第一篇:八年級物理上:第3節 汽化和液化教案教科版
第3節 汽化和液化
一、本節三維目標要求
1.知識與技能
? ? 知道什么是汽化、液化。
? ? 了解沸騰現象,知道水的沸點。
? ? 知道蒸發可以致冷。會對蒸發和沸騰進行比較,找出它們的區別。? ? 知道汽化是吸熱過程,液化是放熱過程。
? ? 會用汽化和液化的規律解釋自然界或生活中的一些簡單的物態變化現象。2.過程與方法
? ? 通過探究活動了解水沸騰時的溫度特點。
? ? 經歷實驗探究的基本過程,了解科學探究的基本環節。3.情感、態度與價值觀
? ? 把生活現象和自然現象與物質的沸點聯系起來,樂于探索自然現象和日常生活中的物理道理。
? ? 了解電冰箱的基本原理及生產“無氟冰箱”的意義,有環境保護的意識。
二、重點與難點
本節的重點是實驗探究水沸騰的規律。
本節的難點是水沸騰的溫度(沸點)與氣壓的關系。
三、教學過程
1.實驗探究(水)沸騰的規律(1)“水開了嗎?”這是在每家庭幾乎天天都會聽到的一句問話。“開水不響,響水不開”也許是學生很小就學來的判斷水是否“開”了的依據。基本學生擁有豐富的生活經驗,但并未認真觀察過水沸騰的全過程,并未探入思考過與水沸騰相伴隨的氣泡、聲音、水量、溫度等相關特征的變化規律的教學背景,教師宜按照教科書的提示,利用透明容器構造水沸騰過程的真實情境,激勵學生:你看到了什么?你想到了什么?引發并確認實驗探究問題。
學生探究的問題,應達成某種共識,例如,探究水沸騰與溫度的關系,但也應鼓勵附帶探究其他問題,諸如沸騰前后的聲音變化、氣泡變化、沸騰時水量的變化等。這些附帶探究的問題,對學生進一步深化認識沸騰現象和汽化現象、形成對多種現象聯系與思考的意識,十分必要。
(2)遷移探究固體熔化規律的學習經驗,在燒水過程中直接觀察水的沸騰現象,從而探究發現沸騰的特征和規律,應成為課堂教學中的“轉知成識”、“轉識成智”的良好契機,同時成為教師引領學生設計實驗和進行實驗的指南。
教師還應提醒學生:在實驗中,要分工合作,做好觀察記錄(包括水的溫度隨中熱時間變化的記錄、水發出的聲音、水中的氣泡隨加熱時間變化的相關記錄),更要注意安全,避免燙傷。
(3)在學生得出水沸騰的溫度和加熱時間的關系曲線后,應及時組織分析論證和交流討論:
·該圖像與晶體熔化圖像有什么相似之處?有什么不同之處(沸點概念得以生成)? ·沸騰前、沸騰時用酒精燈加熱水的作用有什么不同?移開酒精燈,停止加熱,水還沸騰嗎?
·水的沸點是100℃嗎?如果不是100℃,究竟是實驗誤差,還是另有原因?
·沸騰前后,水中氣泡變化、聲音變化有什么特征?沸騰中減少的水跑到哪去了? ·水沸騰需要什么條件?這個結論是否可推廣到所有液體?為了檢驗你的判斷,你認為是否有必要換用其他液體再做實驗?(4)由水沸騰時的實驗數據和水沸騰曲線學生可以認識到水有確定的沸點。鑒于沸點與氣壓的關系在生產技術和日常生活上的重要應用(壓力鍋就是一個典型),引導學生探究水的沸點溫度與氣壓的關系,十分必要。
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·移開熱源,停止對水加熱,沸騰則停止。這是學生已經親歷的事實。要探究水沸騰的溫度與氣壓的關系,需在改變氣壓(增大或減小氣壓)的前提下,使水重新沸騰,同時測量對應溫度。
如何改變液面上方的氣壓,這是設計實驗中的難點和關鍵。以往利用封閉的燒瓶或燒杯,采用冷水淋浴或用抽氣機抽氣減壓的方法實現“復沸”,要么安全性差,要么設備復雜,而且推理解釋復雜,因而不適于學生探究。改用封閉大試管、用注射器緩慢抽氣減壓的方法實現“復沸”,不僅效果明顯、設備簡單、便于解釋,而且還可利用來進行增壓(推進柱塞)“止沸”,為學生完善探究設計提供了可行的選擇。的確,要證實水沸騰的溫度與氣壓有關,不僅需要考察氣壓降低時水的沸點怎樣變化,而且需要考察氣壓升高時水的沸點怎樣變化。
(5)將汽化的兩種方式——蒸發和沸騰對比分析顯然是必要的。而且,蒸發在物態變化中,尤其在水的循環中的重要作用,要求我們在教學中賦予它應有的地位。
除了在表現特征上對兩種汽化方式予以辨析外,還可利用分子動理論的分子運動模型給出初步解釋。
影響蒸發快慢的諸種因素:液面面積,環境溫度、濕度、氣壓,周圍空氣流動快慢等,都應納入教學視界。或回顧小學《科學》,或組織學生討論(餐廳衛生間裝的熱風干手器就是一個好例子),甚至組織相應實驗探究,應視學生知識和經驗基礎決定。
本段教學設計應圍繞蒸發和沸騰這兩種汽化方式的相同點和不同點展開。“為了使洗過的衣服干得快些,可以采用哪些措施?”就是一個適當的導入話題。
2.氣體的液化
與凝固是熔化的相反過程一樣,液化是汽化的相反過程。具體教學操作可以著手于以下兩個方面。
(1)水蒸氣液化成水的現象,學生十分熟悉。冷玻璃窗上的水滴,眼鏡片上的“霧汽”,燒水時壺嘴噴出的“白霧”,從冰箱中取出的冰鎮汽水瓶外壁上的“淚珠”??要注意在教學中調動學生的經驗積累,引導他們關注水蒸汽液化的細節。例如,冷玻璃窗上的水滴和眼鏡片上的霧氣出現在哪一面上?水壺嘴噴出的“白霧”緊挨壺嘴嗎???這些細節對于學生理解液化和汽化規律大有幫助。
(2)氣體液化的歷史,尤其是空氣液化的歷史,是物理學發展的縮影,也是科學·技術·社會協調發展的典型。極低溫度的獲得,真空技術的提高,熱力學第三定律的發現,超導、超流和完全抗磁性的發現,超導電性的唯象和微觀理論,高溫超導材料的研究??都與氣體的液化直接或間接有關。教師應利用各種文本資料,展現人類探索氣體液化的艱難歷程和美好的前景,概述氣體液化的兩種途徑:降低溫度和壓縮體積。§5.1中的人工造“雨”就是通過降低溫度使水蒸氣液化成“雨”的。教學中還可增加用注射器壓縮乙醚蒸氣的體積使之液化(反之則汽化)的學生小實驗。
