3.3 汽化和液化（第2课时）（教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦“汽化和液化”核心知识，以火箭液态氢问题导入，通过蒸发（定义、吸热、影响因素）、液化（方法、放热）的原理学习，结合电冰箱、热棒应用实例，构建从现象到原理再到技术应用的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与实践，通过蒸发吸热、液化放热实验及视频演示（如酒精温度变化、热棒原理），培养科学思维与探究能力。例题联系生活（高烧降温、青藏铁路热棒）体现科学态度与责任，结构化小结助学生系统掌握，教师可直接用于高效教学。

物理八年级上册 •人教版 第三章 物态变化 第3节 汽化和液化 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道液态与气态可以相互转化，知道汽化、液化及其过程中的吸热、放热现象。知道液体沸腾前后温度变化的特点及条件。知道影响液体蒸发快慢的因素，知道液体蒸发有制冷作用。 02 科学思维 经历探究水在沸腾前后温度变化的特点的过程，初步体会归纳推理的思维方法。经历认识汽化、液化的两种方式的过程，体会比较与分类的方法。 03 科学探究 经历探究水在沸腾前后温度变化特点的实验，深化对于问题、证据、解释、交流的探究要素的认识，体会用图像描述物理规律的方法。 04 科学态度与责任 在科学探究的过程中，有尊重事实、规范操作、团结协作的态度和意识；在用汽化和液化知识解释常见现象的过程中，感受物理与生活和社会的密切联系。 教学重难点 教学难点 教学重点 液化及其过程中的放热现象。 电冰箱和热棒中的物态变化。 课堂引入 液态氢是火箭最佳的一种液态燃料，氢在通常情况下是气态。 思考：气态氢是怎么变为液态的呢？ 火箭发射航天器 知识点1 蒸发 知识点1：蒸发 1. 蒸发 （1）蒸发 在任何温度下都能发生的汽化现象叫作蒸发。 （2）蒸发的特点 ①蒸发不受温度限制，在任何温度下都能发生。 ②蒸发只发生在液体的表面，是缓慢的汽化现象。 想一想：杯子里的水、晾在阳光下的衣服、洒了水的地面，温度没有达到水的沸点也会变干。这是为什么？ 这是由于水发生了蒸发，变成了气体。 洒了水的地面 晾在阳光下的湿衣服 杯子里的水 知识点1：蒸发 【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？ 2. 蒸发吸热 视频演示—— 《酒精能使温度改变吗》 （1）探究蒸发吸热 知识点1：蒸发 【实验现象】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。 （2）蒸发吸热制冷 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。 液体蒸发制冷有许多实际应用，如医生常用酒精擦拭人体，给发烧患者降温等。 【实验结论】 液体蒸发吸热。 知识点1：蒸发 （3）蒸发吸热的实例 酒精为高烧病人降温 ●人们常用酒精为高烧病人降温、夏天在地面上洒水会感到凉爽，是利用液体在蒸发时吸热来降低温度。 ●人们在高温的天气里大汗淋漓，是人体自我保护的生理现象，汗液蒸发吸热，使体温不致升的太高。 汗液蒸发吸热 知识点1：蒸发 【猜想】影响蒸发快慢的因素有哪些？ ①将湿衣服晾晒在阳光下和树荫下，哪种情况下会先干呢？ ②将湿衣服分别卷起来和摊开晾晒，哪种情况下会先干呢？ ③将湿衣服分别放在通风与无风处，哪种情况下会先干呢？ 根据生活经验知道：蒸发的快慢可能与液体的温度、表面积和表面上气体的流动等因素有关。 3. 影响蒸发 快慢的因素 通风处比无 风处干的快 摊开比叠着干的快 晾在太阳底下比 在阴凉处干的快 知识点1：蒸发 【实验】探究影响蒸发快慢的因素 ①在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的酒精，如图A、B、C、D所示。其中，B被摊开表面积变大；C与A的表面积相同，但用灯加热；D与A的表面积相同，用扇子使表面上方空气的流动加快。 ②并测出它们变干所用的时间分別为200s、100s、50s、80s。 【实验结论】 液体的温度越高、液体的表面积越大、液体表面上空气流动越快，蒸发越快。 知识点1：蒸发 演示实验——《影响蒸发快慢的因素》 知识点1：蒸发 物理量 蒸发 沸腾 相同点 发生部位 温度条件 剧烈程度 温度变化 影响因素 都是汽化现象且都要吸热 液体表面 任何温度 缓慢 降低 液体的温度、表面积和 表面上的空气流动快慢 内部及表面同时进行 达到沸点 剧烈 不变 液面上气压的大小 4. 蒸发与沸腾的异同点 不同点 知识点1：蒸发 【例题1】在劳动实践活动中，同学们采取了一系列的措施，其中为了加快蒸发的是（　　） A．将收割的小麦摊开晾晒 B．植树时剪掉多余的枝叶 C．培育小麦苗时盖上地膜 D．将蔬菜裹上保鲜膜放入冰箱贮存 A 【解析】 A．将收割的小麦摊开晾晒，加大了液体的表面积、提高了液体的温度，可加快蒸发，故A符合题意； B．剪除大量多余枝叶，减小了蒸发面积，可减慢蒸发，故B不符题意； C．培育小麦苗时盖上地膜，是减慢了液面上方的空气流动，可减慢蒸发，故C不符合题意； D．将蔬菜裹上保鲜膜贮存，是减慢了液面上方的空气流动，可减慢蒸发，故D不符合题意。故选A。 知识点1：蒸发 （4）本实验用到的基本方法是_________ （填探究方法）。 【例题2】《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。 （1）图是人们晾晒豆株时要尽量将豆株铺开，这是 通过增大液体_________的方法来加快液体蒸发的速度。 （2）小明想探究影响水蒸发快慢的其他因素，如图所示，他在三块完全相同的玻璃板上各滴一滴质量相等的水；通过A、B两图可探究水蒸发快慢与水的_________是否有关。 （3）影响水蒸发快慢的因素除了题中涉及到的以外还可能与_________有关。 控制变量法 表面积 温度 环境湿度 知识点1：蒸发 【解析】 （1）将豆株铺开，增大了豆株与空气的接触面积，即增大了豆株上的水与空气的接触面积，达到加快液体蒸发速度的目的。 （2）A、B两图中，只有液体的温度不同，故探究的是水蒸发快慢与水的温度的关系。 （3）A、C两图中，液体上方的空气流速不同，故可以探究“水蒸发快慢与水上方的空气流速的关系”，故本题中涉及到了水蒸发快慢的因素有液体的表面积、液体的温度和液体上方的空气流速。在阴雨天，环境湿度较大，水蒸发的较慢，在晴朗的天气，空气较干燥，环境湿度较小，水蒸发的较快，故环境湿度也会在一定程度上影响水蒸发的快慢。 （4）控制变量法就是一个因素受到多个变量的影响时，往往控制无关变量不变，仅改变目标变量进行观察分析的一种方法。本题中水的蒸发快慢与三个因素有关，在探究时，往往被探究的因素发生变化，而其他两个因素控制不变，是控制变量法的一种应用。 知识点2 液化 知识点2：液化 ●北方的冬天，可以看到室外的人不断地呼出“白气”。为什么？ 1. 液化方法 （1）探究液化的方法 物质从气态变为液态的过程叫作液化. 分析：这是因为呼出的水蒸气遇到冷空气液化成了雾状小水滴。 说明降低温度，可以液化。 ●戴眼镜的人从寒冷的室外进人温暖的室内，镜片上会出现一层小水珠。为什么？ 分析：这是室内的水蒸气遇到温度比较低的镜片液化成了小水滴。 说明降低温度，可以液化。 知识点2：液化 ●液化石油气为什么会以液体状态储存在钢瓶内？ 分析： 石油气是在一定温度下，压缩体积使气体液化。说明压缩体积，可以使气体液化。 分析： 氢和氧是在一定温度下，压缩它们的体积使其液化。说明压缩体积，可以使气体液化。 ●氢和氧为什么会以液体状态装在火箭罐子里？ 知识点2：液化 视频演示—《水杯上的小水珠》 知识点2：液化 （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液化，必须同时使它降低到一定温度，例如氮气。 昆虫和植物上的露珠 （3）自然界的一些液化现象 ①露：秋天的早上，人们有时会看到路边的草、树叶或昆虫身上结有露珠。