13.3探究：汽化与液化（教学设计）物理新教材沪科版九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“汽化与液化”核心知识，涵盖汽化的沸腾和蒸发两种方式、液化的降低温度与压缩体积方法及吸放热规律。通过《中国雾都——重庆》视频及“白气”“眼镜起雾”等生活现象导入，衔接前序“熔化与凝固”知识，构建完整物态变化学习支架。 此资料以实验探究为核心，设计“水沸腾温度变化”实验培养科学探究能力，用控制变量法探究蒸发快慢因素体现科学思维，结合纸锅烧水、屠呦呦提取青蒿素等实例渗透科学态度与责任。助力学生理解物态变化本质，为教师提供直观高效的教学方案。

13.3探究：汽化与液化（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第3节 探究：汽化与液化 教学 目标 物理观念 知道什么是汽化、液化；区分汽化两种方式；掌握沸腾的特点、沸点、沸腾条件；知道蒸发快慢的影响因素，以及蒸发制冷在生活中的应用；了解液化的方法，能解释生活中的液化现象；能从温度变化的角度理解物态变化的本质。 科学思维 会用汽化和液化的规律解释自然界或生活中的一些简单的物态变化现象；会用图像描述水在沸腾前后温度变化的特点，进一步体会图像在探究物理规律中的作用；通过探究影响蒸发快慢的因素，进一步认识控制变量法的运用。 科学探究 能完成“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验，能根据实验数据及图像得出结论，能按要求完成实验报告；能利用控制变量法设计简单实验，探究影响蒸发快慢的因素。 科学态度 与责任 如实记录原始实验数据，养成定量测量严谨习惯；结合降温制冷、液化石油气、秋冬雾露等实例，体会汽化液化在生活、工业中的实用价值。 教材 分析 教材以“汽化”和“液化”两大核心现象为主线，通过实验探究、生活实例与科学解释相结合的方式，系统阐述了汽化（沸腾与蒸发）与液化的本质特征、发生条件及实际应用。其中，“水的沸腾实验”作为典型探究活动，体现了科学思维与实验设计能力的培养路径。从全章视角看，温度是驱动物态变化的核心因素——温度升高，分子运动加剧，物质趋于向更“松散”的状态（液态、气态）转变；温度降低，分子运动减弱，物质趋于向更“紧密”的状态（固态）转变。六种物态变化的吸放热本质，正是温度变化在分子层面的体现。 学情分析 1． 知识储备分析：学生已学习温度概念和温度计使用方法，具备测量温度的基本技能；通过上一节“熔化与凝固”的学习，已初步建立物态变化的概念，理解了晶体与非晶体熔化、凝固的规律及吸放热特点。但学生对汽化与液化现象的本质缺乏清晰、准确的认识，容易混淆“白气”与水蒸气。 2． 思维能力分析：具备实验观察和数据记录能力，有绘制和分析图像的经验（上一节已练习绘制熔化图像），为本节绘制沸腾图像奠定了基础。 3． 学习兴趣与态度分析：学生对“湿衣服晒干”“水烧开”等日常生活现象非常熟悉，充满好奇心，喜欢动手实验，但对“水沸腾时温度为何保持不变”“蒸发为什么能致冷”等本质问题存在认知困惑，需要通过实验和微观模型突破。 | 教学重点 沸腾实验操作、沸腾的特点及条件；沸点与气压的关系；影响蒸发快慢的因素，蒸发制冷应用；汽化与液化的概念及吸放热规律应用；液化的两种方式，区分各类液化自然现象。 教学难点 沸腾和蒸发的异同、液体沸腾的条件；水蒸气和“白气”的辨别；沸腾持续吸热、温度不变的微观解释；沸点与气压的关系。 教学 器材 烧杯3个、1杯冷水、2杯热水 多媒体ppt，包含视频：《探究水沸腾时温度变化的规律》、《纸锅烧水》《中国雾都——重庆》、《观察液化现象》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 1、【视频导入】——《中国雾都——重庆》 【提出问题】同学们，重庆为什么被称为“雾都”？雾是怎么来的？刚出炉的包子冒出的“白气”，是气体还是液体？眼镜片为什么会起雾？洗澡后，浴室镜为什么变模糊？夏天路面洒水后，为什么会感觉凉快？——这些问题都与今天学习的知识有关：汽化与液化。我们先来看一段视频。 教师播放视频 【追问】雾是怎么来的？ 【分析】雾、“白气”都是无数小水滴悬浮在空气中；雾的形成，水蒸气遇冷变成了水（水蒸气放出了热量）。 【追问】雾怎么没了？ 【分析】太阳出来，雾气散开，水遇热变成了看不见的水蒸气（水吸收了热量）。 【追问】那你们知道路面洒水，为什么会感觉凉快？ 【分析】水变成水蒸气吸热，我们就感觉凉快了。 