【教学设计】《汽化和液化》（北师大）.docx

北京师范大学出版社 八年级（上册） 畅言教育汽化和液化 教材分析本节主要介绍有关汽化和液化的知识，包括探究液体沸腾的特点，使气体液化的方法，汽化吸热、液化放热等。本节教学内容由“沸腾”“蒸发”和“液化”三部分内容组成。汽化和液化是常见的自然现象，与学生的生活联系密切。本节通过探究水的沸腾，让学生经历一个较为完整的探究过程，进一步掌握“温度时间”图像来处理实验数据。通过本节课的学习，要让学生明白生活中常见的热现象中的物理道理。 教学目标【知识与能力目标】1.知道汽化现象与液化现象，以及汽化的两种形式；2.了解沸腾现象以及沸腾的特征，知道什么是沸点；3.知道蒸发现象以及影响蒸发快慢的因素，知道蒸发吸热，可以制冷；4.理解液化是汽化的逆过程，知道液化的两种方式。【过程与方法目标】1.通过教师演示“酒精汽化与液化”实验，了解汽化现象和液化现象；2.通过探究活动了解液体沸腾时的现象以及温度特点，培养学生观察能力和实验能力；3.通过对观察到的现象，进行分析、概括，培养学生的分析概括能力和语言表达能力。【情感态度价值观目标】1.通过探究实验，引导学生提出问题，培养学生善于发问、质疑的良好习惯，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望；2.通过将生活和自然界中的一些物理现象与汽化和液化联系起来，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；3.通过分组合作，培养学生团结协作的精神。 教学重难点【教学重点】通过实验活动并结合生活中实例让学生知道汽化和液化现象，了解沸腾特征，知道蒸发现象以及影响蒸发快慢的因素。【教学难点】归纳总结蒸发和沸腾的特点。 课前准备铁架台、温度计、烧杯、石棉网、酒精灯、棉线、打火机、纯净水、时钟(或学生自带手表)、湿布、透明塑料袋、酒精、热水、带孔硬纸板，透明的一次性塑料杯。 教学过程一、实验引入：在透明塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，排尽空气后用绳把口扎紧，然后放入热水中。你会看到什么变化？从热水中拿出塑料袋，过一会又有什么变化？怎么解释这些变化？引导归纳：物质的气态和液态间可以相互转化。物体从液态变为气态的过程叫做汽化；从气态变为液态的过程叫作液化。二、推进新课：举例生活中常见的两个汽化现象：湿衣服晾干、水壶里水烧开，让学生思考这两个汽化现象的共同点和不同点。教师总结：两者都是液态水变成水蒸气，但前者较慢，后者较快较剧烈。引出汽化现象可以分为两类：蒸发和沸腾。(一)蒸发1.概念提出问题：洒在地上的水变干了，晾晒的湿衣服干了等这些生活常见的汽化现象和水沸腾时的现象有什么差异？生：水沸腾时达到了很高的温度，而且非常剧烈，而这些汽化现象水都没有达到那么高的温度。此时教师引出蒸发的概念：在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发。蒸发只发生在液体的表面。2.影响蒸发快慢的因素：提出问题：天气晴朗时，洗过的衣服很快就干了，阴雨天洗过的衣服就不容易干了，说明蒸发是有快慢的，那么影响蒸发快慢的因素有哪些呢？教师引导学生联想生活中如何晾晒湿衣服能使其干的更快，让学生回答下表中空格处。如何晾晒湿衣服，能使其干的更快？A、阳光下 B、树荫下 A、通风处 B、无风处 A、展开晾晒 B、折叠晾晒 让学生总结影响蒸发快慢的因素：液体的温度，液体的温度越高，蒸发的越快。液体表面空气流动的快慢，空气流动越快，蒸发越快。液体表面积的大小，液体表面积越大，蒸发越快。3.