【核心素养目标】第五章 物态变化(全章教案)2024-2025学年教科版八年级物理上册(共4份打包)

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【核心素养目标】第五章 物态变化(全章教案)2024-2025学年教科版八年级物理上册(共4份打包)

资源简介

4. 升华和凝华
教学目标
素养目标
一、物理观念:
1.了解升华和凝华。了解升华要吸热,凝华要放热。
2.了解水循环过程中水的三态变化。
二、科学思维:能用升华和凝华知识解释身边发生的一些简单的物理现象。
三、科学探究:通过碘的升华实验培养学生的观察能力和实验操作能力。
四、科学态度与责任:关注水资源危机,养成节水意识和保护水资源意识,树立可持续发展的意识。
教学重点和难点
一、教学重点
升华凝华及水的三态变化。
二、教学难点
水循环中的物态变化。
教学过程
情景导入
吉林雾凇、桂林山水、云南石林和长江三峡同为中国四大自然奇观。每当雾凇来临,吉
林市松花江岸十里长堤“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,柳树结银花,松树绽银菊,把人们带进如诗如画的仙境。它美丽皎洁,晶莹闪烁,像盎然怒放的花儿;它在凛冽寒流席卷大地、万物失去生机之时,像高山上的雪莲,凌寒傲雪,在严寒中盛开,韵味浓郁,成为北国风光之最。
雾凇,这件大自然鬼斧神工之作,究竟是怎样“创造”出来的呢?学习了本节知识,你
便可知其中奥秘。
教学活动
本节安排三个教学模块:(1)多姿多态的水;(2)地球上的水循环;(3)来自极地的报告。
一、多姿多态的水
1.学生对水的固,液,气三种物态虽不陌生,但并未认真研究和系统观察。所以采用复习旧知识导入课题
2.播放碘的升华和凝华实验视频并回答问题:
(1)加热过程中有无液态碘出现?
(2)碘的状态如何转换的?
(3)转换过程如何吸(放)热量吗?
思考,讨论要求举出生活中的升华和凝华,适当提示补充.
生活中常见升华:冬天的衣服变干;用久的电灯泡钨丝变细;固态空气清新剂变少;
常见的凝华:霜的形成;用久的电灯泡变黑;冰箱里拿出来的冰棒上面有层霜。
二、地球上的水循环
本板块实施过程需借助有关地球上的模型,图片 ( http: / / www.21cnjy.com ),课件,网上资源等,展示丰富多彩的水的五条变化信息,使学生确认水的三种状态不断地相互转化的过程关乎万物生存和人类的发展。
介绍自然界中常见的云、雨、雪、霜、雾、冰雹的形成要经过哪些物态变化。
三、来自极地的报告
本板块设计意在展示大自然中水的物态变化创造了自然界的神奇,壮观,读懂大自然向我们”讲述”的水的物态变化的故事。
教学过程中引导学生欣赏大自然中水的物态变化所创造的杰作,关爱水的生态系统,形成爱水,节水意识和水资源危机意识。
活动中可以提供如下设想供学生讨论:列举生活中可以节水的有效方法?
板书设计
4. 升华和凝华
教学反思
升华和凝华是物态变化中的一组现象,与前面学习的四种现象一起构成完整的物态变化体系。尽管升华和凝华现象并不少见,但不易被学生注意,而且气体不易看见,难以直接观察到。本节课的设计力求从生活出发,利用学生的感性认识和直观体验,辅以多媒体课件呈现一些不太常见的现象,为学生创设了多种多样的情境,充分调动学生的学习积极性,能够让学生学得轻松愉快,不同程度的学生都得到了提高。2.熔化和凝固
教学目标
素养目标
一、物理观念:
1.知道物质的三种状态及物态变化。
2.知道熔化和凝固的含义,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
3.了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。
4.认识熔化是吸热过程、凝固是放热过程。
二、科学思维:了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据作出物理图像的方法。
三、科学探究:经历固体熔化的实验探究过程,培养学生根据实验现象归纳相关物理规律的能力。
四、科学态度与责任:关注自然现象,产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望,培养学生的团队合作与交流的能力。
教学重点和难点
一、教学重点
1.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
2.通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生物态变化的条件。
3.通过探究活动,了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。
二、教学难点
了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
教学过程
情景导入
在北极圈里,有大量的冰和水。每当冬天到来之前,因纽特人都要建造冰屋。他们就地取
材,先把冰加工成一块块规则的长方体,这就是“砖”;用水作为“泥”。材料准备好以后,
他们再选择好的地方,泼上一些水,垒上一些冰块,再泼一些水,再垒一些冰块;前边不断
地垒着,后边不断地冻结着,垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋.这种房屋很结实,被
誉为因纽特人的令人羡慕的艺术杰作。水的凝固作用是帮助因纽特人完成这一杰作的“大功
臣”。
不过,近年来,随着全球变趋势的加剧,北极圈内的冰川也有熔化的迹象。水的凝固和
冰的熔化到底是怎样发生的呢?快来一起学习今天的内容吧!
