3.3 汽化和液化（导学案）-八年级物理上册同步备课系列（人教版）

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3.3 汽化和液化 （导学案）

1. 知道物质的液态和气态之间是可以转化的。了解气化和液化，解释生活中的有关现象。
2. 能通过实验观察水的沸腾现象，了解沸点的概念。
3. 能区别沸腾和蒸发。
4. 能通过实验，用图像描述水沸腾时温度的变化情况。知道沸腾图像的物理含义，进一步体会图像在探究物理规律中的作用。
【学习重点】
1．通过实验观察水的沸腾现象，了解沸点的概念。
2. 知道沸腾图像的物理含义，进一步体会图像在探究物理规律中的作用。
【学习难点】
1. 水的沸腾实验。2. 液化过程放热。
【自主预习】
1．物质从 态变为 态的过程叫做汽化，汽化的两种方式是 和 。
2．沸腾是在一定温度下，在液体 和 同时进行的 的汽化现象。沸腾时，有大量的气泡上升、变大、到水面破裂，里面的 散发到空气中。水在沸腾的过程中，继续吸热，温度 （选填“不变”或“升高”），这个温度叫做 ，在标准大气压下水的沸点是 ℃。
3．蒸发是发生在液体 （表面/内部）的一种汽化现象，蒸发可以在 （选填“一定”或“任何”）温度下进行。蒸发过程是 （选填“吸热”或“放热”）的，液体蒸发时温度_ ，说明它从周围的物体吸收热量，因此液体蒸发有 作用。
4．物质由 态变为 态的过程叫做液化．液化 (选填“吸热”或“放热”)。
5．使气体液化有两种方法：一是 ，二是 。
【合作探究】
探究一、物态变化
1. 汽化和液化
【想想做做】在透明橡胶手套中滴入几滴酒精，把袋挤瘪，排尽空气后用绳把口扎紧，然后放入热水中。你会看到什么变化？从热水中拿出手套， 放入冷水中，又有什么变化？怎样解释这些变化？
①实验开始时,手套中滴入的是 态的酒精，将其放入热水中后，手套胀大，手套中酒精变成了 态，这种物质从 态变为 态的过程叫做 。 
②将胀大的手套从热水中取出后放入冷水中，手套又有何变化?
手套中又出现了 态的酒精。此过程酒精由 态又变为 态，这个过程叫做 。
在橡胶手套中滴入几滴酒精 放入热水中 放入冷水中


（1）汽化：物质从 态变成 态的过程叫做汽化。
（2）液化：物质从 态变成 态的过程叫做液化。 
探究二、沸腾
汽化有两种方式： 和 。
【想一想】你在家烧过开水吗？水沸腾时你发现了什么现象？对于沸腾现象，你还了解哪些？你能描述一下沸腾现象吗？
1. 沸腾
沸腾是在一定温度下，在液体 和 同时进行的 的汽化现象。
2. 水沸腾时温度变化的特点
学生实验——探究水沸腾时温度变化的特点
【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】水沸腾时会产生很多气泡，水沸腾时温度会上升，停止加热水不会沸腾……
【设计实验】
（1）实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、表。
（2）实验装置：

（3）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 水（热/冷），且加盖，水不宜过多，但需要没过温度计的 。
②安装实验器材按照自 而 的顺序进行。
③实验结束时，用灯帽盖灭酒精灯。
【进行实验与收集证据】
（1）在烧杯中加入水，用酒精灯加热，观察水发生的变化：水的温度、水发出的声音、水中的气泡等。
（2）当水温达到90℃时，每隔0.5min，记录一次温度，直到水沸腾后再持续几分钟为止。将数据记录在表格中。
（3）撤掉酒精灯，停止对烧杯加热，观察水的变化情况。
（4）实验数据与现象
时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
100
100
水中气泡
变化情况
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。


