第一篇:八年级物理上:第3节 汽化和液化教案教科版
第3节 汽化和液化
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
知道什么是汽化、液化。
了解沸腾现象,知道水的沸点。
知道蒸发可以致冷。会对蒸发和沸腾进行比较,找出它们的区别。 知道汽化是吸热过程,液化是放热过程。
会用汽化和液化的规律解释自然界或生活中的一些简单的物态变化现象。2.过程与方法
通过探究活动了解水沸腾时的温度特点。
经历实验探究的基本过程,了解科学探究的基本环节。3.情感、态度与价值观
把生活现象和自然现象与物质的沸点联系起来,乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。
了解电冰箱的基本原理及生产“无氟冰箱”的意义,有环境保护的意识。
二、重点与难点
本节的重点是实验探究水沸腾的规律。
本节的难点是水沸腾的温度(沸点)与气压的关系。
三、教学过程
1.实验探究(水)沸腾的规律(1)“水开了吗?”这是在每家庭几乎天天都会听到的一句问话。“开水不响,响水不开”也许是学生很小就学来的判断水是否“开”了的依据。基本学生拥有丰富的生活经验,但并未认真观察过水沸腾的全过程,并未探入思考过与水沸腾相伴随的气泡、声音、水量、温度等相关特征的变化规律的教学背景,教师宜按照教科书的提示,利用透明容器构造水沸腾过程的真实情境,激励学生:你看到了什么?你想到了什么?引发并确认实验探究问题。
学生探究的问题,应达成某种共识,例如,探究水沸腾与温度的关系,但也应鼓励附带探究其他问题,诸如沸腾前后的声音变化、气泡变化、沸腾时水量的变化等。这些附带探究的问题,对学生进一步深化认识沸腾现象和汽化现象、形成对多种现象联系与思考的意识,十分必要。
(2)迁移探究固体熔化规律的学习经验,在烧水过程中直接观察水的沸腾现象,从而探究发现沸腾的特征和规律,应成为课堂教学中的“转知成识”、“转识成智”的良好契机,同时成为教师引领学生设计实验和进行实验的指南。
教师还应提醒学生:在实验中,要分工合作,做好观察记录(包括水的温度随中热时间变化的记录、水发出的声音、水中的气泡随加热时间变化的相关记录),更要注意安全,避免烫伤。
(3)在学生得出水沸腾的温度和加热时间的关系曲线后,应及时组织分析论证和交流讨论:
·该图像与晶体熔化图像有什么相似之处?有什么不同之处(沸点概念得以生成)? ·沸腾前、沸腾时用酒精灯加热水的作用有什么不同?移开酒精灯,停止加热,水还沸腾吗?
·水的沸点是100℃吗?如果不是100℃,究竟是实验误差,还是另有原因?
·沸腾前后,水中气泡变化、声音变化有什么特征?沸腾中减少的水跑到哪去了? ·水沸腾需要什么条件?这个结论是否可推广到所有液体?为了检验你的判断,你认为是否有必要换用其他液体再做实验?(4)由水沸腾时的实验数据和水沸腾曲线学生可以认识到水有确定的沸点。鉴于沸点与气压的关系在生产技术和日常生活上的重要应用(压力锅就是一个典型),引导学生探究水的沸点温度与气压的关系,十分必要。
用心
爱心
专心
·移开热源,停止对水加热,沸腾则停止。这是学生已经亲历的事实。要探究水沸腾的温度与气压的关系,需在改变气压(增大或减小气压)的前提下,使水重新沸腾,同时测量对应温度。
如何改变液面上方的气压,这是设计实验中的难点和关键。以往利用封闭的烧瓶或烧杯,采用冷水淋浴或用抽气机抽气减压的方法实现“复沸”,要么安全性差,要么设备复杂,而且推理解释复杂,因而不适于学生探究。改用封闭大试管、用注射器缓慢抽气减压的方法实现“复沸”,不仅效果明显、设备简单、便于解释,而且还可利用来进行增压(推进柱塞)“止沸”,为学生完善探究设计提供了可行的选择。的确,要证实水沸腾的温度与气压有关,不仅需要考察气压降低时水的沸点怎样变化,而且需要考察气压升高时水的沸点怎样变化。
(5)将汽化的两种方式——蒸发和沸腾对比分析显然是必要的。而且,蒸发在物态变化中,尤其在水的循环中的重要作用,要求我们在教学中赋予它应有的地位。
除了在表现特征上对两种汽化方式予以辨析外,还可利用分子动理论的分子运动模型给出初步解释。
影响蒸发快慢的诸种因素:液面面积,环境温度、湿度、气压,周围空气流动快慢等,都应纳入教学视界。或回顾小学《科学》,或组织学生讨论(餐厅卫生间装的热风干手器就是一个好例子),甚至组织相应实验探究,应视学生知识和经验基础决定。
本段教学设计应围绕蒸发和沸腾这两种汽化方式的相同点和不同点展开。“为了使洗过的衣服干得快些,可以采用哪些措施?”就是一个适当的导入话题。
2.气体的液化
与凝固是熔化的相反过程一样,液化是汽化的相反过程。具体教学操作可以着手于以下两个方面。
(1)水蒸气液化成水的现象,学生十分熟悉。冷玻璃窗上的水滴,眼镜片上的“雾汽”,烧水时壶嘴喷出的“白雾”,从冰箱中取出的冰镇汽水瓶外壁上的“泪珠”„„要注意在教学中调动学生的经验积累,引导他们关注水蒸汽液化的细节。例如,冷玻璃窗上的水滴和眼镜片上的雾气出现在哪一面上?水壶嘴喷出的“白雾”紧挨壶嘴吗?„„这些细节对于学生理解液化和汽化规律大有帮助。
(2)气体液化的历史,尤其是空气液化的历史,是物理学发展的缩影,也是科学·技术·社会协调发展的典型。极低温度的获得,真空技术的提高,热力学第三定律的发现,超导、超流和完全抗磁性的发现,超导电性的唯象和微观理论,高温超导材料的研究„„都与气体的液化直接或间接有关。教师应利用各种文本资料,展现人类探索气体液化的艰难历程和美好的前景,概述气体液化的两种途径:降低温度和压缩体积。§5.1中的人工造“雨”就是通过降低温度使水蒸气液化成“雨”的。教学中还可增加用注射器压缩乙醚蒸气的体积使之液化(反之则汽化)的学生小实验。
