3.3 汽化和液化 核心素养教学设计 2026-2027学年人教版八年级上册物理

该初中物理教学设计聚焦“汽化和液化”核心知识，以“烧开水温度是否升高”生活情境导入，衔接前序温度计使用与图像记录基础，通过沸腾实验和蒸发探究搭建学习支架。 突出实验探究与控制变量法，如“水沸腾温度-时间图像”分析、三块玻璃板对比实验，落实科学探究与科学思维素养，纸锅烧水等反直觉演示深化物理观念，助力学生培养实证能力，为教师提供结构化教学方案。

人教版（2024）八年级物理上册 · 第三章 物态变化 · 第3节 汽化和液化 · 核心素养教案 人教版（2024）八年级物理上册 第三章 物态变化 第3节 汽化和液化 核心素养教案 依据：2024版人教版教材原文 + 《义务教育物理课程标准（2022年版）》 课时：2课时（第1课时 沸腾；第2课时 蒸发与液化） 授课年级：八年级 （本教案正文严格忠实于教材原文，不引入课外拓展概念，不标注教材页码） 一、教材分析 本节是第三章“物态变化”的第三节，分为“汽化和液化”两大主题。教材以“烧开水”这一全民生活经验为起点，通过“探究水在沸腾前后温度变化的特点”这一完整实验，引出沸腾的定义、沸点概念及“沸腾时温度不变”的核心规律；再由“湿衣服晾干”引出蒸发现象，用控制变量法探究影响蒸发快慢的三个因素，并归纳“蒸发制冷”作用；最后以“降低温度、压缩体积”两种方式建立液化概念，并以“纸锅烧水”“省油灯”等想想做做栏目收束。本节实验多、与生活联系紧，是培养科学探究能力与物理观念的关键课。 二、学情分析 已有基础：学生在第1节已掌握温度计的使用，第2节已体验过“水浴法加热+图像记录”的探究流程，具备基本的数据记录与描点作图能力。 认知特点：沸腾是家家户户都见过的现象，学生有丰富的感性经验，但往往只注意“冒泡”而忽略“温度不变”；蒸发更是“无处不在却视而不见”，需要教师用“涂酒精测温”等反直觉小实验唤醒注意。 潜在困难：①混淆“白气”是液态小水滴而非气态水蒸气；②不理解“纸锅烧水”为何纸不燃（着火点概念缺失）；③控制变量法在“影响蒸发快慢”实验中易失控，需明确“变谁、控谁”。 三、核心素养目标（2022版新课标四维） 素养维度 具体目标（可测） 物理观念 能准确说出汽化（液态→气态）、液化（气态→液态）的定义；知道沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈汽化，沸腾时温度保持不变；知道蒸发是任何温度下只在液体表面发生的缓慢汽化；知道蒸发吸热有制冷作用；知道液化两种方式（降低温度、压缩体积）且液化放热。 科学思维 能通过“水在沸腾前后温度变化”的图像识别“沸腾前升温、沸腾时水平”的规律；能用控制变量法设计“影响蒸发快慢”的对比实验（A/B/C三组玻璃板）；能建立“沸腾条件=达到沸点+继续吸热”的双条件模型。 科学探究 能独立组装“烧杯+石棉网+温度计+加盖纸板”的沸腾实验装置；能规范每隔0.5 min读数并绘制温度—时间图像；能设计并进行“三块玻璃板滴等量水”的对比实验，记录蒸发快慢差异。 科学态度与责任 在“纸锅烧水”实验中体会“事实胜于直觉”，养成尊重实验数据的严谨态度；通过“省油灯”“夏天洒水降温”等实例，体会物理知识服务生活、节约资源的价值，增强节能与环保意识。 四、教学重难点 类别 内容 教学重点 ①沸腾的特点（内部+表面同时发生、剧烈、温度不变）；②沸点概念；③蒸发吸热制冷；④液化的两种方式。 教学难点 ①理解“沸腾时持续吸热但温度不变”；②区分“水蒸气（无色不可见）”与“白气（液态小水滴）”；③“纸锅烧水”中着火点与沸点的关系；④控制变量法在蒸发实验中的规范应用。 