文档内容
3.3 汽化和液化 （导学案）
【学习目标】
1. 知道物质的液态和气态之间是可以转化的。了解气化和液化，解释生活中的有关现象。
2. 能通过实验观察水的沸腾现象，了解沸点的概念。
3. 能区别沸腾和蒸发。
4. 能通过实验，用图像描述水沸腾时温度的变化情况。知道沸腾图像的物理含义，进一步体会图像在
探究物理规律中的作用。
【学习重点】
1．探究水沸腾前后温度变化的特点。
2. 分析水沸腾前后温度变化的图像，进一步体会图像在探究物理规律中的作用。
【学习难点】
1. 水的沸腾实验。2. 液化过程放热。
【自主预习】阅读教材第71页第3节《汽化和液化》，并完成以下内容：
1．物质从 态变为 态的过程叫做汽化，汽化的两种方式有 和 。
2．沸腾是在一定温度下，在液体 和 同时进行的 的汽化现象。沸腾时，有大量的
气泡上升、变大、到水面破裂，里面的 散发到空气中。水在沸腾的过程中，继续吸热，温度 ，
这个温度叫做 ，在标准大气压下水的沸点是 。
3．蒸发是发生在液体 （表面/内部）进行的一种汽化现象，蒸发可以在 （一定/任何）温
度下进行。蒸发过程是 （吸热/放热）的，液体蒸发时温度 ，说明它从周围的物体吸收热量，
因此液体蒸发有 作用。
4．物质由 态变为 态的过程叫做液化。液化 （选填“吸热”或“放热”）。
5．使气体液化有两种方法：一是 ，二是 。
【合作探究】
探究一、汽化和液化
1. 探究汽化和液化现象
【实验】如下图，在透明塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，排尽空气后用绳把口扎紧，然后放入热
水中。你会看到什么变化？从热水中拿出塑料袋，放入冷水中过一会又有什么变化？怎样解释这些变化？
在空气中 放入热水中 放入冷水中
（1）实验现象：把塑料袋放入热水中，塑料袋里的酒精不见了，而塑料袋却马上鼓起；从热水中拿
出塑料袋，过一会，塑料袋瘪了，袋里又有酒精了。
（2）想一想：“酒精到哪里去了？”“为什么塑料袋会鼓起来？”“酒精为什么会失而复得？”
【归纳总结】塑料袋中的液态酒精受热后变成了 态酒精，降温后气态酒精又变成了 态酒
精。物质的液态和气态可以相互 。2. 汽化与液化
（1）汽化：物质从 态变为 态的过程叫作汽化。
物质的汽化有两种方式： 和 。洒在地上的水变干了，属于 ；壶里的水烧开了，属
于 。
（2）液化：物质从 态变为 态的过程叫作液化。
探究二、沸腾
1. 沸腾的概念
【想一想】你在家烧过开水吗？水沸腾时你发现了什么现象？对于沸腾现象，你还了解哪些？你能描
述一下沸腾现象吗？
水“开”了这一生活用语在物理学中叫做沸腾。
沸腾的概念：沸腾是液体 和 同时发生的剧烈汽化现象。
2. 学生实验：探究水在沸腾前后温度变化的特点
【提出问题】水在沸腾时有什么特征？水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？水的内部又
是怎样的呢？气泡的生成和变化情况怎么样？
【猜想和假设】（1）水沸腾时会产生很多气泡；
（2）水沸腾以后，如果继续加热，水的温度不变；
（3）水沸腾以后，如果继续加热，水的温度会越来越高。
【设计实验】
（1）实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。
（2）实验装置：
（3）注意事项
①为了既节约能源，又让水尽快沸腾。烧杯里面的水用 水，且加 。水不宜过多，但需要
没过温度计的玻璃泡。
②安装实验器材按照 的顺序进行。
③实验结束时，用 盖灭酒精灯。
【进行实验与收集证据】
（1）在烧杯中加入水，用酒精灯加热，观察水发生的变化：水的温度、水发出的声音、水中的气泡
等。
（2）当水温达到90℃时，每隔0.5min，记录一次温度。直到水沸腾后再持续几分钟为止。将数据记录在表格中。
（3）撤掉酒精灯，停止对烧杯加热，观察水的变化情况。
