资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第3节 汽化和液化 教学设计
课题 第3节 汽化和液化 单元 第三章 物态变化 学科 物理 年级 八年级上册
教材内容分析 本节是人教版（2024年版）物理八年级上册第三章第3节。上一节研究了固态与液态之间的转化，这一节研究液态与气态之间的相互转化——汽化和液化。它是全章中现象最多、与生活联系最紧的一节，也是中考物态变化部分考查频次最高的一节。 问题引入：在塑料袋中滴入几滴酒精，把袋挤瘪、排出空气后扎紧袋口，放入开水中（教材图3.3-1）。塑料袋会鼓起来；从开水中拿出来，过一会儿又变瘪。在这个过程中，酒精的状态发生了哪些变化？ 汽化和液化：物质从液态变为气态的过程叫汽化，从气态变为液态的过程叫液化。 沸腾：把冷水加热到有大量气泡冒出，生活中叫“水开了”，物理学中叫沸腾——液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。教材安排了实验“探究水在沸腾前后温度变化的特点”，得出沸腾前温度不断升高、沸腾后温度保持不变；各种液体沸腾时都有确定的温度，叫作沸点。 蒸发：在任何温度下都能发生、只在液体表面进行的汽化叫蒸发。加快蒸发有三条途径：升高液体温度、增大液体表面积、加快液体表面上的空气流动。蒸发和沸腾是汽化的两种形式。蒸发要吸热，所以有致冷作用。 液化：所有气体在温度降到足够低时都可以液化；在一定温度下，压缩气体的体积也能使气体液化。液化的最大好处是体积缩小，便于储存和运输。气体液化时要放热——水蒸气烫伤比开水烫伤更严重，正是这个道理。
新课标要求 学生在上一节已经建立了“物态变化”的框架，会用温度计，也刚练过“读图三问”，把这套方法迁移到沸腾图像上没有障碍。生活经验方面，烧开水、晒衣服、擦酒精、冬天呼白气，人人都见过，起点很高。 但是生活经验里藏着三个顽固的错误前概念： （1）把“白气”当成水蒸气。这是本节最大的失分点——水蒸气无色透明、看不见，看得见的白气其实是水蒸气液化成的小水滴。学生几乎无一例外会答错。 （2）认为“水沸腾后继续加热温度还会升高”。这与上一节“晶体熔化时温度不变”完全同构，但换了场景学生就又答错了。 （3）把蒸发和沸腾混为一谈，认为“只有烧开了才叫汽化”，想不到晾衣服也是汽化。 另外，八年级学生做控制变量实验时，容易只改变一个条件却忘了控制其余条件，“探究影响蒸发快慢的因素”正是训练这一能力的好载体。
学习 目标与核心素养 物理观念：知道汽化和液化，认识沸腾与蒸发是汽化的两种方式；知道沸点、蒸发吸热与液化放热；能用汽化和液化解释生活与自然界中的现象。 科学思维：能由沸腾图像读出沸点、判断沸腾前后；能区分“温度不变”与“不吸热”；能识破“白气是水蒸气”这一常见错误。 科学探究：经历“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的完整过程，会安装器材、选择开始计时的时机、记录数据并绘制图像；会用控制变量法探究影响蒸发快慢的因素。 科学态度与责任：从“纸锅烧水”这类反常识的实验中体会证据的力量；了解液化技术在储存运输（液化石油气、火箭燃料）和制冷（电冰箱、青藏铁路热棒）中的应用。
学情分析 本节采用“做实验—画图像—用规律“的主线，与上一节保持同一套方法论： 任务一 液态和气态怎么互相变——用教材的塑料袋实验建立汽化与液化的概念； 任务二 水烧开以后温度还会升高吗——完整做一次沸腾实验，给出“沸腾三看”； 任务三 不烧开也能变干——蒸发的特点与三个影响因素，控制变量法； 任务四 “白气”到底是什么——液化的两种方法与液化放热，收掉本节最大的易错点。 教学方法上以实验探究法为主，辅以图像分析法（沸腾图像）、对比法（蒸发与沸腾、汽化与液化）、控制变量法（蒸发快慢）。
重点 1.汽化与液化的概念；沸腾的特点与沸点； 2.影响蒸发快慢的三个因素；液化的两种方法。
难点 1.“白气”不是水蒸气——看得见的都是小水滴； 2.沸腾时吸热但温度不变，以及沸腾的两个条件（达到沸点、继续吸热）。
