第三章 物態變化第3節汽化和液化設計說明本節講述汽化和液化的方法及條件，這些內容與生產、生活息息相關，充分體現了新課標“從生活走向物理，從物理走向社會”這一發展理念。教學中，列舉生活中熟悉的事例，“灑在地上的水過一會就不見了，”讓學生感知汽化現象，然后通過“想想做做”欄目引入汽化和液化的概念；對于汽化現象的方式之一，沸騰現象對于學生來說并不陌生，但其發生的全過程學生未必清楚。與蒸發現象相比，沸騰是非常壯觀的一種物理現象。在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗探究中，老師要注意引導學生觀察，在探究過程中，為了節省時間，可針對“如何讓水盡快沸騰”的問題讓學生展開討論，突出實驗的設計思想，體現以學生為主體的教學理念。由于受氣壓影響，水的沸點可能不正好是100 ，這時可結合教材小資料中的文字“在標準大氣壓下”作簡單說明。教學中，在得出沸騰的特征和溫度變化規律后，再將沸騰和蒸發現象加以比較，找出它們的相同點和不同點。向學生滲透研究問題的科學方法。教學中對于蒸發的介紹，因小學科學對于蒸發現象進行過定性研究，所以對于影響蒸發快慢的因素可通過生活實例進行歸納總結，沒必要再進行實驗探究。對于液化的處理，也是從生活實際出發，以學生身邊熟悉的事例來讓學生感知液化現象，及生活中的應用。教學目標1.實驗和生活實例。2.能通過實驗觀察水的沸騰現象，知道什么是沸點和沸騰的條件。3.能區別沸騰和蒸發，掌握影響蒸發快慢的因素，以及蒸發過程中吸熱。4.能通過實驗，用圖像描述水沸騰時溫度的變化情況。知道沸騰圖像的物理含義。5.通過列舉大量的生活實例，可以感覺到物理和生活密切相關，通過教學活動，激發學生的興趣和對科學的求知欲望。教學重點難點1.重點：通過探究活動了解液體沸騰時的特征。2.難點：通過對實驗的觀察、分析概括和表述，總結出沸騰的特點。教具學生用：鐵架臺、溫度計、燒杯、石棉網、酒精燈、硬紙板、扇子等。教師用：塑料袋、酒精、投影儀、毛玻璃片。教學過程回顧思考1.物質存在的三種狀態是________、________、________。2.冰雪消融是________，鐵水澆入模子鑄成鐵件是________。（均選填“熔化”或“凝固”）3.晶體在熔化過程中，________熱量，溫度________；非晶體在熔化過程中，________熱量，溫度________。4.晶體熔化的條件：一是____ _ ___，二是_____ ___。導入新課1.多媒體導入播放“神舟六號飛船發射升空過程”，引導學生注意發射時所產生的“白色煙霧”，學生思考：在火箭發射過程中為什么會有“白色煙霧”生成？它的生成需要什么條件？通過本節的學習，能否解開這些疑問？2.問題導入本節通過教師創設問題情景，學生觀察并思考原因導入新課。教師：用酒精在黑板上寫字，讓學生觀察，可以看到什么？生活中有類似的現象嗎？引導學生從酒精的物態變化方面回答，并引導學生列舉生活中類似的實例。如下：擦在黑板上的酒精很快變干了；夏天，灑在地上的水一會兒就變干了；曬在太陽下的濕衣服過一段時間就干了。教師：黑板上的酒精、地上的水和衣服上的水到哪里去了？通過下面的學習，看看能否知道答案。（引入新課）進行新課探究點一汽化和液化1.演示教材第58頁“想想做做”實驗提出問題：把滴入酒精的塑料袋放入熱水中，看到什么變化？說明了什么問題？