3 第3节 汽化和液化-【教材笔记】2026-2027学年八年级上册物理课前预习笔记（人教版·新教材）

第3节 汽化和液化 学习目标 1.了解汽化和液化现象，知道物质的液态和气态之间是可以相互转化的。 2.能通过实验观察水的沸腾现象，了解沸点的概念。 3.能区分沸腾和蒸发，知道沸腾图像的物理含义。 问题 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（图3.3-1），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 图3.3-1滴人入酒精的塑料袋 态发生了哪些变化？ 从实验中我们可以看到，挤瘪的塑料袋受热后膨 胀，降温后重新变瘪。这是因为，塑料袋中的液态酒精 受热后变成了气态酒精，降温后气态酒精又变成了液态 汽化和液化是两个互 酒精。物质的液态和气态可以相互转化。物质从液态变 逆的物态变化过程 为气态的过程叫作汽化（vaporization),从气态变为液 态的过程叫作液化(liquefaction)。 知识点1 沸腾 我们在生活中常会将冷水烧开，所谓烧开就是将冷 水加热到有大量的气泡冒出。水“开”了这一生活用语 问题 在物理学中叫作沸腾(boiling)，沸腾是液体内部和表 注意观察身边 面同时发生的剧烈汽化现象。 的现象，发现并提 你认真观察过水的沸腾吗？将冷水加热至沸腾的过 出要探究的物理问 题，根据经验和已 程中，水的温度升高了。如果持续加热，水的温度是不 有知识作出猜想和 是会越来越高？水在沸腾前后温度变化有什么特点？同 假设。 学之间相互讨论，说出你的猜想。 68 教材笔记物理八年级上册RJ 个 注意避免烫伤。 实验 探究水在沸腾前后温度变化的特点 实验思路 与上一节的固体熔化实验类似，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。 实验过程 如图3.3-2所示，用酒精灯（或家庭常用的电 磁炉、电热水壶等)将水加热，使其沸腾。用实 验室用温度计测量水温，当水温接近90℃时开始 计时，每隔0.5min读数一次并将温度填入下表中， 直到水沸腾4~5min后为止。 图3.3-2观察水沸腾的实验装置 时间/min 00.5 11.52 2.5 3 温度/℃ 兄 证据 实验结论 根据对问题的猜 对水加热，水的温度不断升高，达到某一温度时，水开始 想，设计实验方案， 沸腾，此后，虽然继续对水加热，但水的温度保持不变 选用相应的实验器材 通过上表，你能直接看出水在沸腾前后温度变 进行实验，正确读取 化的特点吗？为了进一步发现规律，我们还可以在 和记录实验数据。实 图3.3-3中绘制水沸腾前后温度与时间关系的图像。 验数据是科学探究的 个温度C 重要证据。 105 解释 100 根据实验目的用简 单的表格、图像等描述 95 信息，通过信息比较、 图像分析等方法发现其 90 中的规律，形成结论并 时间min 作出解释。 图3.3-3水沸腾前后温度变化的图像 本实验注意 1.点燃酒精灯时，应用火柴点燃，禁止用一盏酒精灯点燃另一盏酒精灯。 2.用完酒精灯必须用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭。 3.应使用酒精灯的外焰部分加热。 4.实验中尽可能取质量较小、初温较高的水进行实验，且最好在烧杯上加一个 盖，这样可以缩短加热时间。 5.实验中若测出水的沸点不是100℃，可能是受大气压影响或温度计存在质量问题。 第三章物态变化69 根据你对实验数据的整理和分析，总结水在沸腾前 交流 把实验的过程 后温度变化的特点： 与结果写成科学探 将你的实验思路与实验过程、实验结论等写成科学 究报告，与同学进 探究报告，与其他同学交流，进一步完善你的实验。 行交流。 实验表明，水在沸腾前，温度不断升高；水在沸腾 知识拓展 后，温度保持不变。从实验中还可以看到，水的沸腾是 水沸腾前产生的 气泡在上升过程中温 一种剧烈的汽化现象。这时形成的大量气泡不断上升、 度降低，气泡内的水 变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。 蒸气液化进入水中， 在沸腾的过程中，虽然水的温度保持不变，但要用酒精 气泡逐渐变小。 水沸腾时不断有 灯持续加热，所以说水在沸腾的过程中不断吸热。 