第四节汽化和液化。
**目标。1.知识与技能知道汽化和液化的概念；知道蒸发和沸腾是汽化的两种方式；知道影响蒸发快慢的因素；知道蒸发、沸腾吸热；理解沸点。
2.过程与方法学会比较的研究方法；体会**学习的方法；知道液化的两种方法。
3.情感态度与价值观乐于探索自然现象；养成实事求是的科学态度；认识交流的重要性。
**指导。物理宫殿。
1.汽化及汽化的两种方式。
物质由液态变成气态的过程，称为汽化（vaporization）.汽化有蒸发（evaporation）和沸腾（boiling）两种方式。
图1.4-1
2.蒸发。在液体表面进行的汽化现象称为蒸发。
蒸发时液体分子由于运动加快从液面运动到空气中变成自由分子，其分子模型如图1.4-1.
说明蒸发可在任何温度下发生。
3.影响蒸发快慢的因素。
液体的表面积越大，蒸发越快；液体的温度越高，蒸发越快；液体表面附近的空气流动越快，蒸发越快。如图1.4-2中b比a蒸发快。
图1.4-2
例1】 保留水分是蔬菜和水果保鲜的一个方面。为了**蔬菜和水果水分散失快慢的因素，有甲、乙、丙三组同学做了研究实验。图1.
4-3所示是他们所做实验的部分情景示意图（实验材料是均匀剖开的胡萝卜）,观察图形，回答下列问题：
图1.4-3
1）这三组实验中，研究方法正确的是组；
2）从研究中可以看出，这些同学认为水分散失的快慢与哪些因素有关？
思路与技巧在**过程中可以看出影响蒸发快慢的因素与液体的温度、液体的表面及液面上方空气的流动有关。因此**的方法是只改变其中某一因素，其他因素保持不变。在甲图中只改变温度，乙图的几个因素均相同，丙中只改变空气流动的快慢，因此乙不符合**思想。
答案 （1）甲、丙。
2）液体的温度、液体的表面积、液面上方空气流动。
说明 （1）水蒸发的快慢与空气的温度有关，温度越高，蒸发越快；
2）在相同条件下，物质不同，蒸发快慢也不同。如将水和酒精同时擦在手臂上，酒精先干。
3）蒸友快慢还与液面上方的气压有关，减小气压可加快蒸发。
4.蒸发过程要吸热。
液体蒸发时，液面上部分液体分子克服其他分子作用离开液面，液体的温度降低，液体吸收周围环境的热。这就是通常所说“蒸发制冷”的原因。
例2】 住在非洲沙漠中的居民，由于缺电，夏天无法用冰箱保鲜食物，一位理发师发明了一种“沙漠冰箱”，它是由一个内罐和外罐组成，两罐之间填上潮湿的沙子，如图1.4-4，使用时将食品和饮料放在内罐，罐口盖上湿布，然后，放在干燥通风地方，并且经常在两罐之间的沙子上洒些水，这样就起到了保鲜作用。
图1.4-4
试问：1）经常在两罐之间的沙子上洒水的目的是。
2）放在通风干燥的地方的目的是。
思路与技巧内罐中食品的温度没有升高是因为两罐间水的蒸发吸热所致，因此在沙子上洒水是利用水的蒸发吸热，且水面空气流动越快蒸发越快，相同条件下吸热越多。
答案 （1）利用水蒸发吸热。
2）水面空气流动越快，空气越干燥，水蒸发越快，保鲜效果越好。
例3】 有甲、乙、丙三支相同的温度计，其中一支不准确，将甲放在空气中，乙放在密闭的酒精瓶中，将丙放在开口的酒精瓶中，过一段时间，三支温度计的示数都是22℃，则（ ）
a.甲不准确b.已不准确。
c.丙不准确d.不能判定哪支不准确。
思路与技巧蒸发吸热，液体本身的温度要降低，甲温度计上无液体不存在蒸发现象；乙放在密闭的酒精瓶中，蒸发受阻不能进行，故温度计的示数与周围环境的温度相同，应准确；丙在开口酒精瓶中，酒精蒸发吸热，酒精温度应降低，所以应低于22℃，故丙不准确。
答案 c.5.沸腾。
在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象，称为沸腾。液体沸腾时，分子运动剧烈，大量分子克服分子作用运动到空气中变成自由分子，沸腾时的分子模型如图1.4-5所示。
图1.4-5
6.水沸腾前和沸腾时的特征。
1）水中气泡在沸腾前、沸腾时情况如图1.4-6；
2）水的声音在沸腾前响，沸腾时不响。这是因为容器底层水先升至100℃变成水蒸气向上升，上层水温仍不足100℃，当蒸汽的小气泡升至低于100℃的水层时，就迅速变为水滴，这种先膨胀又再收缩的过程，就引起了水的振动，当大量的小气泡从杯底上升时，就发出嘶嘶的鸣声；
图1.4-6
3）沸腾前，对水加热，水的温度升高；沸腾时，继续对水加热，水的温度不变。水沸腾需要吸热。
例4】 （2004·无锡市）如图1.4-7是小明同学所做的“观察水的沸腾”实验的装置，为了节约能源、适当缩短实验时间，可以采取的措施有（写出两种）：
图1.4-7
在实验过程中，小明记录了水的温度随时间变化的数据如表所示。请根据表中数据，在图1.4-8坐标中画出温度随时间变化的图线。
图1.4-8
思路与技巧在“观察水的沸腾”实验中，导致加热时间过长的原因有多种，如烧杯中水的初温过低、加热中热损失过大、酒精灯火力太小等。要节约能源，适当缩短实验时间，可以从上述问题入手。
要绘制水温随时间变化的图像，可以以表中提供的时间数据为横坐标，以温度数据为纵坐标，先描点，后连线。
答案 （1）适当减少烧杯中的水量。
2）用温水加热（或给烧杯加盖）温度随时间变化的图线如图1.4-9所示。
图1.4-9
7.沸点。液体开始沸腾的温度叫该液体的沸点（boiling point）.
