《汽化和液化》教學設計

--《汽化和液化》教學設計教學設計思路：《汽化和液化》是在學生已經(jīng)學習了熱現(xiàn)象知識的第一對物態(tài)變化“熔化和凝固”的基礎上，進一步認識的第二對物態(tài)變化。本節(jié)知識教學的要點包括：探究液體沸騰的特點、影響蒸發(fā)快慢的因素、使氣體液化的方法、汽化吸熱和液化放熱等。本節(jié)實驗教學內容由“沸騰”、“蒸發(fā)”和“液化”三部分組成。汽化和液化是常見的自然現(xiàn)象，與學生的生活聯(lián)系密切。本節(jié)通過探究水的沸騰，讓學生經(jīng)歷一個較為完整的探究過程，進一步掌握“溫度-時間”圖像來處理實驗數(shù)據(jù)。通過本節(jié)課的學習，使學生明白生活中常見的熱現(xiàn)象中的物理規(guī)律。教材知識點學習順序調整：考慮到蒸發(fā)現(xiàn)象更常見，因著由淺入深，循序漸進的學習、認知規(guī)律，課堂教學時把它提前到“沸騰”之前講述，考慮到課堂知識容量，液化只做簡單的介紹性認知。知識應用拓展方面的嘗試：補充固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)分子間距不同的知識，——液化的兩種方法（即降低溫度、增大壓強的相同本質都是：分子的間距變小了）、物態(tài)變化過程中吸熱與放熱區(qū)別等知識的理解性學習，做一點教學上的探究嘗試。教學目標：一、知識和技能1、知道什么是汽化、液化，理解液化是汽化的逆過程。2、觀察沸騰現(xiàn)象，知道什么是沸點。3、知道蒸發(fā)可以致冷和影響蒸發(fā)快慢的因素，對比認識蒸發(fā)與沸騰的異同。二、過程和方法1、觀察沸騰是液體內部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。2、通過探究活動了解液體沸騰時的溫度特點。三、情感、態(tài)度、價值觀通過教學活動，激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲，使學生樂于探索自然現(xiàn)象中的物理規(guī)律。結合水沸騰的“文火”應用，培養(yǎng)學生建設美麗新中國的節(jié)能環(huán)保習慣。教學重點和難點：重點：蒸發(fā)的影響因素和沸騰前后的溫度特點。難點：蒸發(fā)、沸騰知識在生活中的應用。教學資源：教學器材：水槽、塑料袋、熱水、酒精；燒杯、溫度計、酒精燈、鐵架臺、石棉網(wǎng)、紙蓋等2、教學資料：多媒體課件（U盤、翻頁筆等）教學流程圖：前提測評（理論：基礎知識準備）→導學達標（實踐：結合理論分析）→達標練習（應用：理論與實踐相結合）教學過程：一、前提測評：（或結合三張圖片快速“溫故引新”）1、物質由一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)叫做________。物質從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫_______，物質從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫_____。2、一切晶體都有一定的熔化溫度，晶體的熔化溫度叫_______；晶體的凝固溫度叫__________；同一晶體的熔化溫度和凝固溫度是______的。3、鋁的熔點是660℃，那么溫度為660℃時，鋁的存在狀態(tài)是：（）A、液態(tài)；B、固態(tài)；C、固液共存；D、以上三種情況都有可能。二、導學程序：引入課題：教師展示PPT的首頁：動態(tài)的藍天白云。學生觀看并猜想“藍天白云”現(xiàn)象中可能包含的物態(tài)變化知識，引出本節(jié)所學“汽化和液化”知識。進行新課（知識要點）：1、蒸發(fā)的特點：（1）只發(fā)生在液體的表面。（2）在任何溫度下都能緩慢發(fā)生。