3.汽化和液化教學目標三維目標要求一、學問與技能1.知道什么是汽化、液化。2.了解沸騰現象，知道水的沸點。3.知道蒸發可以致冷。會對蒸發和沸騰進行比較，找出它們的區分。4.知道汽化是吸熱過程，液化是放熱過程。5.會用汽化和液化的規律說明自然界或生活中的一些簡潔的物態改變現象。二、過程與方法1.通過探究活動了解水沸騰時的溫度特點。2.經驗試驗探究的基本過程，了解科學探究的基本環節。三、情感看法與價值觀1.把生活現象和自然現象與物質的沸點聯系起來，樂于探究自然現象和日常生活中的物理道理。2.了解電冰箱的基本原理及生產“無氟冰箱”的意義，有環境愛護的意識。教學重點和難點一、教學重點1.知道什么是汽化，什么是液化。2.了解沸騰現象，以及液體沸騰時的溫度特點，知道什么是沸點。3.知道什么是蒸發，能夠正確區分蒸發和沸騰。4.知道汽化是吸熱過程，液化是放熱過程。會用液化和汽化的規律說明自然界或生活中的一些簡潔的現象。二、教學難點知道汽化是吸熱過程，液化是放熱過程。會用液化和汽化的規律說明自然界或生活中的一些簡潔的現象。教學過程情景導入冬天在室外,氣溫很低,手凍得難過,這時往手上呵氣,會使手感到溫煦些。從鍋里拿剛出籠的饅頭，手燙得難過，這里往手上吹氣，又覺得不那么燙了。那么，為什么呵氣時感到暖和，而吹氣又會減輕燙感呢？這是因為發生了液化和汽化，而液化放熱、汽化吸熱的原因。原委什么是液化和汽化呢？今日，就讓我們一起去探究吧！教學活動本節分為三個教學板塊：（1）從液體到氣體；（2）從氣體到液體；（3）物態改變中的吸熱和放熱。一、從液體到氣體物質從液態變成氣態的過程叫作汽化。沸騰是液體內部和表面同時發生的猛烈汽化現象。蒸發是只在液體表面進行著的汽化。沸騰和蒸發是汽化的兩種方式。1.沸騰創設情景：燒開水時假如不斷加熱會發覺壺里的水會沸騰。你在家燒過開水嗎？水燒開時你發覺了什么呢？對于沸騰現象，你了解哪些？你能描述一下沸騰現象嗎？歸納小結：物理學中把液態內部和表面同時發生的猛烈汽化現象稱為沸騰。試驗探究：探究水沸騰時溫度改變的特點進一步提出問題：水在沸騰時有什么特征？水沸騰后假如接著加熱，是不是溫度會越來越高？水的內部又是怎樣的呢？氣泡的生成和改變狀況怎么樣？猜想和假設：既然沸騰是日常生活中大家都特別熟識的現象，讓同學們相互探討、思索和猜想，老師將學生提出的問題和猜想列在黑板上，并進行歸類。如：水沸騰時溫度會上升，停止加熱水不會沸騰……依據學生狀況提出：要進一步探討沸騰現象，還須要通過試驗細致視察。重點視察：(1)溫度隨時間的改變狀況；(2)氣泡的生成和改變狀況。制定安排與設計試驗明確了試驗目的，讓學生依據須要確定器材：鐵架臺、酒精燈、火柴、石棉網、燒杯、中心有孔的紙板、溫度計、水、鐘表。說明：為讓學生有充分的時間視察水沸騰時發生的現象，應盡量縮短水沸騰前的加熱時間。要求老師在課前應做好充分的打算。節約時間的方法：①削減燒杯中水的質量，但為了便于視察，水還應有相當的深度(約10cm左右)，所以建議用小號燒杯，或運用大號試管(水約150mL)做此試驗；②試驗中用熱水進行加熱；③從起先加熱起至95℃左右，必需在燒杯或試管上加紙蓋，95℃以后將紙蓋拿掉；④拉長酒精燈燈芯同時剪斷燒焦的燈芯，在燈芯中加入細銅絲，使火焰比較猛烈；進行試驗與收集數據學生在進行試驗時，學會分工合作，如計時、視察氣泡的改變狀況、溫度的改變，溫度計的運用方法、酒精燈的正確操作在此得到進一步的復習鞏固，要求同學們將視察到的數據和現象記錄在下表中。