说明 （1）不同液体沸点不同；
2）液体的沸点随液面气压增大升高，沸点还与液体纯度有关；
3）液体沸腾时必须满足两个条件：一是液体的温度达到沸点；二是液体要不断吸热保持其沸腾。
例5】 在木器厂里，常用水胶粘木料，这种胶需要在100℃的温度下熬化后才能使用，温度再高就会熬焦，失去黏性。所以，工人师傅熬这种胶时用图1.4-10所示的双层锅，两层锅之间装着水，这样就不会把胶熬焦了，这是为什么？
图1.4-10
思路与技巧双层锅之间装水，水沸腾时虽不断吸热，但其温度却保持在沸点100℃不变，这样胶就不会熬焦。
答案在1标准大气压下水沸腾时，虽不断吸热，但温度却保持沸点100℃不变，故双层锅内胶的温度不会因超过100℃而被熬焦。
例6】 育红中学探索小组，在调查河水污染情况时，收集样品河水，然后用加热器给样品加热，用温度计测量不同时间水的温度如下表，请你根据数据判断水是否污染（气压为1标准大气压）.
思路与技巧由所测数据可以看出，样品沸腾时温度为101℃，与1标准大气压下水的沸点100℃不等，说明样品受到污染。
答案河水已被污染。因为在1标准大气压下水的沸点应为100℃，而河水沸点为101℃.
说明沸点与熔点一样是反映物质特性的一个物理量，有其特殊性，因此可利用沸点、熔点进行材料选择，现象判断。
8.蒸发和沸腾的区别。
9.液化。物质由气态变成液态的过程，称为液化（liquefaction）.
10.液化的方法。
1）降低气体温度。水蒸气遇到温度较低的金属片，放热降温变成了水，如图1.4-11；
2）在一定温度下，压缩气体体积可使气体液化，如图1.4-12.液化石油气、火箭使用的液态氢氧燃料，均采用压缩气体体积的方法液化的。
图1.4-11图1.4-12
例7】 图1.4-13是小红与小明在冬天室外的一段对话，你认为她们的对话是否有错误？若有说明理由。
图1.4-13
思路与技巧思考时应区分水蒸气、小水珠与烟。水蒸气是看不见的气体；小水珠是水蒸气液化形成；烟是固体小颗粒组成；口中呼出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
答案她们都错了。小红将烟与小水珠混淆，小明将小水珠与水蒸气混淆。小明呼出的“白气”实质是呼出的水蒸气液化成的小水珠。
说明生活中开水“冒气”，冰棒“冒气”及雾、露都是水蒸气液化成的小水珠。
例8】 在荒岛上，鲁滨逊用甘蔗酿出了美味蔗酒。如果鲁滨逊发明了一架可用酒精作燃料的飞机，请你设计一个从蔗酒中分离出酒精的方法，帮他离开荒岛。
思路与技巧酒中含有的主要成分是水和酒精，酒精的沸点比水的沸点低。因此可使酒精先大量汽化，然后使酒精蒸气液化获得酒精。
答案可采用如图1.4-14的方法，首先加热蔗酒，因酒精的沸点比水低，大量酒精蒸气通过冷凝管液化成酒精。
图1.4-14
11.液化放热。
例9】 冬天手冷时，用嘴向手上“哈气”（即缓慢地吹气），手会感到暖和。若用劲儿向手上吹气，手不但不会暖和，反会觉得更冷。都是从嘴**来的气，为什么会有不同的感觉呢？
思路与技巧 “哈气”与“吹气”的区别是：“哈气”是慢慢地吹气，吹气是快速使空气流动，哈气有利于口中水蒸气液化，液化放热；用力吹气加快空气流动，蒸发加快而吸热。
答案因为“哈气”时，体内哈出的水蒸气在手上液化放热，而吹气时，加快了手上水的蒸发，蒸发吸热，所以有不同的感觉。
**体验。问题情景在我国青藏高原地区，藏族同胞的肉类食物通常以烧烤为主；为什么不像我们平原地区的人以“煮”“炖”为主呢？如图1.
4-15所示在海拨2000m的地方，水的沸点为93℃，在这儿的人们一般用高压锅煮饭。小明想：水的沸点与气压有关吗？
猜一猜水的沸点随气压的升高而升高/降低）.
做一做 ①如图1.4-16所示，将烧瓶内的水加热至沸腾后，移去酒精灯水就 ，这说明水在沸腾过程中要。
待水温降低一些后，将大注射器接到烧瓶口上，向外拉注射器活塞，会看到瓶内的水。
用酒精灯继续加热，水沸腾时，向烧瓶内压气，会看到水又。
图1.4-15图 1.4-16
议一议分析以上现象可得出的结论是：水的沸点跟液面上方的气压 （有关／无关），气压增大，沸点 ；汽压降低，沸点。
**点拨**方案的制定既要合理又要安全，当向烧瓶内压气时，要注意安全。
聊天室。话题：花木怎祥避暑。
老师：盛夏酷暑，烈日当空，人畜能活动，想办法躲避在阴凉之处。那么，生长在固定地方的花木又是怎样避暑的呢？有没有人知道，请回答。
胖胖：树叶可以“制冷”.树叶上的水是由根部从土壤中吸取，通过树叶再蒸发出去，吸收大量的热。
小聪：“外衣”保护。有的树叶上有很多毛细组织，它能聚集水分又能免受阳光晒干。
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