第三章 物態(tài)變化第3節(jié)汽化和液化設(shè)計(jì)說(shuō)明本節(jié)講述汽化和液化的方法及條件，這些內(nèi)容與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，充分體現(xiàn)了新課標(biāo)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”這一發(fā)展理念。教學(xué)中，列舉生活中熟悉的事例，“灑在地上的水過(guò)一會(huì)就不見(jiàn)了，”讓學(xué)生感知汽化現(xiàn)象，然后通過(guò)“想想做做”欄目引入汽化和液化的概念；對(duì)于汽化現(xiàn)象的方式之一，沸騰現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)并不陌生，但其發(fā)生的全過(guò)程學(xué)生未必清楚。與蒸發(fā)現(xiàn)象相比，沸騰是非常壯觀的一種物理現(xiàn)象。在“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)探究中，老師要注意引導(dǎo)學(xué)生觀察，在探究過(guò)程中，為了節(jié)省時(shí)間，可針對(duì)“如何讓水盡快沸騰”的問(wèn)題讓學(xué)生展開(kāi)討論，突出實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想，體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。由于受氣壓影響，水的沸點(diǎn)可能不正好是100 ，這時(shí)可結(jié)合教材小資料中的文字“在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下”作簡(jiǎn)單說(shuō)明。教學(xué)中，在得出沸騰的特征和溫度變化規(guī)律后，再將沸騰和蒸發(fā)現(xiàn)象加以比較，找出它們的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。向?qū)W生滲透研究問(wèn)題的科學(xué)方法。教學(xué)中對(duì)于蒸發(fā)的介紹，因小學(xué)科學(xué)對(duì)于蒸發(fā)現(xiàn)象進(jìn)行過(guò)定性研究，所以對(duì)于影響蒸發(fā)快慢的因素可通過(guò)生活實(shí)例進(jìn)行歸納總結(jié)，沒(méi)必要再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。對(duì)于液化的處理，也是從生活實(shí)際出發(fā)，以學(xué)生身邊熟悉的事例來(lái)讓學(xué)生感知液化現(xiàn)象，及生活中的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)1.實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例。2.能通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察水的沸騰現(xiàn)象，知道什么是沸點(diǎn)和沸騰的條件。3.能區(qū)別沸騰和蒸發(fā)，掌握影響蒸發(fā)快慢的因素，以及蒸發(fā)過(guò)程中吸熱。4.能通過(guò)實(shí)驗(yàn)，用圖像描述水沸騰時(shí)溫度的變化情況。知道沸騰圖像的物理含義。5.通過(guò)列舉大量的生活實(shí)例，可以感覺(jué)到物理和生活密切相關(guān)，通過(guò)教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的興趣和對(duì)科學(xué)的求知欲望。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1.重點(diǎn)：通過(guò)探究活動(dòng)了解液體沸騰時(shí)的特征。2.難點(diǎn)：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析概括和表述，總結(jié)出沸騰的特點(diǎn)。教具學(xué)生用：鐵架臺(tái)、溫度計(jì)、燒杯、石棉網(wǎng)、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(xué)過(guò)程回顧思考1.物質(zhì)存在的三種狀態(tài)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(guò)程中，________熱量，溫度________；非晶體在熔化過(guò)程中，________熱量，溫度________。4.晶體熔化的條件：一是____ _ ___，二是_____ ___。導(dǎo)入新課1.多媒體導(dǎo)入播放“神舟六號(hào)飛船發(fā)射升空過(guò)程”，引導(dǎo)學(xué)生注意發(fā)射時(shí)所產(chǎn)生的“白色煙霧”，學(xué)生思考：在火箭發(fā)射過(guò)程中為什么會(huì)有“白色煙霧”生成？它的生成需要什么條件？通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，能否解開(kāi)這些疑問(wèn)？2.問(wèn)題導(dǎo)入本節(jié)通過(guò)教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，學(xué)生觀察并思考原因?qū)胄抡n。教師：用酒精在黑板上寫(xiě)字，讓學(xué)生觀察，可以看到什么？生活中有類(lèi)似的現(xiàn)象嗎？