是因为傍晚或夜间，地面附近或地物的温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，依附在树叶或昆虫身上，就形成了露珠。 ②雾：雾是空气中的水蒸气遇冷液化成的小液滴附着在在空气中土壤、灰尘颗粒上形成的。 知识点2：液化 （1）理论与事例表明：气体液化放热 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. 液化放热 100℃的开水烫伤 100℃ 的水蒸气烫伤更严重 知识点2：液化 【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。 （2）实验探究——液化放热 金属盘烫手 【实验结论】 （1）液化需要降低气体温度； （2）水蒸气液化时放热。 知识点2：液化 视频总结—《气体液化的两种方式 》 知识点2：液化 【例题3】如图是电影哪吒2中，海水灌入海底炼狱和高温岩浆相触瞬间产生大量“白气”的情景，下列现象中和图中“白气”产生的原因相同的是（　　） A．湖水结成冰 B．露珠的形成 C．钢铁化成“水” D．湿衣服变干 B 【解析】 海水灌入海底炼狱和高温岩浆相触瞬间产生大量“白气”，是液化现象； A．湖水由液体凝固成固态结冰，是凝固现象，故A不符合题意； B．露珠的形成，是空气中水蒸气遇冷后液化为液态的小水滴，故B符合题意； C．钢铁化成“水”，是由固态变为气态的熔化现象，故C不符合题意； D．湿衣服变干，是由液态变为气态的汽化现象，故D不符合题意。故选B。 知识点2：液化 【例题4】如图所示，医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂使用的材料是氯乙烷，它的装瓶是采用___________的方法使其在常温下液化；使用时，对准人的伤口处喷射，液态的氯乙烷在皮肤表面迅速________（填物态变化名称）同时________（选填“吸收”或“放出”）大量的热，起到镇痛的作用。 吸收 压缩体积 汽化 【解析】 使气体液化的方法有两种：一是降低温度，二是压缩体积。要想在常温下让氯乙烷烷从气态变为液态，我们可采取加压的方法使其在常温下液化。 当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时，会迅速汽化为气态，液态的氯乙烷汽化时吸收大量的热量，会使人体受伤部位的内能减小，温度降低。 知识点2：液化 【例题5】如图所示是模拟大自然中雨的形成的实验装置图。 ①往烧瓶中注入适量的热水，点燃酒精灯给烧杯加热，观察从烧瓶口冒出时生成的“白雾”。往瓶口的上方，倾斜着放置一金属盘，一段时间后，观察到金属盘的底部出现水滴，握金属盘手的感觉是________，说明了___________。 液化放热 变热了 【解析】 ①烧杯中汽化的水蒸气上升遇到冷金属盘就会液化形成小水滴，由于液化放热，金属盘吸收热量，温度升高； 知识点2：液化 ②加热时烧瓶里的水发生的是______现象，金属盘底部出现的水发生的是______现象（上述两空均填物态变化）。某同学在观察烧瓶中的水沸腾时，从瓶口喷出一股“白气”，在最靠近瓶口的地方反而看不见“白气”，原因是___________________________________； ③自然界中雨的形成过程与实验展示的水的变化类似：水蒸气与热空气一起上升，在高空______液化成雨落下． 瓶口温度较高，水蒸气不容易液化。 汽化 液化 遇冷 【解析】 ②烧杯里的水吸热汽化为水蒸气，水蒸气上升遇冷液化成小水珠（白气）；因为靠近瓶口的地方温度较高，水蒸汽不容易液化。 ③大自然中，雨的形成过程是：水蒸气与热空气一起上升，在高空遇冷液化凝结成雨落下。 知识点3 青藏高原上的“冰箱” 知识点3：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? 在回答这个问题前，我们先来了解一下电冰箱制冷的原理。 