資源簡介 (共27張PPT)物態變化熔化凝固冰、銅、鐵……氧氣、氮氣、氫氣……水、油……固態液態氣態汽化液化3.3 汽化和液化學習目標1知道什么是汽化、液化,理解液化是汽化的逆過程。2探究水沸騰時溫度變化的特點,了解水的沸騰現象,知道什么是沸點。4通過教學活動,激發學習興趣和對科學的求知欲,從而樂于探索自然現象,樂于了解日常生活中的物理學道理。3知道影響蒸發快慢的因素,能區分沸騰和蒸發。物理現象一、汽化和液化固態液態氣態汽化液化物質從液態變成氣態的過程叫做汽化(vaporization)。物質從氣態變成液態的過程叫做液化(liquefaction)。一、汽化和液化物理現象②燒開水。⑤干旱使得湖泊干涸。①濕衣服慢慢變干。③炸油條的油越用越少。④雨后地面上的水逐漸消失。⑥水灑在燒紅的爐子上。給下列現象分類,說說分類的理由。沸騰蒸發二、汽化的兩種方式在一定溫度下,在液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。在任何溫度下,只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。蒸發沸騰三、沸騰三、沸騰實驗: 探究水的沸騰三、沸騰實驗: 探究水的沸騰三、沸騰實驗: 探究水的沸騰三、沸騰三、沸騰定義:沸騰是在液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。小結條件:沸騰要達到沸點,還要吸熱。時間溫度現象:大量氣泡上升,變大;溫度保持不變。影響因素:液體種類,大氣壓。現象解釋:水銀溫度計,紙鍋燒水,分離氣體。四、蒸發定義:在任何溫度下,只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。影響因素:表面積、溫度、液體表面空氣流速。四、蒸發四、蒸發四、蒸發定義:蒸發是在任何溫度下,只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。小結影響因素:表面積、溫度、液體表面空氣流速。現象解釋:晾衣服,干手器,物理降溫。吸放熱特點:蒸發吸熱制冷。沸騰吸熱汽化吸熱“白氣”五、液化固態液態氣態汽化液化物質從氣態變成液態的過程叫做液化(liquefaction)。五、液化固態液態氣態汽化液化液化的兩種方式降低溫度壓縮氣體體積通過壓縮石油氣后液化而成。氣體液化后體積縮小,便于儲存和運輸。五、液化五、液化液 化 放 熱解釋現象物理原理①用蒸籠蒸饅頭,是上層先熟,還是下層先熟?②有經驗的師傅拿剛出籠的饅頭前,先將手蘸點水,為什么?③100℃的水和100℃的水蒸氣,哪個溫度高?④被100℃的水燙傷和被100℃的水蒸氣燙傷,哪個更厲害?為什么?五、液化定義:物質從氣態變成液態的過程叫做液化(liquefaction)。小結液化的方式:降溫、壓縮氣體體積。現象解釋:露珠,水霧,“白氣”,液化石油氣,100℃水蒸氣。吸放熱特點:液化放熱。易錯易混知識點“白氣”不是氣,而是水蒸氣液化形成的小水珠。10.北方的冬天,戶外的人呼出的水蒸氣變為“白氣”的過程發生的物態變化是( )A.凝華 B.液化 C.汽化 D.熔化B11.(跨學科)工業上制取大量氧氣的方法是在低溫下加壓,使空氣轉變為液態,然后蒸發。已知液態氧氣、氮氣在一個標準大氣壓下的沸點分別是-183℃、-196℃。在此種制氧的過程中,首先被分離出來的是 。氮氣工業制氧:物理法課堂小結汽化:沸騰汽化:蒸發液化課堂小結“云開霧散旭風暖,園中種下牡丹花。”---南朝·謝朓3.3 汽化和液化【教學目標】1.