引導(dǎo)學(xué)生從酒精的物態(tài)變化方面回答，并引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中類(lèi)似的實(shí)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(huì)兒就變干了；曬在太陽(yáng)下的濕衣服過(guò)一段時(shí)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(guò)下面的學(xué)習(xí)，看看能否知道答案。（引入新課）進(jìn)行新課探究點(diǎn)一汽化和液化1.演示教材第58頁(yè)“想想做做”實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題：把滴入酒精的塑料袋放入熱水中，看到什么變化？說(shuō)明了什么問(wèn)題？把滴入酒精的袋子從熱水中拿出，過(guò)一會(huì)兒會(huì)有什么變化？這是什么原因引起的？學(xué)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(lái)，里邊的酒精由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，從熱水中拿出來(lái)，過(guò)一會(huì)，塑料袋變癟了說(shuō)明酒精又由氣態(tài)變?yōu)榱艘簯B(tài)。2.列舉生活中類(lèi)似的實(shí)例。學(xué)生積極思考后可能羅列的現(xiàn)象如下：水燒開(kāi)了，壺里的水在短時(shí)間內(nèi)減少；浴室的鏡面，放熱水洗澡時(shí)，會(huì)變得模糊不清；水燒開(kāi)后，從壺嘴會(huì)噴出白氣；在手背上涂些酒精，過(guò)一會(huì)兒酒精不見(jiàn)了；冬天戴眼鏡的同學(xué)從寒冷的室外進(jìn)入溫暖的室內(nèi)，鏡片變得模糊。引導(dǎo)歸納：在上面的實(shí)驗(yàn)和所列舉的實(shí)例中都發(fā)生了由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)或者由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的變化。我們把物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫做汽化；從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程叫做液化。探究點(diǎn)二沸騰1.分組討論：閱讀教材第5859頁(yè)“沸騰”部分的內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)際生活中的現(xiàn)象，用自己的語(yǔ)言概括總結(jié)：什么是沸騰現(xiàn)象？沸騰的條件是什么？引導(dǎo)歸納：生活中的“水開(kāi)了”，就是物理中的沸騰現(xiàn)象。沸騰是液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。液體要想沸騰必須對(duì)它加熱。2.探究水沸騰的溫度變化特點(diǎn)（1）提出問(wèn)題：你認(rèn)真觀察過(guò)水的沸騰嗎？水在沸騰時(shí)有什么特征？水沸騰后，如果繼續(xù)加熱，是不是溫度會(huì)越來(lái)越高？水沸騰后停止加熱，水會(huì)不會(huì)繼續(xù)沸騰？（2）猜想和假設(shè)：既然沸騰是日常生活中大家都熟悉的現(xiàn)象，讓同學(xué)們相互討論、思考和猜想，教師將學(xué)生的猜想列在黑板上，并進(jìn)行歸類(lèi)。如：水沸騰時(shí)，溫度會(huì)上升（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃通過(guò)教師給出的器材，同學(xué)們討論、思考學(xué)會(huì)正確選擇所需器材，并能知道器材的作用。小組討論實(shí)驗(yàn)方案：從下面幾個(gè)方面考慮：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗课覀円^察的現(xiàn)象是什么？我們要記錄的問(wèn)題是什么？我們的方案是什么？我們的實(shí)驗(yàn)器材是什么？怎樣組裝？怎樣可使水盡快沸騰？教師引導(dǎo)歸納：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯^察水沸騰時(shí)的現(xiàn)象和溫度變化，要記錄的數(shù)據(jù)是溫度，方案采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)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(xù)一段時(shí)間為止。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中當(dāng)水溫接近90 時(shí)，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(nèi)氣泡的變化情況。實(shí)驗(yàn)器材有鐵架臺(tái)、溫度計(jì)、水、燒杯、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、中心有孔的硬紙板、停表等。組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，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(zhì)量；給燒杯加蓋；增大酒精燈的火焰。（4）小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將收集到的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象填入所設(shè)計(jì)的表格內(nèi)。