第3節(jié)汽化和液化（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解汽化和液化的基本概念，掌握物質(zhì)狀態(tài)變化過程中的能量轉(zhuǎn)換原理。（物理觀念）2.能夠分析并解釋汽化和液化現(xiàn)象在日常生活中的應(yīng)用實(shí)例，培養(yǎng)科學(xué)思維能力。（科學(xué)思維）3.通過實(shí)驗(yàn)觀察，學(xué)會使用科學(xué)儀器測量物質(zhì)的溫度、壓力等參數(shù)，探究汽化和液化的條件及影響因素。（科學(xué)探究）4.培養(yǎng)對物理現(xiàn)象的好奇心和探索精神，樹立尊重科學(xué)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.準(zhǔn)確理解汽化和液化的定義及其能量轉(zhuǎn)換原理。2.掌握汽化和液化現(xiàn)象在日常生活中的應(yīng)用實(shí)例?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】1.分析并解釋復(fù)雜汽化和液化過程中的能量轉(zhuǎn)換。2.通過實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確測量物質(zhì)的溫度、壓力等參數(shù)，并探究汽化和液化的具體條件及影響因素?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材70頁~75頁《汽化和液化》，完成以下問題：1、汽化(1)定義：物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。(2)方式：蒸發(fā)和沸騰。(3)蒸發(fā)：①在任何溫度下，只在液體表面發(fā)生的緩慢汽化現(xiàn)象。②影響因素有液體溫度（越高越快）、表面積（越大越快）、表面空氣流速（越快越快）。③蒸發(fā)吸熱有制冷作用。(4)沸騰：①在一定溫度（沸點(diǎn)）下，在液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。②條件：一是達(dá)到沸點(diǎn)且繼續(xù)吸熱③特點(diǎn)：持續(xù)吸熱，溫度不變。2、液化(1)定義：物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程。(2)方式：降低溫度（所有氣體降溫都能液化）和壓縮體積（如打火機(jī)內(nèi)液體）。(3)好處：使氣體體積縮小，便于儲存和運(yùn)輸。【探究新知】探究一、汽化和液化1.汽化（1）情境探究：從液態(tài)到氣態(tài)的變化現(xiàn)象分析：地板上的水消失，濕衣服變干，鍋里的水量減少，是因?yàn)樗畯囊簯B(tài)變成了氣態(tài)。（2）汽化的定義：物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫汽化。2.液化（1）情境探究：從氣態(tài)到液態(tài)的變化現(xiàn)象分析：開水噴出“白氣”、草葉出現(xiàn)露珠和眼鏡起霧，都是有空氣中的水蒸氣由氣態(tài)變成了液態(tài)。（2）液化的定義：物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫液化。（1）汽化與液化互為逆過程，汽化吸熱，液化放熱。如下圖所示：（2）汽化有兩種方式，蒸發(fā)與沸騰。如晾在陽光下的濕衣服變干是蒸發(fā)，水燒開后繼續(xù)加熱，水變成水蒸氣，這屬于沸騰。【典例1】冬季喝熱水時(shí)，常看到“白氣”，其形成過程中所涉及的物態(tài)變化（）A．只有汽化 B．只有液化 C．先汽化后液化 D．先液化后汽化【答案】C【詳解】喝熱水時(shí)，杯內(nèi)的水汽化，產(chǎn)生大量的水蒸氣，溫度較高的水蒸氣上升，遇到上方溫度較低的空氣液化成小水滴，形成“白氣”，故C符合題意；ABD不符合題意。