第2节 物态变化 第2课时（培优教学课件）科学新教材浙教版七年级下册

该初中科学课件聚焦汽化与液化、升华与凝华，通过酒精写字消失的情境导入，引导学生观察塑料袋内酒精状态变化实验，建立物态变化概念，再对比蒸发与沸腾异同，探究液化方法，形成从现象到本质的学习支架。 其亮点在于以多个探索活动（水沸腾实验、乙醚液化实验等）培养探究实践能力，通过列表比较蒸发与沸腾、分析坎儿井等实例发展科学思维，结合干冰保鲜、电冰箱原理渗透科学观念。学生能提升实验操作与分析能力，教师可借助清晰流程和丰富案例提高教学效率。

第2节 物态变化 （第2课时 ） 第3章 物质的特性 浙教版七年级科学下册 汽化与液化、升华与凝华 目录 第3章　物质的特性 汽化与液化 1 升华与凝华 2 学习目标 01 科学观念 1.通过观察塑料袋内酒精的变化，建立汽化和液化概念; 2.初步形成物质的状态会发生变化的观念； 3.通过生活中常见的液化现象，初步认识物态变化的基本特征及伴随能量变化的基本规律。 02 科学思维 1.基于实验事实，归纳出汽化和液化的科学概念，解释生产生活中的常见现，提高分析、比较和推理论证的科学思维能力。 2.通过生活中常见的现象，分析归纳得出液化的条件和方法，并用汽化吸热和液化放热的有关原理解释生产生活中的常见现象，提高分析、比较和推理的能力。 学习目标 03 探究实践 1.探索塑料袋的变化、酒精的蒸发、水的沸腾等实验，观察实验、记录实验数据、对数据进行整理分析，发展实验探究能力； 2.探究实践:通过水蒸气液化和乙醚液化等实验，增强实验操作能力，用科学的语言对现象进行分析解释。 04 态度责任 1.通过了解生产生活中有关蒸发和沸腾的具体实例，感受科学就在身边，理解科学、技术、社会、环境之间的关系； 2.通过交流生产生活中有关液化方法的具体实例，乐于合作与交流，形成基于证据和逻辑发表自己见解的意识。 重点： 理解蒸发和沸腾的实质，了解液体蒸发吸热。 液化的方法。 教学重难点 难点： 比较蒸发和沸腾的异同点。 运用液化放热解释生活现象。 课堂导入 情境导入：在黑板上用酒精写“汽化”两个字。 思考：酒精去哪了? 01 汽化和液化 第3章　物质的特性 一、汽化与液化 这些水变成了水蒸气散逸到空气中 一、汽化与液化 1. 如图 3.2 -19，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，然后放入开水中。你会看到什么变化？ 2. 从开水中拿出塑料袋，过一会又有什么变化？ 3. 请解释这些变化过程。 一、汽化与液化 从实验中我们可以看到，塑料袋中的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。说明物质可以在液态和气态间转化。 01 汽化的定义 核心概念：物质从液态变为气态的过程，叫作汽化。这是一个吸热过程，需要从周围环境吸收热量。 02 液化的定义 核心概念：物质从气态变为液态的过程，叫作液化。这是一个放热过程，需要向周围环境放出热量。 一、汽化与液化 无论在什么季节，湿布擦过的桌面、洒水的地面、洗好的衣服都会变干。这是由于水汽化变成了气体。这种在任何温度下都能进行的汽化现象叫作蒸发（evaporation）。 一、汽化与液化 生活中我们常常需要控制蒸发的快慢，比如晒盐要加速蒸发，保鲜食物要减慢蒸发。究竟是哪些关键因素在影响液体蒸发的快慢呢？让我们结合生活实例来探究。 01 液体的温度 温度是影响蒸发快慢的核心因素。温度越高，液体分子的热运动越剧烈，表面分子越容易脱离液体进入空气，蒸发就越快。 