1、汽化和液化教学设计一、教学目标(一)知识与技能1知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。2了解沸腾现象,知道什么是沸点。3知道蒸发可以致冷。知道影响蒸发快慢的因素。(二)过程与方法1观察沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。2通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点。通过观察水沸腾前后的气泡、声音、温度的变化情况,培养学生的观察能力。3通过探究活动,使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。(三)情感态度和价值观1通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲,使学生乐于了解日常生活中的物理道理。2通过教学活动,激发学生对自然现象的关心,乐于探索未知事物的情感。二、教学重
2、难点本节主要介绍有关汽化和液化的知识,包括探究液体沸腾的特点,使气体液化的方法,汽化吸热、液化放热等。本节教学内容由“沸腾”“蒸发”和“液化”三部分内容组成。汽化和液化是常见的自然现象,与学生的生活联系密切。本节通过探究水的沸腾,让学生经历一个较为完整的探究过程,进一步掌握“温度时间”图象来处理实验数据。通过本节课的学习,要让学生明白生活中常见的热现象中的物理道理。教学重点:通过探究实验,培养学生观察实验能力、分析概括和表达能力。教学难点:指导学生通过对实验的观察、分析概括和表述,总结出沸腾的特点,并对生活中蒸发现象的观察、分析得出影响蒸发快慢的因素。三、教学策略为了给学生提供较多的实验机会,
3、提高学生对实验探究是物理学常用的方法之一的认识,在本节课中,对于汽化和液化的理解及蒸发的相关知识,通过引导学生认真细致地观察实验,从中发现问题,启发学生对实验现象进行分析研究,找出其中的规律,并用以解决问题。而对于本节课的重点内容水的沸腾,学生在日常生活中已经对此有了一些初步认识,采用以小组合作的方式进行实验探究,通过观察、讨论,同时结合多媒体教学手段,让全体学生积极参与,多动脑、动手、动眼、动口,突出学生的主体性,教师的主导性。着重引导学生设计实验,从中观察并分析得出结论,利用学生生活经验创设的情境,引导学生参与积极思维、主动探索、动手实验等一系列活动来获得新知。同时应用多媒体画面展现生活中
4、的实例来培养学生应用物理知识解释生活现象的能力。四、教学资源准备多媒体课件、水槽、塑料袋、酒精、热水、烧杯、铁架台、温度计、酒精灯、石棉网、纸盖等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课(5分钟)教师手上蘸些酒精,然后在黑板上写字,让学生观察,看到什么现象?说明什么问题?学生实验:向透明塑料袋中,滴入几滴酒精,放入热水中。然后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。让学生分小组讨论:为什么塑料袋在热水中鼓起,而在冷水中却变瘪了?归纳总结:物质的液态和气态可以相互转化。物质从液态变成气态的过程叫做汽化。物质
5、从气态变成液态的过程叫做液化。日常生活中还有哪些现象和这个类似?我们这节课就来研究物体的液化和汽化现象。汽化现象可分为两类:蒸发和沸腾。学生观察并回答:黑板上的“湿”字马上不见了,说明液态的酒精变成气态跑掉了。酒精在热水中由液态变为气态,体积大大增加而使塑料袋鼓起;在冷水中,酒精由气态变为液态,体积大大缩小,而使塑料袋变瘪了。充分利用学生的好奇心,求知欲望和探索欲望,大大的激发了学生的学习兴趣,同时体现从生活到物理的课程理念。新课教学(30分钟)一、沸腾我们每天要喝开水,开水是把水烧开,水“开”了物理学中叫做沸腾。现在回忆一下烧水时的有关情况,思考:水是不是一开始烧就沸腾了?你怎样判断水是否在
