4.2 汽化和液化(教学课件)--苏科版物理八年级上册(新教材)(43页PPT)

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苏科版物理8年级上册备课课件4.2汽化和液化第四章物态变化授课教师:.班级:八年级(*)班.时间:.4.2汽化和液化课件练习题(含知识点总结)一、核心知识点梳理汽化和液化是物质液态与气态之间的相互转化,属于常见的物态变化。其中汽化是物质由液态变为气态的过程,需要吸热;液化是物质由气态变为液态的过程,需要放热。二者互为可逆过程,是本章中考高频基础考点,生活中相关现象应用极为广泛。汽化分为两种方式:蒸发和沸腾。蒸发是在任何温度下、只在液体表面发生的缓慢汽化现象。影响蒸发快慢的三个因素:液体温度越高,蒸发越快;液体表面积越大,蒸发越快;液体表面空气流速越快,蒸发越快。蒸发具有吸热制冷的作用,比如夏天洒水降温、体表出汗降温、酒精擦拭皮肤降温,都是利用蒸发吸热的原理。沸腾是在一定温度下、在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。液体沸腾时的固定温度叫做沸点,标准大气压下,水的沸点为100℃。液体沸腾的两个必要条件:一是温度达到沸点,二是持续吸热,二者缺一不可。沸腾过程中,液体持续吸热但温度保持不变。气压会影响沸点,气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低,高山上水沸点低于100℃就是这个原因。液化的两种实现方法:降低温度和压缩体积。所有气体在温度降到足够低时都可以液化;部分气体可通过压缩体积实现液化。生活中的液化现象均为水蒸气遇冷液化放热,比如雾、露的形成、冬天口中呼出“白气”、冰镇饮料瓶外壁出水、浴室镜面模糊等。日常所见的“白气”不是气体,而是水蒸气液化形成的小水珠。压缩体积液化的应用有液化气、打火机内可燃气体等。二、基础巩固练习题1.填空题(1)物质从液态变为气态的过程叫________,该过程需要________热;物质从气态变为液态的过程叫________,该过程需要________热。(2)汽化的两种方式是________和________。其中只在液体表面发生的汽化现象是________。(3)液体沸腾的条件是达到________、持续________,沸腾过程中温度________。(4)液化的两种方法是________和________,生活中雾、露的形成是通过________方式液化的。2.选择题(1)下列现象属于汽化的是()A.春天露水形成B.夏天湿衣服晾干C.秋天白雾弥漫D.冬天镜片起雾(2)关于蒸发和沸腾,下列说法正确的是()A.蒸发需要吸热,沸腾不需要吸热B.蒸发在任何温度下都能发生C.沸腾只在液体表面发生D.蒸发过程温度保持不变(3)加快液体蒸发的可行措施是()A.降低液体温度B.减小液体表面积C.加快液面空气流动D.密封容器减少通风三、能力提升练习题1.简答题(1)夏天扇扇子会感觉凉快,请用汽化相关知识解释原理。(2)为什么烧水时气泡上升变大,水沸腾后持续加热,水温却不再升高?2.辨析题生活中我们看到的开水“白气”、冬天哈出的“白气”,很多同学认为是水蒸气。请判断该说法是否正确,并说明理由及物态变化过程。四、参考答案与解析基础题答案1.(1)汽化;吸;液化;放(2)蒸发;沸腾;蒸发(3)沸点;吸热;不变(4)降低温度;压缩体积;降低温度2.