🌞 典型案例：海边盐场利用太阳照射提高海水温度，加速水分蒸发，从而结晶析出食盐。 02 液体的表面积 液体表面积越大，与空气接触的分子越多，蒸发速度越快。 👕 案例：晾衣服时把衣服展开、摊平，比团在一起干得快得多。 03 空气流动速度 空气流动越快，越易带走表面分子。如干手器吹出热风加速水分蒸发。 💡 反向应用：减慢蒸发 给食物盖上保鲜膜，隔绝空气流动，减少水分蒸发，达到保鲜保湿的目的。 一、汽化与液化 下列情境中是通过什么方法加快或减缓蒸发的？你能再举例并加以 说明吗？ 一、汽化与液化 从分子的运动来看，液体内大量分 子总在不停地运动，其中有些分子运动的速度较大。当这些分子处于液体表面时，就容易克服其他分子对它们的引力，脱离液体进入空气中，这个过程就是蒸发。蒸发只发生在液体的表面 一、汽化与液化 1. 温度计置于空气中，记录读数。 2. 温度计插入酒精中，记录读数。 3. 温度计从酒精中取出后，读数会怎样变化？记录稳定后的读数。 4 . 以上三次读数中，哪一次读出的温度 最低？ 一、汽化与液化 实验表明，液体蒸发时，需要吸收热量，从而导致自身和周围物体的温度降低。 一、汽化与液化 1. 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？ 一、汽化与液化 吐鲁番的坎儿井 坎儿井是新疆吐鲁番地区一种特殊的农业灌溉水利工程，它有一千多年的历史，与万里长城、京杭大运河并称为“中国古代三大工程”。吐鲁番是全国有名的“火炉”，常年高温少雨，水贵如油。当地流行使用坎儿井，大大减少了输水过程中水的蒸发和渗漏。坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成，如图3 . 2-25所示。暗渠即地下水道，是坎儿井的主体，宽约1.2 m。井的深度因地势和地下水位高低不同而有深有浅，最深的井可达90 m以上，井内的水在夏季温度明显低于外界温度。请你分析一下坎儿井是如何减少水的蒸发的。 一、汽化与液化 水沸腾时现象:水中出现大量气泡，上升至水面破裂放出水蒸气 液体沸腾时温度是否发生变化？液体沸腾时有什么特点？ 沸腾（boiling）是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。 一、汽化与液化 按如图 3 . 2 - 26 所示安装实验器材，用酒精灯 将烧杯中的水加热到沸腾。观察水的沸腾过程，记 录水沸腾时水面和内部出现的气泡现象。水沸腾后 继续加热，水的温度是否会越来越高？ 当水的温度接近 90 °C时，每隔 0 . 5 min 记录一次水的温度。仿照熔化图像的绘制方法，在图3.2-27中绘制水沸腾时温度与时间变化关系的图像。 一、汽化与液化 一、汽化与液化 结论：沸腾是在一定温度下在液体的表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象 一、汽化与液化 解读曲线图 数据可以用表格、图线等方式来表示。曲线图是一种采用图线表示数据的方式，它可以直观地表示一个量随另一个量变化的情况，如物体的温度随时间的变化。解读曲线图时，要明确纵坐标、横坐标所表示的量，分析图线的变化趋势，还要关注图线的起点、终点和变化特征，从而得出变量的变化规律。 一、汽化与液化 从分子运动的观点看,液体沸腾时,不但处于液面的速度较大的分子要脱离液体表面跑到空气中，而且处于液体内部气泡壁上速度较大的分子也要脱离气泡壁跑到气泡中，如图3.2-28所示。所以，沸腾是比蒸发剧烈得多的汽化现象。 