探究汽化和液化的特点
江苏省新沂市钟吾中学  范仲远
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一、课型课时
讲授、探究课；3课时．
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二、教学目标
1. 知识与技能
(1) 知道蒸发现象，知道蒸发的快慢跟表面积、温度、气流有关，知道蒸发过程要吸热．
(2) 知道沸腾现象及其特点，知道沸点，知道液体沸腾时要吸热．
(3) 知道液化现象，知道气体液化时会放热．
(4) 能用汽化、液化的知识解释有关热现象．
2. 过程与方法
(1) 通过观察水的沸腾现象，记录实验数据，描绘实验图像，经历科学探究的全过程．
(2) 通过探究性实验，提高观察实验能力和动手操作能力．
(3) 了解图像是一种比较直观的表示物理量的方法．
(4) 学会用控制变量法研究问题．
3. 情感、态度与价值观
(1) 通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望．
(2) 在实验中培养学生的合作意识．
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三、重点难点
1. 重点：蒸发和沸腾的各自特征及液化的方法．
2. 难点：设计实验探究蒸发和沸腾的各自特征．
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四、教材分析
“探究汽化和液化的特点”作为物态变化教学的首节内容，它打破了以往物态变化教学体系中先“熔化凝固”后“汽化液化”的编排顺序，教材的这种安排突出了新课程标准的“生活·物理·社会”的理念．蒸发、沸腾、液化这些物理现象正是发生在同学们日常生活中的，教材从这些现象入手更好地符合了八年级学生的认知规律，同时让学生体会到生活中处处蕴含物理知识，物理就在我们的身边．在探究水的沸腾实验中，教材要求让学生自己动手记录数据并绘制沸腾图像，这样调动了学生的学习兴趣，提高了学生操作和观察实验、分析实验现象、得出实验结论的能力．
同时，本节教材在本章中占有十分重要的地位，学好本节知识能为其他几种物态变化的学习打下良好的基础，有益于培养学生主动获取知识的能力．
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五、教学思路
按照新课程标准的要求，针对教材的特点，对于蒸发和沸腾规律的研究采用的是探究式的教学活动，具体的环节如下：
在探究蒸发的特点时，采用的探究模式是：先从现象中发现问题→猜想→检验与论证→评估，让学生自己发现问题并利用已有知识去解决新问题．
在探究沸腾的特点时，采用的探究模式是：纸锅烧水→提出问题→制定计划与设计实验→进行实验与收集证据→分析论证→评估．从中让学生领悟到每天可见的“烧水”中也蕴含着很重要的物理规律．
在液化一节的教学中，结合现代化的教学手段，将液化的场景和液化的应用实况搬到教室里，以便创设和谐的教学情境，使学生深刻地感受到物理学的魅力和伟大之处．
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六、教学过程
第一课时(蒸发)
1. 引入新课
教师用棉花球蘸酒精在黑板上写下“液态”和“气态”四个字，然后让学生观察酒精的变化
学生回答观察到的现象：黑板上的酒精变模糊了，有的地方看不清了
教师提出问题：减少的酒精哪里去了?
学生思考后回答：由液体变成气体跑到空气中去了
教师在学生回答的基础上引入新的概念——汽化
2. 进行新课
［板书］4.2探究汽化和液化的特点
［板书］汽化
物质由液态变为气态的现象，叫做汽化
教师引导学生对学生举出的汽化现象进行分类(温度条件的限制角度)
学生举出日常生活中常见的汽化现象：
(1) 湿衣服能晾干
(2) 教室内洒上水后，过一会变干了
(3) 草叶上的露珠会消失
(4) 烧水时，从锅里冒气泡
……
学生对老师提出的问题，积极思考并作相应回答
［板书］蒸发
教师在学生回答的基础上，总结出蒸发的概念
蒸发：这种在任何温度下都能发生，并且只在表面进行的汽化现象，叫做蒸发
(1) 探究影响蒸发的因素
教师演示实验：将酒精分别盛在烧杯中和涂在玻璃上
学生仔细观察所发生的现象，并认真观察课本中图4-14(a)、(b)、(c)三幅图，结合生活经验，说出自己所发现的问题
教师总结学生提出的问题并确立研究课题
问题：蒸发的快慢不同
研究课题：蒸发的快慢与哪些因素有关?