(1)B解析:湿衣服晾干是液态水蒸发成水蒸气,属于汽化;露水、白雾、镜片起雾均是水蒸气液化现象。(2)B解析:蒸发、沸腾均吸热;沸腾需达到沸点,在液体内部和表面同时发生,沸腾温度不变,蒸发温度会降低。(3)C解析:加快液面空气流速、升温、增大表面积均可加快蒸发。提升题答案1.(1)扇扇子加快了皮肤表面的空气流动速度,加速体表汗液的蒸发,蒸发过程吸热,带走皮肤热量,因此人会感觉凉快。(2)水沸腾时,上下水温一致,气泡上升过程中水压减小,气泡体积变大;液体沸腾的特点是持续吸热、温度不变,因此持续加热水温不会升高。2.该说法错误。水蒸气是无色透明的气体,人眼无法看见。所见的“白气”,是高温水蒸气遇冷,温度降低液化形成的细小液态小水珠,属于液化现象。本节核心重难点为汽化、液化的吸放热特点,蒸发与沸腾的区别、液化现象辨析。生活中绝大多数“白气、水雾、水珠”均为液化现象,辨析物态变化、掌握沸腾特点和蒸发影响因素,是解决本节习题的关键,也是物态变化模块的核心必考内容。1.通过学习,知道汽化和液化的概念,及发生液化和汽化的方式,理解汽化和液化可以相互转化
2.通过实验探究,知道蒸发的特点,了解蒸发的快慢与哪些因素有关,能够应用蒸发吸热解释生活中的各种现象
3.通过实验探究,了解沸腾现象,会用图像描述水沸腾时温度的变化情况,知道什么是沸点,了解一些液体的沸点
4.通过实验分析,知道汽化吸热,液化放热,能区别蒸发和沸腾
5.知道液化的两种方法,会用汽化和液化解释生活中常见的物态变化现象
洗脸洗手后,不用毛巾擦干,是否自己能变干?
为什么洗完衣服,晾晒起来,衣服会变干呢?
洒水车洒的水去哪里了?
为什么大火能让水份减少呢?
一、汽化
1. 汽化
物质由液态变为气态叫作汽化,汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
2. 蒸发
(1)观察蒸发现象
【做一做 】
①在手背上涂些酒精,观察酒精的变化。涂酒精的部位有何感觉?
②将温度计插入盛有酒精的烧杯中,测量酒精的温度;再将温度计从 酒精中取出,观察温度计的示数会怎样变化。
【实验现象】
①在手背上涂些酒精,观察到酒精慢慢消失。涂酒精的部位感觉到凉爽。
②将温度计插入盛有酒精的烧杯中,测量酒精的温度,再将温度计从酒精中取出,观察温度计的示数会下降,然后逐渐恢复到室温。
【探究结论】
这说明酒精蒸发时,要吸收热量,有制冷作用。
【想一想】
生活中还有哪些经验能支持你的结论?
生活中能支持这一结论的例子很多,例如夏天
游泳后刚上岸时会感到冷,被风一吹,会冷的发颤。
一、汽化
一、汽化
(2)蒸发
物理学中,把只在液体表面发生的汽化现象叫作蒸发。蒸发在任何温度下都能发生,液体蒸发时会吸热。
杯子里的水、晾在阳光下的衣服、洒了水的地面,温度没有达到水的沸点也会变干。这是由于水蒸发,变成了气体。
酒精为高烧病人降温
(3)蒸发吸热的实例
①人们常用酒精为高烧病人降温、夏天在地面上洒水会感到凉爽,是利用水在蒸发时吸热来降低温度。
②人们在高温的天气里大汗淋漓,是人体自我保护的生理现象,汗液蒸发吸热,使体温不致升的太高。
汗液蒸发吸热
一、汽化
我国新疆的吐鲁番市夏季炎热,常年干旱少雨,自古就有“火洲”之称。在这里,水显得尤为珍贵。为了减少输水过程中的蒸发和渗漏,当地人利用自己的聪明才智,修建了著名的地下灌溉工程——坎儿井,如图所示。
如图所示,从飞机上看,一个个坎儿井仿佛是大地上星罗棋布的明珠,十分壮观。正是这些神奇的坎儿井,把吐鲁番这个“火洲”变成了一片绿洲。