所有气体在温度降到足够低时都可以液化。不存在“永久气体”。——1908年,荷兰物理学家卡末林·昂内斯(H.K.Onnes,1853-1962)领导的低温实验室使最后一种“永久气体”——氦实现了液化,同时获得了4.2K的低温。
在一定温度(临界温度)下,压缩气体的体积也可以使气体液化。事实上,到了1854年,通过包括法拉第在内等人的工作,除了氢、氧、氮等几种气体外,当时已知的其他气体都能被液化了。早期气体液化大多是通过压缩气体的体积实现的。
3.汽化、液化过程中的吸放热
伴随气体和液体过程的能量变化的表现形式是吸放热。本板块的教学应该注重以下几个方面。
(1)沸腾过程中吸热而温度保持不变;停止加热,沸腾随即停止。对此,学生已有实验经历。
蒸发过程吸热的例子也很普遍。在温度计测温泡上裹上用水或酒精浸湿的棉球,温度计的读数有什么变化?在手背上涂些酒精,感受如何?对此,学生更有足够的经验基础。
气体液化放热的现象,学生虽有感悟,但体会欠真切。因此有必要组织学生动手实践。教科书第103页图5-3-8是一个很好的对比实验。教师应认真组织好学生的分组实验和观察讨论。左右试管初始状态相同,左管加热沸腾、水量减少(温度维持在沸点);右管通入从左管中导入的水蒸气,温度升高,水量增加。典型地展示了物态变化过程伴随着能量的转化这一物理现象。倘若使两管中的水循环流动,它就是蒸气传热的模拟装置。
用心
爱心
专心
在此基础上,教师应结合“发展空间”栏中有关电冰箱的阅读材料,提醒学生注意循环工作物质(R134a等)物态变化过程典型地伴随着工作物质能量的变化:在冷冻室汽化吸热(使冰箱内温度降低);在冷凝器液化放热(使冰箱外的空气变热)。这里的压缩机相当于教科书图5-3-8中的酒精灯,没有它,不可能完成R134a的循环流动;这里的R134a相当于图5-3-8中的水,不同的是,图5-3-8中的水未能循环流动,而R134a比水更容易汽化、比水蒸气更容易液化。
(2)自然界中的物态变化(含熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华)事实上都伴随着能量的变化,不仅仅限于水的三态变化。教师应在本节之末、§5.4和复习课中予以强化。
三、发展空间
(一)“自我评价”参考答案 1.采用“分馏法”,利用水和酒精的沸点不同,使混合液(即甘蔗酒)沸腾,可以从甘蔗酒中分离出酒精。事实上,由于水的蒸发,这样分离出的酒精纯度较低,倘若利用生石灰的极强的吸水性质,将混合液跟生石灰(CaO)混合加热蒸馏,即可达到提纯酒精的目的。
2.减慢盆栽花卉的水分蒸发,自然可以从减小花卉叶表面积(通过修剪)和花盆液表面积、降低周围空气温度、增加周围空气湿度、减少周围空气流通诸种因素考虑。但这同样是一个实际问题,切忌在设计浇水方案时“想当然”应用所学一般物理原理。例如,花卉生长需要一定的温度、湿度、阳光、水分、空气、肥料条件,不能顾此失彼,要统筹兼顾。
学生的设计方案不宜统一要求,重要的是设计思路和原理的运用。
(二)“家庭实验室”指导
依据教科书第104页所提供的资料,可安排两项家庭实验或课外实践活动:
(1)探究电冰箱里的物态变化。要求学生提出自己想研究的问题,设计方案,并进行探究,写出实验探究报告。
(2)制作简易“冰箱”。要求学生调查访问家长或社会人士,了解“土”法致冷保鲜的多种方法,并制作一台袖珍式简易“冰箱”,展示给大家。
(三)“物理在线”和“走向社会”指导
天气图:利用气象卫星捕获的信息,借助计算机和网络技术,可以生成满足各种用户要求的天气图。天气图是天气预报的重要依据,可限定在天气现象中涉及水的三态及三态变化的简单天气图知识,进行查询。
用心
爱心
专心
第二篇:第3节_汽化和液化_教学设计_教案
教学准备
1.教学目标
1.知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。2.了解沸腾现象,知道什么是沸点。[来源:学|科|网] 3.知道蒸发可以致冷。知道影响蒸发快慢的因素。
2.教学重点/难点
了解日常生活中的物理道理。教学重点
探究水的沸腾的实验,理解液体沸腾的特点。教学难点
利用用“温度—时间”图象来处理实验数据。
3.教学用具 4.标签
教学过程
课前准备
水槽、塑料袋、酒精、热水、烧杯、铁架台、温度计、酒精灯、石棉网、纸盖。
教学过程 导入新课
多媒体展示生活中的几种常见情景:
夏天,游泳的人从水中上岸会感到冷,如果有风吹过,甚至会冷得打颤;而坐在岸边未下水的人却觉得很热,你知道这是为什么吗?制造金属工具时,为增加工件的硬度,将烧红的工件放入水中进行淬火,此时会发出“吱吱”声,并在水面上冒出“白汽”,这其中经历了哪些物态变化呢?秋天,草木、石块上出现的露是怎样生成的呢?在生活中类似的现象还有许多,你能用所学的物理知识去解释吗? 问题一:住在非洲的居民,由于没有电,夏天无法使用电冰箱保鲜食品,人们发明了一种“沙漠冰箱”罐中罐。它是由内罐与外罐组成,两罐之间填上湿润的沙子,食品放在内罐中,然后放在干燥通风的地方,并在沙子上洒水,罐口放上湿布。
思考问题:
(1)经常在沙子上洒水是为了什么?(2)放在干燥的地方是为了什么?