知识点3：青藏高原上的“冰箱” 电冰箱利用液态制冷剂作为热的“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，液化时它放热。 1. 电冰箱的构造和原理 （1）电冰箱的主要构造： 压缩机、液态制冷剂、冷凝器等。 知识点3：青藏高原上的“冰箱” （2）电冰箱制冷原理 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。 液态制冷剂 蒸气 冷冻室 汽化吸热 冷凝器 液化放热 压缩机 知识点3：青藏高原上的“冰箱” 视频欣赏——《电冰箱制冷原理》 知识点3：青藏高原上的“冰箱” 在青藏铁路中，为了保证多年冻土区路基的稳定性，铁路两侧竖立了许多热管。这种热管被称为热棒。热棒是封闭的中空长棒，里面一般填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。 2. 利用热管技术获得低温 青藏铁路整整齐齐插着一万多根热棒 知识点3：青藏高原上的“冰箱” 如图所示，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，冻土中的热不断被散发出去，热棒就可以像“冰箱”一样使地下冻土层温度降低、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。 知识点3：青藏高原上的“冰箱” 视频讲解——《热棒及其原理》 知识点3：青藏高原上的“冰箱” 【例题6】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”） 放热 降温 汽化 【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。 知识点3：青藏高原上的“冰箱” 【例题7】环戊烷是一种既容易液化又容易汽化的物质，而且环保。现在市场上的一种环保电冰箱就是利用环戊烷进行工作的，如图所示，环戊烷液体在管子里流动，当它流到冷冻室时就会发生_____变成气体，从而吸收热量，食物放入冰箱内温度逐渐下降。压缩机通过________的方法使环戊烷液化。 压缩体积 汽化 【解析】 装在环戊烷是一种既容易液化又容易汽化的物质，当它流经冷冻室时就会由液态变成气态，发生汽化现象，吸收热量，使冰箱内的温度降低，从而达到冷藏的效果。 压缩机通过压缩体积的方法使气态的环戊烷压缩为液态环戊烷，是液化现象。 课堂小结 课堂小结 ①定义：在任何温度下都能发生的汽化现象. ②特点：任何温度下都能发生，液体蒸发吸热制冷. ③影响蒸发快慢的因素： 液体的温度、表面积、液体表面空气的流速. ①液化：物质从气态变为液态的过程叫作液化. ②液化方法：降低温度、压缩体积. ③液化特点：液化过程会放热. ①电冰箱制冷原理：制冷剂在冷冻室汽化吸热；在冷凝器液化放热. ②热棒制冷原理：液态氨从冻土中吸热汽化成气态氨；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. 蒸发 液化 电冰箱 与热棒 课堂小结 课堂练习 课堂练习 1．卫星发射时，火箭点火升空刹那间，可看到发射平台升腾起大量白雾，这是喷水系统前后发生的物态变化是（　　） A．仅液化 B．仅汽化 C．先液化后汽化 D．先汽化后液化 D 【解析】 水池中的水先吸热汽化成水蒸气，水蒸气上升过程中遇冷放热成水珠，产生白气，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 课堂练习 2. “不是省油的灯”这句俗语已经广泛流行于人们的日常交流中，那你有没有想过一个问题，“省油的灯”到底长什么样子呢？图甲即为我国古代的“省油灯”，图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水，有助于减慢油的蒸发，达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法，下列说法正确的是（　　） A．降低油的温度 B．减小油的表面积 C．减少油表面空气流动速度 D．