故選C。探究二、沸騰1.沸騰：沸騰是在一定溫度下，在液體內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行的劇烈的汽化現(xiàn)象。2.水沸騰前后的現(xiàn)象：（1）水沸騰前后的聲音：水沸騰前聲音大；水沸騰時(shí)聲音小。（2）水沸騰前后的氣泡的變化：沸騰前氣泡越往上越?。环序v時(shí)氣泡越往上越大。（3）水沸騰前后溫度的變化：沸騰前溫度不斷升高；沸騰時(shí)不斷吸熱但溫度不變。3.實(shí)驗(yàn)評估：（1）安裝裝置時(shí)應(yīng)自下而上。（2）酒精燈應(yīng)用外焰加熱，因?yàn)橥庋鏈囟茸罡?。?）溫度計(jì)的液泡應(yīng)處于水的中央，不能太靠近水面或杯底，否則測出的溫度不準(zhǔn)確。（4）杯中水量要合適：水量太少不容易測量水溫，且沸騰現(xiàn)象不明顯；水量太多會造成加熱時(shí)間長。（5）縮短加熱時(shí)間的方法：①適當(dāng)減少水量；②給杯口加蓋，減少熱量的散失。4.水沸騰的特點(diǎn)：水沸騰時(shí)不斷吸收熱量，但溫度不變。5.沸點(diǎn)：液體沸騰時(shí)的溫度叫沸點(diǎn)。（1）不同的液體沸點(diǎn)不同；（2）同種液體沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)：氣壓增大，沸點(diǎn)升高；氣壓減小，沸點(diǎn)降低。（3）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃。6.沸騰的條件：（1）溫度達(dá)到沸點(diǎn)；（2）繼續(xù)吸熱。（1）液體沸騰需要一定的溫度，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下不同的液體沸點(diǎn)不同。（2）液體沸騰前吸收熱量溫度升高，沸騰后吸收熱量溫度保持不變。（3）液體的沸點(diǎn)還與大氣壓有關(guān)，氣壓越高液體的沸點(diǎn)越高，高壓鍋就是利用了這一原理。（4）實(shí)驗(yàn)過程中為了縮短時(shí)間采取的措施有：可在燒杯口加蓋，防止熱量損失，沸騰后再拿掉，防止氣壓對沸點(diǎn)的影響；還可以直加熱熱水，水量選擇適當(dāng)。7.一些液體的沸點(diǎn)：一些液體的沸點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)液體沸點(diǎn)/℃液體沸點(diǎn)/℃液態(tài)鐵2750酒精78液態(tài)鉛1740液態(tài)氨33水銀357液態(tài)氧183液態(tài)碘184液態(tài)氮196甲苯111液態(tài)氫253水100液態(tài)氦269【典例2】如圖所示是某小組“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置及根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖象，下列分析正確的是（）A．水不斷冒出“白氣”是汽化現(xiàn)象 B．水沸騰時(shí)，水中上升的氣泡由大變小C．8~10min內(nèi)水不需要吸收熱量 D．該實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的氣壓低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓【答案】D【詳解】A．水不斷冒出“白氣”是水蒸氣遇冷液化成的小水滴，故A錯(cuò)誤；B．水沸騰時(shí)氣泡上升逐漸變大，至液面破裂開來，里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中；水沸騰前，氣泡上升變小，故B錯(cuò)誤；C．8~10minD．