问题二:有些饭店在洗手间外安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使张开的手上的水很快变干,这其中原因是什么,你能用物理知识去解释吗?
问题三:吐鲁番盆地位于欧亚大陆中心,是天山东部的一个典型封闭式内陆盆地。由于距离海洋较远,且周围高山环绕,加以盆地窄小低洼,潮湿气候难以浸入,降雨量很少,蒸发量极大,故气候极为酷热,自古即有“火州”之称。人们利用山的坡度,巧妙地创造了坎儿井,引地下潜流灌溉农田。坎儿井有竖井、地下暗渠、地面明渠和涝坝几个部分组成。坎儿井不因炎热、狂风而使水分大量蒸发,因而流量稳定,保证了自流灌溉。
坎儿井是开发利用地下水的一种很古老的集水建筑物,适用于山麓、冲积扇地带,主要是用于截取地下潜水来进行农田灌溉和居民用水。
思考问题:“坎儿井”为什么能够减少输水过程中的蒸发?
林则徐设宴请传教士。席上自然少不了云南名食——过桥米线。这过桥米线是将蔬菜、米和肉片加入鸡汤,用砂锅煮熟的。徐府家人揭开砂锅锅盖,只见锅内汤面上浮着厚厚的一层油,却不冒一丝热气。这传教士见此汤颜色诱人,香气扑鼻又当是一道凉汤,迫不及待地舀来一勺,倒入口中,只烫得嘴不能合,十分难堪。林则徐连忙招呼:“我尚未来得及向阁下介绍此汤,实在失礼,多有得罪。”
那传教士烫得嘴不能合的原因是什么?
按照教材3.31的实验,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,排尽空气后把口扎紧,放入80 ℃以上的热水中。
提出问题:你看到什么现象?从热水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?怎么解释这些变化?想提出什么疑问?你的想法是什么? 学生讨论交流:“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?”
学生交流:塑料袋中的液态酒精受热后变成了气态酒精,降温后气态酒精又变成了液态酒精。
设计说明:该实验要尽量让学生自己做,所用塑料袋要透明,且尽量薄,使滴入的酒精清晰可见。为了使塑料袋排尽空气,可将塑料袋像拧麻花一样拧紧,再把口用线或橡皮筋扎紧。
归纳总结:物质的液态和气态可以相互转化。物质从液态变成气态的过程叫做汽化。物质从气态变成液态的过程叫做液化。
日常生活中还有哪些现象和这个类似?我们这节课就来研究物体的液化和汽化现象。
推进新课
一、沸腾
创设情景:烧开水时如果不断加热会发现壶里的水会沸腾。
你在家烧过开水吗?水烧开时你发现了什么呢?对于沸腾现象,你了解哪些?你能描述一下沸腾现象吗?
归纳小结:
物理学中把液态内部和表面同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾。实验探究:探究水沸腾时温度变化的特点
进一步提出问题: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:既然沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象,让同学们相互讨论、思考和猜想,教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上,并进行归类。如:水沸腾时温度会上升,停止加热水不会沸腾……
根据学生情况提出: 要进一步研究沸腾现象,还需要通过实验仔细观察。
重点观察:(1)温度随时间的变化情况;(2)气泡的生成和变化情况。制定计划与设计实验
明确了实验目的,让学生根据需要确定器材: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。
说明:为让学生有充分的时间观察水沸腾时发生的现象,应尽量缩短水沸腾前的加热时间。要求教师在课前应做好充分的准备。节省时间的方法:①减少烧杯中水的质量,但为了便于观察,水还应有相当的深度(约10 cm左右),所以建议用小号烧杯,或使用大号试管(水约150 mL)做此实验;②实验中用热水进行加热;③从开始加热起至95 ℃左右,必须在烧杯或试管上加纸盖,95 ℃以后将纸盖拿掉;④拉长酒精灯灯芯同时剪断烧焦的灯芯,在灯芯中加入细铜丝,使火焰比较猛烈;⑤注意调整酒精灯和石棉网之间的距离,用酒精灯温度最高的外焰加热。
进行实验与收集数据
学生在进行实验时,学会分工合作,如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化,温度计的使用方法、酒精灯的正确操作在此得到进一步的复习巩固,要求同学们将观察到的数据和现象记录在下表中。
特别说明:注意实验中要告诉学生注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化;要记录当水温升高时,每隔1 min记录一次温度计的示数,直至水沸腾后3~5 min;实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图象。
实验记录表格如图
分析数据、得出结论(1)绘制“温度—时间”图象。
实验结束后,根据记录的数据,在书本“水沸腾时的温度—时间图象”中标出相应的坐标点,用平滑的曲线把这些点连接起来。
(2)利用多媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度—时间”图象。
交流评估:小组的同学在实验时,得出水的沸点不是100 ℃,这时教师要肯定学生实事求是的科学态度,给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因,可能是实验使用的温度计存在质量问题,也可能是本地的气压不是一标准大气压。
交流、讨论:
①水沸腾时,你从水中和水面各看到什么现象?水中气泡内的气体是从哪儿来的? ②水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?
③曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程?水的温度怎样变化? 曲线上的哪一段对应水的沸腾过程?水的温度怎样变化? ④根据观察的现象,结合图象分析液体沸腾有什么特点? 归纳总结:
(1)沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度保持不变。
(2)沸点的概念:液体沸腾时的温度称作沸点。学生活动:观察“几种液体的沸点”表,练习查表 一些液体的沸点/℃(在标准大气压下)
①酒精的沸点是多少?能否用酒精温度计测量开水的温度?
②你实验所用的温度计里的工作物质是什么?为什么要用这种温度计? ③液态氢的沸点是-253 ℃,表示什么含义?常温下的氢是什么状态?
学生活动:“纸锅烧水”,它的实验现象出乎学生意料,可以很好地说明由于水的蒸发吸热,使纸的温度低于着火点,纸锅也能够烧开水。
二、蒸发 情景创设:
(1)盛夏酷暑,奇热难熬,防暑降温,全靠风扇。思考问题:人吹电风扇时,为何会感到凉快?
(2)农民们经常在阳光明媚的日子里把粮食放在通风处摊开来晒,这是为什么呢?(3)医生常将中暑患者扶到通风的地方,并在病人身上擦酒精,这样能使病人的体温很快下降,这一过程包含的物理原理是什么?
答案:(1)人吹风扇时,加快了身上汗液的蒸发,而蒸发要吸热,所以降低了人体的温度,人会感到凉快。(2)这样做可以提高粮食中水分的温度,加快表面空气流动速度,增大了表面积,从而加快了粮食中的水分蒸发,使粮食干得更快。(3)通风处能加快酒精的蒸发,酒精蒸发时吸热,使病人的体温降低。
归纳小结:蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象,蒸发只在液体表面发生。小实验:
(1)酒精擦在手背上有什么样的感觉?为什么会有这样的感觉? 现象:擦酒精的皮肤有凉的感觉,吹一口气,感觉更凉。这说明什么呢?
说明:酒精蒸发时要从人的皮肤上吸收热量,使皮肤感到凉;吹气时,酒精蒸发加快,吸收热量更多,皮肤感觉更凉。
(2)取两支温度计,先观察它们的示数。然后在其中一支温度计的玻璃泡上用浸了酒精的棉花抹湿,再观察两支温度计的示数变化情况。
现象:用浸了酒精的棉花抹湿过的温度计示数下降,温度降低。这说明什么呢? 说明:酒精蒸发时要从温度计的玻璃泡上吸收热量,使温度计示数下降。实验表明:液体蒸发时,从周围吸热,温度下降。所以液体蒸发有制冷作用。拓展探究:怎样使湿衣服干得更快一些? 学生讨论交流:对比以下三幅图,你发现了什么? 归纳总结:影响蒸发快慢的因素
第一幅图:液体的温度越高,蒸发得越快。第二幅图:液体的表面积越大,蒸发得越快。
第三幅图:液体的表面上的空气流动得越快,蒸发得越快。学生讨论交流教材图3.35事例:
(1)游泳后刚从水中上岸会感到冷,如果有风,甚至会冷得打颤,是因为水蒸发带走了许多热量。
(2)没有汗腺的狗酷暑时不能靠身体出汗来散热,只得伸长舌头,大口大口喘气,靠加快呼吸,增加蒸发量来散热。
学生交流讨论:比较蒸发和沸腾两种现象,找出它们的相同点和不同点。
三、液化
刚才讨论了物质从液态变成气态的过程,那么物质能不能从气态变成液态呢? 情景创设:
(1)人被100 ℃的水蒸气烫伤要比100 ℃的开水烫伤厉害,为什么?
(2)冬天手冷时,用嘴向手上“哈气”(缓慢吹气),手会感到暖和。若用劲儿向手上吹气,手不但不会暖和,反而觉得更冷。都是从嘴里出来的“气”,为什么会有不同的感觉呢?
(3)火箭发射时,为了保护发射底架,需在发射塔底部修一个大大的水池,为什么?白色气团是什么?(4)冬天,戴眼镜的人从外面进到屋里来,眼镜上立刻会有一层小水珠。这些小水珠是怎样产生的?
进一步提出问题,这些现象包含了什么物理知识?如何去解释呢? 演示实验:电热器烧开水
下面请同学们认真观察一个实验,杯里的水已经开了,从导管口喷出了什么?再认真观察导管口附近有什么特征?你还观察到了什么?
