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第三节　探究：汽化与液化
物理观念：
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．学会看数据表，记住酒精、汞等常见物质的沸点。
4．知道蒸发可以制冷，以及蒸发制冷在生活中的应用。
5．了解液化的方法，能解释生活中的液化现象。
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。
科学探究：
1．观察液体沸腾，知道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在沸腾前后温度变化的特点。
3．通过探究影响蒸发快慢的因素，进一步认识控制变量法的运用。
科学态度与责任：
通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲，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。
重点：沸腾、蒸发的特点及影响蒸发快慢的因素。
难点：利用蒸发、沸腾的特点解释生活中的现象。
第1课时　汽化
多媒体课件、酒精、透明塑料袋、塑料盒、80 ℃以上热水、铁架台、酒精灯、火柴、陶土网、烧杯、有孔的盖子、温度计、水、钟表、细绳。
一、情景导入
教师拿出课前准备好的酒精，把酒精在前排同学的胳膊上擦一下，问同学们有什么感受？看见了什么现象？(感觉手臂凉凉的，看到酒精慢慢消失了)
在上面过程中发生了什么变化呢？相信今天汽化的相关知识学习完后，你就能明白其中的道理了。
二、合作探究
　汽化现象
教师拿出课前准备好的透明塑料袋和酒精，在透明塑料袋中滴入几滴酒精，排尽空气后把口扎紧，放入80 ℃以上的热水中。如图所示，按以下操作进行实验。
　　
同学们能看到什么现象？从热水中拿出透明塑料袋，过一会儿又有什么变化？怎么解释这些变化呢？对此，你有什么想法？
同学们交流讨论：酒精到哪里去了？为什么塑料袋会鼓起来？酒精为什么会失而复得？(塑料袋中的液态酒精受热后变为了气态酒精，降温后气态酒精又变成了液态酒精)
物质的液态和气态可以相互转化。物质从液态变为气态的过程称为汽化。
　沸腾
同学们在家烧过开水吗？水烧开时你能观察到什么现象？对于沸腾现象，你了解哪些？你能描述一下沸腾现象吗？
【实验器材】铁架台、酒精灯、火柴、陶土网、烧杯、有孔的盖子、温度计、水、钟表、细绳。
说明：为了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；②实验中用热水进行加热；③从开始加热起至95 ℃左右，必须在烧杯上加纸盖，95 ℃以后将纸盖拿掉；④注意调整酒精灯和陶土网之间的距离，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。温度计的使用方法在此得到进一步的复习和巩固。要求同学们将观察到的数据和现象记录在表中(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；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像)。
实验数据记录表：
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”图像。
实验结束后，根据记录的数据，在书本“水沸腾时温度变化的规律”中标出相应的坐标点，用平滑的曲线把这些点连接起来。
(2)教师在多媒体上展示水沸腾的“温度——时间”图像。
同学们交流讨论：
(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，水的温度会变化吗？
(3)曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程？沸腾前水的温度怎样变化？曲线上的哪一段对应水的沸腾过程？沸腾时水的温度怎样变化？
(4)根据观察到的现象，结合图像分析液体沸腾前后温度变化有什么特点？
(1)沸腾是在一定温度下液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。沸腾时，继续加热，液体的温度保持不变。
　　 观察要求　　 水在沸腾前 水在沸腾时
气泡的变化 内部出现少量气泡， 上升过程中由大变小 内部出现大量气泡，上升过程逐渐变大，到水面破裂
温度的变化 逐渐升高 保持不变
　　(2)沸点的概念：水在沸腾过程中，虽然继续吸热，但它的温度保持不变，这个温度叫做沸点。
一些物质(液态)的沸点(在1个标准大气压下)
物质 沸点t/℃ 物质 沸点t/℃ 物质 沸点t/℃
氦 －269 乙醚 35 萘 218
氢 －253 酒精 78 亚麻仁油 287
氮 －196 水 100 汞 357
氧 －183 甲苯 111 铅 1 740
氨 －33 煤油 150 铁 2 750
不烫手的“开水”
在生活中，“开水”这个词常常与“烫手”联系在一起，不过这是指在海拔较低，接近海平面时把水烧到沸腾时的情况，因为这时水的温度可达到100 ℃左右。
当你到海拔较高的地方烧水时，情况就不同了。尽管也可以把水烧至沸腾，但此时的“开水”并不一定烫手。在海拔5 000 m的高度上，大气压强只有0.05 MPa，相应的水的沸点为82 ℃。当我们处在珠穆朗玛峰8 848.86 m的高度时，那里的大气压强大约只有0.03 MPa，相应的水的沸点约为69 ℃。如果坐飞机升到几万米的高空去烧水，那里的大气压强低到只有0.015 MPa左右，水的沸点只有11～18 ℃。那时“开水”的温度还不及地面上的冷水热。因此，在高山上或高空中烧煮东西会出现许多怪现象：烧出来的“开水”不烫手，煮出来的鸡蛋半生不熟，“用开水消毒”成了一句空话，因为温度不高的“开水”根本杀不死细菌。
