1、【名师解读】八年级物理第一章 第四节汽化和液化精品导学学案(北师大版)探究目标1.知识与技能 知道汽化和液化的概念;知道蒸发和沸腾是汽化的两种方式;知道影响蒸发快慢的因素;知道蒸发、沸腾吸热;理解沸点.2.过程与方法 学会比较的研究方法;体会探究学习的方法;知道液化的两种方法.3.情感态度与价值观 乐于探索自然现象;养成实事求是的科学态度;认识交流的重要性.探究指导物理宫殿1.汽化及汽化的两种方式物质由液态变成气态的过程,称为汽化(vaporization).汽化有蒸发(evaporation)和沸腾(boiling)两种方式.图 1.4-12.蒸发在液体表面进行的汽化现象称为蒸发.蒸发时液体
2、分子由于运动加快从液面运动到空气中变成自由分子,其分子模型如图1.4-1.说明 蒸发可在任何温度下发生.3.影响蒸发快慢的因素液体的表面积越大,蒸发越快;液体的温度越高,蒸发越快;液体表面附近的空气流动越快,蒸发越快.如图 1.4-2 中 b 比 a 蒸发快.图 1.4-2【例 1】 保留水分是蔬菜和水果保鲜的一个方面.为了探究蔬菜和水果水分散失快慢的因素,有甲、乙、丙三组同学做了研究实验.图 1.4-3 所示是他们所做实验的部分情景示意图(实验材料是均匀剖开的胡萝卜),观察图形,回答下列问题:图 1.4-3(1)这三组实验中,研究方法正确的是 组;(2)从研究中可以看出,这些同学认为水分散失
3、的快慢与哪些因素有关?思路与技巧 在探究过程中可以看出影响蒸发快慢的因素与液体的温度、液体的表面及液面上方空气的流动有关.因此探究的方法是只改变其中某一因素,其他因素保持不变.在甲图中只改变温度,乙图的几个因素均相同,丙中只改变空气流动的快慢,因此乙不符合探究思想.答案 (1)甲、丙(2)液体的温度、液体的表面积、液面上方空气流动.说明 (1)水蒸发的快慢与空气的温度有关,温度越高,蒸发越快;(2)在相同条件下,物质不同,蒸发快慢也不同.如将水和酒精同时擦在手臂上,酒精先干。(3)蒸友快慢还与液面上方的气压有关,减小气压可加快蒸发.4.蒸发过程要吸热液体蒸发时,液面上部分液体分子克服其他分子作
4、用离开液面,液体的温度降低,液体吸收周围环境的热.这就是通常所说“蒸发制冷”的原因.【例 2】 住在非洲沙漠中的居民,由于缺电,夏天无法用冰箱保鲜食物,一位理发师发明了一种“沙漠冰箱” ,它是由一个内罐和外罐组成,两罐之间填上潮湿的沙子,如图1.4-4,使用时将食品和饮料放在内罐,罐口盖上湿布,然后,放在干燥通风地方,并且经常在两罐之间的沙子上洒些水,这样就起到了保鲜作用.图 1.4-4试问:(1)经常在两罐之间的沙子上洒水的目的是: ;(2)放在通风干燥的地方的目的是: .思路与技巧 内罐中食品的温度没有升高是因为两罐间水的蒸发吸热所致,因此在沙子上洒水是利用水的蒸发吸热,且水面空气流动越快
5、蒸发越快,相同条件下吸热越多.答案 (1)利用水蒸发吸热(2)水面空气流动越快,空气越干燥,水蒸发越快,保鲜效果越好.【例 3】 有甲、乙、丙三支相同的温度计,其中一支不准确,将甲放在空气中,乙放在密闭的酒精瓶中,将丙放在开口的酒精瓶中,过一段时间,三支温度计的示数都是22,则( )A.甲不准确 B.已不准确C.丙不准确 D.不能判定哪支不准确思路与技巧 蒸发吸热,液体本身的温度要降低,甲温度计上无液体不存在蒸发现象;乙放在密闭的酒精瓶中,蒸发受阻不能进行,故温度计的示数与周围环境的温度相同,应准确;丙在开口酒精瓶中,酒精蒸发吸热,酒精温度应降低,所以应低于 22,故丙不准确.答案 C.5.沸