引导学生观察:在导管口位置什么也看不到,在离导管口一小段距离的位置才看到“白汽”,同学们看到的“白汽”到底是什么呢?冬天嘴里会呼出“白汽”,而夏天却不会,这是为什么呢?请同学们先跟老师一起用汤勺做两个小实验。
学生探索实验:
1.先观察汤勺的凹面,然后用嘴对着汤勺哈气,再观察,比较有何不同。2.将汤勺的背面用打火机烧一烧,再用嘴对着汤勺凹面哈气,观察是否有变化。学生讨论原因:第一次是嘴里呼出的热的水蒸气遇冷勺子凝结成的小水珠;第二次勺子温度较高,水蒸气不会凝结成小水珠。
结论:(1)将物质从气态变成液态的过程叫液化。(2)水蒸气遇冷,降低到一定的温度时,就会液化。
提出问题:我们把热的水蒸气放入冷的环境中使它液化的方法称为冷却法。那么除此之外还有没有别的办法可以使气体液化呢?
想一想:家中使用的液化石油气是通过什么方法将石油气变成液体装在钢瓶里的呢? 通过压缩气体的方法使气体液化,这种使气体液化的方法称为加压法。这种方法使气体的贮存和运输变得更方便。生活、生产中常用此方法使气体液化。(如石油液化气、打火机中的液化气、液态氢等。)归纳总结:
(1)将气体液化的方法:①冷却;②加压。(2)液化的特点:①气体液化时会放出热量;②液化时可以提高周围环境的温度;③环境温度越低,液化现象越明显。
引导学生交流讨论开始提出的情景问题,能否用液化知识解释:(1)因为100 ℃的水蒸气在皮肤上要液化而放热,所以人会烫得更严重。
(2)哈气时,由于比较缓慢,口中的水蒸气遇到冷的手液化而放热,所以人会感到暖和;而用力吹气时,会加快手上的水的蒸发,而蒸发要吸热,所以人会感到更冷。
(3)水汽化时要吸热,所以可以保护发射底架。大量的水蒸气离开水面后,再次遇冷而液化,所以有大量的白汽出现。
(4)室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成的。
提出问题:同学们是否注意到家中浴室的镜子在洗完澡后都会变模糊?请你设计一个装置,使浴室内的镜子不会变模糊。生活中有没有应用液化知识解决实际问题的实例,请大家以小组为单位收集相关资料,下节课交流讨论。
第三篇:八年级物理上:第3节 奇异的声现象教案教科版
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第3节 奇异的声现象
一、目标要求
1.了解回声和共鸣。了解混响现象。
2.通过阅读文字以及欣赏图片获得生活和自然中回声和共鸣的知识,培养学生的阅读能力。
3.通过回声,共鸣有趣的声现象的介绍,使学生领悟到物理就在我们身边。通过阅读 “动物与声音”,体会现实世界声音的丰富多彩,培养学生热爱生活热爱科学的情感。
二、重点和难点
重点回声。共鸣是难点。
三、教学过程
1.回声
由美丽的弋阳圭峰四声谷出现的回声现象,引出回声概念。
回声是声波的反射在人耳引起的感觉。可向学生提出,为什么离障碍物距离近时就感觉不到有回声呢?让学生知道回声和原声至少相差0.1秒以上才能感觉有回声。如果原声和回声间隔不到0.1秒,回声与原声混在一起,可加强原声。
由学生举出自己所知道的回声现象,并进行解释。
简介回音壁、三音石、莺莺塔等建筑中的声现象,引起学生兴趣,激发学生学习热情。并进行爱国主义的教育。
2.混响、混响时间
声波在大厅中传播时,被四壁不断反射,即使在声源停止声辐射后,还会有声音的感觉,但由于声波的能量,不断被四周的墙壁和其它障碍物吸收,所以当声源停止振动后,声音只能维持有限的一段时间,这种现象叫混响,所维持的这段时间叫混响时间。
3.用音叉演示共鸣现象
如教材中第42页图3-3-5,敲响右边的音叉,左边的音叉也会发声,并把悬挂的泡沫塑料小球弹起。提出下列问题并组织学生进行讨论。
右边的音叉振动,通过什么传播给左边的音叉?如果是真空,左边的音叉能振动吗? 如果左边换个不同频率的音叉,还能发生此现象吗? 通过观察和讨论,使学生对声波和共鸣有了感性认识。知道右边的音叉振动产生了声波,声波具有能量,当左边的音叉与右边音叉频率相同时,获得能量最大,以至于振动,发出了声音。接着给共鸣下定义:由一个物体振动发出声音,引起与它振动频率相同的另一个物体的振动而发声的现象叫共鸣。
指导学生阅读教材中关于共鸣的故事。可以让学生自由发挥,列举生活中的共鸣现象。4.教材中第42页和第43页的图可让学生自己阅读,其内容包含了声的多方面知识,如声音传递信息,声可在水中传播,超声,次声,回声现象等。可提出问题帮助学生在图中获取信息。
四、作业:
(一)“自我评价”参考答案
1.当声音在传播过程中碰到障碍物被反射回来,反射回来的声再次被接收称为回声.(二)“家庭实验室”指导 1.回声一般比原声要弱得多,这是因为声波在传播过程中有一部分能量损失。回声的强弱还与声波所撞击的材料有关。有些材料反射声波的能力强,有些材料能吸收投射到它们上面的大部分声波。研究材料反射和吸收性能,在声音的应用方面是很有意义的,通过这个实验使学生对材料的声性能有些了解。
2.每个物体都有自己的固有频率,当敲击其中一个装有水的高脚杯时,另外一个发出了相同的声音,说明它们的固有频率相同,发生了共鸣现象。通过这个实验,让学生知道共鸣是要有条件的。
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第四篇:八年级物理上:第2节 熔化和凝固教案教科版
第2节 熔化和凝固
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。 知道熔化和凝固的含义。
认识熔化是吸热过程,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。2.过程与方法
感知发生熔化和凝固的条件
区别晶体和非晶体,感悟物质世界的美丽多姿。
经历固体熔化的实验探究过程,学习实验探究的基本思路和方法。 了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。3.情感、态度与价值观
尝试对环境温度问题发表自己的见解。有关注环境温度的意识。 尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来,将所学知识与生产、生活相结合。
关注自然现象,产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。
二、重点和难点
本节重点是探究固体熔化过程的规律。本节难点是实验数据的图像转换方法。
三、教学过程
1.认识晶体
学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足,教师应着力调动学生的观察积累,利用教科书提供的图片,酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、图片资源,首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据——形状规则与否的概念,初步认识晶体和非晶体的区别。2.实验探究固体熔化过程的规律
不宜将本板块变为演示,要舍得投入时间,引领学生经历固体(含晶体与非晶体)熔化的实验探究全过程,初步领略科学探究的各个环节,学习科学探究的基本思路和方法。这也是课时安排建议本节2课时的主要原因。
(1)首先,教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺,猜想到它们可能存在不同的熔化规律;在观察和思考的基础上,提出探究问题:熔化是在什么条件下发生的?熔化过程有什么特点?晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同?
