人教版第3节 汽化和液化教学设计

汽化和液化

教学目标
知识与技能
1．知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。
2．了解沸腾现象，知道什么是沸点。
3．知道蒸发可以致冷。知道影响蒸发快慢的因素。
过程与方法
1．观察沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
2．通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点。
情感、态度与价值观 
通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲，使学生乐于探索自然现象，乐于了解日常生活中的物理道理。
教学 重点
探究水的沸腾的实验，理解液体沸腾的特点。
教学难点
利用用“温度—时间”图象来处理实验数据。
教学方法
实验探究法、讨论法、演示法等。
课时安排
1课时
课前准备
水槽、塑料袋、酒精、热水、烧杯、铁架台、温度计、酒精灯、石棉网、纸盖。
教学过程
导入新课
情景导入
多媒体展示生活中的几种常见情景：
 
夏天，游泳的人从水中上岸会感到冷，如果有风吹过，甚至会冷得打颤；而坐在岸边未下水的人却觉得很热，你知道这是为什么吗？制造金属工具时，为增加工件的硬度，将烧红的工件放入水中进行淬火，此时会发出“吱吱”声，并在水面上冒出“白汽”，这其中经历了哪些物态变化呢？秋天，草木、石块上出现的露是怎样生成的呢？在生活中类似的现象还有许多，你能用所学的物理知识去解释吗？
问题导入
问题一：住在非洲的居民，由于没有电，夏天无法使用电冰箱保鲜食品，人们发明了一种“沙漠冰箱”罐中罐。它是由内罐与外罐组成，两罐之间填上湿润的沙子，食品放在内罐中，然后放在干燥通风的地方，并在沙子上洒水，罐口放上湿布。
思考问题：
(1)经常在沙子上洒水是为了什么？ 
(2)放在干燥的地方是为了什么？
问题二：有些饭店在洗手间外安装了热风干手器，打开它就有热风吹到手上，使张开的手上的水很快变干，这其中原因是什么，你能用物理知识去解释吗？
 
问题三：吐鲁番盆地位于欧亚大陆中心，是天山东部的一个典型封闭式 内陆盆地。由于距离海洋较远，且周围高山环绕，加以盆地窄小低洼，潮湿气候难以浸入，降雨量很少，蒸发量极大，故气候极为酷热，自古即有“火州”之称。人们利用山的坡度，巧妙地创造了坎儿井，引地下潜流灌溉农田。坎儿井有竖井、地下暗渠、地面明渠和涝坝几个部分组成。坎儿井不因炎热、狂风而使水分大量蒸发，因而流量稳定，保证了自流灌溉。
坎儿井是开发利用地下水的一种很古老的集水建筑物，适用于山麓、冲积扇地带，主要是用于截取地下潜水来进行农田灌溉和居民用水。
 
思考问题：“坎儿井”为什么能够减少输水过程中的蒸发？
故事导入
林则徐设宴请传教士。席上自然少不了云南名食——过桥米线。这过桥米线是将蔬菜、米和肉片加入鸡汤，用砂锅煮熟的。徐府家人揭开砂锅锅盖，只见锅内汤面上浮着厚厚的一层油，却不冒一丝热气。这传教士见此汤颜色诱人，香气扑鼻又当是一道凉汤，迫不及待地舀来一勺，倒入口中，只烫得嘴不能合，十分难堪。林则徐连忙招呼：“我尚未来得及向阁下介绍此汤，实在失礼，多有得罪。”
那传教士烫得嘴不能合的原因是什么？
实验引入
按照教材3.31的实验，在透明塑料袋中滴入几滴酒精，排尽空气后把口扎紧，放入80  ℃以上的热水中。
 
提出问题：你看到什么现象？从热水中拿出塑料袋，过一会儿又有什么变化？怎么解释这些变化？想提出什么疑问？你的想法是什么？
学生讨论交流：“酒精到哪里去了？”“为 什么塑料袋会鼓起来？”“酒精为什么会失而复得？”
学生交流：塑料袋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。
设计说明：该实验要尽量让学生自己做，所用塑料袋要透明，且尽量薄，使滴入的酒精清晰可见。为了使塑料袋排尽空气，可将塑料袋像拧麻花一样拧紧，再把口用线或橡皮筋扎紧。
归纳总结：物质的液态和气态可以相互转化。
物质从液态变成气态的过程叫做汽化。 
物质从气态变成液态的过程叫做液化。
日常生活中还有哪些现象和这个类似？我们这节课就来研究物体的液化和汽化现象。
推进新课
一、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
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 78 82 88 93 100 102 102 102
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？