物理第3节 汽化和液化备课ppt课件

这是一份物理第3节 汽化和液化备课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了致老师同学们，学习内容导览，学习目标，课堂导入，PART，④实验数据与现象，③实验结论，纸锅烧水，典型例题，2蒸发吸热等内容，欢迎下载使用。
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①演示实验—《影响蒸发快慢的因素》 ②演示实验—《酒精能使温度计的示数发生变化吗》③演示实验—《纸锅烧水》④视频讲解—《气体液化的两种方式》⑤演示实验—《观察塑料袋的变化》 ………
初冬。一夜之间，小城变成了冰清玉洁的银色世界。落光了叶子的树枝上挂满了毛茸茸、亮晶晶的银色冰花，在阳光下催人眼目。树上的枝条在风中摇，不时飘下点点冰晶，宛如神雾漫卷。自然界中这样奇特的现象举不胜举，真可谓千姿百态。那么你知道物质通常有几种状态，这些状态之间如何转化吗？让我们一起来探知这形态 各异的物质世界吧。
我们知道物质有三种状态存在于自然界中：固态、液体和气态。固态和液态可以相互转化，那么液态和气态之间能不能发生转化呢？
液态和气态若能相互转化，那么在转化过程中，有哪些规律呢？
生活中我们会发现洒在地上的水过一会儿就不见了？放在太阳下的湿衣服，不久以后也干了。地上和衣服上的水到哪里去了呢？学习这节课的知识，你就明白了。
如图所示，在透明橡胶手套中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，排进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冰水混合物中，过一会又有什么变化？怎样解释这些变化？
01 汽化和液化
演示实验——《观察塑料袋的变化》
分析：手套内液态酒精受热时变成了气体，所以手套膨胀。当放入冰水混合物中，是气态酒精又变成了液态的酒精。结论：液态酒精可以变为气态酒精，气态酒精也可以变为液态酒精。
（1）汽化（vaprizatin）：物质从液态变为气态的过程叫做汽化。
（2）液化（liquefactin）：物质从气态变为液态的过程叫做液化。
从实验中我们可以看到，手套中的液态酒精受热后变成了气态酒精，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。
（1）沸腾 水“开”了这一生活用语在物理学中叫做沸腾（biling），沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
你认真观察过水的沸腾吗？水在沸腾时有什么特征？下面我们一起通过实验来探究水沸腾时温度变化的特点。
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？
①水沸腾时会产生很多气泡；②水沸腾以后，如果继续加热，水的温度不变；如果继续加热，水的温度会越来越高。
①选择实验器材：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。
（2）探究水沸腾时温度变化的特点
②按图所示安装实验器材。③注意事项a.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。b. 安装实验器材按照自下而上的顺序进行。c. 实验结束时，用灯帽盖灭酒精灯。
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。
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。
①绘制水沸腾时温度和时间关系的图像
AB段：水吸热，温度会不断升高； BC段：当温度达到100℃时，水开始沸腾，虽然水还在不断的吸收热量，但温度保持不变。
水沸腾时温度变化的图像
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上升、变大， 到水面破裂开来， 里面的水蒸气散发到空气中。
沸腾前，气泡上升体积变小
沸腾时，气泡上升体积变大
由图像可以看出：沸腾以前，水的温度不断上升；沸腾时水的温度保持不变。分析实验数据和图像得出探究结论：
（1）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？（2）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？可能是温度计有误差，也可能是受外界大气压的影响。②为了既节约能源，又让水尽快沸腾，有什么比较好的措施？提高加热前水的温度、减小水量（需要没过温度计玻璃泡）等。
（1）沸点： ①各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点（biling pint）。不同液体的沸点不同。
几种液体的沸点（标准大气压）
①水煮鸡蛋时，只要水不干就鸡蛋不会焦，而油炸鸡蛋时，油没干鸡蛋也会焦，这是为什么？②能否用酒精温度计测沸水的温度？为什么？
①因为在1标准大气压下，油的沸点高于水的沸点.②不能。因为在1标准大气压下水的沸点100℃，酒精的沸点是78℃。如果用酒精温度计测量沸水的温度，酒精会汽化，所以不能。
停止沸腾的水，浇上冷水后会怎样？
（2）液体的沸点与气压的关系
①发生的现象是：烧瓶中的水重新沸腾。②分析：在瓶底浇冷水后，瓶内气体遇冷，气压减小，同时水的温度也降低。此时水又沸腾，说明水的沸点降低了。③结论：液体的沸点与气压有关。气压减小，沸点降低；气压增大，沸点升高。
取一张光滑的厚纸，照图那样做成一个小纸锅。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的纸。过一会儿，水就会沸腾，而纸锅不会燃烧。纸锅为什么不会燃烧？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。
（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________________。
【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。
（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__________。
（1）由图1可以看出，实验中的错误之处有：①温度计的玻璃泡接触容器底；②视线没有与温度计中液柱的上表面相平。（2）酒精灯要使用外焰加热，所以合理顺序应先放好酒精灯，由其外焰高度确定铁圈及石棉网的高度；温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器底和侧壁，所以接着应放置烧杯，最后安装温度计，即顺序为：④②③①。（3）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了缩短加热至沸腾的时间，提高实验效率。（4）由图像知，当水的温度达到98℃时，温度不再变化，说明此时是水的沸腾过程，沸点是98℃，水在沸腾过程中，要不断吸热，但温度保持不变。
（1）蒸发： ①在任何温度下都能发生的，且只能发生在液体表面的汽化现象叫做蒸发（evapratin）。 蒸发和沸腾是气化的两种形式。