知道什么是汽化、液化,理解液化是汽化的逆過程。2.探究水沸騰時溫度變化的特點,了解水的沸騰現象,知道什么是沸點。3.知道影響蒸發快慢的因素,能區分沸騰和蒸發。4.通過教學活動,激發學習興趣和對科學的求知欲,從而樂于探索自然現象,樂于了解日常生活中的物理學道理。【教學重難點】重點:探究水的沸騰的實驗,理解液體沸騰的特點。難點:利用“溫度—時間”圖象來處理實驗數據。【教學方法】實驗探究法、圖象法、討論法、演示法。【課時安排】1課時【教學準備】水槽、塑料袋、酒精、熱水、酒精燈、鐵架臺、溫度計、石棉網、燒杯、試管、紙蓋等。【教學過程】導入新課教師展示圖片:由物質三種狀態及物態變化引出汽化和液化。引出主題:上節課我們學到:常見的物質有固、液、氣三種狀態,而物質的三種狀態之間是可以相互轉化的,這就是物態變化;其中,固變液是熔化,液變固是凝固。今天我們繼續學習另外兩個物態變化,涉及的是同種物質液態和氣態之間的轉化-第三章第三節汽化和液化。二、新課講授(一)汽化和液化1.演示實驗:在透明塑料袋中滴入幾滴酒精,排盡空氣后把口扎緊,放入80℃以上的熱水中。(1)提出問題:你看到什么現象?從熱水中拿出塑料袋,過一會兒又有什么變化?怎么解釋這些變化?(2)合作交流:“酒精到哪里去了?”“為什么塑料袋會鼓起來?”“酒精為什么會失而復得?”(3)交流預設:塑料袋中的液態酒精受熱后變成了氣態酒精,降溫后氣態酒精又變成了液態酒精。(4)歸納總結:物質的液態和氣態可以相互轉化。物質從液態變成氣態的過程叫做汽化(vaporization)。物質從氣態變成液態的過程叫做液化(liquefaction)。針對訓練1.隨著人口和經濟的快速增長,水污染日益加劇,因此污水凈化具有重要的意義。如圖所示為小明設計的太陽能凈水器,在污水凈化過程中發生的物態變化是( )A.先熔化,后凝固B.先汽化,后液化C.先升華,后凝華D.先汽化,后凝固答案:B解析:通過物質的初末態判斷物態變化名稱。(二)汽化的兩種方式1.交流發現:給下列現象分類,說說分類的理由。①濕衣服慢慢變干。②燒開水。③炸油條的油越用越少。④雨后地面上的水逐漸消失。⑤干旱使得湖泊干涸。⑥水灑在燒紅的爐子上。預設:都是汽化現象,但①④⑤比較緩慢,②③⑥比較劇烈。總結:(1)在任何溫度下,只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。(2)在一定溫度下,在液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。(三)探究水的沸騰1.過渡:物質沸騰時有什么特征?溫度有什么變化?以水為例進行探究。2.學生探究:組織、指導學生體會實驗的各個環節,合作探究,仔細觀察、認真分析。(1)提出問題: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?(2)猜想與假設:有氣泡產生,劇烈,需要吸熱;沸騰時溫度可能會升高。(3)設計實驗:介紹實驗器材(用途)及裝置,強調注意事項,設計步驟。實驗器材及裝置:鐵架臺、酒精燈、溫度計、石棉網、紙板、燒杯、試管、秒表、水等。注意事項一:石棉網:使酒精燈均勻地對燒杯加熱,防止燒杯因受熱不均而破裂。紙板:減少熱量散失,縮短加熱時間。注意事項二:嚴禁用酒精燈點燃另一個酒精燈;嚴禁用嘴吹(用完酒精燈用燈帽蓋滅);萬一灑出的酒精在桌上燃燒起來,不要驚慌,立刻用濕布撲蓋。設計步驟:①將適量的水放入燒杯中,并用酒精燈加熱至沸騰。②溫度計插入試管后,當水溫接近90℃時,每隔1min記錄一次溫度及現象;在水沸騰時再記錄幾次。