与此相反，在气压比地面大得多的深矿井底部，却可以得到十分烫手的“开水”。例如，在深达300 m的矿井里，水的沸点可达到101 ℃，而在600 m深处，水的沸点能达到102 ℃。
　蒸发
1．蒸发
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？
同学们交流讨论得出：这是由于水汽化变成了气体；这种汽化现象在任何温度下都能发生，且汽化现象很缓慢。
(1)洒了水的地面、晾在阳光下的湿衣服，温度没有达到水的沸点也会变干。这是由于水汽化变成了气体。只在液体表面发生的汽化现象叫做蒸发。蒸发在任何温度下都能发生。
(2)蒸发和沸腾是汽化的两种形式。
2．影响蒸发快慢的因素
教师拿出课前准备好的酒精，分别滴在一些同学的手背上，擦拭在另外一些同学手背上，或用手扇，交流有什么感觉？
同学们交流讨论看到的现象及自己的感觉：
(1)滴有或擦拭有酒精的地方有清凉的感觉，这说明蒸发过程需要吸热，蒸发有制冷作用。
(2)滴在手背上的酒精比擦拭在手背上的酒精蒸发得慢，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。
(3)用手扇后，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。
(1)影响蒸发快慢的因素：①液体的温度越高，蒸发越快；②液体表面积越大，蒸发越快；③液体表面空气流动越快，蒸发越快。
(2)液体在蒸发过程中吸热，有制冷作用。
液体的蒸发和沸腾的比较
沸腾 蒸发
现象
不 同 点 温度条件 在一定温度(沸点)下 在任何温度下
发生部位
剧烈程度 剧烈 缓慢平和
温度变化 沸腾时温度不变 温度降低
相同点 都是汽化现象，都要吸热
第三节　探究：汽化与液化
第1课时　汽化
完成本课时对应练习。
本节课教学的重点在于突出“水的沸腾”的实验探究过程。虽然沸腾现象对于学生来说并不陌生，但其发生的全过程学生未必很清楚，水沸腾前后有什么特点学生不一定了解，因此在教学中要重点呈现较为详细的探究过程和要求，如实验后要求学生记录数据，处理数据，画出图线，分析数据，概括总结得出结论。在探究过程中，适时提出“怎样使水尽快沸腾”的问题让学生展开讨论，突出实验的设计思想，提高学生的信息收集能力。
第2课时　液化
多媒体课件。
一、情景导入
多媒体展示生活中的几种常见情景。
　　
夏天，人游泳后刚从水中出来会感到很冷，如果有风吹过，甚至会冷得打颤；而岸边的小狗却热得吐舌头，你知道这是为什么吗？制造金属工件时，为增加工件的硬度，常将烧红的工件放入水中进行淬火，此时会发出“哧哧”声，并在水面上冒出大量“白气”，这个过程经历了哪些物态变化呢？秋天，草木上晶莹的露珠是怎样形成的呢？你能用所学的物理知识来解释吗？这节课就让我们一起来学习另外一个物态变化——液化。
二、合作探究
　液化现象
前面一个课时我们一起学习了汽化现象，那么什么是液化呢？
多媒体展示图片：生活中的液化现象。
　　
同学们交流讨论图中“白气”是怎么形成的，各自发表自己的看法。(温度较高的水蒸气遇到温度较低的空气液化成的小水滴)
(1)物质从气态变为液态的过程称为液化。
(2)水蒸气遇冷，降低到一定的温度时，就会液化。
　气体液化的两种方式
家用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？
多媒体展示图片：打火机、罐装液化石油气、运载火箭。
　　
同学们交流讨论这三种物品使燃料液化的方法是什么？
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。在一定温度下压缩气体的体积也可以使气体液化，这是液化的第二种途径。家用液化石油气，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瓶的。还有火箭中用作燃料和助燃剂的氢和氧，都是以液体状态装在火箭里的。
窗玻璃“出汗”在哪面
玻璃窗上的“汗”是空气中的水蒸气遇到冷的窗玻璃液化而成的小水滴。那么，“汗”出现在室内的一面还是室外的一面呢？
液化是指物质从气态变成液态的过程。液化的方式有两种：降低温度和压缩体积。夏天的早晨，花草上常有露水；冬天的早晨，常有大雾；露和雾，都是由于夜晚温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴，附着在空气中的尘埃上，形成雾，附着在花草上，形成露。冬天戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，室内空气中的水蒸气遇到冷镜片就会在镜片上液化形成小水滴，使镜片模糊不清，人看不清物体。而夏天，从冰箱中取出的易拉罐，过一会儿外壁就会出“汗”，是由于空气中的水蒸气遇到温度较低的易拉罐液化成了小水滴。这些都是生活中常见的液化现象。
深秋的早晨，窗玻璃上有“汗”，这是由于夜间温度降低，室内温度高，室内空气中的水蒸气遇到温度较低的窗玻璃液化形成的小水滴，此时“汗”出在室内的一面。而室外空气中的水蒸气温度也较低，所以不会在玻璃上液化，室外的一面无“汗”。
而在闷热的夏季的夜晚，在一间开着空调的密闭很好的房间里，窗玻璃上的“汗”却出在室外的一面。这是由于空调房内温度低，因而室内空气中的水蒸气温度也低，所以不会在玻璃上液化形成“汗”。而室外空气中含有很多的水蒸气，且水蒸气温度较高，遇到冷的窗玻璃就会液化成小水滴，此时，“汗”出在室外的一面。
第三节　探究：汽化与液化
第2课时　液化
液化
完成本课时对应练习。
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个人见解，重视培养学生的个性发展和创新意识，在整堂课中师生情感交流充分，信息反馈及时，学生积极思考，主动探究，争相举手发言，学生主动学习的积极性得到充分地调动，学生学习的自信心得到提升。

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