教学活动
本节分为四个教学板块:(1)认识晶体;(2)固体的熔化;(3)液体的凝固;(4)熔化和凝固规律的应用。
一、认识晶体
学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足,教师应着力调动学生的观察积累,利用教科书提供的图片,酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、图片资源,首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据——形状规则与否的概念,初步认识晶体和非晶体的区别。
二、固体的熔化
不宜将本板块变为演示,要舍得投入时间,引领学生经历固体(含晶体与非晶体)熔化的实验探究全过程,初步领略科学探究的各个环节,学习科学探究的基本思路和方法。
首先,教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺,猜想到它们可能存在不同的熔化规律;在观察和思考的基础上,提出探究问题:熔化是在什么条件下发生的?熔化过程有什么特点?晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同?
为了研究提出的问题,重要的是组织学生讨论,制订出分工合理、实用高效的探究讨划和实验设计方案。
各组首先应选取一种晶体、一种非晶体作为对比研究对象;为了使结论具有普遍性,各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同。其次,要探究熔化规律,自然需要将研究对象熔化,怎样熔化?在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象?需要什么实验器材或仪器?要否自己寻找或自制?这些都不要教师给定。这些问题需要师生讨论,达成共识,并要有所约定。例如,各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路,约定定时(例如每隔30s)记录加热过程中晶体和非晶体的温度,并确认当时研究对象的状态,直到熔化持续一段时间为止。至于各组探讨的具体问题,例如,停止加热后,熔化情况怎样?是选取冰和蜡,还是选取海波和松香或者别的作为研究对象?是用水浴法加热,还是直接加热?都应该以宽容的态度对待。需知:规范完美的科学探究纯属理想模型,在实际上是不存在的,以此模式组织探究只能是“假探究”;各组探究过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源,使得合作交流、讨论评估更具实际价值。
在进行实验和收集证据过程中,应帮助学生解决一些实际问题:
(1)进一步巩固使用酒精灯或无烟腊加热物体的规范要求。
(2)了解实验室常用液体温度计的工作原理、构造特点、温度范围及分度值。
(3)学会测量温度,知道用温度计测量温度的正确方法和注意事项:
①确认温度计的量程和分度值。
②将温度计的玻璃泡与被测量的物体充分接触。
③当温度计的示数稳定后再读数。读数时,温度计仍需和被测物体接触(体温计除外)。
④读数时,视线要与温度计中液柱上表面相平。
(4)研究固体熔化时温度的变化规律,需要知道它们熔化过程中的温度。如何使待熔化物体均匀受热、使温度计的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢?怎样使待熔化固体缓慢熔化,以便观察和测量呢?