6、沸腾?初步总结:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。实验探究水沸腾时温度变化的特点提出问题:水在沸腾时有什么特征?水沸腾后如果继续加热,温度是不是越来越高?水里的气泡是怎么来的?猜想和假设:因为沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象,可以让同学们相互讨论、思考和猜想,教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上,并进行归类。如:水沸腾时温度会上升根据学生情况提出:要进一步研究沸腾现象,还需要通过实验仔细观察。重点观察:(1)温度随时间的变化情况;(2)气泡的生成和变化情况。制定计划与设计实验:明确了实验目的,让学生根据需要确定器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、
7、钟表。设计实验方案时,让学生思考讨论:怎样才能使水尽快沸腾? 进行实验与收集数据:学生在进行实验时,学会分工合作,如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化,温度计的使用方法、酒精灯的正确操作在此得到进一步的复习巩固,要求同学们将观察到的数据和现象记录在表格中。要注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化;要记录当水温升高时,每隔1min记录一次温度计的示数,直至水沸腾后35min;实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图象。分析数据、得出结论:(1)绘制“温度时间”图象。实验结束后,根据记录的数据,在书本“水沸腾时的温度时间图象”中标出相应的坐标点,用平滑的曲线把这些点连接起来。(2)利用多媒体展示学
8、生绘制的水沸腾的“温度时间”图象。交流评估:小组的同学在实验时,得出水的沸点不是100,这时教师要肯定学生实事求是的科学态度,给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因,可能是实验使用的温度计存在质量问题,也可能是本地的气压不是一标准大气压。交流、讨论:(1)水沸腾时,你从水中和水面各看到什么现象?水中气泡内的气体是从哪儿来的?(2)水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?(3)曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程?水的温度怎样变化?曲线上的哪一段对应水的沸腾过程?水的温度怎样变化?(4)根据观察的现象,结合图象分析液体沸腾有什么特点?归纳总结:(1)沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继
9、续加热,液体的温度保持不变。(2)沸点的概念:液体沸腾时保持不变的温度称作沸点。学生活动:观察“几种液体的沸点”表。指出液体沸点与大气压有关,像我们用的高压锅,锅内气压高于标准大气压,所以高压锅内水的沸点也高于100。而高原的气压低于标准大气压,所以高原上水的沸点低于100。要记住酒精的沸点78、水银的沸点357。思考:为什么不能用酒精温度计测量沸水的温度?如何把空气中的氮气和氧气分离开?学生根据生活经验可以回答:水要加热一段时间才会沸腾;水沸腾时,水中产生大量的气泡,气泡从水底上升,逐渐变大,上升到水面破裂开来,同时液面上方出现大量“白气”。让学生展开讨论,归纳出有效措施:加盖子、选取温度适
10、当高一些的水来加热、水量适中。(1)水中的气泡上升,变大,上升到水面破裂开来。气泡内的气体就是水变成的水蒸气。这说明水沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。(2)水沸腾时温度不变,说明水沸腾在一定温度下发生。(3)曲线的上升阶段表示水沸腾前的过程,此时水的温度不断升高。曲线的水平阶段表示水沸腾正在沸腾的过程,此时水的温度保持不变。(4)沸腾时,继续加热,液体的温度保持不变。体现从生活走向物理的新课程理念。在探究水的沸腾实验中体验科学探究的步骤和方法。深化对水沸腾特点的认识。培养学生从表格数据中获取信息的能力。二、蒸发湿衣服无论是在温度高的夏天,还是在温度低的秋天,都能变干,这说明什么