（4）实验数据与现象
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 …
温度/℃
水中气泡 沸腾前：气泡上升时逐渐变小，未到水面就消失。
变化情况 沸腾时：形成大量气泡不断上升、变大，到达水面破裂。
【分析论证】
（1）绘制并分析水沸腾前后温度变化的图像
将所记录的各组数据分别用点标在坐标纸上，然后再将这些占用平滑曲线连接起来，就得到了水沸腾
时温度与时间关系的图象。
AB段：水吸热，温度会不断升高；BC段：当温度达到100℃时，水开始 ，虽然水还在不断的
吸收热量，但温度 。（选填“不断升高”或“保持不变”）
水沸腾前后温度变化的图像 甲 乙
（2）描述水的沸腾现象
从实验中可以看到，水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时形成的大量气泡不断上升、变 ，到
水面破裂开来，里面的 散发到空气中。
（3）沸腾吸热
停止加热，水不能继续沸腾。可见，沸腾过程中需要 热。
【归纳总结】从实验现象和图像得出实验结论：
对水加热，水的温度不断升高，达到某一温度时，水开始沸腾，此后，虽然继续对水加热，但水温度
保持不变，停止加热后，水的沸腾停止。
3. 沸腾的特点
①在一定 下进行；
②在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象；
③液体沸腾需要 热，但温度保持不变。
④液体沸腾的条件：一是达到一定 （沸点）；二是继续 。
【交流与评估】
与同学进行交流。你们观察到的现象和水的沸点与其他小组是不是相同？如果不同，怎样解释？回顾实验中的各个环节，你认为这些探究还有哪些不足和疏漏的地方？请提出来，说出改进的措施。
①在实验中，水的沸点一定是100℃吗？若不同的话，原因是什么？
【分析】可能是温度计有误差，也可能是受外界大气压的影响。
②为了既节约能源，又让水尽快沸腾，有什么比较好的措施？
【分析】提高加热前水的温度、减小水量（需没过温度计玻璃泡）等。
4. 沸点
（1）沸点：各种液体沸腾时都有 的温度，这个温度叫作沸点。不同液体的沸点 。因此
可以利用这一特性来区分不同的物质。
【阅读课本第73页】小资料—一些液体的沸点/ºC（标准大气压）
液体 沸点/oC 液体 沸点/oC
液态铁 2750 酒精 78
液态铅 1740 液态氨 -33.4
水银 357 液态氧 -183
液态碘 184 液态氮 -196
甲苯 111 液态氢 -253
水 100 液态氦 -269
由沸点表可看出：①不同的液体的沸点是不同的；②1个标准大气压下的水的沸点是 ºC。
（2）液体的沸点与气压的关系
【想一想】液体的沸点变不变？与什么因素有关？
【实验】如图使烧瓶中的水沸腾，移去酒精灯，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底
浇冷水。可以看到什么现象？说明什么问题？
【实验现象】烧瓶中的水重新沸腾。
【实验分析】在向瓶底浇冷水后，瓶内气体遇冷，气压减小，同时水的温度也降低。此时水又沸腾，
说明水的沸点降低了。
【归纳结论】液体的沸点与 有关。气压 ，沸点 ；气压增大，沸点升高。
（3）纸锅烧水
【实验】我们现在用一张光滑的厚纸，做成小纸锅，纸锅里装些水，放到火上加热。注意不要让火苗
烧到水面以上。给纸锅加热一会儿，发现水沸腾，而纸锅并没有燃烧。【分析】因为纸的着火点大约是183℃，而水烧开时的温度约为 ℃不变，没有达到纸的着火点，
所以纸不会燃烧起来。
（4）现象与应用
①用火煮鸡蛋，当锅内水沸腾后，是继续用大火加热还是改用小火？试用所学知识说说你的理由。
【分析】大火和小火的效果相同。因为水沸腾后，继续吸热但温度 ，保持在沸点。所以还是用
小火更省燃料，还保护环境。
②高压锅的原理是什么？
【分析】锅内气压越大，液体的 越高，可以提高锅内的温度。
【例题1】物理实验小组用如图1所示的装置探究“水的沸腾”的实验。
（1）请指出图1中的两个错误之处：①_______，②_______。
（2）组装下列实验器材时，其合理的先、后顺序是_____（填序号）。
①温度计 ②石棉网 ③装水的烧杯 ④酒精灯
（3）实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了______。
（4）图中a、b是两个小组用初温相同的水进行实验时绘制的沸腾图像，从图可知水的沸点是____℃，
实验即将结束，李利同学发现：移开酒精灯，水很快停止沸腾。这说明沸腾过程中需要继续______，但温
度_______。
探究三、蒸发
1. 蒸发
【想一想】晾晒湿衣服时，无论是在温度高的夏天还是在温度低的的冬天，都能变干，这说明什么？
同样的衣服，在夏天干的快还是冬天干的快？衣服上的水分是在常温下发生了汽化，叫做蒸发。
（1）蒸发：蒸发是在任何 下都能发生的汽化现象。
（2）蒸发的特点
①蒸发不受温度限制，在任何温度下都能发生。
②蒸发只发生在液体的 ，是缓慢的汽化现象。
2. 蒸发制冷
（1）实验探究——蒸发吸热
【实验】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？如果温度计上不涂
酒精，用扇子扇，温度计读数会变化吗？【现象】用扇子扇，涂酒精的温度计的读数降低；不涂酒精的温度计读数不变。
【归纳结论】液体蒸发 热。
（2）蒸发制冷
液体蒸发时，要从周围的物体吸收热量，致使液体及周围的物体温度降低，因此蒸发有 作用。
液体蒸发得越快，制冷效果越好。
（3）蒸发吸热的实例
①人们常用酒精为高烧病人降温；夏天在地面上洒水会感到凉爽；是利用水在蒸发时吸热来降温。人
们在高温的天气里大汗淋漓，是人体自我保护的生理现象，汗液蒸发 热，使体温不致升的太高。
②人游泳之后刚从水中出来，即使在太阳下，为什么感觉比在水里还冷？在炎热的夏天，狗常常会伸
出舌头，你知道这是为什么吗？
游泳后上岸，风加快了皮肤表面空气的流动，从面加快了人身上水的 速度，使得皮肤温度下降。
狗无汗腺，不能靠出汗来散热，只能伸长舌头，大口喘气，靠加快呼吸，增加蒸发来 。
3. 影响蒸发快慢的因素
【想一想】影响蒸发快慢的因素有哪些？
①将湿衣服晾晒在阳光下和树荫下，哪种情况下会先干呢？
②将湿衣服分别卷起来和摊开晾晒，哪种情况下会先干呢？
③将湿衣服分别放在通风与无风处，哪种情况下会先干呢？
【猜想】据生活经验知：蒸发的快慢可能与液体的温度、表面积和表面上气体的流动等因素有关。
【进行实验】
①实验器材：四块相同的玻璃片、酒精灯、水、酒精、胶头滴管、扇子。
②探究方法：控制变量法。
③探究过程：
a. 在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的酒精，如图A、B、C、D所示。其中，B被摊开表面积
变大；C与A的表面积相同，但用灯加热；D与A的表面积相同，用扇子使表面上方空气的流动加快。
b. 并测出它们变干所用的时间分別为200s、100s、50s、80s。
【实验结论】影响蒸发快慢的因素：
液体的 越高、 越大、液体表面上的 流动越快，蒸发得越快。
4. 蒸发与沸腾的异同点
汽化的两种方式 蒸发 沸腾
相同点 都属于 现象，都要 热发生部位 只在液体 进行 在液体 和 同时进行
不 剧烈程度 、平和
同 温度条件 在 温度下均可发生 到一定温度（ ）时才可能发生
点 温度变化 温度 温度 （等于沸点）
液体的 、 、
影响因素 液面上 大小
气体的流动快慢
【例题2】小明在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水，进行如图所示的实验“探究水蒸发快
慢与哪些因素有关”。
（1）通过B、D两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的_____有关；
（2）通过_____两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关；
（3）通过_____两图的对比，可以得出水蒸发快慢与水面的空气流动快慢有关；
探究四、液化
【想一想】北方的冬天，可以看到户外的人们不断呼出“白气”；秋天的早上，会发现花草上有晶莹
的露珠，它是怎样形成的呢？你能用所学的物理知识来解释吗？
1. 液化方法
（1）探究液化的方法
分析下列现象，分析原因，找出共性。
①北方的冬天，可以看到室外的人不断地呼出“白气”。
②戴眼镜的人从寒冷的室外进人温暖的室内，室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成一层小水珠。
③液化石油气以液体状态储存在钢瓶内。
④氢和氧以液体状态装在火箭里。
⑤秋天的早上，会发现花草上有晶莹的露珠。
【总结】上述现象中，①、②与⑤都是水蒸气遇到冷空气液化成的雾状小水滴。说明 ，可以使
气体液化。③与④是通过压缩气体的体积，使气体液化的。
（2）探究归纳：液化的两种方法
① 。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
② 。有的气体单靠压缩体积不能使它液化，必须同时使它降低到一定温度，例如氮气。
2. 液化放热
（1）理论与事例表明：液化放热
液体汽化时要吸热，与此相反，气体液化时要 热。
烧水、做饭的时候，水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重，这是因为水蒸气和开水的温度虽然差
不多，但是水蒸气液化的时候还要放出大量的 。
（2）实验探究——液化放热【实验】如图所示，在烧屏中注入适量的水，用酒精灯加热。在瓶口上方倾斜放置一个金属盘，观察
金属盘的底面，你看到了什么现象？（室温较高时，可在金属盘上放一些冰块）用手试摸金属盘时，感觉
金属盘的温度有什么变化？
【现象与分析】有许多水滴附着在金属盘的底面，并不断往下滴。用手试摸金属盘时，感觉金属盘温
度 。
【实验结论】（1）液化需要降低气体温度；（2）水蒸气液化时放热。
【例题3】 下列现象中不属于液化现象的是（ ）
A. 夏天自来水管出“汗”
B. 冬天，人口中呼出“白气”
C. 夏天，从冰柜中拿出的冰棒周围冒出“白气”
D. 放在敞口瓶中的酒精逐渐减少
【例题4】无论是严冬还是酷暑，在使用空调的房间窗户玻璃表面，常会出现小水珠，那么，关于这种
现象的说法中正确的是（ ）
A．夏天，小水珠附着在玻璃的内表面，冬天，小水珠附着在玻璃的外表面
B．夏天，小水珠附着在玻璃的外表面，冬天，小水珠附着在玻璃的内表面
C．无论冬夏，小水珠都是出现在玻璃的内表面
D．无论冬夏，小水珠都是出现在玻璃的外表面
【例题5】如图所示是模拟大自然中雨的形成的实验装置图。
①往烧瓶中注入适量的热水，点燃酒精灯给烧杯加热，观察从烧瓶口冒出时生成的“白雾”。往瓶口
的上方，倾斜着放置一金属盘，一段时间后，观察到金属盘的底部出现水滴，握金属盘手的感觉是______，
说明了_______。
②加热时烧瓶里的水发生的是______现象，金属盘底部出现的水发生的是______现象（上述两空均填
物态变化）。某同学在观察烧瓶中的水沸腾时，从瓶口喷出一股“白气”，在最靠近瓶口的地方反而看不
见“白气”，这是为什么？③自然界中雨的形成过程所与实验展示的水的变化类似：水蒸气与热空气一起上升，在高空______液
化凝结成雨落下。
探究五、青藏高原上的“冰箱”
1. 问题
我国的青藏铁路是世界上海拔最高的铁路。铁路穿过多年冻土区时，为了减小冻土因融化对路基产生
的影响，需要使冻土保持低温。你知道工程师是采用了什么技术攻克这个难题的吗?
在回答这个问题前，我们先来了解一下电冰箱制冷的原理。
2. 电冰箱的构造和原理
电冰箱利用制冷剂作为热的“搬运工”，把冰箱里的“热” “搬运”到冰箱的外面。制冷剂采用既容
易汽化又容易液化的物质，汽化时它吸热，液化时它放热。
液态制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，在这里 、 ，使冰箱内温度降低。
之后生成的蒸气又被压缩机压入冷凝器，在这里 并把从冰箱内带来的 通过冰箱壁上的管子放
出。氟利昂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。
3. 利用热管技术获得低温
在青藏铁路工程中，为了保证多年冻土区路基的稳定性，铁路两侧竖立了许多热管。这种热管又被称
为热棒。热棒是封闭的中空长棒，里面一般填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”。如图所示，热棒的下端
插在冻土中，液态氨从冻土中吸热汽化成气态氨。
在寒冷的季节，气态氨上升到热棒的 端，通过散热片向空气中放 ，变回 态氨，又沉入
棒底。如此循环，冻土中的热不断被散发出去，热棒就可以像“冰箱”一样使地下冻土层温度降低、厚度
增加。
即使到了暖季，热棒中的气态氨不会变回液态氨，热棒不再工作，冻土也不会完全融化。这样，冻土
层因温度变化对路基产生的影响就变小了。
【例题6】如图是铺在青藏铁路冻土区路基两侧的“热棒”示意图。为了保持路基冻土不熔化，使用
它能对路基进行主动_______（选填“升温”或“降温”）。在热棒内封装有一定量的氨，棒内下端的氨
发生的物态变化是_________；棒内上端的氨发生物态变化时______（选填“吸热”“放热”或“既不吸
热也不放热”）【精讲点拨】
1. 理解沸点的概念：液体沸腾时的温度（不变），只与气压有关，不同液体的沸点不同，是液体的一
种特性。
2. 在气体的液化中，常常出现“白气”，注意“白气”不是水蒸气，是水蒸气遇冷液化成的小水珠，
是液态的水。水蒸气是无色透明的气体，肉眼无法看见。
3. 液体蒸发时，要从周围环境中吸取热量，使周围的环境和液体本身的温度降低，因此液体蒸发有
致冷作用。
4. 气体液化时要放出热量，教材中没有实验，要结合生活中的实例进行理解。例如水蒸气蒸馒头，
水蒸气烫伤严重等。
【归纳整理】
【课堂练习】
1. 如图二氧化碳灭火器使用时需要手先握住钢瓶的塑料柄，然后再打开螺帽，否则会因液态二氧化碳
在_____（填物态变化名称）时，要_____（选填“吸收”或“放出”）大量的热而对使用者造成伤害。
2．夏天，打开冰箱门时，门附近会出现“白气”，过一会“白气”又消失了。它们所发生的物态变化依次是（ ）
A．熔化、汽化 B．汽化、液化
C．汽化、升华 D．液化、汽化
3．下列四个实例中，能够使蒸发加快的是（ ）
A．将水果放在低温冷藏柜中
B．将新鲜的蔬菜封装在保鲜袋中
C．给播种后的农田覆盖地膜
D．将新采摘的辣椒摊开晾晒在阳光下
4．如图所示是水沸腾时温度随时间变化关系的图象，下列说法正确的是（ ）
A．实验中加热4min后停止了加热
B．沸腾温度低于100℃是由于供热不足造成的
C．水沸腾的过程中不断吸热，但温度不变
D．液面上方气压高于1个标准大气压
5．“炖汤”因味道好而深受人们喜爱。如图所示“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内，而炖盅则浸
在大煲的水中，并用蒸架把盅与煲底隔离，下面说法错误的是（ ）
A．打开煲盖时，不小心被热气烫伤，比开水烫伤更严重，是因为水蒸气温度更高
B．若汤的沸点与水的沸点相同，当煲中的水沸腾后盅内的汤不会沸腾
C．喝汤时用嘴吹气可以使汤迅速降温，是因为蒸发吸热
D．沸腾后加大火焰，但是汤的温度不变
6．某小组在做“探究水的沸腾”的实验时，实验装置如图甲所示。（1）图甲中A、B、C三种读温度计示数的方法正确的是____ ；图乙中，表示水在沸腾时的现象是
其中的_____（选填“左”或“右”）图。
（2）图甲中，烧杯上方加盖纸板的作用是什么__________ 。
（3）根据实验记录的数据，作出了水的温度随时间变化的图象，如图丙所示，由图像可知，在当时
条件下，水的沸点是_____℃，说明此时的大气压_______（选填“大于”“等于”或“小于”）1标准大
气压。
（4）为了说明水沸腾过程中是否需要吸热，应____________观察水是否继续沸腾。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