6、腾在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,称为沸腾.液体沸腾时,分子运动剧烈,大量分子克服分子作用运动到空气中变成自由分子,沸腾时的分子模型如图 1.4-5 所示.图 1.4-56.水沸腾前和沸腾时的特征(1)水中气泡在沸腾前、沸腾时情况如图 1.4-6;(2)水的声音在沸腾前响,沸腾时不响.这是因为容器底层水先升至 100变成水蒸气向上升,上层水温仍不足 100,当蒸汽的小气泡升至低于 100的水层时,就迅速变为水滴,这种先膨胀又再收缩的过程,就引起了水的振动,当大量的小气泡从杯底上升时,就发出嘶嘶的鸣声;图 1.4-6(3)沸腾前,对水加热,水的温度升高;沸腾时,继续对水加热,水的温度不
7、变.水沸腾需要吸热.【例 4】 ( 2004无锡市)如图 1.4-7 是小明同学所做的“观察水的沸腾”实验的装置,为了节约能源、适当缩短实验时间,可以采取的措施有(写出两种):(1) ;(2) .图 1.4-7在实验过程中,小明记录了水的温度随时间变化的数据如表所示.请根据表中数据,在图 1.4-8 坐标中画出温度随时间变化的图线.时间(min) 0 1 2 3 4温度() 90 92 94 96 98时间(min) 5 6 7 8 9温度() 100 100 100 100 100图 1.4-8思路与技巧 在“观察水的沸腾”实验中,导致加热时间过长的原因有多种,如烧杯中水的初温过低、加热中热
8、损失过大、酒精灯火力太小等.要节约能源,适当缩短实验时间,可以从上述问题入手.要绘制水温随时间变化的图像,可以以表中提供的时间数据为横坐标,以温度数据为纵坐标,先描点,后连线.答案 (1)适当减少烧杯中的水量(2)用温水加热(或给烧杯加盖)温度随时间变化的图线如图 1.4-9 所示.图 1.4-97.沸点液体开始沸腾的温度叫该液体的沸点(boiling point).说明 (1)不同液体沸点不同;(2)液体的沸点随液面气压增大升高,沸点还与液体纯度有关;(3)液体沸腾时必须满足两个条件:一是液体的温度达到沸点;二是液体要不断吸热保持其沸腾.【例 5】 在木器厂里,常用水胶粘木料,这种胶需要在
9、100的温度下熬化后才能使用,温度再高就会熬焦,失去黏性.所以,工人师傅熬这种胶时用图 1.4-10 所示的双层锅,两层锅之间装着水,这样就不会把胶熬焦了,这是为什么?图 1.4-10思路与技巧 双层锅之间装水,水沸腾时虽不断吸热,但其温度却保持在沸点 100不变,这样胶就不会熬焦.答案 在 1 标准大气压下水沸腾时,虽不断吸热,但温度却保持沸点 100不变,故双层锅内胶的温度不会因超过 100而被熬焦.【例 6】 育红中学探索小组,在调查河水污染情况时,收集样品河水,然后用加热器给样品加热,用温度计测量不同时间水的温度如下表,请你根据数据判断水是否污染(气压为 1 标准大气压). 时间(mi
10、n) 0 2 4 6 8 10 12 14 16温度() 21 37 53 69 85 101 101 101 101思路与技巧 由所测数据可以看出,样品沸腾时温度为 101,与 1 标准大气压下水的沸点 100不等,说明样品受到污染.答案 河水已被污染.因为在 1 标准大气压下水的沸点应为 100,而河水沸点为101.说明 沸点与熔点一样是反映物质特性的一个物理量,有其特殊性,因此可利用沸点、熔点进行材料选择,现象判断.8.蒸发和沸腾的区别9.液化物质由气态变成液态的过程,称为液化(liquefaction).10.液化的方法(1)降低气体温度.水蒸气遇到温度较低的金属片,放热降温变成了水,
11、如图 1.4-11;(2)在一定温度下,压缩气体体积可使气体液化,如图 1.4-12.液化石油气、火箭使用的液态氢氧燃料,均采用压缩气体体积的方法液化的.图 1.4-11 图 1.4-12【例 7】 图 1.4-13 是小红与小明在冬天室外的一段对话,你认为她们的对话是否有错误?若有说明理由.图 1.4-13思路与技巧 思考时应区分水蒸气、小水珠与烟.水蒸气是看不见的气体;小水珠是水蒸气液化形成;烟是固体小颗粒组成;口中呼出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠.答案 她们都错了.小红将烟与小水珠混淆,小明将小水珠与水蒸气混淆.小明呼出的“白气”实质是呼出的水蒸气液化成的小水珠.说明 生活中开