①待熔固体应为细粒或粉末状。
②盛装待熔固体的试管应较细,以增大受热面积。装入试管中的待熔固体应适量(过少,则熔化过程太短,不利观测;过多,则受热不均匀)。
③优选间接加热(例如水浴)法,并用两枚温度计同监测试管内外的温度,调整控制热源加热力度,使内外温差保持在2~3℃左右。
④建议学生先做非晶体熔化实验,再做晶体熔化实验。用意有二:前者较易成功且易理解;能够对后者产生更强列的印象和反差。
(5)指导学生分工合作,高效安全地进行实验、收集证据。
在数据处理、讨论交流和评估环节,教师的主要工作应集中于:
①激活学生寻找和比较数据规律的需要。
②帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点,指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。
③热情支持学生的附加探究实验,允许学生重做或部分重做实验,以便扩大交流和评估成果。
④为学生提供讨论和评估的必要物质条件,例如,提供视频展台或实物投影仪,用以展示各组所得熔化曲线和数据记录表格。
⑤实验结论不宜绝对化。为了达成共识,应组织学生对比分析、总结晶体和非晶体的熔化过程,归纳出二者的同异点,总结出晶体熔化的两个必要条件:①达到熔点;②继续加热(吸收热量)。
(5)得出固体熔化过程的规律后,教师可予以扩展。
①给出熔点概念。指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界中,生产和技术上,许多现象和应用都与熔点有关。
②引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。
③介绍常见物质的熔点,使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点。
三、液体的凝固
列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如,水结成冰,塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒,熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板……
凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰(晶体)熔化过程的三个阶段,采用类比的方法,分析水(液体)凝固过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点。要明确:虽然同种物质的凝固点和熔点相同,但两种曲线却具有不同的物理含义。同时总结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件:①达到凝固点;②放出热量。还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的异同点。使学生获得相对完整的固液变化的认识。
为了同一目的,建议布置课外实验探究活动:利用冰箱设计实验,研究水的凝固过程并画出水的凝固图像。
组织学生综合运用熔化和凝固规律,特别是联系§5.1自我评价中的屋檐上冰锥的形成过程,交流讨论教科书有关“火山爆发后”内容,要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析。
熔岩在流淌过程中,将因向周围放热而导致温度不断降低。虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同,但凝固点(熔点)高的矿物岩浆将首先凝固,这些凝固的矿物要么沉积下来,要么随未凝固的岩浆向前推移,直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列。
四、熔化和凝固规律的应用
让学生列举熔化、凝固在生产、生活中的应用:冷冻食品保鲜、利用冰袋为高烧病人降温、将熔融状态的玻璃在成玻璃板等。引导学生将所学的知识与实际生活联系起来。
板书设计
2.熔化和凝固
教学反思
本节主要采用探究式教学模 ( http: / / www.21cnjy.com )式,围绕教学目标,通过创设贴近学生生活的物理情境,提出要解决的问题,进而设计实验,进行实验,从而得出实验结论。本节课中,充分调动学生的自主性,让他们真正参与到探索物理规律的活动中来。比如让学生自己选择感兴趣的固体进行实验;自己根据图像说出不同固体熔化时的特点;自己通过看熔点表分析物理规律等。
同时,本节课还进行了这样的处理,课堂上 ( http: / / www.21cnjy.com )仅进行了固体熔化的探究实验,固体凝固的实验可以让学生课后利用冰箱完成。新教材降低了对学生分析图像能力的要求,符合初中生的认知水平,教学时可只要求学生根据图像看出晶体熔化时温度不变,非晶体熔化时温度改变即可。1.物态变化与温度
教学目标
素养目标
一、物理观念:
1.知道温度及摄氏温度的规定。
2.了解温度计的结构及工作原理。
3.了解生活环境中常见的温度值。
二、科学思维:通过自制温度计,了解温度计的工作原理。利用转换和迁移的思想认识其他温度计。
三、科学探究:通过实验室用温度计测量水的温度,学会用常见温度计测量温度,体会观察和测量的意义。
四、科学态度与责任:
1.通过小组合作,培养团队合作精神。
2.通过学习了解环境温度对人们生活的影响,树立爱护自然、保护环境的意识。
教学重点和难点
一、教学重点
1.了解温度的概念,能说出常见的温度值。
2.通过观察和实验,了解温度计的结构及工作原理。
3.通过学习活动,掌握温度计的使用方法。
二、教学难点
通过学习活动,掌握温度计的使用方法。
教学过程
情景导入
深不见底的井中,水温常年基本不变,冬天和夏天差不多,但不发人用手去触摸刚刚打
上来的井水时,感觉却大不相同:夏天觉得冰凉,冬天觉得温热。由此可以看出,单凭人的
感觉来判断温度的高低是不可行的。要想准确测量温度的高低,我们还需要借助专门的仪器
——温度计。本节我们就会学习温度计的相关知识。
教学活动
本节分为三个教学板块:(1)认识水的物态变化;(2)测量温度;(3)欣赏:大自然中水的物态变化。
一、认识水的物态变化
活动:制造云和雨
介绍需要的器材:烧杯、湿沙子、酒精灯、盘子、冰。
学习酒精灯的使用:
(1)绝对禁止一只酒精灯去引燃另一只酒精灯。
(2)酒精灯的外焰温度最高,应该用外焰加热。
(3)熄灭酒精灯时必须用帽盖灭,不能吹灭。
(4)万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,应立即用湿布铺盖。
讲解实验方法,并在大屏幕上展示需要观察的内容和思考的任务:
(1)在加热过程中,在杯子口、盘子底面看到了什么?
