第三节汽化和液化

第一章物态及其变化

第三节汽化和液化

首都师范大学第二附属中学段辉

一、教学背景分析

对于刚接触物理这门学科的八年级学生来讲，前面已经学过了2～3节新课，已经接触了温度、熔化、凝固这些物理概念；已经初步了解了自然界中物质的三种状态及物理学研究的主要内容。另外，还学习了用实验的方法来研究晶体和非晶体的熔化特点，运用图像分析了熔化、凝固的特点。学会了如正确使用温度计等一些实验技能。可以说，通过前几节课的学习，学生对初中物理的学习内容、学习方法有了初步的了解，为本节课的学习做了充足的准备。

本节教学内容有两个突出特点：一是教学内容与学生生活密切相关；二是学生对教学内容有一定的认知基础，感性认知丰富。

学生刚刚接触物理，学习热情高涨，学习内容又是熟悉的生活现象，学生学起来感觉比较轻松。学生在生活中积累的日常知识，使得他们对蒸发、沸腾这样的汽化现象比较熟悉，对于液化相对陌生一些。然而生活中的经验和习惯用语会给学生一些误导。例如，学生会错误地认为“白气”就是水蒸气。需要通过本节教学，打破学生原有的认知，让学生接受“白气”不是气体，而是水蒸气液化后形成的小水珠。同时，学生对物理的学习处于起始阶段，对物理现象的理解不到位，往往处于识记的层次，不能很好地将知识应用与实际生活现象联系。其实，学习过程也是引导学生将一些司空见惯的生活现象、事实与物理知识建立联系的过程；培养学生的思维习惯，即要用客观的物理原理来解释生活中的物理想象，进而锻炼学生的逻辑思考能力。例如，他们会说“炎热的夏天，小风一吹，感觉凉快了，是带走了身体的热量”，学习本节后应理解为“身体表面的水分蒸发，蒸发从身体吸热，所以会感到凉快”。

基于以上分析，本节教学设计应基于大量的生活现象为学生建立起一个既熟悉而又陌生的情景。熟悉的是，课上用到的很多实例在生活中非常常见，不足为奇；陌生的是，现象背后的原因可能与学生生活中的习惯认知有出入。以此激发学生的学习欲望，在认知的矛盾冲击中加深对知识的理解。通过“纸火锅”（纸

杯烧水）的实验，激发学习兴趣，进而引入课题；通过一些常见的汽化现象，引起学生共鸣，认识汽化现象的物理过程；对于学生陌生的沸腾过程的特点，要通过具体的实验来研究；学生接受液化要比汽化困难一些，这里要通过具体的实验现象与解释帮助学生理解。