所有氣體在溫度降到足夠低時都可以液化。不存在“永久氣體”。——1908年,荷蘭物理學家卡末林·昂內斯(H.K.Onnes,1853-1962)領導的低溫實驗室使最后一種“永久氣體”——氦實現了液化,同時獲得了4.2K的低溫。
在一定溫度(臨界溫度)下,壓縮氣體的體積也可以使氣體液化。事實上,到了1854年,通過包括法拉第在內等人的工作,除了氫、氧、氮等幾種氣體外,當時已知的其他氣體都能被液化了。早期氣體液化大多是通過壓縮氣體的體積實現的。
3.汽化、液化過程中的吸放熱
伴隨氣體和液體過程的能量變化的表現形式是吸放熱。本板塊的教學應該注重以下幾個方面。
(1)沸騰過程中吸熱而溫度保持不變;停止加熱,沸騰隨即停止。對此,學生已有實驗經歷。
蒸發過程吸熱的例子也很普遍。在溫度計測溫泡上裹上用水或酒精浸濕的棉球,溫度計的讀數有什么變化?在手背上涂些酒精,感受如何?對此,學生更有足夠的經驗基礎。
氣體液化放熱的現象,學生雖有感悟,但體會欠真切。因此有必要組織學生動手實踐。教科書第103頁圖5-3-8是一個很好的對比實驗。教師應認真組織好學生的分組實驗和觀察討論。左右試管初始狀態相同,左管加熱沸騰、水量減少(溫度維持在沸點);右管通入從左管中導入的水蒸氣,溫度升高,水量增加。典型地展示了物態變化過程伴隨著能量的轉化這一物理現象。倘若使兩管中的水循環流動,它就是蒸氣傳熱的模擬裝置。
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在此基礎上,教師應結合“發展空間”欄中有關電冰箱的閱讀材料,提醒學生注意循環工作物質(R134a等)物態變化過程典型地伴隨著工作物質能量的變化:在冷凍室汽化吸熱(使冰箱內溫度降低);在冷凝器液化放熱(使冰箱外的空氣變熱)。這里的壓縮機相當于教科書圖5-3-8中的酒精燈,沒有它,不可能完成R134a的循環流動;這里的R134a相當于圖5-3-8中的水,不同的是,圖5-3-8中的水未能循環流動,而R134a比水更容易汽化、比水蒸氣更容易液化。
(2)自然界中的物態變化(含熔化和凝固、汽化和液化、升華和凝華)事實上都伴隨著能量的變化,不僅僅限于水的三態變化。教師應在本節之末、§5.4和復習課中予以強化。
三、發展空間
(一)“自我評價”參考答案 1.采用“分餾法”,利用水和酒精的沸點不同,使混合液(即甘蔗酒)沸騰,可以從甘蔗酒中分離出酒精。事實上,由于水的蒸發,這樣分離出的酒精純度較低,倘若利用生石灰的極強的吸水性質,將混合液跟生石灰(CaO)混合加熱蒸餾,即可達到提純酒精的目的。
2.減慢盆栽花卉的水分蒸發,自然可以從減小花卉葉表面積(通過修剪)和花盆液表面積、降低周圍空氣溫度、增加周圍空氣濕度、減少周圍空氣流通諸種因素考慮。但這同樣是一個實際問題,切忌在設計澆水方案時“想當然”應用所學一般物理原理。例如,花卉生長需要一定的溫度、濕度、陽光、水分、空氣、肥料條件,不能顧此失彼,要統籌兼顧。
學生的設計方案不宜統一要求,重要的是設計思路和原理的運用。
(二)“家庭實驗室”指導
依據教科書第104頁所提供的資料,可安排兩項家庭實驗或課外實踐活動:
(1)探究電冰箱里的物態變化。要求學生提出自己想研究的問題,設計方案,并進行探究,寫出實驗探究報告。
(2)制作簡易“冰箱”。要求學生調查訪問家長或社會人士,了解“土”法致冷保鮮的多種方法,并制作一臺袖珍式簡易“冰箱”,展示給大家。
(三)“物理在線”和“走向社會”指導
天氣圖:利用氣象衛星捕獲的信息,借助計算機和網絡技術,可以生成滿足各種用戶要求的天氣圖。天氣圖是天氣預報的重要依據,可限定在天氣現象中涉及水的三態及三態變化的簡單天氣圖知識,進行查詢。
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第二篇:第3節_汽化和液化_教學設計_教案
教學準備
1.教學目標
1.知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆過程。2.了解沸騰現象,知道什么是沸點。[來源:學|科|網] 3.知道蒸發可以致冷。知道影響蒸發快慢的因素。
2.教學重點/難點
了解日常生活中的物理道理。教學重點
探究水的沸騰的實驗,理解液體沸騰的特點。教學難點
利用用“溫度—時間”圖象來處理實驗數據。
3.教學用具 4.標簽
教學過程
課前準備
水槽、塑料袋、酒精、熱水、燒杯、鐵架臺、溫度計、酒精燈、石棉網、紙蓋。
教學過程 導入新課
多媒體展示生活中的幾種常見情景:
夏天,游泳的人從水中上岸會感到冷,如果有風吹過,甚至會冷得打顫;而坐在岸邊未下水的人卻覺得很熱,你知道這是為什么嗎?制造金屬工具時,為增加工件的硬度,將燒紅的工件放入水中進行淬火,此時會發出“吱吱”聲,并在水面上冒出“白汽”,這其中經歷了哪些物態變化呢?秋天,草木、石塊上出現的露是怎樣生成的呢?在生活中類似的現象還有許多,你能用所學的物理知識去解釋嗎? 問題一:住在非洲的居民,由于沒有電,夏天無法使用電冰箱保鮮食品,人們發明了一種“沙漠冰箱”罐中罐。它是由內罐與外罐組成,兩罐之間填上濕潤的沙子,食品放在內罐中,然后放在干燥通風的地方,并在沙子上灑水,罐口放上濕布。
思考問題:
(1)經常在沙子上灑水是為了什么?(2)放在干燥的地方是為了什么?