2、探究：水的沸騰提出問題&給出猜想：……設計試驗&進行實驗：如何進行？需要的器材和注意事項、儀器安裝、酒精燈的使用等數(shù)據(jù)分析&交流提高數(shù)據(jù)記錄：時間/min00.511.522.533.5…水的溫度/℃8溫度/℃時間/min利用數(shù)據(jù)做出圖像，學生探究、尋找規(guī)律，教師引導總結。沸騰的特點：（1）在液體內部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。（2）液體要達到一定的溫度才沸騰，沸騰時溫度不變，液體沸騰時的溫度叫沸點。（3）不同液體的沸點不同；沸點還受大氣壓的影響。小結：沸騰與蒸發(fā)都屬于汽化現(xiàn)象，都要吸熱。3、（第二課時講）液化：舉例說明：（1）降低溫度可以使氣體液化；（2）壓縮體積可以使氣體液化小結：液化的兩種方法是降低溫度、壓縮體積；液化要放熱。三、教學過程中教學環(huán)節(jié)、教師活動、學生活動及設計意圖各步驟對應表格如下：教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課(3min)教師展示并讓學生觀看PPT的首頁：一幅動態(tài)的藍天白云圖片。學生觀看并簡單分析、猜想“藍天白云”現(xiàn)象中可能包含的物態(tài)變化知識，之后結合觀看視頻“生活中的一個熱現(xiàn)象”引出本節(jié)所學“汽化和液化”知識后，進行演示實驗：向透明塑料袋中，滴入幾滴酒精，放入熱水中。然后把塑料袋從熱水中取出在空氣中輕輕擺動，請同學們觀察塑料袋的變化，聞一聞、看一看塑料口袋內有什么？并猜想這可能是什么原因。讓學生分小組討論：為什么塑料袋在熱水中鼓起，而在較冷的空氣中卻變癟了？歸納總結：物質的液態(tài)和氣態(tài)可以相互轉化。物質從液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做汽化；物質從氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫做液化。我們這節(jié)課就來研究物體的汽化和液化現(xiàn)象。汽化現(xiàn)象可分為兩類：蒸發(fā)和沸騰。學生觀看并簡單分析后，猜想“藍天白云”現(xiàn)象中可能包含的物態(tài)變化知識。實驗中：酒精在熱水中由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，體積大大增加而使塑料袋鼓起；在冷水中，酒精由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，體積大大縮小，而使塑料袋變癟了。充分利用學生的好奇心、求知欲望和探索欲望，激發(fā)學生的學習興趣，同時體現(xiàn)從生活走向物理的新課程理念。新課教學(25min)一、蒸發(fā)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陽光下和通風處？讓學生按課本“想想做做”進行實驗，思考：如果溫度計玻璃泡上不涂酒精，用扇子扇，溫度計讀數(shù)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(shù)有什么變化？通過引導學生解決以下一個的生活難題，分析加快蒸發(fā)的具體方法：一個冬季的夜晚，小米同學因為第二天要參加學校早上的升旗儀式，正面對著剛洗過的校服發(fā)愁，你能想出幾種方法幫她把濕衣服盡快弄干？總結：蒸發(fā)是在任何溫度下都能發(fā)生的汽化現(xiàn)象。蒸發(fā)只在液體表面發(fā)生，汽化進行的速度比較緩慢。液體在蒸發(fā)過程中吸熱，有制冷作用。影響蒸發(fā)快慢有三個因素：液體的溫度越高蒸發(fā)越快，液體的表面積越大蒸發(fā)越快，液體表面氣流越快蒸發(fā)越快。關于蒸發(fā)的致冷作用（先體驗再實驗）：1、手背上擦拭酒精后有什么感覺？