蒸发吸热举例： 生病打针或者打点滴前护士会给病人擦拭酒精，消毒，病人会感觉到被擦拭过的部位比较凉。 夏天人出汗后，电风扇吹一下，汗水蒸发加快，感觉就凉快多了。 游泳后刚从水中出来，皮肤上的水分蒸发，会感觉特别冷。以上现象都表明液体在蒸发过程中从人的皮肤吸收热量，总结得出：液体在蒸发时要吸收热量，所以蒸发有制冷作用，致使液体和它依附的物体温度下降。用所学知识解决实际生活中的问题：狗在夏天因没有汗腺，无法出汗，它是如何散热？在炎热的夏天，是出汗多的人容易中暑还是出汗少的人容易中暑？(二)沸腾我们每天都要喝白开水，烧开水时水沸腾的现象大家都见过，但是否观察过水沸腾的全过程？今天我们做一个实验来探究水的沸腾。【实验一】 “探究水的沸腾”实验目的：通过观察水的沸腾，研究水沸腾的条件和特征提出问题：水在沸腾时有哪些特征？水沸腾后继续加热，水的温度是不是会继续升高呢？停止加热水会不会继续沸腾？猜想和假设：水沸腾时水会不断翻滚，水里面有气泡，温度会上升，停止加热水不再沸腾。设计实验：使用酒精灯对盛有水的烧杯加热直至沸腾，沸腾现象产生后不要立即停止实验，继续观察一段时间，观察过程中的现象，并用温度计测量和记录水的温度变化。器材准备：铁架台，酒精灯，石棉网，烧杯，带孔硬纸板，温度计，棉线，打火机，湿布，时钟，投影设备实验装置图教师在介绍实验器材时带着学生回顾实验器材的作用及使用时的注意事项，酒精灯(加热)、加盖烧杯(盛水、防止热散失)、铁架台(支持烧杯)、温度计(测水温)、石棉网(使烧杯受热均匀)进行实验前让学生思考：实验时要缩短水沸腾前加热的时间，既能节约能源，又能减少污染，用什么方法可以做到这一点呢？1.烧杯小一些，加热水少一些；2.将普通酒精灯改为三芯酒精灯；3.烧杯上加一带孔的纸盖。进行实验：教师指导学生重点观察：1.点燃酒精灯后，当水温为90时，每隔一分钟，观察并记录温度计的示数。2.当温度升高时，水中是否出现气泡？这些气泡是怎样变化的？3.水沸腾过程中继续对它加热，温度计的示数是否变化？4.沸腾的水停止加热，水还会继续沸腾吗？学生分组合作：一位同学负责计时，一位负责读温度计示数并做记录，一位同学负责观察气泡变化，并记录，一位同学负责观察水沸腾后停止加热，水是否继续沸腾。学生在进行实验时，学会了分工合作，如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化，且温度计的使用方法、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下来后，汇总到下表中。将实验数据进行处理，并在课本59页图3.3-3中标出各个时刻所记录的温度，用平滑的曲线把这些点连接起来，作出温度随时间的变化图像。时间/min0123456789温度/气泡变化情况0246810时间/min9095100温度/图12分析和论证：1.教师引导学生通过观察实验现象、对实验数据及图表分析，总结归纳出水沸腾的特征、条件及规律。1)实验现象：水沸腾时，气泡由小变大，到水面破裂。水在沸腾过程中，温度保持不变。沸腾前气泡由大到小，到表面消失。2)沸腾：液体内部和表面都发生的剧烈的汽化现象。3)沸点：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度我们叫做沸点。4)沸腾条件：液体的温度要达到沸点液体达到沸点后要继续吸热2.实验中会出现的两个问题：1)当酒精灯熄灭，停止加热，沸腾并没有立刻停止。是由于沸水吸收了石棉网的余热，所以水沸腾还能继续一段时间。这里我们可以将酒精灯熄灭后，用湿布把烧杯取下。2)水沸腾时为什么不是100？是由于在一个标准大气压下纯水沸腾时的温度是100，水不太纯，气压的高低，温度计不太标准等都可以影响水沸腾时的温度。3.让学生阅读P60页小资料“几种液体的沸点”，总结得出：1)不同的液体的沸点是不同的。2)1个标准大气压下的水的沸点是100，酒精的沸点78 、水银的沸点357 .3)同一种物质的沸点与气压的高低有关。4.根据沸点知识提出问题：1)能不能用酒精温度计测量沸水的温度？(不能，因为在一个标准大气压下，酒精的沸点为78，而沸水的温度为100。)2)一群业余登山队员登上一座高山后发现了一些奇怪的现象：如米饭煮不熟，鸡蛋也煮不熟，把手伸到“开水” 中也不烫手，开水不能消毒等，队员百思不得其解，请同学们帮帮忙，解释这些“怪现象”。(同一种物质的沸点与气压的高低有关，气压越低，沸点也就越低，越高的地方，大气压强越小，所以高山上水的沸点低于100，造成米饭煮不熟，开水不烫手等现象。像我们用的高压锅，锅内气压高于标准大气压，所以高压锅内水的沸点高于100 ，使食物熟的更快。而用普通的锅炖汤时，煮开后水温不变，只需小火炖，节约资源。)(三)沸腾与蒸发的比较沸腾和蒸发有什么不同之处？又有哪些相同之处呢？让学生讨论，总结得出：蒸发沸腾相同点都是汽化现象，都吸收热量不同点发生部位液面内部和液面温度条件任何温度一定温度(沸点)剧烈程度缓慢剧烈（四）液化让学生举出生活中液化的例子：生：戴眼镜吃火锅，眼镜上会有一层“雾”。生：冬天洗澡时，浴室的镜子上有一层雾。生：冬天，教室玻璃上也有一层白蒙蒙的水珠。1.使气体液化的两种途径：前面的透明塑料袋中的酒精从热水中拿出来后从气态重新变为了液态，这个过程告诉我们所有气体在温度降到足够低时都可以液化。在一定的温度下，压缩体积也可以使气体液化.这我们也不陌生.我们家中用的液化石油气罐，就是在常温下用压缩体积的办法使石油气变成液体后装入钢罐的。气体液化后体积缩小，便于储存和运输。还有我国长城三号运载火箭的第三级的燃料，用氢作燃料，用氧作助燃剂，这些装在火箭里的氢和氧都是以液体状态存在的。教师总结使气体液化有两种途径：(1)降低温度；(2)压缩体积2.液化放热【实验二】液化过程是放热还是吸热？提出问题：液化过程是放热还是吸热呢？猜想和假设：液化是汽化的逆过程，所以应该是放热的。实验器材：透明的一次性水杯若干个，热水进行实验：将学生分组，每组2个透明的塑料杯，一杯中倒入热水，将另一个杯子倒扣在热水杯上方，同时将一只手放在倒扣的纸杯的底部。实验现象：倒扣的杯底有水珠，同时杯底变热。分析：师：杯底为什么会有水珠？杯底变热说明了什么？生：是水蒸气遇到冷液化形成的水珠，杯底变热说明了液化放热。师：同学说的很好，我们冬天对着手“哈气”，就是水蒸气遇冷液化放热使手变暖的。结论：液化过程放热3.用所学知识解决实际问题：1)被100的水蒸气烫伤和被100的开水烫伤哪个更严重？因为水蒸气液化成水需要放出热量，所以被100的水蒸气烫伤更严重。2)牙科医生检查牙齿时，在检查前把小平面镜放在火上烤一下，是为了消毒吗？不是，是为了防止口中的水蒸气液化成小水珠，附在镜面上，影响观察。3)夏天吃冰棒，冰棒上冒“白气”是哪儿来的？雾和露又是如何形成的？白气是空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，白气不是水蒸气，水蒸气是我们看不到的。雾是水蒸气遇冷液化后附着在灰尘上形成的，露是水蒸气遇冷液化后附着在花草树木的表面形成的。三、课堂总结：本节课我们学了液化和汽化，汽化有两种形式：蒸发和沸腾。汽化过程要吸热。液化过程要放热。主要探究了沸腾特征和影响蒸发快慢的三个因素液体的温度、表面积、液体表面空气流动速度。 四、布置作业：课后作业第1-4小题。5、 板书设计：4.3 汽化和液化一、汽化和液化的概念 1.汽化：物质从液态变成气态叫做汽化 2.液化：物