突破方法 沸腾反例验证（撤去酒精灯观察是否继续沸腾）；涂酒精测温实验（温度计示数下降）；纸锅烧水演示；三组玻璃板对比实验（A/B/C控制变量）。 五、教学方法与策略 实验探究法（主体）：沸腾实验 + 蒸发对比实验，全程学生动手。 演示法：纸锅烧水、涂酒精测温、气体液化（金属盘/冰块）演示。 控制变量法：作为核心方法贯穿“影响蒸发快慢”的探究。 问题驱动法：以“水开后再加热会更烫吗”“纸锅遇火为何不燃”制造认知冲突。 情境迁移法：省油灯、夏天洒水、液化石油气等生活实例巩固概念。 六、教学准备 分组器材（每4人一组）：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯（500 mL）、实验室用温度计（0~100℃，分度值1℃）、秒表、纸板（带孔）、约300 mL清水、3块相同玻璃板、滴管、等量清水3滴、扇形小风扇（或硬纸板代扇）。 演示器材：纸锅（或纸杯）、金属盘、冰块、塑料袋+酒精（用于“气态→液态”降温液化演示）、多媒体课件（含教材图3.3-2实验装置、图3.3-3沸腾图像、想想做做“纸锅烧水”图）。 安全提示：酒精灯规范使用（用灯帽盖灭）；纸锅烧水时防止火焰过大烧到纸边；玻璃板轻拿轻放。 七、教学过程 第1课时：沸腾；第2课时：蒸发与液化。全环节采用“教学环节｜学习任务｜教师活动｜学生活动｜设计意图”五列结构。 第1课时 沸腾（约25分钟） 环节一：情境导入——水烧开后温度还会升高吗？（约5分钟） 教学环节 学习任务 教师活动（具体话术/操作） 学生活动（具体动作/记录） 设计意图（对应素养点） 情境导入 从生活经验引发认知冲突 提问：“妈妈煮饺子，水开后还要大火继续烧。水开了以后，温度还会越来越高吗？”“你判断的依据是什么？”展示教材“烧开水”情境图。 学生凭经验争论：一部分认为“火越大越热”，一部分认为“水开就100℃了”。举手表决，形成悬念。 用生活直觉与物理事实的冲突激发探究动机，对应物理观念。 环节二：实验探究——水在沸腾前后温度变化的特点（约18分钟） 教学环节 学习任务 教师活动（具体话术/操作） 学生活动（具体动作/记录） 设计意图（对应素养点） 组装装置 按图组装沸腾实验装置 对照教材图3.3-2讲解：①自下而上组装（酒精灯外焰→石棉网→烧杯→温度计）；②温度计玻璃泡完全浸入水中，不碰杯底杯壁；③加盖纸板作用：减少热量损失、缩短加热时间；板上留小孔：保持烧杯内外气压相等。 4人一组分工组装：一人固定铁架台，一人放石棉网与烧杯（装约300 mL水），一人插温度计，一人准备秒表。检查后举手待点燃。 落实“自下而上”组装规范与“加盖留孔”的设计意图，培养实验素养。 进行实验与记录 规范采集沸腾前后温度数据 点燃酒精灯，巡视：①水温接近90℃时启动秒表；②每隔0.5 min读一次温度计，一人读数一人记录；③同时观察气泡变化。提供预设数据：90、92、94、96、98、100、100、100、100℃。 分工协作。沸腾前记录“少量气泡上升变小”；沸腾时记录“大量气泡上升变大、液面破裂”。当温度停在100℃时，学生惊讶记录“温度不变”。 完整经历“加热—计时—读数—记录—观察”探究链条，培养实证精神。 绘制图像与归纳 用图像表征沸腾规律 发放坐标纸，指导：横轴时间/min，纵轴温度/℃。描点后用平滑曲线连接。组织展示：AB段（升温）→BC段（100℃水平）。提问：“BC段为什么是平的？” 在坐标纸上描点连线，观察“平台”出现。小组讨论后归纳：沸腾时持续吸热，但温度保持不变。 从“数据—图像—规律”三级抽象，建构沸腾规律的科学思维。 建立沸点概念 理解沸点及沸腾条件 讲解：液体沸腾时的温度叫沸点（boiling point）。