11、?为什么晾晒衣服要把衣服展开并放在阳光下和通风处?让学生按课本“想想做做”进行实验,思考:如果温度计玻璃泡上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数会变化吗?把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数有什么变化?总结:蒸发在任何温度下都能发生的汽化现象。蒸发只在液体表面发生,汽化比较缓慢。液体在蒸发过程中吸热,有制冷作用。影响蒸发快慢有三个因素:液体的温度越高蒸发越快,液体的表面积越大蒸发越快,液体表面气流越快蒸发越快。观察课本图335,你能解释这些现象吗?学生们相互讨论、教师启发诱导。游泳后刚从水中出来,人身体上有水,皮肤上的水分蒸发,水在蒸发过程中需要吸热,就要从人的皮肤吸收热量,使体温下
12、降,所以感觉特别冷。天热时,由于狗没有汗腺,不能靠出汗散热,只得伸长舌头,大口喘气,靠加快呼吸,增加蒸发量来散热。学生交流讨论:比较蒸发和沸腾两种现象,找出它们的相同点和不同点。学生思考并回答:说明蒸发是液体在任何温度下都能发生,并且只在液体表面发生的汽化现象;蒸发是比较缓慢的汽化现象;液体蒸发快慢与液体表面的气流快慢和温度有关。如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数不变;把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数先下降后上升。这是因为液体在蒸发过程中要吸热使周围和它接触的物体温度降低。从具体实例总结出一般性的规律,体现从特殊到一般的认识规律。学以致用,培养学生应用物理知识解决实
13、际问题的能力。三、液化前面我们看到,把塑料袋从热水中拿出,晾一会儿,塑料袋变瘪,并且有酒精液滴,这过程说明了什么?大家思考,并相互讨论。指出所有气体在温度降到足够低时都可以液化,这是液化的一种途径。在一定的温度下,压缩体积也可以使气体液化,这是液化的第二种途径。我们家中用的液化气罐,就是在常温下用压缩体积的办法使石油气变成液体后装入钢罐的。气体打火机用的丁烷气体,是用压缩体积的方法使它成为液态,储存在打火机里的。还有我国长征三号运载火箭的第三级的燃料,用氢作燃料,用氧作助燃剂,这些装在火箭里的氢和氧都是以液体状态存在的。既然液化是汽化逆过程,它是吸热还是放热?能用例子解释吗?总结:使气体液化有
14、两种途径:(1)降低温度;(2)压缩体积。有关“白气”的形成问题,指出:“白气”不是水蒸气,而是水蒸气遇冷液化成的小水珠。水蒸气与空气一样是无色透明的气体,是看不到的。大家知道,北方的冬天,人的口中能呼出“白气”,但夏天却不能。这是因为人呼出的气体中含有大量的水蒸气,在冬天能遇冷液化成小水珠,所以能看到;而夏天温度高,呼出的水蒸气不能遇冷液化,所以看不到。思考:汽化和液化有什么不同?液化是汽化的逆过程,降低温度可以使气体液化。学生思考回答:汽化吸热,液化要放热。100水蒸气的烫伤比100开水烫伤更严重。因为100水蒸气要液化就要放热这样烫伤更严重。了解使气体液化的好处。认为“白气”就是水蒸气,
15、这是生活中常见的错误。科学可以使人们改正错误。课堂小结(5分钟)通过这节课你学到了什么?学生回答或与同学们进行交流,老师恰当总结。梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。培养学生总结归纳的能力。梳理知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。汽化和液化同步试题江苏省丰县初级中学戴松方一、选择题1如图1所示,是山上雨后形成的美丽雾气。关于雾的形成,下列说法中正确的是()A雾是从山中冒出来的烟B雾是水蒸气凝华成的小水珠C雾是从山中蒸发出来的水蒸气D雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠答案:D解析:空气中含有大量的水蒸气,当空气中的水蒸气遇到较冷的物体时,就
