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第三节 探究：汽化与液化
第十三章 温度与物态变化
汽化与液化
├─物理观念
│ ├─了解什么是汽化和液化，知道汽化的两种方式和液化的两种方法
│ ├─了解蒸发和沸腾现象，能够初步地从能量角度了解汽化和液化的吸、放热条件
│ └─从物理学视角解释生活中的汽化和液化现象
├─科学思维
│ ├─能从真实情境中提炼出汽化吸热、液化放热的物理知识
│ └─能运用科学思维方法，在研究沸腾条件和蒸发快慢的影响因素的实验中，对相关问题进行科学推理，找出规律，形成结论
├─科学探究
│ ├─通过设计探究影响蒸发快慢的因素的实验，初步认识控制变量的研究方法
│ └─通过对实验结果的分析、总结，培养学生的语言表达能力和总结归纳能力
└─科学态度与责任
├─通过教学活动的设置，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望
└─通过对生活现象的提炼与解析，培养学生将已学的知识应用到生活中的意识
新课导入
液态
气态
【实验】气球魔术
汽化和液化
固态
汽化
液化
物质从液态变为气态的过程叫做汽化;汽化过程需要 吸 热
从气态变成液态的过程叫做液化。液化过程需要 放 热
水由液态变成气态，发生汽化现象（蒸发）
水由液态变成气态，发生汽化现象（沸腾）
沸腾
沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
水“开”了这一生活用语在物理学中叫做沸腾(boiling)
汽化的两种方式：沸腾和蒸发。
【实验】探究水沸腾前后温度变化的特点
提出猜想：
水在沸腾时有什么特征？水沸腾时如果继续加热，是不是温度会越来越高？
实验目的：
1.观察水沸腾前后水中气泡变化情况。
2.观察水沸腾前后的温度变化特点。
实验装置：
铁架台、烧杯、温度计、 酒精灯、硬纸板、水、石棉网、停表
沸腾
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
温度/℃
沸腾
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
温度/℃
水中气泡 变化情况
90
92
94
96
98
100
100
100
100
实验数据:
沸腾前：气泡上升时逐渐变小，未到水面就消失不见了。
沸腾时：形成大量气泡不断上升、变大，到达水面破裂。
实验图像:
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
90
95
100
105
4.0
温度/℃
B
C
A
BC段（沸腾时）：水吸热，温度保持不变。
AB段（沸腾前）：水吸热，温度不断升高。
沸点
各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点。
沸腾
①实验中怎样才能既节约能源又节省时间？
·加盖子，可以防止热量散失。
·选择温度适当高一些的水来加热。
·水量适中。（水量太多，烧开所用时间太长）
②怎样使用酒精灯？
·用外焰。（外焰温度高）
·不能用一只酒精灯引燃另一只酒精灯。
·熄灭火焰不能用嘴吹，要用灯帽盖灭。
沸腾
①沸腾：在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
②液体沸腾时特点：液体沸腾时吸热，温度保持不变。
③沸点：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点。不同液体的沸点不同。
沸腾前：气泡上升时逐渐变小，未到水面就消失不见了。
沸腾时：形成大量气泡不断上升、变大，到达水面破裂。
归纳总结
沸腾
液体的沸点与气压的关系：
液面上方气压减小液体沸点降低；
液面上方气压增大液体沸点升高。
沸腾
分离和提纯物质的重要方法，适用于常压下未达到沸点就已受热分解或发生其他反应的物质。
减压蒸馏
水的沸点与气压的关系
液体上方气压越大，沸点越高；气压越小，沸点越低。
增大水面上方的气压，提高水沸点，以达到将食物很快煮熟、煮透的目的。
高压锅
沸腾
普通煤炉的火焰温度约600℃。酒精灯的火焰温度约400~500℃。那么，能用纸做的锅在火上把水烧开吗
过一会水就会沸腾，而纸杯不会燃烧。你知道为什么纸杯不会燃烧吗？
因为纸的着火点大约是183℃，而水烧开时的温度约为100℃，没有达到纸的着火点，所以纸不会燃烧起来。
沸腾
1.定义：在任何温度下都能发生，且只发生在液体表面的汽化现象。
蒸发和沸腾是汽化的两种形式。
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。
洒了水的地面
晒在太阳下的湿衣服
蒸发
2.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空气流速越大，蒸发越快。
①将食物放入冰箱
②将食物放入保鲜盒或包上保鲜膜。
食物保鲜小妙招
①将衣服在阳光下晾晒
②将衣服展开晾晒