2、溫度計在空氣中的讀數(shù)是____；在溫度計的玻璃泡上沾上適量酒精后在空氣中讀數(shù)，它的示數(shù)有怎樣的變化？為什么？學生思考并回答：說明蒸發(fā)是液體在任何溫度下都能發(fā)生，并且只在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象；蒸發(fā)是比較緩慢的汽化現(xiàn)象；液體蒸發(fā)快慢與液體表面的氣流快慢和溫度有關。如果溫度計上不涂酒精，用扇子扇，溫度計讀數(shù)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(shù)先下降后上升。這是因為液體在蒸發(fā)過程中要吸熱，從而使周圍和它接觸的物體溫度降低。從具體實例總結出一般性的規(guī)律，體現(xiàn)從特殊到一般的認識規(guī)律。學以致用，培養(yǎng)學生應用物理知識解決實際問題的能力。二、沸騰我們每天要喝開水，開水是把水燒開，水“開”了物理學中叫做沸騰?，F(xiàn)在回憶一下燒水時的有關情況，思考：水是不是剛一開始燒就沸騰了？怎樣判斷水是否正在沸騰？1、實驗──探究水沸騰時溫度變化的特點提出問題：水在沸騰時有什么特征？水沸騰后如果繼續(xù)加熱，溫度是不是越來越高？水里的氣泡是怎么來的？猜想和假設：因為沸騰是日常生活中大家都非常熟悉的現(xiàn)象，可以讓同學們相互討論、思考和猜想，指導學生：要進一步研究沸騰現(xiàn)象，還需要通過實驗仔細觀察、準確測量。重點觀察：(1)溫度隨時間的變化情況；(2)氣泡的生成和體積變化情況。2、制定計劃與設計實驗：明確實驗目的，讓學生根據(jù)需要確定器材：鐵架臺、酒精燈、火柴、石棉網(wǎng)、燒杯、中心有孔的紙板、溫度計、水、秒表（或學生帶的手表）。設計實驗方案時，讓學生思考討論：怎樣才能使水盡快沸騰？3、進行實驗與收集數(shù)據(jù)：學生在進行實驗時，學會分工合作，如計時、觀察氣泡的體積變化、溫度變化情況。溫度計的使用方法、酒精燈的正確使用與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(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄在表格中。要注意觀察水沸騰前后的氣泡和溫度的變化；當水溫升高時，每隔0.5min記錄一次溫度計的示數(shù)，直至水沸騰后3-5min；實驗后要畫出水沸騰前后溫度隨時間的變化坐標圖像。4、分析數(shù)據(jù)、得出結論：繪制“溫度-時間”圖像。實驗結束后，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，在書本“水沸騰時的溫度-時間圖像”中標出相應的坐標點，用平滑的曲線把這些點連接起來。5、交流評估：(1)水沸騰時，你從水面和水中各看到什么現(xiàn)象？水中氣泡內的氣體是從哪兒來的？(2)水沸騰時繼續(xù)加熱，水的溫度變化嗎？(3)曲線上的哪一段表示水沸騰前過程？水的溫度怎樣變化？曲線上的哪一段對應水沸騰時的階段？水的溫度怎樣變化？(4)根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，結合圖像分析液體沸騰有什么特點？6、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(xiàn)象。沸騰時，繼續(xù)加熱，液體的溫度保持不變。(2)沸點的概念：液體沸騰時保持不變的溫度稱作沸點。學生活動：觀察課本第60頁的“幾種液體的沸點”表。指導學生結合酒精的沸點78℃、水銀的沸點357℃來思考：為什么不能用酒精溫度計測量沸水的溫度？最后引導學生交流討論：比較蒸發(fā)和沸騰兩種現(xiàn)象，找出它們的相同點和不同點。學生根據(jù)生活經(jīng)驗可以回答：水要加熱一段時間才會沸騰；水沸騰時，水中產(chǎn)生大量的氣泡，氣泡從水底上升，逐漸變大，上升到水面破裂開來，同時液面上方出現(xiàn)大量“白氣”。