3 汽化和液化（导学案）物理教科版2024八年级上册

3 汽化和液化 导学案 1. 理解汽化和液化的基本概念，掌握物质状态变化过程中的能量转换原理。 2. 2. 能够分析并解释汽化和液化现象在日常生活中的应用实例，培养科学思维能力。 3. 通过实验观察，学会使用科学仪器测量物质的温度、压力等参数，探究汽化和液化的条件及影响因素。 4. 培养对物理现象的好奇心和探索精神，树立尊重科学、实事求是的科学态度与责任感。 1.知道什么是汽化，什么是液化。 2.了解沸腾现象，以及液体沸腾时的温度特点，知道什么是沸点。 3.知道什么是蒸发，能够正确区分蒸发和沸腾。 4.知道汽化是吸热过程，液化是放热过程。会用液化和汽化的规律解释自然界或生活中的一些简单的现象。（重点） 5.知道汽化是吸热过程，液化是放热过程。会用液化和汽化的规律解释自然界或生活中的一些简单的现象。（难点） 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1、汽化 (1)定义：物质从液态变为气态的过程。 (2)方式：蒸发和沸腾。 (3)蒸发： ①在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢汽化现象。 ②影响因素有液体温度（越高越快）、表面积（越大越快）、表面空气流速（越快越快）。 ③蒸发吸热有制冷作用。 (4)沸腾： ①在一定温度（沸点）下，在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。 ②条件：一是达到沸点且继续吸热 ③特点：持续吸热，温度不变 。 2、液化 (1)定义：物质从气态变为液态的过程。 (2)方式：降低温度（所有气体降温都能液化）和压缩体积（如打火机内液体）。 (3)好处：使气体体积缩小，便于储存和运输。 一、从液体到气体 探究一：沸腾 1. 沸腾的概念 【想一想】你在家烧过开水吗？水沸腾时你发现了什么现象？对于沸腾现象，你还了解哪些？你能描述一下沸腾现象吗？ 水“开”了这一生活用语在物理学中叫做沸腾。 沸腾的概念：沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 2. 学生实验：探究水在沸腾前后温度变化的特点 【提出问题】水在沸腾时有什么特征？水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？水的内部又是怎样的呢？气泡的生成和变化情况怎么样？ 【猜想和假设】（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； （3）水沸腾以后，如果继续加热，水的温度会越来越高。 【设计实验】 （1）实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。 （2）实验装置： （3）注意事项 ①为了既节约能源，又让水尽快沸腾。烧杯里面的水用热水，且加盖。水不宜过多，但需要没过温度计的玻璃泡。 ②安装实验器材按照自下而上的顺序进行。 ③实验结束时，用灯帽盖灭酒精灯。 【进行实验与收集证据】 （1）在烧杯中加入水，用酒精灯加热，观察水发生的变化：水的温度、水发出的声音、水中的气泡等。 （2）当水温达到90℃时，每隔0.5min，记录一次温度。直到水沸腾后再持续几分钟为止。将数据记录在表格中。 （3）撤掉酒精灯，停止对烧杯加热，观察水的变化情况。 （4）实验数据与现象 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 … 温度/℃ 水中气泡 变化情况 沸腾前：气泡上升时逐渐变小，未到水面就消失。 沸腾时：形成大量气泡不断上升、变大，到达水面破裂。 【分析论证】 （1）绘制并分析水沸腾前后温度变化的图像 将所记录的各组数据分别用点标在坐标纸上，然后再将这些占用平滑曲线连接起来，就得到了水沸腾时温度与时间关系的图象。 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。（选填“不断升高”或“保持不变”） 水沸腾前后温度变化的图像 甲 乙 （2）描述水的沸腾现象 从实验中可以看到，水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。 （3）沸腾吸热 停止加热，水不能继续沸腾。可见，沸腾过程中需要吸热。 【归纳总结】从实验现象和图像得出实验结论： 对水加热，水的温度不断升高，达到某一温度时，水开始沸腾，此后，虽然继续对水加热，但水温度保持不变，停止加热后，水的沸腾停止。 3. 沸腾的特点 ①在一定温度下进行； ②在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象； ③液体沸腾需要吸热，但温度保持不变。 ④液体沸腾的条件：一是达到一定温度（沸点）；二是继续吸热。 【交流与评估】 与同学进行交流。你们观察到的现象和水的沸点与其他小组是不是相同？如果不同，怎样解释？回顾实验中的各个环节，你认为这些探究还有哪些不足和疏漏的地方？请提出来，说出改进的措施。 ①在实验中，水的沸点一定是100℃吗？若不同的话，原因是什么？ 【分析】可能是温度计有误差，也可能是受外界大气压的影响。 ②为了既节约能源，又让水尽快沸腾，有什么比较好的措施？ 【分析】提高加热前水的温度、减小水量（需没过温度计玻璃泡）等。 4. 沸点 （1）沸点：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫作沸点。不同液体的沸点不同。因此可以利用这一特性来区分不同的物质。 【阅读课本第73页】小资料—一些液体的沸点/ºC（标准大气压） 液体 沸点/oC 液体 沸点/oC 液态铁 2750 酒精 78 液态铅 1740 液态氨 -33.4 水银 357 液态氧 -183 液态碘 184 液态氮 -196 甲苯 111 液态氢 -253 水 100 液态氦 -269 由沸点表可看出：①不同的液体的沸点是不同的；②1个标准大气压下的水的沸点是100 ºC。 （2）液体的沸点与气压的关系 【想一想】液体的沸点变不变？与什么因素有关？ 【实验】如图使烧瓶中的水沸腾，移去酒精灯，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水。可以看到什么现象？说明什么问题？ 【实验现象】烧瓶中的水重新沸腾。 【实验分析】在向瓶底浇冷水后，瓶内气体遇冷，气压减小，同时水的温度也降低。此时水又沸腾，说明水的沸点降低了。 【归纳结论】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。 【典例1】小明用如图甲的装置，探究水沸腾时温度变化的特点，实验数据记录如表： 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 温度/℃ 90 92.4 94.4 95.6 96.8 98 98 98 （1）分析实验数据可知水在沸腾时温度的特点是 ； （2）分析实验数据可知水的沸点为 ℃，低于100℃。产生这一现象的原因可能是当地大气压强 （填“高于”、“低于”或“等于”）一个标准大气压； （3）如图 （填“乙”或“丙”）内能反映水沸腾过程中产生气泡的情形； （4）水沸腾过程中酒精灯仍要持续加热，说明沸腾是 过程。（填“吸热”或“放热”） 【答案】 温度不变 98 低于 丙 吸热 【详解】（1）[1]由表格中数据可以看出，在加热到第2.5min、3min、3.5min，水的温度为98℃保持不变。 （2）[2][3]水在标准大气压下的沸点是100℃，液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减小而降低，所以此时水的沸点应为98℃小于标准大气压下的沸点，烧杯内水面上方的气压低于一个标准大气压。 （3）[4]沸腾时，有大量气泡产生，气泡在上升过程中体积增大，所以图丙是沸腾时的现象，乙是沸腾前的现象。 （4）[5]水沸腾过程中酒精灯仍要持续加热，若撤去加热源，则水不再吸收热量，也就不能维持沸腾状态，说明沸腾是吸热过程。 探究点二 蒸发 探索活动： 1.如图，在透明塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，排尽空气后用绳把口扎紧，然后放入热水中。你会看到什么变化? 塑料袋鼓起。 2.从热水中拿出塑料袋，过一会又有什么变化? 塑料袋变瘪。 3.请解释这些变化过程。 液态酒精受热变成了气态酒精，气态酒精降温又变成了液态酒精。 思考与讨论： 下列情境中是通过什么方法加快或减缓蒸发？你能再举例并加以说明吗？ （1）加快水表面空气的流动速度和提高水的温度来加快蒸发。 （2）增大盐水的表面积来加快蒸发。 （3）减小液体表面空气流动来减缓蒸发。 蒸发制冷 （1）实验探究——蒸发吸热 【实验】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？如果温度计上不涂酒精，用扇子扇，温度计读数会变化吗？ 【现象】用扇子扇，涂酒精的温度计的读数降低；不涂酒精的温度计读数不变。 【归纳结论】液体蒸发吸热。 （2）蒸发制冷 液体蒸发时，要从周围的物体吸收热量，致使液体及周围的物体温度降低，因此蒸发有制冷作用。液体蒸发得越快，制冷效果越好。 思考与讨论： 1.在大热天，狗常会伸出长长的舌头。你知道这是为什么吗？ 狗没有汗腺，通过舌头上水分的蒸发来加速身体散热。 2.出汗时，用电风扇吹一下会感到非常凉快，一段时间后这种感觉减弱，这是为什么？ 