(2)为了研究提出的问题,重要的是组织学生讨论,制订出分工合理、实用高效的探究讨划和实验设计方案。
各组首先应选取一种晶体、一种非晶体作为对比研究对象;为了使结论具有普遍性,各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同。其次,要探究熔化规律,自然需要将研究对象熔化,怎样熔化?在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象?需要什么实验器材或仪器?要否自己寻找或自制?这些都不要教师给定。这些问题需要师生讨论,达成共识,并要有所约定。例如,各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路,约定定时(例如每隔30s)记录加热过程中晶体和非晶体的温度,并确认当时研究对象的状态,直到熔化持续一段时间为止。至于各组探讨的具体问题,例如,停止加热后,熔化情况怎样?是选取冰和蜡,还是选取海波和松香或者别的作为研究对象?是用水浴法加热,还是直接加热?都应该以宽容的态度对待。需知:规范完美的科学探究纯属理想模型,在实际上是不存在的,以此模式组织探究只能是“假探究”;各组探究过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源,使得合作交流、讨论评估更具实际价值。
(3)在进行实验和收集证据过程中,应帮助学生解决一些实际问题:
用心
爱心
专心
①进一步巩固使用酒精灯或无烟腊加热物体的规范要求。
②了解实验室常用液体温度计的工作原理、构造特点、温度范围及分度值。③学会测量温度,知道用温度计测量温度的正确方法和注意事项: ·确认温度计的量程和分度值。
·将温度计的玻璃泡与被测量的物体充分接触。
·当温度计的示数稳定后再读数。读数时,温度计仍需和被测物体接触(体温计除外)。·读数时,视线要与温度计中液柱上表面相平。④研究固体熔化时温度的变化规律,需要知道它们熔化过程中的温度。如何使待熔化物体均匀受热、使温度计的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢?怎样使待熔化固体缓慢熔化,以便观察和测量呢?
·待熔固体应为细粒或粉末状。·盛装待熔固体的试管应较细,以增大受热面积。装入试管中的待熔固体应适量(过少,则熔化过程太短,不利观测;过多,则受热不均匀)。
·优选间接加热(例如水浴)法,并用两枚温度计同监测试管内外的温度,调整控制热源加热力度,使内外温差保持在2~3℃左右。
·建议学生先做非晶体熔化实验,再做晶体熔化实验。用意有二:前者较易成功且易理解;能够对后者产生更强列的印象和反差。
⑤指导学生分工合作,高效安全地进行实验、收集证据。
(4)在数据处理、讨论交流和评估环节,教师的主要工作应集中于: ①激活学生寻找和比较数据规律的需要。
②帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点,指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。
③热情支持学生的附加探究实验,允许学生重做或部分重做实验,以便扩大交流和评估成果。
④为学生提供讨论和评估的必要物质条件,例如,提供视频展台或实物投影仪,用以展示各组所得熔化曲线和数据记录表格。
⑤实验结论不宜绝对化。为了达成共识,应组织学生对比分析、总结晶体和非晶体的熔化过程,归纳出二者的同异点,总结出晶体熔化的两个必要条件:①达到熔点;②继续加热(吸收热量)。
(5)得出固体熔化过程的规律后,教师可予以扩展。
①给出熔点概念。指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界中,生产和技术上,许多现象和应用都与熔点有关。
②引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。
③介绍常见物质的熔点,使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点。3.液体的凝固
(1)列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如,水结成冰,塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒,熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板„„
(2)凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰(晶体)熔化过程的三个阶段,采用类比的方法,分析水(液体)凝固过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点。要明确:虽然同种物质的凝固点和熔点相同,但两种曲线却具有不同的物理含义。同时总结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件:①达到凝固点;②放出热量。还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的异同点。使学生获得相对完整的固液变化的认识。
为了同一目的,建议布置课外实验探究活动:利用冰箱设计实验,研究水的凝固过程并画出水的凝固图像。