(2)烧杯上方出现的“白雾”是水蒸气吗?
(3)水是怎样“跑”到上边去的?水“跑”到盘子上的过程中水的状态有变化吗?可能是什么变化呢?
开始分组实验,在大烧杯里铺上一层饱含水分的湿沙,杯子口盖一只盘子,在盘子里放些冰块。给烧杯加热,烧杯中将出现各种现象。
认真观察,并讨论,每个小组写出自己的结论。
交流讨论 教师巡回指导,指导各小组实验。
各小组说出自己的总结,教师给予肯定,总结不太好的要给予鼓励。
对于白雾,好多学生以为是水蒸气,要告诉他们水蒸气是看不见的,我们平时看见的“白雾”或者“白气”实际是小水滴,是液态的。
第三个问题中要告诉学生水在湿沙中受热“跑”到上边去是先变成了我们看不到的水蒸气,然后又变回小水滴,当水滴足够大就形成了雨。写出自己观察到的现象以及得出的结论。
(1)看见盘子下边出现大量白雾,好像是下雾了,逐渐发现盘子底部出现了小水滴,水滴增多,开始“下雨”。
(2)可能是水蒸气(错的答案)。
(3)水是受热之后“跑”到上边去的,这个过程中有物态变化,中间变成了水蒸气了。
地球上的水循环
师:地球上的水不停地变换着自己的形态,假如你是一滴水,你将怎样在地球上“旅行”?
学生看课件上地球上水的“旅行”,并让学生讨论在旅行过程中都有什么物态变化?
采用学生抢答的方式,回答有哪些物态变化。
学生畅所欲言,说出可能怎样的“旅行”,都会发生什么物态变化。
阳光照射下,海洋、陆地上的水蒸发成水蒸气,随风流动,在高空聚集成云,通过雨、雪或冰雹等降水落到海洋、陆地。然后又蒸发到大气中,开始新的循环。水的物态变化,形成了海洋、陆地、大气间的水循环。
学生自己做出了实验都很兴奋。并且让他们知道其他物质也有三态的变化。这个实验就是萘发生了物态变化。
二、测量温度
我们把物体的冷热程度叫做温度。日常生活中,人们常常凭感觉判断物体的冷热。这种感觉可靠吗?
先把两只手分别放入热水和冷水中,然后,先把左手放入温水中,再把右手放入温水中。两只手对“温水”的感觉相同吗?
要准确的判断和测量温度,就要选择科学的测量工具——温度计
1.温度计
(1)原理:液体的热胀冷缩
(2)种类:实验室用温度计、体温计、寒暑表
(3)看清:量程、分度值
想想议议:
(1)如果所测的温度过高或过低,超出了温度计的最高温度、最低温度,会出现什么后果?
(2)观察寒暑表、体温计和实验室用的温度计,它们所能测量的最高温度、最低温度和分度值各是多少?为什么这样设计它们的量程和分度值?
练习一:
温度计上的字母C的意思是,它所表示的是摄氏温度
2.摄氏温度
规定:冰水混合物的温度是0摄氏度,沸水的温度是100摄氏度,在0摄氏度和100摄氏度之间有100等份,每个等份代表1摄氏度。
想想议议:下表是自然界的一些温度,你能将括号中的空白填上吗?