12、水“冒气” ,冰棒“冒气”及雾、露都是水蒸气液化成的小水珠.【例 8】 在荒岛上,鲁滨逊用甘蔗酿出了美味蔗酒.如果鲁滨逊发明了一架可用酒精作燃料的飞机,请你设计一个从蔗酒中分离出酒精的方法,帮他离开荒岛.思路与技巧 酒中含有的主要成分是水和酒精,酒精的沸点比水的沸点低.因此可使酒精先大量汽化,然后使酒精蒸气液化获得酒精.答案 可采用如图 1.4-14 的方法,首先加热蔗酒,因酒精的沸点比水低,大量酒精蒸气通过冷凝管液化成酒精.图 1.4-1411.液化放热【例 9】 冬天手冷时,用嘴向手上“哈气” (即缓慢地吹气) ,手会感到暖和.若用劲儿向手上吹气,手不但不会暖和,反会觉得更冷.都是从嘴中出
13、来的气,为什么会有不同的感觉呢?思路与技巧 “哈气”与“ 吹气”的区别是:“哈气”是慢慢地吹气,吹气是快速使空气流动,哈气有利于口中水蒸气液化,液化放热;用力吹气加快空气流动,蒸发加快而吸热.答案 因为“哈气”时,体内哈出的水蒸气在手上液化放热,而吹气时,加快了手上水的蒸发,蒸发吸热,所以有不同的感觉.探究体验问题情景 在我国青藏高原地区,藏族同胞的肉类食物通常以烧烤为主;为什么不像我们平原地区的人以“煮” “炖”为主呢?如图 1.4-15 所示在海拨 2000m 的地方,水的沸点为 93,在这儿的人们一般用高压锅煮饭.小明想:水的沸点与气压有关吗?猜一猜 水的沸点随气压的升高而 (升高/降低
14、).做一做 如图 1.4-16 所示,将烧瓶内的水加热至沸腾后,移去酒精灯水就 ,这说明水在沸腾过程中要 ;待水温降低一些后,将大注射器接到烧瓶口上,向外拉注射器活塞,会看到瓶内的水 ;用酒精灯继续加热,水沸腾时,向烧瓶内压气,会看到水又 .图 1.4-15 图 1.4-16议一议 分析以上现象可得出的结论是:水的沸点跟液面上方的气压 (有关无关) ,气压增大,沸点 ;汽压降低,沸点 .探究点拨 探究方案的制定既要合理又要安全,当向烧瓶内压气时,要注意安全.聊天室话题:花木怎祥避暑老师:盛夏酷暑,烈日当空,人畜能活动,想办法躲避在阴凉之处.那么,生长在固定地方的花木又是怎样避暑的呢?有没有人知
15、道,请回答.胖胖:树叶可以“制冷”.树叶上的水是由根部从土壤中吸取,通过树叶再蒸发出去,吸收大量的热.小聪:“外衣”保护.有的树叶上有很多毛细组织,它能聚集水分又能免受阳光晒干.小明:绿叶贮水.有的植物叶子有一层类似蜡的物质,水分不能透过,从而可以贮水供给蒸发.小玲:出汗散热.花木可以通过其“汗腺”排汗散热.老师:其实树皮也可隔热,像桦树、白杨树树皮是白色,它能反射强光.像橡树树皮紧硬,隔热作用非常好.同学们只要你走进图书馆或网上查询还会知道很多.快乐套餐1.下列措施中,能使蒸发变慢的是( )A.用衣架将湿衣服展开晾晒 B.用热风干手器吹湿手C.用保鲜膜把蔬菜包好放入冰箱 D.喝开水为烫口,向
16、水吹气2.(2004陕西省)用一块棉布手帕浸泡在盛有质量分数为 70酒精的溶液中,待均匀湿透后取出,将浸透的手帕舒展开,用镊子夹住两角,用火点燃,如图 1.4-17 所示,当手帕上的火焰熄灭后,手帕完好无损,对于这一现象,下面解释正确的是( )图 1.4-17A.这是魔术,你所看到的是一种假象B.火焰的温度低于棉布的着火点C.手帕上的水汽化吸热,使手帕的温度低于棉布的着火点D.酒精燃烧后使棉布的着火点升高3.医生给病人检查牙齿时,拿一把小镜子在酒精灯上烧一烧,然后再放入病人口腔中,这样做的目的是( )A.给小镜子消毒B.使小镜子升温,防止口腔中空气液化C.使小镜子升温,防止口中水蒸气液化D.给
