二、汽化和液化（教学设计）物理新教材苏科版八年级上册

该初中物理教学设计聚焦汽化和液化核心知识，涵盖蒸发、沸腾的特点及液化方法，通过湿抹布擦黑板、烧开水的生活情境导入，承接“物质的三态”，为后续物态变化学习搭建知识框架。 以科学探究为主线，“水的沸腾”实验让学生经历数据记录、图像分析，培养科学探究能力，对比蒸发与沸腾异同锻炼科学思维，坎儿井案例渗透科学态度与责任，助力学生构建物理观念，提升教师教学效率。

二、汽化和液化（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 二、汽化和液化 教学 目标 物理观念 知道汽化和液化的概念，知道汽化吸热、液化放热；了解汽化的两种方式——蒸发和沸腾；知道蒸发和沸腾的异同点；知道液化有两种方法——降低温度和压缩体积。 科学思维 通过对比蒸发与沸腾的异同，培养比较、归纳和概括的思维能力；通过分析图像和数据，培养从实验信息中提炼规律的能力。 科学探究 经历“观察水的沸腾”实验全过程——记录数据、描绘图像、分析归纳，经历科学实验的基本过程；通过实验探究影响蒸发快慢的因素。 科学态度 与责任 在实验探究中培养合作精神和实事求是的科学态度；了解“坎儿井”等古代科技成就，增强民族自豪感；关注生活中的物态变化现象，体会物理与生活的密切联系。 教材 分析 《汽化和液化》是苏科版新教材物理八年级上册第四章《物态变化》的第二节内容。第四章是初中物理热学的核心章节，第二节《汽化和液化》作为承上启下的关键内容，深入探讨物态变化的动态过程。 本节在第一节“物质的三态 温度的测量”之后展开，为后续学习熔化和凝固、升华和凝华奠定基础，同时关联热量、内能等后续知识，完整搭建三态变化的知识框架。 教材编排了“观察蒸发现象”“探究影响蒸发快慢的因素”“探究水沸腾前后温度变化特点”“液化放热实验”四个核心活动，暗含从定性感知到定量刻画的认知逻辑。教材先通过生活情境引出汽化概念，接着介绍汽化的两种方式——蒸发和沸腾。对于蒸发，通过活动让学生观察蒸发现象，理解蒸发在任何温度下都能发生且吸热的特点；对于沸腾，安排学生实验探究水在沸腾前后温度变化的特点。然后讲解液化现象，通过活动观察水蒸气的液化，介绍液化的两种方法。 学情分析 学生已学习物质的三态和温度的测量，对物态变化有一定的认识，但对汽化和液化的具体过程和特点理解不够深入。学生在生活中接触过蒸发现象（如湿衣服晾干）和沸腾现象（如水烧开），但缺乏系统的观察和分析。部分学生存在前概念误区，如误认为“蒸发只在高温下发生”或“沸腾就是温度持续上升”，将“白气”误认为是水蒸气。 八年级学生已具备一定的观察力与动手能力，但正式物理学科思维尚处萌芽期。沸腾对于学生而言既熟悉又陌生——生活中有很多沸腾现象，但由于加热装置不透明，学生不能全面地观察水沸腾现象，对水沸腾时温度的特点并不明确。学生首次面对分组实验，缺乏处理多变量实验设计、实时数据记录及图像转译的经验。 教学重点 1. 汽化和液化的概念及热量变化。 2. 探究水沸腾前后温度变化的特点，理解沸点的概念。 3. 影响蒸发快慢的因素及蒸发制冷的应用。 4. 蒸发和沸腾的异同点比较。 教学难点 1. 水沸腾实验中数据的记录、图像的绘制与分析归纳。 2. 沸腾条件的理解。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 1. 创设情境，引发思考 演示：用湿抹布擦黑板，请学生观察水的变化。 提问：“黑板上的水到哪里去了？” 2. 进一步追问 展示图片：烧开水时水壶中的水不断减少。 提问：“烧开水时，持续加热，为什么水会越来越少？” 3. 揭示课题 “水由液态变成了气态，跑到了空气中。像这种物质由液态变成气态的现象，叫作汽化。今天我们就来一起探究——汽化和液化。” 