【追问】我们看到“白气”、眼镜片起雾、浴室镜变模糊都是一样的原因吗？ 【回答】（教师引导这些现象出现时的场景——热腾腾的水蒸气遇到冷的空气或者镜片）是的！ 可能同学们心里还存在一些疑问，带着这些疑问，我们来进一步探究液态与气态之间的变化——汽化与液化。 2. 出示本节课要点 教师展示本节课的学习目标，让学生明确要完成的任务。 重庆城市风光混剪，激发兴趣，抓住学生的注意力，体现“从生活走向物理”的理念 学习新课 一、汽化与液化 1. 活动 教师用烧杯装较高温度的热水，让学生观察水、用手感受热的水蒸气的存在 【分析】水蒸气看不见 热水源源不断的在变成水蒸气；同时水蒸气碰到温度更低的手心，手心变湿润了，说明水蒸气又变成了水 2. 汽化与液化 情境 湿衣服晒干 水变少 雪糕冒白气 冰镇的饮料“冒汗” 状态变化 液态→气态 气态→液态 归纳总结 液态被加热可以变成气态，气态冷却可以变成液态 物质从液态变为气态的过程称为汽化，汽化吸热。 物质从气态变为液态的过程称为液化，液化放热。 【例题1】夏天新鲜的蔬菜水果容易萎蔫，这主要是由于蔬菜水果中的水发生了（ ） A．汽化 B．液化 C．凝固 D．熔化 【答案】A 【详解】蔬菜水果中的水为液态，萎蔫是水变为气态散失，对应物态变化为液态变气态，属于汽化现象，故A符合题意， BCD不符合题意。 故选A。 【例题2】下列情景中，其包含的物态变化属于液化的是（　　） A． 秋天枝头挂满白霜 B．湿裤子晾干 C．冬天户外的人呼出“白气” D．钢水浇铸得到钢件 【答案】C 学习新课 二、实验探究实验：探究水在沸腾前后温度变化的特点 1、 沸腾 汽化有蒸发和沸腾两种形式。我们首先探究沸腾现象。沸腾是在一定温度下液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 2、 实验探究：探究水在沸腾前后温度变化的特点 【探究目的】 （1）观察水沸腾时出现的现象。 （2）研究水在沸腾前后温度变化的特点。 【实验器材】 酒精灯、烧杯、温度计、铁架台、有孔的盖子、陶土网和秒表。 【实验设计】 实验装置如图 13—21 所示。将水加热至沸腾，观察水在沸腾前后的温度变化和现象。 【实验步骤】 （1）按照图 13—21 安装好器材，向烧杯中倒入适量的水。 （2）点燃酒精灯加热水，观察烧杯中水的状态变化情况和温度计示数的变化。当水温接近 90℃时，每隔0.5 min 将水的温度记录在设计的表格中，直到水持续沸腾几分钟为止。 （3）根据记录的数据，在坐标纸上以温度为纵坐标、时间为横坐标建立坐标系，并在坐标系中描出各点，再将这些点用平滑曲线连接起来。 注意：轻拿轻放烧杯、温度计等实验器材，避免摔碎。规范使用酒精灯，不要用手碰高温烧杯，以免出现烫伤等事故。 【实验结论】 （1）沸腾前，对水加热，水的温度不断升高；烧杯底部有气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐变小，直至消失。如图甲所示。 沸腾时，对水加热，水的温度保持不变；烧杯内有大量的气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐变大，到达水面破裂，水的内部和表面同时发生剧烈的汽化现象。如图乙所示。 甲 乙 （2）水在沸腾前，吸热、温度不断升高；水在沸腾后，吸热、温度保持不变。 【反思交流】 （1）水在沸腾过程中需要吸收热量吗？为什么？ 水沸腾过程中需要吸收热量，一旦撤去酒精灯，过一会儿，沸腾就停止了。 液体在沸腾过程中，大量分子会挣脱周围分子的引力而飞出，若要使沸腾过程继续，必须对液体继续加热，以便更多的分子飞出（图13—24）。在沸腾过程中，来自外界的热量为分子挣脱引力提供了能量，但无多余能量使液体温度升高。 （2）观察烧杯盖子上是否有小水滴，思考它们是从哪里来的。 水沸腾后变成水蒸气，水蒸气遇到温度较低的盖子就变成了小水滴（液化现象）。 （3）用纸杯代替烧杯做此实验，能使纸杯中的水沸腾吗？用实验验证你的猜想。 教师播放《纸锅烧水》视频，分析：纸杯中的水能够沸腾，沸腾过程，水持续吸收纸杯的热量，且温度不变，纸杯达不到着火点（纸的着火点183℃），不会被点燃。 （4）缩短加热时间的方法：①提高水的初温；②减少实验的水量；③调大酒精灯火焰，并用外焰加热；④在烧杯上加带小孔的盖子，以减少热损失。 （5）撤去酒精灯后，水不会立即停止沸腾的原因：铁圈和石棉网有余温，温度高于水的沸点，水可以持续吸热。 （6）实验中收集多组数据的目的：寻找普遍规律 3.