教材“一些液体的沸点”表：水100℃、酒精78℃、液态铁2750℃等。 提问：①酒精沸点78℃，能用酒精温度计测开水温度吗？（不能，会沸腾）②液态氢沸点-253℃，含义？（常温下氢是气态） 归纳沸腾条件：①达到沸点；②继续吸热。演示：移走酒精灯，水停止沸腾→验证“必须持续吸热”。 阅读沸点表，查表回答问题。观察“撤去酒精灯水停沸”现象，齐读沸腾两条件。 用沸点表培养查表能力，用“撤去热源”验证条件，强化双条件模型。 环节三：想想做做——纸锅为什么遇火不燃烧？（约5分钟） 教学环节 学习任务 教师活动（具体话术/操作） 学生活动（具体动作/记录） 设计意图（对应素养点） 纸锅烧水演示 用事实颠覆直觉，巩固沸腾规律 演示：用纸折成小纸锅（或纸杯）装水，放在三角架上用酒精灯加热。提问：“纸的着火点约183℃，水烧开约100℃，纸为什么不燃？” 引导学生：水沸腾时保持100℃，纸的温度被水“拉住”不超过183℃，达不到着火点。 观察纸锅中的水沸腾、纸锅完好。小组讨论后解释：水吸热升温、沸腾时温度不变，纸的温度始终低于着火点。 用反直觉实验加深“沸腾时温度不变”的理解，培养用物理原理解释现象的能力。 第2课时 蒸发与液化（约20分钟） 环节四：蒸发——缓慢的汽化（约10分钟） 教学环节 学习任务 教师活动（具体话术/操作） 学生活动（具体动作/记录） 设计意图（对应素养点） 建立蒸发概念 从生活现象抽象蒸发定义 提问：“湿衣服晾在阳光下、通风处、摊开晒，为什么干得快？”引出蒸发：在任何温度下都能发生的、只在液体表面进行的缓慢汽化现象。 回忆生活：衣服晾干、拖布湿地板变干，归纳共同特征“没烧开也在变干”，齐读蒸发定义。 从生活经验抽象物理概念，培养归纳能力。 影响蒸发快慢的因素（控制变量实验） 用对比实验探究三因素 演示教材三组对比：三块相同玻璃板各滴一滴质量相同的水。 A组：常温、自然放置（对照） B组：用酒精灯微微加热（改变温度） C组：用电扇（或硬纸板扇风）吹（改变空气流速） 另取一块玻璃板把水摊开（改变表面积）。 提问：“A与B比，变什么？A与C比，变什么？A与摊开的比，变什么？”归纳：温度越高、表面积越大、空气流速越快，蒸发越快。 观察三块玻璃板上水消失的快慢顺序，记录并归纳三因素。齐读“控制变量法”名称。 用控制变量对比实验培养科学探究能力，是本节方法论重点。 蒸发制冷 用测温实验验证蒸发吸热 演示：把酒精涂在温度计玻璃泡上，观察示数变化（先降后升）。再演示：不涂酒精只扇风，示数不变。 讲解：蒸发过程要吸热，使自身及周围物体温度降低，所以蒸发有制冷作用。联系：①夏天洒水降温；②发烧时酒精擦身；③教材“省油灯”——夹层注水降低油温、减慢蒸发省油。 观察温度计示数先下降后回升，解释原因：酒精蒸发吸热→温度计降温→酒精蒸发完→回到室温。 用定量测温实验把“蒸发制冷”从“感觉”变成“数据”，培养实证意识。 环节五：液化——汽化的逆过程（约8分钟） 教学环节 学习任务 教师活动（具体话术/操作） 学生活动（具体动作/记录） 设计意图（对应素养点） 建立液化概念 从演示实验归纳液化方式 演示：在瓶口上方倾斜放置金属盘，向瓶内倒入温水，观察盘底出现水珠（气态→液态）。再在盘内放冰块，水珠更明显。 讲解：物质从气态变为液态叫液化。两种方式：①降低温度（所有气体温度足够低都能液化）；②压缩体积（常温下可使部分气体液化，如打火机内液体、液化石油气）。 强调：液化是汽化的逆过程，汽化吸热、液化放热。 观察盘底水珠生成与增多，归纳“降温可使气体液化”。举例：打火机气、液化气罐。齐读“液化放热”。 用可见的“水珠”建立液化概念，并自然引出两种液化方式。 辨析“白气” 纠正“白气=水蒸气”的错误前概念 提问：“冬天呼出的白气、开水冒的白气，是水蒸气吗？” 