(3)组织学生综合运用熔化和凝固规律,特别是联系§5.1自我评价中的屋檐上冰锥的形成过程,交流讨论教科书有关“火山爆发后”内容,要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析。
熔岩在流淌过程中,将因向周围放热而导致温度不断降低。虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同,但凝固点(熔点)高的矿物岩浆将首先凝固,这些凝固的矿物要么沉积下来,要么随未凝固的岩浆向前推移,直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列。
用心
爱心
专心
三、发展空间
(一)“自我评价”参考答案 1.0℃,BC段 2.非晶体
(二)“家庭实验室”指导
吊冰游戏:盐的熔点高于冰的熔点。冰上撒些盐,因盐的温度高于0℃,致使局部冰面熔化,盐溶化在水中吸热,使绳子周围冰面上熔化的冰重新凝固,故而几秒钟后就能用绳子把冰吊起来。
类似的,可做“复凝”游戏:将一块冰置于桌面上,把两端悬挂重锤的细线横置于冰块上表面,则可见细线缓慢切过冰块落至桌面,而冰块仍是“坚冰”一块,依稀还可找到细线“切豆腐”的痕迹,但“豆腐”重新又连成一片。这是利用冰在压力下熔点提高的特性实现的。晶体花园:水在蒸发过程中吸热,将加速食盐水的凝固,由于瓦片放置和色素沉着,碗中各处食盐结晶析出的形状殊异,因而生成漂亮的“晶体花园”。
(三)“物理在线”和“走向社会”指导
太空材料:组织学生下载网上信息或去图书馆查找资料,走访专家学者,集中讨论以下问题:(1)什么是太空材料?(2)太空材料成本昂贵,为什么要制选太空材料?(3)你希望太空实验工厂制造什么新的材料?说说你的设想。
用心
爱心
专心
第五篇:八年级物理汽化和液化的教案
第三节汽化和液化教案
教学目标
一、知识与技能
1.知道什么是汽化、液化,理解液化是汽化的逆过程。2.了解沸腾现象,知道什么是沸点。3.知道蒸发可以致冷。
二、过程与方法
1.观察沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。2.通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点。3.通过做液体沸腾实验,培养学生的观察及实验能力。
三、情感态度与价值观
通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象,乐于了解日常生活中的物理道理。
教学重点 通过探究实验,培养学生观察实验能力、分析概括和表达能力。
教学难点
指导学生通过对实验的观察、分析概括和表述,总结出沸腾的特点,并对生活中蒸发现象的观察、分析得出影响蒸发快慢的因素。
教学方法
观察法、实验法、分析法、讨论法、探究法 教学用具
塑料袋、酒精、铁架台、温度计、烧杯、石棉网、酒精灯、硬纸板、一张光滑的厚纸、扇子、投影仪、毛玻璃片
教学过程
一、创设情境,导入新课
教师将酒精抹在毛玻璃片上,放在投影仪上让学生观察,可以看到什么?生活中有类似现象吗?毛玻璃片表面变干了,夏天洒在地上的水一会儿变干了,晒在太阳下的湿衣服一会就干了,毛玻璃上的酒精、地上的水和衣服上的水到哪里去了?通过下面的想想做做看看能否知道。
二、进行新课
做课本中实验,或者观察书上的实验现象图片。实验现象:将塑料袋沉入 80 ℃以上的热水中,塑料袋鼓起来了,酒精变少了。拿出来凉一会儿,看到塑料袋瘪了,有小液滴,小液滴是酒精,因为水没进去。物质从液态变成气态叫做汽化。从气态变为液态叫做液化。沸腾和蒸发是汽化的两种形式,我们这节课就来了解它们。
1.汽化和液化
物质从液态变成气态叫做汽化(vaporization)。从气态变为液态叫做液化(liquefaction)
播放动画:液化现象
2.沸腾(boiling)水的沸腾:我们每天要喝开水,开水是水烧开,也就是水沸腾,现在回忆一下烧水时的有关情况,提出想了解什么?水开了为什么要冒气?水烧开需要哪些条件?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?水熬干了,水去哪里了?问题提出来,大家先大胆猜测,相互讨论,制定方案,通过实验观察,得出结论,解决问题。水熬干了,水变成了水蒸气。
实验方案1:把冷水倒在烧杯里,将烧杯放在铁架台上的石棉网上,杯上盖上中心有孔的硬纸板,把温度计穿过纸板孔并使玻璃泡浸入水中,用酒精灯给盛了冷水的烧杯加热,当水温至 90 ℃时,每隔1 min记录一次温度,直到水沸腾后5 min为止。实验方案2:把热水倒入烧杯中,用酒精灯给热水加热。
两种方案都很好,也可行,我们现在分两大组。一大组用冷水做,另一大组用热水做。仔细观察,最后得出结论。并说出这两种方案的缺点。
冷水:开始给水加热时,在烧杯的器壁出现了许多小气泡,随着水的温度升高小气泡逐渐变大,并脱离烧杯器壁开始上升,气泡在上升的过程中逐渐变小,还没有到达液面就消失了,同时听到吱吱的响声,后来发生了变化,脱离器壁的气泡在上升过程中逐渐变大,上升到水面破裂,这时水就沸腾了,在沸腾前水的温度逐渐升高,沸腾时水的温度是不改变的,把酒精灯撤掉以后,沸腾停止。
热水:开始给水加热时,水温上升。水沸腾时,内部出现大量的气泡,气泡越来越大,上升到水面破裂,汽泡里的水蒸气扩散到空气中。水的温度不变,把酒精灯撤去,沸腾停止。
开始给冷水加热时,由于水中溶有空气,在器壁上生成气泡,气泡中含有空气和水蒸气,继续加热,气泡受热膨胀,当气泡大到一定程度,由于浮力,气泡脱离器壁开始上升,气泡上升温度降低,气泡内的大部分水蒸气要液化成水,气泡外边压强大于气泡内气体压强,气泡变小。这里边关于压强和浮力我们以后要学到。现在根据观察进行分析总结,找出规律。