沸点 水在沸腾过程中，虽然继续吸热，但它的温度保持不变，这个温度叫做沸点。 （1）不同液体沸腾时的温度不同，因此，其沸点也不同。表 13—2 给出了在 1 个标准大气压下一些物质的沸点。 （2） 影响沸点的因素 物质的沸点在不同条件下也会发生变化。例如，在水中放些盐或糖，沸点会升高，如果加入酒精，则沸点会降低。海拔高的地方由于气压低，水的沸点会随之变低。通常，地势每升高 1 000 m，水的沸点就降低约 3℃。在珠穆朗玛峰上，开水的水温大约为 73.5℃。 4.沸腾的条件：温度达到沸点，持续吸热 【例题3】已知氧的沸点是-183℃，氮的沸点是-196℃，氦的沸点是-268℃，利用液化空气提取这些气体，当温度升高，液态空气蒸发时，首先分离出来的气体是( ) A． 氧 B．氮 C．氦 D．不能分离这些气体 答案：C 【详解】氦的沸点最低，氦最先沸腾从液化的空气中分离出来。故选C 【例题4】如图所示，是某同学的实验示意图。他在一个敞口玻璃瓶甲中放入适量的水，使它能够浮在水槽当中，他将另一个与玻璃瓶甲相同的空玻璃瓶乙的瓶口朝下，随后将其按入槽内水中，并固定它的位置保持不动，在一个标准大气压下，用酒精灯对槽内的水进行加热，直到槽内的水沸腾时。下列关于甲、乙两瓶中的水描述正确的是（　　） A．甲、乙两瓶的中水温度都达不到 B．甲瓶中的水能沸腾，乙瓶中的水不能沸腾 C．甲瓶中的水不能沸腾，乙瓶中的水能沸腾 D．甲、乙瓶中的水都不能沸腾 【答案】D 【详解】一个标准大气压下，水的沸点为100℃；水槽内的水沸腾后，温度保持沸点100℃不变；甲瓶敞口，甲瓶内水的沸点与水槽内水的沸点相同；乙瓶瓶口朝下，水加热过程中不断有水蒸气产生，乙瓶中的气压高于大气压，则乙瓶内水的沸点高于水槽内水的沸点；当甲、乙两瓶中的水温度都达到后，甲、乙两瓶中的水均无法吸收到热量，故甲、乙瓶中的水都不能沸腾，故ABC错误，D正确。 故选D。 【例题5】有一种粘木头用的胶是将胶粒熔化并继续加热至100℃左右制成的，温度再高胶就会被熬糊从而失去粘性。如图甲所示，聪明的木工师傅利用夹层中装水的双层锅熬胶解决了上述问题。小雯用图乙的装置，探究水沸腾前后温度变化的特点，来解开其中的奥秘。 实验思路：将水加热并每隔一段时间测量一次水温，了解水沸腾前后温度变化的特点。实验过程： (1)组装图乙的实验装置时，合理的顺序是_______________（填序号）。 ①温度计    ②装水的烧杯    ③陶土网    ④酒精灯 (2)温度计刚放入热水中时，表面变得模糊不清，看不清示数。这是因为水蒸气会在温度较低的温度计表面_______________形成小水珠（填物态变化名称）。 (3)加热过程中，某时刻温度计示数如图丙，水温为_______________℃。 (4)小雯和小静分别根据实验数据绘制出温度随时间变化的曲线Ⅰ和Ⅱ，如图丁所示： ①沸腾前Ⅰ、Ⅱ两条图线不重合的原因是水的_______________不同； ②由图像可知水沸腾时的温度特点是_____________________，除此之外，还可获取的信息有_______________。（写出一种即可） (5)总结水沸腾前后温度变化的特点，可知夹层中装水的双层锅不会把胶熬糊的原因是：__________________________________________________________________________。 【答案】(1)④③②① (2)液化 (3)97 (4) 初温 持续吸收热量，但温度保持不变 水的沸点为98℃ (5)水沸腾后，持续吸热但温度保持不变，这样胶的温度最高只能达到水的沸点，不会被熬糊 【详解】（1）在组装加热实验装置时，为了确保能用酒精灯的外焰加热，并且温度计的玻璃泡能正确浸没在水中且不碰到容器底或壁，我们需要遵循“自下而上”的原则，所以合理顺序为④③②①。 （2）热水中会蒸发产生大量温度较高的水蒸气。当温度计刚放入时，其表面温度相对较低。高温水蒸气遇到冷的温度计表面，会放出热量，由气态变成液态的小水珠附着在上面，这个过程在物理学中称为液化。 （3）图丙中的温度计，分度值为1℃。读数为97℃ 。 （4）由图丁，两条曲线达到沸腾的时间不同，且初始温度不同。在加热条件相同的情况下，沸腾前图线不重合（即同一时刻温度不同），但温度变化速度（图线倾斜程度）相同，因此造成这种差异的主要是因为水的初温不同； 图丁中两条曲线到达最高点后，都变成了一条水平线，这说明水在沸腾过程中，虽然继续加热（吸收热量），但温度保持不变； 从图中水平线对应的纵坐标可以看出，水沸腾时的温度（沸点）是98℃（说明此时气压可能低于标准大气压）。 （5） 由题可知，胶在100℃左右制成，温度再高就会被熬糊。双层锅的夹层中装有水，当炉火加热时，夹层里的水会吸热升温。当水达到沸点（通常在100℃左右，气压正常时）开始沸腾后，水在沸腾过程中继续吸热，但温度会保持在沸点不变。因为内层锅是通过夹层中的水来间接加热的，所以内层锅中胶的温度最高只能达到水的沸点（约100℃），不会超过这个温度，从而避免了温度过高将胶熬糊。 学习新课 三、蒸发 在日常生活中，除了沸腾属于汽化现象，还有一种只在液体表面发生的汽化现象，这种现象叫做蒸发。 1.蒸发 （1）在任何温度下，只发生在液体表面的缓慢的汽化现象。 （2）影响蒸发快慢的因素 通过观察图示的三幅晒衣服的示意图，结合日常生活的经验可知：液体蒸发的快慢与液体的表面积、液体温度和表面空气流动速度有关。液体温度越高、表面积越大、表面空气流动越快，其蒸发就越快；反之，蒸发越慢。 (3) 拓展一步 另外，为什么液体的蒸发随时都在发生呢？ 这是因为在任何温度下，总会有一些分子可得到足够的能量而挣脱周围液体分子的吸引，从而脱离液面飞向空中。 2.蒸发和沸腾的比较 蒸发 沸腾 不同点 发生部位 只在液体表面发生 在液体表面和内部同时发生 程度 缓慢 剧烈 现象 不容易观察到 迅速产生大量气泡 温度条件 在任何温度下 在一定温度（沸点）下 温度变化 使自身和周围物体温度降低，有制冷作用 需要从外界吸热，温度等于沸点，且保持不变 相同点 都是汽化现象且要吸热 3.应用 （1）蒸发吸热，有降温制冷的作用 ①人们常用温水擦拭人体表面为发热病人降温，因为温水在蒸发过程中要吸热，病人体温便可暂时下降（图 13—23） ②炎热的夏天，小狗常常会伸出长长的舌头并大口喘气，是为了增加液体的表面积及液体上方空气流速，加快水的蒸发，水蒸发吸热，达到降温的目的（图13-24） （2） 水果、蔬菜保鲜：密封、冰箱冷藏，既降低了温度，又减小了蔬菜表面的空气流速，减慢蒸发保鲜（图13-25） （3） 提取：青蒿素受热易失去活性，屠呦呦结合中医理论，将青蒿汁液溶解在乙醚中，再用低温加热的方法提取青蒿素，这是利用乙醚具有较低的沸点（如表13-2），当乙醚沸腾后，继续加热，温度不变，避免温度高破坏青蒿素的有效成分。 通过实物直观感受三种状态的区别，建立概念，明确”熔化“写法。 【例题1】【例题2】通过练习识别物质状态的变化，巩固液化、汽化的概念 提高学生的动手能力，自主探究、归纳总结能力；能注意实验器材的摆放，提前考虑安全隐患，有团队合作精神。能协助他人，并提醒他人注意安全。 巩固复习，加深对知识点的理解及应用 【例题6】为控制疟疾疫情，中国首位诺贝尔生理学或医学奖获得者屠呦呦及其团队尝试用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾，从而去除水分以提取药物，但提取效果并不理想，她猜想：可能在高温的情况下药物被破坏掉了。对此，可采用的方法是（　　） A．用微火加热使溶液慢慢沸腾 B．用旺火加热缩短沸腾的时间 C．用沸点比水低的酒精作溶剂加热提取 D．用沸点比水高的煤油作溶剂加热提取 【答案】C 【详解】A．如果不降低气压，即使用微火加热，水的温度仍为100℃，并不能降温，方法不可行，A不符合题意； B．如果不降低气压，即使缩短加热沸腾时间，水的温度仍为100℃，并不能降温，方法不可行，故B不符合题意； CD．由题意可知，在高温的情况下药物被破坏，因此要降低加热温度，所以要选择沸点比水低的酒精作溶剂加热提取药物，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 【例题7】在图所示的生活现象中，主要是为了加快水分蒸发的是（　　） A．将小麦在阳光下晾晒 B．培育小苗时盖上地膜 C．蔬菜在冷藏保鲜柜展示 D．给果树剪掉多余的枝叶 【答案】A 【详解】A．将小麦在阳光下晾晒，提高了液体的温度，会加快水分蒸发，故A符合题意； B．培育小苗时盖上地膜，减慢了液面上方的空气流动，会减慢水分蒸发，故B不符合题意； C．蔬菜在冷藏保鲜柜展示，降低了温度，会减慢水分蒸发，故C不符合题意； D．给果树剪掉多余的枝叶，减小了液体的表面积，会减慢水分蒸发，故D不符合题意。 故选A。 【例题8】实验小组在探究“影响液体蒸发快慢的因素”时，在相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图所示的实验探究。 (1)同学们在图甲、丁两次实验中，观察到图丁实验中玻璃板上的水先蒸发完，由此可知水表面的空气流动越快，水蒸发得越___________； (2)图甲、乙两次实验中，图乙的水先蒸发完，由此可知，水的___________越大，水蒸发得越快。这种常见的实验研究方法叫做___________法； (3)分析比较图___________两次实验可以探究水蒸发快慢与温度的关系。 【答案】(1)快 (2) 表面积 控制变量 (3)甲、丙 【详解】（1）图甲、丁两次实验中，水的温度、水的表面积相同，丁图中水表面的空气流速较快，图丁中玻璃板上的水先蒸发完，由此可知水表面的空气流动越快，水蒸发得越快。 （2）[1]图甲、乙两次实验中，水的温度、水表面的空气流速相同，图乙中水的表面积较大，图乙的水先蒸发完，由此可知，水的表面积越大，水蒸发得越快。 [2]蒸发的快慢与液体的温度、液体的表面积、液体表面的空气流速，实验中主要运用的研究方法是控制变量法。 （3）要想探究水蒸发快慢与温度的关系，应控制水的表面积和表面空气流动速度相同，改变温度，故应分析比较图甲、丙两次实验。 学习新课 四、液化 1. 活动-播放视频《液化现象》 准备两杯温度较高的热水（80℃左右）、一杯冷水，先把装有热水的杯子放在同样温度的热水上静置20秒，再把装有冷水的杯底放在热水上静置20秒。 【分析】可以得出水蒸气遇热没有变成液态的水，水蒸气遇冷才变成液态的水 2. 液化 （1） 像水蒸气变成水那样（图13-26、图13-27），物质从气态变为液态的过程称为液化。液化是汽化的相反过程。 （2） 液化的两种方式 ①在一定温度下压缩气体的体积能使气体液化。某些气体、一定温度（一般为常温，特殊的需先降温再压缩体积）。例如，家用液化石油气就是在常温下利用压缩气体体积的方法使石油气液化，并储存在钢罐里的（图13-28）。 ②降低温度。一切气体只要温度降到足够低时都能液化。如北方的冬天，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液化成的小水滴（图13-29）。在一个标准大气压下，同种物质的液化温度与其沸点相同。 液体汽化时要吸热，气体液化时则要放热。水蒸气烫伤比开水还严重，正是因为水蒸气液化时要放热，大家一定要注意安全。 3、 液化现象 ① ② ③ ①空气中的水蒸气遇到较冷的冰箱内环境液化产生的小水滴 ②空气中的水蒸气遇到较冷的湖面液化产生的小水滴 ③沸腾的水产生的水蒸气遇到较冷的空气液化产生的小水滴 ① ② ③ ①空气中的水蒸气遇到较冷的啤酒瓶液化产生的小水滴 ②热水产生的水蒸气遇到较冷的玻璃杯内壁液化产生的小水滴 ③空气中的水蒸气遇到较冷的植物叶片液化产生的小水滴 【例题9】在标准大气压下，小东同学根据表中所提供的几种晶体的熔点和几种液体的沸点，进行了如下推断，其中正确的是（    ） 物质 熔点/℃ 物质 沸点/℃ 铜 1083 液态氧 -183 铁 1538 液态氮 -196 固态酒精 -117 酒精 78 固态水银 -39 水 100 A．-110℃的酒精是固态 B．可以将铜块放到铁制容器中熔化 C．当把空气（主要是氮气和氧气）逐渐降温时，氮气会比氧气更早液化 D．在-45℃的寒冷地区，可以用水银温度计测气温 【答案】B 【详解】A．固态酒精的熔点是-117℃，-110℃高于其熔点，因此酒精处于液态，而非固态，故A错误； B．铁的熔点是1538℃，铜的熔点是1083℃，当铜块熔化时，温度需达到1083℃，但铁的熔点为1538℃，此时铁制容器未熔化，所以可以将铜块放到铁制容器中熔化，故B正确； C．液态氧的沸点是-183℃，液态氮的沸点是-196℃，沸点越高，越容易液化，当空气逐渐降温时，氧气的沸点更高，会比氮气更早液化，故C错误； D．水银的凝固点是-39℃，-45℃低于其凝固点，此时水银会凝固成固态，无法用于测量气温，故D错误。 故选B。 【例题10】如图所示是一款疗伤喷雾剂，装瓶时采用______（填“降低温度”或“压缩体积”）的方法使气态的氯乙烷烧在常温下液化成液态装瓶的；使用时对准人的疼痛处喷射，液态的氯乙烷在皮肤表面迅速______（填物态变化名称）使受伤部位的温度降低，皮肤血管收缩，起到镇痛的作用。 【答案】 压缩体积 汽化 【详解】[1]物质由气态变为液态的过程叫做液化，液化的两种方式是降低温度和压缩体积。氯乙烷装瓶时采用压缩体积的方法使其在常温下液化。 [2]将氯乙烷对准人的疼痛处喷射，液态的氯乙烷在皮肤表面迅速汽化，吸收皮肤表面的热量，降低皮肤表面的温度，可起到镇痛的作用。 