一、汽化与液化 液体沸腾时的温度叫作沸点（boiling point）。沸点也是物质的一种特性。不同的液体，沸点不同。 一、汽化与液化 不同的液体具有不同的沸点，这一特性在工业生产中有着重要的应用。例如，炼油中采用的分馏技术，就是利用原油中各种物质的沸点高低不同，使它们在不同温度下沸腾，而将它们分离出来的。 低沸点物质在实际生活中有特殊的用途。在体育比赛中，我们经常看到运动员受伤时，医生对着受伤部位喷射一种药液。这种药液其实是沸点只有-0.5 °C的丁烷。药液喷到运动员皮肤上迅速汽化，从皮肤上吸收了大量的热量，从而使受伤部位表皮组织骤然变冷而暂时失去痛感。 一、汽化与液化 蒸发和沸腾是液体汽化的两种方式，请你说说蒸发和沸腾的相同点 与不同点，并用列表的方法进行比较。 一、汽化与液化 那么，气体在什么条件下才能发生液化？ 一、汽化与液化 如图 3 . 2 - 30 所示，烧杯里盛有热水，将一块干燥的玻璃片盖在烧杯上，观察玻璃片的下表面会出现什么变化。 实验表明，所有气体在温度降到足够低时，都会液化成液体。除了降低温度，还有什么方法可以使气体液化呢？ 一、汽化与液化 1. 将少量乙醚吸进注射器，取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住。 2. 握住注射器的下端，用食指顶住注射器 口，注射器内的乙醚状态将发生怎样的变化？ 3 . 向内推动活塞，注射器内的乙醚状态又将发生怎样的变化？ 实验表明，在一定的温度下，用压缩气体体积的方法也可以使气体液化。与液体的汽化相反，气体液化时会放出热量。 一、汽化与液化 1. 如图 3 . 2 - 32 所示，当水壶里的水沸腾时，为什么靠近壶嘴的一段看不见“白气”，而在上面一段能够看见？ 2. 为什么被 100 °C的水蒸气烫伤，要比被 100 °C的水烫伤严重得多？ 一、汽化与液化 气体液化在实际中非常有用。例如，人们通过在常温下压缩体积，将丁烷气体液化后储存在气体打火机里，将石油气液化后储存在钢罐里。在运载火箭中，同时采用降温和压缩体积两种方法将氧气和氢气液化储存在箭体里。 一、汽化与液化 汽化吸热、液化放热的规律在生产和生活中有着重要的应用。卫星在太空中飞行，向阳面的一侧和背阳面的一侧的温度差有 250 °C左右。为了使卫星内部的温度控制在一定的范围内，以保护卫星内部的电子设备，科学家发明了一种热管。热管的结构如图 3.2-35 所示，在金属外壳内衬垫一层多孔材料的吸液芯，吸液芯中充以酒精或其他液体，中心是气腔。当管的一端受热时，热端吸液芯内的液体吸热汽化，蒸气沿气腔跑到冷端，在冷端放热液化后，又顺着吸液芯回到热端，如此循环往复。卫星就是利用热管将热从向阳面一侧“搬”到背阳面一侧，将两侧的温度都控制在一定范围之内。 一、汽化与液化 电冰箱的工作原理 电冰箱是常见的家用电器。电冰箱能使冷冻室保持较低的温度，其基本原理是液体汽化吸热和气体液化放热。电冰箱里制冷设备主要有三部分：蒸发器、压缩机和冷凝器。低沸点的冷凝剂在蒸发器里汽化，吸收了冷冻室里的热，使冷冻室里的温度降低。压缩机将产生的蒸气抽走，压 入冷凝器，使之液化并把冰箱里带来的热放出。冷凝剂液化后重新回到蒸发器里，如此循环工作，从而使冷冻室保持相当低的温度。 02 升华和凝华 第3章　物质的特性 二、升华和凝华 在寒冷的冬天，气温在 0 °C以下时，结了冰的衣服在没有阳光的地方也可以慢慢晾干。这是冰直接变成水蒸气散发到空气中了吗？ 用金属勺盛一些干冰（固态 CO 2），仔细观察干冰的变化，以及金属勺周围形成的白色物质。