16、凝结成细小的小水滴,并漂浮于空气中,这就是我们所见的“雾”,所以“雾”不是水蒸气,是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。2医学上有一种麻醉剂叫氯乙烷,它是一种透明、沸点为13.10的液体,使用时,将容器口对准需手术部位喷出,喷出的四氯乙烷迅速汽化吸热降温使需手术部位冷冻,使需手术部位麻醉,从而进行手术。体育比赛中运动员一旦受伤,医生也会对受伤部位喷氯乙烷的药液,该药液会在皮肤表面迅速汽化,受伤部位表层骤然变冷而暂时失去痛感。这说明氯乙烷具有较低的()A温度B熔点C沸点D凝固点答案:C解析:从题目可知,氯乙烷的沸点为13.10。通常空气的温度会高于氯乙烷的沸点,所以氯乙烷会迅速汽化,从而带走大量的热。3
17、在制药时,为从溶液中提取抗菌素,要用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗菌素不能在超过80的条件下提取,应采用的方法是()A增加容器内的气压,使水的沸点低于80B降低容器内的气压,使水的沸点低于80C缩短加热沸腾的时间D用微火加热使其沸腾答案:B解析:通常情况下水的沸点为100,要使水在不超过80的条件下沸腾,必须设法降低水的沸点,使水的沸点低于80。因为沸点与液面上方的气压有关,气压低,沸点低,所以降低容器内的气压,是可行的方法。4已知液态氧气、氮气和二氧化碳,在一个标准大气压下的沸点是-183、-196和-78.5。如果在一个标准大气压下用降温的办法,用空气来提取这些气味,那么温度下降时首先
18、液化被分离出来的是()A氧气 B氮气 C二氧化碳 D整个空气同时液化无法分离答案:C解析:温度高于沸点,物质是气态,低于沸点,物质是液态。试题中用降温的方法,首先达到的温度-78.5,这时,再略微降一些,则温度低于二氧化碳的沸点,气态的二氧化碳变为液态。这时的温度则高于液态氧气和氮气的沸点,它们仍处于气态,这样就可以把二氧化碳分离。5如图2所示的情景,是研究蒸发快慢与哪些因素有关的探究过程,在这个探究方案中以下说法正确的是()图(a)是研究蒸发快慢与液体表面积大小关系的图(b)是研究蒸发快慢与温度高低关系的图(c)是研究蒸发快慢与液体表面附近气流快慢关系的整个过程中是利用“控制变量法”和“对比
19、法”进行探究的A只有B只有C只有D均正确答案:D解析:影响液体蒸发快慢的因素可能有很多,要研究这些因素是否影响或怎样影响蒸发的快慢,必须采用控制变量法。比如研究温度是否影响蒸发快慢时,只能改变液体的温度,而要保持其他因素都不变。要研究温度高低怎样影响蒸发快慢时,在控制其他因素相同的情况下,使物体处于不同的温度对比进行实验,这就运用了对比法。6下列关于汽化的几种说法中,错误的是()A蒸发和沸腾是汽化的两种方式B冬天口中呼出的“白气”是水蒸气的液化现象C春季植树时剪除大量枝叶是为了减少水分蒸发D烧开水后,看到的“白气”是水蒸气答案:D解析:汽化有两种方式即蒸发和沸腾;冬天口中呼出的“白气”是呼出的
20、水蒸气遇冷液化形成的;春季植树时剪除大量枝叶是为了减少表面积,减少水分蒸发;烧开水后,看到的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠。7下列现象中对应的物态变化及吸放热情况正确的是( )A春天早晨空中出现的雾汽化、吸热B夏天洒在地板上的水很快干了蒸发、放热C秋天早晨草上出现的露珠液化、放热D烧开水时壶嘴冒出的“白气”沸腾、吸热答案:C解析:雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,要放热;洒在地板上的水很快干了,是蒸发,要吸热;秋天早晨草上出现的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,要放热;烧开水时壶嘴冒出的“白气”是壶内的水蒸气遇冷液化形成的,要放热。8夏天,小丽将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中,