电风扇吹出的风加快了身上的空气流速，从而加快了汗液的蒸发，蒸发时会从身上吸收热量，会感到非常凉快。一段时间后，体表汗液减少，这种感觉减弱。 蒸发与沸腾的异同点 汽化的两种方式 蒸发 沸腾 相同点 都属于汽化现象，都要吸热 不同点 发生部位 只在液体表面进行 在液体表面和内部同时进行 剧烈程度 缓慢、平和 剧烈 温度条件 在任何温度下均可发生 到一定温度（沸点）时才可能发生 温度变化 温度降低 温度不变（等于沸点） 影响因素 液体的温度、表面积、气体的流动快慢 液面上气压大小 【典例2】小军同学在A、B、C、D四块相同的玻璃板上用相同的滴管各滴相同滴数的水，进行如图所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。 (1)通过 两图的对比，可以得出水蒸发的快慢与水面上方的空气流速有关； (2)通过 两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关； (3)通过 两图的对比， 可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。 【答案】(1)A、D (2)A、C (3)A、B 【详解】（1）根据控制变量法的思想，要想探究水蒸发的快慢与水面上方的空气流速的关系，应控制水的温度和水的表面积相同，因此应通过A、D两图。 （2）根据控制变量法的思想，要想探究水蒸发的快慢与水的温度的关系，应控制水面上方的空气流速和水的表面积相同，因此应通过A、C两图。 （3）根据控制变量法的思想，要想探究水蒸发的快慢与水的表面积的关系，应控制水的温度和水面上方的空气流速相同，因此应通过A、B两图。 探究三 从气体到液体 【想一想】北方的冬天，可以看到户外的人们不断呼出“白气”；秋天的早上，会发现花草上有晶莹的露珠，它是怎样形成的呢？你能用所学的物理知识来解释吗？ 1. 液化方法 （1）探究液化的方法 分析下列现象，分析原因，找出共性。 ①北方的冬天，可以看到室外的人不断地呼出“白气”。 ②戴眼镜的人从寒冷的室外进人温暖的室内，室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成一层小水珠。 ③液化石油气以液体状态储存在钢瓶内。 ④氢和氧以液体状态装在火箭里。 ⑤秋天的早上，会发现花草上有晶莹的露珠。 【总结】上述现象中，①、②与⑤都是水蒸气遇到冷空气液化成的雾状小水滴。说明降低温度，可以使气体液化。③与④是通过压缩气体的体积，使气体液化的。 （2）探究归纳：液化的两种方法 ①降低温度。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。 ②压缩体积。有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须同时使它降低到一定温度，例如氮气。 2. 液化放热 （1）理论与事例表明：液化放热 液体汽化时要吸热，与此相反，气体液化时要放热。 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。 （2）实验探究——液化放热 【实验】如图所示，在烧屏中注入适量的水，用酒精灯加热。在瓶口上方倾斜放置一个金属盘，观察金属盘的底面，你看到了什么现象？（室温较高时，可在金属盘上放一些冰块）用手试摸金属盘时，感觉金属盘的温度有什么变化？ 【现象与分析】有许多水滴附着在金属盘的底面，并不断往下滴。用手试摸金属盘时，感觉金属盘温度升高。 【实验结论】（1）液化需要降低气体温度；（2）水蒸气液化时放热。 【典例3】如图所示，针筒中充满了气态乙醚，当向下压活塞时，首先气态乙醚的体积变小，说明气体 （有/没有）固定体积，然后会有液态乙醚出现，这是 （填物态变化名称）现象，使气态乙醚发生这种物态变化的另一种方法是 。 【答案】 没有 液化 降低温度 【详解】[1][2]当向下压活塞时，气态乙醚的体积变小，说明气体没有固定的体积，容易压缩；乙醚由气态变为液态的现象是液化；除利用加压的方法可以使气态乙醚液化外，还可以利用降低温度的方法使气态乙醚液化。 探究四 物态变化过程中的吸热和放热 1.汽化吸热，液化放热 1. 电冰箱的构造和原理 2. 热棒的工作原理 【典例4】如图是铺在青藏铁路冻土区路基两侧的“热棒”示意图。为了保持路基冻土不熔化，使用它能对路基进行主动_______（选填“升温”或“降温”）。在热棒内封装有一定量的氨，棒内下端的氨发生的物态变化是_________；棒内上端的氨发生物态变化时______（选填“吸热”“放热”或“既不吸热也不放热”） 【答案】降温，汽化，放热。 【解析】装在热棒下端的液态氨在路基温度升高时会汽化，从路基内部吸热，使路基温度降低，冻土就不会熔化。棒内上端的氨气遇冷液化，液化过程中要放热。 