17、牙齿消毒4.(2004万州区)为了防止疾病,有时需要打预防针.打预防针前要对皮肤进行消毒,当在皮肤上擦酒精后,会有一种凉的感觉,这是由于酒精( )A.蒸发吸热 B.蒸发放热 C.液化吸热 D.液化放热5.我国新疆的吐鲁番地区气候炎热,干旱少雨,年平均蒸发量很大,自古就有“火洲”之称.为了减少输水过程中水的 和 ,当地人民利用自己的聪明才智,修建了庞大的地下灌溉工程坎儿井(图 1.4-18).图 1.4-186.夏天在打开电冰箱的门时,常会看到“白气” ,这是因为 而成的.而水沸腾时在壶口形成的“白气”又是 形成的.夏天潮湿的天气里,会发现自来水管的四周在“冒汗” ,这是因为 .而从冰箱里取出的
18、“雪碧”瓶放在桌上一会儿,会发现瓶壁的四周附着许多小水珠,这是由于而成的.7.滚烫的油锅不小心滴入了水珠,你会发现油花四溅,这是因为 的结果.在医院里病人发热时,高烧不退,可以用酒精擦拭病人的身体,这是因为酒精在 过程中要 而带走病人身体的热量,起到暂时降低温度的效果.而我国古代铁匠师傅锻造兵器时,常将烧得发红的铁器放入冷水中“淬火”时,会听到“嗤嗤”声,同时看到水面上冒出一股“白汽” ,在这个过程中水先后发生了 和 物态变化.8.宋朝著名文学家范成大到海拔 3700m 的峨嵋山旅游,发现在山上“煮米不成饭” ,他认为是因为山上的泉水太冷,故有“万古冰雪之汁”造成之说.实际上,这是由于高山上的
19、较低,导致水的沸点 的缘故.9.据传,有一夏天,洋人宴请林则徐.其中一道甜点为冰淇淋,因其上白气不断,林则徐以为必烫故以嘴吹之,谁知入口却冷,洋人笑以为柄,林则徐声色不动.过得几日,回宴洋人.其中一道热汤刚刚煮沸,浮有厚油,无一白气冒出,林则徐热情请之,洋人一口吞下一匙,顿时龇牙咧嘴,哈哈有声,不停乱弹,出尽洋相.试分析,冷冷的冰淇淋上方的白气是由于 形成的,而滚滚的热汤反而无白气,是由于 ,据生活经验,浮有厚油的沸汤比普通开水还要烫的原因是 .10.海南岛夏日的天气真奇妙:白天烈日当空时,地表温度急剧上升,人们普遍感到酷热难忍.傍晚前后,常会有一场不小的阵雨.下雨时及雨停后的一段时间,人们感
20、到空气湿热,但过一阵子,特别是一阵风刮过之后,大地和空气便清凉了,人们也感觉到凉爽了.请根据你学过的物理知识指出其中包含的至少两种物理现象和原理.(1) ;(2) .11.(2004昆明市)图 1.4-19 的甲、乙、丙三幅图都是加快蒸发的实例.其中图表示的主要是通过加快液体表面的气体流动来加快蒸发; 图表示的是通过提高液体温度来加快蒸发.图 1.4-1912.如图 1.4-20,甲杯是热水,乙杯是常温的凉水,我们会看到甲杯中的水“冒热气” ,而乙杯中的水“不冒热气”.请你回答“冒热气”是什么物理现象.用学过的物理知识解释热水“冒热气”和凉水“不冒热气”的原因.图 1.4-2013.减慢水分的
21、蒸发是盆栽花卉管理的关键.请你想一想采用哪些方法能减慢水分的蒸发.并设计给如图 1.4-21 花卉浇水的巧妙方案.图 1.4-21 图 1.4-2214.如图 1.4-22 所示,看漫画,读信息,回答问题;茶叶,要求在避光、干燥的条件下储存.常温下保质期一般为 18 个月.为延长茶叶的保质期,储存少量茶叶的方法是:将茶叶包装好后放人冰箱中,用低温的方法储存茶叶,这样可将茶叶的保质期延长(达两年之多)问:(1)请解释图中小朋友提出的问题;(2)在炎热的夏天,把茶叶从冰箱中取出来后,能否马上打开茶叶的包装?为什么?15.(2004南宁市)如图 1.4-23 甲所示,是小明同学做“观察水沸腾”的实验