水汽化为水蒸气进入 各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫作沸 气泡，气泡在上升过 程中逐渐变大，到水 点(boiling point))。不同液体的沸点不同。液体在沸腾 面破裂开来。 的过程中不断吸热。家里煮饺子、蒸馒头时，在水沸腾 后仍然要继续加热，就是为了使水能够继续吸热，保持 沸腾。 液体沸腾的条件：达到沸点、不断吸热 ⊙小资料 表3.3-1一些液体的沸点（标准大气压） 液体 沸点/℃ 液体 沸点/℃ 液态铁 2750 酒精 78 液态铅 1740 液态氨 -33 水银 357 液态氧 -183 液态碘 184 液态氨 -196 甲苯 111 液态氢 -253 水 100 液态氨 -269 70 教材笔记物理八年级上册RJ ®想想做做 着火点是物质可以燃烧的最低温度。纸的着火点大约是183℃， 就是说，当纸的温度达到183℃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？ 取一张光滑的厚纸，照图3.3-4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。 实际做一做，说一说小纸锅为什么不 图3.3-4烧开水用的小纸锅 会燃烧。 水沸腾后，继续吸热但温度不变，此时纸锅的温度与沸水的温度相同，又因为 纸的着火点大约是183℃，高于水的沸点，所以纸锅内水沸腾时，纸锅不会燃烧 知识点2 蒸发 生活中我们会发现，洒在地上的水过一会儿就不见 了，晾在太阳下的湿衣服不久后也干了。水为什么会不 见了呢？这是因为，虽然没有达到沸点，但是水也发生 了汽化，变成了气体。这种在任何温度下都能发生的汽 化现象叫作蒸发(evaporation)。 蒸发只发生在液体的表面。要加快液体的蒸发，可 以升高液体的温度，增大液体的表面积，加快液体表面 上的空气流动：而要减慢蒸发，应该采取相反的措施。 蒸发和沸腾是汽化的两种形式。 温度计的示数会变小 Q想想做做 你可能有过用医用酒精擦拭皮肤消毒的经历。把酒精擦在手背上 手背有什么感觉？这可能是什么原因引起的？ 把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计的示数有什 么变化？如果温度计上不涂酒精，用扇子扇，温度计的示数会变化吗？ 第三章物态变化 71 手背擦上酒精后，随着酒精的蒸发，人会感到擦酒 精的位置变凉。这是因为酒精在蒸发过程中吸热，致使 酒精及与酒精接触的物体温度下降。夏天向地面上洒水 水蒸发吸热，所以人 游泳之后刚从水里出 会感到凉快，是利用水在蒸发时吸热来降低温度的。人 来，会感觉很冷。狗 们在高温的天气里大汗淋漓，是人体自我保护的生理现 舌头上有汗腺，天热 时伸出舌大利用汗没 象，汗液蒸发吸热，使体温不致升得太高。 蒸发降温 人游泳之后刚从水中出来，会感觉很冷。天热时， 狗常把舌头伸出来。你能解释这些现象吗？ 知识点3 液化 在北方的冬天，可以看到户外的人不断呼出“白 气”，这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的小雾滴：戴 眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片会蒙上一 层小水珠，这是室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成 的。清晨，人们有时会看到路边的草、树叶或昆虫身上 结有露珠（图3.3-5），这是空气中的水蒸气遇冷凝结成 图3.3-5昆虫和植物上的露珠 的小水滴。 降低温度和压缩体积。 实验表明，所有气体在温度降到足够低时都可以液 是液化的两种方法 化。另外，在一定的温度下，压缩气体的体积也可以使 气体液化。将气体液化的最大好处是体积缩小，便于储 存和运输。火箭中用作燃料和助燃剂的氢和氧，都是以 液体状态装在火箭里的。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瓶内 的，称作液化石油气（图3.3-6）。 图3.3-6液化石油气 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。 72 教材笔记物理八年级上册RJ 科学·技术。社会。