把滴入酒精的袋子從熱水中拿出，過一會兒會有什么變化？這是什么原因引起的？學生觀察思考：分析：滴入酒精的塑料袋放入熱水，塑料袋鼓起來，里邊的酒精由液態變為氣態，從熱水中拿出來，過一會，塑料袋變癟了說明酒精又由氣態變為了液態。2.列舉生活中類似的實例。學生積極思考后可能羅列的現象如下：水燒開了，壺里的水在短時間內減少；浴室的鏡面，放熱水洗澡時，會變得模糊不清；水燒開后，從壺嘴會噴出白氣；在手背上涂些酒精，過一會兒酒精不見了；冬天戴眼鏡的同學從寒冷的室外進入溫暖的室內，鏡片變得模糊。引導歸納：在上面的實驗和所列舉的實例中都發生了由液態變為氣態或者由氣態變為液態的變化。我們把物質從液態變為氣態的過程叫做汽化；從氣態變為液態的過程叫做液化。探究點二沸騰1.分組討論：閱讀教材第5859頁“沸騰”部分的內容，并結合實際生活中的現象，用自己的語言概括總結：什么是沸騰現象？沸騰的條件是什么？引導歸納：生活中的“水開了”，就是物理中的沸騰現象。沸騰是液體內部和表面同時發生的劇烈汽化現象。液體要想沸騰必須對它加熱。2.探究水沸騰的溫度變化特點（1）提出問題：你認真觀察過水的沸騰嗎？水在沸騰時有什么特征？水沸騰后，如果繼續加熱，是不是溫度會越來越高？水沸騰后停止加熱，水會不會繼續沸騰？（2）猜想和假設：既然沸騰是日常生活中大家都熟悉的現象，讓同學們相互討論、思考和猜想，教師將學生的猜想列在黑板上，并進行歸類。如：水沸騰時，溫度會上升（3）設計實驗與制訂計劃通過教師給出的器材，同學們討論、思考學會正確選擇所需器材，并能知道器材的作用。小組討論實驗方案：從下面幾個方面考慮：實驗目的是什么？我們要觀察的現象是什么？我們要記錄的問題是什么？我們的方案是什么？我們的實驗器材是什么？怎樣組裝？怎樣可使水盡快沸騰？教師引導歸納：實驗目的是觀察水沸騰時的現象和溫度變化，要記錄的數據是溫度，方案采用如圖所示的實驗裝置，燒杯中盛適量的溫水，用酒精燈加熱，直到燒杯中的水沸騰并持續一段時間為止。實驗過程中當水溫接近90 時，每隔1 min記錄一次溫度，直到水沸騰后再記錄三次，并觀察沸騰前后燒杯內氣泡的變化情況。實驗器材有鐵架臺、溫度計、水、燒杯、石棉網、酒精燈、火柴、中心有孔的硬紙板、停表等。組裝實驗器材時，要從下往上依次組裝成如圖3-3-10所示的裝置。要使水盡快地沸騰，可采取的方法有：選擇初溫較高的水；減少水的質量；給燒杯加蓋；增大酒精燈的火焰。（4）小組進行實驗學生分組進行實驗，將收集到的數據和現象填入所設計的表格內。時間/min0123456789溫度/氣泡變化情況（5）分析與論證根據表格的數據繪制溫度與時間的關系圖像，如圖所示。不斷對水加熱，水的溫度不斷升高，達到某一溫度時，水開始沸騰，此后，雖然繼續對水加熱，但溫度不再升高，停止加熱后水的沸騰立即停止。觀察燒杯內氣泡的變化情況如圖甲和乙所示。水沸騰前的氣泡：從燒杯底部和內壁產生大量氣泡，上升并逐漸變小，如圖甲所示。水沸騰時的氣泡：大量的氣泡上升、變大，在水面破裂，如圖乙所示。（6）閱讀課本“小資料”，了解幾種液體在標準大氣壓下的沸點。（7）學生活動，紙鍋燒水，交流討論紙鍋不會燃燒的原因。點撥：水沸騰時的溫度約為100 且不會升高，使紙的溫度低于著火點，因而不會燃燒。3.總結規律：綜合分析上面的現象得到的規律如下（1）沸騰是在液體內部和表面同時發生的劇烈汽化現象。（2）沸騰的特點：在一定的溫度下進行；在液體的內部和表面同時發生的劇烈汽化現象；液體沸騰需要吸熱，但溫度保持不變。