1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，由圖可知水的沸點(diǎn)為98℃，低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)，所以該實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的氣壓低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，故D正確。故選D。探究三、蒸發(fā)1.蒸發(fā)：蒸發(fā)是液體在任何溫度下都能發(fā)生的，并且只在液體表面發(fā)生的較緩慢的汽化現(xiàn)象。2.影響蒸發(fā)快慢的因素：液體溫度高低，液體表面積大小，液體表面空氣流動的快慢。3.液體蒸發(fā)吸熱，有致冷作用：把酒精反復(fù)涂在溫度計(jì)的玻璃泡上，用扇子扇，溫度計(jì)的度數(shù)變小，這是因?yàn)榫凭舭l(fā)吸熱。4.蒸發(fā)和沸騰的區(qū)別汽化方式異同點(diǎn)蒸發(fā)沸騰不同點(diǎn)發(fā)生部位液體表面液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生溫度條件任何溫度只在沸點(diǎn)時(shí)劇烈程度緩慢劇烈相同點(diǎn)都屬于汽化現(xiàn)象，都是吸熱過程【典例3】我國勞動人民常在生活中運(yùn)用科學(xué)知識解決實(shí)際問題，如圖所示，以前有人在炎熱的夏天將紗布蓋在盛有剩飯剩菜的籃子上，用此方法保存的食物，不容易因氣溫過高而過快變質(zhì)。關(guān)于此方法說法正確的是（）A．紗布蓋住食物，可以減緩食物散熱達(dá)到保鮮目的B．這種方法的原理是蒸發(fā)放熱C．為了效果更好，要將籃子放在通風(fēng)的地方D．這樣可以使食物的溫度保持在零攝氏度以下【答案】C【詳解】AB．紗布蓋住食物，主要利用水蒸發(fā)過程吸收熱量達(dá)到致冷的目的，達(dá)到保鮮食物的目的，故AB錯(cuò)誤；C．為了效果更好，裝置應(yīng)放在陰涼通風(fēng)的地方，這樣可以加快蒸發(fā)吸熱，故C正確；D．紗布蓋住食物并通過水蒸發(fā)吸熱，只能降低食物周圍的溫度，不能使食物的溫度降低到零攝氏度以下，故D錯(cuò)誤。故選C。探究四、液化1.液化的方法：（1）降低溫度（所有氣體都可液化）（2）壓縮體積2.液化的好處：體積縮小，便于儲存和運(yùn)輸。3.液化放熱：水蒸氣的燙傷往往比開水燙傷更嚴(yán)重，這是因?yàn)樗魵庖夯臅r(shí)候要放出部分熱。（1）“人造雨”的實(shí)驗(yàn)中，從水壺口溢出的水蒸氣遇到冷的勺子，水蒸氣可以液化成小水滴，說明降低溫度能使氣體液化。（2）注射器中的乙醚蒸氣，推動活塞，減小乙醚蒸氣的體積，注射器內(nèi)有液態(tài)乙醚出現(xiàn)，說明壓縮體積也能實(shí)現(xiàn)液化?！镜淅?】在“探索廚房中的物態(tài)變化問題”跨學(xué)科實(shí)踐活動中，某同學(xué)在家和父母一起煮餃子，針對觀察到的現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．冰凍水餃放到熱水中變軟是液化現(xiàn)象B．煮餃子時(shí)，當(dāng)水沸騰后仍然用大火加熱，可以使餃子更快煮熟C．水沸騰后打開鍋蓋，鍋內(nèi)水蒸氣液化產(chǎn)生大量“白霧”D．鍋中冒出的水蒸氣造成的燙傷要比熱水燙傷更嚴(yán)重，因?yàn)樗魵庖夯鼰帷敬鸢浮緾【詳解】A．冰凍水餃放到熱水中變軟，是凍餃子中的冰熔化為水，是熔化現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．煮餃子時(shí)，當(dāng)水沸騰后，溫度不再上升，仍然用大火加熱，也不可以使餃子更快煮熟，故B錯(cuò)誤；C．水沸騰后打開鍋蓋，鍋內(nèi)水蒸氣上升過程中遇冷會液化變?yōu)樗椋础鞍嘴F”，故C正確；D．