材料准备 教师：多媒体课件、塑料袋与酒精（教材图3.3-1 的演示）、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、纸锅、温度计、秒表、注射器与乙醚、酒精棉球、扇子、沸点表。 学生：分组器材——烧杯（温水）、温度计、秒表、坐标纸；玻璃板 4 块、滴管、扇子。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 （情景导入） 【鼓起来又瘪下去的塑料袋】 1.演示教材图3.3-1：在塑料袋中滴入几滴酒精，把袋挤瘪、排出空气后用绳扎紧袋口，放进开水中。 2.观察：塑料袋鼓了起来。提问：袋子里本来几乎没有空气，是什么把它撑起来的？ 3.从开水中拿出塑料袋，过一会儿它又变瘪了。再问：刚才撑起袋子的东西，现在到哪里去了？ 4.引导得出：液态酒精受热变成了气态酒精，降温后气态酒精又变回液态——物质的液态和气态可以相互转化。 【一个先挂起来的问题】 5.出示烧开水的视频或图片，提问：把水一直加热下去，水的温度会不会越来越高？（学生多半答“会”） 6.教师不评判，把这个猜想写在黑板一角，留到任务二用实验数据推翻。 7.再追问一句：壶嘴上方那团白白的东西是什么？（学生几乎都会答“水蒸气”）同样先记下来，留到任务四回收。 【任务发布】 这节课四步走：液态和气态怎么互相变　→　水烧开以后温度还会升高吗　→　不烧开也能变干　→　“白气”到底是什么。 1.观察塑料袋鼓起与变瘪，说出酒精的状态变化； 2.对“水一直加热温度会不会一直升高”作出猜想； 3.说出自己认为的“白气是什么”，明确本节四个任务。 塑料袋实验是教材原生情境，一次性把汽化和液化两个概念都带出来，且现象可逆、可重复。 开课就把两个错误前概念挂起来（温度会一直升高、白气是水蒸气），不急着纠正——等证据出来自己推翻，比直接讲结论有力得多。这两处分别在任务二、任务四回收。
讲授新课 （任务式教学） 任务一 液态和气态怎么互相变 ——汽化和液化 【两个概念】 1.板书并讲解：物质从液态变为气态的过程叫汽化；从气态变为液态的过程叫液化。 2.回到导入：塑料袋在开水中鼓起，是酒精汽化；拿出来变瘪，是酒精蒸气液化。 【辨一辨】 3.出示一组现象，让学生判断属于汽化还是液化： 　　① 湿衣服晾干——汽化； 　　② 冬天户外呼出“白气”——液化； 　　③ 煮海水制盐，水逐渐减少——汽化； 　　④ 戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片蒙上水珠——液化； 　　⑤ 清晨草叶上的露珠——液化； 　　⑥ 洒在地上的水过一会儿不见了——汽化。 4.小结判断方法：只看变化前后是“液→气”还是“气→液”，不看现象的名字。 【汽化的两种方式】 5.设问：湿衣服晾干和把水烧开，都是液态变气态，它们一样吗？ 6.指出：汽化有沸腾和蒸发两种方式，这节课分别研究——先看沸腾（任务二），再看蒸发（任务三）。 1.说出汽化与液化的定义并完成六个现象的判断； 2.说出汽化的两种方式，形成本节的知识框架。 判断标准要“可操作”——只看状态怎么变，不看现象叫什么名字，这与上一节判断熔化/凝固的口径一致。 先把“汽化有两种方式”这张地图给出来，学生后面学蒸发时才不会与沸腾混为一谈。
任务二 水烧开以后温度还会升高吗 ——沸腾、沸点与沸腾三看 【什么是沸腾】 1.讲解：把冷水加热到有大量气泡冒出，生活中叫“水开了”，物理学中叫沸腾——液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 2.强调“内部和表面同时”：蒸发只在表面，沸腾则是内部也在剧烈汽化，所以才有大量气泡。 【实验：探究水在沸腾前后温度变化的特点】（教材图3.3-2） 3.器材与装置：铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、纸盖、温度计、秒表。安装顺序自下而上——先定酒精灯的高度（用外焰加热），再放石棉网和烧杯，最后固定温度计。 4.操作要点逐条落实： 　　① 温度计的玻璃泡要全部浸入水中，不碰容器底和壁； 　　② 水温接近 90 ℃ 时开始计时，每隔 0.5 min 读一次数；（为什么不从室温开始记？