这里发生了哪些变化？ 二、升华和凝华 在实验中，没有观察到液态二氧化碳这种物质。固态的干冰吸热直接变成了二氧化碳气体，由于干冰对勺子吸热使得勺子温度很低，导致空气中的水蒸气遇冷直接由气体变成了固体冰粒。 升华的概念 物体从固态直接变成气态的过程叫作升华。用分子运动的观点看，升华是固态物质表面的分子克服其他分子对它的引力进入空气中的过程， 凝华的定义 从气态直接变成固态的过程叫做凝华。用分子运动的观点看，凝华则是气体分子碰到固态物质的表面，并被固态物质分子的引力所束缚的过程。 二、升华和凝华 下列情境中的物态变化属于升华还是凝华？请再举出一些生活中升华和凝华的事例。 二、升华和凝华 物质升华时要吸收热量，凝华时要放出热量。人们常利用升华吸热的特性来降低物体的温度。例如，干冰是将二氧化碳气体进行压缩、冷却而成的，温度要到-78.5 °C以下。 一些餐厅会使用干冰来给冰激凌等食物降温、保鲜 干冰粉末升华会吸收空气中大量的热，致使空气的温度降低，从而使空气中的水蒸气迅速液化呈雾状。 二、升华和凝华 在如图 3 . 2 - 43 所示水的三态变化过 程中，填写物态变化的名称，以及吸热、 放热的情况 二、升华和凝华 航天器的盔甲—烧蚀材料 返回地球的航天器以极高的速度进入大气层时，会与大气发生摩擦而使其表面的温度升高到 3000 °C以上。为了使航天器表面不会达到如此高的温度，保护航天器内航天员和设备的安全，科学家在航天器外部加了一层烧蚀材料。这种材料在高温下会发生分解、熔化、蒸发和升华等变化，在短时间内把大量的热吸收掉，使航天器保持合适的温度。图 3 . 2 - 44 是中国神舟十三号的返回舱，我们可以从它的外表面看到被烧蚀的痕迹。 二、升华和凝华 云、雨、雾、露、霜 云、雨、雾、露、霜是十分常见的自然现象，它们都是地球上的水发生物态变化形成的.图 3 . 2 - 45 粗略地反映了降水的形成过程。请你从“暖湿气流上升”开始，分析云和雨形成过程中所发生的物态变化。 二、升华和凝华 云、雨、雾、露、霜 如果云内的温度很低，小水珠也会凝固成小冰晶，冰晶增大后就可能会形成固态降水。夜间的气温比白天低，所以在夜间，空气中的水蒸气会凝结，在植物和其他物体的表面液化而形成露。 在寒冷的冬天，地表附近的水蒸气在夜间遇到温度很低的地表物体如植物时，会凝华而形成白色的霜。霜往往会使农作物遭受冻害。 在没有风时，暖湿气流（水汽）在地面附近遇冷液化成小水珠，就形成了雾。 03 课堂小结 第3章　物质的特性 四、课堂小结 四、课堂小结 四、课堂小结 04 课堂练习 第3章　物质的特性 五、课堂练习 如图是“炒酸奶”的制作过程：将液态氮和酸奶倒入容器中，最终只留下固态酸奶。该制作过程中液态氮发生的物态变化是（　　） A．凝固 B．熔化 C．汽化 D．液化 五、课堂练习 【答案】C 【解答】解：液态氮和酸奶倒入容器中，最终只留下固态酸奶，说明酸奶凝固放热，液态氮变成气态氮，汽化吸热。 故选：C。 五、课堂练习 如图为测量空气湿度最常用的干湿球湿度计。下列有关空气湿度的说法错误的是（　　） A．不能直接在干湿球湿度计上读出空气的相对湿度 B．引起湿球温度计示数下降的原因是湿棉纱中水分蒸发吸热 C．湿度越大，表示空气中水汽越多 D．干球温度计和湿球温度计的示数相差越大，空气湿度越大 五、课堂练习 【答案】D 【解答】解：A、不能直接在干湿球温度计上读出空气的相对湿度，相对湿度是先读出干球温度计，再读出湿球温度计读数，然后计算差值，最后通过查相对湿度表才可得出，故A正确； B.