21、如图3所示,一会儿发现两只烧杯的杯壁上都有一部分出现小水珠,变得模糊了。针对这一现象,下列说法正确的是()A甲、乙两杯都在内壁出现了水珠B甲、乙两杯都在外壁出现了水珠C甲杯的内壁出现了水珠,乙杯的外壁出现了水珠D甲杯的外壁出现了水珠,乙杯的内壁出现了水珠答案:D解析:水珠都是水蒸气液化变成的,要液化必须放热,即遇到比它温度更低的物体。甲中因盛有冰水,烧杯壁温度较低,外面空气中水蒸气遇到较冷的外壁液化形成水珠;乙中热水容易蒸发变成水蒸气,上升时遇到温度比它低的内壁液化成水珠。9在即将到来的炎热、潮湿的夏季,在冰糕周围能看到“白气”;在刚刚度过的寒冷、干燥的冬季人口中能呼出“白气”。关于上述两例中
22、的“白气”,下列说法正确的是()A前者是冰糕变成的水蒸气,是升华B后者就是二氧化碳气体C在空气中会看到前者下降,后者上升D两者都上升答案:C解析:“白气”都是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。“白气”在空气中升还是降,取决于它的温度比空气高还是低。空气中的水蒸气遇到较冷的冰糕形成的“白气”,其温度低于周围空气,所以下降。口中呼出的水蒸气遇到较冷的空气液化形成的“白气”,其温度要高于周围空气,所以上升。10下列几种情况下,戴眼镜的人的镜片上不会因沾上“水气”而变模糊的是()A冬天,戴眼镜的人从温暖的室内走到室外B揭开饭锅的锅盖时眼镜太靠近“热气”C夏天,从开有空调的房间走出去D戴着眼镜进入热气腾腾的浴
23、室内答案:A 解析:“水气”是小水珠,是空气中的水蒸气遇到温度较低的眼镜片液化形成的,如果眼镜片的温度较水蒸气高,则水蒸气因为不能遇冷而不能液化。冬天,温暖的室内,眼镜片的温度比室外高,所以人走到室外空气中的水蒸气不能遇冷液化。二、填空题11雪糕是大家都喜爱吃的冷饮,夏天当我们吃雪糕时撕下包装纸会发现冒“白气”,实际上“白气”是雪糕周围空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化名称)而形成的。根据你的观察,雪糕冒出的“白气”符合实际的是如图4中的 。答案:液化 乙解析:生活中看得见的“白气”是小水珠,而不是水蒸气。雪糕周围的“白气”是空气中的水蒸气遇到温度较低的棒冰而液化成小水珠,使棒冰周围冒出“白气”
24、。由于“白气”温度低于周围空气,所以向下飘。(如果“白气”的温度高于周围空气时会向上飘,如热汤上方的“白气”)12寒假的某一天,小洁随爸爸一起外出,突然发现汽车的前窗玻璃 (填“里面”或“外面”)蒙上一层雾气,前方道路看不太清楚。小洁正担心行车安全时,只见爸爸打开空调开关,对着玻璃吹暖风,不一会儿玻璃上的雾气就消失了。请你应用物理知识解释雾气的产生的原因是 ;消除的原因是 。答案:里面车内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃,就会放热液化形成小水珠 提高温度和加快空气流动速度,使蒸发加快。解析:车内空气中的水蒸气温度较高,而前窗玻璃温度较低。温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃,就会放热液化形成小
25、水珠,附着在前窗玻璃的内表面。对着车窗玻璃吹暖风,通过提高温度和加快空气流动速度,可使小水珠加快蒸发成水蒸气,车窗玻璃就清晰了。13为了缓解五一期间炎热,上海世博园内启动了喷雾降温措施。经过喷雾降温,园区比上海市区凉爽35。请问:这些“白雾”是 (选填“液态”或“气态”);喷雾降温是利用“白雾” 原理来降温的。答案:液态 蒸发吸热解析:“白雾”是小水珠,而不是水蒸气,所以是液态。由于雾是液体,它在蒸发时要吸热,使周围温度降低。三、问答题14(1)夏季的清晨,河面上飘着淡淡的“白气”;(2)冬天,北方的人口中呼出“白气”;(3)烧开水时从壶嘴冒出“白气”。请回答“白气”的形成是一种什么物态变化,
26、并分别说明“白气”的形成过程。答案:“白气”都是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,是一种液化现象。(1)河水一刻不停地在蒸发变成水蒸气而上升,清晨,河面上方气温较低,部分水蒸气遇冷液化成小水珠,形成“白气”,飘浮在河面上。(2)人口中呼出的气体中含有大量的水蒸气,在北方的冬天,空气温度低,呼出的水蒸气遇到温度较低的空气发生液化,形成“白气”。(3)烧开水时从壶嘴会冒出大量温度较高的水蒸气,空气的温度比它低,所以出来的水蒸气遇冷液化形成“白气”。解析:(1)河面上的“白气”是水先蒸发变成水蒸气,再遇冷液化。(2)人呼出的“白气”是呼出的水蒸气遇到温度较低的空气发生液化形成的。(3)壶嘴冒出的“白气”是