問題二:有些飯店在洗手間外安裝了熱風干手器,打開它就有熱風吹到手上,使張開的手上的水很快變干,這其中原因是什么,你能用物理知識去解釋嗎?
問題三:吐魯番盆地位于歐亞大陸中心,是天山東部的一個典型封閉式內陸盆地。由于距離海洋較遠,且周圍高山環繞,加以盆地窄小低洼,潮濕氣候難以浸入,降雨量很少,蒸發量極大,故氣候極為酷熱,自古即有“火州”之稱。人們利用山的坡度,巧妙地創造了坎兒井,引地下潛流灌溉農田。坎兒井有豎井、地下暗渠、地面明渠和澇壩幾個部分組成。坎兒井不因炎熱、狂風而使水分大量蒸發,因而流量穩定,保證了自流灌溉。
坎兒井是開發利用地下水的一種很古老的集水建筑物,適用于山麓、沖積扇地帶,主要是用于截取地下潛水來進行農田灌溉和居民用水。
思考問題:“坎兒井”為什么能夠減少輸水過程中的蒸發?
林則徐設宴請傳教士。席上自然少不了云南名食——過橋米線。這過橋米線是將蔬菜、米和肉片加入雞湯,用砂鍋煮熟的。徐府家人揭開砂鍋鍋蓋,只見鍋內湯面上浮著厚厚的一層油,卻不冒一絲熱氣。這傳教士見此湯顏色誘人,香氣撲鼻又當是一道涼湯,迫不及待地舀來一勺,倒入口中,只燙得嘴不能合,十分難堪。林則徐連忙招呼:“我尚未來得及向閣下介紹此湯,實在失禮,多有得罪。”
那傳教士燙得嘴不能合的原因是什么?
按照教材3.31的實驗,在透明塑料袋中滴入幾滴酒精,排盡空氣后把口扎緊,放入80 ℃以上的熱水中。
提出問題:你看到什么現象?從熱水中拿出塑料袋,過一會兒又有什么變化?怎么解釋這些變化?想提出什么疑問?你的想法是什么? 學生討論交流:“酒精到哪里去了?”“為什么塑料袋會鼓起來?”“酒精為什么會失而復得?”
學生交流:塑料袋中的液態酒精受熱后變成了氣態酒精,降溫后氣態酒精又變成了液態酒精。
設計說明:該實驗要盡量讓學生自己做,所用塑料袋要透明,且盡量薄,使滴入的酒精清晰可見。為了使塑料袋排盡空氣,可將塑料袋像擰麻花一樣擰緊,再把口用線或橡皮筋扎緊。
歸納總結:物質的液態和氣態可以相互轉化。物質從液態變成氣態的過程叫做汽化。物質從氣態變成液態的過程叫做液化。
日常生活中還有哪些現象和這個類似?我們這節課就來研究物體的液化和汽化現象。
推進新課
一、沸騰
創設情景:燒開水時如果不斷加熱會發現壺里的水會沸騰。
你在家燒過開水嗎?水燒開時你發現了什么呢?對于沸騰現象,你了解哪些?你能描述一下沸騰現象嗎?
歸納小結:
物理學中把液態內部和表面同時發生的劇烈汽化現象稱為沸騰。實驗探究:探究水沸騰時溫度變化的特點
進一步提出問題:水在沸騰時有什么特征?水沸騰后如果繼續加熱,是不是溫度會越來越高?水的內部又是怎樣的呢?氣泡的生成和變化情況怎么樣?
猜想和假設:既然沸騰是日常生活中大家都非常熟悉的現象,讓同學們相互討論、思考和猜想,教師將學生提出的問題和猜想列在黑板上,并進行歸類。如:水沸騰時溫度會上升,停止加熱水不會沸騰……
根據學生情況提出: 要進一步研究沸騰現象,還需要通過實驗仔細觀察。
重點觀察:(1)溫度隨時間的變化情況;(2)氣泡的生成和變化情況。制定計劃與設計實驗
明確了實驗目的,讓學生根據需要確定器材:鐵架臺、酒精燈、火柴、石棉網、燒杯、中心有孔的紙板、溫度計、水、鐘表。
說明:為讓學生有充分的時間觀察水沸騰時發生的現象,應盡量縮短水沸騰前的加熱時間。要求教師在課前應做好充分的準備。節省時間的方法:①減少燒杯中水的質量,但為了便于觀察,水還應有相當的深度(約10 cm左右),所以建議用小號燒杯,或使用大號試管(水約150 mL)做此實驗;②實驗中用熱水進行加熱;③從開始加熱起至95 ℃左右,必須在燒杯或試管上加紙蓋,95 ℃以后將紙蓋拿掉;④拉長酒精燈燈芯同時剪斷燒焦的燈芯,在燈芯中加入細銅絲,使火焰比較猛烈;⑤注意調整酒精燈和石棉網之間的距離,用酒精燈溫度最高的外焰加熱。
進行實驗與收集數據
學生在進行實驗時,學會分工合作,如計時、觀察氣泡的變化情況、溫度的變化,溫度計的使用方法、酒精燈的正確操作在此得到進一步的復習鞏固,要求同學們將觀察到的數據和現象記錄在下表中。
特別說明:注意實驗中要告訴學生注意觀察水沸騰前后的氣泡和溫度的變化;要記錄當水溫升高時,每隔1 min記錄一次溫度計的示數,直至水沸騰后3~5 min;實驗后要畫出水沸騰前后溫度隨時間的變化圖象。
實驗記錄表格如圖
分析數據、得出結論(1)繪制“溫度—時間”圖象。
實驗結束后,根據記錄的數據,在書本“水沸騰時的溫度—時間圖象”中標出相應的坐標點,用平滑的曲線把這些點連接起來。
(2)利用多媒體展示學生繪制的水沸騰的“溫度—時間”圖象。
交流評估:小組的同學在實驗時,得出水的沸點不是100 ℃,這時教師要肯定學生實事求是的科學態度,給予鼓勵。同時還要幫助學生找出原因,可能是實驗使用的溫度計存在質量問題,也可能是本地的氣壓不是一標準大氣壓。
交流、討論:
①水沸騰時,你從水中和水面各看到什么現象?水中氣泡內的氣體是從哪兒來的? ②水沸騰時,繼續加熱,水的溫度變化嗎?
