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1、3. 3汽化和液化教学设计三维目标知识与技能1 .知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。2 .了解沸腾现象,知道什么是沸点。3 .知道蒸发可以致冷。知道影响蒸发快慢的因素。过程与方法4 .观察沸腾是液体内部和外表同时发生的剧烈的汽化现象。5 .通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点。情感、态度与价值观通金最学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲,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。教学重点探究水的沸腾的实验,理解液体沸腾的特点。教学难点利用用“温度一时间图象来处理实验数据。教学方法实验探究法、讨论法、演示法等。课时安排1课时课前准备水槽、塑料袋、酒精、热水、烧杯、铁
2、架台、温度计、酒精灯、石棉网、纸盖。教学过程导入新课情景导入多媒体展示生活中的几种常见情景:夏天,游泳的人从水中上岸会感到冷,如果有风吹过,甚至会冷得打颤;而坐在岸边未下水的人却觉得很热,你知道这是为什么吗?制造金属工具时,为增加工件的硬度,将烧红的工件放入水中进行淬火,此时会发出“吱吱”声,并在水面上冒出“白汽,这其中经历了哪些物态变化呢?秋天,草木、石块上出现的露是怎样生成的呢?在生活中类似的现象还有许多,你能用所学的物理知识去解释吗?问题导入问题一:住在非洲的居民,由于没有电,夏天无法使用电冰箱保鲜食品,人们创造了一种“沙漠冰箱”罐中罐。它是由内罐与外罐组成,两罐之间填上湿润的沙子,食品
3、放在内罐中,然后放在枯燥通风的地方,并在沙子上洒水,罐口放上湿布。思考问题:(1)经常在沙子上洒水是为了什么?(2)放在枯燥的地方是为了什么?问题二:有些饭店在洗手间外安装了热风干手器,翻开它就有热风吹到手上,使张开的手上的水很快变干,这其中原因是什么,你能用物理知识去解释吗?问题三:吐鲁番盆地位于欧亚大陆中心,是天山东部的一个典型封闭式内陆盆地。由于距离海洋较远,且周围高山环绕,加以盆地窄小低洼,潮湿气候难以浸入,降雨量很少,蒸发量极大,故气候极为酷热,自古即有“火州”之称。人们利用山的坡度,巧妙地创造了坎儿井,引地下潜流灌溉农田。坎儿井有竖井、地下暗渠、地面明渠和涝坝几个局部组成。坎儿并不
4、因炎热、狂风而使水分大量蒸发,因而流量稳定,保证了自流灌溉。坎儿井是开发利用地下水的一种很古老的集水建筑物,适用于山麓、冲积扇地带,主要是用于截取地下潜水来进行农田灌溉和居民用水。思考问题:“坎儿井为什么能够减少输水过程中的蒸发?故事导入林那么徐设宴请传教士。席上自然少不了云南名食一一过桥米线。这过桥米线是将蔬菜、米和肉片参加鸡汤,用砂锅煮熟的。徐府家人揭开砂锅锅盖,只见锅内汤面上浮着厚厚的一层油,却不冒一丝热气。这传教士见此汤颜色诱人,香气扑鼻又当是一道原汤,迫不及待地舀来一勺,倒入口中,只烫得嘴不能合.十分难堪。林那么徐连忙招呼:“我尚未来得及向阁下介绍此汤,实在失礼,多有得罪。那传教士烫
5、得嘴不能合的原因是什么?实验引入按照教材3.31的实验,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,排尽空气后把口扎紧,放入80。C以上的热水中。提出问题:你看到什么现象?从热水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?怎么解释这些变化?想提出什么疑问?你的想法是什么?学生讨论交流:“酒精到哪里去了?“为什么塑料袋会鼓起来?“酒精为什么会失而复得?学生交流:塑料袋中的液态酒精受热后变成了气态酒精,降温后气态酒精又变成了液态酒精。设计说明:该实验要尽量让学生自己做,所用塑料袋要透明,且尽量薄,使滴入的酒精清晰可见。为了使塑料袋排尽空气,可将塑料袋像拧麻花一样拧紧.再把口用线或橡皮筋扎紧。归纳总结:物质的液态和气态可以