時(shí)間/min0123456789溫度/氣泡變化情況（5）分析與論證根據(jù)表格的數(shù)據(jù)繪制溫度與時(shí)間的關(guān)系圖像，如圖所示。不斷對(duì)水加熱，水的溫度不斷升高，達(dá)到某一溫度時(shí)，水開(kāi)始沸騰，此后，雖然繼續(xù)對(duì)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(nèi)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(nèi)壁產(chǎn)生大量氣泡，上升并逐漸變小，如圖甲所示。水沸騰時(shí)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(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)。（7）學(xué)生活動(dòng)，紙鍋燒水，交流討論紙鍋不會(huì)燃燒的原因。點(diǎn)撥：水沸騰時(shí)的溫度約為100 且不會(huì)升高，使紙的溫度低于著火點(diǎn)，因而不會(huì)燃燒。3.總結(jié)規(guī)律：綜合分析上面的現(xiàn)象得到的規(guī)律如下（1）沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。（2）沸騰的特點(diǎn)：在一定的溫度下進(jìn)行；在液體的內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象；液體沸騰需要吸熱，但溫度保持不變。（3）沸點(diǎn)：各種液體沸騰時(shí)都有確定的溫度，這個(gè)溫度叫做沸點(diǎn)。不同液體的沸點(diǎn)不同。同種液體的沸點(diǎn)受氣壓的影響，氣壓越高沸點(diǎn)越高。（4）液體沸騰的條件：達(dá)到沸點(diǎn)，繼續(xù)吸熱。甲乙例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例1（2019南京中考）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)。（1）按規(guī)范要求，調(diào)節(jié)鐵圈2的高度時(shí)，________（選填“需要”或“不需要”）點(diǎn)燃酒精燈。（2）當(dāng)水溫升到92 時(shí)，每隔0.5 min記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄如下表，分析數(shù)據(jù)可知：水的沸點(diǎn)是________。時(shí)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(zhì)量減少，重復(fù)（2）的實(shí)驗(yàn)步驟，在圖乙中大致畫(huà)出“溫度時(shí)間”的關(guān)系圖像。解析：（1）實(shí)驗(yàn)中要用酒精燈的外焰加熱，所以調(diào)節(jié)鐵圈2的高度時(shí)，需要先點(diǎn)燃酒精燈。（2）由題表可知，當(dāng)水的溫度上升到98 以后，溫度不再升高，說(shuō)明此時(shí)水已經(jīng)沸騰，此時(shí)的溫度就是沸點(diǎn)。（3）第一次實(shí)驗(yàn)中從開(kāi)始計(jì)時(shí)到沸騰大約3 min，第二次實(shí)驗(yàn)中僅將水的質(zhì)量減少，則水沸騰前的時(shí)間會(huì)縮短，但沸點(diǎn)不變，根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)縮短沸騰前時(shí)間大致畫(huà)出溫度時(shí)間圖像即可。答案：（1）需要（2）98（3）如圖所示探究點(diǎn)三蒸發(fā)1.分組討論：閱讀教材第6061頁(yè)“蒸發(fā)”部分內(nèi)容，思考：液體沒(méi)有達(dá)到沸點(diǎn)也會(huì)汽化嗎？什么是蒸發(fā)現(xiàn)象？蒸發(fā)發(fā)生的部位在哪？引導(dǎo)歸納：在任何溫度下都能發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫做蒸發(fā)，蒸發(fā)只發(fā)生在液體的表面。2.分組實(shí)驗(yàn)蒸發(fā)致冷（1）把酒精擦在手背上，手背有什么感覺(jué)？（2）把酒精反復(fù)涂在溫度計(jì)的玻璃泡上，用扇子扇，溫度計(jì)的示數(shù)有什么變化？溫度計(jì)不涂酒精，用扇子扇，示數(shù)有什么變化？歸納總結(jié)：液體在蒸發(fā)過(guò)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(huì)感覺(jué)特別涼；把酒精反復(fù)涂在溫度計(jì)的玻璃泡上，用扇子扇，溫度計(jì)的示數(shù)會(huì)下降等。3.分組討論：你認(rèn)為影響液體蒸發(fā)快慢的因素有哪些？舉出實(shí)際例子支持你的觀點(diǎn)。引導(dǎo)歸納：影響液體蒸發(fā)快慢的因素（1）液體的溫度，如濕衣服放在陽(yáng)光下比在陰涼處干得快。（2）液體的表面積，如濕衣服展開(kāi)放在陽(yáng)光下比疊在一起放在陽(yáng)光下干得快。（3）液體表面附近空氣的流動(dòng)速度，如把濕衣服放在通風(fēng)處比無(wú)風(fēng)處干得快。4.小組交流討論：沸騰和蒸發(fā)是汽化的兩種方式，它們有什么異同點(diǎn)？例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例2（2019湖北黃石中考節(jié)選）某同學(xué)探究影響蒸發(fā)散熱情況的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）該同學(xué)記錄了三個(gè)示數(shù)，其中a溫度計(jì)示數(shù)為_(kāi)_______。