③曲線上的哪一段表示水沸騰前的過程?水的溫度怎樣變化? 曲線上的哪一段對應水的沸騰過程?水的溫度怎樣變化? ④根據觀察的現象,結合圖象分析液體沸騰有什么特點? 歸納總結:
(1)沸騰是在液體內部和表面同時進行的劇烈的汽化現象。沸騰時,繼續加熱,液體的溫度保持不變。
(2)沸點的概念:液體沸騰時的溫度稱作沸點。學生活動:觀察“幾種液體的沸點”表,練習查表 一些液體的沸點/℃(在標準大氣壓下)
①酒精的沸點是多少?能否用酒精溫度計測量開水的溫度?
②你實驗所用的溫度計里的工作物質是什么?為什么要用這種溫度計? ③液態氫的沸點是-253 ℃,表示什么含義?常溫下的氫是什么狀態?
學生活動:“紙鍋燒水”,它的實驗現象出乎學生意料,可以很好地說明由于水的蒸發吸熱,使紙的溫度低于著火點,紙鍋也能夠燒開水。
二、蒸發 情景創設:
(1)盛夏酷暑,奇熱難熬,防暑降溫,全靠風扇。思考問題:人吹電風扇時,為何會感到涼快?
(2)農民們經常在陽光明媚的日子里把糧食放在通風處攤開來曬,這是為什么呢?(3)醫生常將中暑患者扶到通風的地方,并在病人身上擦酒精,這樣能使病人的體溫很快下降,這一過程包含的物理原理是什么?
答案:(1)人吹風扇時,加快了身上汗液的蒸發,而蒸發要吸熱,所以降低了人體的溫度,人會感到涼快。(2)這樣做可以提高糧食中水分的溫度,加快表面空氣流動速度,增大了表面積,從而加快了糧食中的水分蒸發,使糧食干得更快。(3)通風處能加快酒精的蒸發,酒精蒸發時吸熱,使病人的體溫降低。
歸納小結:蒸發是液體在任何溫度下都能發生的汽化現象,蒸發只在液體表面發生。小實驗:
(1)酒精擦在手背上有什么樣的感覺?為什么會有這樣的感覺? 現象:擦酒精的皮膚有涼的感覺,吹一口氣,感覺更涼。這說明什么呢?
說明:酒精蒸發時要從人的皮膚上吸收熱量,使皮膚感到涼;吹氣時,酒精蒸發加快,吸收熱量更多,皮膚感覺更涼。
(2)取兩支溫度計,先觀察它們的示數。然后在其中一支溫度計的玻璃泡上用浸了酒精的棉花抹濕,再觀察兩支溫度計的示數變化情況。
現象:用浸了酒精的棉花抹濕過的溫度計示數下降,溫度降低。這說明什么呢? 說明:酒精蒸發時要從溫度計的玻璃泡上吸收熱量,使溫度計示數下降。實驗表明:液體蒸發時,從周圍吸熱,溫度下降。所以液體蒸發有制冷作用。拓展探究:怎樣使濕衣服干得更快一些? 學生討論交流:對比以下三幅圖,你發現了什么? 歸納總結:影響蒸發快慢的因素
第一幅圖:液體的溫度越高,蒸發得越快。第二幅圖:液體的表面積越大,蒸發得越快。
第三幅圖:液體的表面上的空氣流動得越快,蒸發得越快。學生討論交流教材圖3.35事例:
(1)游泳后剛從水中上岸會感到冷,如果有風,甚至會冷得打顫,是因為水蒸發帶走了許多熱量。
(2)沒有汗腺的狗酷暑時不能靠身體出汗來散熱,只得伸長舌頭,大口大口喘氣,靠加快呼吸,增加蒸發量來散熱。
學生交流討論:比較蒸發和沸騰兩種現象,找出它們的相同點和不同點。
三、液化
剛才討論了物質從液態變成氣態的過程,那么物質能不能從氣態變成液態呢? 情景創設:
(1)人被100 ℃的水蒸氣燙傷要比100 ℃的開水燙傷厲害,為什么?
(2)冬天手冷時,用嘴向手上“哈氣”(緩慢吹氣),手會感到暖和。若用勁兒向手上吹氣,手不但不會暖和,反而覺得更冷。都是從嘴里出來的“氣”,為什么會有不同的感覺呢?
(3)火箭發射時,為了保護發射底架,需在發射塔底部修一個大大的水池,為什么?白色氣團是什么?(4)冬天,戴眼鏡的人從外面進到屋里來,眼鏡上立刻會有一層小水珠。這些小水珠是怎樣產生的?
進一步提出問題,這些現象包含了什么物理知識?如何去解釋呢? 演示實驗:電熱器燒開水
下面請同學們認真觀察一個實驗,杯里的水已經開了,從導管口噴出了什么?再認真觀察導管口附近有什么特征?你還觀察到了什么?
引導學生觀察:在導管口位置什么也看不到,在離導管口一小段距離的位置才看到“白汽”,同學們看到的“白汽”到底是什么呢?冬天嘴里會呼出“白汽”,而夏天卻不會,這是為什么呢?請同學們先跟老師一起用湯勺做兩個小實驗。
學生探索實驗:
1.先觀察湯勺的凹面,然后用嘴對著湯勺哈氣,再觀察,比較有何不同。2.將湯勺的背面用打火機燒一燒,再用嘴對著湯勺凹面哈氣,觀察是否有變化。學生討論原因:第一次是嘴里呼出的熱的水蒸氣遇冷勺子凝結成的小水珠;第二次勺子溫度較高,水蒸氣不會凝結成小水珠。
結論:(1)將物質從氣態變成液態的過程叫液化。(2)水蒸氣遇冷,降低到一定的溫度時,就會液化。
提出問題:我們把熱的水蒸氣放入冷的環境中使它液化的方法稱為冷卻法。那么除此之外還有沒有別的辦法可以使氣體液化呢?
