师:同学们,大家好,欢迎来到物理课堂。今天我们来学习八年级物理第三章第三节汽化和液化第二课时。本节课的学习目标:一是知道液化的概念;二是知道液化的两种方法;三是会用液化知识解释自然界和生活中的现象。首先,我们观看一个实验,进入今天的课堂。这里有两支试管,管口用气球密封住,左边试管内没有液体,只有空气,右边试管注入带颜色的酒精,在该位置分别加热两支试管,大家观察现象。
(一段时间后)
师:撤走酒精灯,再观察液面积、气球的变化。
(实验结束)
师:实验观看完毕,请同学们思考以下问题:加热过程中,试管内的液体沸腾了吗?
生:是的,根据加热过程中试管内有大量气泡翻涌,可以知道试管内的液体沸腾了。
师:撤走酒精灯,观察到液面下降,请问液面为什么下降?
生:沸腾是汽化的一种方式,液面下降是管内液态物质汽化,变成了气态物质。
师:汽化产生的气态物质又去了哪里?
生:沸腾时气球膨胀,说明变成气态的物质充满了气球。
师:气球膨胀会不会是试管内原有的气体受热膨胀导致的?
生:不可能,左边的试管里也有空气,加热过程中气球并没有鼓起来。
师:是的,左右两边的试管同时用酒精灯进行加热。左边试管没有液体,管口的气球没有膨胀,说明右边气球膨胀并不是试管内原有气体受热膨胀导致的,而是管内液体沸腾,物质从液态变成气态,气态物质充满了气球。撤走酒精灯后,气球慢慢变小,同时液面逐渐升高,这现象说明气态物质和液态物质在发生怎样的变化?
生:说明气球内的气态物质在减少,试管内液态物质增多,气球内物质从气态变成了液态。
师:是的,通过这个实验,我们复习了物质从液态变成气态的过程,叫做汽化。沸腾是汽化的一种方式,汽化的另外一种方式叫蒸发。同时我们看到物质从气态变成液态,我们把物质从气态变成液态的过程叫做液化。接下来我们通过视频了解生活中的液化现象,将从冰箱取出的鸡蛋放置台面静置一段时间,仔细观察鸡蛋外表面会出现什么现象。
(视频播放结束)
师:视频中从冰箱拿出鸡蛋静置一段时间,表面出现大量液滴。请同学们思考,从冰箱里取出的鸡蛋,其表面的液滴是怎么产生的?
生:会不会是物体内部的汁液渗透出来?
师:要对这个问题做出回答,可以先做出这样的假设和推理,如果鸡蛋表面的液体真的是物体内部汁液渗透出来的,那么从冰箱里拿出一个内部没有汁液的物体,其表面就应该没有液滴。事实会不会跟假设和推理一样呢?接下来我们用实验验证,将从冰箱取出的金属块放置台面,静置一段时间,仔细观察金属块外表面出现的现象。
(实验结束)
师:通过实验,我们看到内部没有汁液的金属块外表面也出现液滴,说明从冰箱中取出的物体,其表面的液滴不是从物体内部渗透出来的。这些液滴实质上是怎么形成的?我们再听听其他同学的想法。
生:鸡蛋和金属块与空气接触,其外表面的液滴可能是空气中的水蒸气液化而成的。
生:鸡蛋和金属块与空气接触,其表面的液滴可能是空气中的某种气体液化而成的,但未必是水蒸气。
师:同学们分析得很好,鸡蛋和金属块外表面的液滴是物态变化的末态,周围只有空气与之接触,所以这些液滴是空气中的某种气态物质液化而成的。至于是不是水蒸气液化产生的,验证的方法有很多种,我们依旧可以先做假设和推理。如果从冰箱中拿出鸡蛋外表面的液滴真的是水蒸气液化的,那么空气中水蒸气减少,甚至没有,鸡蛋外壳的液滴也应该相应地减少,甚至没有。事实会不会与假设推理一样,接下来用实验验证。
实验目的:验证冰箱取出的鸡蛋外表面的液滴是不是空气中水蒸气液化而成的。实验器材:两个密闭的透明容器,密封一定量的空气;两个湿度计,用于测量两个容器中空气的温度和湿度;白色物质是除湿剂,用来降低容器内的湿度,减少容器内水蒸气的含量。下面我们一起观看实验,观察左右容器中空气湿度,从冰箱中取出两个鸡蛋,分别放入容器中,仔细观察左右容器中鸡蛋外壳的现象。
(实验结束)
师:从实验中看出,左容器中空气湿度大,空气中水蒸气含量多,鸡蛋表面出现了液滴。右容器中空气湿度小,水蒸气含量少,鸡蛋表面未能观察到液滴。实验表明,水蒸气减少甚至没有时,鸡蛋表面的液滴确实难以出现。由此可知,鸡蛋表面的液滴是空气的水蒸气液化而成的。实验中还看到左容器中鸡蛋外表面出现液滴的同时,空气湿度由99%下降到71%,水蒸气含量在减少。这个现象同样说明鸡蛋外表面的液滴是由水蒸气液化而成的。
生活中有很多水蒸气液化的现象,比如冬天户外的人或动物口中不断呼出白气,这是口中呼出的水蒸气,遇到户外冷空气凝结而成的小水滴。秋天早晨有时候会看到路边的草叶或者树叶上结有露珠,这是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴。从冰箱中取出的鸡蛋外表面会出现液滴,一直放在冰箱外面的鸡蛋表面没有出现液滴。冬天室外口中呼出白气,炎热的夏天却看不到口中呼出白气。你认为水蒸气在什么情况下才会液化呢?
生:这些现象有一个共同的特点,水蒸气接触到一个比它温度更低的物体时产生液化。
师:接触温度更低的物体时,气体的温度会由于放热而降低。由此可见,降低气体温度是使气体液化的一种方法。历史上科学家们做了大量的实验,发现所有气体在温度降到足够低的情况下都能液化。只是有些气体需要在很低的温度下才可以被液化,比如氧气,常温、常压下,氧以气态形式存在,但是医用氧却是以液态形式储存在钢瓶中的。在一个标准大气压下,单靠降低温度,氧液化的温度是 - 183摄氏度,这样的低温在现实生活中是难以获得和保存的。那么医用氧是通过什么方法液化的呢?我们一起观看实验,寻找液化的另外一种方法。用针筒抽取少量汽油,橡皮塞密封,观察针筒内壁情况。压缩汽油气体,观察现象。