【分析论证】
（1）绘制水沸腾时温度和时间关系的图像
将所记录的各组数据分别用点标在坐标纸上，然后再将这些占用平滑曲线连接起来，就得到了水沸腾时温度与时间关系的图象。
水沸腾时温度变化的图像 甲 乙

AB段：水吸热，温度会不断 ；BC段：当温度达到100℃时，水开始 ，虽然水还在不断的吸收热量，但温度 。
（2）描述水的沸腾现象
从实验中可以看到，水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时形成的大量气泡不断 、 ，到水面破裂开来，里面的 散发到空气中。
（3）停止加热，水不能继续沸腾。可见，沸腾过程中需要 。
【归纳总结】从实验现象和图像得出实验结论：
对水加热，水的温度不断升高，达到某一温度时，水开始沸腾，此后，虽然继续对水加热，但水温度不再升高，停止加热后，水的沸腾停止。
【交流与评估】
与同学进行交流。你们观察到的现象和水的沸点与其他小组是不是相同？如果不同，怎样解释？回顾实验中的各个环节，你认为这些探究还有哪些不足和疏漏的地方？请提出来，说出改进的措施。
（1）在实验中，水的沸点一定是100℃吗？若不同的话，原因是什么？
【分析】可能是 有误差，也可能是受外界 的影响。
（2）为了既节约能源，又让水尽快沸腾，有什么比较好的措施？
【分析】提高加热前水的 、减小 （需没过温度计玻璃泡）等。
3. 沸点：
（1）沸点：各种液体沸腾时都有 的温度，这个温度叫做沸点。不同液体的沸点 。
阅读：小资料—几种液体的沸点/ºC（标准大气压）
（2）沸点表
【指导阅读】小资料—几种液体的沸点/ºC（标准大气压）





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
-33.4
液态氦
-268.9


【归纳】由沸点表看出：
①不同的液体的沸点是 的；②1个标准大气压下的水的沸点是 ºC；③同一种液体的沸点与 有关。
（2）液体的沸点与气压的关系
【想一想】液体的沸点变不变？与什么因素有关？
【实验】如图使烧瓶中的水沸腾，移去酒精灯，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水。可以看到什么现象？说明什么问题？

发生的现象：烧瓶中的水重新沸腾。
【分析】在向瓶底浇冷水后，瓶内气体遇冷，气压 ，同时水的温度也降低。此时水又沸腾，说明水的沸点 了。
【归纳结论】液体的沸点与 有关。气压减小，沸点 ；气压增大，沸点 。
（3）现象与应用：
【思考回答】
①用火煮鸡蛋，当锅内水沸腾后，是继续用大火加热还是改用小火？试用本堂课所学的知识说说你的理由。
【分析】大火和小火的效果 。因为水沸腾后，继续吸热但温度不变，保持在沸点。所以还是用小火更省燃料，还保护环境。
②高压锅的原理是什么？
【分析】锅内气压越大，液体的沸点 ，可以提高锅内的温度。
③【演示】纸锅烧水
我们现在用桌子上那张光滑的厚纸，做成小纸锅，纸锅里装些水，放到火上加热。注意不要让火苗烧到水面以上。发现给纸锅加热一会儿，水沸腾，而纸锅并没有燃烧。

【分析】因为纸的着火点大约是183℃，而水烧开时的温度约为 不变，没有达到纸的着火点，所以纸不会燃烧起来。
【例题1】物理实验小组用如图1所示的装置探究“水的沸腾”的实验。
（1）请指出图1中的两个错误之处：①_______，②_______。
（2）组装下列实验器材时，其合理的先、后顺序是_____（填序号）。
①温度计 ②石棉网 ③装水的烧杯 ④酒精灯
（3）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了______。
（4）图中a、b是两个小组用初温相同的水进行实验时绘制的沸腾图像，从图可知水的沸点是____℃，实验即将结束，李利同学发现：移开酒精灯，水很快停止沸腾。这说明沸腾过程中需要继续______，但温度_______。