【设计意图】通过湿抹布擦黑板和烧开水两个生活情境引入，让学生从熟悉的日常现象中发现问题，激发探究欲望，自然引出“汽化”的概念。 观察演示实验，思考并回答老师提出的问题，分享自己对“水变少”现象的认识。 学习新课 汽化 一、蒸发 1. 汽化的概念 讲解：物质由液态变成气态的过程叫作汽化。 2. 体验蒸发吸热——活动：手背涂酒精 学生活动：将酒精涂抹在手背上，感受手背的感觉。 提问：“手背有什么感觉？为什么会有这种感觉？” 演示：用温度计测量酒精的温度，再将温度计拿出，观察示数变化。 观察结果：温度计示数下降。 结论：蒸发吸热，有制冷作用。 3. 蒸发的特点 讲解：蒸发是发生在液体表面的、缓慢的汽化现象，可以在任何温度下进行。 4. 探究影响蒸发快慢的因素 提问：“怎样让湿衣服干得更快？” 引导学生猜想影响因素：温度、表面积、空气流动速度。 实验探究（分组实验或演示实验）： 因素①温度：在两块玻璃片上滴等量水，一块加热、一块不加热 因素②表面积：在两块玻璃片上滴等量水，一块摊开、一块聚拢 因素③空气流动速度：在两块玻璃片上滴等量水，一块扇风、一块不扇风 结论：液体蒸发的快慢与液体的温度、表面积、表面空气流动速度有关——温度越高、表面积越大、空气流动越快，蒸发越快。 5. 联系生活——坎儿井 展示坎儿井的图片，介绍：我国新疆吐鲁番地区利用坎儿井灌溉，坎儿井通过地下暗渠输水，减少了水的蒸发，体现了古代劳动人民的智慧。 【设计意图】通过“体验—观察—探究—应用”的教学流程，让学生从亲身体验中认识蒸发的特点，通过控制变量法探究影响蒸发快慢的因素，通过坎儿井的介绍渗透中华优秀传统文化教育。 二、沸腾 1. 提出问题 “蒸发是缓慢的汽化现象。那么，水烧开时那种剧烈的汽化现象叫什么？有什么特点？” 2. 实验：探究水沸腾前后温度变化的特点 实验器材：铁架台、烧杯、温度计、酒精灯、石棉网、秒表、坐标纸。 实验步骤： （1）将水倒入烧杯中，用酒精灯加热 （2）每隔0.5分钟记录一次温度 （3）观察水沸腾前、沸腾时水中气泡的变化 （4）水沸腾后继续加热，观察温度是否变化 重点观察： 沸腾前：气泡由大变小（上升过程中） 沸腾时：气泡由小变大（上升过程中），水面翻滚 温度变化：沸腾前温度升高；沸腾时温度不变 3. 数据记录与图像绘制 学生将实验数据记录在表格中，绘制温度——时间图像。 时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 … 温度/℃ 根据数据绘制温度—时间图像：（在方格纸上描点连线） 图像特点：温度先上升，达到某一温度后保持不变（呈水平线段）。 4. 归纳沸腾的特点 引导学生归纳： 沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象 沸腾时需要继续吸热 沸腾时温度保持不变 液体沸腾时的温度叫作沸点 5. 沸点 展示常见液体的沸点表，引导学生观察： 不同液体的沸点不同 标准大气压下水的沸点是100℃ 【设计意图】通过完整的实验探究过程，让学生亲身体验科学探究的方法。通过数据记录和图像绘制，培养学生处理实验数据的能力。通过“沸腾时温度不变”这一反直觉规律的实证，培养学生基于证据的科学思维。 【例题1】下列措施中，能够使蒸发减慢的是（     ） A．将新鲜的水果装入保鲜袋放进冰箱 B．将湿衣服展开晾晒在向阳处 C．用电热吹风机吹干湿头发 D．将水泥地面上的积水向四周散开 【答案】A 【例题2】用如图甲所示的器材探究水在沸腾前后温度变化的特点。 (1)实验前，先在水壶中加入适量水，将温度计插入玻璃盖孔中，调节铁架台的高度，使温度计的玻璃泡与被测液体______； (2)在水温升高到80℃后，每隔10s记录一次温度计的示数，将数据记录在下表中： 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 温度/℃ 80 84 88 92 96 99 100 100 100 ①第50s时温度计示数如图乙所示，此时水的温度为______℃； ②分析图像可知，水沸腾过程中，水的温度特点是______； ③停止加热后，水不能持续沸腾，说明：______。 【答案】(1)充分接触 (2) 98 保持不变 液体沸腾需要持续吸热 【例题3】已知氧气、氮气和二氧化碳的沸点分别是-183℃、-196℃和﹣78℃，如果用降温的方法从空气中分离这些气体，当温度下降时，首先分离出的气体是（   ） A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．不能确定 【答案】B 【例题4】滚烫的油锅不小心滴入了水珠，你会发现油花四溅，这是因为水的沸点比油的沸点______（高或低）。在医院里病人发热时，高烧不退，可以用酒精擦拭病人的身体，这是因为酒精在______（填物态变化名称）过程中要吸热，从而带走病人身体的热量，起到暂时降低体温的效果。 【答案】 低 蒸发/汽化 动手体验酒精蒸发吸热。 观察温度计示数变化。 参与影响蒸发快慢因素的讨论和实验。 了解坎儿井的智慧。 分组完成水沸腾实验。 记录实验数据。 绘制温度-时间图像。 归纳沸腾的特点。 学习新课 液化 1. 提出问题 “汽化是物质从液态变成气态。那么反过来，物质从气态变成液态叫什么？” 2. 液化的概念 讲解：物质由气态变成液态的过程叫作液化。 3. 观察液化现象——活动 演示实验：在烧杯中盛放热水，将一块冷玻璃片盖在烧杯口上方，观察玻璃片下表面。 观察结果：玻璃片下表面出现小水珠。 提问：“小水珠是从哪里来的？” 强调：小水珠是水蒸气（气态）遇冷变成的液态水——水蒸气是看不见的，“白气”是液态小水珠。 4. 液化的两种方法 （1）降低温度 讲解：所有气体在温度降到足够低时都可以液化。 举例：冬天呼出的“白气”、冰棍周围的“白气”、早晨的露水。 （2）压缩体积 讲解：在常温下，压缩气体的体积也可以使气体液化。 举例：打火机中的丁烷气体是通过压缩体积液化的；液化石油气。 5. 液化放热 讲解：液化是汽化的逆过程，液化放热。 体验：让学生把手靠近烧杯口上方的“白气”，感受温度。 联系生活：为什么被水蒸气烫伤比被同温度的水烫伤更严重？（水蒸气液化时放出大量的热） 【设计意图】通过演示实验让学生直观地观察液化现象，强调“白气不是水蒸气”这一关键辨析。通过液化的两种方法和液化放热的讲解，帮助学生建立完整的液化概念。 【例题5】如图甲所示，压缩乙醚蒸气，在针管中就可以观察到液态的乙醚，说明通过______的方式可以使气体______（填物态变化名称），如图乙所示水蒸气遇到冷铁板会液化成水，这个实验是通过______的方式使物质由气态变为液态的。 【答案】 压缩体积 液化 降低温度 【例题6】小清吃雪糕时，看到雪糕周围冒“冷气”，由此她联想到了泡方便面时碗里冒“热气”的情景。以下是她对“冷气”和“热气”的思考，其中正确的是（　　） A．都是水蒸气液化形成的小水珠 B．都是空气液化形成的小水珠 C．它们都是汽化成的水蒸气 D．前者是液化形成的，后者是汽化形成的 【答案】A 观察水蒸气液化实验。 讨论生活中液化的实例。 感受液化放热。 课堂练习 1．深冬清晨，小明爸爸将汽车开出地库后，发现前挡风玻璃上很快起了一层“白雾”，“白雾”起在挡风玻璃的________侧，其实质是________（选填“小水珠”或“水蒸气”），这是________（填物态变化的名称）形成的。 【答案】 内 小水珠 液化 【详解】[1][2][3]深冬清晨，汽车开出地库后，车内的空气温度高，环境温度低，当车内空气遇到冷的挡风玻璃后，液化形成小水珠附着在挡风玻璃内侧。 2．