一、汽化
坎儿井示意 从飞机上俯瞰坎儿井
“火洲”里的坎儿井
1. 在物理探究活动中,某同学在手
上涂抹酒精,过了一会儿,酒精消失,手感到凉凉的。对于
以上证据,以下四个结论中能得出的是( )
C
①酒精发生了蒸发现象 酒精蒸发需要吸热
③酒精温度越高,蒸发越快
酒精表面空气流动越快,蒸发越快
A. 只有① B. 只有② C. ①② D. ①②③④
【点拨】在手上涂抹酒精,过了一会儿,酒精消失,变为酒
精蒸气,说明酒精发生了蒸发现象,故①正确;酒精从液态
变成气态,需要吸热,有致冷作用,使皮肤感到凉,故②正
确;要得出酒精温度越高,蒸发越快的结论,需要控制酒精
的表面积和酒精表面的空气流速相同,使酒精的温度变化,
故③错误;要得出酒精表面空气流动越快,蒸发越快的结论,
需要控制酒精的温度和酒精的表面积相同,使酒精表面空气
流速变化,故④错误。
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2. 植物也遵循“适者生存”规律。如图
所示,这是人们为了改善沙漠环境而在沙漠中种植的仙人掌,
仙人掌能生存于沙漠中的主要原因是( )
B
(第2题)
A. 体表面积较大,能减慢水分的蒸发
B. 叶子呈细刺状,能减慢水分的蒸发
C. 体表面积较大,能加快水分的蒸发
D. 表面有层蜡质,能加快水分的蒸发
(第2题)
【点拨】仙人掌呈细刺状的叶子及表
面的蜡质,可减小蒸发面积,从而减
慢水分的蒸发,使仙人掌适应干旱的
生长环境。
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【实验与记录】
(1)如图所示,向水壶中注入适量的水,闭合开关加热,观察水的温度变化和水中发生的现象。
(2)在水温升高到90 ℃后,每隔10 s 记录一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直到水沸腾并持续 30 s 后停止加热。停止加热后,观察水是否继续沸腾。
二、沸腾
1. 学生实验——探究水在沸腾前后温度变化的特点
时间/s 0
温度/℃ 90
(3)如图所示,以时间为横坐标轴、温度为纵坐标轴,建立平面直角坐标系。根据实验数 据在坐标系中标出各个时刻水的温度,然后用平滑的曲线将它们连接起来,得到水沸腾前后温度随时间变化的图像。
绘制水沸腾前后温度随时间变化的图像
二、沸腾
时间/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 …
温度/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 100
【交流与小结】
(1)水中的气泡在沸腾前和沸腾时各有什么特点?
(2)沸腾前和沸腾时,水温的变化有什么不同?
(3)停止加热后,水还能继续沸腾吗?这说明什么问题?
二、沸腾
【交流与小结】
(1)水中的气泡在沸腾前和沸腾时各有什么特点?
沸腾前,随着水温升高,在容器壁和底部出现一些小气泡,并逐渐变大,脱离器壁后在水中上升,上升过程中逐渐变小;沸腾后出现的气泡较多,并且上升过程中越来越大,最后升到水面时破裂。
沸腾时,气泡
上升体积变大
沸腾前,气泡上升体积变小
二、沸腾
(2)沸腾前和沸腾时,水温的变化有什么不同?
沸腾前,水的温度不断上升;沸腾时,水的温度保持不变。实验时,水沸腾时的温度大约是100℃。
(3)停止加热后,水还能继续沸腾吗?这说明什么问题?
