第一篇 物理
汽化和液化(1)
刘京京
（龙泉市第二中学）
【课标解读】
本节课属于《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课标》）的核心概念“2.物质的变化与化学反应”之“物质三态的变化”的相关内容。《课标》要求学生了解物质的三态及其变化的特点，知道物态变化伴随吸热和放热。根据此要求，活动和探究是本节课的主要学习手段，探究影响蒸发速度的三个因素、知道蒸发吸热并能以此来解释相关的现象是本节课主要的学习内容。
【教材分析】
本节课是在“物质的构成”和“熔化与凝固”两节课的基础上展开的液变气现象的教学。本节课的核心知识是能够借助实验分析影响液体蒸发速度的三个因素，能举例并解释生活中加快和减缓蒸发的事例；知道蒸发要吸收热量，并解释相关现象。有了前面两节课的铺垫，再加上蒸发是学生十分熟悉的汽化现象，学起来会相对容易一些。但是由于受到不完整生活经验的影响，学生会存在一些错误的前概念。例如，洗澡后没擦干身体，风一吹感到特别冷，有的学生会认为这是吹来的风温度低的缘故，还有的学生会认为将电扇对着温度计扇风，温度计的读数会降低。因此，本节课的关键任务之一是帮助学生消除错误的前概念，建立新的正确的科学认知。
教师应该先以错误的前概念为研究起点，通过问题讨论，营造思维冲突；再通过探究、实验、分析、归纳等手段，纠正学生原有的错误认知，建立科学概念。本节课知识难度不大，所以应将知识内容的学习作为载体，重视知识背后的隐性素材的挖掘，将科学方法的应用、科学思维的锻炼、科学思想的渗透、科学态度的建立等素养指标的落实作为本节课的另一个关键任务，引导学生引发质疑思维和合作研究，获取事实证据，从而达到培养学生科学态度的目的。
学习重点：影响液体蒸发速度的因素；液体蒸发需要吸热。
学习难点：从微观角度理解蒸发实质；设计实验验证影响蒸发速度的因素；能用蒸发吸热解释相关现象。
【学情分析】
蒸发现象是生活中常见的物态变化现象之一，也是两种汽化现象中的一种。本节课主要学习“影响蒸发速度的因素”和“蒸发吸热”的知识。学生已经学习了熔化和凝固，也见过很多蒸发实例，因此有了一定的基础，但并没有与物理中的“汽化和液化”建立起联系，比如没有理解人洗澡后没擦干身体，风一吹感到特别冷，是因为水蒸发吸热降温。基于七年级的学生仍然以具体形象思维为主，好奇心强，乐于探索，在教学过程中教师应从生活中的事例入手展开教学，设计实验激发学生学习和探究的兴趣。
【学习目标】
科学观念与应用：①了解汽化的含义，能列举生活中的汽化现象。②知道蒸发的特点，并归纳蒸发的定义。③知道蒸发速度与哪些因素有关。④理解蒸发吸热，会解释相关现象。
科学思维与创新：①通过科学探究，归纳得出蒸发速度与哪些因素有关。②通过参与科学探究，学习使用控制变量，学会设计实验方案。③通过小磁铁模拟分子，学习用模型法建立蒸发概念。
科学探究与交流：①学会小组的实验合作，学会观察实验现象，并能对实验证据进行分析。②通过实验过程的探究和实验证据的分析，学会归纳实验的结论。
科学态度与责任：①通过实验操作，培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神。②通过小组探究活动，培养合作、交流、思考、归纳的探究精神。③通过课堂教学，感受科学就在身边，发明创造源于身边的科学。
【教学环节】
一、聚焦挑战问题
教师展示电扇图片，并提问：当人体出汗后，扇电扇会使人感到凉快，这是为什么呢？请进行猜想，并提供猜想的依据。解决这个问题就是我们本节课的中心任务。
猜想1：因为风是凉爽的，使人体表面的温度下降。
猜想2：因为汗液蒸发，带走了人体表面的热量。
设计意图：从学生熟悉的事物出发，引出本节课需要解决的中心问题，在有效问题的刺激下，让学生提出自己的观点和猜想，尝试感受、解释困难，激发学习新知的渴望。
二、激活旧知
问题1：当人体出汗后，过一段时间汗液就“消失”了，它去哪里了？
问题2：在生活中你还遇到过类似的物质由液态转变为气态的例子吗？
问题3：除了水以外，你还见过其他液体发生过类似的现象吗？
学生根据自己的生活经验回答。
魔术：不吹也能变大的气球
准备2只装有约80℃热水的烧杯、2只相同型号的锥形瓶（A瓶装少量酒精，B瓶装等量清水），每只锥形瓶上各放1个未充满气的气球，将锥形瓶放入烧杯中，过一会儿，A瓶上的气球鼓起来了。
问题4：你看到了什么现象？请你来揭秘。
教师总结归纳：物质由液态变成气态的过程叫汽化；反之，物质由气态变为液态的过程叫液化。把学生举的关于汽化的例子再次进行分类，一类为蒸发，一类为沸腾，本节课重点学习蒸发的相关知识。
设计意图：充分调动学生已有的生活经验和认知，利用魔术激发学生的学习兴趣，最后学生和教师共同归纳汽化的概念。
三、加工展示新知
探究：蒸发的本质