27、壶内水蒸气遇冷液化形成的。15如图5所示,烧杯甲和试管乙内都装有水,用酒精灯加热烧杯使杯中水沸腾,若不断加热,乙试管中水能否沸腾?图5答案:不能沸腾。解析:热传递要满足一个条件:两个物体温度不同。而液体沸腾要同时满足两个条件:使液体温度达到沸点;液体能继续吸热。烧杯内的水沸腾时温度保持100不变,试管内水到达100后就无法再从杯中水吸热,故试管中水能达到100,但因为不能继续吸热,所以不能沸腾。16医生为病人检查牙齿时,拿一个带把的金属小镜子在酒精灯上烧一烧,然后再放入病人的口腔中,这样做的目的是什么?答案:烧一烧能提高小镜子温度,防止口中水蒸气遇冷液化而看不清楚。解析:一般情况下,小镜子的温
28、度低于口腔内气体的温度。若不使小镜子升温而放入口腔中,口腔中的水蒸气遇到温度较低的小镜子就要在小镜子上液化,使医生看不清牙齿上的病状,所以烧一烧,使小镜子升温,防止口中水蒸气液化。17端午节,小盼和小汉帮妈妈煮粽子。煮粽子的水烧开后,小盼认为要继续将火烧得很旺,使锅内水剧烈沸腾,这样会很快将粽子煮熟。小汉则认为,水沸腾后改用小火,让锅内水微微沸腾,同样能很快将粽子煮熟。你认为谁的想法更合理?你的理由是什么?答案:小汉的想法更合理。只要能维持沸腾,不论用大火还是小火,水的温度都不改变;火太大,既浪费能源,又会使水因剧烈汽化而容易干锅。解析:单就解答本题所需的物理知识来说,对大多数初中生没有任何难
29、度。“水在沸腾状态下继续吸热但温度却保持不变”是热学最基本的知识点。然而,这又是一个生活中不少人常犯的“经验错误”。生活中,持“火力大一些,总会有作用”这样似是而非的想法的人是很多的。这样的观念虽然错误,但似乎比学生在课堂上所学的知识更能影响决策。成年人在做决策时最容易犯“想当然”的错误,甚至遇事“宁可信其有,不可信其无”的也大有人在。本题能让学生在“错误观念和经验”的背景之中,让学生在矛盾冲突中加深对知识的理解,学习科学的价值判断和决策。18在木器厂里,常用水胶粘木料,这种胶需要在100的温度下熬化后才能用,温度再高就会熬焦,失去黏性。所以工人师傅熬这种胶时用图6所示的双层锅,两层锅之间装着
30、水,这样就不会把胶熬焦了,这是为什么?答案:由于夹层中有水的存在,所以即使炉火持续加热,最多把水加热到沸腾通常情况下,水的沸点是100,沸腾后温度保持不变,可以有效地防止木胶被熬焦、失去黏性。解析:通常情况下水沸腾的温度为100,水沸腾后加热,温度保持不变。19工业生产中用蒸馏法来提高酒精度,其实验装置如图7所示。先给含水较多的酒精加热使它汽化,把蒸气引出,再经过冷凝管(冷凝管是双层玻璃管,另一种温度较低的液体从管口1流入,管口2流出)冷却液化成纯度较高的酒精溶液,这种方法的依据是什么?答案:酒精的沸点低于水解析:要得到纯度较高的酒精溶液,必须设法除去混在酒精中的水,从图示看出,酒精经历先汽化
31、后液化的过程,液化过程无法除去水,所以只能在汽化过程分离水。使酒精和水混合液体的温度等于酒精的沸点,酒精汽化变成蒸气跑出,水因沸点较高,不会大量溢出。四、实验题20学习有关蒸发的知识时,老师让大家做一个实验:拿一支温度计,测出教室内空气的温度为25,再测出瓶内酒精的温度为25。把温度计从酒精中拿出来,观察到温度计的玻璃泡上沾有酒精,同时看到温度计示数迅速下降。把瓶内液体换成水进行实验,则温度计示数下降并不明显。根据实验,回答问题:(1)温度计从酒精中拿出来后,其示数的变化符合实际的是()A一直下降 B先下降再升高 C先下降再升高最后不变 D下降后保持不变(2)温度计的玻璃泡上沾有酒精,为什么会