寒冬温度突然降低，黄河某段出现如图所示“水煮黄河”的奇观，河面如同“开锅了”一般，雾气缭绕，蒸汽升腾。这是由于河水___________（填物态变化名称）为水蒸气，水蒸气遇到冷空气后迅速___________热量___________（填物态变化名称）成一层雾气笼罩水面而形成的。 【答案】 汽化 放出 液化 【详解】[1]河水变成水蒸气，由液态变为气态，且发生在液体表面，属于汽化现象。 [2][3]水蒸气遇冷变为小水珠，形成一层雾气，由气态变为液态，属于液化现象，液化需要放热。 3．许多人都爱喝大骨汤，如下图，想要做出香味醇厚的大骨汤的窍门就是隔水加热，大骨汤的沸点与水的沸点相等，当外层水沸腾后，碗内的汤______（选填“能”或“不能”）达到沸点，______（选填“会”或“不会”）沸腾。 【答案】 能 不会 【详解】[1][2]熬大骨汤时，采用隔水加热，即通过加热外层的水，外层的水吸收热量温度升高，外层的水温度高于大骨汤，大骨汤从外层水中吸收热量温度升高，只要大骨汤的温度低于外层水的温度，它就会一直从外层水中吸收热量；当外层水沸腾后，外层水温度不再变化，大骨汤从外层水吸收热量温度升高至和外层水相同并且均达到沸点后，两者温度一样，大骨汤不能再从外层水中吸收热量；虽然大骨汤的温度能够达到沸点，但不能继续吸收，不满足沸腾条件，所以大骨汤不会沸腾。 4．在甲、乙两个房间里相同的电炉上，同时烧开相同的两壶水，壶嘴都有喷出的“白气”，甲房间的“白气”更明显，下列说法正确的是（　　） A．“白气”是水蒸气 B．“白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水珠 C．甲房间的温度更低 D．水壶中的水汽化是放热 【答案】C 【详解】壶嘴喷出的“白气”，是壶内水沸腾产生的高温水蒸气，从壶嘴喷出后遇到周围冷空气液化形成的小水珠，是液体，不是气体，液化放热；液化的程度与环境温度有关，环境温度越低，水蒸气遇冷液化的现象越明显，“白气”就越浓，甲房间的“白气”更明显，说明甲房间温度低，故ABD错误，C正确。 故选C。 5．某同学在家将热水、冰水和室温水（水温与室温相同）分别装入杯中，一段时间后，发现其中两只杯子的杯壁上出现了小水珠，如图所示，下列选项与图中三杯水排序相符的是（     ） A．热水、冰水、室温水 B．室温水、热水、冰水 C．冰水、热水、室温水 D．热水、室温水、冰水 【答案】A 【详解】热水汽化产生的高温水蒸气，遇到温度更低的杯内壁，在内壁上部液化出小水珠，对应左图，因此左第一杯是热水。 冰水温度远低于室温，杯外空气中的水蒸气遇到温度更低的杯外壁，在外壁液化出小水珠，对应中间图，因此中间一杯是冰水。 水温与室温相同，没有温度差，水蒸气不会液化，因此杯壁没有小水珠，对应右图，因此右杯是室温水。 因此排序为：热水、冰水、室温水。故选 A。 6．如图是“观察水的沸腾”实验，水正在沸腾，下列说法错误的是（　　） A．沸腾时，烧杯中不停地冒出“白气”，这些“白气”是水蒸气 B．有大量气泡产生，上升过程中迅速变大 C．由实验现象可知，实验时的大气压小于一标准大气压 D．水要保持沸腾，需要继续加热 【答案】A 【详解】A．沸腾时，烧杯中不停冒出的白气是热的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误，符合题意； B．根据题意可知，水正在沸腾，沸腾时，水中的气泡上升过程中不断变大，到达水面时破裂，故B正确，不符合题意； C．根据题图可知，水沸腾时的温度低于100℃，说明实验时的气压低于一个标准大气压，故C正确，不符合题意； D．水要保持沸腾状态，需要吸收热量，故需要继续加热，故D正确，不符合题意。 故选A。 7．