教师将学生猜想罗列到黑板上：
a. 与质量有关，因为水多干得慢
b. 与温度有关，因为阳光照射时，衣服干得快
c. 与接触面有关，因为水洒在沙子上干得快
d. 与风有关，因为衣服在风口处干得快
e. 与面积有关，因为衣服要撑开晾
f. 与液体种类有关，因为酒精比水蒸发快
学生提出自己的猜想、观点及证据实例
检验与论证阶段
教师在学生实验阶段，提醒学生“控制变量法”的应用
师生共同总结实验的结论：液体蒸发的快慢跟液体温度的高低、液体表面积的大小和液体表面上的空气流动的快慢有关
学生利用实验桌上的器材：酒精、棉花球、玻璃片、火柴等器材验证自己的猜想
［学生实验1］用棉花球蘸酒精在玻璃上涂上相同的两块酒精液面，然后点燃火柴去烤其中一液面
［学生实验2］同上，涂上两块液面，其中一液面用嘴吹或用手中课本扇动
［学生实验3］两滴相同的酒精滴在玻璃板上，其中一滴面积涂得大
学生尝试用分子动理论的知识解释液体蒸发的快慢与温度有关
教师结合学生的解释作评述性总结：液体分子的运动随着温度的升高而加剧，有更多的分子挣脱周围分子的束缚而跑到空气中，水从液态变成气态的过程加快，因而蒸发加快
教师多媒体展示“液体分子变为气体分子的过程”
学生欣赏、理解
(2) 液体蒸发吸收热量
［演示实验］将演示温度计的玻璃泡蘸上酒精．让学生读出前后两次温度计的示数
［学生实验4］(体验蒸发吸热)
在手臂上擦适量的酒精，观察手臂上的酒精的变化，并体验手臂的感觉
师生共同总结：蒸发吸热
(3) 应用
问题1：夏天，开启电扇后，人为什么会感到凉快?有人说这是因为电扇扇来的是“冷风”，这种说法对吗?
问题2：医院抢救中暑病人时，首先是在人体的额头上大面积地擦酒精，这种方法称为“物理疗法”，试简述其道理
学生思考并解答
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第二课时(沸腾)
［板书］沸腾
［演示实验］教师用酒精灯将纸点燃，然后用准备好的同样的纸片叠成小纸锅烧水
学生观察并回答观察到了什么现象
探究沸腾的特点
提出问题阶段
学生说出自己最想知道的问题
教师将学生提出问题归纳：为什么当水烧沸腾时，而纸却不会燃烧?
同时引导学生分析要想知道上述原因，我们必须研究水在沸腾时具有什么特征
制定计划与设计实验
教师在学生设计实验的过程中，注重对弱势小组的引导和纠正不正确的实验方案，使全班同学都能在有限的时间内探究水沸腾的特点
学生根据自己明确的研究对象，制定可行的计划，并根据自己的计划，对照实验桌上的器材，设计自己的实验
进行实验与收集证据
在学生实验过程中，教师提醒学生注意以下几点和实验步骤：
① 温度计的正确使用
② 温度升到80℃时，每隔1min记录一次水温，直至水沸腾5min左右停止加热
学生做实验
在实验过程中，两名同学分工合作，一人看表，另一人读出温度值并填入表格
注意观察水中气泡的变化
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分析论证
教师多媒体展示：物理学中记录与处理实验数据的一些常用方法，其中图像法比较直观和形象

学生在课本第93页的方格纸中根据记录的数据画出水沸腾前后水的温度随时间的变化图像
教师结合学生回答，得出以下结论：
(1) 沸腾是在液体表面和内部同时进行的剧烈汽化现象
(2) 沸腾必需满足的条件：一是液体必须达到一定温度；二是需要继续吸热
(3) 物理学中把液体沸腾时的温度叫沸点
(4) 液体沸腾规律：吸热，温度不变
指导学生看沸点表
学生对照列表和图像结合自己的实验过程，思考以下问题：
(1) 水在沸腾前后水面的情况如何?说明沸腾现象是剧烈还是平和的?沸腾时水中的变化情况怎样?说明沸腾在哪些部位产生?
(2) 水沸腾后移去酒精灯，沸腾是否继续进行?为什么?
(3) 沸腾前后水温度变化情况怎样?
学生思考：
(1) 本节课所用温度计是否是酒精温度计?