鍋中冒出的水蒸氣造成的燙傷要比熱水燙傷更嚴(yán)重，因?yàn)樗魵庖夯艧?，故D錯(cuò)誤。故選C。探究五、科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境1.電冰箱的構(gòu)造和原理2.熱棒的工作原理【典例5】青藏鐵路沿線凍土區(qū)豎立了許多熱棒，如圖所示，其下端插在凍土中，里面填充了低沸點(diǎn)的液態(tài)氨。在寒冷的季節(jié)，熱棒下端的液態(tài)氨變成氣態(tài)氨上升到熱棒的上端，將凍土里的熱量“搬運(yùn)”出去，以確保路基穩(wěn)定。下列說法正確的是（）A．若溫度升高，凍土?xí)夯?，?dǎo)致路基下沉B．可以使用液態(tài)水替代液態(tài)氨C．液態(tài)氨在熱棒下端汽化吸熱D．氣態(tài)氨在熱棒上端凝固放熱【答案】C【詳解】A．若溫度升高，凍土?xí)晒虘B(tài)變成液態(tài)，發(fā)生熔化現(xiàn)象，導(dǎo)致路基下沉，故A錯(cuò)誤；B．水的沸點(diǎn)較高，在低溫下不容易變成氣態(tài)；低沸點(diǎn)的液態(tài)氨，在低溫下容易變成氣態(tài)，所以不可以使用液態(tài)水替代液態(tài)氨，故B錯(cuò)誤；C．物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫作汽化，?這一過程需要吸收熱量。?液態(tài)氨在熱棒下端汽化吸熱，故C正確；D．氣態(tài)氨在熱棒上端由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，液化放熱，故D錯(cuò)誤。故選C?！菊n堂總結(jié)】【課堂練習(xí)】1．小明利用電水壺探究水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中，以下說法不正確的是（）A．沸騰前，水的溫度不斷升高B．沸騰中，繼續(xù)加熱，水溫幾乎不變C．沸騰時(shí)，氣泡上升過程中體積減小D．沸騰時(shí)，停止加熱，沸騰將會停止【答案】C【詳解】A．在水沸騰前，對水加熱，水吸收熱量，溫度不斷升高，故A正確，不符合題意；B．水沸騰的特點(diǎn)是繼續(xù)吸熱，但溫度保持不變，所以沸騰中繼續(xù)加熱，水溫幾乎不變，故B正確，不符合題意；C．水沸騰時(shí)，氣泡在上升過程中，水的壓強(qiáng)逐漸變小，氣泡內(nèi)的氣壓大于外界壓強(qiáng)，同時(shí)不斷有水蒸氣補(bǔ)充到氣泡中，氣泡會不斷變大，直至水面破裂，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．水沸騰的條件是達(dá)到沸點(diǎn)且繼續(xù)吸熱，停止加熱后，水無法繼續(xù)吸熱，沸騰將會停止，故D正確，不符合題意。故選C。2．如圖所示是電冰箱的構(gòu)造及原理圖，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)冷凝器冷凍室再以氣態(tài)回到壓縮機(jī)，如此循環(huán)，以保證冷藏、冷凍室等內(nèi)部“冷環(huán)境”維持低溫狀態(tài)，下列說法正確的是（）A．壓縮機(jī)將氣態(tài)制冷劑壓入冷凝器里凝華放熱B．液態(tài)制冷劑進(jìn)入冰箱冷凍室里汽化吸熱C．制冷劑在冷凝器內(nèi)凝固吸熱，使冰箱內(nèi)的溫度降低D．冷凝器應(yīng)該位于冰箱的內(nèi)部“冷環(huán)境”中【答案】B【詳解】AC．壓縮機(jī)使制冷劑蒸氣壓縮，并把它壓入冰箱外的冷凝器管里，在這里蒸氣變成液體，液化放熱，這些熱被周圍的空氣帶走，故AC錯(cuò)誤；B．冷凝器里的液態(tài)制冷劑，進(jìn)入冰箱內(nèi)冷凍室的管子里，在這里迅速汽化吸熱，使冰箱內(nèi)溫度降低，故B正確；D．冷凝器位于冰箱的背面或底部，其主要功能是將經(jīng)過壓縮和加熱的制熱劑轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選B。3．圖所示為“制造云和雨”的實(shí)驗(yàn)裝置，在一只燒杯里鋪一層飽含水分的濕沙，杯口蓋一個(gè)金屬皿，在金屬皿里放些冰塊，給燒杯加熱。觀察實(shí)驗(yàn)中各種現(xiàn)象，下列說法不正確的是（）A．燒杯中出現(xiàn)“白氣”，金屬皿下表面出現(xiàn)小水珠B．金屬皿下底面的小水珠是由冰塊熔化形成的C．實(shí)驗(yàn)中涉及到的物態(tài)變化有汽化、液化和熔化D．給燒杯加熱，目的是加快濕沙中水的蒸發(fā)【答案】B【詳解】A．給燒杯加熱，濕沙中的水分汽化變成水蒸氣，上升過程中遇冷液化形成“白氣”；金屬皿里放有冰塊，溫度較低，水蒸氣遇到冷的金屬皿下表面會液化形成小水珠，故A正確，不符合題意。B．金屬皿下底面的小水珠是水蒸氣遇冷液化形成的，而不是冰塊熔化形成的，冰塊熔化是在金屬皿內(nèi)部，不會在皿的下底面形成水珠，故B錯(cuò)誤，符合題意。C．濕沙中的水變成水蒸氣是汽化現(xiàn)象；水蒸氣遇冷變成“白氣”和金屬皿下表面的小水珠是液化現(xiàn)象；金屬皿中的冰塊吸熱會熔化，所以實(shí)驗(yàn)中涉及到汽化、液化和熔化，故C正確，不符合題意。D．加熱可以提高濕沙的溫度，根據(jù)影響蒸發(fā)快慢的因素，溫度越高，蒸發(fā)越快，所以給燒杯加熱的目的是加快濕沙中水的蒸發(fā)，故D正確，不符合題意。故選B。4．圖是缺電地方的人們發(fā)明的一種陶制的罐中罐“冰箱”。盛夏季節(jié)里，有利于給“冰箱”中食物降溫的做法是（）A．把罐間濕沙子換成干沙子 B．經(jīng)常給兩罐間的沙子澆水C．把“冰箱”放在密閉房間內(nèi) D．把“冰箱”放在潮濕環(huán)境中【答案】B【詳解】A．把罐間濕沙子換成干沙子，干沙子中沒有水分，無法發(fā)生蒸發(fā)吸熱的過程，不能給“冰箱”中食物降溫，故A不符合題意；B．經(jīng)常給兩罐間的沙子澆水，能保證沙子始終處于濕潤狀態(tài)，有充足的水分可以蒸發(fā)。而蒸發(fā)過程會吸收熱量，從而降低周圍環(huán)境的溫度，有利于給“冰箱”中食物降溫，故B符合題意；C．把“冰箱”放在密閉房間內(nèi)，空氣不流通，會使水分蒸發(fā)的速度變慢。因?yàn)檎舭l(fā)需要空氣流動來帶走水汽，促進(jìn)蒸發(fā)繼續(xù)進(jìn)行，所以這種做法不利于水分蒸發(fā)吸熱，不能有效給食物降溫，故C不符合題意；D．把“冰箱”放在潮濕環(huán)境中，環(huán)境中水汽含量高，不利于罐間沙子中水分的蒸發(fā)。因?yàn)樗终舭l(fā)是從濕度小的區(qū)域向濕度大的區(qū)域擴(kuò)散，潮濕環(huán)境會抑制水分蒸發(fā)，無法達(dá)到給食物降溫的目的，故D不符合題意。故選B。5．北方秋天的早晨，居民樓的玻璃窗上會出現(xiàn)“哈氣”，“哈氣”是水蒸氣（填物態(tài)變化的名稱）生成的，出現(xiàn)在玻璃窗的表面（選填“內(nèi)”或“外”），中午在陽光照射下“哈氣”消失，這是因?yàn)榘l(fā)生了（填

物態(tài)變化的名稱）現(xiàn)象，該現(xiàn)象是過程。（填“吸熱”或“放熱”）【答案】液化內(nèi)汽化吸熱【詳解】[1][2]北方秋天的早晨，室內(nèi)溫度高，玻璃溫度低，室內(nèi)溫度較高的水蒸氣遇到溫度較低的玻璃，液化成水滴，形成“哈氣”，所以會出現(xiàn)在內(nèi)表面。[3][4]中午在陽光照射下“哈氣”消失，是因?yàn)橐簯B(tài)小水滴吸熱汽化，變?yōu)闅鈶B(tài)水蒸氣。6．在探索廚房中的物態(tài)變化活動中，細(xì)心的小敏觀察到，媽媽拿剛出籠的熱饅頭時(shí)，總要先往手上沾點(diǎn)水，這樣就不至于太燙手，這是因?yàn)槭稚系乃ㄌ钗飸B(tài)變化名稱）吸熱，使手的溫度不至于太（填“高”或“低”）。小敏還了解到，蒸饅頭時(shí)水蒸氣造成的燙傷比開水燙傷更嚴(yán)重，主要是由于水蒸氣液化成