想一想:家中使用的液化石油氣是通過什么方法將石油氣變成液體裝在鋼瓶里的呢? 通過壓縮氣體的方法使氣體液化,這種使氣體液化的方法稱為加壓法。這種方法使氣體的貯存和運輸變得更方便。生活、生產中常用此方法使氣體液化。(如石油液化氣、打火機中的液化氣、液態氫等。)歸納總結:
(1)將氣體液化的方法:①冷卻;②加壓。(2)液化的特點:①氣體液化時會放出熱量;②液化時可以提高周圍環境的溫度;③環境溫度越低,液化現象越明顯。
引導學生交流討論開始提出的情景問題,能否用液化知識解釋:(1)因為100 ℃的水蒸氣在皮膚上要液化而放熱,所以人會燙得更嚴重。
(2)哈氣時,由于比較緩慢,口中的水蒸氣遇到冷的手液化而放熱,所以人會感到暖和;而用力吹氣時,會加快手上的水的蒸發,而蒸發要吸熱,所以人會感到更冷。
(3)水汽化時要吸熱,所以可以保護發射底架。大量的水蒸氣離開水面后,再次遇冷而液化,所以有大量的白汽出現。
(4)室內空氣中的水蒸氣遇到冷鏡片凝結成的。
提出問題:同學們是否注意到家中浴室的鏡子在洗完澡后都會變模糊?請你設計一個裝置,使浴室內的鏡子不會變模糊。生活中有沒有應用液化知識解決實際問題的實例,請大家以小組為單位收集相關資料,下節課交流討論。
第三篇:八年級物理上:第3節 奇異的聲現象教案教科版
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第3節 奇異的聲現象
一、目標要求
1.了解回聲和共鳴。了解混響現象。
2.通過閱讀文字以及欣賞圖片獲得生活和自然中回聲和共鳴的知識,培養學生的閱讀能力。
3.通過回聲,共鳴有趣的聲現象的介紹,使學生領悟到物理就在我們身邊。通過閱讀 “動物與聲音”,體會現實世界聲音的豐富多彩,培養學生熱愛生活熱愛科學的情感。
二、重點和難點
重點回聲。共鳴是難點。
三、教學過程
1.回聲
由美麗的弋陽圭峰四聲谷出現的回聲現象,引出回聲概念。
回聲是聲波的反射在人耳引起的感覺。可向學生提出,為什么離障礙物距離近時就感覺不到有回聲呢?讓學生知道回聲和原聲至少相差0.1秒以上才能感覺有回聲。如果原聲和回聲間隔不到0.1秒,回聲與原聲混在一起,可加強原聲。
由學生舉出自己所知道的回聲現象,并進行解釋。
簡介回音壁、三音石、鶯鶯塔等建筑中的聲現象,引起學生興趣,激發學生學習熱情。并進行愛國主義的教育。
2.混響、混響時間
聲波在大廳中傳播時,被四壁不斷反射,即使在聲源停止聲輻射后,還會有聲音的感覺,但由于聲波的能量,不斷被四周的墻壁和其它障礙物吸收,所以當聲源停止振動后,聲音只能維持有限的一段時間,這種現象叫混響,所維持的這段時間叫混響時間。
3.用音叉演示共鳴現象
如教材中第42頁圖3-3-5,敲響右邊的音叉,左邊的音叉也會發聲,并把懸掛的泡沫塑料小球彈起。提出下列問題并組織學生進行討論。
右邊的音叉振動,通過什么傳播給左邊的音叉?如果是真空,左邊的音叉能振動嗎? 如果左邊換個不同頻率的音叉,還能發生此現象嗎? 通過觀察和討論,使學生對聲波和共鳴有了感性認識。知道右邊的音叉振動產生了聲波,聲波具有能量,當左邊的音叉與右邊音叉頻率相同時,獲得能量最大,以至于振動,發出了聲音。接著給共鳴下定義:由一個物體振動發出聲音,引起與它振動頻率相同的另一個物體的振動而發聲的現象叫共鳴。
指導學生閱讀教材中關于共鳴的故事。可以讓學生自由發揮,列舉生活中的共鳴現象。4.教材中第42頁和第43頁的圖可讓學生自己閱讀,其內容包含了聲的多方面知識,如聲音傳遞信息,聲可在水中傳播,超聲,次聲,回聲現象等。可提出問題幫助學生在圖中獲取信息。
四、作業:
(一)“自我評價”參考答案
1.當聲音在傳播過程中碰到障礙物被反射回來,反射回來的聲再次被接收稱為回聲.(二)“家庭實驗室”指導 1.回聲一般比原聲要弱得多,這是因為聲波在傳播過程中有一部分能量損失。回聲的強弱還與聲波所撞擊的材料有關。有些材料反射聲波的能力強,有些材料能吸收投射到它們上面的大部分聲波。研究材料反射和吸收性能,在聲音的應用方面是很有意義的,通過這個實驗使學生對材料的聲性能有些了解。
2.每個物體都有自己的固有頻率,當敲擊其中一個裝有水的高腳杯時,另外一個發出了相同的聲音,說明它們的固有頻率相同,發生了共鳴現象。通過這個實驗,讓學生知道共鳴是要有條件的。
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第四篇:八年級物理上:第2節 熔化和凝固教案教科版
第2節 熔化和凝固
一、本節三維目標要求
1.知識與技能
? ? 了解晶體和非晶體的區別。知道一些物質的熔點。? ? 知道熔化和凝固的含義。
? ? 認識熔化是吸熱過程,了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。2.過程與方法
? ? 感知發生熔化和凝固的條件
? ? 區別晶體和非晶體,感悟物質世界的美麗多姿。
? ? 經歷固體熔化的實驗探究過程,學習實驗探究的基本思路和方法。? ? 了解圖像是一種比較直觀的表示物理量變化的方法。學習根據實驗數據做出物理圖像的方法。3.情感、態度與價值觀
? ? 嘗試對環境溫度問題發表自己的見解。有關注環境溫度的意識。? ? 嘗試將生活和自然界中的一些現象與物質的熔點聯系起來,將所學知識與生產、生活相結合。
? ? 關注自然現象,產生樂于探究自然現象的興趣和欲望。
二、重點和難點
本節重點是探究固體熔化過程的規律。本節難點是實驗數據的圖像轉換方法。
三、教學過程
1.認識晶體
學生對將固體區別為晶體和非晶體認識不足,教師應著力調動學生的觀察積累,利用教科書提供的圖片,酌情展示一些常見晶體和非晶體的實物、模型、圖片資源,首先讓學生建立區別晶體和非晶體的宏觀依據——形狀規則與否的概念,初步認識晶體和非晶體的區別。2.實驗探究固體熔化過程的規律
不宜將本板塊變為演示,要舍得投入時間,引領學生經歷固體(含晶體與非晶體)熔化的實驗探究全過程,初步領略科學探究的各個環節,學習科學探究的基本思路和方法。這也是課時安排建議本節2課時的主要原因。
(1)首先,教師應引導學生注意晶體和非晶體不同的形狀和不同的加工工藝,猜想到它們可能存在不同的熔化規律;在觀察和思考的基礎上,提出探究問題:熔化是在什么條件下發生的?熔化過程有什么特點?晶體和非晶體的熔化規律究竟有什么不同?