探究三、蒸发
1. 蒸发
【想一想】晾晒湿衣服时，无论是在温度高的夏天还是在温度低的的冬天，都能变干，这说明什么？同样的衣服，在夏天干的快还是冬天干的快？
衣服上的水分是在常温下发生了汽化，叫做 。
（1）蒸发：蒸发是在任何温度下都能进行并且只在液体 发生的缓慢的汽化现象。
（2）蒸发吸热
【做一做】把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计读数有什么变化？如果温度计上不涂酒精，用扇子扇，温度计读数会变化吗？
【分析】用扇子扇，涂酒精的温度计的读数 ；不涂酒精的温度计读数 。
①归纳结论：液体蒸发 。
②液体蒸发吸热现象
a. 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。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。
b. 人游泳之后刚从水中出来，即使在太阳下，为什么感觉比在水里还冷？在炎热的夏天，狗常常会伸出舌头，你知道这是为什么吗？
游泳后上岸，风加快了皮肤表面 的流动，从面加快了人身上水的蒸发速度，使得皮肤温度下降。狗无汗腺，不能靠出汗来散热，只能伸长舌头，大口喘气，靠加快呼吸，增加蒸发来散热。
（3）探究实验——影响蒸发快慢的因素
【想一想】影响蒸发快慢的因素有哪些？
①将湿衣服晾晒在阳光下和树荫下，哪种情况下会先干呢？
②将湿衣服分别卷起来和摊开晾晒，哪种情况下会先干呢？
③将湿衣服分别放在通风与无风处，哪种情况下会先干呢？
【猜想】根据生活经验知道：蒸发的快慢可能与液体的 、 和表面上 的流动等因素有关。
【进行实验】
①实验器材：两块相同的玻璃片、酒精灯、水、酒精、胶头滴管、扇子。
②探究方法： 法。
③探究过程：
a. 在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的酒精，如图A、B、C、D所示。其中，B被摊开表面积变大；C与A的表面积相同，但用灯加热；D与A的表面积相同，用扇子使表面上方空气的流动加快。
b. 并测出它们变干所用的时间分別为200s、100s、50s、80s。

【实验结论】影响蒸发快慢的因素：
液体的 越高、 越大、液体表面上的 流动越快，蒸发得越快。
2. 蒸发与沸腾的异同点
汽化的两种方式
蒸发
沸腾
相同点
都属于 现象，都要 热
不同点
发生部位
只在液体 进行
在液体 和 同时进行
剧烈程度


温度条件
在 温度下均可发生
在 温度时才能发生
温度变化
温度
温度
影响因素
液体的 、 、气体的流动快慢
液面上 大小

【例题2】小明在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图所示的实验“探究水蒸发快慢与哪些因素有关”。

（1）通过B、D两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的_____有关；
（2）通过_____两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关；
（3）通过_____两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水面的空气流动快慢有关；
探究四、液化
1. 液化
【想一想】北方的冬天，可以看到户外的人们不断呼出“白气”；秋天的早上，会发现花草上有晶莹的露珠，它是怎样形成的呢？你能用所学的物理知识来解释吗？
【分析】“白气”不是水蒸气而是小水珠，水蒸气是看不见的无色无味气体。“白气”的形式是空气中的 遇冷液化成的 ，这是液化现象。
1. 液化
物质从 态变为 态叫液化。
露、露的形成原因：雾、露都是空气中的水蒸气液化的液态水（小水滴）。傍晚或夜间，地面附近或地物的温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，依附在草木上，就形成了露，依附在浮尘上，就形成了雾。
2. 液化的方法
（1）液化的方法一：降低气体的温度
实验：如图所示，在烧屏中注入适量的水，用酒精灯加热。观察瓶内和平口的上方，你看到了什么现象？在瓶口上方倾斜放置一个金属盘，观察金属盘的底面，你看到了什么现象？（室温较高时，可以在金属盘上放一些冰块）