（3）沸點：各種液體沸騰時都有確定的溫度，這個溫度叫做沸點。不同液體的沸點不同。同種液體的沸點受氣壓的影響，氣壓越高沸點越高。（4）液體沸騰的條件：達到沸點，繼續吸熱。甲乙例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例1（2019南京中考）用如圖甲所示的實驗裝置做“觀察水的沸騰”實驗。（1）按規范要求，調節鐵圈2的高度時，________（選填“需要”或“不需要”）點燃酒精燈。（2）當水溫升到92 時，每隔0.5 min記錄一次溫度計的示數，部分數據記錄如下表，分析數據可知：水的沸點是________。時間/min00.511.522.533.544.5水的溫度/92939495969798989898（3）在其他條件不變的情況下，僅將水的質量減少，重復（2）的實驗步驟，在圖乙中大致畫出“溫度時間”的關系圖像。解析：（1）實驗中要用酒精燈的外焰加熱，所以調節鐵圈2的高度時，需要先點燃酒精燈。（2）由題表可知，當水的溫度上升到98 以后，溫度不再升高，說明此時水已經沸騰，此時的溫度就是沸點。（3）第一次實驗中從開始計時到沸騰大約3 min，第二次實驗中僅將水的質量減少，則水沸騰前的時間會縮短，但沸點不變，根據第一次實驗數據縮短沸騰前時間大致畫出溫度時間圖像即可。答案：（1）需要（2）98（3）如圖所示探究點三蒸發1.分組討論：閱讀教材第6061頁“蒸發”部分內容，思考：液體沒有達到沸點也會汽化嗎？什么是蒸發現象？蒸發發生的部位在哪？引導歸納：在任何溫度下都能發生的汽化現象叫做蒸發，蒸發只發生在液體的表面。2.分組實驗蒸發致冷（1）把酒精擦在手背上，手背有什么感覺？（2）把酒精反復涂在溫度計的玻璃泡上，用扇子扇，溫度計的示數有什么變化？溫度計不涂酒精，用扇子扇，示數有什么變化？歸納總結：液體在蒸發過程中要吸收熱量，致使液體及它所依附的物體溫度下降。如酒精擦在手背上會感覺特別涼；把酒精反復涂在溫度計的玻璃泡上，用扇子扇，溫度計的示數會下降等。3.分組討論：你認為影響液體蒸發快慢的因素有哪些？舉出實際例子支持你的觀點。引導歸納：影響液體蒸發快慢的因素（1）液體的溫度，如濕衣服放在陽光下比在陰涼處干得快。（2）液體的表面積，如濕衣服展開放在陽光下比疊在一起放在陽光下干得快。（3）液體表面附近空氣的流動速度，如把濕衣服放在通風處比無風處干得快。4.小組交流討論：沸騰和蒸發是汽化的兩種方式，它們有什么異同點？例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例2（2019湖北黃石中考節選）某同學探究影響蒸發散熱情況的實驗，如圖所示，請回答下列問題。（1）該同學記錄了三個示數，其中a溫度計示數為________。（2）酒精蒸發時會向溫度計________________（選填“吸收”或“放出”）熱量。（3）比較b和c溫度計的示數，可以得出：蒸發快慢與________________________有關。（4）該同學用水代替酒精多次實驗，發現在相同溫度但天氣不同的情況下，三根溫度計示數有時差別不大，有時差別卻很大。他猜想水的蒸發情況可能與天氣有關，若示數差別不大，可能的天氣是________________________。解析：（1）由題圖知，溫度計的分度值為1 ，則a溫度計的示數為24 。