课堂小结： 1．晾晒的湿衣服在逐渐变干的过程中，发生的物态变化是（　　） A．熔化 B．汽化 C．升华 D．凝华 【答案】B 【详解】晾晒的湿衣服变干，是衣服上的水变成了水蒸气，属于汽化现象，故B符合题意，ACD不符合题意 。 故选B。 2．如图所示是日常生活中常用的瓶装石油气，瓶装石油气的主要成分是烷烃和烯烃的混合物，下表中是在标准状态下这些有机物的沸点温度，常温下液化石油气很难用尽，瓶的底部常有残留物，请你判断这些残留物可能包含下表中的哪种物质（    ） 物质 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 乙烯 丙烯 丁烯 戊烯 沸点/ 36.1 30 A．乙烷和乙烯 B．丙烷和丙烯 C．丁烷和丁烯 D．戊烷和戊烯 【答案】D 【详解】在常温条件下，乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯等物质的沸点低于20℃，在常温下能够汽化；戊烯、戊烷等物质的沸点高于20℃，在常温下不能汽化。故残留物为戊烯和戊烷，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3 . 下列关于沸腾的说法中正确的是（　　） A．液体温度达到其沸点就一定沸腾 B．液体沸腾时要吸热，温度保持不变 C．95℃的水不可能沸腾 D．液体沸腾时要放热，温度保持不变 【答案】B 【详解】A．液体的温度达到沸点并且不断吸热才能沸腾，故A错误； BD．液体沸腾时温度不变，但沸腾时还需要吸收热量，故B正确，D错误； C．水的沸点与气压有关，当外界气压降低时，水可以在95℃时沸腾，故C错误。 故选B。 4、小明同学在做“观察水的沸腾”实验中，描绘出的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．水没有沸点 B．水的沸腾温度低于100℃，说明水的沸点高于100℃ C．水沸腾前气泡是从小到大，从水面下上升到水面处破裂 D．实验时的气压小于1个标准大气压 【答案】D 【详解】ABD．由图像知，温度在98℃时，保持不变，那么水的沸点为98℃，而这个沸点低于100℃，说明实验时的气压小于1个标准大气压，故AB错误，符合题意，D正确，不符合题意； C．水在沸腾前，气泡上升时由大到小，最后消失不见了，故C错误，符合题意。 故选D。 5、我国劳动人民常在生活中运用科学知识解决实际问题，如图所示，以前有人在炎热的夏天将纱布盖在盛有剩饭剩菜的篮子上，用此方法保存的食物，不容易因气温过高而过快变质。关于此方法说法正确的是（　　） A．纱布盖住食物，可以减缓食物散热达到保鲜目的 B．这种方法的原理是蒸发放热 C．为了效果更好，要将篮子放在通风的地方 D．这样可以使食物的温度保持在零摄氏度以下 【答案】C 【详解】AB．纱布盖住食物，主要利用水蒸发过程吸收热量达到致冷的目的，达到保鲜食物的目的，故AB错误； C．为了效果更好，装置应放在阴凉通风的地方，这样可以加快蒸发吸热，故C正确； D．纱布盖住食物并通过水蒸发吸热，只能降低食物周围的温度，不能使食物的温度降低到零摄氏度以下，故D错误。 故选C。 6.如图所示是电冰箱的构造及原理图，制冷剂经压缩机-冷凝器-冷冻室再以气态回到压缩机，如此循环，以保证冷藏、冷冻室等内部“冷环境”维持低温状态，下列说法正确的是（　　） A．压缩机将气态制冷剂压入冷凝器里凝华放热 B．液态制冷剂进入冰箱冷冻室里汽化吸热 C．制冷剂在冷凝器内凝固吸热，使冰箱内的温度降低 D．冷凝器应该位于冰箱的内部“冷环境”中 【答案】B 【详解】AC．压缩机使制冷剂蒸气压缩，并把它压入冰箱外的冷凝器管里，在这里蒸气变成液体，液化放热，这些热被周围的空气带走，故AC错误； B．冷凝器里的液态制冷剂，进入冰箱内冷冻室的管子里，在这里迅速汽化吸热，使冰箱内温度降低，故B正确； D．冷凝器位于冰箱的背面或底部，其主要功能是将经过压缩和加热的制热剂转变为液体状态，故D错误。 故选B。 7、如常温下把干冰（固态二氧化碳）放入试管里，用气球套在试管口上（如图），会看到气球越来越大，这是由于干冰发生了 （填物态变化名称）；过一段时间，试管壁外结了一层霜，这层霜是空气中的水蒸气经过 （填物态变化名称）而形成的，霜的形成需要 热量（选填“吸收”或“放出”）。一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质，通常情况下呈气态，它是在常温下，用 （选填“压缩体积”或“降低温度”）的方法使它液化后储存在打火机里的。 【答案】升华 凝华 放出 压缩体积 【解析】如果在管口上套一个气球，由于管内的干冰由固态变成气态的二氧化碳，所以气球会鼓起，该过程是属于升华现象。