①实验现象：烧瓶内的水未沸腾时，在瓶口上方可见少量“白雾”；水沸腾以后，瓶口上方的“白雾”增多，但在靠近平口的地方却看不见“白雾”。有许多水滴附着在金属盘的底面，并不断往下滴。
②分析现象：对水加热，水变为 ，水蒸气遇到温度比较低的瓶壁、瓶口变为“白雾”（液态的小水珠）。水沸腾以后，靠近平口的地方温度较高，水蒸气不容易液化，所以却看不见“白雾”。但是水蒸气遇到温度比较低的金属盘会发生液化，表明水蒸气的液化需要 。
③实验结论：液化需要 温度。
（2）液化的方法二：压缩气体的体积
如图所示，取一支大注射器，拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚。取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住。先向外拉动活塞时，然后再推活塞（压缩乙醚），观察两种情况下乙醚状态的变化。
①实验现象：向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失，然后推活塞到一定程度时，可以观察到会有 态乙醚出现。
②实验结论：用 的方法可以使气体液化。
【总结】气体液化的方法：降低温度；压缩体积。
（3）液化放热
【想一想】上述实验中，用手试摸金属盘，感觉温度有什么变化？
用手试摸金属盘时，感觉金属盘温度升高，表明水蒸气液化时 。
①实验结论：液化放热。
②液化放热现象
a. 被100 ℃的水和100 ℃的水蒸气烫伤，哪个更严重?
水蒸气液化时要放出大量的 ，放了这些热之后才变成100ºC的 ，其还能继续对人造成烫伤。所以被100 ℃的水蒸气烫伤比100 ℃的水烫伤更严重。
b. 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？
用嘴向手上“哈气”(缓慢吹气)时，温度高的水蒸汽遇到冷的手会液化成小水滴，放的热被手吸收，所以手会感到暖和；若用劲儿向手上吹气，加速了空气的流动速度，加快了手表面水分的蒸发，带走手表面的热，所以觉得更冷。
（4）液化的实例
①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？
因为镜片的温度相对于室内来说要低，室内空气中的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水珠附着在眼镜上。
②北方的冬天嘴里会呼出“白汽”，而夏天却不会，这是为什么呢？
冬天北方的很冷，嘴里呼出的温度高的水蒸气遇冷液化变成了小水珠；夏天气温高，水蒸气不会液化成小水珠。
③在一定温度下，将气体液化的最大好处是体积缩小，便于储存和运输。液化石油气，火箭中作燃料和助燃剂的氢和氧，都是以液态装在内部的。
【例题3】无论是严冬还是酷暑，在使用空调的房间窗户玻璃表面，常会出现小水珠，那么，关于这种现象的说法中正确的是（ ）
A．夏天，小水珠附着在玻璃的内表面，冬天，小水珠附着在玻璃的外表面
B．夏天，小水珠附着在玻璃的外表面，冬天，小水珠附着在玻璃的内表面
C．无论冬夏，小水珠都是出现在玻璃的内表面
D．无论冬夏，小水珠都是出现在玻璃的外表面
【例题4】如图所示是模拟大自然中雨的形成的实验装置图。
①往烧瓶中注入适量的热水，点燃酒精灯给烧杯加热，观察从烧瓶口冒出时生成的“白雾”。往瓶口的上方，倾斜着放置一金属盘，一段时间后，观察到金属盘的底部出现水滴，握金属盘手的感觉是______，说明了_______。