【例题11】(1)如图在注射器中吸入少量的液态乙醚，用橡皮帽把注射器的小孔堵住，__________（选填“拉动活塞”或“推动活塞”），液态乙醚会消失，接下来活塞向相反的方向运动，会看到注射器中又出现了液态乙醚，这表明用__________的方法可以使气体液化。 (2)小明为了验证液化放热设计了如图所示实验装置，在烧瓶中倒入适量的水，在两个相同的试管中装入水，且水量_____，水的初温_____。加热烧瓶，将瓶中沸腾时产生的水蒸气直接通入甲试管中，水蒸气在其中几乎全部液化，待甲试管中的水面上升一段高度后，停止通入水蒸气，测出此时甲试管中水的温度为，将烧瓶内的开水直接通入乙试管中直至与甲试管中水面_____，摇匀后测出乙试管中水温为，若_____（选填“>”、“<”或“=”），则说明水蒸气液化放热。 【答案】(1) 拉动活塞 压缩体积 (2) 相等 相同 相平 > 【详解】（1）[1]拉动活塞时，注射器内部空间变大、气压减小，液态乙醚会汽化成气态，所以“液态乙醚消失”。 [2]活塞反向推动时，注射器内空间变小、气压增大，气态乙醚通过压缩体积的方法液化，重新变成液态，所以注射器中又出现液态乙醚。 （2）[1][2]两个试管中装入的水量相等、水的初温相同，是为了控制“初始水量、初始温度”这两个变量，避免其影响最终的温度对比结果。 [3]将烧瓶内的开水通入乙试管，直到乙试管的水面与甲试管的水面相平，目的是保证最终甲、乙试管内的水量相同。甲试管的水量增加是因为水蒸气液化成水，乙试管通入开水补充水量，确保水量一致。 [4]甲试管中，水蒸气液化时会放出热量，这些热量被试管内的水吸收，所以甲试管的水温会高于乙试管的水温，以此证明“液化放热”，所以选填“>”。 【例题12】吃完团圆饭，小深和小圳去深圳前海冰雪世界游玩。如图，小圳从滑雪场出来时，发现眼镜上蒙上了一层“白雾”。小圳回想起前两天坐车去珠海时，车内开着冷气，汽车前挡风玻璃上凝结水雾干扰驾驶员视线，影响驾驶安全。以下分析正确的是（   ） A．将车内空调温度调低一些可以缓解这种现象 B．起雾过程需要吸热 C．雾消失时发生的物态变化是液化 D．水雾出现在车外一侧 【答案】D 【详解】 AD．车内开着冷气，车内温度低，导致前挡风玻璃的温度也较低，车外空气温度较高，空气中含有较多的水蒸气，当车外的高温水蒸气遇到低温的玻璃外表面时，会放热液化成小水珠，附着在玻璃外侧，形成水雾；将车内空调温度调低，会使前挡风玻璃外表面的温度更低，车外空气中的水蒸气遇到更冷的玻璃时，液化现象会更明显，水雾会更严重。故A错误，D正确； B．起雾是水蒸气遇冷液化形成小水珠的过程，液化是放热过程。故B错误； C．雾是液态的小水珠，雾消失是小水珠变成水蒸气的汽化过程。故C错误。 故选D。 3. 液化与汽化的比较 前后状态变化 吸、放热情况 方式或方法 汽化 液态→气态 吸热 蒸发或沸腾 液化 气态→液态 放热 降低温度或压缩体积 【例题13】如图甲为海昏侯墓出土的青铜蒸煮器，它的出现印证了蒸馏技术确实源于古代中国；如图乙为青铜蒸煮器的剖面简图；如图丙，若想获得度数较高（酒精含量更高）的酒，可以利用水浴法进行提纯。结合甲乙丙图可知，这一技术主要涉及的物态变化是（　　） A．汽化和熔化 B．汽化和液化 C．升华和熔化 D．升华和液化 【答案】B 【详解】提纯酒精的过程中，水浴加热时，酒精沸点低于水，液态酒精先受热变为气态，这个过程属于汽化；气态酒精上升后遇到上方低温环境，再变为液态酒精，这个过程属于液化，最终分离得到酒精含量更高的酒，因此主要涉及的物态变化是汽化和液化。 故选B。 【例题14】热管是一根密封的抽掉空气的金属管，管壳外面衬了一层多孔材料（称为吸收芯），管内装有易蒸发的物质（如酒精）循环流动，如图所示。当图中热端温度比冷端高得多时，热管由热端向冷端传热依靠的主要过程是（     ） A．热端汽化吸热，冷端液化放热 B．热端汽化放热，冷端液化吸热 C．热端液化吸热，冷端汽化放热 D．热端液化放热，冷端汽化吸热 【答案】A 【详解】已知热管内的工作物质是易蒸发的液态物质，当热端温度远高于冷端时，温度更高的热端，液态物质汽化，吸收热端的热量；汽化后的蒸气流动到温度更低的冷端，遇冷液化，向冷端放出热量；液化后的液体再通过吸收芯回到热端，循环往复不断传热，使整体温度均衡。故选A。 【例题】巩固复习，加深对知识点的理解及应用 利用所学知识解释生活现象，体会生活与物理的联系。如打开冰箱产生的“白气”、冰镇饮料冒“汗” 注意液化是热的水蒸气遇冷形成的，且液化放热 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．