停止加热,水不能继续沸腾。可见,沸腾过程中需要吸热。
二、沸腾
绘制水沸腾前后温度
随时间变化的图像
2. 沸腾
(1)沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
(2)液体在沸腾时需要吸热,但温度保持不变。
3. 沸点
(1)液体沸腾时的温度叫作沸点。大量实验表明,不同液体在沸腾时都有温度不变的特点。在标准大气压下,水的沸点是 100 ℃。
二、沸腾
液体 沸点/℃ 液体 沸点/℃ 液体 沸点/℃
液态铁 2750 甲苯 111 液态氧 -183
液态铅 1740 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 液态氦 -268.9
(2)一些液体的沸点(在标准大气压下)
二、沸腾
蒸 发 沸 腾
相同点 不 同 点 发生部位
温度条件
剧烈程度
温度变化
影响因素
都是汽化现象且都要吸热
液体表面
任何温度
缓慢
降低
液体的温度、表面积和
表面上的空气流动快慢
内部及表面同时进行
达到沸点
剧烈
不变
液面上气压的大小
4. 蒸发与沸腾的比较
二、沸腾
二、沸腾
5. 用其他方案探究水在沸腾前后温度变化的特点
(1)实验器材与装置
铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、装有适量水的烧杯和杯盖、秒表、火柴等。按图所示安装实验器材。
(2)注意事项
①为了既节约能源,又让水尽快沸腾。烧杯里面的水用热水,且加盖。水不宜过多,但需要没过温度计的玻璃泡。
②安装实验器材按照自下而上的顺序进行。
③实验结束时,用灯帽盖灭酒精灯。
温度计
盛水烧杯
石棉网
杯盖
3. 《天工开物》记载的“透火焙干”是造
纸的一道工序,其做法是将刚生产出的湿纸张贴在烤火的墙
上。给墙壁烤火能加快湿纸变干的主要原因是( )
A
A. 升高湿纸的温度
B. 增大湿纸的表面积
C. 改变湿纸中的液体种类
D. 加快湿纸表面的空气流动
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4. 如图所示是吐鲁番当地流行使用的坎
儿井。夏季井内的水温比外界低 。下列关于坎儿井
的说法正确的是( )
B
(第4题)
A. 降低水温,加快水的蒸发
B. 减小水面附近的空气流速,减缓水的蒸发
C. 增大水的表面积,加快水的蒸发
D. 增加水的质量,减缓水的蒸发
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1. 液化:物质由气态变为液态叫作液化,例如,雨水主要是由大气中的水蒸气液化形成的。
2. 观察水蒸气的液化
【进行实验】
(1)在水壶中注入适量的水,对水壶加热。当水接近沸腾或正在沸腾时,在壶嘴附近,你看到什么现象?
三、液化
观察水蒸气的液化
(2)如图所示,在壶嘴上方倾斜放置一块玻璃板,你看到什么现象?该现象说明什么?
【实验现象与分析】实验中,壶嘴上方稍远处出现一团人们常说的“白气”,那是水蒸气遇冷液化形成的小水滴; “白气”碰到温度较低的玻璃板,小水滴凝结成 更大的水滴,沿倾斜的玻璃板流下。
3. 液化的方法
(1)降低温度。实验表明,所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
(2)压缩体积。除降低温度之外,还可以通过压缩体积的方法使气体液化。如图所示,气体打火机中的燃料就是通 过压缩体积的方法由气体变成液体的。
4. 液化会放热
与液体汽化需要吸热相反,气体液化会放热。
气体打火机
视频演示——《水杯上的小水珠》
三、液化
5. 自然界的一些液化现象
雾和露都是水蒸气液化形成的。空气中的水蒸气在气温降低时液化成微小水珠,当它附着在浮尘等小颗粒上并弥漫在空气中时,就形成雾,如图所示;当它凝结在花草、石块等物体上时,形成较大水珠,这就是露,如图所示。
雾 露
三、液化
视频讲解—《气体液化的两种方式 》
三、液化
青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路,人们形 象地将它称为“天路”。青藏铁路沿线高寒缺氧,地质复杂,冻 土广布,工程十分艰巨。保持路基冻土坚固、稳定是青藏铁路 建设中的难题之一。特别是到了夏季,冻土会熔化,路基硬度减 小,高速列车的重压会使路基及铁轨严重变形。我国科技工作者通过“热棒”等,创造性地解决了这一难题。
热棒被称为不耗电的“空调器”。如图所示,青藏铁路两旁插有碗口粗细的金属棒,这就是热棒。
给“天路”降温的“空调器”—热棒
铁路旁的热棒
三、液化
热棒是封闭、中空的,里面灌有很容易汽化的液态氨,上端装有散热片,下端直接埋入冻土中。热棒利用蒸发吸热、液化放热的原理实现单向导热。
当土壤温度升高时,液态氨吸收冻土深处的热量而汽化,上升到热棒的上端,通过散热片向空气中散热。之后,气态氨又液化成液态氨,下沉到热棒的下部。如此循环往复,热棒不断将路基中的热散发到空气中,使路基的温度保持基本不变,从而保证路基的坚固、稳定。
给“天路”降温的“空调器”—热棒
热棒示意图
三、液化
5.木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现。如图所示,木头
风干时,成垛交叠,留有空隙,可以加快木头中水分的
_______(填物态变化名称)。
汽化
(第5题)
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6. 一些商场的洗手间内配有热风干手器,用
它可以很快将湿手吹干。机器吹出热风,提高了手上水的
______,同时加快了水表面的__________,使得水蒸发加快,
该过程需要______(填“吸热”或“放热”)。
温度
空气流速
吸热
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7. 当室温为 时,将浸有少量酒精的棉花裹在温度计的
玻璃泡上,随着酒精的蒸发,下列图像中基本反映了温度计
的示数随时间变化的是( )