(2)為了研究提出的問題,重要的是組織學生討論,制訂出分工合理、實用高效的探究討劃和實驗設計方案。
各組首先應選取一種晶體、一種非晶體作為對比研究對象;為了使結論具有普遍性,各組所選研究對象要在條件允許的情況下盡可能不同。其次,要探究熔化規律,自然需要將研究對象熔化,怎樣熔化?在熔化過程中需要觀測記錄哪些數據和現象?需要什么實驗器材或儀器?要否自己尋找或自制?這些都不要教師給定。這些問題需要師生討論,達成共識,并要有所約定。例如,各組達成借助酒精燈加熱晶體和非晶體使之熔化的基本思路,約定定時(例如每隔30s)記錄加熱過程中晶體和非晶體的溫度,并確認當時研究對象的狀態,直到熔化持續一段時間為止。至于各組探討的具體問題,例如,停止加熱后,熔化情況怎樣?是選取冰和蠟,還是選取海波和松香或者別的作為研究對象?是用水浴法加熱,還是直接加熱?都應該以寬容的態度對待。需知:規范完美的科學探究純屬理想模型,在實際上是不存在的,以此模式組織探究只能是“假探究”;各組探究過程的差異應視為寶貴的課程和教學資源,使得合作交流、討論評估更具實際價值。
(3)在進行實驗和收集證據過程中,應幫助學生解決一些實際問題:
用心
愛心
專心
①進一步鞏固使用酒精燈或無煙臘加熱物體的規范要求。
②了解實驗室常用液體溫度計的工作原理、構造特點、溫度范圍及分度值。③學會測量溫度,知道用溫度計測量溫度的正確方法和注意事項: ·確認溫度計的量程和分度值。
·將溫度計的玻璃泡與被測量的物體充分接觸。
·當溫度計的示數穩定后再讀數。讀數時,溫度計仍需和被測物體接觸(體溫計除外)。·讀數時,視線要與溫度計中液柱上表面相平。④研究固體熔化時溫度的變化規律,需要知道它們熔化過程中的溫度。如何使待熔化物體均勻受熱、使溫度計的玻璃泡與待熔化固體充分接觸呢?怎樣使待熔化固體緩慢熔化,以便觀察和測量呢?
·待熔固體應為細粒或粉末狀。·盛裝待熔固體的試管應較細,以增大受熱面積。裝入試管中的待熔固體應適量(過少,則熔化過程太短,不利觀測;過多,則受熱不均勻)。
·優選間接加熱(例如水浴)法,并用兩枚溫度計同監測試管內外的溫度,調整控制熱源加熱力度,使內外溫差保持在2~3℃左右。
·建議學生先做非晶體熔化實驗,再做晶體熔化實驗。用意有二:前者較易成功且易理解;能夠對后者產生更強列的印象和反差。
⑤指導學生分工合作,高效安全地進行實驗、收集證據。
(4)在數據處理、討論交流和評估環節,教師的主要工作應集中于: ①激活學生尋找和比較數據規律的需要。
②幫助學生回顧數學上描點作圖的一般方法及其優點,指導學生在方格紙上描畫物質熔化曲線。
③熱情支持學生的附加探究實驗,允許學生重做或部分重做實驗,以便擴大交流和評估成果。
④為學生提供討論和評估的必要物質條件,例如,提供視頻展臺或實物投影儀,用以展示各組所得熔化曲線和數據記錄表格。
⑤實驗結論不宜絕對化。為了達成共識,應組織學生對比分析、總結晶體和非晶體的熔化過程,歸納出二者的同異點,總結出晶體熔化的兩個必要條件:①達到熔點;②繼續加熱(吸收熱量)。
(5)得出固體熔化過程的規律后,教師可予以擴展。
①給出熔點概念。指出熔點是晶體物質的基本屬性之一。生活和自然界中,生產和技術上,許多現象和應用都與熔點有關。
②引導學生用分子動理論初步解釋熔化的吸熱過程。
③介紹常見物質的熔點,使學生對之有定性的了解。要求記住冰的熔點。3.液體的凝固
(1)列舉生活、生產、技術上的液體凝固實例。例如,水結成冰,塑料顆粒熔化后注入鋼模冷卻凝固成塑料盒,熔融狀態下的玻璃軋制成玻璃板??
