沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 探究：汽化与液化教学设计及反思

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1.知道汽化现象及汽化的两种方式：沸腾和蒸发。
2.了解沸腾现象，知道水沸腾前后温度变化的特点及什么是沸点。
3.知道蒸发快慢的影响因素。知道蒸发过程中吸热，可以用来降温。
1.通过对比分析沸腾和蒸发，找出两者的区别。
2.运用控制变量法研究影响液体蒸发快慢的因素，尝试建立液体汽化时的分子运动模型。
通过实验探究，了解水沸腾前后温度变化的特点，使学生经历科学探究的过程。
在实验中准确记录实验数据，并对异常数据进行分析，培养实事求是的科学态度。
教学重点：
1.水沸腾前后温度变化的特点。
2.影响蒸发快慢的三个因素。
教学难点：了解液体沸腾的特点及条件。
多媒体、酒精、水、酒精灯、烧杯、温度计、铁架台、有孔的盖子、陶土网、秒表和玻璃板等。
如图所示，衣服为什么要晾在向阳的地方，而且要把衣服摊开？
探究点一：汽化与汽化现象
提出问题：什么叫汽化？汽化有哪些方式？
教师演示：在透明塑料袋中滴入几滴酒精；将塑料袋挤瘪，排尽空气后用绳子将袋口扎紧；然后放入80 ℃以上的热水中。
讨论交流：联系生活中物质由液态变为气态的实例分析。
归纳总结：物质从液态变为气态的过程称为汽化。汽化有沸腾和蒸发两种方式。
探究点二：水的沸腾
1.沸腾
探究活动：观察水烧开时的现象，初步认识什么是沸腾。
教师讲解：沸腾是在一定温度下液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
实验：探究水在沸腾前后温度变化的特点。
实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、火柴、烧杯、水、有孔的盖子、陶土网和秒表。
实验设计：学生分组实验，按照如图甲所示的装置将水加热至沸腾，观察水在沸腾前后温度变化的特点和现象。
实验步骤：(1)按照图甲安装好器材，向烧杯中倒入适量的水。
(2)点燃酒精灯加热水，观察烧杯中水的状态变化情况及温度计示数的变化。当水温接近90 ℃时，每隔0.5 min将水的温度记录在表格中，直到水沸腾几分钟为止。
(3)根据记录的数据，在图乙所示的坐标系中标示出横、纵坐标的数据，并在坐标系中描出各点，再将这些点用平滑的曲线连接起来。
温馨提示：实验中注意观察：(1)水在沸腾前后液面的情况如何？说明沸腾现象是剧烈的还是平和的？
(2)沸腾时汽化在哪些部分发生？气泡有什么变化吗？
(3)水沸腾后如果继续加热，温度会不会越来越高？
(4)移开酒精灯，水还沸腾吗？说明原因。
实验结论：沸腾前气泡较小，沸腾时气泡变大；沸腾前温度升高，继续加热，达到一定温度水开始沸腾，且在沸腾过程中温度保持不变；停止加热，水不再沸腾。根据数据在图乙中画出水的温度—时间图像，如图丙。
归纳总结：水在沸腾过程中温度变化的规律是：沸腾前温度不断升高，沸腾后继续加热，温度保持不变。沸腾是一个吸热的过程。
教师强调：使水尽快沸腾的方法：(1)在烧杯中加入适量的水；(2)水的初温要高一些(90 ℃左右为宜)；(3)烧杯口要加盖，防止热量散失；(4)要用酒精灯的外焰加热。
2.沸点
提出问题：什么是沸点？沸点与哪些因素有关？
教师讲解：液体在沸腾过程中，虽然继续吸热，但它的温度保持不变，这个温度叫做沸点。沸点与液体内部其他物质的种类和气压有关。
归纳总结：在1个标准大气压下，水的沸点为100 ℃。若水的沸点高于100 ℃，则此时大气压强大于1个标准大气压；若水的沸点低于100 ℃，则此时大气压强小于1个标准大气压。
知识拓展：水沸腾前后气泡变化为什么不同呢？
在做水的沸腾实验时，我们可以很明显地观察到，水沸腾前气泡在上升过程中体积变得越来越小(如图1)，而水沸腾后气泡在上升过程中体积反而变得越来越大(如图2)。
为什么水沸腾前后气泡的变化会相反呢？原来，水沸腾前在加热过程中，由于水是热的不良导体，致使下部分的水温较高，上部分的水温较低，气体受热胀冷缩影响明显，因此底部气泡在上升过程中逐渐缩小；而沸腾后容器内各部分水的温度都相同，水汽化后的水蒸气形成气泡，气泡在上升过程中受压强的影响，越往上水的压强越小，气泡就会逐渐变大。
探究点三：蒸发
1.蒸发的定义
提出问题：什么是蒸发？蒸发有什么特点？
讨论交流：如洒在地上的水变干了，湿衣服变干了，新鲜的菠菜放两天就“蔫”了，这些过程中液态水变成了什么？夏天、春天和秋天、冬天的气温高低不同，洗了的衣服，都可以晾干，说明温度高时水能蒸发，温度低时水也能蒸发。
归纳总结：蒸发是只在液体表面发生的一种汽化现象，它随时都在发生。
2.影响蒸发快慢的因素
教师展示：播放视频“蒸发”。结合衣服洗完后晾干、头发洗完后变干以及拖地后地面变干等生活中常见的现象，了解蒸发。
提出问题：蒸发的快慢与哪些因素有关？
探究活动：如图所示，在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，观察水滴的蒸发快慢。
归纳总结：影响蒸发快慢的因素：(1)液体温度的高低；(2)液体表面积的大小；(3)液体表面空气流动的快慢。
教师强调：要探究蒸发快慢与其中一个因素的关系时，就要控制其余两个因素一定，其他条件完全相同，这种探究方法叫控制变量法。
3.蒸发吸热
提出问题：液体蒸发时需要从周围吸热吗？
探究活动：
活动一 在手背上滴一滴酒精，有什么感觉？再对着滴酒精的皮肤吹一口气，又有什么感觉呢？
活动二 拿两支相同的温度计，先观察两支温度计的示数，然后在其中一支温度计的玻璃泡上包棉花，并用酒精淋湿，观察两支温度计示数的变化。
讨论交流：滴酒精的皮肤有凉的感觉，再吹一口气，皮肤上感觉更凉。包上棉花的那支温度计液柱下降，温度降低。
归纳总结：蒸发吸热，有制冷的作用。
探究点四：比较蒸发和沸腾的异同点
提出问题：汽化有两种方式：沸腾和蒸发，它们有哪些相同点和不同点？
讨论交流：从不同角度列表比较蒸发和沸腾的异同。
归纳总结：
知识拓展：阅读课本P16“拓展一步”的内容，从微观角度了解汽化的过程和特点。
第三节 探究：汽化与液化
第1课时 汽化
本节课的设计体现了学习物理知识的新理念：生活——物理——生活。如：从学生熟悉的晒衣服的例子中，猜测出影响蒸发快慢的因素，最后又用影响蒸发快慢的因素来解释一些学生熟悉的生活现象。但要从现象中得出结论，还需通过实验来认识。教学中着重引导学生设计实验，从中观察并分析得出结论，培养了学生自主探究的能力。通过“影响蒸发快慢的因素”实验使学生初步了解控制变量法的应用。初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。