干冰升华过程中需要吸收热量，使试管壁温度降低，空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶附着在管外，形成霜，是凝华现象，凝华过程需要放出热量。降低温度和压缩体积是气体液化的两种方式，打火机里的丁烷气体，是利用压缩体积的方法使丁烷气体液化的。 8、下列关于物态变化的说法正确的是（　　） A．升华和凝华都需要在某一固定温度下才能进行 B．水蒸气不能在的环境中存在 C．固体在熔化过程中有可能温度持续升高 D．气体通过压缩体积液化时不会放热 【答案】C 【解析】升华和凝华只需要高于某一温度或低于某一温度即可进行，不需要在固定温度下进行，故A错误； 水的沸点跟气压有关，所以在的环境下，只要气压满足一定条件，水蒸气可以存在，故B错误；固体分为晶体和非晶体，晶体在熔化过程中温度不变，非晶体在熔化过程中温度持续升高，故C正确；气体压缩体积液化过程会放出热量，故D错误。故选C。 9、在“探究水的沸腾实验”中 (1)选择图甲中A套实验装置的好处是 ，图乙中的错误之处是 ； (2)水沸腾时，水中气泡的情形为图丙中图 （选填“F”或“G”）所示。实验中水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是水蒸气 （填物态变化名称）形成的； (3)某两组同学选用相同的实验装置，且同时开始实验，他们绘制了温度随时间变化的图像。如图丁a、b所示，由图可知水在沸腾过程中温度的特点是 ，得到a、b两种不同图像的原因是 ； (4)某组同学操作无误，利用B装置进行实验，并把实验数据记录在下表格中，从表中的数据可知水的沸点是 ℃； 时间/min 0 4 8 12 16 20 24 28 温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 (5)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应撤去酒精灯后，观察水是否继续沸腾。但撒去酒精灯后，水仍能继续沸腾一会儿，其原因是： 。 【答案】(1) 可以缩短加热时间 温度计的玻璃泡碰到烧杯底部 (2) F 液化 (3) 继续吸热温度不变 水的质量不同 (4)99 (5)见解析 【详解】（1）[1]图甲A套实验装置在烧杯上加盖，可以减少热量的散失，缩短加热时间。 [2]图乙中的错误之处是温度计的玻璃泡碰到了容器底。 （2）[1]水沸腾时，水中形成大量的气泡，上升时气泡变大，所以水中气泡情形为图F。 [2]杯口上方出现大量白气，这是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。 （3）[1]由图象a、b可以看出，水在沸腾过程中，虽然不断吸热，但温度保持不变。 [2]由图像可知，水的初温相同，a先达到沸点，可以判断a、b两种图像不同的原因是水的质量不同。 （4）由表格中数据知，从20到28分钟，水的温度保持99℃不变，所以此时水的沸点是99℃。 （5）撤去酒精灯后，由于石棉网的温度高于水的沸点，所以水仍能吸收热量，继续沸腾一会儿。 1．今天我学到了哪些探究方法？ 2．我学到了哪些知识？ 3．我还存在的疑惑是什么？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3 汽化和液化 导学案 1. 理解汽化和液化的基本概念，掌握物质状态变化过程中的能量转换原理。 2. 2. 能够分析并解释汽化和液化现象在日常生活中的应用实例，培养科学思维能力。 3. 通过实验观察，学会使用科学仪器测量物质的温度、压力等参数，探究汽化和液化的条件及影响因素。 4. 培养对物理现象的好奇心和探索精神，树立尊重科学、实事求是的科学态度与责任感。 1.知道什么是汽化，什么是液化。 2.了解沸腾现象，以及液体沸腾时的温度特点，知道什么是沸点。 3.知道什么是蒸发，能够正确区分蒸发和沸腾。 4.知道汽化是吸热过程，液化是放热过程。会用液化和汽化的规律解释自然界或生活中的一些简单的现象。（重点） 5.知道汽化是吸热过程，液化是放热过程。会用液化和汽化的规律解释自然界或生活中的一些简单的现象。（难点） 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1、汽化 (1)定义：物质从 变为 的过程。 (2)方式： 和 。 (3)蒸发： ①在任何温度下，只在液体 发生的缓慢汽化现象。 ②影响因素有液体 （越高越快）、 （越大越快）、表面 （越快越快）。 ③蒸发 有 作用。 (4)沸腾： ①在一定温度（沸点）下，在液体 和 同时发生的 汽化现象。 ②条件：一是达到 且继续 ③特点：持续 ，温度 。 2、液化 (1)定义：物质从 变为 的过程。 (2)方式： （所有气体降温都能液化）和 （如打火机内液体）。 (3)好处：使气体体积 ，便于储存和运输。 一、从液体到气体 探究一：沸腾 1. 沸腾的概念 【想一想】你在家烧过开水吗？水沸腾时你发现了什么现象？对于沸腾现象，你还了解哪些？你能描述一下沸腾现象吗？ 水“开”了这一生活用语在物理学中叫做沸腾。 沸腾的概念：沸腾是液体 和 同时发生的剧烈汽化现象。 2. 学生实验：探究水在沸腾前后温度变化的特点 【提出问题】水在沸腾时有什么特征？水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？水的内部又是怎样的呢？气泡的生成和变化情况怎么样？ 【猜想和假设】（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； （3）水沸腾以后，如果继续加热，水的温度会越来越高。 【设计实验】 （1）实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。 （2）实验装置： （3）注意事项 ①为了既节约能源，又让水尽快沸腾。烧杯里面的水用 水，且加 。水不宜过多，但需要没过温度计的玻璃泡。 ②安装实验器材按照 的顺序进行。 ③实验结束时，用 盖灭酒精灯。 【进行实验与收集证据】 （1）在烧杯中加入水，用酒精灯加热，观察水发生的变化：水的温度、水发出的声音、水中的气泡等。 （2）当水温达到90℃时，每隔0.5min，记录一次温度。直到水沸腾后再持续几分钟为止。将数据记录在表格中。 （3）撤掉酒精灯，停止对烧杯加热，观察水的变化情况。 （4）实验数据与现象 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 … 温度/℃ 水中气泡 变化情况 沸腾前：气泡上升时逐渐变小，未到水面就消失。 沸腾时：形成大量气泡不断上升、变大，到达水面破裂。 【分析论证】 （1）绘制并分析水沸腾前后温度变化的图像 将所记录的各组数据分别用点标在坐标纸上，然后再将这些占用平滑曲线连接起来，就得到了水沸腾时温度与时间关系的图象。 AB段：水吸热，温度会不断升高；BC段：当温度达到100℃时，水开始 ，虽然水还在不断的吸收热量，但温度 。（选填“不断升高”或“保持不变”） 水沸腾前后温度变化的图像 甲 乙 （2）描述水的沸腾现象 从实验中可以看到，水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时形成的大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的 散发到空气中。 （3）沸腾吸热 停止加热，水不能继续沸腾。可见，沸腾过程中需要 热。 【归纳总结】从实验现象和图像得出实验结论： 对水加热，水的温度不断升高，达到某一温度时，水开始沸腾，此后，虽然继续对水加热，但水温度保持不变，停止加热后，水的沸腾停止。 3. 沸腾的特点 ①在一定 下进行； ②在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象； ③液体沸腾需要 热，但温度保持不变。 ④液体沸腾的条件：一是达到一定 （沸点）；二是继续 。 【交流与评估】 与同学进行交流。你们观察到的现象和水的沸点与其他小组是不是相同？如果不同，怎样解释？回顾实验中的各个环节，你认为这些探究还有哪些不足和疏漏的地方？请提出来，说出改进的措施。 ①在实验中，水的沸点一定是100℃吗？若不同的话，原因是什么？ 【分析】可能是温度计有误差，也可能是受外界大气压的影响。 ②为了既节约能源，又让水尽快沸腾，有什么比较好的措施？ 【分析】提高加热前水的温度、减小水量（需没过温度计玻璃泡）等。 4. 沸点 （1）沸点：各种液体沸腾时都有 的温度，这个温度叫作沸点。不同液体的沸点 。因此可以利用这一特性来区分不同的物质。 【阅读课本第73页】小资料—一些液体的沸点/ºC（标准大气压） 液体 沸点/oC 液体 沸点/oC 液态铁 2750 酒精 78 液态铅 1740 液态氨 -33.4 水银 357 液态氧 -183 液态碘 184 液态氮 -196 甲苯 111 液态氢 -253 水 100 液态氦 -269 由沸点表可看出：①不同的液体的沸点是不同的；②1个标准大气压下的水的沸点是 ºC。 （2）液体的沸点与气压的关系 【想一想】液体的沸点变不变？与什么因素有关？ 【实验】如图使烧瓶中的水沸腾，移去酒精灯，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水。可以看到什么现象？说明什么问题？ 【实验现象】烧瓶中的水重新沸腾。 【实验分析】在向瓶底浇冷水后，瓶内气体遇冷，气压减小，同时水的温度也降低。此时水又沸腾，说明水的沸点降低了。 【归纳结论】液体的沸点与 有关。气压 ，沸点 ；气压增大，沸点升高。 