湿绵纱中水分蒸发吸热会引起湿球温度计示数下降，故B正确； C.湿度是用来反映空气中水汽的多少，湿度越大，表示空气中水汽越多，故C正确； D.空气湿度越大，水分越不容易蒸发，吸热就越少，湿球温度计的温度下降越少，所以两支温度计示数差越小，故D错误； 故选：D。 五、课堂练习 如图是某同学，若将图丙的水继续加热2分钟，则水温将是（　　） A．96℃ B．98℃ C．99℃ D．100℃ 五、课堂练习 【答案】B 【解答】解：甲图水的初温是94℃，加热2分钟之后，乙图中水的水温是96℃，水泡从下到上越来越小，说明水还没有沸腾。再加热2分钟，如图丙，水泡从下到上越来越大，说明水已经沸腾，水的沸点是98℃。水沸腾之后再吸收热量，温度保持不变，所以水温保持在98℃。 故选：B。 五、课堂练习 某兴趣小组在相同的小烧杯内盛等量的水，以相同的热源同时加热。如图所示，甲杯为隔水加热，乙杯为隔油加热，丙杯为隔砂加热，加热一段时间后，测得小烧杯外物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温600℃，则三杯水的温度高低顺序关系为（　　） A．t甲＞t乙＞t丙 B．t甲＝t乙＝t丙 C．t甲＜t乙＝t丙 D．t甲＜t乙＜t丙 五、课堂练习 【答案】B 【解答】解：用相同的小烧杯内盛等量的水，以相同的热源同时加热，当温度达到100℃时，水开始沸腾，温度不再升高，故三次实验的水的温度应该相同。 故选：B。 五、课堂练习 夏天，冰镇饮料放在空气中，外壁先出现许多小水珠，久置后小水珠消失。该过程中发生的物态变化是（　　） A．先液化后汽化 B．先汽化后液化 C．先凝固后熔化 D．先熔化后凝固 五、课堂练习 【答案】A 【解答】解：冰镇饮料温度较低，其外壁温度也较低，空气中的水蒸气遇到温度低的外壁，会放热液化成小水珠附着在外壁上，这一过程属于液化现象。久置后，小水珠吸热蒸发，由液态变成气态的水蒸气，散发到空气中，这一过程属于汽化现象，故A正确，BCD错误。 故选：A。 五、课堂练习 “泼水成冰”（如图）需要使用热水，泼出的热水变成水蒸气，在极寒的环境中水蒸气直接变成小冰晶。下列说法正确的是（　　） A．热水变成水蒸气是汽化现象 B．水蒸气直接变成小冰晶是凝固现象 C．热水变成水蒸气需要放热 D．水蒸气直接变成小冰晶需要吸热 五、课堂练习 【答案】A 【解答】解：AC、热水变成水蒸气，由液态变为气态，是汽化现象，汽化吸热，故A正确、C错误； BD、水蒸气直接变成小水晶是凝华现象，凝华放热，故BD错误； 故选：A。 05 提升训练 第3章　物质的特性 五、课堂练习 酒精挥发是生活中常见的现象，某科学兴趣小组想通过实验探究影响酒精挥发快慢的因素，请帮助他们完成实验设计。 （1）影响酒精挥发快慢的因素有：液体表面空气的流动、　 　 、　 　 ； （2）利用如图所示器材，探究液体表面空气流动快慢对酒精挥发快慢的影响，你认为选用“电吹风”还是“小风扇”更好？　 　 ， 请说明理由 ； 五、课堂练习 【答案】（1）液体的温度；液体的表面积；（2）小风扇；电吹风吹出的是热风，改变了酒精的温度，不符合控制变量法的要求。 【解答】解：（1）影响酒精蒸发快慢的因素有：液体表面空气的流动、液体的温度、液体的表面积； （2）要探究酒精蒸发快慢与酒精表面的空气流动情况是否有关，实验中不能使用电吹风的热风来吹，因为热风改变了酒精的温度，不符合控制变量法的要求。 故答案为：（1）液体的温度；液体的表面积；（2）小风扇；电吹风吹出的是热风，改变了酒精的温度，不符合控制变量法的要求。 $