为______的过程,叫做汽化;把物质由______变为______的过程,叫做液化。
2.蒸发是只在液体______进行的汽化现象;沸腾是在液体______和______同时进行的剧烈的汽化现象。
3.液体的温度越高,蒸发______;液体表面积越大,蒸发______;液体表面附近的空气流动越快,蒸发______。
4.液体沸腾时,继续加热,温度______,液体沸腾时的温度叫做______。
5.用____________和____________的方法可以使气体液化。
6.液体汽化要______热量,气体液化要______热量。
【课堂探究】
探究一、汽化的两种种方式——蒸发和沸腾
1.______、______、______是自然界物质的三种常见状态。
2.物理学中,把物质由______变为______的现象,叫做汽化。
3.只在液体______进行的汽化现象,叫做蒸发。
4.液体的温度越高,蒸发______;液体表面积越大,蒸发______;液体表面附近的空气流动越快,蒸发______。
5.通过观察如图所示的三幅晒衣服的示意图,结合日常生活的经验,可知:液体蒸发的快慢与液体的______、液体的____________和__________________有关。
6.取两只相同的茶杯,盛入等量温度相同的热水,将A盖上杯盖,B敞开,如图所示将它们放在通风良好的同一桌上,经过一段时间后,B杯中的水温较低,这是由于这杯水______(填物态变化名称)更快所致。
7.沸腾是在液体______和______同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度______。液体沸腾时的温度叫做______。
8.图甲是在“观察水的沸腾”实验中根据记录作出的水的沸腾图像,由此可知:
(1)在实验中,水从第______分钟开始沸腾,水的沸点是______℃。
(2)水沸腾时需要继续______(选填“吸”或“放”)热,水的温度保持______。
(3)水在沸腾前和沸腾时情况不同,如图乙所示,则图______是水在沸腾前的情况,图______是水在沸腾时的情况,由此可以看出沸腾是一种______的汽化现象。
(4)停止对烧杯加热后,烧杯中的水将______(选填“能”或“不能”)继续保持沸腾。
【例题1】爱阅读的乐乐同学了解到茶圣陆羽在《茶经》中形容沸腾的水“势如奔涛”,他利用图示装置再次对水沸腾前后的实验现象进行了观察记录。以下现象记录正确的是( )
①沸腾前,水持续吸热,温度升高;
②沸腾时,水中不断有大量气泡上升、变大,到水面破裂;
③沸腾时,烧杯上方有大量“白气”,这些“白气”是水蒸气;
④沸腾后,不移走酒精灯,水的温度保持不变。
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
探究二、液化
1.物理学中,把物质由______变成______的过程,叫做液化。
2.水蒸气遇冷或降低到一定温度时,就会______。
3.如图所示,装有水的水壶放在火炉上加热,当水沸腾后,会看到从壶嘴喷出“白气”,这是由于水壶中喷出的水蒸气______(填物态变化名称)而成的。若把装有冰块的茶盘平放在“白气”的上方,这时就会有许多____________附着在茶盘底部,同时有许多水滴落下。
4.一支大的注射器的小孔用橡皮帽堵住,里面装有乙醚蒸气,如图所示。现在推动活塞,压缩乙醚蒸气的体积,当乙醚蒸气被压缩到一定程度时,会看见注射器中出现了______乙醚,这表明用____________的方法可以使气体液化。
【例题2】在青藏铁路的建设中,我国科技工作者将“热棒”插入冻土,成功解决了“冻土工程”这一世界性难题。如图所示,热棒是碗口粗细的铁棒,高出地面约2m,在路基下还埋有5m,整个棒体是中空的,里面封装有适量液氨。热棒的工作原理是:当路基温度上升时,液氨 热量变成气态氨上升到热棒的上端;通过散热片散热,气态氨发生 (填物态变化名称)又沉入了棒底。这样不断循环,避免冻土融化造成路基崩塌。
探究三、汽化吸热和液化放热
1.液体汽化要______热量,因而有制冷作用,气体液化要______。
2.医生抢救中暑病人时,通常在病人的额头和身上擦酒精,这种方法称为“物理疗法”,这种疗法的依据是:酒精______(填物态变化名称)时会______(选填“吸收”或“放出”)热量。
3.如图所示,将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装冷水的容器B内,过一段时间,观察到试管A中产生的现象是____________,同时看到温度计C的示数升高,这个实验说明了水蒸气液化时要______热量。
4.环戊烷是一种既容易液化又容易汽化的物质,而且环保,一种新型环保电冰箱就是利用环戊烷代替氟利昂进行工作的。如图所示,环戊烷在管子里流动,当它流经冷冻室时就会发生______(选填“液化”或“汽化”)现象,并______(选填“吸收”或“放出”)热量。
【例题3】生活中有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫干湿泡湿度计。湿度大表明空气中水蒸气含量高。如图是由两个相同的温度计并列制成的,其中一个温度计被湿布包起来了,湿布放在装有水的水槽中。两个温度计的读数不一样,湿泡温度计的读数较小,这是由于干湿布中的水 。在一定的温度下,两个温度计读数的差别越小,表明空气湿度越 ,小小把水槽里的水不小心换成了酒精,会导致测得的空气湿度 (“偏大”或“偏小”或“不受影响”)。
【归纳整理】
4.2 汽化和液化
【课堂练习】
考点01 影响液体蒸发快慢的因素
1.为研究影响胡萝卜水分散失快慢的因素,四组同学各自进行了探究实验(每组的实验材料是相同的胡萝卜),如图所示。这四组实验研究方法错误的是( )
A.(A) B.(B) C.(C) D.(D)