把數據填入表格,仿照晶體的熔化曲線作出水沸騰時溫度和時間關系的曲線:進行實驗:小組合作探究。收集證據,記錄數據,分析論證。收集證據:根據步驟,進行實驗。記錄數據:組內合作,記錄數據和狀態。分析論證:各組在坐標紙上描點連線。根據圖象分析水沸騰時的特征。①沸騰前:產生的氣泡較大,上升過程中氣泡越來越小。②沸騰時:產生的氣泡較小,上升過程中氣泡越來越大。③沸騰前:溫度升高。④沸騰時:溫度保持不變。(揭示“沸點”)⑤停止加熱:不再沸騰。⑥沸騰的條件:液體溫度達到沸點;繼續吸熱。評估與交流:小組評估、交流合作、優化方案。評估:回想實驗過程,可能在什么地方發生錯誤?論證的根據充分嗎?實驗結果可靠嗎?交流合作:各小組的結果相同嗎?方案優化:如何縮短水沸騰前的時間?(預設:提高水的初溫;減少水的質量。)針對訓練2.在“觀察水的沸騰”實驗中,下列說法正確的是( )A.水溫達到100℃時,水一定會沸騰 B.水沸騰時,大量氣泡上升、變大,至水面破裂C.水沸騰時,停止對水加熱,水仍能繼續沸騰 D.水沸騰時,繼續對水加熱,水的溫度會升高3.如圖是對冰加熱時其溫度隨時間變化的圖象,由圖可知( )A. BC段是一個放熱過程 B. 冰的熔點是0℃C. CD段該物質處于氣態 D. DE段表示水的沸騰過程答案:2.B ;3.BD解析:注意,水的沸點不一定是100℃。4.探究水沸騰時溫度變化的特點:甲、乙兩組同學采用完全相同的實驗裝置分別同時開始加熱等質量的水,實驗裝置如圖甲所示,并同時開始記錄加熱時間和水的溫度。(1)實驗中,某時刻溫度計示數如圖乙所示,此時水的溫度是 。(2)實驗中,觀察到水中氣泡上升情形如圖丙所示,該情形是水沸騰 的現象。(選填“前”或“后”)(3) 圖丁是兩組同學分別根據實驗數據繪制的水沸騰時溫度隨時間變化的圖象,由圖象可知水的沸點是 ,由圖象還可以看出, (選填“甲”或“乙”)組的水先沸騰。(4)撒去酒精燈,水不能持續沸騰,這說明水沸騰時需要 熱.(5)小明想提高水的沸點,換用了火力更大的酒精燈加熱,這種做法 (選填“可行”或“不可行”).答案:(1)96℃;(2)后 ;(3)98℃,甲;(4)吸熱;(5)不可行。01解析:再次強調,水的沸點不一定是100℃。3.科學資料:閱讀“幾種液體的沸點”,練習查表,體會沸點的影響因素及相關應用。一些液體的沸點/℃(在標準大氣壓下)液態鐵X k b 1 . c o m 2 750 甲苯 111 液態氧 -183液態鉛 1 740 水 100 液態氮 -196水銀 357 酒精 78 液態氫 -253xkb1.com亞麻仁油 287 液態氨 33.5 氣態氦 -268.9思考交流:①液體的沸點與什么有關?②液體溫度計為什么用水銀而不用酒精?③紙鍋燒水,紙鍋為什么不會燃燒?(紙的著火點大約是183℃)④氨氣和氮氣的混合氣體,將其降溫,先變成液體的是?歸納總結:①液體的種類和大氣壓。②因為在標準大氣壓下,酒精的沸點是78℃,而水銀的沸點是357℃,酒精溫度計只能測溫度低于78℃的物質的溫度,所以應該用水銀溫度計測量水的溫度。③因為紙的著火點大約是183℃,而水燒開時的溫度約為100℃,溫度沒有達到紙的著火點,所以紙不會燃燒起來。④因為在標準大氣壓下,液態氨的沸點是33.5℃,而液態氮的沸點是-196℃,所以將氨氣和氮氣的混合氣體降溫,先變成液體的是氨氣。(分離混合氣體)4.沸騰小結:(1)定義:沸騰是在液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。