【典例1】小明用如图甲的装置，探究水沸腾时温度变化的特点，实验数据记录如表： 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 温度/℃ 90 92.4 94.4 95.6 96.8 98 98 98 （1）分析实验数据可知水在沸腾时温度的特点是 ； （2）分析实验数据可知水的沸点为 ℃，低于100℃。产生这一现象的原因可能是当地大气压强 （填“高于”、“低于”或“等于”）一个标准大气压； （3）如图 （填“乙”或“丙”）内能反映水沸腾过程中产生气泡的情形； （4）水沸腾过程中酒精灯仍要持续加热，说明沸腾是 过程。（填“吸热”或“放热”） 探究点二 蒸发 探索活动： 1.如图，在透明塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，排尽空气后用绳把口扎紧，然后放入热水中。你会看到什么变化? 。 2.从热水中拿出塑料袋，过一会又有什么变化? 。 3.请解释这些变化过程。 。 思考与讨论： 下列情境中是通过什么方法加快或减缓蒸发？你能再举例并加以说明吗？ （1） 。 （2） 。 （3） 。 蒸发制冷 （1）实验探究——蒸发吸热 【实验】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？如果温度计上不涂酒精，用扇子扇，温度计读数会变化吗？ 【现象】用扇子扇，涂酒精的温度计的读数降低；不涂酒精的温度计读数不变。 【归纳结论】液体蒸发 热。 （2）蒸发制冷 液体蒸发时，要从周围的物体吸收热量，致使液体及周围的物体温度降低，因此蒸发有 作用。液体蒸发得越快，制冷效果越好。 思考与讨论： 1.在大热天，狗常会伸出长长的舌头。你知道这是为什么吗？ 2.出汗时，用电风扇吹一下会感到非常凉快，一段时间后这种感觉减弱，这是为什么？ 蒸发与沸腾的异同点 汽化的两种方式 蒸发 沸腾 相同点 都属于 现象，都要 热 不同点 发生部位 只在液体 进行 在液体 和 同时进行 剧烈程度 、平和 温度条件 在 温度下均可发生 到一定温度（ ）时才可能发生 温度变化 温度 温度 （等于沸点） 影响因素 液体的 、 、气体的流动快慢 液面上 大小 【典例2】小军同学在A、B、C、D四块相同的玻璃板上用相同的滴管各滴相同滴数的水，进行如图所示的实验探究，得出水蒸发快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关。 (1)通过 两图的对比，可以得出水蒸发的快慢与水面上方的空气流速有关； (2)通过 两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关； (3)通过 两图的对比， 可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关。 探究三 从气体到液体 【想一想】北方的冬天，可以看到户外的人们不断呼出“白气”；秋天的早上，会发现花草上有晶莹的露珠，它是怎样形成的呢？你能用所学的物理知识来解释吗？ 1. 液化方法 （1）探究液化的方法 分析下列现象，分析原因，找出共性。 ①北方的冬天，可以看到室外的人不断地呼出“白气”。 ②戴眼镜的人从寒冷的室外进人温暖的室内，室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成一层小水珠。 ③液化石油气以液体状态储存在钢瓶内。 ④氢和氧以液体状态装在火箭里。 ⑤秋天的早上，会发现花草上有晶莹的露珠。 【总结】上述现象中，①、②与⑤都是水蒸气遇到冷空气液化成的雾状小水滴。说明 ，可以使气体液化。③与④是通过压缩气体的体积，使气体液化的。 （2）探究归纳：液化的两种方法 ① 。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。 ② 。有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须同时使它降低到一定温度，例如氮气。 2. 液化放热 （1）理论与事例表明：液化放热 液体汽化时要吸热，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温度虽然差不多，但是水蒸气液化的时候还要放出大量的 。 （2）实验探究——液化放热 【实验】如图所示，在烧屏中注入适量的水，用酒精灯加热。在瓶口上方倾斜放置一个金属盘，观察金属盘的底面，你看到了什么现象？（室温较高时，可在金属盘上放一些冰块）用手试摸金属盘时，感觉金属盘的温度有什么变化？ 【现象与分析】有许多水滴附着在金属盘的底面，并不断往下滴。用手试摸金属盘时，感觉金属盘温度 。 【实验结论】（1） ；（2） 。 