根据水沸腾时温度不变,说明水的沸腾是在一定温度下发生。根据气泡上升,变大,上升到水面破裂。说明水的沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。根据撤掉酒精灯后,水就停止沸腾,说明液体在沸腾过程中需要吸热。
各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点(boiling point)沸腾——是在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。液体沸腾时的温度叫沸点。液体在沸腾过程中需要吸热。看课本80页小数据。为什么表上标“在标准大气压下”?液体沸点与大气压有关,以后要学。像我们用的高压锅,锅内气压高于标准大气压,所以高压锅内水的沸点也高于100 ℃。而高原的气压低于标准大气压,所以高原上水的沸点低于100 ℃。要记住酒精的沸点 78 ℃、水银的沸点 357 ℃。
[想想做做]纸锅烧水
我们现在用桌子上那张光滑的厚纸,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,观察到什么。学生们做,教师巡回指导,给纸锅加热一会儿,水沸腾,而纸锅并没有燃烧,这是为什么?水100 ℃就沸腾,而纸的着火点大约是 183 ℃,所以水沸腾而纸锅并没有燃烧。湿衣服无论是在温度高的夏天,还是在温度低的秋天,都能变干,这说明什么?为什么晾晒衣服要把衣服展开并放在通风处?说明蒸发是液体在任何温度下都能发生,并且只在液体表面发生的汽化现象。蒸发是比较缓慢的汽化现象。液体蒸发快慢与液体表面流动的气流快慢有关。液体表面流动的气流越快蒸发越快。液体蒸发快慢还与液体温度有关。液体的温度越高蒸发越快。如果温度计玻璃泡上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数会变化吗?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,温度计读数不变。把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数先下降后上升。这是因为液体在蒸发过程中要吸热使周围和它接触的物体温度降低,所以,温度计的示数先下降后上升
3.蒸发(evaporation)(板书)
蒸发——是一种在任何温度下,只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
[想想做做]
把酒精滴在手背上,擦在手背上,或用手扇,有什么感觉?滴上、擦上酒精的地方有凉的感觉,用手扇一扇,感到更凉。这说明蒸发过程需要吸热,蒸发有致冷作用。滴在手背上的酒精,比擦在手背上蒸发的慢。用手扇酒精蒸发更快。说明蒸发快慢与空气流动快慢有关。空气流动越快,蒸发越快。这说明液体蒸发快慢与液体表面积有关。液体表面积越大蒸发越快。同学们回答地非常好。影响蒸发快慢有三个因素,并且蒸发有致冷作用。
(1)影响蒸发快慢的因素(板书)a.液体的温度越高蒸发越快。b.液体表面积越大蒸发越快。c.液体表面流动的气流越快蒸发越快。(2)液体在蒸发过程中吸热,有致冷作用。
看课本图4.3—5,你能解释这些现象吗?学生们相互讨论、教师启发诱导游泳后刚从水中出来,人身体上有水,皮肤上的水分蒸发,水在蒸发过程中需要吸热,就要从人的皮肤吸收热量,使体温下降,所以感觉特别冷。天热时,由于狗没有汗腺,不能靠出汗散热,只得伸长舌头,大口喘气,靠加快呼吸,增加蒸发量来散热。同学们回答地很好,前面我们看到,把塑料袋从热水中拿出,凉一会儿,塑料袋变瘪,并且有酒精液滴,这过程说明了什么?大家思考,并相互讨论。液化是汽化的逆过程。温度“降到足够低”时,酒精被液化。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。这是液化的一种途径。
在一定的温度下,压缩体积也可以使气体液化。这是液化的第二种途径。这我们也不陌生。我们家中用的液化气罐,就是在常温下用压缩体积的办法使石油气变成液体后装入钢罐的。还有我国长城三号运载火箭的第三级的燃料,用氢作燃料,用氧作助燃剂,这些装在火箭里的氢和氧都是以液体状态存在的。既然液化是汽化逆过程。那它是吸热还是放热?能用例子解释吗?使气体液化有两种途径:(1)降低温度;(2)压缩体积
[板书]液化过程要放热
三、小结
本节课我们学了液化和汽化,汽化有两种形式:蒸发和沸腾。汽化过程要吸热。液化过程要放热。
四、板书设计
1.汽化(vaporization)和液化(liquefaction)汽化——物质从液态变成气态叫做汽化(vaporization)。液化——物质从气态变成液态叫做液化(liquefaction)。2.沸腾(boiling)
沸腾——在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
沸点——液体沸腾时的温度叫沸点。液体在沸腾过程要吸热。
3.蒸发(evaporation)
蒸发——在任何温度下,只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
影响蒸发快慢的因素: a.液体的温度越高蒸发越快 b.液体表面积越大蒸发越快 c.液体表面流动的气流越快蒸发越快 液体在蒸发过程中吸热,有致冷作用 4.使气体液化的两种途径:(1)降低温度(2)压缩体积