汽 化 和 液 化 教材分析 本节课的内容共分为三个部分，分别是汽化的两种方式，即“沸 腾”和“蒸发”，还有“液化”现象。教材重点突出了“探究水沸腾时温度 变化的特点”的实验探究过程，通过该实验，不仅能锻炼学生的动手操 作能力、现象观察能力、信息收集能力，更能培养学生的数据处理能 力、归纳总结能力，以及在实验过程中思考问题、解决问题的能力， 体现了新时代核心素养背景下培养学生的总要求。 教学建议 1.对于汽化和液化的概念教学，可以让学生从生活实际出发来感知汽 化现象，然后通过“想想做做”中的实验引入汽化和液化的概念，也可 以在复习熔化和凝固的基础上引入概念。 2.对于沸腾现象，学生并不陌生，几乎每天都能接触到，但对于沸腾 的全过程，学生未必清楚，对沸腾时有什么特征以及沸腾前后有什么 变化就更不一定了解了，所以教师要注意引导学生仔细观察实验现 象。在探究的过程中，可就“如何让水尽快沸腾”的问题让学生展开讨 论，突出实验的设计思想，提高学生的信息收集能力。此外，学生在 本章第 1 节中已经学习了温度计的使用，在第 2 节的晶体熔化和凝固 实验中也熟悉了基本的实验器材，初步掌握了数据处理的方法，这些 原有的经验对于本节课的实验探究将会起到正向迁移的作用。 3.对于蒸发知识的教学，由于学生能较容易地总结出影响蒸发快慢的 因素，因此可以把教学重点放在汽化吸热的作用的内容上，通过举例 一类引导学生的思维。比如，手背上擦酒精会感到凉，夏天在地面上 洒水会感到凉快等实际生活中的例子。教学中可以将沸腾和蒸发现象 进行对比找出它们的相同点和不同点，渗透研究问题的科学方法。 4.对于液化知识的教学，建议从生活实际出发，让学生通过熟悉的事 例来感知液化现象。还可以多举一些例子，提供真实的现象让学生思 考，拓展其思维空间。 教 学目标 1.通过生活中的现象，知道物质的液态和气态之间可以相互转化，知 道什么是汽化和液化。 2.知道沸腾是汽化的一种形式，了解沸点的概念，能够用沸点解释生 活中的一些现象。 3.通过对水的沸腾现象的实验探究，学会用图象描述水沸腾时温度的 变化情况，知道沸腾图象的物理含义，体会利用图象处理数据的方法 在探究物理规律中的作用 4.能在实验前对沸腾的特点做出合理猜想，初步具备制订实验方案的 能力；通过经历探究的过程，提高收集信息和处理数据的能力；能够 对实验结果进行评估和交流，对探究的过程进行反思。 5.能区别沸腾和蒸发。 6.通过探究活动，激发学生的求知欲，明白实验探究在科学研究中的 重要作用。能将所学知识应用于实践，具有社会责任感。 重点难点 重点 探究水沸腾时的温度变化特点以及沸腾的条件。 难点 利用图象处理数据并得出规律。 教 学准备 教师准备 多媒体课件、温度计、铁架台、养生锅及配套加热装置、烧瓶、酒精 灯、抽气针筒等 学生准备 课前预习本节课的内容 教学设计 ー、设置情境，引入概念 【教师活动】 播放电影《野外求生》中利用阳光使海水汽化获取淡水资源的视频片 段。 【学生活动】 观看视频。 【教师活动】 提问： 1.同学们，请大家思考一下，电影中的主人公是如何获取淡水的？ 2.在获取淡水的过程中，水的状态都经历了哪些变化？ 【学生活动】 思考、讨论后回答： 1.先让水变成水蒸气，再令水蒸气变成水。 2.先由液态变成气态，再由气态变成液态。 【设计意图】 通过视频，让学生思考获取淡水的方法，同时激起学生强烈的生命意 识及社会意识，即应将所学知识应用于生活实践。 【教师活动】 演示实验：向透明塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，排尽空气用绳 把口扎紧，然后放入热水中；之后再把塑料袋从热水中取出再放入冷 水中。