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？用扇子扇，涂酒精的温度计的读数降低；不涂酒精的温度计读数不变。结论：液体蒸发吸热。
视频演示—《酒精能使温度改变吗？》
①猜想：影响蒸发快慢的因素有哪些？ a.将湿衣服晾晒在阳光下和树荫下，哪种情况下会先干呢？ b.将湿衣服分别卷起来和摊开晾晒，哪种情况下会先干呢？ c.将湿衣服分别放在通风与无风处，哪种情况下会先干呢？
（3）影响蒸发快慢的因素
根据生活经验知道：蒸发的快慢可能与液体的温度、表面积和表面上气体的流动等因素有关。
②实验：探究影响蒸发快慢的因素 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。
③实验结论液体的温度越高、液体的表面积越大、液体表面上空气流动越快，蒸发越快。
观看实验——《影响蒸发快慢的因素》
都是汽化现象且都要吸热
液体的温度、表面积和表面上的空气流动快慢
（4）蒸发与沸腾的异同点
【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；
（1）B、D两图中，水的表面积和上方空气的流动速度相同，只有温度不同，故通过B、D两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。（2）要想得出水蒸发快慢与水的表面积有关，应控制水的温度和上方空气的流动速度相同，只改变水的表面积，故B、C两图符合要求。（3）要想得出水蒸发快慢与水面的空气流动快慢有关，应控制水的温度和表面积相同，只改变水面的空气流动快慢，故A、B两图符合要求。
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？
（1）液化定义 物质从气态变为液态叫液化。
雾、露都是指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。
①液化的方法一：降低气体的温度实验一：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？a. 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” 。
b. 分析现象：对水加热，水变为水蒸气，水蒸气遇到温度比较低的瓶壁、瓶口变为小水珠“白雾”（液态）。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”。
实验二：如图所示，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）a. 现象：有许多水滴附着在金属盘的底面，并不断往下滴。b. 分析现象：在实验中水汽化后状态发生了什么变化？需要什么条件？c. 实验结论：液化需要降低气体温度。
视频演示—《水蒸气的液化》
②液化的方法二：压缩气体的体积实验：如图，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。
a. 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，可以观察到会有液态乙醚出现。b. 实验结论：用压缩体积的方法可以使气体液化。
上述实验中，用手试摸金属盘，感觉温度有什么变化？ a. 现象：用手试摸金属盘时，感觉金属盘温度升高。b. 实验结论：水蒸气液化时放热。
①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。
有些家庭利用石油加工时产生的可燃气体做饭，这些气体也是液化后储存在钢罐里的，叫液化石油气。
②为什么被100℃ 的水蒸气烫伤比100℃的开水烫伤更严重？
水蒸气液化时要放出大量的热，放了这些热之后才变成100ºC的水，其还能继续对人造成烫伤。
视频总结—《气体液化的两种方式 》
（1）电冰箱的构造和原理 过去常用的电冰箱利用了一种叫做氟利昂的物质作为热的“搬运工”，把冰箱里的“热” “搬运”到冰箱的外面。氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物质，汽化时它吸热，液化时它放热。 液态的氟利昂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，在这里汽化、吸热，使冰箱内温度降低。之后生成的蒸气又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。氟利昂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。
02 电冰箱与臭氧层
（2）传统制冷剂“氟利昂”的危害太阳辐射来的过量紫外线对于地球上的生命是有害的。在距地面20～50千米的高层大气中有一种叫做臭氧的物质，它具有吸收紫外线的功能，这是地球上的生物得以生存和进化的重要条件。传统的冰箱制冷剂使用氟利昂，当电冰箱损坏以后，这种氟利昂扩散到大气中，会破坏臭氧层，对地球的生态环境构成了威胁。为了保护人类生存的环境，各国都限量生成和使用氟利昂，主要使用对臭氧层破坏较小R134a、R600a等新型的物质作为冰箱的制冷剂。
（3）电冰箱的“能效等级”读过这篇文章后，你认为下表中介绍的电冰箱会破坏臭氧层吗？你知道表中的“能效等级”是什么意思吗？①下表中介绍的电冰箱使用R600a新型的物质作为冰箱的制冷剂，不会破坏臭氧层。 ②“能效标识” 将能效分为1、2、3、4、5五个等级，等级1表示产品最节能，等级5是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售。
视频欣赏——《电冰箱的工作原理》
【例题3】 下列现象中不属于液化现象的是（ ） A. 夏天自来水管出“汗” B. 冬天，人口中呼出“白气” C. 夏天，从冰柜中拿出的冰棒周围冒出“白气” D. 放在敞口瓶中的酒精逐渐减少
夏天自来水管出“汗”；冬天，人口中呼出“白气”；夏天，从冰柜中拿出的冰棒周围冒出“白气”；这些都是空气中的水蒸气液化成的小水滴，故ABC均为液化现象。D. 放在敞口瓶中的酒精逐渐减少，属于蒸发现象。故选D。
【例题4】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
夏天，室内温度低，室外空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠，附着在玻璃的外表面；冬天，室外温度低，室内空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠，附着在玻璃的内表面。 故选B。
【例题5】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___________。
①烧杯中汽化的水蒸气上升遇到冷金属盘就会液化形成小水滴，由于液化放热，金属盘吸收热量，温度升高；
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．
②烧杯里的水吸热汽化为水蒸气，水蒸气上升遇冷液化成小水珠（白气）；因为靠近瓶口的地方温度较高，水蒸汽不容易液化。③大自然中，雨的形成过程是：水蒸气与热空气一起上升，在高空遇冷液化凝结成雨落下．
瓶口温度较高，水蒸气不容易液化。
定义：物质从液态变为气态的过程叫汽化.