②加热时烧瓶里的水发生的是______现象，金属盘底部出现的水发生的是______现象（上述两空均填物态变化）。某同学在观察烧瓶中的水沸腾时，从瓶口喷出一股“白气”，在最靠近瓶口的地方反而看不见“白气”，这是为什么？
③自然界中雨的形成过程所与实验展示的水的变化类似：水蒸气与热空气一起上升，在高空________液化凝结成雨落下．
3. 电冰箱与臭氧层
阅读教材P62，回答有关问题：
（1）电冰箱的工作原理
冰箱中热的“搬运工”是一种既容易汽化又容易液化的物质（制冷剂）。液态的工作物质经过很细的毛细管，进入冰箱冷冻室的管子汽化、吸热，使冰箱内温度降低。
然后汽化的蒸气被压缩机压入冷凝器，在这里液化，并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。制冷剂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持很低的温度.
电冰箱中的物态变化及吸放热情况：冷冻室——汽化 、冷凝器——液化 。
（2）电冰箱对臭氧层的破坏
传统的冰箱制冷剂使用氟利昂R12，当电冰箱损坏后，这种氟利昂扩散到大气中，会破坏 ，对地球的生态环境构成威胁。目前在我国主要使用对臭氧层破坏较小的R134a、R600a等新型物质作为冰箱的制冷机。
【精讲点拨】
1. 理解沸点的概念：液体沸腾时的温度（不变），只与气压有关，不同液体的沸点不同，是液体的一种特性。
2. 在气体的液化中，常常出现“白气”，注意“白气”不是水蒸气，是水蒸气遇冷液化成的小水珠，是液态的水。水蒸气是无色透明的气体，肉眼无法看见。
3.液体蒸发时，要从周围环境中吸取热量，使周围的环境和液体本身的温度降低，因此液体蒸发有致冷作用。
4.气体液化时要放出热量，教材中没有实验，要结合生活中的实例进行理解。例如水蒸气蒸馒头，水蒸气烫伤严重等。
【归纳整理】

【课堂练习】
1．下列关于液体沸腾的说法错误的是（ ）
A．沸腾是只在液体表面发生的剧烈的汽化现象
B．沸腾只有在一定温度下才能发生
C．液体在沸腾过程中要吸热
D．液体沸腾过程中温度保持不变
2. 下列四个实例中，能够使蒸发加快的是（　　）
A．将水果放在低温冷藏柜中
B．将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中
C．给播种后的农田覆盖地膜
D．将新采摘的辣椒摊开晾晒在阳光下
3. 如图2所示，用水壶烧水，水烧开后能看到壶嘴周围有“白气”产生，其中a、b两位置有一处“白气”较浓。以下关于“白气”的描述正确的是（ ）
图2 图3

4. 图3所示，火箭发射时，为了保护发射台的铁架不被火箭向下喷射的高温火焰所熔化，工作人员在台底建造了一个大水池。当高温火焰喷到水中时，产生了迅速扩展的庞大的白色“气团”，在这一过程中包含的物态变化是______和______。
5．2015年10月5日，屠呦呦因为发现青蒿素成为首位获自然科学类诺贝尔奖的中国人。青蒿素受热易失去活性，为了从溶液中提取青蒿素，她创造性地选用乙醚（沸点34.6℃）代替水或酒精，这是利用乙醚具有（　　）
A．较小的密度 B．较小的比热容
C．较低的熔点 D．较低的沸点
6．如图所示是水沸腾时温度随时间变化关系的图象，下列说法正确的是（　）

A．实验中加热4min后停止了加热
B．沸腾温度低于100℃是由于供热不足造成的
C．水沸腾的过程中不断吸热，但温度不变
D．液面上方气压高于1个标准大气压
7．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
8．在探究水的沸腾特点时，所用实验装置如图甲所示。

（1）除温度计外，本实验还需要的测量工具是_________；
（2）图乙中，表示水正在沸腾时的现象是其中的______图；若继续加热，温度计的示数将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）图丙是根据实验数据作出的图像。由图像可知，将水加热至沸腾的时间较长，其原因可能是________；
A．实验时气温偏低     B．实验时气压偏低     C．酒精灯中的酒精热值偏低
（4）相比水沸腾前，沸腾时烧杯口上方的“白气”明显增多，原因是______；
（5）实验结束后撤去酒精灯，水还能继续沸腾一小会，这说明水沸腾时不需要吸热，这种判断是________（选填“正确”或“错误”）的；实验中，水吸热的多少通过___________来反映。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？