(2)現象:大量氣泡上升,變大;溫度保持不變。(3)條件:沸騰要達到沸點,還要吸熱。(4)影響因素:液體種類,大氣壓。(5)現象解釋:水銀溫度計,紙鍋燒水,分離氣體。(四)蒸發1.再現定義:在任何溫度下,只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。2.對比思考:晾衣服時,哪種情況干的快?即蒸發較快?交流總結:(影響因素)表面積、溫度、液體表面空氣流速。針對訓練5.在一些洗手間裝有熱風干手器,洗手后用它可以很快把手烘干,如圖所示。關于圖中利用了哪幾種方法加快水的蒸發,以下選項中正確、全面的是( )①提高液體的溫度 ②增大液體的表面積③加快液體表面空氣流動速度A.①② B.①③ C.②③ D.①②③答案:D解析:影響蒸發快慢的因素。針對訓練小張同學在四塊完全相同的玻璃板上各滴一滴質量相等的水,如圖,探究影響水蒸發快慢的因素。(1)通過A、D兩圖對比,可以得出水蒸發快慢與 有關。(2)通過 兩圖對比,可以得出水蒸發快慢與水的表面積有關。(3) 通過A、C兩圖的對比,可以得出水蒸發快慢與水的 有關。(4)在相同的自然環境下,小凡同學在兩塊相同的玻璃板上分別滴上質量相等的水和酒精(如圖乙),并控制使它們的 相同。結果發現b圖中酒精先蒸發完,于是可以得出結論:在其他條件都相同的情況下,液體蒸發的快慢還與 有關。答案:(1)液體上方空氣流速;(2)AB;(3)溫度;(4)表面積;(5)液體的種類。解析:有什么樣的目的,就有什么樣的操作,有什么樣的操作,就有什么樣的現象,根據現象,即可得結論;注意目的、操作、現象、結論的匹配;另外,進行對比實驗時,注意控制變量法的使用。3.體驗活動:把酒精擦在手背上,手背有什么感覺?為什么?預設:手背上有涼的感覺。酒精蒸發吸收手背以及周圍的熱量。引導:其他蒸發吸熱致冷的現象。4.實驗驗證:①把酒精反復涂在溫度計的玻璃泡上,用扇子扇,溫度計示數有什么變化?②如果溫度計上不涂酒精,用扇子扇,溫度計示數會變化嗎?預設:①溫度計讀數先下降后上升。②溫度計讀數不變。(結論:蒸發吸熱致冷。)針對訓練7.夏天,人在電風扇下吹風感到涼爽,這是因為( )A.電風扇吹來的是冷風 B.電風扇吹風可降低室內溫度C.電風扇吹風可加速人體汗水的蒸發,吸收了皮膚的熱 D.以上說法都正確答案:C解析:蒸發吸熱,具有致冷作用。5.蒸發小結:(1)定義:蒸發是在任何溫度下,只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。(2)影響因素:表面積、溫度、液體表面空氣流速。(3)吸放熱特點:蒸發吸熱制冷。(+沸騰吸熱→汽化吸熱)(4)影響因素:液體種類,大氣壓。(5)現象解釋:晾衣服,干手器,物理降溫。(五)液化1.再現定義:物質從氣態變成液態的過程叫做液化(liquefaction)。2.聯系生活:討論交流與液化有關的現象。預設:露珠、水霧、“白氣”。3.自主閱讀:閱讀教材,找出液化的兩種方式。預設:①方式一:降低溫度。(例:揭開盛有熱茶的杯蓋,會看到水面有白氣冒出,并且杯蓋內布滿了小水珠。它們都是由水蒸氣遇冷液化而成的。)②方式二:壓縮氣體體積。(例:用橡皮帽堵住大注射器的小孔,里面裝有乙醚蒸氣,推動活塞,壓縮乙醚蒸氣的體積,當乙醚蒸氣被壓縮到一定程度時,會看見注射器中出現了液態乙醚,這表明壓縮體積可以使氣體液化。例:打火機中的丁烷液體。火箭中的液態氫燃料。)②應用:液化石油氣(通過壓縮石油氣后液化而成。氣體液化后體積縮小,便于儲存和運輸。)針對訓練8.