1.3汽化和液化(北师大版八年级物理第一章《物态及其变化》)

我国南方有一种凉水壶,夏天开水放入这种水壶后很快就冷却,且一般略比气温低,这是因为这种凉水壶是用陶土做成的,水可以渗透出来,渗透到容器外壁的水会很快蒸发,而水蒸发时要从容器和它里面的水中吸收大量的热量,因而使水温很快地降低到和容器外的气温相周。这时,水还会渗透、蒸发,还要从水中吸热,使水温继续降低。但因为水温低于气温,水又会从周围空气吸收热量,使水温不会降得过低。你知道这其中涉及到哪些物态变化过程吗?

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1、蒸发(重点)

1.1汽化

(1)定义:物质由液态变为气态的过程,称为汽化。

(2)汽化的两种方式:蒸发和沸腾。

(2)特点:①蒸发只在液体表面发生。②蒸发可以在任何温度下发生。③蒸发是吸热过程,液体蒸发需要从周围物体(或自身)中吸收热量,使周围物体(或自身)的温度降低,所以蒸发有致冷作用。

(3)液体蒸发致冷的应用:医生常用蒸发得很快的氯乙烷作麻醉剂,使病人的皮肤冷却到失去疼痛感觉的程度进行手术;还有病人发烧时,可在额头或身上涂酒精来给病人降温退烧等。

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[方法点拨]蒸发是汽化的一种方式,液体蒸发可以在任何温度下发生,液体蒸发时需要从液体和其周围的物体吸热。液体蒸发有致冷作用。


2、影响液体蒸发快慢的因素(重点、难点)

2.1实验探究过程

(1)提出问题:蒸发快慢与空气流动快慢、表面积大小、温度高低等因素有什么关系?

(2)设计并进行实验

实验①:如图甲所示,用滴管把两滴水(体积相等)分别滴在两个相同的玻璃片上,用硬纸板对其中一滴水扇风,观察哪一滴水干的快。

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实验②:如图乙所示,把两滴水(体积相等)分别滴在两个相同的玻璃片上,把其中一滴水用小螺丝刀摊平,观察哪一滴水干得快。

实验③:如图丙所示,把两滴水(体积相等)分别滴在两个相同的玻璃片上,用酒精灯给其中一玻璃片加热,观察哪一滴水干得快。

(3)实验现象

实验①:用硬纸板对其扇风的那一滴水干得更快。

实验②:用小螺丝刀摊平的那一滴水干得更快。

实验③:用酒精灯对其加热的那一滴水干得更快。

(4)实验结论:水面空气流动越快,水的表面积越大,温度越高,蒸发的得越快。

2.2实验归纳

(1)影响液体蒸发快慢的因素有液体的温度高低、液体的表面积大小及液面上的空气流动速度大小。

(2)加快液体蒸发的方法有提高液体的温度,增加液体的表面积及加快液面上的空气流动速度等;反之则能减慢液体的蒸发。

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[方法点拨]影响液体蒸发快慢的因素:一是液体表面积的大小;二是液体温度的高低;三是液体表面空气流动的速度大小。在探究影响液体蒸发快慢的因素时,运用了控制变量法。


3、沸腾(重点、难点)

3.1沸腾的定义

在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象,叫作沸腾。

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3.2探究液体沸腾的特征

(1)提出问题:水在沸腾时有什么特征?

(2)制订计划与设计实验:用酒精灯给烧杯中的自来水加热,直到烧杯中的水沸腾并持续一段时间为止。观察烧杯中小的状态及温度变化情况。

(3)实验器材:烧杯、酒精灯、自来水、温度计、石棉网、火柴、钟表、细线。

(4)实验步骤:

①把水倒进烧杯里,按如图所示装置安装实验仪器。

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②用酒精灯外焰给盛水的烧杯加热,并注意观察温度计的示数。③当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,直到水沸腾后几分钟为止。在此记录过程中要注意观察沸腾前、后杯内气泡的变化情况。

(5)实验记录与描绘图象:①将数据记录在下表中。

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

温度/℃

90

92

94

96

98

99

99

99

99

②将表格中的数据画在坐标系中,然后用平滑的曲线把它们联结起来,就得到水沸腾前后温度随时间变化的图象,如图所示。

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核心提示:水的沸点受杂质和大气压的影响,可能不是100℃。

(6)实验现象:①沸腾前,水中发生缓慢的汽化现象,形成少量气泡,气泡在上升过程中逐渐变小。②沸腾时,水中发生剧烈的汽化现象,形成大量的气泡,气泡在上升过程中逐渐变大,直到水面才破裂,将气泡内的水蒸气散发到空气中。③沸腾前,对水加热,水的温度不断上升;沸腾时,继续对水加热,水的温度不变;停止对水加热,水不再沸腾。可见,沸腾需要吸热。

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(7)实验归纳:

①液体沸腾的特征:液体沸腾时,需要吸热且液体温度保持不变。②液体达到某一温度后才沸腾,这个温度就叫作该液体的沸点。③液体沸腾的条件:液体温度需达到沸点且继续吸热。

3.3沸点与气压的关系

不同的液体,沸点一般不同。同一种物质的沸点是变化的,沸点与气压有关。气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。

3.4蒸发和沸腾的比较

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[方法点拨]液体沸腾需达到沸点且继续吸热,各种液体都有沸点,不同液体的沸点不同。液体的沸点还受大气压的影响。气压越低,沸点越低;气压越高,沸点越高。


4、液化(重点)

4.1液化

(1)定义:物质由气态变为液态的过程,称为液化。

(2)液化是汽化的逆过程,汽化吸热,液化则放热。

4.2使气体液化的方法

(1)所有气体在温度降到足够低时都可以液化。

(2)在一定温度下,压缩体积也可以使气体液化,如液化气罐、一次性打火机都是利用压缩体积的方法来使气体液化的。

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核心提示:冬天,气温较低,人们呼出来的水蒸气温度较高,遇到低温的空气时发生了液化现象,水蒸气变成了小水滴悬浮在空气中,这就是我们看到的“白气”,因此“白气”不是水蒸气。

[方法点拨](1)液化是汽化的逆过程,液化时要放热。(2)使气体液化的方法:降低温度或压缩体积。

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