2.小明在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验“探究水蒸发快慢与哪些因素有关”。
(1)通过B、D两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的 有关;
(2)通过 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关;
(3)通过 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水面的空气流动快慢有关。
3.为做好疫情防控工作,学校工作人员对进入校园的人员测量体温,如图甲所示,常用的测温枪是利用人体发出的 (选填“红外线”或“紫外线”)来测量体温的。勤洗手是降低病毒感染的有效防护措施,洗完手后,将手放在如图乙所示的“热风干机”下吹热风,手上的水很快就干了,这是通过提高水的 和表面空气流动速度,从而加快水的 (填物态变化)。
考点02 液体沸腾的特点
4.在探究“水的沸腾”的实验中,实验前需要调节铁圈的高度,是为了 ,某实验小组观察到图甲a、b所示的两种情景, 图是水沸腾时的情景;实验过程中,温度计示数如图乙中所示,其示数为 ℃。
5.如图所示,水沸腾时,水底形成大量 ,上升到水面破裂,里面的 散发到空气中,这一过程中水的温度 (选填“升高”“降低”“不变”)。
6.利用图甲的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)除温度计外,还需要的测量工具是
(2)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水温是 ℃。
(3)图乙为某小组绘制的温度一时间图像,分析图像可知水沸腾时温度变化的特点是: 。
(4)实验结束后,同学们在交流时,发现各自测出的水的沸点大部分都小于100℃,可能的原因是当地气压 (选填大于、小于或等于)1标准大气压。
7.(1)如图甲为温度计的一部分,该温度计的示数是 ℃。如图乙所示,请指出用图中温度计测液体温度时的两处错误;A ;B ;
(2)在“观察水的沸腾”的实验中,某个实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图丙(a)、(b)所示,则图 是水沸腾时的情况;
实验小组实验得到的数据(见下表):
时间/min
……
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
……
温度/℃
……
95
96
97
98
99
99.4
99.4
99.4
99.4
……
从上表的数据看,该实验小组观察记录时漏了第12分钟时的温度数据,此时的温度应是 ℃,依据是: 。
考点03 气体的液化
8.在北方的冬天,戴眼镜的人从室外走进暖和的屋内,镜片会变得“模糊”,这个现象是属于物态变化中的( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.溶解
9.抬尾芥虫是生活在沙漠中的一种神奇昆虫。在大雾的深夜,抬尾芥虫会爬上沙丘顶,高高地抬起尾部,空气中的水蒸气就会在它的身体上逐渐 (填物态变化名称)成小水珠,最后将小水珠汇集后吞入体内.抬尾芥虫的这种行为是对沙漠干旱环境的 。
10.烧水时壶嘴里冒“热气”是水蒸气上升过程中遇到较冷的空气 形成的小水珠;雪糕周围冒“冷气”是空气中的水蒸气遇到冰冷的雪糕 形成的小水珠,它们的本质是相同的。(均填写物态变化名称)
11.在玻璃杯中装入半杯红茶时,杯壁会有水珠附着。这些水珠是 (填物态变化名称)形成的;若要让杯壁有水珠产生,加入杯中的红茶应该是 (选填“热”或“冰”)的,这些水珠在杯壁的 (选填“内”或“外”)侧。
12.如图是冰箱制冷剂循环路线示意图,某品牌空调器使用的是新型制冷剂是一种对臭氧层破坏较小、极容易汽化又容易液化的物质,该物质在冰箱室 (选填“内”或“外”)汽化,在冰箱室 (选填“内”或“外”)液化。压缩机通过使制冷剂不断发生液化和汽化,将室内的热搬至室外,此过程中使制冷剂液化的方式是 (选填“降低温度”或“压缩体积”)。
考点04 汽化吸热、液化放热
13.在打扫教室清洁时,用湿抹布擦黑板,过一会儿黑板就会变干 现象(填物态变化的名称)。夏天,从冰箱中取出一瓶饮料,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在饮料瓶外表面,水蒸气在液化过程中要 (选填“吸热”或“放热”)。
14.嫦娥一号是中国自主研制、发射的第一个月球探测器,2007年10月24日搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。如图所示,火箭发射时,在发射台下有一个大水池,让高温火焰喷到水中,通过水 (填物态变化名称)来吸收巨大的热量;火箭升空瞬间,看到的白色“气团”是水蒸气 形成,这个过程需要 来(选填“吸热”或“放热”)。
15.(1)如图甲,在注射器中吸入少量的液态乙醚,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,当 (选填“推动”或“拉动”)活塞时,液态乙醚会消失。接下来活塞向相反的方向运动,会看见注射器中又出现了液态乙醚。这表明用 的方法可以使气体液化;
(2)如图乙,烧瓶内水沸腾时,试管A的内壁会出现很多小水珠,温度计C的示数 (选填“升高”、 “下降”或“不变”),该实验 (选填“能”或“不能”) 说明液化放热。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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