请同学们观察塑料袋的变化，闻一闻、看一看塑料口袋内有什 么，并猜想这可能是什么原因。 【学生活动】 分小组讨论：为什么塑料袋在热水中会鼓起，而在冷水中却变瘪了？ 【教师活动】 总结归纳：物质的液态和气态之间可以相互转化。物质从液态变为气 态的过程叫做汽化；从气态变为液态的过程叫做液化。 【设计意图】 通过实验，自然过渡到汽化和液化的概念，符合学生从感性认识到理 性认识的认知特点。 【教师活动】 提问：同学们，你们还能不能举出一些汽化或者液化的现象？ 【学生活动】 思考生活中的现象，尝试回答：例如，洒在地面上的水不见了，晾在 太阳下的湿衣服变干了等。 二、新课教学 [活动 1]了解沸腾和蒸发的定义 【教师活动】 提问：烧开水和地面的水逐渐变干，这两个过程的剧烈程度一样吗？ 【学生活动】 思考后回答：烧开水比较剧烈，而地面上的水变干的过程比较缓慢。 【教师活动】 小结：比较缓慢的汽化方式叫做蒸发；比较剧烈的汽化方式叫做沸 腾。蒸发和沸腾是汽化的两种方式。 【设计意图】 通过蒸发和沸腾现象剧烈程度的对比，让学生了解两种汽化方式的突 出特点。 [活动 2]探究水沸腾时温度变化的特点 1. 提出问题、猜想和假设 【教师活动】 提问： (1)我们平时烧水时，是如何判断水“开”了呢？ (2)沸腾前和沸腾时，水中气泡的多少、大小的变化情况一样吗？ (3)我们知道，沸腾时除了有大量气泡产生，水的温度也很高，那么， 随着加热水的温度是一直在升高吗？ 【学生活动】 思考后回答。 【教师活动】 过渡：要想找到这些问题的答案，必须进行实验探究。 【设计意图】 用问题链的形式提示学生在后续实验中要注意观察气泡的大小变化以 及温度变化，了解沸腾的全过程和细节。 2. 设计实验与制订方案 【教师活动】 提问：我们想得出水沸腾时温度变化的特点，还应补充什么装置？ 【学生活动】 思考、讨论后回答：温度计。 【教师活动】 怎样才能既节约能源又让水尽快沸腾呢？ 【学生活动】 ① 用热水；②加盖；③水装少点 【教师活动】 以你的经验，装多少水比较合适？ 【学生活动】 水要没过温度计的玻璃泡。 【学生活动】 通过问题引导，使学生能在探究前对沸腾的特点做出合理猜想，初步 具备制订实验方案的能力。 3. 获取和处理信息 【教师活动】 注意事项： (1)实验中要注意观察水沸腾前和沸腾时的现象以及温度变化的特点 (2)当水温到达 90℃时再开始计时，每隔 0.5 min 记录一次温度，水 沸腾后再记录 3 min 的数据，之后熄灭酒精灯。 (3)将表格中的数据描点在坐标纸上，画出温度随时间变化的图象。 请同学们组装好器材，分工合作，注意安全。 【学生活动】 两人一组，组装器材，进行实验探究。根据表格中记录的数据在坐标 纸上作出温度随时间变化的图象。 【设计意图】 经历探究的过程，提高收集信息和处理数据的能力。 4. 得出结论并做出解释 【教师活动】 提问：在水沸腾前和沸腾时，液面有何变化？沸腾时汽化在哪些部位 发生？ 【学生活动】 根据实验现象回答问题。 沸腾前液面比较平静，沸腾时液面有大量气泡破裂。沸腾时汽化发生 在水的各个部位。 【教师活动】 总结归纳：因此，沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 在沸腾前和沸腾时，水中气泡产生的多少及大小变化情况如何？ 引导：为了更清楚地看清气泡的变化情况，我们将视频回放一下。 （提前用养生锅录制沸腾前后的过程视频)我们看到沸腾时产生了大量 气泡，且气泡不断上升并逐渐变大，到水面时破裂开来。 【学生活动】 沸腾前，气泡较少，越向上越小；沸腾时，产生大量气泡，越向上越 大。 【教师活动】 水在沸腾前和沸腾时温度变化有何特点？ 