③将衣服在通风处晾晒
晾晒衣服小妙招
蒸发
液体蒸发过程中吸热，使液体和他依附的物体温度下降；蒸发有致冷作用。
手背擦上酒精后，擦酒精的位置会感到凉。这是因为液体在蒸发过程中吸热，致使物体温度下降。夏天在地面上洒水会感到凉快，是利用水在蒸发时吸热来降低温度。
蒸发吸热，有降温致冷的作用
天热时，狗常把舌头伸出来
游泳后从水中出来，感觉更冷
给中暑者，敷冰水包降温
蒸发
蒸发 沸腾
不 同 点 位置 只在液体表面处进行 在液体表面和内部同时进行
温度条件 任何温度 温度达到沸点（与气压有关）
剧烈程度 缓慢 剧烈
现象 不容易观察到 迅速产生大量的气泡
液体自身温度变化情况 液体自身温度降低 液体温度保持在沸点处不变
主要应用 制冷 水浴加热，分馏
相同点 相同之处 都是汽化现象，都要吸收热量
蒸发和沸腾的异同点
蒸发
寒冷的冬天，可以看到户外的人不断呼出“白气”。
呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成的小雾滴。
室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成的小水珠。
眼镜镜片会蒙上一层水雾
清晨，人们有时会看到路边的草或树叶上结有露珠。
空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴。
液态
气态
液化
液化
1.定义：物质从气态变为液态的过程叫液化。
2.特点：气体液化时需要放热。
水蒸气和开水温度虽然差不多，但是水蒸气液化成1000C的水后，继续放出大量的热。
①烧水做饭时，水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重，这是为什么呢？
液化
水沸腾时，水壶内的高温水蒸气从壶内喷出上升，在上升过程中，遇到温度较低的空气后，液化成小水珠，从而形成“白气”。
②烧水时，在最靠近壶嘴的地方反而不出现“白气”，为什么？
水蒸气是气态，人眼看不到，看到的“白气”是液体。
液化
叶尖露珠
玻璃起雾了
在日常生活中,常见的液化现象
液化
3.气体液化的方法
①降低温度
②压缩气体体积
气体经压缩液化后便于运输、贮存和使用。
火箭中用做燃料和助燃剂的氢和氧，都是以液体状态装在火箭里的。
将气体液化的最大好处是体积缩小，便于储存和运输。
液化
热棒：在路基下设有5米深，整个棒体中空，里面灌装有液态氨。装在热棒下端的液态氨在温度升高时会汽化，从路基内部吸热，使路基温度降低，路基温度保持在一个较低的温度，不至使路基中的冰融化，冻土变得松软不牢固。
汽化和液化的应用
液化
1. 生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物。如图所示。当锅里的水沸腾以后，碗中的水 （　　）
A．同时沸腾
B．稍后也沸腾了
C．温度达到沸点，不会沸腾
D．温度低于沸点，不会沸腾
C
几种液体的沸点（标准大气压）
试管中的水和酒精哪个能够沸腾？
沸腾条件：达到沸点，且能持续吸热。
2. 如图所示是加热﹣30℃的冰时温度随时间变化的图象，根据图象下列判断不正确的是（　　）
A．BC段是冰的熔化过程，温度不变，说明熔化不需要吸热
B．水的沸点是98℃
C．冰熔化时温度保持0℃不变，说明冰是晶体
D．DE段该物质处于沸腾状态
A
3. 生活中我们常看到“白气”，下列有关“白气”形成的说法中正确的是（　　）
A．夏天从冰箱取出的冰棍周围冒“白气”，这是冰棍凝华成的水蒸气
B．文艺演出时舞台上经常释放“白气”，这是干冰升华吸热，使空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠
C．冬天水烧开后壶嘴处喷出“白气”，这是壶嘴喷出的水蒸气
D．深秋清晨的河面上经常出现“白气”，这是河水蒸发出的水蒸气
B
4. 我国劳动人民在生产生活中创造性运用物理知识。对图中所蕴含物理知识的解说错误的是（　　）
A．自制简易冰箱利用蒸发吸热来保存食物
B．把鱼埋在冰粒中利用了冰温度较低且熔化吸热来保鲜鱼
C．北方冬天在菜窖里放几桶水是利用水凝固吸热来保存蔬菜
D．新疆坎儿井利用地下水管引水，减少水在输送过程中的蒸发
C
汽化与液化
├─汽化
│ └─定义：物质从液态变为气态的过程叫作汽化
├─汽化方式
│ ├─沸腾
│ │ ├─定义：液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象
│ │ ├─特点：沸腾时温度不变，但仍吸热
│ │ └─液态沸腾时的温度叫沸点，与气压有关
│ └─蒸发
│ ├─定义：在任何温度下都能发生的汽化现象
│ ├─特点：任何温度下都能发生，液体蒸发吸热制冷
│ └─影响蒸发快慢的因素：液体的温度、表面积、液体表面空气的流速
└─液化
├─定义：物质从气态变为液态的过程叫作液化
├─液化方法：降低温度、压缩体积
└─特点：液化过程会放热
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