(2)凝固過程和凝固曲線。引導學生對比冰(晶體)熔化過程的三個階段,采用類比的方法,分析水(液體)凝固過程的三個階段的吸放熱特點和溫度變化特點。要明確:雖然同種物質的凝固點和熔點相同,但兩種曲線卻具有不同的物理含義。同時總結歸納出熔融狀態下的晶體凝固的兩個必要條件:①達到凝固點;②放出熱量。還應對比分析熔融狀態下的晶體與非晶體的凝固過程的異同點。使學生獲得相對完整的固液變化的認識。
為了同一目的,建議布置課外實驗探究活動:利用冰箱設計實驗,研究水的凝固過程并畫出水的凝固圖像。
(3)組織學生綜合運用熔化和凝固規律,特別是聯系§5.1自我評價中的屋檐上冰錐的形成過程,交流討論教科書有關“火山爆發后”內容,要求學生做到運用所學知識和方法進行必要的推理分析。
熔巖在流淌過程中,將因向周圍放熱而導致溫度不斷降低。雖然剛從火山口噴出時巖漿溫度相同,但凝固點(熔點)高的礦物巖漿將首先凝固,這些凝固的礦物要么沉積下來,要么隨未凝固的巖漿向前推移,直到所有巖漿均在火山口周圍依山傍勢凝固。基本上按橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、正長石、白云母、石英排列。
用心
愛心
專心
三、發展空間
(一)“自我評價”參考答案 1.0℃,BC段 2.非晶體
(二)“家庭實驗室”指導
吊冰游戲:鹽的熔點高于冰的熔點。冰上撒些鹽,因鹽的溫度高于0℃,致使局部冰面熔化,鹽溶化在水中吸熱,使繩子周圍冰面上熔化的冰重新凝固,故而幾秒鐘后就能用繩子把冰吊起來。
類似的,可做“復凝”游戲:將一塊冰置于桌面上,把兩端懸掛重錘的細線橫置于冰塊上表面,則可見細線緩慢切過冰塊落至桌面,而冰塊仍是“堅冰”一塊,依稀還可找到細線“切豆腐”的痕跡,但“豆腐”重新又連成一片。這是利用冰在壓力下熔點提高的特性實現的。晶體花園:水在蒸發過程中吸熱,將加速食鹽水的凝固,由于瓦片放置和色素沉著,碗中各處食鹽結晶析出的形狀殊異,因而生成漂亮的“晶體花園”。
(三)“物理在線”和“走向社會”指導
太空材料:組織學生下載網上信息或去圖書館查找資料,走訪專家學者,集中討論以下問題:(1)什么是太空材料?(2)太空材料成本昂貴,為什么要制選太空材料?(3)你希望太空實驗工廠制造什么新的材料?說說你的設想。
用心
愛心
專心
第五篇:八年級物理汽化和液化的教案
第三節汽化和液化教案
教學目標
一、知識與技能
1.知道什么是汽化、液化,理解液化是汽化的逆過程。2.了解沸騰現象,知道什么是沸點。3.知道蒸發可以致冷。
二、過程與方法
1.觀察沸騰是液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。2.通過探究活動了解液體沸騰時的溫度特點。3.通過做液體沸騰實驗,培養學生的觀察及實驗能力。
三、情感態度與價值觀
通過教學活動,激發學生的學習興趣和對科學的求知欲望,使學生樂于探索自然現象,樂于了解日常生活中的物理道理。
教學重點 通過探究實驗,培養學生觀察實驗能力、分析概括和表達能力。
教學難點
指導學生通過對實驗的觀察、分析概括和表述,總結出沸騰的特點,并對生活中蒸發現象的觀察、分析得出影響蒸發快慢的因素。
教學方法
觀察法、實驗法、分析法、討論法、探究法 教學用具
塑料袋、酒精、鐵架臺、溫度計、燒杯、石棉網、酒精燈、硬紙板、一張光滑的厚紙、扇子、投影儀、毛玻璃片
教學過程
一、創設情境,導入新課
教師將酒精抹在毛玻璃片上,放在投影儀上讓學生觀察,可以看到什么?生活中有類似現象嗎?毛玻璃片表面變干了,夏天灑在地上的水一會兒變干了,曬在太陽下的濕衣服一會就干了,毛玻璃上的酒精、地上的水和衣服上的水到哪里去了?通過下面的想想做做看看能否知道。
二、進行新課
做課本中實驗,或者觀察書上的實驗現象圖片。實驗現象:將塑料袋沉入 80 ℃以上的熱水中,塑料袋鼓起來了,酒精變少了。拿出來涼一會兒,看到塑料袋癟了,有小液滴,小液滴是酒精,因為水沒進去。物質從液態變成氣態叫做汽化。從氣態變為液態叫做液化。沸騰和蒸發是汽化的兩種形式,我們這節課就來了解它們。
1.汽化和液化
物質從液態變成氣態叫做汽化(vaporization)。從氣態變為液態叫做液化(liquefaction)
播放動畫:液化現象
2.沸騰(boiling)水的沸騰:我們每天要喝開水,開水是水燒開,也就是水沸騰,現在回憶一下燒水時的有關情況,提出想了解什么?水開了為什么要冒氣?水燒開需要哪些條件?水在沸騰時有什么特征?水沸騰后如果繼續加熱,是不是溫度會越來越高?水熬干了,水去哪里了?問題提出來,大家先大膽猜測,相互討論,制定方案,通過實驗觀察,得出結論,解決問題。水熬干了,水變成了水蒸氣。
實驗方案1:把冷水倒在燒杯里,將燒杯放在鐵架臺上的石棉網上,杯上蓋上中心有孔的硬紙板,把溫度計穿過紙板孔并使玻璃泡浸入水中,用酒精燈給盛了冷水的燒杯加熱,當水溫至 90 ℃時,每隔1 min記錄一次溫度,直到水沸騰后5 min為止。實驗方案2:把熱水倒入燒杯中,用酒精燈給熱水加熱。
兩種方案都很好,也可行,我們現在分兩大組。一大組用冷水做,另一大組用熱水做。仔細觀察,最后得出結論。并說出這兩種方案的缺點。
冷水:開始給水加熱時,在燒杯的器壁出現了許多小氣泡,隨著水的溫度升高小氣泡逐漸變大,并脫離燒杯器壁開始上升,氣泡在上升的過程中逐漸變小,還沒有到達液面就消失了,同時聽到吱吱的響聲,后來發生了變化,脫離器壁的氣泡在上升過程中逐漸變大,上升到水面破裂,這時水就沸騰了,在沸騰前水的溫度逐漸升高,沸騰時水的溫度是不改變的,把酒精燈撤掉以后,沸騰停止。