C
A. B. C. D.
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8. [2024·泰州靖江二模]一件湿衣服按下列四种方式晾晒,
最容易晾干的是( )
B
A. B. C. D.
【点拨】影响蒸发快慢的因素:一是液体温度,二是液体表
面积,三是液体表面的空气流动速度。将湿衣服晾在阳光下,
提高了衣服的温度,挂在通风处加快空气流动,摊开可以增
大表面积,加快蒸发,故B符合题意。
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9.有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫
作干湿泡温度计。如图所示,它是由两个
相同的温度计并列制成的,其中一个温度
计的玻璃泡被部分浸入水中的湿布包着,
称为湿泡温度计。一般情况下,两个温度

蒸发(或汽化)

计的示数不一样,湿泡温度计的示数较____
(填“高”或“低”),这是由于湿布中的水在
________________时要吸热。在一定的温度下,两个温度计
示数的差别越大,表示空气的湿度越____(填“大”或“小”)。
10. 据记载,唐朝时省
油灯已在四川地区出现。瓷质灯体如碗
状,腹部有中空夹层,可通过注水孔向
夹层装水,碗内有油和灯芯,如图所示。
空气

温度
减慢
燃灯前,向注水孔缓慢注入冷水,让______及时排出。燃灯
时,____吸收燃烧产生的热量后不断蒸发,使灯碗和灯油
______较低,灯油蒸发速度______,以达到省油的目的。
11.小凡在四块相同的玻璃板上各滴一滴等量的水,进行如图
甲所示的实验,探究水蒸发快慢与哪些因素有关。实验测出
A、B、C、D四图中水变干所用的时间分别为、 、
、 。
(1)通过_______两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的
表面积大小有关;通过_______两图的对比,可以得出水蒸
发快慢与水的温度有关;分析A、D两图所示实验可知,在液
体的温度和表面积大小相等时,________________________
___,液体蒸发越快。
A、B
A、C
液面上方空气流动速度越大
(2)实验中所用的主要研究方法是____________。
控制变量法
(3)一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了,而
油还在;由此,你的猜想是蒸发快慢可能还与__________有关。
液体种类
(4)小凡突然想到:下大雨后地面干得较慢,下小雨后地
面干得较快。于是他猜想:水蒸发快慢还可能与水的多少有
关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的
玻璃板上分别滴上一滴水和两滴水(如图乙所示),结果发现
图a中水先蒸发完,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的多少
有关,水越少,蒸发越快。从实验设计环节看,他没有控制
水的________相同;从得出结论环节看,根据“谁先蒸发完”,
表面积
判断“谁蒸发快”是________(填“正确”或“不正确”)的,理
由是______________________________________________。
不正确
只有在水的质量相同时,先蒸发完的,蒸发得才快
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课堂总结(1)
蒸发
物质由液态变为气态叫作汽化。汽化两种方式:蒸发和沸腾。
①定义:只在液体表面发生的汽化现象.
②特点:任何温度下都能发生,液体蒸发会吸热。
①定义:在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
②特点:沸腾时温度不变,但仍吸热。
③沸点:液态沸腾时的温度叫沸点。与气压有关。
①液化:物质由气态变为液态叫作液化。
②液化方法:降低温度,压缩体积。
③特点:气体液化的过程会放热。
液化
汽化和液化
汽化
沸腾

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