32、使温度计示数迅速下降?(3)怎样能使沾有水的温度计示数下降较快,说出你的方法,并说出这样做的原因。(4)同样情况下,玻璃泡上沾有酒精,温度计示数下降迅速,而沾有水,示数下降不明显,是什么因素影响蒸发快慢,请你提出一个合理的猜想。答案:(1)C。(2)酒精蒸发时吸热,有制冷作用。(3)对着玻璃泡扇扇子。这样能加快空气流动,加快蒸发吸热。(4)液体的种类影响蒸发快慢。解析:(1)玻璃泡上沾有的酒精迅速蒸发,使温度计示数下降,当蒸发干净后,由于室温高于玻璃泡内液体使示数上升,当等于室温后,温度不变。(2)酒精蒸发时吸热,使玻璃泡温度下降。(3)可行的办法是加快空气流动,加快蒸发。(4)酒精比水容易蒸
33、发,所以液体的种类影响蒸发快慢。21小汉同学做观察水的沸腾的实验中,遇到了以下问题,请帮助他思考。图8(1)图8甲是做“观察水的沸腾”的实验装置,安装该实验装置时,应该先固定A、B两铁圈中的 铁圈。该装置中的错误之处是: 。(2)对水加热了很长时间后水才沸腾,如果要适当缩短实验时间,请写出一种可以采用的办法: 。(3)图8乙中A、B是水中不同深度的两处,请你根据水沸腾时的情况大致画出A、B处气泡的大小。(4)当水温升到90时,每隔1min记录一次水温,得到下表的数据,根据数据分析可得水沸腾时的温度是 。请在方格纸上画出“温度时间”关系图象。时间/min0123456789温度/90929496
34、989898989898答案:(1)B 温度计的玻璃泡碰到了容器底部。(2)水适当少一些(或用温度较高的水开始加热;烧杯上面加一个纸盖,减少热量散失;酒精灯的火焰适当大些等)。(3)如图所示: (4)98。解析:(1)安装实验装置时,应从下往上组装,注意用酒精灯外焰加热,温度计放置正确。(2)可以从吸热和放热两个方面想办法。(3)沸腾前的气泡是越升越小,沸腾时的气泡是越升越大。(4)根据吸热温度保持不变,就可以确定水沸腾时的温度。22下雨前的空气湿度一般比较大,所以空气湿度情况是进行天气预报的一项重要依据。如图9所示是一种反映空气中水蒸气含量的装置,叫做干湿泡温度计。它由两个相同的温度计并列组
35、成,其中一个温度计用湿布包起来。(1)请你推测,如何利用这种干湿泡温度计判断空气的湿度情况?说说其中的理由。(2)试分析,为什么炎热的夏天下雨前人会感到特别闷热?答案:(1)干湿泡温度计是通过两支温度计示数的差值判断空气的湿度情况的,差值越小湿度越大。这是因为湿布中的水蒸发时要吸热,使湿泡温度计示数下降。蒸发量越大,湿泡温度计示数下降越明显。当空气湿度大时,湿布中的水不易蒸发,因而湿泡温度计示数下降不明显。(2)下雨前的空气湿度大,人体中的水不容易蒸发,吸热少,所以人会感到特别闷热。解析:(1)蒸发吸热,有制冷作用,蒸发越快,温度下降越快。(2)湿度影响蒸发快慢。23小盼同学在做完“观察水的沸
36、腾”实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温室随时间的变化情况,他将实验数据记录在下表中。时间/min051015253545556570温度/100715545352824222222小盼通过描点画出图10所示的水温随时间变化的曲线。(1)根据表中的数据可推知,小盼做上述实验时的环境温度(即室温)应在_左右。(2)根据图示水温随时间变化的曲线,可知沸水在自然冷却过程中温度随时间变化的特点是:_。(3)太阳能热水器现在已经走进了千家万户,在太阳能热水器的使用说明书中要求:每天晚上洗浴之后,请您及时向热水器中补充冷水。实践证明,晚上及时补充冷水比第二天早晨补充冷水,得到的热水温度要高些。请你运用
37、上面的规律,对此做出合理的解释。答案:(1)22。(2)温度较高时,温度随时间下降较快,当温度接近室温时,温度下降越来越慢。(3)水在自然降温过程中,温度越高散热降温越快。晚上及时补充冷水,使剩余水的温度降低,向外散热较慢。解析:本实验是“观察水的沸腾”的后续实验,课本上没有,能真正考查学生的能力。题目要求学生根据沸水自然冷却过程收集到的实验数据,比较细致地归纳出其温度随时间的变化规律,侧重考查科学探究中“分析证据,归纳得出结论”这一能力要素。一杯热水放在室温下,由于热传递,温度会不断下降,最后水应该和室内空气的温度相同。这是一个司空见惯的现象,但一般不会引起大家的注意和思考。题目对此进行关注,不仅考查物理知识,而且让学生意识到事事留心皆学问,渗透“从生活走向物理”的基本理念,让学生感受到科学探究的独特魅力。最后一问体现了物理知识的应用价值,培养学生科学的生活习惯。