教师提供素材：夏、冬季节由于长时间放置，苹果表面变得干巴巴，然而其内部并没有发生明显的变化（见图1）。
图1 苹果表面变化对比
问题1：长期放置的苹果表面为什么会变得干巴巴？
问题2：为什么无论是什么季节，苹果表面都会变得干巴巴？说明蒸发有什么特点？
问题3：苹果表面液体蒸发得快，其内部并没有发生明显的变化，说明蒸发发生在哪个部位？
请根据以上素材得到的信息（蒸发的特点），利用教师提供的小磁铁模拟水分子，通过小组合作的方式尝试做出蒸发的模型并进行展示（见图2），其余小组对该模型进行评价，教师视具体情况进行最后的补充，最终师生共同建构科学的蒸发概念。
图2 蒸发模型
设计意图：由无论是什么季节苹果表面都会变干的现象，引导学生从宏观角度思考蒸发的特点及发生的部位。再从微观角度出发，利用小磁铁探寻蒸发的本质，让学生充分理解蒸发发生的部位在表面，而不是表面与内部同时进行，为之后学习沸腾做好铺垫。
探究：液体蒸发速度的影响因素
问题：如果要把苹果变成苹果干（见图3），有什么办法可以让它干得快一点？
图3 苹果变苹果干
猜想1：放在太阳下晒（温度）。
猜想2：放在有风处（液体表面空气流动速度）。
猜想3：切片（液体表面积）。
实验器材：玻璃片（2块）、滴管、酒精、酒精灯、木夹、硬纸片。
任务：请学生利用教师提供的实验器材进行实验方案的设计。第一大组针对猜想1进行设计，第二大组针对猜想2进行设计，第三、四大组针对猜想3进行设计。
在设计的过程中思考以下几个问题。
问题1：实验中的变量是什么？
问题2：要控制哪些量不变？
问题3：本实验采用的思想方法是什么？
各小组成员先独立思考，后讨论完善，以图文结合的形式进行展示。
以小组为单位进行学生实验。
教师引问：液体蒸发速度除了受以上三个因素的影响外，还与什么因素有关？刚刚课中的小魔术对你有启发吗？（引导学生得出蒸发速度与液体的种类有关的结论）
教师总结：液体蒸发速度与液体表面积、温度，以及液体表面空气流动速度等因素有关。液体表面积越大，温度越高，液体表面空气流动越快，液体蒸发就越快。
设计意图：从生活出发，让学生猜想影响蒸发速度的因素。通过实验方案的设计，培养学生设计实验的能力，让学生体验控制变量法在实验探究中的应用。
教师提出问题：固体熔化和液体凝固时会伴随热量的吸收与放出，那么液体蒸发时是向外界放热还是从外界吸热呢？
活动：
(1)把温度计放入酒精中一会儿后取出，观察温度计的读数变化，并思考读数变化的原因；
(2)把温度计放入酒精中一会儿后取出，用电扇吹温度计，观察温度计的读数变化，与前一次进行比对，并对比对的结果进行解释；
(3)用电扇对着干燥的温度计吹，观察温度计的读数变化。
设计意图：在循序渐进的实验中，让学生自己发现蒸发会吸热，导致温度下降。
四、尝试应用新知
解决中心问题：请对人体出汗后，扇电扇会使人感到凉快的原因进行解释。
设计意图：运用所学内容来解决本节课提出的中心问题，体现科学来源于生活又服务于生活的STSE（科学、技术、社会、环境）教学理念，而科学课堂的使命就是架起科学与生活的桥梁。
五、迁移解决新疑
资料卡
住在热带贫困地区的居民，由于没有电，夏天无法用电冰箱。为此，英国学生埃米莉发明了无电“冰箱”（见图4）。它的内桶用金属制成，外桶用木头、塑料等常见材料制成，两层之间的空隙可以填充沙子。外桶上有数个圆孔。用水浸湿沙子后，把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子潮湿，这样能使金属桶内部空间温度维持在6℃左右，从而使食物保鲜。
图4 无电“冰箱”
根据上文，请回答：
(1)该无电“冰箱”的工作原理是什么？
(2)把桶放在干燥、通风的地方，并保持沙子潮湿的目的是什么？
设计意图：解决新疑的目的是培养学生的知识迁移能力，即利用所学知识在陌生情境中解决陌生问题，同时使基础知识和基本技能得到进一步的巩固和加强，将新知识结构化，实现深度学习。
【板书设计】
汽化与液化(1)
【特色与亮点】
1.基于真实的生活情境
科学学习应从生活中来，最后回归到生活中去。通过观察“当人体运动出汗后，扇电扇会使人感到凉快”这一生活情境，引导学生思考并提出问题，最后通过探究性实验去获取新知识，提升解决问题的能力。
2.通过模型建构科学概念
由无论是什么季节苹果表面都会变干的现象，引导学生从宏观角度思考蒸发的特点及发生的部位；再从微观角度出发，利用小磁铁模拟水分子的实验，引导学生探寻蒸发的本质，从而自主建构蒸发的概念。
3.运用实验求证问题的答案
在教学“液体蒸发时是向外界放热还是从外界吸热呢”这一环节时，教师运用了对比实验，并且应用电子温度计使实验更加可视化，让学生直观地感受到蒸发是从外界吸热的。在这个过程中，学生可以深刻地感受到猜想可以通过实验去求证，培养实事求是的科学态度。