环境 冷冻室 青藏高原上的“冰箱” 我国的青藏铁路是世界上海拔最高的铁路。铁 路穿过多年冻土区时，为了减小冻土因融化对路基 产生的影响，需要使冻土保持低温。你知道工程师 是采用了什么技术攻克这个难题的吗？在回答这个凝 蒸 问题前，我们先来了解一下电冰箱制冷的原理。 电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”，把冰 箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。制冷剂采用 既容易汽化又容易液化的物质，汽化时它吸热，液 夜态制冷剂 化时它放热。图3.3-7是一种电冰箱的构造和原理 压缩机 图。液态制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻 室的管子，在这里汽化、吸热，使冰箱内温度降 低。之后，生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器，在 图3.3-7一种电冰箱的原理图 这里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。制冷剂这样循环流动， 冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。 电冰箱通过压缩机使制冷剂不断地液化和汽化而获得低温，热管技术不使 用压缩机也能达到同样的目的。在青藏铁路工程中，为了保证多年冻土区路基 散热片 的稳定性，铁路两侧竖立了许多热管。这种热管又被称为 热棒（图3.3-8）。热棒是封闭的中空长棒，里面一般填充 地面 低沸点的液态氨作为“制冷剂”。如图3.3-9所示，热棒的 下端插在冻土中，液态氨从冻土中吸热汽化成气态氨。在 气态氨 寒冷的季节，气态氨上升到热棒的上端，通过散热片向空 气中放热，变回液态氨，又沉入棒底。如此循环，冻土中 冻土层 的热不断被散发出去，热棒就可以像“冰箱”一样使地下冻 液态氨 土层温度降低、厚度增加。即使到了暖季，热棒中的气态氨 不会变回液态氨，热棒不再工作，冻土也不会完全融化。这 样，冻土层因温度变化对路基产生的影响就变小了。 图3.3-9热棒示意图 第三章物态变化73 练习与应用 1.清晨在校园里，我们经常会看到绿叶上有晶莹的露珠，而课间活动时露珠又不见了。 在上述现象中，发生了哪些物态变化？ 露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的；露珠不见了是因为气温升高，露珠吸收 热量汽化成为水蒸气。 2.在煎中药时，人们一般先用武火（大火）使药液迅速沸腾，再改用文火（小火）使 药液保持沸腾。改用文火使药液保持沸腾时，药液的温度会降低吗？为什么？ 不会。因为药液沸腾时，继续吸热，温度保持在沸点不变。 3.在炎热、干燥的夏天，以前有人用以下方法保存剩饭、剩莱。 在通风的地方放一盆水，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。篮子里放剩饭、剩莱，再把一个 薄毛巾或纱布袋罩在篮子上，并使其边缘浸入水里（图3.3 10)。用这种方法保存的食物，不容易因气温过高而很快变质。 试分析其中的物理原理。 图3.3-10 薄毛巾或纱布袋的边缘浸入水里，可以使薄毛巾或纱布袋变 得湿润，把盆放在通风处，加快了薄毛巾或梦布桑表面空气的流动，从而加快了 蒸发，而蒸发要吸热，可以使食物的温度降低，这样食物就不容易因气温过高而 很快变质了。 4.夏天，某同学从冰箱的冷藏室里取出一瓶水。不一会儿，他发现瓶壁变湿了。如果 马上用毛巾擦，能将瓶壁擦千吗？为什么？不能。理由略。 5.吐鲁番是全国有名的“火炉”，常年高温少雨。当地流行使用坎儿井，它大大减少 了输水过程中水的蒸发和渗漏。坎儿井由明渠、暗渠和竖井组成（图3.3-11）。暗 渠即地下水道，是坎儿井的主体，宽约1.2m。井的深度因地势和地下水位的高低 不同而有深有浅，最深的井深度超过90m。井内的水在夏季比外界低5~10℃。请 你分析一下坎儿井是如何减少水的蒸发的。 山地 明渠 竖井 暗渠 含水层（水源） 图3.3-11 液体温度越高，表面积越大，蒸发进行得就裁快。而坎儿井中的水大部分位于暗 渠中，井内的水在夏季比外界低5~10℃，且露在空气中的表面积很小，所以可 以有效地减少水的蒸发。 74 教材笔记物理八年级上册RJ