小海将柠檬茶从冰箱的冷藏室取出，一段时间后，发现茶杯外壁出现小水珠。此过程发生的物态变化是（     ） A．熔化 B．液化 C．汽化 D．凝华 【答案】B 【详解】从冰箱中取出的柠檬茶，温度较低，空气中的水蒸气遇到温度较低的茶杯凝结成小水滴，附着在杯子外壁上，属于液化现象。故选 B。 2．在内蒙古库如奇沙漠干旱地区，人们设计了沙漠简易取水装置，如图：沙土中的水分先变成水蒸气，水蒸气遇塑料薄膜降温变成小水珠，汇聚流入容器得到淡水，该过程主要利用的物态变化是（     ） A．先升华后凝固 B．先汽化后液化 C．先熔化后液化 D．先汽化后凝固 【答案】B 【详解】沙土中的水分先变成水蒸气，物质由液态变为气态，属于汽化现象，水蒸气遇塑料薄膜降温变成小水珠，物质由气态变为液态，属于液化现象，所以该过程主要利用的物态变化是先汽化后液化，故选B。 3．明代《本草纲目》记载的“蒸馏法取花露”，与现代蒸馏提取精油的原理相似。如图所示，将鲜花置于水面加热，产生的花中精油和水混合蒸气经导管导出后冷凝，再经油水分离最终得到精油。这一过程涉及的主要物态变化是（　　） A．熔化和凝固 B．汽化和液化 C．升华和凝华 D．升华和液化 【答案】B 【详解】鲜花置于水面加热时，花中的精油和水会从液态变成气态，这个过程是汽化。 混合蒸气经导管导出后冷凝，从气态变成液态，这个过程是液化。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．关于下列事例，有关说法错误的是（    ） A．北方冬天菜窖里放几桶水是利用水凝固吸热来保存蔬菜 B．停止对沸腾的水加热，水很快停止沸腾，说明水沸腾时持续吸热 C．在一定的温度下，压缩氢气的体积可以使它液化，作为燃料储存在火箭里 D．100℃水蒸气烫伤比100℃开水烫伤更严重，是因为水蒸气液化时会放出大量的热 【答案】A 【详解】A．水凝固时放出热量，冬季，人们常在地窖里放几桶水，通过水凝固放热，使地窖内的温度不至于过低，可以防止地窖的菜被冻坏。故A错误，符合题意； B．停止加热则水的沸腾停止，说明水沸腾时持续吸热。故B正确，不符合题意； C．降低温度和压缩体积都能使气体液化，故在一定的温度下，压缩氢气的体积可以使它液化。故C正确，不符合题意； D．水蒸气液化时会放出大量的热，比同温度的开水放出更多热量，故水蒸气烫伤比同温度的开水烫伤更严重。故D正确，不符合题意。 故选A。 5．下表为几种物质在标准大气压下的熔点和沸点，下列说法正确的是（　　） 金属 水银 铝 酒精 锡 熔点（℃） -39 660 -117 232 沸点（℃） 357 2467 78 2260 A．铝到达时就会熔化 B．可以用铝锅熔化锡 C．在时，酒精是液态 D．我国漠河市最低气温低至，能用水银温度计测气温 【答案】B 【详解】A．熔点就是晶体熔化时的温度，晶体熔化必须达到熔点且持续吸热，表中可知标准气压下铝的熔点是，但如果不能持续吸热，就不能熔化，故A错误； B．表中可知标准气压下铝的熔点是，锡的熔点是，锡的熔点比铝的熔点低，可以用铝锅熔化锡，故B正确； C．表中可知标准气压下酒精的沸点为，就是说液态酒精在达到且持续吸热就能沸腾，液体沸腾的过程温度不变，直至液态酒精完全汽化成气态，温度才从继续上升，在时，酒精是气态，故C错误； D．同种晶体的熔点和凝固点是相同的，固态水银的熔点为，也就是说液态水银的凝固点为，漠河市最低气温低至，水银温度计中的液态水银在时就凝固成固态物质，不能测量气温了，故D错误。 故选B。 6．如图所示，将a、b两种液体装在试管中，两试管均放在装有a液体的烧杯中，用酒精灯给烧杯持续加热，已知a、b两液体的沸点不同，下列说法正确的是（　　） A．试管中的a、b均能沸腾 B．试管中的a能沸腾，试管中的b不能沸腾 C．若b的沸点比a低，则试管中的a不能沸腾，试管中的b能沸腾 D．若a的沸点比b低，则试管中的a能沸腾，试管中的b不能沸腾 【答案】C 【详解】将a、b两种液体装在试管中，两试管均放在装有a液体的烧杯中，则在给烧杯中的a液体加热的过程中，同时由于试管中的液体与烧杯中的液体存在温度差，因此试管中温度低的液体都会从烧杯中温度高的液体吸热。 试管中的a在不断吸热过程中可以达到沸点，当试管和烧杯中的a液体均达到沸点后，试管中的a液体将不能继续从烧杯中吸热，所以a不能沸腾。 若b的沸点比a低，则试管中的b液体能达到沸点，且能从烧杯吸热，因此试管中的b能沸腾。 