寒冷的冬天,戴眼鏡的人從寒冷的室外回到暖和的室內時,鏡片會變得模糊不清,但過一段時間又會變清晰,這是由于室內的水蒸氣先在鏡片上遇冷__________成小水珠后又發生__________所導致的現象。9.把一根燒紅的鐵棒放入冷水中,會發出“吱吱”響聲,并會冒出“白氣”這是因為先________后________。答案:8.液化;汽化;3.汽化;液化。解析:“白氣”不是“氣”,是“液”。4.引導過渡:液化是汽化的逆過程,由于汽化吸熱,所以液化放熱。5.討論交流:分組合作,回答問題。①用蒸籠蒸饅頭,是上層先熟,還是下層先熟?②有經驗的師傅拿剛出籠的饅頭前,先將手蘸點水,為什么?③100℃的水和100℃的水蒸氣,哪個溫度高?④被100℃的水燙傷和被100℃的水蒸氣燙傷,哪個更厲害?為什么?預設:①上層先熟。因為高溫的水蒸氣經過多層蒸格向上升,遇到冷的蒸籠蓋時,大量水蒸氣發生液化現象,放出很多熱量,使上層蒸格中的饅頭先熟。②利用水汽化吸熱,使手不會被燙傷。③都是100℃,溫度一樣。④若不小心被100℃的水蒸氣燙傷,會比被等量的100℃的開水燙傷得厲害。因為100℃的水蒸氣液化成100℃水的過程中,要放出大量的熱。6.液化小結:(1)定義:物質從氣態變成液態的過程叫做液化(liquefaction)。(2)液化的方式:降溫、壓縮氣體體積。(3)吸放熱特點:液化放熱。(4)現象解釋:露珠,水霧,“白氣”,液化石油氣,100℃水蒸氣。三、易錯易混知識點“白氣”不是氣,而是水蒸氣液化形成的小水珠;工業制氧。10.北方的冬天,戶外的人呼出的水蒸氣變為“白氣”的過程發生的物態變化是( )A.凝華 B.液化 C.汽化 D.熔化答案:10.B解析:再次強調,“白氣”不是氣,而是水蒸氣液化形成的小水珠。11.(跨學科)工業上制取大量氧氣的方法是在低溫下加壓,使空氣轉變為液態,然后蒸發。已知液態氧氣、氮氣在一個標準大氣壓下的沸點分別是-183℃、-196℃。在此種制氧的過程中,首先被分離出來的是 。答案:11.氮氣解析:制氧的化學方法有氯酸鉀制氧、高錳酸鉀制氧、電解水制氧、過氧化氫制氧、過氧化鈉和二氧化碳制氧;以上方法具有反應快、操作簡便、便于收集等優點,但成本高,無法大量生產,只能用于實驗室中,工業上要想大量制取氧氣,就需用題目中物理法制氧的方法。四、課堂小結學生分享收獲,教師引導形成思維導圖。五、課后作業課下活動:觀察探究有關電冰箱的物態變化。1.上網查資料,了解壓縮機是如何使氟利昂液化、蒸發的。2.放進電冰箱的新鮮蔬菜過幾天為什么會失去水分?你認為采取哪些措施可以保鮮?六、句子分享“云開霧散旭風暖,園中種下牡丹花。”---南朝·謝朓【板書設計】汽化和液化一、汽化:物質從液態變為氣態的過程。(汽化吸熱)項目 蒸發 沸騰相同點 物態變化 都屬于汽化現象吸、放熱情況 都是吸熱過程不同點 發生的位置 只在液體表面處進行 在液體內部和表面同時進行發生的快慢 緩慢 劇烈發生時的現象 不容易觀察到 迅速產生大量的水蒸氣氣泡發生需要的溫度條件 任何溫度下都能進行 只在一定的溫度——沸點下進行,且與氣壓有關液體自身溫度變化情況 吸熱,液體自身溫度降低具有制冷作用 吸熱,液體溫度保持在沸點處不變主要應用 制冷,降溫,制冷業 水浴加熱,制糖業二、液化:物質從氣態變為液態的過程,是汽化的逆過程。(液化放熱)液化的兩種方式:(1)降低溫度;(2)壓縮體積水沸騰實驗的幾個注意事項水的沸騰實驗雖然簡單,也不是隨隨便便就能做好的。實驗時稍有不慎,同樣會導致失敗。現將該實驗需要注意的幾個方面予以指出,使水的沸騰實驗更加規范和有效。1.