讓學生展開討論，歸納出有效措施：加蓋子、選取溫度適當高一些的水來加熱、水量適中。(1)水中的氣泡上升，變大，上升到水面破裂開來。氣泡內的氣體就是水變成的水蒸氣。這說明水沸騰是在液體表面和內部同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。(2)水沸騰時溫度不變，說明水沸騰在一定溫度下發(fā)生。(3)曲線的上升階段表示水沸騰前的過程，此時水的溫度不斷升高；曲線的水平階段表示水正在沸騰的過程，此時水的溫度保持不變。(4)沸騰時，繼續(xù)加熱，液體的溫度保持不變。在探究水的沸騰實驗中體驗科學探究的步驟和方法。深化對水沸騰特點的認識。培養(yǎng)學生從表格數(shù)據(jù)中分析總結、獲取信息的能力。三、液化（第二課時學習）前面我們看到，把塑料袋從熱水中拿出，晾一會兒，塑料袋變癟，并且有酒精液滴，這一過程說明了什么？大家思考并討論。指出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。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?？偨Y：使氣體液化有兩種方法：(1)降低溫度；(2)壓縮體積。結合分子間距決定了分子間的作用力，從而決定了固體、液體和氣體的特征這一知識。穿插補充固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)分子間距不同的知識——為汽化的兩種方式及液化的兩種方法的相同本質（分子間距變?。⑽飸B(tài)變化過程中吸熱與放熱區(qū)別等知識的理解性學習，做探究嘗試。有關“白氣”的形成問題，指出：“白氣”不是水蒸氣，而是水蒸氣遇冷液化形成的小水珠。水蒸氣與空氣一樣是無色透明的氣體，是看不到的。大家知道，北方的冬天，人的口中能呼出“白氣”，但夏天卻不能。這是因為人呼出的氣體中含有大量的水蒸氣，在冬天能遇冷液化成小水珠，所以能看到；而夏天溫度高，呼出的水蒸氣無法遇冷液化，所以看不到。思考：汽化和液化有什么不同？液化是汽化的逆過程，降低溫度可以使氣體液化。學生思考回答：汽化吸熱，液化要放熱。100℃水蒸氣的燙傷比100℃開水燙傷更嚴重。因為100℃水蒸氣要液化成同溫度的水時就要放熱，從而使燙傷更嚴重。了解使氣體液化的好處。認為“白氣”就是水蒸氣，這是生活中常見的錯誤。認識到科學可以使人們正確感知生活。小結(2min)安排學生完成“課堂知識應用”，進行課堂知識檢測性練習。之后提問：同學們，通過這節(jié)課你學到了什么？學生回答或與同學們進行交流，老師引導進行分析總結出本節(jié)知識要點。梳理本節(jié)課知識內容，把自己所學到的知識與老師、同學交流，總結出本節(jié)課的知識點。指導學生總結形成知識體系，強化記憶。三、達標練習與小結：完成《課堂知識應用》中的本節(jié)內容；然后結合板書要點，總結本節(jié)內容，明確重、難點。教學設計附件資料課堂板書（知識要點）：一、定義：液態(tài)→氣態(tài)（汽化吸熱）氣態(tài)←液態(tài)（液化放熱）二、說明：汽化有兩種方式：(1)蒸發(fā)；(2)沸騰說明：汽化是液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程，汽化需要吸熱要點：1.影響蒸發(fā)快慢的三個因素及致冷作用2.液體沸騰時需要吸熱但溫度保持不變液化有兩種方法（第二課時內容選講）：(1)降低溫度；(2)壓縮體積課堂知識應用：1、夏天扇扇子人感到?jīng)隹?，主要是因為扇來的風()A.降低了周圍的溫度B.降低了人的溫度C.加快了人身上汗水的蒸發(fā)D.趕走了人周圍的熱氣2、生活中常用碗燉食物（碗不與鍋接觸），在標準大氣壓下，當鍋里的水沸騰后，碗中的湯()A.會沸騰的慢一點B.不會沸騰，溫度為100℃C.同時沸騰