【典例3】如图所示，针筒中充满了气态乙醚，当向下压活塞时，首先气态乙醚的体积变小，说明气体 （有/没有）固定体积，然后会有液态乙醚出现，这是 （填物态变化名称）现象，使气态乙醚发生这种物态变化的另一种方法是 。 探究四 物态变化过程中的吸热和放热 1.汽化 ，液化 1. 电冰箱的构造和原理 2. 热棒的工作原理 【典例4】如图是铺在青藏铁路冻土区路基两侧的“热棒”示意图。为了保持路基冻土不熔化，使用它能对路基进行主动_______（选填“升温”或“降温”）。在热棒内封装有一定量的氨，棒内下端的氨发生的物态变化是_________；棒内上端的氨发生物态变化时______（选填“吸热”“放热”或“既不吸热也不放热”） 课堂小结： 1．晾晒的湿衣服在逐渐变干的过程中，发生的物态变化是（　　） A．熔化 B．汽化 C．升华 D．凝华 2．如图所示是日常生活中常用的瓶装石油气，瓶装石油气的主要成分是烷烃和烯烃的混合物，下表中是在标准状态下这些有机物的沸点温度，常温下液化石油气很难用尽，瓶的底部常有残留物，请你判断这些残留物可能包含下表中的哪种物质（    ） 物质 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 乙烯 丙烯 丁烯 戊烯 沸点/ 36.1 30 A．乙烷和乙烯 B．丙烷和丙烯 C．丁烷和丁烯 D．戊烷和戊烯 3 . 下列关于沸腾的说法中正确的是（　　） A．液体温度达到其沸点就一定沸腾 B．液体沸腾时要吸热，温度保持不变 C．95℃的水不可能沸腾 D．液体沸腾时要放热，温度保持不变 4、小明同学在做“观察水的沸腾”实验中，描绘出的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．水没有沸点 B．水的沸腾温度低于100℃，说明水的沸点高于100℃ C．水沸腾前气泡是从小到大，从水面下上升到水面处破裂 D．实验时的气压小于1个标准大气压 5、我国劳动人民常在生活中运用科学知识解决实际问题，如图所示，以前有人在炎热的夏天将纱布盖在盛有剩饭剩菜的篮子上，用此方法保存的食物，不容易因气温过高而过快变质。关于此方法说法正确的是（　　） A．纱布盖住食物，可以减缓食物散热达到保鲜目的 B．这种方法的原理是蒸发放热 C．为了效果更好，要将篮子放在通风的地方 D．这样可以使食物的温度保持在零摄氏度以下 6.如图所示是电冰箱的构造及原理图，制冷剂经压缩机-冷凝器-冷冻室再以气态回到压缩机，如此循环，以保证冷藏、冷冻室等内部“冷环境”维持低温状态，下列说法正确的是（　　） A．压缩机将气态制冷剂压入冷凝器里凝华放热 B．液态制冷剂进入冰箱冷冻室里汽化吸热 C．制冷剂在冷凝器内凝固吸热，使冰箱内的温度降低 D．冷凝器应该位于冰箱的内部“冷环境”中 7、如常温下把干冰（固态二氧化碳）放入试管里，用气球套在试管口上（如图），会看到气球越来越大，这是由于干冰发生了 （填物态变化名称）；过一段时间，试管壁外结了一层霜，这层霜是空气中的水蒸气经过 （填物态变化名称）而形成的，霜的形成需要 热量（选填“吸收”或“放出”）。一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质，通常情况下呈气态，它是在常温下，用 （选填“压缩体积”或“降低温度”）的方法使它液化后储存在打火机里的。 8、下列关于物态变化的说法正确的是（　　） A．升华和凝华都需要在某一固定温度下才能进行 B．水蒸气不能在的环境中存在 C．固体在熔化过程中有可能温度持续升高 D．气体通过压缩体积液化时不会放热 9、在“探究水的沸腾实验”中 (1)选择图甲中A套实验装置的好处是 ，图乙中的错误之处是 ； (2)水沸腾时，水中气泡的情形为图丙中图 （选填“F”或“G”）所示。实验中水沸腾时，杯口附近出现大量“白气”，“白气”是水蒸气 （填物态变化名称）形成的； (3)某两组同学选用相同的实验装置，且同时开始实验，他们绘制了温度随时间变化的图像。如图丁a、b所示，由图可知水在沸腾过程中温度的特点是 ，得到a、b两种不同图像的原因是 ； (4)某组同学操作无误，利用B装置进行实验，并把实验数据记录在下表格中，从表中的数据可知水的沸点是 ℃； 时间/min 0 4 8 12 16 20 24 28 温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 (5)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应撤去酒精灯后，观察水是否继续沸腾。但撒去酒精灯后，水仍能继续沸腾一会儿，其原因是： 。 1．今天我学到了哪些探究方法？ 2．我学到了哪些知识？ 3．我还存在的疑惑是什么？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $