2019-2020年八年級(jí)物理上冊(cè) 5.3《汽化和液化》教案 教科版.doc
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2019-2020年八年級(jí)物理上冊(cè) 5.3《汽化和液化》教案 教科版 一、本節(jié)三維目標(biāo)要求 1.知識(shí)與技能 知道什么是汽化、液化。 了解沸騰現(xiàn)象,知道水的沸點(diǎn)。 知道蒸發(fā)可以致冷。會(huì)對(duì)蒸發(fā)和沸騰進(jìn)行比較,找出它們的區(qū)別。 知道汽化是吸熱過(guò)程,液化是放熱過(guò)程。 會(huì)用汽化和液化的規(guī)律解釋自然界或生活中的一些簡(jiǎn)單的物態(tài)變化現(xiàn)象。 2.過(guò)程與方法 通過(guò)探究活動(dòng)了解水沸騰時(shí)的溫度特點(diǎn)。 經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的基本過(guò)程,了解科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)。 3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀 把生活現(xiàn)象和自然現(xiàn)象與物質(zhì)的沸點(diǎn)聯(lián)系起來(lái),樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理道理。 了解電冰箱的基本原理及生產(chǎn)“無(wú)氟冰箱”的意義,有環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。 二、重點(diǎn)與難點(diǎn) 本節(jié)的重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)探究水沸騰的規(guī)律。 本節(jié)的難點(diǎn)是水沸騰的溫度(沸點(diǎn))與氣壓的關(guān)系。 三、教學(xué)過(guò)程 1.實(shí)驗(yàn)探究(水)沸騰的規(guī)律 (1)“水開(kāi)了嗎?”這是在每家庭幾乎天天都會(huì)聽(tīng)到的一句問(wèn)話?!伴_(kāi)水不響,響水不開(kāi)”也許是學(xué)生很小就學(xué)來(lái)的判斷水是否“開(kāi)”了的依據(jù)?;緦W(xué)生擁有豐富的生活經(jīng)驗(yàn),但并未認(rèn)真觀察過(guò)水沸騰的全過(guò)程,并未探入思考過(guò)與水沸騰相伴隨的氣泡、聲音、水量、溫度等相關(guān)特征的變化規(guī)律的教學(xué)背景,教師宜按照教科書(shū)的提示,利用透明容器構(gòu)造水沸騰過(guò)程的真實(shí)情境,激勵(lì)學(xué)生:你看到了什么?你想到了什么?引發(fā)并確認(rèn)實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題。 學(xué)生探究的問(wèn)題,應(yīng)達(dá)成某種共識(shí),例如,探究水沸騰與溫度的關(guān)系,但也應(yīng)鼓勵(lì)附帶探究其他問(wèn)題,諸如沸騰前后的聲音變化、氣泡變化、沸騰時(shí)水量的變化等。這些附帶探究的問(wèn)題,對(duì)學(xué)生進(jìn)一步深化認(rèn)識(shí)沸騰現(xiàn)象和汽化現(xiàn)象、形成對(duì)多種現(xiàn)象聯(lián)系與思考的意識(shí),十分必要。 (2)遷移探究固體熔化規(guī)律的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),在燒水過(guò)程中直接觀察水的沸騰現(xiàn)象,從而探究發(fā)現(xiàn)沸騰的特征和規(guī)律,應(yīng)成為課堂教學(xué)中的“轉(zhuǎn)知成識(shí)”、“轉(zhuǎn)識(shí)成智”的良好契機(jī),同時(shí)成為教師引領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的指南。 教師還應(yīng)提醒學(xué)生:在實(shí)驗(yàn)中,要分工合作,做好觀察記錄(包括水的溫度隨中熱時(shí)間變化的記錄、水發(fā)出的聲音、水中的氣泡隨加熱時(shí)間變化的相關(guān)記錄),更要注意安全,避免燙傷。 (3)在學(xué)生得出水沸騰的溫度和加熱時(shí)間的關(guān)系曲線后,應(yīng)及時(shí)組織分析論證和交流討論: 該圖像與晶體熔化圖像有什么相似之處?有什么不同之處(沸點(diǎn)概念得以生成)? 沸騰前、沸騰時(shí)用酒精燈加熱水的作用有什么不同?移開(kāi)酒精燈,停止加熱,水還沸騰嗎? 水的沸點(diǎn)是100℃嗎?如果不是100℃,究竟是實(shí)驗(yàn)誤差,還是另有原因? 沸騰前后,水中氣泡變化、聲音變化有什么特征?沸騰中減少的水跑到哪去了? 水沸騰需要什么條件?這個(gè)結(jié)論是否可推廣到所有液體?為了檢驗(yàn)?zāi)愕呐袛?,你認(rèn)為是否有必要換用其他液體再做實(shí)驗(yàn)? (4)由水沸騰時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和水沸騰曲線學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到水有確定的沸點(diǎn)。鑒于沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系在生產(chǎn)技術(shù)和日常生活上的重要應(yīng)用(壓力鍋就是一個(gè)典型),引導(dǎo)學(xué)生探究水的沸點(diǎn)溫度與氣壓的關(guān)系,十分必要。 移開(kāi)熱源,停止對(duì)水加熱,沸騰則停止。這是學(xué)生已經(jīng)親歷的事實(shí)。要探究水沸騰的溫度與氣壓的關(guān)系,需在改變氣壓(增大或減小氣壓)的前提下,使水重新沸騰,同時(shí)測(cè)量對(duì)應(yīng)溫度。 如何改變液面上方的氣壓,這是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)和關(guān)鍵。以往利用封閉的燒瓶或燒杯,采用冷水淋浴或用抽氣機(jī)抽氣減壓的方法實(shí)現(xiàn)“復(fù)沸”,要么安全性差,要么設(shè)備復(fù)雜,而且推理解釋復(fù)雜,因而不適于學(xué)生探究。改用封閉大試管、用注射器緩慢抽氣減壓的方法實(shí)現(xiàn)“復(fù)沸”,不僅效果明顯、設(shè)備簡(jiǎn)單、便于解釋,而且還可利用來(lái)進(jìn)行增壓(推進(jìn)柱塞)“止沸”,為學(xué)生完善探究設(shè)計(jì)提供了可行的選擇。的確,要證實(shí)水沸騰的溫度與氣壓有關(guān),不僅需要考察氣壓降低時(shí)水的沸點(diǎn)怎樣變化,而且需要考察氣壓升高時(shí)水的沸點(diǎn)怎樣變化。 (5)將汽化的兩種方式——蒸發(fā)和沸騰對(duì)比分析顯然是必要的。而且,蒸發(fā)在物態(tài)變化中,尤其在水的循環(huán)中的重要作用,要求我們?cè)诮虒W(xué)中賦予它應(yīng)有的地位。 除了在表現(xiàn)特征上對(duì)兩種汽化方式予以辨析外,還可利用分子動(dòng)理論的分子運(yùn)動(dòng)模型給出初步解釋。 影響蒸發(fā)快慢的諸種因素:液面面積,環(huán)境溫度、濕度、氣壓,周圍空氣流動(dòng)快慢等,都應(yīng)納入教學(xué)視界?;蚧仡櫺W(xué)《科學(xué)》,或組織學(xué)生討論(餐廳衛(wèi)生間裝的熱風(fēng)干手器就是一個(gè)好例子),甚至組織相應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究,應(yīng)視學(xué)生知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)決定。 本段教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞蒸發(fā)和沸騰這兩種汽化方式的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)展開(kāi)?!盀榱耸瓜催^(guò)的衣服干得快些,可以采用哪些措施?”就是一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?dǎo)入話題。 2.氣體的液化 與凝固是熔化的相反過(guò)程一樣,液化是汽化的相反過(guò)程。具體教學(xué)操作可以著手于以下兩個(gè)方面。 (1)水蒸氣液化成水的現(xiàn)象,學(xué)生十分熟悉。冷玻璃窗上的水滴,眼鏡片上的“霧汽”,燒水時(shí)壺嘴噴出的“白霧”,從冰箱中取出的冰鎮(zhèn)汽水瓶外壁上的“淚珠”……要注意在教學(xué)中調(diào)動(dòng)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)積累,引導(dǎo)他們關(guān)注水蒸汽液化的細(xì)節(jié)。例如,冷玻璃窗上的水滴和眼鏡片上的霧氣出現(xiàn)在哪一面上?水壺嘴噴出的“白霧”緊挨壺嘴嗎?……這些細(xì)節(jié)對(duì)于學(xué)生理解液化和汽化規(guī)律大有幫助。 (2)氣體液化的歷史,尤其是空氣液化的歷史,是物理學(xué)發(fā)展的縮影,也是科學(xué)技術(shù)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的典型。極低溫度的獲得,真空技術(shù)的提高,熱力學(xué)第三定律的發(fā)現(xiàn),超導(dǎo)、超流和完全抗磁性的發(fā)現(xiàn),超導(dǎo)電性的唯象和微觀理論,高溫超導(dǎo)材料的研究……都與氣體的液化直接或間接有關(guān)。教師應(yīng)利用各種文本資料,展現(xiàn)人類探索氣體液化的艱難歷程和美好的前景,概述氣體液化的兩種途徑:降低溫度和壓縮體積。5.1中的人工造“雨”就是通過(guò)降低溫度使水蒸氣液化成“雨”的。教學(xué)中還可增加用注射器壓縮乙醚蒸氣的體積使之液化(反之則汽化)的學(xué)生小實(shí)驗(yàn)。 所有氣體在溫度降到足夠低時(shí)都可以液化。不存在“永久氣體”?!?908年,荷蘭物理學(xué)家卡末林昂內(nèi)斯(H.K.Onnes,1853-1962)領(lǐng)導(dǎo)的低溫實(shí)驗(yàn)室使最后一種“永久氣體”——氦實(shí)現(xiàn)了液化,同時(shí)獲得了4.2K的低溫。 在一定溫度(臨界溫度)下,壓縮氣體的體積也可以使氣體液化。事實(shí)上,到了1854年,通過(guò)包括法拉第在內(nèi)等人的工作,除了氫、氧、氮等幾種氣體外,當(dāng)時(shí)已知的其他氣體都能被液化了。早期氣體液化大多是通過(guò)壓縮氣體的體積實(shí)現(xiàn)的。 3.