——前面升温慢、数据没价值，还能缩短实验时间） 　　③ 水沸腾后继续加热 4~5 min 再停止，这样才能看清“沸腾后温度不变”这一段； 　　④ 记录数据的同时观察气泡的变化。 5.边做边引导观察气泡：沸腾前，气泡在上升过程中由大变小（未沸腾的上层水温低，气泡里的水蒸气遇冷液化）；沸腾时，气泡在上升过程中由小变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。 【画图像、得结论】 6.以时间为横轴、温度为纵轴，把数据描点连线。 7.由图像得出：水在沸腾前温度不断升高；沸腾后温度保持不变。回到开课时的猜想——推翻它。 8.追问：温度不变了，还要不要继续用酒精灯加热？（要）这说明水在沸腾过程中不断吸热。板书本节第二个大坑：温度不变 ≠ 不吸热（与上一节晶体熔化完全同构）。 【沸点】 9.讲解：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫沸点；不同液体的沸点不同。出示表3.3-1，重点读几个数：水 100 ℃、酒精 78 ℃、水银 357 ℃、液态氧 183 ℃。 10.用一用：家里煮饺子、蒸馒头，水开后为什么还要继续加热？（让水继续吸热、保持沸腾） 11.补充说明：实验中测出的沸点常常不是 100 ℃，因为表中数值是标准大气压下的值。 【沸腾三看】 12.给出本节的读图工具（与上一节“读图三问”同源）：一看水平段的高度——那就是沸点；二看气泡是变大还是变小——变大是沸腾时，变小是沸腾前；三看温度虽不变，但一直在吸热。 1.按自下而上的顺序安装器材，说出温度计的放置要求； 2.分组完成实验，记录数据并描点连线； 3.描述沸腾前后气泡的不同变化； 4.由图像归纳沸腾前后温度变化的特点，说出沸点的含义。 本节的核心实验，也是中考实验题的高频考点，必须让学生完整做一次。 气泡的两种变化方向是本实验独有的观察点，图像给不出来，只能靠现场观察，所以要边做边引导，不能只顾着读温度。 “温度不变 ≠ 不吸热”在上一节已经踩过一次，这里换个场景再踩一次，两次叠加才能真正立住。
任务三 不烧开也能变干 ——蒸发与影响它的三个因素 【蒸发的两个特点】 1.从生活出发：洒在地上的水过一会儿就不见了，晾在太阳下的湿衣服不久也干了。可它们并没有烧到 100 ℃，水到哪里去了？ 2.讲解：虽然没有达到沸点，水也发生了汽化——这种在任何温度下都能发生的汽化现象叫蒸发；蒸发只发生在液体的表面。 3.对比板书（表格）： 　　沸腾——只在沸点时发生／内部和表面同时／剧烈／温度不变； 　　蒸发——任何温度下都能发生／只在表面／缓慢／液体温度下降。 【探究：影响蒸发快慢的因素】 4.提出问题：怎样才能让湿衣服干得更快？请学生先说做法，再从做法里提炼因素。 5.学生分组实验：在 4 块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水—— 　　A 组：一块摊开、一块聚成小滴（比表面积）； 　　B 组：一块用扇子扇、一块不扇（比表面空气流动的快慢）； 　　C 组：一块放在阳光/台灯下、一块放在阴凉处（比温度）。 6.交流并归纳三条：升高液体的温度、增大液体的表面积、加快液体表面上的空气流动，都能加快蒸发；要减慢蒸发则采取相反的措施。 7.追问控制变量：每一组比较中，变了什么、控制了什么？（水的质量、玻璃板、其余条件都要相同） 8.用一用：晒衣服要展开挂在通风向阳处（三条全用上）；超市给蔬菜喷水雾、把青菜装进保鲜袋——这是在减慢蒸发。 【蒸发吸热】 9.演示：把酒精涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，观察示数先下降、酒精挥发完后再回升；不涂酒精只扇风，示数不变。 10.请学生解释：擦酒精的位置为什么会变凉？（酒精蒸发时吸热，使酒精及与它接触的物体温度下降） 11.举一反三：夏天地面洒水降温、大汗淋漓、游泳上岸觉得冷、狗把舌头伸出来——都是蒸发吸热致冷。 1.说出蒸发的两个特点，并与沸腾列表对比； 2.分组完成三个对照实验，归纳影响蒸发快慢的三个因素； 3.说清每组实验中改变了什么、控制了什么； 4.用蒸发吸热解释擦酒精变凉、出汗、狗伸舌头等现象。 三个因素不靠背诵，靠“你怎么让衣服干得更快”从学生自己的做法里提炼，记得牢。 控制变量的追问必须每组都问一遍——八年级学生常常只顾着改变量、忘了控制其余条件，这是实验题最主要的失分处。 酒精涂温度计的演示“看得见示数在掉”，比讲十遍“蒸发吸热”都管用。