练习二:
3.体温计
为了使读数仍能代表体温,必须作特殊的设计,这就是玻璃泡和直玻璃管之间很细的细管。
测体温时,玻璃泡内的水银随着温度升高,发生膨胀,通过细管挤到直管;当温度计离开人体后,水银变冷收缩,细管内的水银断开,直管内的水银不能退回玻璃泡内,所以它表示的仍然是人体的温度。每次使用前,都要拿着温度计把水银甩下去。
温度计的使用方法:
(1)温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,不能碰到容器壁和容器底。
(2)温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待示数稳定后再读数。
(3)读数时,玻璃泡要继续留在被测液体中,视线应与液柱的上表面
三、欣赏:大自然中水的物态变化
(1)空气中的水蒸气,凝结成细小的水滴,造就了这变化莫测的云海
(2)雪融化为水,水又凝固成冰,形成晶莹剔透的玉柱
(3)水蒸气在树枝上形成冰晶,把树林变成了银色的童话世界
板书设计
1.物态变化与温度
教学反思
温度计的使用知识贴近生活、应用性强的课程,能激发学生积极的思维,应当让学生经历科学探究的过程,培养提出问题的意识,学会科学辨证地看待问题。一堂课要培养学生什么,学法的指导应贯穿全程,如何让某一种能力的培养突显,在课堂中对教材的处理应是有所舍弃、有所加强,若要面面俱到,必将面面不到。3.汽化和液化
教学目标
素质目标
一、物理观念:
1.知道什么是汽化、液化。知道汽化是吸热过程,液化是放热过程。
2.知道沸腾与蒸发是汽化的两种方式,了解水在沸腾前后温度变化的特点。
3.知道蒸发可以制冷。会对蒸发和沸腾进行比较,找出它们的区别。
二、科学思维:
1.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。
2.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。
三、科学探究:
1.通过探究水在沸腾前后温度变化的特点,培养学生根据实验现象归纳物理规律的能力。
2.经历实验探究的基本过程,了解科学探究的基本环节。
四、科学态度与责任:了解电冰箱的基本原理及生产“无氟冰箱”的意义,增强环境保护的意识。
教学重点和难点
一、教学重点
1.知道什么是汽化,什么是液化。
2.了解沸腾现象,以及液体沸腾时的温度特点,知道什么是沸点。
3.知道什么是蒸发,能够正确区分蒸发和沸腾。
4.知道汽化是吸热过程,液化是放热过程。会用液化和汽化的规律解释自然界或生活中的一些简单的现象。
二、教学难点
知道汽化是吸热过程,液化是放热过程。会用液化和汽化的规律解释自然界或生活中的一些简单的现象。
教学过程
情景导入
冬天在室外,气温很低,手冻得难受,这时往手上呵气,会使手感到暖和些。从锅里拿刚出
笼的馒头,手烫得难受,这里往手上吹气,又觉得不那么烫了。那么,为什么呵气时感到暖
和,而吹气又会减轻烫感呢?这是因为发生了液化和汽化,而液化放热、汽化吸热的缘故。
究竟什么是液化和汽化呢?今天,就让我们一起去探究吧!
教学活动
本节分为三个教学板块:(1)从液体到气体;(2)从气体到液体;(3)物态变化中的吸热和放热。
一、从液体到气体
物质从液态变成气态的过程叫作汽化。沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。蒸发是只在液体表面进行着的汽化。沸腾和蒸发是汽化的两种方式。
1.沸腾
创设情景:烧开水时如果不断加热会发现壶里的水会沸腾。
你在家烧过开水吗?水烧开时你发现了什么呢?对于沸腾现象,你了解哪些?你能描述一下沸腾现象吗?
归纳小结:
物理学中把液态内部和表面同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾。
实验探究:探究水沸腾时温度变化的特点
进一步提出问题: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?水的内部又是怎样的呢?气泡的生成和变化情况怎么样?
猜想和假设:既然沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象,让同学们相互讨论、思考和猜想,教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上,并进行归类。如:水沸腾时温度会上升,停止加热水不会沸腾……
根据学生情况提出:
要进一步研究沸腾现象,还需要通过实验仔细观察。
重点观察:(1)温度随时间的变化情况;(2)气泡的生成和变化情况。
制定计划与设计实验
明确了实验目的,让学生根据需要确定器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。
说明:为让学生有充分的时间观察水沸腾时发生的现象,应尽量缩短水沸腾前的加热时间。要求教师在课前应做好充分的准备。节省时间的方法:①减少烧杯中水的质量,但为了便于观察,水还应有相当的深度(约10 cm左右),所以建议用小号烧杯,或使用大号试管(水约150 mL)做此实验;②实验中用热水进行加热;③从开始加热起至95 ℃左右,必须在烧杯或试管上加纸盖,95 ℃以后将纸盖拿掉;④拉长酒精灯灯芯同时剪断烧焦的灯芯,在灯芯中加入细铜丝,使火焰比较猛烈;⑤注意调整酒精灯和石棉网之间的距离,用酒精灯温度最高的外焰加热。
进行实验与收集数据
学生在进行实验时,学会分工合作,如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化,温度计的使用方法、酒精灯的正确操作在此得到进一步的复习巩固,要求同学们将观察到的数据和现象记录在下表中。
特别说明:注意实验中要告诉学生注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化;要记录当水温升高时,每隔1 min记录一次温度计的示数,直至水沸腾后3~5 min;实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图象。
实验记录表格如图
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 78 82 88 93 100 102 102 102
分析数据、得出结论
(1)绘制“温度—时间”图象。
实验结束后,根据记录的数据,在书本“水沸腾时的温度—时间图象”中标出相应的坐标点,用平滑的曲线把这些点连接起来。
(2)利用多媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度—时间”图象。
交流评估:小组的同学在实验时,得出水的沸点不是100 ℃,这时教师要肯定学生实事求是的科学态度,给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因,可能是实验使用的温度计存在质量问题,也可能是本地的气压不是一标准大气压。
交流、讨论:
①水沸腾时,你从水中和水面各看到什么现象?水中气泡内的气体是从哪儿来的?
②水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?
③曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程?水的温度怎样变化?
曲线上的哪一段对应水的沸腾过程?水的温度怎样变化?
④根据观察的现象,结合图象分析液体沸腾有什么特点?
归纳总结:
(1)沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度保持不变。
(2)沸点的概念:液体沸腾时的温度称作沸点。
学生活动:观察“几种液体的沸点”表,练习查表
一些液体的沸点/℃(在标准大气压下)
液态铁 2 750 甲苯 111 液态氧 -183
液态铅 1 740 水 100 液态氮 -196
水银 357 酒精 78 液态氢 -253
亚麻仁油 287 液态氨 33.5 气态氦 -268.9
①酒精的沸点是多少?能否用酒精温度计测量开水的温度?
②你实验所用的温度计里的工作物质是什么?为什么要用这种温度计?
③液态氢的沸点是-253 ℃,表示什么含义?常温下的氢是什么状态?
2.蒸发
情景创设:
(1)盛夏酷暑,奇热难熬,防暑降温,全靠风扇。思考问题:人吹电风扇时,为何会感到凉快?
(2)医生常将中暑患者扶到通风的地方,并在病人身上擦酒精,这样能使病人的体温很快下降,这一过程包含的物理原理是什么?
答案:(1)人吹风扇时,加快了身上汗液的蒸发,而蒸发要吸热,所以降低了人体的温度,人会感到凉快。(2)这样做可以提高粮食中水分的温度,加快表面空气流动速度,增大了表面积,从而加快了粮食中的水分蒸发,使粮食干得更快。(3)通风处能加快酒精的蒸发,酒精蒸发时吸热,使病人的体温降低。
归纳小结:蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象,蒸发只在液体表面发生。
学生讨论交流:对比以下三幅图,你发现了什么?
归纳总结:影响蒸发快慢的因素
第一幅图:液体的温度越高,蒸发得越快。
第二幅图:液体的表面积越大,蒸发得越快。
第三幅图:液体的表面上的空气流动得越快,蒸发得越快。
学生讨论交流教材图3.35事例:
(1)游泳后刚从水中上岸会感到冷,如果有风,甚至会冷得打颤,是因为水蒸发带走了许多热量。
(2)没有汗腺的狗酷暑时不能靠身体出汗来散热,只得伸长舌头,大口大口喘气,靠加快呼吸,增加蒸发量来散热。
学生交流讨论:比较蒸发和沸腾两种现象,找出它们的相同点和不同点。
项目 蒸发 沸腾
相同点 物态变化 都属于汽化现象
吸、放热情况 都是吸热过程
不同点 发生的位置 只在液体表面处进行 在液体内部和表面同时进行
发生的快慢 缓慢 剧烈
发生时的现象 不容易观察到 迅速产生大量的水蒸气气泡
发生需要的温度条件 任何温度下都能进行 只在一定的温度——沸点下进行,且与气压有关
液体自身温度变化情况 吸热,液体自身温度降低具有制冷作用 吸热,液体温度保持在沸点处不变
主要应用 制冷,降温,制冷业 水浴加热,制糖业
二、从气体到液体
刚才讨论了物质从液态变成气态的过程,那么物质能不能从气态变成液态呢?
情景创设:
(1)人被100 ℃的水蒸气烫伤要比100 ℃的开水烫伤厉害,为什么?