溫度計的玻璃泡應剛好浸沒于水面下研究發現,溫度計玻璃泡浸入水中的深度對測量結果有重要影響。水沸騰時,把溫度計的玻璃泡放在水的中下層測得的溫度,比放在水的上層測得的溫度要高2~4 ℃。人們在實驗中很少注意這個問題,總是在經驗和教材插圖的影響下,習慣性地將溫度計的玻璃泡放在水的中層或中下層。這樣測得水在常壓下的沸點總是高于100 ℃,且由于各實驗小組的溫度計玻璃泡浸入深度不完全相同,又導致各小組間的測量結果不一致。因此,只有將溫度計的玻璃泡剛好浸沒于水面下時測得的溫度,才能表示出水在當時氣壓下的沸點。用此方法,在不加蓋紙板的情況下,測得水的沸點為98 ℃,基本符合當時氣壓(753 mmHg)下水的沸點。同時,也只有按統一標準放置溫度計,各實驗小組的測量結果才有可能相同。2.用50 mL的小燒杯盛水,盛水量為30 mL用大燒杯盛水做實驗,加熱太久,且不易觀察到氣泡變大的現象;而用試管盛水做實驗,雖然水沸騰快,氣泡變化明顯,但也有不足。用規格為3 cm×20 cm的試管盛水(水柱高12 cm)做實驗,發現有三點不足:一是測得水的沸點為104 ℃,與常壓下水的沸點相差太大,學生難以接受。二是有邊沸騰,邊升溫的現象,與“沸騰過程溫度不變”結論相左。實驗觀察到,當水溫升到98 ℃時開始有氣泡上升變大,99 ℃氣泡較多,100 ℃有大量氣泡上升變大,顯然此時水已沸騰,但水溫繼續升高,直達104 ℃為止。解釋這種現象頗費口舌,學生也未必能懂,應盡可能避免。三是欠安全,由于試管散熱慢,當加熱時間稍長,水中空氣排盡時,容易發生“暴沸”。輕則濺濕酒精燈,重則傷人,顯然不太安全。而采用小燒杯盛水做實驗,9 min內可使水沸騰,15 min內可完成實驗,且能清晰地觀察到氣泡上升變大的現象,又不會出觀上述不足,是最為理想的選擇。3.酒精燈的火力要猛要減少加熱時間,關鍵是加大酒精燈的火力。加大火力的措施有:燈芯要粗;燈芯露出部分要長;酒精的純度要高,要將長期放置的酒精倒掉,擰干燈芯后再加入新鮮酒精。4.在水中放入陶瓷片和食鹽放入陶瓷片可使水長時間產生氣泡,避免水“過熱”。水一旦“過熱”,溫度將持續上升,影響實驗效果。陶瓷片可取材于碗碟的碎片。另外,在水中放入食鹽,可加快水對流,從而減少加熱時間。5.緊固鐵環的平行夾一定要用金屬制品若用橡膠或塑料平行夾,一旦鐵環受熱,平行夾就會變軟,鐵環上盛水的杯子將傾斜,引起恐慌,不太安全。6.要用同規格、同精度的溫度計只有使用同規格、同精度的溫度計,才可能得到相同的測量結果;也只有各小組測得水的沸點相同時,實驗才有說服力。如果在相同的氣壓下,測得水的沸點有多個,又怎能令學生信服?7.關于在燒杯上是否加蓋紙板的問題在燒杯上加蓋紙板,其優點是減少加熱時間,其缺點是增大了燒杯中的氣壓,使水的沸點較常壓時高2~3 ℃,且有邊沸騰邊升溫的現象。若不蓋紙板,則加熱時間太長,且在水沸騰時,由于大量蒸汽在溫度計的玻璃棒上液化放熱,使讀數較正常值高1~2 ℃。較好的做法是:在燒杯上加蓋紙片,當水溫升至95 ℃時,將紙片上移,既不封住杯口,又阻擋蒸汽在玻璃棒上液化,效果很好。PAGE5 展開更多...... 收起↑ 資源列表 【教學設計】3物態變化 3汽化和液化_物理_初中_人教版.doc 【精品錄課】3物態變化 3汽化和液化_物理_初中_人教版.mp4 【課件設計】3物態變化 3汽化和液化(單擊圖可放大)_物理_初中_人教版.pptx 探究活動:水的沸騰-條件.mp4 探究活動:水的沸騰.mp4 探究活動:酒精的汽化和液化.mp4 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