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，液体蒸发吸热③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.
①定义：物质由气态变为液态叫做液化.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.
1. 盛一盆水，在盆里放两块高出水面的砖头，砖头上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜，再把一个纱布袋罩在篮子上，并使袋口的边缘浸入水里，就做成了一个简易冰箱。把它放在通风的地方，即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。试着分析简易冰箱的工作原理。
这里介绍了一种利用蒸发吸热保存食物的方法。因为水会沿着纱布的纤维结构爬上来，水蒸发时会吸热，就可以使食物的温度降低，这样饭菜就不容易变质了。
2. 一块金属在冰箱中被冷冻后，取出放一会儿，可以发现变湿了。如果马上用干毛巾擦，能擦干吗？为什么？
不能擦干。因为从冰箱取出的铁块温度比较低，周围空气中的水蒸气遇冷会液化变成小水珠，附着在金属块的表面上。擦去这层水，又有新的水蒸气在温度低的金属块表面发生液化，所以一时擦不干。夏天从冰箱拿出可乐罐后，可乐罐外面沾满了水，擦干后很快又会出现水。
3. 吐鲁番是全国有名的“火炉”，常年高温少雨，水贵如油。当地流行使用坎儿井，大大减少了输水过程中水的蒸发和渗漏。坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成。暗渠即地下水道，是坎儿井的主体，宽约1.2 m。井的深度因地势和地下水位高低不同而有深有浅，最深的井可达90 m以上，井内的水在夏季约比外界低5~10 °C。请你分析一下坎儿井是如何减少水的蒸发的。
坎儿井是利用地下渠道引水，减少了水在输送过程中的蒸发，同时也减少了水的渗漏。时至今日，坎儿井仍在使用。温度低，空气流通慢，都是蒸发慢的原因。
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
液体沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象，必须在一定温度下进行，吸收热量温度不变。 所以选A。
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
影响蒸发快慢的因素：液体的温度越高、表面积越大、液体表面空气的流速越快，蒸发越快。选项ABC使蒸发变慢，选项D符合题意。
3．如图所示，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（ ）
A．它是水蒸气，a处较浓 B．它是水蒸气，b处较浓C．它是小水滴，a处较浓 D．它是小水滴，b处较浓
壶嘴周围的“白气”是水蒸气液化成的小水滴，因为温度越低越容易液化，b处的温度低于a处的温度，所以b处的“白气”较浓。选项C正确。
4. 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
乙醚的沸点比较低，为34.6℃；从溶液中提取青蒿素时，当该溶液温度达到34.6℃就沸腾，温度保持不变，可以使青蒿素保持活性。 所以选D。
6. 在18 ℃的房间里，放有一杯酒精，将温度计放入酒精中，示数稳定后取出，观察它的示数，会发现（ ）A. 高于18 ℃ B. 低于18 ℃C. 先下降，后上升 D. 一直等于18 ℃
酒精蒸发吸热，能使温度计的示数下降，低于18℃；随着酒精的迅速蒸发掉后，受空气温度的影响，温度计的示数又会上升，直到和房间内的温度相同，即等于18℃． 所以C正确。
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
水沸腾的条件：一是温度达到沸点，二是吸收热量，当锅里的水沸腾以后，碗中水的温度与锅里水的温度相等，但是不能吸收热量，所以不能沸腾。 选项C正确。
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）水的沸点是_______。
（1）在探究水的沸腾特点时，除实验中的装置外，还要测量加热时间，所以还需要秒表。（2）水沸腾时，底部会产生气泡，随着气泡上升，气泡会逐渐变大，故其现象如图A所示；沸腾时，虽然液体继续吸热，但液体温度保持不变。（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，单位时间内温度的变化较小，其原因可能是实验时气温偏低，有一部分热量浪费到空气中了。故选A。（4）由图像可知，水的沸点是98 ℃。