若a的沸点比b低，则烧杯中的液体a达到沸点沸腾后，其温度将保持不变，导致试管中的b液体不能继续吸热，从而不能达到沸点，因此试管中的b不能沸腾。 综上分析，故C正确，ABD错误。 故选C。 7.下列是有关物态变化在生活中的应用。甲图中，坎儿井主要是利用地下水的温度低、空气流通慢从而_______（选填“加快”或“减慢”）水的蒸发；乙图中，简易冰箱利用纱布上的水蒸发________（选填“吸热”或“放热”）；保证饭菜不容易变馊；丙图中，持续加热，炖盅内的水________（选填“能”或“不能”）沸腾。 【答案】 减慢 吸热 不能 【详解】[1]温度高、空气流通快会加快水的蒸发，而温度低、空气流通慢可以减弱水的蒸发，坎儿井就是利用地下水的温度低、空气流通慢从而减慢水的蒸发的。 [2]纱布上的水由液态转化为气态的过程称为汽化，汽化吸热，可以降低饭菜的温度，使饭菜不容易变馊。 [3]持续加热，炖盅外的水温度逐渐升高，达到水的沸点，水可以沸腾；炖盅内的水温度与炖盅外的水相同时，不能继续吸收热量，所以不能沸腾。 8.小明通过实验探究“水沸腾需要满足什么条件”，实验装置如图甲所示；其中试管和烧杯中各装入温度相同的适量热水，分别用温度计测量试管和烧杯中的水温； （1）实验中，当烧杯中的水温达到90℃时开始记录实验数据，并根据实验数据在图乙中画出了烧杯中水温与时间的关系图象； ①如图丙所示是水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中______（填“A”或“B”）是第3分钟末水开始沸腾时的现象； ②根据图象可得出水沸腾时，温度的变化特点是：水沸腾时，______；查找资料，此时的温度叫水的沸点； （2）实验中，小明记录的试管中水温随时间的变化数据如表所示； 时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度t/℃ 88 92 95 97 98 98 98 98 98 ①请在图乙中画出试管内水温与时间的关系图象；______ ②小明在实验中观察到，试管中的水始终没有沸腾；通过分析实验中获取的信息，得出的实验结论是：______。 【答案】 A 温度不变 水沸腾需要达到沸点且继续吸收热量 【详解】(1)[1]水沸腾时，内部大量的水不断汽化成为水蒸气进入气泡，所以，气泡在上升时是越来越大的。故A符合题意，B不符合题意。故选A。 [2]读图象可以知道，水在沸腾时温度保持在98℃不变，故水在沸腾时温度变化特点是：温度保持不变。 (2)[3]烧杯内的水吸收热量，温度升高。之后试管内的水从烧杯中的水吸收热量，温度升高，但其温度略低于烧杯内水的温度。当烧杯内的水沸腾时温度保持不变的时候，经过热传递，试管中的水最终与烧杯中的水温度相同，也会达到98℃。但到达同一温度，试管内的水要稍晚于烧杯内的水，热传递是需要时间的。图如下： [4]试管中的水已经达到沸点，但达到沸点后，与烧杯中的水温相同，无法从外界吸热，所以无法沸腾。故沸腾的条件是：液体温度达到沸点且能继续吸热。 板 书 设 计 13.3探究：汽化与液化 一、汽化与液化 （1）汽化：物质从液态变为气态的过程称为汽化。（——汽化吸热） （2）液化：物质从气态变为液态的过程称为液化。（——液化放热） 二、沸腾与沸点 （1）沸腾是在一定温度下液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 （2）水在沸腾过程中，虽然继续吸热，但它的温度保持不变，这个温度叫做沸点。不同液体沸腾时的温度不同，因此，其沸点也不同。 物质的沸点在不同条件下也会发生变化。例如，在水中放些盐或糖，沸点会升高，如果加入酒精，则沸点会降低。海拔高的地方由于气压低，水的沸点会随之变低。通常，地势每升高 1 000 m，水的沸点就降低约 3℃。在珠穆朗玛峰上，开水的水温大约为 73.5℃。 （3） 沸腾的特点：持续吸热，温度不变 （4） 沸腾的条件：达到沸点，持续吸热 三、蒸发 （1）在任何温度下，只发生在液体表面的缓慢的汽化现象。 （2）影响蒸发快慢的因素 液体蒸发的快慢与液体的表面积、液体温度和表面空气流动速度有关。液体温度越高、表面积越大、表面空气流动越快，其蒸发就越快；反之，蒸发越慢。 4、 液化的方法 （1）压缩体积 （2）降低温度 课 堂 小 结 13.3探究：汽化与液化 作 业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 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