(2)冬天手冷时,用嘴向手上“哈气”(缓慢吹气),手会感到暖和。若用劲儿向手上吹气,手不但不会暖和,反而觉得更冷。都是从嘴里出来的“气”,为什么会有不同的感觉呢?
(3)火箭发射时,为了保护发射底架,需在发射塔底部修一个大大的水池,为什么?白色气团是什么?
(4)冬天,戴眼镜的人从外面进到屋里来,眼镜上立刻会有一层小水珠。这些小水珠是怎样产生的?
进一步提出问题,这些现象包含了什么物理知识?如何去解释呢?
演示实验:电热器烧开水
下面请同学们认真观察一个实验,杯里的水已经开了,从导管口喷出了什么?再认真观察导管口附近有什么特征?你还观察到了什么?
引导学生观察:在导管口位置什么也看不到,在离导管口一小段距离的位置才看到“白汽”,同学们看到的“白汽”到底是什么呢?冬天嘴里会呼出“白汽”,而夏天却不会,这是为什么呢?请同学们先跟老师一起用汤勺做两个小实验。
学生探索实验:
1.先观察汤勺的凹面,然后用嘴对着汤勺哈气,再观察,比较有何不同。
2.将汤勺的背面用打火机烧一烧,再用嘴对着汤勺凹面哈气,观察是否有变化。
学生讨论原因:第一次是嘴里呼出的热的水蒸气遇冷勺子凝结成的小水珠;第二次勺子温度较高,水蒸气不会凝结成小水珠。
结论:(1)将物质从气态变成液态的过程叫液化。
(2)水蒸气遇冷,降低到一定的温度时,就会液化。
提出问题:我们把热的水蒸气放入冷的环境中使它液化的方法称为冷却法。那么除此之外还有没有别的办法可以使气体液化呢?
想一想:家中使用的液化石油气是通过什么方法将石油气变成液体装在钢瓶里的呢?
通过压缩气体的方法使气体液化,这种使气体液化的方法称为加压法。这种方法使气体的贮存和运输变得更方便。生活、生产中常用此方法使气体液化。(如石油液化气、打火机中的液化气、液态氢等。)
三、物态变化过程中的吸热和放热
伴随气体和液体过程的能量变化的表现形式是吸放热。本板块的教学应该注重以下几个方面。
沸腾过程中吸热而温度保持不变;停止加热,沸腾随即停止。对此,学生已有实验经历。
蒸发过程吸热的例子也很普遍。在温度计测温泡上裹上用水或酒精浸湿的棉球,温度计的读数有什么变化?在手背上涂些酒精,感受如何?对此,学生更有足够的经验基础。
气体液化放热的现象,学生虽有感悟,但体会欠真切。因此有必要组织学生动手实践。教科书第103页图5-3-8是一个很好的对比实验。教师应认真组织好学生的分组实验和观察讨论。左右试管初始状态相同,左管加热沸腾、水量减少(温度维持在沸点);右管通入从左管中导入的水蒸气,温度升高,水量增加。典型地展示了物态变化过程伴随着能量的转化这一物理现象。倘若使两管中的水循环流动,它就是蒸气传热的模拟装置。
在此基础上,教师应结合“发展空间”栏中有关电冰箱的阅读材料,提醒学生注意循环工作物质(R134a等)物态变化过程典型地伴随着工作物质能量的变化:在冷冻室汽化吸热(使冰箱内温度降低);在冷凝器液化放热(使冰箱外的空气变热)。这里的压缩机相当于教科书图5-3-8中的酒精灯,没有它,不可能完成R134a的循环流动;这里的R134a相当于图5-3-8中的水,不同的是,图5-3-8中的水未能循环流动,而R134a比水更容易汽化、比水蒸气更容易液化。
归纳总结:物态变化过程总伴随着能量的变化,液体在汽化过程中吸出热量,气体在液化过程中放出热量。
自然界中的物态变化(含熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华)事实上都伴随着能量的变化,不仅仅限于水的三态变化。教师应在本节之末、§5.4和复习课中予以强化。
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3.汽化和液化
教学反思
在本节课的教学中教师善于启发学生,发扬民主,鼓励并尊重每一位学生发表的个人见解,重视培养学生的个性发展和创新意识。这一环节中,学生有许多创新的想法。在整堂课中师生情感交流充分,信息反馈及时,学生积极思维,主动探究,争相举手发言,学生主动学习的积极性和自信心得到充分的调动。

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