二、教学目标

1.通过观察实验、现象举例等方式，知道汽化有蒸发和沸腾两种方式，并能够对二者进行区分。

2.通过观察实验，知道汽化吸热、液化放热，并知道液化的两种方式。

3.经历沸腾的探究过程，观察水沸腾的现象，学会运用表格、图像处理信息，归纳物理量变化规律的方法。

4.通过讨论和探究影响蒸发快慢的因素，体会比较法、控制变量法的具体应用。

5.在学习过程中，养成善于观察、勤于思考、勇于实践的科学精神；树立实事求是、科学严谨的求学态度。通过小组合作，锻炼沟通协作的能力。

三、教学重点和难点

教学重点：1.探究水沸腾时的温度特点。

2.液化的两种方式。

教学难点：探究水沸腾时的温度特点。

四、教学过程

1.教学引入

教师展示两张“纸火锅”的图片，提出问题：是否吃过纸做的火锅？纸火锅为什么不会被烧破？还可以演示酒精灯加热纸杯中水的实验，激发学生的兴趣，引入本节课的课题。

2.“知识点”教学

（1）蒸发

引入：用湿抹布在黑板上写下本节课的课题“汽化和液化”。不一会儿，课题消失不见了，问学生是怎么回事。学生回答是蒸发了。

教师给出汽化的概念：物质从液态变成气态。

引导学生举例说出生活中常见的蒸发现象。

教师提出问题：液体蒸发过程有什么特点？如何设计实验来证明？

学生设计验证蒸发吸热的实验，教师可以在学生手背上擦拭医用酒精，让学生感受到蒸发吸热，进行提示。

设计实验要求：感觉是不可靠的，要通过客观的、可观察、可测量的实验现象来反映研究内容。

教师引导学生设计并演示实验：取两支相同的演示用温度计，将其并排放在一起，在室温下静置一段时间，观察并记录两支温度计的示数。然后用酒精棉擦拭其中一支温度计的玻璃泡，同时对比两支温度计的示数。学生根据实验现象得出结论：液体蒸发时需要吸收热量，从而使自身以及周围物体的温度降低。

通过大量的实例说明，蒸发可以在任何温度下发生，那么影响蒸发快慢的因素有哪些呢？

学生讨论影响蒸发快慢的三个因素，教师在学生讨论过程中进行引导，并强调控制变量的思想。

学以致用：新鲜的水果放在家里，几天后果皮会变得皱巴巴，怎样能长时间保鲜呢？学生讨论加快或减慢蒸发速度的方法。

（2）学生实验：探究水的沸腾

教师引导：生活中还有一种水变为水蒸气的常见过程，你知道是什么吗？学生回答是沸腾。

我们在生活中几乎每天都能见到水的沸腾现象，水的沸腾需要什么条件吗？沸腾过程中又有哪些特点？

教师介绍实验器材并提示、引导学生明确每个器材的作用，强调实验注意事项，并做适当的演示。

让学生带着问题去做实验：

①加热水至沸腾的过程中，水的温度如何变化？沸腾过程中，水温又如何变化？

②加热水至沸腾的过程中，水中是否有气泡产生？产生的气泡体积大小有何变化？

③水沸腾后，撤去酒精灯，水是否继续沸腾？

强调测量过程中的两个关键点：

①当水温接近60 ℃时，每隔1分钟记录一次水的温度。

②水沸腾后，再记录3～4次数据。

学生分组进行实验、记录实验数据，教师巡回指导，指出问题。

提醒学生实验时需要注意的事项：

①组装时，温度计要调整到面向自己，便于读数。

②为了避免实验过程中随着水的汽化减少，温度计玻璃片露出水面，要使玻璃泡尽可能地在水下深一些。

教师指导学生完成实验数据的处理（描点作图法），可使用计算机软件进行处理。组织学生交流、讨论水沸腾的特点。

现象：水沸腾前，水的有大量气泡产生，气泡不断上升，体积变，到水面时破裂；水沸腾时，水中气泡不断上升，体积由变。说明沸腾是发生在液体的和的一种剧烈的汽化现象。

图像分析：沸腾过程中，水的温度保持。撤去酒精灯，沸腾，说明液体在沸腾过程中不断。

观看“徒手下油锅”的视频或图片，引出“科学窗”栏目中“标准大气压下一些液体沸点”的问题。

（3）液化

教师引导：前面我们说过蒸发可以制冷，比如我们向手心“吹”气，能感到很凉爽。那如果向手心“哈”气呢？结果是感觉更热了，这是什么原因呢？

实验：学生向镜片“哈”气，观察镜片上发生的现象。

现象：有一层雾，有水珠。

分析：水珠从哪里来？口中“呼”出的水蒸气遇到镜片，液化形成的小水珠。如果事先用酒精灯加热镜片，之后再“哈”气，就不会形成水雾了。

结论：物质由气态变为液态的过程叫做液化，液化过程要放热。所有气体在温度降到足够低时都能液化。

举例：教师引导学生说出生活中的液化现象。

教师补充启发，使气体液化的另一种方式——增大压强。强调压缩气体使其液化，需要一定的温度条件。