6、相互转化。物质从液态变成气态的过程叫做汽化。物质从气态变成液态的过程叫做液化。日常生活中还有哪些现象和这个类似?我们这节课就来研究物体的液化和汽化现象。推进新课沸腾创展情景:烧开水时如果不断加热会发现壶里的水会沸腾。你在家烧过开水吗?水烧开时你发现了什么呢?对于沸腾现象,你了解哪些?你能描述一下沸腾现象吗?归纳小结:物理学中把液态内部和外表同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾。实验探究:探究水沸腾时温度变化的特点进一步提出问题:水在沸腾时有什么特征?水沸腾后如果继续加热,是不是温度会越来越高?水的内部又是怎样的呢?气泡的生成和变化情况怎么样?猜测和假设:既然沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象,让同
7、学们相互讨论、思考和猜测,教师将学生提出的问题和猜测列在黑板上,并进行归类。如:水沸腾时温度会上升,停止加热水不会沸腾根据学生情况提出:要进一步研究沸腾现象,还需要通过实验仔细观察。重点观察:(1)温度随时间的变化情况;(2)气泡的生成和变化情况。制定方案与设计实验明确了实验目的,让学生根据需要确定器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。说明:为让学生有充分的时间观察水沸腾时发生的现象,应尽量缩短水沸腾前的加热时间。要求教师在课前应做好充分的准备。节省时间的方法:减少烧杯中水的质量,但为了便于观察,水还应有相当的深度(约10cm左右),所以建议用小号烧杯,或
8、使用大号试管(水约15Om1)做此实验;实验中用热水进行加热;从开始加热起至95OC左右,必须在烧杯或试管上加纸盖,95。C以后将纸盖拿掉;拉长酒精灯灯芯同时剪断烧焦的灯芯,在灯芯中参加细铜丝,使火焰比拟猛烈;注意调整酒精灯和石棉网之间的距离,用酒精灯温度最高的外焰加热。进行实验与收集数据学生在进行实验时,学会分工合作,如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化,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稳固,要求同学们将观察到的数据和现象记录在下表中。特别说明:注意实验中要告诉学生注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化;要记录当水温升高时,每隔In1in记录一次温度计的示数,直至水沸腾
9、后35min;实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图象。实验记录表格如图时间min01234567温度/(78828893100102102102分析数据、得出结论(1)绘制“温度一时间图象。实验结束后,根据记录的数据,在书本“水沸腾时的温度一时间图象中标出相应的坐标点,用平滑的曲线把这些点连接起来。(2)利用多媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度一时间图象。交流评估:小组的同学在实验时,得出水的沸点不是100七,这时教师要肯定学生实事求是的科学态度,给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因,可能是实验使用的温度计存在质量问题,也可能是本地的气压不是一标准大气压。交流、讨论:水,腾时,,你从水中和水面
10、各看到什么现象?水中气泡内的气体是从哪儿来的?水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程?水的温度怎样变化?曲线上的哪一段对应水的沸,腾过程?水的温度怎样变化?根据观察的现象,结合图象分析液体沸腾有什么特点?归纳总结:(D沸腾是在液体内部和外表同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度保持不变。(2)沸点的概念:液体沸腾时的温度称作沸点。学生活动:观察“几种液体的沸点表,练习查表一些液体的沸点/(在标准大气压下)液态铁2750甲苯I11液态氧-183液态铅1740水100液态氮-196水银357酒精78液态氢-253亚麻仁油287液态氨33.5气态氮-26