熱水:開始給水加熱時,水溫上升。水沸騰時,內部出現大量的氣泡,氣泡越來越大,上升到水面破裂,汽泡里的水蒸氣擴散到空氣中。水的溫度不變,把酒精燈撤去,沸騰停止。
開始給冷水加熱時,由于水中溶有空氣,在器壁上生成氣泡,氣泡中含有空氣和水蒸氣,繼續加熱,氣泡受熱膨脹,當氣泡大到一定程度,由于浮力,氣泡脫離器壁開始上升,氣泡上升溫度降低,氣泡內的大部分水蒸氣要液化成水,氣泡外邊壓強大于氣泡內氣體壓強,氣泡變小。這里邊關于壓強和浮力我們以后要學到。現在根據觀察進行分析總結,找出規律。
根據水沸騰時溫度不變,說明水的沸騰是在一定溫度下發生。根據氣泡上升,變大,上升到水面破裂。說明水的沸騰是在液體表面和內部同時發生的劇烈的汽化現象。根據撤掉酒精燈后,水就停止沸騰,說明液體在沸騰過程中需要吸熱。
各種液體沸騰時都有確定的溫度,這個溫度叫做沸點(boiling point)沸騰——是在一定溫度下,在液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。液體沸騰時的溫度叫沸點。液體在沸騰過程中需要吸熱。看課本80頁小數據。為什么表上標“在標準大氣壓下”?液體沸點與大氣壓有關,以后要學。像我們用的高壓鍋,鍋內氣壓高于標準大氣壓,所以高壓鍋內水的沸點也高于100 ℃。而高原的氣壓低于標準大氣壓,所以高原上水的沸點低于100 ℃。要記住酒精的沸點 78 ℃、水銀的沸點 357 ℃。
[想想做做]紙鍋燒水
我們現在用桌子上那張光滑的厚紙,做成小紙鍋,紙鍋里裝些水,放到火上加熱。注意不要讓火苗燒到水面以上,觀察到什么。學生們做,教師巡回指導,給紙鍋加熱一會兒,水沸騰,而紙鍋并沒有燃燒,這是為什么?水100 ℃就沸騰,而紙的著火點大約是 183 ℃,所以水沸騰而紙鍋并沒有燃燒。濕衣服無論是在溫度高的夏天,還是在溫度低的秋天,都能變干,這說明什么?為什么晾曬衣服要把衣服展開并放在通風處?說明蒸發是液體在任何溫度下都能發生,并且只在液體表面發生的汽化現象。蒸發是比較緩慢的汽化現象。液體蒸發快慢與液體表面流動的氣流快慢有關。液體表面流動的氣流越快蒸發越快。液體蒸發快慢還與液體溫度有關。液體的溫度越高蒸發越快。如果溫度計玻璃泡上不涂酒精,用扇子扇,溫度計讀數會變化嗎?把酒精反復涂在溫度計的玻璃泡上,用扇子扇,溫度計讀數有什么變化?如果溫度計上不涂酒精,用扇子扇,溫度計讀數不變。把酒精反復涂在溫度計的玻璃泡上,用扇子扇,溫度計讀數先下降后上升。這是因為液體在蒸發過程中要吸熱使周圍和它接觸的物體溫度降低,所以,溫度計的示數先下降后上升
3.蒸發(evaporation)(板書)
蒸發——是一種在任何溫度下,只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。
[想想做做]
把酒精滴在手背上,擦在手背上,或用手扇,有什么感覺?滴上、擦上酒精的地方有涼的感覺,用手扇一扇,感到更涼。這說明蒸發過程需要吸熱,蒸發有致冷作用。滴在手背上的酒精,比擦在手背上蒸發的慢。用手扇酒精蒸發更快。說明蒸發快慢與空氣流動快慢有關。空氣流動越快,蒸發越快。這說明液體蒸發快慢與液體表面積有關。液體表面積越大蒸發越快。同學們回答地非常好。影響蒸發快慢有三個因素,并且蒸發有致冷作用。
(1)影響蒸發快慢的因素(板書)a.液體的溫度越高蒸發越快。b.液體表面積越大蒸發越快。c.液體表面流動的氣流越快蒸發越快。(2)液體在蒸發過程中吸熱,有致冷作用。
看課本圖4.3—5,你能解釋這些現象嗎?學生們相互討論、教師啟發誘導游泳后剛從水中出來,人身體上有水,皮膚上的水分蒸發,水在蒸發過程中需要吸熱,就要從人的皮膚吸收熱量,使體溫下降,所以感覺特別冷。天熱時,由于狗沒有汗腺,不能靠出汗散熱,只得伸長舌頭,大口喘氣,靠加快呼吸,增加蒸發量來散熱。同學們回答地很好,前面我們看到,把塑料袋從熱水中拿出,涼一會兒,塑料袋變癟,并且有酒精液滴,這過程說明了什么?大家思考,并相互討論。液化是汽化的逆過程。溫度“降到足夠低”時,酒精被液化。所有氣體在溫度降到足夠低時都可以液化。這是液化的一種途徑。
在一定的溫度下,壓縮體積也可以使氣體液化。這是液化的第二種途徑。這我們也不陌生。我們家中用的液化氣罐,就是在常溫下用壓縮體積的辦法使石油氣變成液體后裝入鋼罐的。還有我國長城三號運載火箭的第三級的燃料,用氫作燃料,用氧作助燃劑,這些裝在火箭里的氫和氧都是以液體狀態存在的。既然液化是汽化逆過程。那它是吸熱還是放熱?能用例子解釋嗎?使氣體液化有兩種途徑:(1)降低溫度;(2)壓縮體積
[板書]液化過程要放熱
三、小結
本節課我們學了液化和汽化,汽化有兩種形式:蒸發和沸騰。汽化過程要吸熱。液化過程要放熱。
四、板書設計
1.汽化(vaporization)和液化(liquefaction)汽化——物質從液態變成氣態叫做汽化(vaporization)。液化——物質從氣態變成液態叫做液化(liquefaction)。2.沸騰(boiling)
沸騰——在一定溫度下,在液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。
沸點——液體沸騰時的溫度叫沸點。液體在沸騰過程要吸熱。
3.蒸發(evaporation)
蒸發——在任何溫度下,只在液體表面發生的緩慢的汽化現象。
影響蒸發快慢的因素: a.液體的溫度越高蒸發越快 b.液體表面積越大蒸發越快 c.液體表面流動的氣流越快蒸發越快 液體在蒸發過程中吸熱,有致冷作用 4.使氣體液化的兩種途徑:(1)降低溫度(2)壓縮體積