（2）液體蒸發時需要吸收熱量，所以酒精蒸發時會向溫度計吸收熱量，導致溫度計的示數降低。（3）通過b、c溫度計的示數可以看出，c的示數低，b、c溫度計的主要區別在于液體表面的空氣流速不同，因此可得出液體蒸發的快慢與液體表面的空氣流速有關。（4）該同學用水代替酒精多次實驗，若三根溫度計示數差別不大，即水的蒸發快慢差別不大，說明空氣濕度較大，此時水不易蒸發；若溫度計的示數差別很大，則說明空氣濕度較小。由此可以猜想可能的天氣是雨天或潮濕天氣。答案：（1）24（2）吸收（3）液體表面的空氣流速（4）雨天（或潮濕天氣）探究點四液化1.分組討論：閱讀教材第61頁“液化”部分內容，思考液化常用的方法有哪些？汽化需要吸熱，液化需要吸熱或放熱嗎？列舉生活中的實例來說明你的觀點。引導歸納：液化的方法：一是降低溫度；二是壓縮體積。液化是汽化的逆過程，汽化要吸熱，液化要放熱。2.液化和汽化的比較狀態變化吸、放熱情況方式或方法汽化液態氣態吸熱蒸發：任何溫度沸騰：一定溫度，繼續吸熱液化氣態液態放熱降低溫度或壓縮體積例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例3小明從冰箱里拿出一杯自制的冰淇淋，過了一會，杯的外壁出現了一層水珠，這是發生了________（填物態變化的名稱）現象，這一現象的發生需要________（選填“吸收”或“放出”）熱量。解析：杯的外壁出現了一層水珠，是空氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水珠附著在了杯外壁上形成的，液化要放出熱量。答案：液化放出方法歸納：凡是題中出現水珠、霧、露、“白氣”等字樣的，通常是空氣中的水蒸氣液化而成的。課堂小結1.物質從液態變為氣態的過程叫做汽化，從氣態變為液態的過程叫做液化。2.汽化的兩種方式有蒸發和沸騰。3.水沸騰前，氣泡上升過程中由大變小，最后消失，水吸熱溫度上升；水沸騰時，氣泡上升過程中由小變大，最后在液面破裂，放出大量的熱，水吸熱但溫度保持不變。4.水的沸騰是一種劇烈的汽化現象，水沸騰過程中繼續吸熱，但溫度保持不變。5.水沸騰的條件：達到沸點，持續吸熱，氣壓增大沸點升高，氣壓減小沸點降低。6.降溫和壓縮體積都可以使氣體發生液化。液化放出熱量。當堂達標（見導學案“當堂達標”）參考答案1.B2.C3.D4.D5.液化放出6.（1）自下而上（2）B（3）98保持不變（4）減少熱量損失防止熱水濺出傷人（或防止水蒸氣遇冷液化成小水珠附在溫度計上影響讀數）（5）石棉網的溫度高于水的沸點，水能繼續吸熱7.會看到水又重新沸騰起來，因為燒瓶內壓強減小，水的沸點降低。布置作業教材第63頁“動手動腦學物理”第1至3題。板書設計一、汽化和液化1.汽化：物質從液態變為氣態的過程。2.液化：物質從氣態變為液態的過程。二、沸騰1.沸騰的概念：液體內部和表面同時發生的劇烈汽化現象。2.沸點：液體沸騰時的溫度。3.沸騰的條件：達到沸點，繼續吸熱。沸騰的特點：雖吸熱但不升溫。三、蒸發1.在任何溫度下都能發生的汽化現象。2.蒸發吸熱，有致冷的作用。3.影響蒸發快慢的因素：液體的溫度、液體的表面積、液體表面附近空氣流動速度。四、液化的方法降低溫度、壓縮體積教學反思_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________