（2）酒精蒸發(fā)時(shí)會(huì)向溫度計(jì)________________（選填“吸收”或“放出”）熱量。（3）比較b和c溫度計(jì)的示數(shù)，可以得出：蒸發(fā)快慢與________________________有關(guān)。（4）該同學(xué)用水代替酒精多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在相同溫度但天氣不同的情況下，三根溫度計(jì)示數(shù)有時(shí)差別不大，有時(shí)差別卻很大。他猜想水的蒸發(fā)情況可能與天氣有關(guān)，若示數(shù)差別不大，可能的天氣是________________________。解析：（1）由題圖知，溫度計(jì)的分度值為1 ，則a溫度計(jì)的示數(shù)為24 。（2）液體蒸發(fā)時(shí)需要吸收熱量，所以酒精蒸發(fā)時(shí)會(huì)向溫度計(jì)吸收熱量，導(dǎo)致溫度計(jì)的示數(shù)降低。（3）通過(guò)b、c溫度計(jì)的示數(shù)可以看出，c的示數(shù)低，b、c溫度計(jì)的主要區(qū)別在于液體表面的空氣流速不同，因此可得出液體蒸發(fā)的快慢與液體表面的空氣流速有關(guān)。（4）該同學(xué)用水代替酒精多次實(shí)驗(yàn)，若三根溫度計(jì)示數(shù)差別不大，即水的蒸發(fā)快慢差別不大，說(shuō)明空氣濕度較大，此時(shí)水不易蒸發(fā)；若溫度計(jì)的示數(shù)差別很大，則說(shuō)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(diǎn)四液化1.分組討論：閱讀教材第61頁(yè)“液化”部分內(nèi)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(shí)例來(lái)說(shuō)明你的觀點(diǎn)。引導(dǎo)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(guò)程，汽化要吸熱，液化要放熱。2.液化和汽化的比較狀態(tài)變化吸、放熱情況方式或方法汽化液態(tài)氣態(tài)吸熱蒸發(fā)：任何溫度沸騰：一定溫度，繼續(xù)吸熱液化氣態(tài)液態(tài)放熱降低溫度或壓縮體積例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例3小明從冰箱里拿出一杯自制的冰淇淋，過(guò)了一會(huì)，杯的外壁出現(xiàn)了一層水珠，這是發(fā)生了________（填物態(tài)變化的名稱(chēng)）現(xiàn)象，這一現(xiàn)象的發(fā)生需要________（選填“吸收”或“放出”）熱量。解析：杯的外壁出現(xiàn)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(xiàn)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(jié)1.物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫做汽化，從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程叫做液化。2.汽化的兩種方式有蒸發(fā)和沸騰。3.水沸騰前，氣泡上升過(guò)程中由大變小，最后消失，水吸熱溫度上升；水沸騰時(shí)，氣泡上升過(guò)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(xiàn)象，水沸騰過(guò)程中繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變。5.水沸騰的條件：達(dá)到沸點(diǎn)，持續(xù)吸熱，氣壓增大沸點(diǎn)升高，氣壓減小沸點(diǎn)降低。6.降溫和壓縮體積都可以使氣體發(fā)生液化。液化放出熱量。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)（見(jiàn)導(dǎo)學(xué)案“當(dāng)堂達(dá)標(biāo)”）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(jì)上影響讀數(shù)）（5）石棉網(wǎng)的溫度高于水的沸點(diǎn)，水能繼續(xù)吸熱7.會(huì)看到水又重新沸騰起來(lái)，因?yàn)闊績(jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，水的沸點(diǎn)降低。布置作業(yè)教材第63頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1至3題。板書(shū)設(shè)計(jì)一、汽化和液化1.汽化：物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程。2.液化：物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程。二、沸騰1.沸騰的概念：液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。2.沸點(diǎn)：液體沸騰時(shí)的溫度。3.沸騰的條件：達(dá)到沸點(diǎn)，繼續(xù)吸熱。沸騰的特點(diǎn)：雖吸熱但不升溫。三、蒸發(fā)1.在任何溫度下都能發(fā)生的汽化現(xiàn)象。2.蒸發(fā)吸熱，有致冷的作用。3.影響蒸發(fā)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(dòng)速度。四、液化的方法降低溫度、壓縮體積教學(xué)反思_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________