特殊說明：留意試驗中要告知學生留意視察水沸騰前后的氣泡和溫度的改變；要記錄當水溫上升時，每隔1min記錄一次溫度計的示數，直至水沸騰后3～5min；試驗后要畫出水沸騰前后溫度隨時間的改變圖象。試驗記錄表格如圖時間/min01234567溫度/℃78828893100102102102分析數據、得出結論(1)繪制“溫度—時間”圖象。試驗結束后，依據記錄的數據，在書本“水沸騰時的溫度—時間圖象”中標出相應的坐標點，用平滑的曲線把這些點連接起來。(2)利用多媒體展示學生繪制的水沸騰的“溫度—時間”圖象。溝通評估：小組的同學在試驗時，得出水的沸點不是100℃，這時老師要確定學生實事求是的科學看法，賜予激勵。同時還要幫助學生找出緣由，可能是試驗運用的溫度計存在質量問題，也可能是本地的氣壓不是一標準大氣壓。溝通、探討：①水沸騰時，你從水中和水面各看到什么現象？水中氣泡內的氣體是從哪兒來的？②水沸騰時，接著加熱，水的溫度改變嗎？③曲線上的哪一段表示水沸騰前的過程？水的溫度怎樣改變？曲線上的哪一段對應水的沸騰過程？水的溫度怎樣改變？④依據視察的現象，結合圖象分析液體沸騰有什么特點？歸納總結：(1)沸騰是在液體內部和表面同時進行的猛烈的汽化現象。沸騰時，接著加熱，液體的溫度保持不變。(2)沸點的概念：液體沸騰時的溫度稱作沸點。學生活動：視察“幾種液體的沸點”表，練習查表一些液體的沸點/℃(在標準大氣壓下)液態鐵2750甲苯111液態氧－183液態鉛1740水100液態氮－196水銀357酒精78液態氫－253亞麻仁油287液態氨33.5氣態氦－268.9①酒精的沸點是多少？能否用酒精溫度計測量開水的溫度？②你試驗所用的溫度計里的工作物質是什么？為什么要用這種溫度計？③液態氫的沸點是－253℃，表示什么含義？常溫下的氫是什么狀態？2.蒸發情景創設：(1)盛夏酷暑，奇熱難熬，防暑降溫，全靠風扇。思索問題：人吹電風扇時，為何會感到涼快？(2)醫生常將中暑患者扶到通風的地方，并在病人身上擦酒精，這樣能使病人的體溫很快下降，這一過程包含的物理原理是什么？答案：(1)人吹風扇時，加快了身上汗液的蒸發，而蒸發要吸熱，所以降低了人體的溫度，人會感到涼快。(2)這樣做可以提高糧食中水分的溫度，加快表面空氣流淌速度，增大了表面積，從而加快了糧食中的水分蒸發，使糧食干得更快。(3)通風處能加快酒精的蒸發，酒精蒸發時吸熱，使病人的體溫降低。歸納小結：蒸發是液體在任何溫度下都能發生的汽化現象，蒸發只在液體表面發生。學生探討溝通：對比以下三幅圖，你發覺了什么？歸納總結：影響蒸發快慢的因素第一幅圖：液體的溫度越高，蒸發得越快。其次幅圖：液體的表面積越大，蒸發得越快。第三幅圖：液體的表面上的空氣流淌得越快，蒸發得越快。學生探討溝通教材圖3.35事例：(1)游泳后剛從水中上岸會感到冷，假如有風，甚至會冷得打顫，是因為水蒸發帶走了很多熱量。(2)沒有汗腺的狗酷暑時不能靠身體出汗來散熱，只得伸長舌頭，大口大口喘氣，靠加快呼吸，增加蒸發量來散熱。學生溝通探討：比較蒸發和沸騰兩種現象，找出它們的相同點和不同點。項目蒸發沸騰相同點物態改變都屬于汽化現象吸、放熱狀況都是吸熱過程不同點發生的位置只在液體表面處進行在液體內部和表面同時進行發生的快慢緩慢猛烈發生時的現象不簡潔視察到快速產生大量的水蒸氣氣泡發生須要的溫度條件任何溫度下都能進行只在確定的溫度——沸點下進行，且與氣壓有關液體自身溫度改變狀況吸熱，液體自身溫度降低具有制冷作用吸熱，液體溫度保持在沸點處不變主要應用制冷，降溫，制冷業水浴加熱，制糖業二、從氣體到液體剛才探討了物質從液態變成氣態的過程，那么物質能不能從氣態變成液態呢？