22、装置.图 1.4-23(1)本实验的目的是:观察沸腾现象:探究水沸腾时 的变化规律;(2)图中所示的温度是 ;(3)当水温接近 90时,每隔 1min 记录一次温度,根据表格里记录的数据,请你在下面的小方格纸图 1.4-23 乙上画出水的沸腾图像; 时间(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10温度() 85 87 89 92 94 96 97 98 98 98 98(4)从水的沸腾图像可以看出,此时水的沸点是 ,水在沸腾的过程中温度.16.(2003扬州市) “大树底下好乘凉” ,这是一个众人皆知的俗语.小峰却不以为然,为此与小芳发生激烈的争辩.小峰认为,现在生活水平提高了,有
23、了遮阳伞,人在遮阳伞下与大树下同样没有阳光的直接照射,所以一样凉爽;小芳认为,遮阳伞下比树下炎热.根据你所学的物理知识,对上述两人的观点,你支持 的观点.请帮助他俩设计一个实验,以解决他们之间的争辩.(1)实验器材: ;(2)实验方法: ;(3)通过这次活动,你有什么感想?(简要回答).17.小强是一个爱好体育运动的同学,身体很强壮,一天放学时遇上下雨又没有带伞,只好淋着雨回家了,到家后感觉身体一阵发冷.妈妈提醒他:夏天的雨淋不得,容易着凉而生病!小强猜想这可能是身体上的水蒸发使自己着凉的.现在请你设计一个简单的实验来验证小强的猜想.要求写出实验器材和实验方法.18.阅读材料不烫手的“开水”“
24、开水”常常与“烫手”联系在一起,这是由于在通常情况下开水的温度高达 100,远比皮肤的温度高.但是,当你在高山上烧水时,明明看到水沸腾了,却不一定烫手.在海拔 3km 的高原,水的沸点为 91;在海拔 6km 的山上,水的沸点为 80;而在海拔 8848m 的珠穆朗玛峰,水的沸点只有 72.在几万米的高空,水的沸点居然会低到 1118,那里“开水”的温度,比地面上冷水的温度还要低.因此,在高山会出现许多怪现象:“开水”不烫手、鸡蛋煮不熟、 “开水”不消毒.请回答:(1)水的沸点随高度的升高而降低,请你针对这一变化情况,提出一种猜想。(2)按你的猜想推理,在比地面低得多的矿井底部,水的沸点将会怎
25、样变化?(3)想一想,生活中什么餐具利用了这一道理.参考答案探究体验 升高;停止沸腾;吸热;重新沸腾 停止沸腾;有关;升高;降低快乐套餐 1.C 2.C 3.C 4.A图 15.蒸发;渗透6.空气中的水蒸气遇冷液化;液化;空气中的水蒸气液化;液化7.水的沸点比油低;蒸发;吸热;汽化;液化8.气压;降低9.空气中的水蒸气遇冷的冰棒液化;油不易蒸发;油的沸点比水高10.(1)空气湿热的原因:地面上水蒸发,空气中水蒸气含量增加,人体汗液不易蒸发,人感觉热 (2)大风后,人感觉凉爽:加快空气流动,蒸发加快,蒸发吸热人感觉凉爽11.乙;甲12.甲杯热水所以“冒热气”是温度较高的水蒸气遇温度低的空气液化成
26、小水珠.乙杯凉水“不冒热气”是冷水蒸发的水蒸气温度较低,跟空气温度相当,水蒸气不液化,所以看见不冒热气13.减慢的方法:用黑色塑料网在花卉上方架着;放在避风的地方;给花卉根部充足的水;浇水方案略14.(1)从冰箱中取出的物体温度比空气的温度低,空气中的水蒸气遇到冷的物体液化成小水珠 ( 2)不能,因为取出的茶叶马上打开,周围空气中的水蒸气进入茶叶内,遇冷液化成小水珠,造成茶叶受潮,导致变质15.(1)温度;78;98;保持不变16.小芳;(1)温度计 (2)分别用温度计同时测量大树下和遮阳伞下的温度,并加以比较 (3)实践是检验真理的标准17.器材:温度计一支、适量的水或酒精.实验方法:把蘸有水或酒精的棉花包在温度计的玻璃泡上,观察温度计的示数在水或酒精蒸发的过程中是否发生变化.如果温度计的示数降低则能证明小强的猜测是正确的,如果温度计的示数不变或升高,则证明小强的猜想是错误的(本实验也可用其他方法)18.(1)沸点随气压减小而降低、气压随高度增加而减小 (2)水的沸点升高 (3)高压锅就是利用增大气压提高沸点的学优+中考,网