(2) 液体沸点受何影响?
教师结合学生回答作简单评述
评估(应用)
教师提出问题：老师刚才用纸锅烧开水的原理?
学生思考、讨论并相互补充
给纸锅加热，水沸腾后，温度保持不变，达不到纸的着火温度，所以水能沸腾，而纸不燃烧
学生思考
多媒体展示讨论题：有一种粘木料用的胶须在100℃左右熬化使用，温度过高就会熬焦，所以要用双层锅，双层之间装水，这样就不会把胶熬焦，为什么?
课堂小结与练习
教师引导学生从汽化的部位、汽化时的温度以及汽化的剧烈程度等方面比较蒸发和沸腾的异同点

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第三课时(液化)
多媒体展示：
［镜头一］厨房的一角煮饭时的情景
［镜头二］工厂排放热废气的情景
出示问题：空气中水蒸气能看到吗?
“白气”是什么?它是从哪里来的?
教师在学生回答的基础上加以总结，并提出液化的概念
学生根据观察到的现象，思考并回答左边的问题
［板书］液化
(1) 物质由气态变为液态的现象，叫做液化
学生举出日常生活中的液化现象
教师作简单提示：在解释液化现象的问题时，要明确对象，即“谁液化”，发生的条件即温度存在差异(通常以热冷区别)，出现的结果即液化后是怎样的
学生阅读课本第94页第二自然段，思考“如何解释液化现象?”
学生解释开始镜头中的液化现象
教师讲述：通过学习，我们知道汽化是一个吸热的过程，那么液化过程是一个怎样的过程呢?能否通过实验来证明你的想法?
师生共同分析得出结论
学生说出自己的想法并通过事先准备好的器材，验证自己的想法(器材：小茶杯、玻璃、热水)
实验与观察：
① 在茶杯中倒入热水，把一块玻璃盖在上方(盖严)
② 过一会儿观察玻璃片上有何现象发生?并用手摸一下玻璃上的温度有何不同
(2) 液化放热
出示思考题：人被100℃的水蒸气烫伤，往往比100℃的开水烫伤严重，为什么?
(3) 液化的方法及应用
通过以上实验和事例，我们发现当温度降低时，水蒸气发生了变化．实际上所有的气体在温度降到足够低时都可以发生液化，这是液化的一种方法，它在工业生产上有着广泛的应用
教师展示打火机，并提出问题：
① 里面贮存的丁烷液体是如何液化的?
② 日常生活中类似的例子还有哪些?
学生思考并讨论其液化方法：
加压的方式
教师总结使气体液化的方法?加压和冷却
多媒体展示长征系列运载火箭升空的片断
学生思考：火箭里的燃料是以何种状态贮存的，这种状态是通过何种方式转化的?
综合应用：多媒体动态展示电冰箱的循环工作过程．
(教师重点点拨：蒸发、蒸发吸热、液化)
学生思考其工作原理
小结：
(1) 汽化的两种方式：蒸发和沸腾
(2) 液化及液化的方法
(3) 研究问题的方法
作业：
(1) 农民在晒粮食的时候，为什么要把粮食放在向阳通风的地方，并把粮食摊开呢?
(2) 在“观察水的沸腾”的实验中，某实验小组得到下列实验数据：

① 从记录的数据看出，在观察记录中明显错误的是第 ? ? ?min的数据
② 从记录数据可得出的实验结论是：此时水沸腾的温度为?? ? ?
③ 在沸腾过程中水?? ? ?(选填“吸”或“放”)热
(3) 烧红的铁件放入到冷水中升腾起一团“白汽”，试解释这个“白汽”的来历?
(4) 炎热的夏天，把茶叶从冰箱中取出来后，能否马上打开茶叶的包装?
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七、教学体会
好的开头相当于成功的一半，因此在课的一开始，我特意设置一些别开生面的情境，最大限度地调动了学生的学习积极性，因此在接下来的探究活动中，同学们都以饱满的热情积极参与，确实达到了事半功倍的效果．在教学过程中，放手让学生自主探究规律，然后用自己发现的规律去解决问题，让学生体验探究知识和应用知识的过程比单纯地学习知识更重要．这样学生就从接受知识的被动者完成了向主动获取知识者角色的转换，很好地培养了学生的创新能力和敢于创新的科学探索精神．