汽化、液化過(guò)程中的吸放熱 伴隨氣體和液體過(guò)程的能量變化的表現(xiàn)形式是吸放熱。本板塊的教學(xué)應(yīng)該注重以下幾個(gè)方面。 (1)沸騰過(guò)程中吸熱而溫度保持不變;停止加熱,沸騰隨即停止。對(duì)此,學(xué)生已有實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷。 蒸發(fā)過(guò)程吸熱的例子也很普遍。在溫度計(jì)測(cè)溫泡上裹上用水或酒精浸濕的棉球,溫度計(jì)的讀數(shù)有什么變化?在手背上涂些酒精,感受如何?對(duì)此,學(xué)生更有足夠的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。 氣體液化放熱的現(xiàn)象,學(xué)生雖有感悟,但體會(huì)欠真切。因此有必要組織學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。教科書(shū)第103頁(yè)圖5-3-8是一個(gè)很好的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)認(rèn)真組織好學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)和觀察討論。左右試管初始狀態(tài)相同,左管加熱沸騰、水量減少(溫度維持在沸點(diǎn));右管通入從左管中導(dǎo)入的水蒸氣,溫度升高,水量增加。典型地展示了物態(tài)變化過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)化這一物理現(xiàn)象。倘若使兩管中的水循環(huán)流動(dòng),它就是蒸氣傳熱的模擬裝置。 在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)結(jié)合“發(fā)展空間”欄中有關(guān)電冰箱的閱讀材料,提醒學(xué)生注意循環(huán)工作物質(zhì)(R134a等)物態(tài)變化過(guò)程典型地伴隨著工作物質(zhì)能量的變化:在冷凍室汽化吸熱(使冰箱內(nèi)溫度降低);在冷凝器液化放熱(使冰箱外的空氣變熱)。這里的壓縮機(jī)相當(dāng)于教科書(shū)圖5-3-8中的酒精燈,沒(méi)有它,不可能完成R134a的循環(huán)流動(dòng);這里的R134a相當(dāng)于圖5-3-8中的水,不同的是,圖5-3-8中的水未能循環(huán)流動(dòng),而R134a比水更容易汽化、比水蒸氣更容易液化。 (2)自然界中的物態(tài)變化(含熔化和凝固、汽化和液化、升華和凝華)事實(shí)上都伴隨著能量的變化,不僅僅限于水的三態(tài)變化。教師應(yīng)在本節(jié)之末、5.4和復(fù)習(xí)課中予以強(qiáng)化。 三、發(fā)展空間 (一)“自我評(píng)價(jià)”參考答案 1.采用“分餾法”,利用水和酒精的沸點(diǎn)不同,使混合液(即甘蔗酒)沸騰,可以從甘蔗酒中分離出酒精。事實(shí)上,由于水的蒸發(fā),這樣分離出的酒精純度較低,倘若利用生石灰的極強(qiáng)的吸水性質(zhì),將混合液跟生石灰(CaO)混合加熱蒸餾,即可達(dá)到提純酒精的目的。 2.減慢盆栽花卉的水分蒸發(fā),自然可以從減小花卉葉表面積(通過(guò)修剪)和花盆液表面積、降低周圍空氣溫度、增加周圍空氣濕度、減少周圍空氣流通諸種因素考慮。但這同樣是一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,切忌在設(shè)計(jì)澆水方案時(shí)“想當(dāng)然”應(yīng)用所學(xué)一般物理原理。例如,花卉生長(zhǎng)需要一定的溫度、濕度、陽(yáng)光、水分、空氣、肥料條件,不能顧此失彼,要統(tǒng)籌兼顧。 學(xué)生的設(shè)計(jì)方案不宜統(tǒng)一要求,重要的是設(shè)計(jì)思路和原理的運(yùn)用。 (二)“家庭實(shí)驗(yàn)室”指導(dǎo) 依據(jù)教科書(shū)第104頁(yè)所提供的資料,可安排兩項(xiàng)家庭實(shí)驗(yàn)或課外實(shí)踐活動(dòng): (1)探究電冰箱里的物態(tài)變化。要求學(xué)生提出自己想研究的問(wèn)題,設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行探究,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告。 (2)制作簡(jiǎn)易“冰箱”。要求學(xué)生調(diào)查訪問(wèn)家長(zhǎng)或社會(huì)人士,了解“土”法致冷保鮮的多種方法,并制作一臺(tái)袖珍式簡(jiǎn)易“冰箱”,展示給大家。 (三)“物理在線”和“走向社會(huì)”指導(dǎo) 天氣圖:利用氣象衛(wèi)星捕獲的信息,借助計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以生成滿足各種用戶要求的天氣圖。天氣圖是天氣預(yù)報(bào)的重要依據(jù),可限定在天氣現(xiàn)象中涉及水的三態(tài)及三態(tài)變化的簡(jiǎn)單天氣圖知識(shí),進(jìn)行查詢。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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