增加油的表面积 A 【解析】 油在燃烧的过程中，温度升高，会不断地蒸发，在灯盏上方容器中盛油，在夹层中注水以降低油的温度，减少了油的蒸发，达到省油的效果，故A正确，BCD错误。故选A。 课堂练习 3. 小铭发现，对着手吹气时会感觉凉爽，对着手哈气时，会感觉暖和。以下有关说法正确的是（　　） A．对着手吹气时，加快了空气流速和汗液的升华 B．对着手吹气时，是放热过程，有致冷作用 C．对着手哈气时，使环境中的水蒸气在手中液化 D．对着手哈气时，物态变化与露的形成相同 D 【解析】 AB．对着手吹气，加快了手表面空气的流动速度，加快手面上水蒸气的蒸发，而蒸发吸热有致冷作用，所以手感觉到凉爽，故AB错误； CD．对着手哈气，哈出来的热的水蒸气遇到冷的手液化放出热量，于是手感到温暖，而露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，所以与哈气过程中的物态变化相同，故C错误，D正确。故选D。 课堂练习 4．小华用图示的器材探究液体蒸发的特点。 （1）由现象________________可知，酒精蒸发时会吸收热量。 （2）比较温度计b和c 的示数，可以得出：液体蒸发的快慢与________________________有关。 液体表面空气流动的速度 【解析】 （1）温度计b蘸酒精，酒精易挥发，比较温度计a和b的示数，温度计b的示数低于温度计a的示数，则说明酒精蒸发时会吸收热量。 （2）比较温度计b和c的示数，温度计c示数低于温度计b示数，温度计b、c的主要区别是液体表面空气流速不同，说明蒸发的快慢与液体表面的空气流动速度有关，空气流速越大，蒸发越快。 温度计b的示数低于温度计a的示数 课堂练习 5．据《天工开物》记载，可从朱砂矿石中提炼水银（液态汞）。如图所示，给密闭锅内的砂矿石加热，就会在倒扣的锅壁上布满水银。在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是（　　） A．凝固 B．凝华 C．液化 D．汽化 C 【解析】 砂矿石被加热时，其中的汞元素可能会以气态的形式释放出来。这是因为加热使得汞元素获得了足够的能量，从固态或液态转变为气态。随后，这些气态的汞遇到温度较低的倒扣锅壁时，会失去能量并转变为液态，即发生液化现象。这是因为锅壁的温度低于汞的沸点，使得气态汞无法维持其气态状态，从而转变为液态。因此，在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是液化，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 课堂练习 6. 如图所示，是“观察水蒸气液化”的实验装置图。 （1）往试管中注入适量的热水，点燃酒精灯给试管加热，往瓶口的上方，倾斜着放置一金属盘，一段时间后，观察到金属盘的底部出现水滴。金属盘底部出现的水滴是因为发生了______现象； （2）短时间内要在金属盘的底面上产生更多的水滴，可以采取的措施有：_______________________ ； 甲 （3）冬天，在炉子上烧菜的时候，火焰熄灭前、后的瞬间会出现如图甲、乙所示的两种情景，你可以确定图_____是火焰熄灭后的情景。 液化 往金属盘中加适量的冰块 课堂练习 【解析】 （1）金属盘底部出现的水滴是因为水蒸气液化现象。 （2）为了产生更多的水滴，就要让更多的水蒸气发生液化，温度低一些更容易液化，所以降低金属盘底部的温度可以产生更多的水滴，可以在金属盘上放一些冰块。 （3）冬天，在炉子上烧菜的时候，火焰熄灭前温度比较高，水蒸气不容易液化，所以“白气”少；火焰熄灭后的一瞬间，锅的上方仍有大量水蒸气，但火焰熄灭后温度降低了，所以水蒸气发生液化形成了“白气”，所以“白气”多的甲 是火焰熄灭后的情景。 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf58.45.100 Lavf58.45.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $