汽化与液化.docx

第三节  汽化和液化
　　教学目标
　　一、知识与技能
　　1.知道什么是汽化、液化，理解液化是汽化的逆过程。
　　2.了解沸腾现象，知道什么是沸点。
　　3.知道蒸发可以致冷。
　　二、过程与方法
　　1.观察沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
　　2.通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点。
　　3.通过做液体沸腾实验，培养学生的观察及实验能力。
　　三、情感态度与价值观
　　通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象，乐于了解日常生活中的物理道理。
　　教学重点
　　通过探究实验，培养学生观察实验能力、分析概括和表达能力。
　　教学难点
　　指导学生通过对实验的观察、分析概括和表述，总结出沸腾的特点，并对生活中蒸发现象的观察、分析得出影响蒸发快慢的因素。
　　教学方法
　　观察法、实验法、分析法、讨论法、探究法
　　教学用具
　　气球、酒精、铁架台、温度计、烧杯、石棉网、酒精灯
　　教学过程
　　一、创设情境，导入新课
　　演示纸杯烧水实验，激发学生学习新课的兴趣。
　　二、进行新课
　　做吹气球实验，或者观察书上的实验现象图片。实验现象：用酒精灯加热，气球鼓起来了，酒精变少了。拿出来凉一会儿，看到气球瘪了，有小液滴，小液滴是酒精。物质从液态变成气态叫做汽化。从气态变为液态叫做液化。沸腾和蒸发是汽化的两种形式，我们这节课就来了解它们。
　　1.汽化和液化
物质从液态变成气态叫做汽化（vaporization）。从气态变为液态叫做液化（liquefaction）
　　2.蒸发（evaporation）（板书）
　　蒸发——是一种在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
　　［想想做做］
　　把酒精滴在手背上，擦在手背上，或用手扇，有什么感觉？滴上、擦上酒精的地方有凉的感觉，用手扇一扇，感到更凉。这说明蒸发过程需要吸热，蒸发有致冷作用。滴在手背上的酒精，比擦在手背上蒸发的慢。用手扇酒精蒸发更快。说明蒸发快慢与空气流动快慢有关。空气流动越快，蒸发越快。这说明液体蒸发快慢与液体表面积有关。液体表面积越大蒸发越快。同学们回答地非常好。影响蒸发快慢有三个因素，并且蒸发有致冷作用。
　　（1）影响蒸发快慢的因素（板书）
　　a.液体的温度越高蒸发越快。
　　b.液体表面积越大蒸发越快。
　　c.液体表面流动的气流越快蒸发越快。
　　（2）液体在蒸发过程中吸热，有致冷作用。
　　看课本图4.3—5，你能解释这些现象吗？学生们相互讨论、教师启发诱导游泳后刚从水中出来，人身体上有水，皮肤上的水分蒸发，水在蒸发过程中需要吸热，就要从人的皮肤吸收热量，使体温下降，所以感觉特别冷。天热时，由于狗没有汗腺，不能靠出汗散热，只得伸长舌头，大口喘气，靠加快呼吸，增加蒸发量来散热。同学们回答地很好，前面我们看到，把塑料袋从热水中拿出，凉一会儿，塑料袋变瘪，并且有酒精液滴，这过程说明了什么？大家思考，并相互讨论。液化是汽化的逆过程。温度“降到足够低”时，酒精被液化。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。这是液化的一种途径。
3.沸腾（boiling）
　　水的沸腾：我们每天要喝开水，开水是水烧开，也就是水沸腾，现在回忆一下烧水时的有关情况，提出想了解什么？水开了为什么要冒气？水烧开需要哪些条件？水在沸腾时有什么特征？水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？水熬干了，水去哪里了？问题提出来，大家先大胆猜测，相互讨论，制定方案，通过实验观察，得出结论，解决问题。水熬干了，水变成了水蒸气。
　　实验方案1：把冷水倒在烧杯里，将烧杯放在铁架台上的石棉网上，杯上盖上中心有孔的硬纸板，把温度计穿过纸板孔并使玻璃泡浸入水中，用酒精灯给盛了冷水的烧杯加热，当水温至 90 ℃时，每隔1 min记录一次温度，直到水沸腾后5 min为止。实验方案2：把热水倒入烧杯中，用酒精灯给热水加热。
　　两种方案都很好，也可行，我们现在分两大组。一大组用冷水做，另一大组用热水做。仔细观察，最后得出结论。并说出这两种方案的缺点。
　　冷水：开始给水加热时，在烧杯的器壁出现了许多小气泡，随着水的温度升高小气泡逐渐变大，并脱离烧杯器壁开始上升，气泡在上升的过程中逐渐变小，还没有到达液面就消失了，同时听到吱吱的响声，后来发生了变化，脱离器壁的气泡在上升过程中逐渐变大，上升到水面破裂，这时水就沸腾了，在沸腾前水的温度逐渐升高，沸腾时水的温度是不改变的，把酒精灯撤掉以后，沸腾停止。
　　热水：开始给水加热时，水温上升。水沸腾时，内部出现大量的气泡，气泡越来越大，上升到水面破裂，汽泡里的水蒸气扩散到空气中。水的温度不变，把酒精灯撤去，沸腾停止。
　　开始给冷水加热时，由于水中溶有空气，在器壁上生成气泡，气泡中含有空气和水蒸气，继续加热，气泡受热膨胀，当气泡大到一定程度，由于浮力，气泡脱离器壁开始上升，气泡上升温度降低，气泡内的大部分水蒸气要液化成水，气泡外边压强大于气泡内气体压强，气泡变小。这里边关于压强和浮力我们以后要学到。现在根据观察进行分析总结，找出规律。
　　根据水沸腾时温度不变，说明水的沸腾是在一定温度下发生。根据气泡上升，变大，上升到水面破裂。说明水的沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。根据撤掉酒精灯后，水就停止沸腾，说明液体在沸腾过程中需要吸热。
　　各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点（boiling point）沸腾——是在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。液体沸腾时的温度叫沸点。液体在沸腾过程中需要吸热。
　　看课本80页小数据。为什么表上标“在标准大气压下”？液体沸点与大气压有关，以后要学。像我们用的高压锅，锅内气压高于标准大气压，所以高压锅内水的沸点也高于100 ℃。而高原的气压低于标准大气压，所以高原上水的沸点低于100 ℃。要记住酒精的沸点 78 ℃、水银的沸点 357 ℃。
　　［想想做做］纸锅烧水
　　我们现在用桌子上那张光滑的厚纸，做成小纸锅，纸锅里装些水，放到火上加热。注意不要让火苗烧到水面以上，观察到什么。学生们做，教师巡回指导，给纸锅加热一会儿，水沸腾，而纸锅并没有燃烧，这是为什么？水100 ℃就沸腾，而纸的着火点大约是 183 ℃，所以水沸腾而纸锅并没有燃烧。湿衣服无论是在温度高的夏天，还是在温度低的秋天，都能变干，这说明什么？为什么晾晒衣服要把衣服展开并放在通风处？说明蒸发是液体在任何温度下都能发生，并且只在液体表面发生的汽化现象。蒸发是比较缓慢的汽化现象。液体蒸发快慢与液体表面流动的气流快慢有关。液体表面流动的气流越快蒸发越快。液体蒸发快慢还与液体温度有关。液体的温度越高蒸发越快。如果温度计玻璃泡上不涂酒精，用扇子扇，温度计读数会变化吗？把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计读数有什么变化？如果温度计上不涂酒精，用扇子扇，温度计读数不变。把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计读数先下降后上升。这是因为液体在蒸发过程中要吸热使周围和它接触的物体温度降低，所以，温度计的示数先下降后上升
　　3.蒸发（evaporation）（板书）
　　蒸发——是一种在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
看课本图4.3—5，你能解释这些现象吗？学生们相互讨论、教师启发诱导游泳后刚从水中出来，人身体上有水，皮肤上的水分蒸发，水在蒸发过程中需要吸热，就要从人的皮肤吸收热量，使体温下降，所以感觉特别冷。天热时，由于狗没有汗腺，不能靠出汗散热，只得伸长舌头，大口喘气，靠加快呼吸，增加蒸发量来散热。同学们回答地很好，前面我们看到，把塑料袋从热水中拿出，凉一会儿，塑料袋变瘪，并且有酒精液滴，这过程说明了什么？大家思考，并相互讨论。液化是汽化的逆过程。温度“降到足够低”时，酒精被液化。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。这是液化的一种途径。
　　在一定的温度下，压缩体积也可以使气体液化。这是液化的第二种途径。这我们也不陌生。我们家中用的液化气罐，就是在常温下用压缩体积的办法使石油气变成液体后装入钢罐的。还有我国长城三号运载火箭的第三级的燃料，用氢作燃料，用氧作助燃剂，这些装在火箭里的氢和氧都是以液体状态存在的。既然液化是汽化逆过程。那它是吸热还是放热？能用例子解释吗？使气体液化有两种途径：（1）降低温度；（2）压缩体积
　　［板书］液化过程要放热
　　三、小结
　　本节课我们学了液化和汽化，汽化有两种形式：蒸发和沸腾。汽化过程要吸热。液化过程要放热。
　　四、板书设计
　　1.汽化（vaporization）和液化（liquefaction）
　　汽化——物质从液态变成气态叫做汽化（vaporization）。
　　液化——物质从气态变成液态叫做液化（liquefaction）。
　　2.沸腾（boiling）
　　沸腾——在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
　　沸点——液体沸腾时的温度叫沸点。液体在沸腾过程要吸热。
　　3.蒸发（evaporation）
　　蒸发——在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
　　影响蒸发快慢的因素：
　　a.液体的温度越高蒸发越快
　　b.液体表面积越大蒸发越快
　　c.液体表面流动的气流越快蒸发越快
　　液体在蒸发过程中吸热，有致冷作用
　　4.使气体液化的两种途径：
　　（1）降低温度
　　（2）压缩体积