展示学生作出的图象。 【学生活动】 总结：沸腾前，随着加热，水温逐渐升高；沸腾时，水不断吸热，但 温度不变。 【教师活动】 总结归纳：看来，水沸腾时有确定的温度。当我们撤去酒精灯停止加 热后，沸腾不再继续进行。生活中用电热水壶烧水时，水沸腾后会自 动断电，水就不再沸腾了。可见，沸腾需要满足一定条件，即达到一 定的温度，还要不断加热。 【设计意图】 实验前的问题串可以让学生对实验目的有更明确的认识。让学生带着 问题去探究，既能节约时间，又能帮助学生抓住观察要点。实验后的 问题串可以检验学生的实验成果，通过学生的自我表述及教师的及时 反馈，让学生更好地掌握了沸腾的特点，此过程中更好地培养了学生 的科学探究能力。 【教师活动】 总结归纳：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点。 不同液体的沸点一般不同。看教材第 60 页“小资料”中几种液体的沸 点：水的沸点为 100℃，酒精的沸点为 78℃，液氮的沸点为- 196℃。但同学们绘制的图象上水的沸点却不是 100℃，这是怎么回 事？ 【学生活动】 认真思考，讨论交流后得出可能的原因：(1)温度计没有校准。(2)气压 不是 1 个标准大气压。 【教师活动】 总结归纳：沸点受气压影响，气压高则沸点高，气压低则沸点低。高 原上气压低，水在 70℃可能就沸腾了。 请同学们观察这么一个现象（用烧瓶和抽气筒演示二次沸腾现象)，该 如何解释？ 【学生活动】 思考讨论后回答：开始时，气压高于 1 个标准气压，水沸腾时的温度 高于 100℃；撤去酒精灯后，虽然不再加热，但抽气后烧瓶内的气压 降低，水的沸点就降低了，所以虽然不再加热，但水还是再次沸腾了。 [活动 3]了解蒸发在生活中的应用 【教师活动】 请同学们举几个生活中蒸发的例子 定义：在任何温度下都能发生的汽化现象叫蒸发。 【学生活动】 举例，体会蒸发在任何温度下都能发生。 【设计意图】 加强学生对蒸发现象的认识。 【教师活动】 把酒精擦在手背上，手背有什么感觉？ 【学生活动】 操作、感受、思考并回答。 【教师活动】 把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计的示数有什么 变化？如果温度计上不涂酒精，用扇子扇，温度计的示数会变化吗？ 问题：通过以上实验中的现象和你的感受，能得到什么结论？ 【学生活动】 液体在蒸发的过程中吸热，使液体及与液体接触的物体的温度下降。 【教师活动】 举例反馈，提问：同学们，你们能否利用生活中的例子说明蒸发的应 用？ 【学生活动】 思考并回答： (1)夏天在地面上洒水感到凉快 (2)人们在高温的天气里大汗淋漓 (3)天热时，狗常常把舌头伸出来 【设计意图】 通过让学生回答问题，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。 [活动 4]了解液化现象 【教师活动】 请同学们举出一些生活中液化的现象，并解释其变化的过程。 【学生活动】 思考并回答： (1)北方的冬天，呼出“白气” (2)戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片上蒙上白雾 (3)清晨，路边草上的露珠 【教师活动】 通过对上面现象的分析，归纳液化的条件。 【学生活动】 思考并总结：温度降到足够低。 【教师活动】 演示实验：用注射器密封住一些酒精，向外拉动活塞，酒精会变成气 体，再向内推活塞，酒精又变成了液态。 提问：上面的实验是通过什么方式使酒精蒸气液化的？ 【学生活动】 思考并总结：压缩体积。 【教师活动】 小结：