初中物理教科版八年级上册3 汽化和液化教学设计

3.汽化和液化

教学目标

三维目标要求

一、知识与技能

1.知道什么是汽化、液化。

2.了解沸腾现象，知道水的沸点。

3.知道蒸发可以致冷。会对蒸发和沸腾进行比较，找出它们的区别。

4.知道汽化是吸热过程，液化是放热过程。

5.会用汽化和液化的规律解释自然界或生活中的一些简单的物态变化现象。

二、过程与方法

1.通过探究活动了解水沸腾时的温度特点。

2.经历实验探究的基本过程，了解科学探究的基本环节。

三、情感态度与价值观

1.把生活现象和自然现象与物质的沸点联系起来，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。

2.了解电冰箱的基本原理及生产“无氟冰箱”的意义，有环境保护的意识。

教学重点和难点

一、教学重点

1.知道什么是汽化，什么是液化。

2.了解沸腾现象，以及液体沸腾时的温度特点，知道什么是沸点。

3.知道什么是蒸发，能够正确区分蒸发和沸腾。

4.知道汽化是吸热过程，液化是放热过程。会用液化和汽化的规律解释自然界或生活中的一些简单的现象。

二、教学难点

知道汽化是吸热过程，液化是放热过程。会用液化和汽化的规律解释自然界或生活中的一些简单的现象。

教学过程

情景导入

    冬天在室外,气温很低,手冻得难受,这时往手上呵气,会使手感到暖和些。从锅里拿刚出

笼的馒头，手烫得难受，这里往手上吹气，又觉得不那么烫了。那么，为什么呵气时感到暖

和，而吹气又会减轻烫感呢？这是因为发生了液化和汽化，而液化放热、汽化吸热的缘故。

    究竟什么是液化和汽化呢？今天，就让我们一起去探究吧！

教学活动

本节分为三个教学板块：（1）从液体到气体；（2）从气体到液体；（3）物态变化中的吸热和放热。

一、从液体到气体

    物质从液态变成气态的过程叫作汽化。沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。蒸发是只在液体表面进行着的汽化。沸腾和蒸发是汽化的两种方式。

1.沸腾

创设情景：烧开水时如果不断加热会发现壶里的水会沸腾。

你在家烧过开水吗？水烧开时你发现了什么呢？对于沸腾现象，你了解哪些？你能描述一下沸腾现象吗？

归纳小结：

物理学中把液态内部和表面同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾。

实验探究：探究水沸腾时温度变化的特点

进一步提出问题：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：既然沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象，让同学们相互讨论、思考和猜想，教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上，并进行归类。如：水沸腾时温度会上升，停止加热水不会沸腾……

根据学生情况提出：

要进一步研究沸腾现象，还需要通过实验仔细观察。

重点观察：(1)温度随时间的变化情况；(2)气泡的生成和变化情况。

制定计划与设计实验

明确了实验目的，让学生根据需要确定器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。

说明：为让学生有充分的时间观察水沸腾时发生的现象，应尽量缩短水沸腾前的加热时间。要求教师在课前应做好充分的准备。节省时间的方法：①减少烧杯中水的质量，但为了便于观察，水还应有相当的深度(约10 cm左右)，所以建议用小号烧杯，或使用大号试管(水约150 mL)做此实验；②实验中用热水进行加热；③从开始加热起至95 ℃左右，必须在烧杯或试管上加纸盖，95 ℃以后将纸盖拿掉；④拉长酒精灯灯芯同时剪断烧焦的灯芯，在灯芯中加入细铜丝，使火焰比较猛烈；⑤注意调整酒精灯和石棉网之间的距离，用酒精灯温度最高的外焰加热。

进行实验与收集数据

学生在进行实验时，学会分工合作，如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化，温度计的使用方法、酒精灯的正确操作在此得到进一步的复习巩固，要求同学们将观察到的数据和现象记录在下表中。

特别说明：注意实验中要告诉学生注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化；要记录当水温升高时，每隔1 min记录一次温度计的示数，直至水沸腾后3～5 min；实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图象。

实验记录表格如图

分析数据、得出结论

(1)绘制“温度—时间”图象。

实验结束后，根据记录的数据，在书本“水沸腾时的温度—时间图象”中标出相应的坐标点，用平滑的曲线把这些点连接起来。

(2)利用多媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度—时间”图象。

交流评估：小组的同学在实验时，得出水的沸点不是100 ℃，这时教师要肯定学生实事求是的科学态度，给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因，可能是实验使用的温度计存在质量问题，也可能是本地的气压不是一标准大气压。

交流、讨论：

①水沸腾时，你从水中和水面各看到什么现象？水中气泡内的气体是从哪儿来的？

②水沸腾时，继续加热，水的温度变化吗？

③曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程？水的温度怎样变化？

曲线上的哪一段对应水的沸腾过程？水的温度怎样变化？

④根据观察的现象，结合图象分析液体沸腾有什么特点？

归纳总结：

(1)沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时，继续加热，液体的温度保持不变。

(2)沸点的概念：液体沸腾时的温度称作沸点。

学生活动：观察“几种液体的沸点”表，练习查表

一些液体的沸点/℃(在标准大气压下)