如图甲是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置，电热水壶中装有适量的水，闭合开关加热。 (1)图甲中温度计读数视线正确的是__________（A/B/C），此时温度计的示数为__________℃，器材中玻璃片的主要作用是___________________。 (2)小明观察到，当温度计示数接近90℃时，电水壶底部已有很多气泡产生，这是由于跟底部接触的水温度较高，有些水已经开始__________（填物态变化名称），并形成气泡。 这些气泡在上升到水面之前又消失了，因为在上升过程中，水的温度降低，导致气泡内的水蒸气__________，当水沸腾时，气泡上升过程中不断变大，原因之一是：___________________________________。 (3)以下是小明和小华测量到的数据： 时间 0 10 20 30 40 50 60 70 80 温度 90 92 94 96 98 100 100 100 100 请根据表格中的数据，在乙图中画出在0~80s的时间内，水温随时间变化的图像。__________ 根据图像可知，水在沸腾前，吸热温度__________（升高/不变/降低），沸腾时，吸热温度__________（升高/不变/降低）。 (4)实验发现玻璃片下表面出现水珠且玻璃片非常烫，小明据此现象得出“水蒸气液化会放热”这一结论。你认为小明的分析推理过程是否合理，__________（合理/不合理），理由是__________________________。 【答案】(1) B 82 减少热量散失，缩短实验时间 (2) 汽化 液化 水内部剧烈汽化，水蒸气不断进入气泡 (3) 升高 不变 (4) 不合理 玻璃片温度升高，可能是高温水蒸气把热量传递给玻璃。 【详解】（1）读取温度计示数时，视线应与温度计内液柱的上表面保持水平，故B正确；观察图甲中温度计，其分度值为 ，液柱上表面在 刻度线以上第2格处，故示数为 。 实验装置中的玻璃片盖在烧杯口，其主要作用是减少烧杯内水的热量散失，以缩短加热至沸腾的时间。 （2）沸腾前，烧杯底部温度较高，部分水吸收热量后由液态变为气态，形成气泡，这个物态变化过程称为汽化。 气泡在上升过程中，由于上层水温较低，气泡内的水蒸气遇冷会放出热量，由气态变为液态，这个过程称为液化，导致气泡变小或消失。 水沸腾时，整个容器内水温相同，气泡在上升过程中，周围的水不断汽化，水蒸气进入气泡，导致气泡体积不断变大。 （3）从图像或表格数据可知，水在沸腾前（），持续吸热，温度不断升高；水在沸腾时（以后），虽然持续吸热，但温度保持在 不变。 （4）不合理；玻璃片温度升高，说明它吸收了热量。这部分热量可能是高温水蒸气把热量传递给玻璃。故小明的分析推理过程不合理。 板书设计 二、汽化和液化 一、汽化——液态 → 气态（吸热） 1. 蒸发（缓慢、表面、任何温度） 特点：蒸发吸热，有制冷作用 影响因素：温度、表面积、空气流动速度 2. 沸腾（剧烈、内部和表面、达到沸点） 特点：① 达到沸点 ② 继续吸热 ③ 温度不变 沸点：液体沸腾时的温度（标准大气压下水的沸点：100℃） 二、液化——气态 → 液态（放热） 1. 液化的两种方法： ① 降低温度 ② 压缩体积 2. 液化放热 ※ 水蒸气是无色气体；“白气”是液态小水珠（液化现象） 教学反思 本节作为《物态变化》单元的核心内容之一，较好地完成了引导学生认识汽化和液化现象的教学目标。学生在实验探究中既获得了知识，也体验了科学探究的过程，初步掌握了控制变量法和图像法等科学方法。后续教学中将继续注重实验探究与概念建构的结合，通过更多生活实例和实践活动，帮助学生深入理解汽化和液化的本质及其在生活中的应用。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $