《汽化和液化》精品导学学案

【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(min) 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，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）.做一做①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；②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；③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“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”“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11～18℃，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。