11、8.9酒精的沸点是多少?能否用酒精温度计测量开水的温度?你实验所用的温度计里的工作物质是什么?为什么要用这种温度计?液态氢的沸点是一253C,表示什么含义?常温下的氢是什么状态?学生活动:“纸锅烧水”,它的实验现象出乎学生意料,可以很好地说明由于水的蒸发吸热,使纸的温度低于着火点,纸锅也能够烧开水。二、蒸发情景创设:(D盛夏露暑,奇热难熬,防暑降温,全靠风扇。思考问题:人吹电风扇时,为何会感到凉快?(2)农民们经常在阳光明媚的日子里把粮食放在通风处摊开来晒,这是为什么呢?(3)医生常将中暑患者扶到通风的地方,并在病人身上擦酒精,这样能使病人的体温很快下降,这一过程包含的物理原理是什么?答案:(
12、1)人吹风扇时,加快了身上汗液的蒸发,而蒸发要吸热,所以降低了人体的温度,人会感到凉快。(2)这样做可以提高粮食中水分的温度,加快外表空气流动速度,增大了外表积,从而加快了粮食中的水分蒸发,使粮食干得更快。(3)通风处能加快酒精的蒸发,酒精蒸发时吸热,使病人的体温降低。归纳小结:蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象,蒸发只在液体外表发生。小实验:(D酒精擦在手背上有什么样的感觉?为什么会有这样的感觉?现象:擦酒精的皮肤有流的感觉,吹一口气,感觉更原。这说明什么呢?说明:酒精蒸发时要从人的皮肤上吸收热量,使皮肤感到凉;吹气时,酒精蒸发加快,吸收热量更多,皮肤感觉更凉。(2)取两支温度计,先观
13、察它们的示数。然后在其中一支温度计的玻璃泡上用浸了酒精的棉花抹湿,再观察两支温度计的示数变化情况。现象:用浸了酒精的棉花抹湿过的温度计示数下降,温度降低。这说明什么呢?说明:酒精蒸发时要从温度计的玻璃泡上吸收热量,使温度计示数下降。实验说明:液体蒸发时,从周围吸热,温度下降。所以液体蒸发有制冷作用。拓展探究:怎样使湿衣服干得更快一些?学生讨论交流:比照以下三幅图,你发现了什么?归纳总结:影响蒸发快慢的因素第一幅图:液体的温度越高,蒸发得越快。第二幅图:液体的外表积越大,蒸发得越快。第三幅图:液体的外表上的空气流动得越快,蒸发得越快。学生讨论交流教材图3.35事例:(1)游泳后刚从水中上岸会感到
14、冷,如果有风,甚至会冷得打颤,是因为水蒸发带走了许多热量。(2)没有汗腺的狗酷暑时不能靠身体出汗来散热,只得伸长舌头,大口大口喘气,靠加快呼吸,增加蒸发量来散热。学交流讨论:比拟蒸发和沸腾两种现象,找出它们的相同点和不同点。工程蒸发沸腾相同点物态变化都属于汽化现象吸、放热情况都是吸热过程不同点发生的位置只在液体外表处进行在液体内部和外表同时进行发生的快慢缓慢剧烈发生时的现象不容易观察到迅速产生大量的水蒸气气泡发生需要的温度条件任何温度下都能进行只在一定的温度一一沸点下进行,且与气压有关液体自身温度变化情况吸热,液体自身温度降低具有制冷作用吸热,液体温度保持在沸点处不变主要应用制冷,降温,制冷业
15、水浴加热,制糖业三、液化疝血讨论了物质从液态变成气态的过程,那么物质能不能从气态变成液态呢?情景创设:(1)人被IOO(的水蒸气烫伤要比100。2的开水烫伤厉害,为什么?(2)冬天手冷时,用嘴向手上“哈气(缓慢吹气),手会感到暖和。假设用劲儿向手上吹气,手不但不会暖和,反而觉得更冷。都是从嘴里出来的“气,为什么会有不同的感觉呢?(3)火箭发射时,为了保护发射底架,需在发射塔底部修一个大大的水池,为什么?白色气团是什么?(4)冬天,戴眼镜的人从外面进到屋里来,眼镜上立刻会有一层小水珠。这些小水珠是怎样产生的?进一步提出问题,这些现象包含了什么物理知识?如何去解释呢?演示实验:电热器烧开水下面请同学们认真观察一个实验,杯里的水已经开了,从导管口喷出了什么?再认真观察导管口附近有什么特征?你还观察到了什么?引导学生观察:在导管口位置什么也看不到,在离导管口一小段距