情景創設：(1)人被100℃的水蒸氣燙傷要比100℃的開水燙傷厲害，為什么？(2)冬天手冷時，用嘴向手上“哈氣”(緩慢吹氣)，手會感到溫煦。若用勁兒向手上吹氣，手不但不會溫煦，反而覺得更冷。都是從嘴里出來的“氣”，為什么會有不同的感覺呢？(3)火箭放射時，為了愛護放射底架，需在放射塔底部修一個大大的水池，為什么？白色氣團是什么？(4)冬天，戴眼鏡的人從外面進到屋里來，眼鏡上立即會有一層小水珠。這些小水珠是怎樣產生的？進一步提出問題，這些現象包含了什么物理學問？如何去說明呢？演示試驗：電熱器燒開水下面請同學們細致視察一個試驗，杯里的水已經開了，從導管口噴出了什么？再細致視察導管口旁邊有什么特征？你還視察到了什么？引導學生視察：在導管口位置什么也看不到，在離導管口一小段距離的位置才看到“白汽”，同學們看到的“白汽”究竟是什么呢？冬天嘴里會呼出“白汽”，而夏天卻不會，這是為什么呢？請同學們先跟老師一起用湯勺做兩個小試驗。學生探究試驗：1．先視察湯勺的凹面，然后用嘴對著湯勺哈氣，再視察，比較有何不同。2．將湯勺的背面用打火機燒一燒，再用嘴對著湯勺凹面哈氣，視察是否有改變。學生探討緣由：第一次是嘴里呼出的熱的水蒸氣遇冷勺子凝聚成的小水珠；其次次勺子溫度較高，水蒸氣不會凝聚成小水珠。結論：(1)將物質從氣態變成液態的過程叫液化。(2)水蒸氣遇冷，降低到確定的溫度時，就會液化。提出問題：我們把熱的水蒸氣放入冷的環境中使它液化的方法稱為冷卻法。那么除此之外還有沒有別的方法可以使氣體液化呢？想一想：家中運用的液化石油氣是通過什么方法將石油氣變成液體裝在鋼瓶里的呢？通過壓縮氣體的方法使氣體液化，這種使氣體液化的方法稱為加壓法。這種方法使氣體的貯存和運輸變得更便利。生活、生產中常用此方法使氣體液化。(如石油液化氣、打火機中的液化氣、液態氫等。)三、物態改變過程中的吸熱和放熱伴隨氣體和液體過程的能量改變的表現形式是吸放熱。本板塊的教學應當留意以下幾個方面。沸騰過程中吸熱而溫度保持不變；停止加熱，沸騰隨即停止。對此，學生已有試驗經驗。蒸發過程吸熱的例子也很普遍。在溫度計測溫泡上裹上用水或酒精浸濕的棉球，溫度計的讀數有什么改變？在手背上涂些酒精，感受如何？對此，學生更有足夠的閱歷基礎。氣體液化放熱的現象，學生雖有感悟，但體會欠真實。因此有必要組織學生動手實踐。教科書第103頁圖5-3-8是一個很好的對比試驗。老師應細致組織好學生的分組試驗和視察探討。左右試管初始狀態相同，左管加熱沸騰、水量削減（溫度維持在沸點）；右管通入從左管中導入的水蒸氣，溫度上升，水量增加。典型地展示了物態改變過程伴隨著能量的轉化這一物理現象。倘如使兩管中的水循環流淌，它就是蒸氣傳熱的模擬裝置。在此基礎上，老師應結合“發展空間”欄中有關電冰箱的閱讀材料，提示學生留意循環工作物質（R134a等）物態改變過程典型地伴隨著工作物質能量的改變：在冷凍室汽化吸熱（使冰箱內溫度降低）；在冷凝器液化放熱（使冰箱外的空氣變熱）。這里的壓縮機相當于教科書圖5-3-8中的酒精燈，沒有它，不行能完成R134a的循環流淌；這里的R134a相當于圖5-3-8中的水，不同的是，圖5-3-8中的水未能循環流淌，而R134a比水更簡潔汽化、比水蒸氣更簡潔液化。歸納總結：物態改變過程總伴隨著能量的改變，液體在汽化過程中吸出熱量，氣體在液化過程中放出熱量