任务四 白气到底是什么 ——液化的方法与液化放热 【回收开课的问题】 1.回到开课时挂起的问题：壶嘴上方那团白白的东西是什么？ 2.关键一问：水蒸气是什么颜色的？（无色透明，看不见）既然看不见，那看得见的白气就不可能是水蒸气。 3.讲解：白气是水蒸气遇冷液化成的小水滴。补充一个细节——紧挨壶嘴的那一小段反而看不见白气，因为那里温度还很高，水蒸气还没来得及液化。 4.同类现象一次说清：冬天呼出的白气、从室外进屋眼镜片上的水珠、清晨草叶上的露珠、冰镇饮料瓶外壁的水珠——都是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴。 【液化的两种方法】 5.方法一——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。 6.方法二——压缩体积：演示（或出示教材图）用注射器压缩气态乙醚，会看到液态乙醚出现。 7.用一用：液化石油气钢瓶、打火机里的液态燃料、火箭里的液氢液氧，用的都是这两种方法。 8.追问好处：气体液化后体积大大缩小，便于储存和运输。 【液化放热】 9.设问：被 100 ℃ 的水蒸气烫伤，和被 100 ℃ 的开水烫伤，哪个更严重？ 10.引导：温度虽然差不多，但水蒸气液化时还要放出大量的热，所以水蒸气烫伤更严重。 11.归纳成一句话：液体汽化时吸热，气体液化时放热——与上一节“熔化吸热、凝固放热”排在一起板书，四条对称记忆。 【一张图收尾】 12.把本章已学的四种物态变化连成图：固 液（熔化/凝固）、液 气（汽化/液化），并留白提示“固 气”下节课补上。 1.说出白气是小水滴而不是水蒸气，并能说明理由； 2.举出液化的两种方法及其应用； 3.解释水蒸气烫伤为什么比开水更严重； 4.在物态变化关系图中填出汽化与液化的位置。 “水蒸气是什么颜色”这一问是本节的破题点——学生答出“看不见”的瞬间，“白气是水蒸气”这个前概念就自己塌了，比直接告知有效得多。 紧挨壶嘴那一小段看不见白气，是个可检验的细节，能让结论更可信。 四条吸放热对称板书，为下一节升华凝华和本章小结留好位置。
课堂练习 选用配套分层练习“基础巩固”中的第 1、4、8、12 题，四个知识点各一题，当堂完成并讲评。 第1题（湿衣服晾干属于哪种物态变化）——考汽化的定义。讲评要点：只看“液→气”，别被“晾干”两个字带偏。 第4题（沸腾后气泡是甲还是乙＋温度计读数）——考沸腾的特征。讲评要点：沸腾时气泡上升变大，选气泡越往上越大的那幅图；温度计读数别忘了先看分度值。 第8题（煮海水制盐，水为什么减少）——考蒸发。讲评要点：没有烧开也在汽化，蒸发在任何温度下都能发生，且这一过程要吸热。 第12题（针筒压活塞出现液态乙醚）——考液化的方法。讲评要点：这里没有降温，靠的是压缩体积；液化过程放热。 讲评时把四道题与四个任务一一对应，帮助学生回看本节的知识结构。 1.独立完成四道练习； 2.对照讲评订正，说出每题对应本节的哪个知识点。 四题分别覆盖四个知识点，题量小、指向明确，适合当堂完成。 讲评时点明题与任务的对应关系，等于把本节知识结构再过一遍。
课堂小结 一、汽化和液化——液 → 气是汽化，气 → 液是液化；汽化有沸腾和蒸发两种方式。 二、沸腾——液体内部和表面同时发生的剧烈汽化；沸腾前温度升高，沸腾后温度不变；沸腾时的温度叫沸点；沸腾要同时满足达到沸点和继续吸热两个条件。 三、蒸发——任何温度下都能发生、只在液体表面；影响快慢的三个因素：温度、表面积、表面空气流动；蒸发吸热，有致冷作用。 四、液化——两种方法：降低温度、压缩体积；好处是体积缩小便于储存运输；液化放热。 五、沸腾三看——看水平段定沸点，看气泡定沸腾前后，看温度不变但仍在吸热。 六、本节最大的坑——“白气”不是水蒸气，是小水滴。 1.随教师梳理知识结构； 2.复述“沸腾三看”，并当堂说出白气的真实身份。 小结按四个任务的顺序排列，与板书一致，便于学生课后复现。 把“沸腾三看”和“白气不是水蒸气”单列，是因为前者是方法、后者是易错点，两者都需要反复强化。