①酒精的沸点是多少？能否用酒精温度计测量开水的温度？

②你实验所用的温度计里的工作物质是什么？为什么要用这种温度计？

③液态氢的沸点是－253 ℃，表示什么含义？常温下的氢是什么状态？

2.蒸发

情景创设：

(1)盛夏酷暑，奇热难熬，防暑降温，全靠风扇。思考问题：人吹电风扇时，为何会感到凉快？

(2)医生常将中暑患者扶到通风的地方，并在病人身上擦酒精，这样能使病人的体温很快下降，这一过程包含的物理原理是什么？

答案：(1)人吹风扇时，加快了身上汗液的蒸发，而蒸发要吸热，所以降低了人体的温度，人会感到凉快。(2)这样做可以提高粮食中水分的温度，加快表面空气流动速度，增大了表面积，从而加快了粮食中的水分蒸发，使粮食干得更快。(3)通风处能加快酒精的蒸发，酒精蒸发时吸热，使病人的体温降低。

归纳小结：蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象，蒸发只在液体表面发生。

学生讨论交流：对比以下三幅图，你发现了什么？

归纳总结：影响蒸发快慢的因素

第一幅图：液体的温度越高，蒸发得越快。

第二幅图：液体的表面积越大，蒸发得越快。

第三幅图：液体的表面上的空气流动得越快，蒸发得越快。

学生讨论交流教材图3.35事例：

(1)游泳后刚从水中上岸会感到冷，如果有风，甚至会冷得打颤，是因为水蒸发带走了许多热量。

(2)没有汗腺的狗酷暑时不能靠身体出汗来散热，只得伸长舌头，大口大口喘气，靠加快呼吸，增加蒸发量来散热。

学生交流讨论：比较蒸发和沸腾两种现象，找出它们的相同点和不同点。

二、从气体到液体

刚才讨论了物质从液态变成气态的过程，那么物质能不能从气态变成液态呢？

情景创设：

(1)人被100 ℃的水蒸气烫伤要比100 ℃的开水烫伤厉害，为什么？

(2)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？

(3)火箭发射时，为了保护发射底架，需在发射塔底部修一个大大的水池，为什么？白色气团是什么？

(4)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？

进一步提出问题，这些现象包含了什么物理知识？如何去解释呢？

演示实验：电热器烧开水

下面请同学们认真观察一个实验，杯里的水已经开了，从导管口喷出了什么？再认真观察导管口附近有什么特征？你还观察到了什么？

引导学生观察：在导管口位置什么也看不到，在离导管口一小段距离的位置才看到“白汽”，同学们看到的“白汽”到底是什么呢？冬天嘴里会呼出“白汽”，而夏天却不会，这是为什么呢？请同学们先跟老师一起用汤勺做两个小实验。

学生探索实验：

1．先观察汤勺的凹面，然后用嘴对着汤勺哈气，再观察，比较有何不同。

2．将汤勺的背面用打火机烧一烧，再用嘴对着汤勺凹面哈气，观察是否有变化。

学生讨论原因：第一次是嘴里呼出的热的水蒸气遇冷勺子凝结成的小水珠；第二次勺子温度较高，水蒸气不会凝结成小水珠。

结论：(1)将物质从气态变成液态的过程叫液化。

(2)水蒸气遇冷，降低到一定的温度时，就会液化。

提出问题：我们把热的水蒸气放入冷的环境中使它液化的方法称为冷却法。那么除此之外还有没有别的办法可以使气体液化呢？

想一想：家中使用的液化石油气是通过什么方法将石油气变成液体装在钢瓶里的呢？

通过压缩气体的方法使气体液化，这种使气体液化的方法称为加压法。这种方法使气体的贮存和运输变得更方便。生活、生产中常用此方法使气体液化。(如石油液化气、打火机中的液化气、液态氢等。)

三、物态变化过程中的吸热和放热

伴随气体和液体过程的能量变化的表现形式是吸放热。本板块的教学应该注重以下几个方面。

沸腾过程中吸热而温度保持不变；停止加热，沸腾随即停止。对此，学生已有实验经历。

蒸发过程吸热的例子也很普遍。在温度计测温泡上裹上用水或酒精浸湿的棉球，温度计的读数有什么变化？在手背上涂些酒精，感受如何？对此，学生更有足够的经验基础。

气体液化放热的现象，学生虽有感悟，但体会欠真切。因此有必要组织学生动手实践。教科书第103页图5-3-8是一个很好的对比实验。教师应认真组织好学生的分组实验和观察讨论。左右试管初始状态相同，左管加热沸腾、水量减少（温度维持在沸点）；右管通入从左管中导入的水蒸气，温度升高，水量增加。典型地展示了物态变化过程伴随着能量的转化这一物理现象。倘若使两管中的水循环流动，它就是蒸气传热的模拟装置。

在此基础上，教师应结合“发展空间”栏中有关电冰箱的阅读材料，提醒学生注意循环工作物质（R134a等）物态变化过程典型地伴随着工作物质能量的变化：在冷冻室汽化吸热（使冰箱内温度降低）；在冷凝器液化放热（使冰箱外的空气变热）。这里的压缩机相当于教科书图5-3-8中的酒精灯，没有它，不可能完成R134a的循环流动；这里的R134a相当于图5-3-8中的水，不同的是，图5-3-8中的水未能循环流动，而R134a比水更容易汽化、比水蒸气更容易液化。

归纳总结：物态变化过程总伴随着能量的变化，液体在汽化过程中吸出热量，气体在液化过程中放出热量。

自然界中的物态变化（含熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华）事实上都伴随着能量的变化，不仅仅限于水的三态变化。教师应在本节之末、§5.4和复习课中予以强化。

板书设计

3.汽化和液化

教学反思

    在本节课的教学中教师善于启发学生，发扬民主，鼓励并尊重每一位学生发表的个人见解，重视培养学生的个性发展和创新意识。这一环节中，学生有许多创新的想法。在整堂课中师生情感交流充分，信息反馈及时，学生积极思维，主动探究，争相举手发言，学生主动学习的积极性和自信心得到充分的调动。