讲解：水蒸气是无色不可见的气体，“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴（液态）。因此水蒸气烫伤比开水更严重——既降温放热又液化放热。 修正前概念：白气不是气，是液态小水滴。记录“水蒸气烫伤更重”的原因。 针对顽固错误前概念进行专门辨析，强化物理观念。 环节六：课堂小结与随堂检测（约5分钟） 教学环节 学习任务 教师活动（具体话术/操作） 学生活动（具体动作/记录） 设计意图（对应素养点） 知识梳理 用“双向箭头图”整合全节 引导学生画出：液态 —汽化（吸热）—→ 气态；液态 ←—液化（放热）— 气态。在“汽化”下分两支：沸腾（剧烈、沸点、内部+表面）、蒸发（缓慢、任何温度、表面、制冷）。 独立画图，同桌互查。代表上台板书完整结构图。 结构化整合汽化/液化全节知识，培养知识网络建构能力。 随堂检测 当堂诊断目标达成 发放4道选择题： ①下列属于蒸发的是（ ）A.水烧开冒泡 B.湿衣服晾干 C.壶嘴喷热气 ②纸锅烧水纸不燃，因为（ ）A.纸的着火点高于水沸点 ③使气体液化的方法（ ）A.只降低温度 B.只压缩体积 C.两者均可 ④夏天洒水降温利用（ ）A.蒸发吸热 B.液化放热 独立作答，同桌互批。教师统计正确率，针对“白气”“纸锅”两题即时讲评。 即时反馈，检验物理观念与科学思维目标达成度。 八、板书设计 【主板书·左】汽化和液化（物态变化双向箭头） 液态 ——汽化（吸热）——→ 气态 液态 ←——液化（放热）—— 气态 【主板书·右】汽化两分支 沸腾：一定温度（沸点）+ 内部和表面 + 剧烈 + 温度不变（条件：达沸点+继续吸热）。 蒸发：任何温度 + 只在表面 + 缓慢 + 制冷（三因素：温度、表面积、空气流速）。 【副板书】水的沸腾图像（AB升温→BC水平）、三组蒸发对比实验记录、纸锅烧水原理简图。 九、作业布置（分层） 基础巩固：完成教材本节“复习与提高”基础题；绘制水沸腾的温度—时间图像并标出“沸腾前、沸腾时”两段。 实践拓展：在家完成“省油灯”小实验——两个相同小碟各滴等量食用油，一个底下垫湿布（或加水碟），比较几小时后油量变化，用“蒸发制冷”原理解释。 思考提升：①为什么被水蒸气烫伤比被开水烫伤更严重？②查阅教材“一些液体的沸点”表，回答“为什么高压锅做饭更快”（气压增大→沸点升高）。 十、教学反思（预设） 1. 实验时间控制：沸腾实验加热时间过长会导致后续蒸发实验仓促，需提前准备“初温较高水”或“减少水量”方案，并在教案中预留弹性时间。 2. 控制变量法落实：三组玻璃板对比实验是否真正“只变一个量”，需巡视纠正学生“同时加热又扇风”的误操作。 3. 前概念纠正效果：“白气≠水蒸气”是顽固错误，需通过“盘底水珠”演示+反复追问巩固。 4. 素养达成度：通过随堂检测正确率判断“沸腾条件”“蒸发制冷”“液化方式”三项目标是否落地，据此调整下一节“升华和凝华”的铺垫。 十一、2022版新课标依据对照 课标条目 对应说明 内容要求 1.1.3 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。——本节课落实“汽化吸热、液化放热”及沸腾/蒸发规律。 学业要求 能描述液体沸腾时的温度变化特点；能设计并进行“影响蒸发快慢因素”的探究实验。——本节课通过沸腾实验数据与三组对比实验达成。 教学提示 经历物态变化的实验探究过程，鼓励学生提出问题、作出猜想、设计实验、分析论证。——本节课完整经历“问题—实验—图像—结论”探究链条，并突出控制变量法。 第 页 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