板书 第3节　汽化和液化 一、汽化与液化 　　汽化：液 → 气　　　液化：气 → 液 　　汽化的两种方式：沸腾、蒸发 二、沸腾 　　定义：内部和表面同时发生的剧烈汽化 　　特点：沸腾前温度升高，沸腾后温度不变（但一直吸热） 　　沸点：水 100 ℃　酒精 78 ℃　水银 357 ℃（标准大气压下） 　　两个条件：达到沸点 ＋ 继续吸热 　　气泡：沸腾前上升变小　　沸腾时上升变大 三、蒸发 　　任何温度、只在表面、缓慢；蒸发吸热 　　三个因素：温度　表面积　表面空气流动 四、液化 　　两种方法：降低温度　压缩体积 　　液化放热（水蒸气烫伤更严重） 五、吸放热对照　　熔化吸热／凝固放热　　汽化吸热／液化放热 ★ 白气 ＝ 小水滴，不是水蒸气 —— 板书按四个任务分块，最后用“吸放热对照”把上一节与本节连起来，为本章小结做准备。 把易错点单列一行并加星号标记，便于学生课后一眼找到。
课外拓展 /课外阅读内容 一、纸锅为什么烧不着（教材“想想做做”） 纸的着火点约 183 ℃，而水沸腾时温度保持在 100 ℃ 不再升高，纸锅的温度也就升不到着火点，所以纸锅不会燃烧。注意不要让火苗烧到水面以上的纸——那里没有水带走热量。 二、青藏高原上的“冰箱”（教材 STSE） 电冰箱的制冷剂既容易汽化又容易液化：在冷冻室的管子里汽化、吸热，使箱内温度降低；生成的蒸气被压缩机压入冷凝器，在那里液化并把热放出。青藏铁路两侧竖立的热棒里填的是低沸点的液态氨，下端在冻土中吸热汽化，上端向空气中放热液化回流，如此循环把冻土里的热不断“搬”出去。 三、坎儿井怎样减少蒸发（教材练习第5题） 吐鲁番的坎儿井把明渠改成地下暗渠：降低了水温、减小了水面与空气的接触面积、也减慢了水面上的空气流动——影响蒸发快慢的三个因素同时被压住，所以输水过程中蒸发大大减少。 四、武火与文火（教材练习第2题） 煎中药先用武火使药液迅速沸腾，再改用文火保持沸腾。改用文火后药液的温度不会降低——液体沸腾时温度保持在沸点不变，文火只是让吸热少一些，刚好够维持沸腾。 1.阅读并解释纸锅不燃烧的原因； 2.说出热棒工作时发生的两种物态变化及其吸放热。 四则拓展全部取自教材（想想做做、STSE、练习与应用），既是本节知识的应用，也是中考情境题的常见素材。 热棒把汽化吸热与液化放热放进同一个装置里循环，是本节最完整的技术应用范例。
特色资源分析和技术手段说明 1.沸腾实验建议用电热水壶或电磁炉替代酒精灯（教材已明确允许），升温快、便于在一节课内完成，也更安全；若用酒精灯，可先用温水起始以缩短加热时间。 2.气泡的观察建议用实物投影或手机投屏：气泡“变大还是变小”是本实验独有的观察点，靠肉眼在小组内看容易漏掉。 3.数据处理可用坐标纸手绘，也可用表格软件现场生成图像——本节是初中物理第二次系统使用图像法，手绘一次更能体会“描点—连线—找水平段”的过程。 4.酒精涂温度计的演示可接数字温度传感器，把示数变化实时投到屏幕上，蒸发吸热的效果一目了然。 —— 器材替代方案让实验在普通教室也能完成；投影与传感器解决的是“现象小、看不见”的问题。
教学反思 成功之处： 开课挂起的两个错误猜想（“温度会一直升高”“白气是水蒸气”）分别在任务二、任务四被证据推翻，学生印象极深；“水蒸气是什么颜色”这一问出口，全班就安静了几秒——前概念是学生自己放下的，不是老师塞进去的。 不足之处： 1.沸腾实验耗时偏长，个别小组水温接近 90 ℃ 时才手忙脚乱地开始计时，前几个数据点缺失； 2.蒸发的三组对照实验中，仍有小组两个变量一起改，得出的结论不可靠； 3.仍有学生把“沸腾时温度不变”答成“沸腾时不吸热”，说明这个坑要跨节反复填。 改进设想： 把开始计时的时机做成一句口诀提前板书——“接近 90 ℃，秒表就起跑”； 蒸发实验发一张“变了什么／控制了什么”的小卡片，做之前先填、做完再对照； “白气”辨析可以再加一个可检验的细节：让学生观察紧挨壶嘴的那一小段为什么反而看不见白气。 —— 反思聚焦具体的学生表现与可操作的改进措施，便于同课教师直接借鉴。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