人教版（2024）八年级上册（2024）升华和凝华表格教案

这是一份人教版（2024）八年级上册（2024）升华和凝华表格教案，文件包含普高物理新教材选修1第3章机械波第3讲专题强化1波动图像与振动图像的综合问题及波的多解问题讲义--教师版定稿docx、普高物理新教材选修1第3章机械波第3讲专题强化1波动图像与振动图像的综合问题及波的多解问题讲义--教师版定稿pdf、普高物理新教材选修1第3章机械波第3讲专题强化1波动图像与振动图像的综合问题及波的多解问题讲义--学生版定稿docx、普高物理新教材选修1第3章机械波第3讲专题强化1波动图像与振动图像的综合问题及波的多解问题讲义--学生版定稿pdf等4份学案配套教学资源，其中学案共74页， 欢迎下载使用。
学科
初中物理
年级册别
八年级上册
共1课时
教材
人教版八年级上册《物理》第三章
授课类型
新授课
第1课时
教材分析
教材分析
本节内容位于“物态变化”单元的第四节，是继熔化、凝固、汽化、液化之后对物质状态转变的进一步拓展。教材通过碘的升华与凝华实验引入核心概念，引导学生理解物质从固态直接变为气态（升华）和从气态直接变为固态（凝华）的物理过程。该知识点不仅连接前序知识，也为后续学习水循环、干冰应用等实际问题奠定基础。教材注重实验观察与生活现象结合，强化科学思维与实践能力培养。
学情分析
八年级学生已掌握温度、熔化与凝固、汽化与液化等基本物态变化规律，具备初步的实验观察能力和逻辑推理能力。但对“直接转化”的非典型物态变化缺乏直观经验，易将升华误认为先熔化再汽化，或混淆凝华与凝固。部分学生空间想象能力较弱，难以建立气态与固态之间的直接联系。教学中需借助可视化实验、生活实例和对比分析突破认知误区，提升抽象思维能力。
课时教学目标
物理观念
1. 能准确描述升华和凝华的概念，指出其发生条件及能量变化特征，明确二者为逆向过程。
2. 能识别生活中常见的升华与凝华现象，并能用物理术语解释其背后的物态变化原理。
科学思维
1. 能通过观察碘实验现象，归纳出固态到气态、气态到固态的直接转化路径，发展归纳推理能力。
2. 能结合水循环图示，构建“三态间转化—吸放热关系—自然现象”的逻辑链条，提升系统思维能力。
科学探究
1. 能设计并实施“加盐制霜”实验，控制变量（温度、湿度），验证凝华发生的必要条件。
2. 能在小组合作中提出合理假设，记录实验数据，分析结论，形成基于证据的判断。
科学态度与责任
1. 能意识到水资源的稀缺性，理解节约用水的紧迫性，增强环保意识。
2. 能在项目实践中主动关注厨房中的物态变化，将物理知识应用于日常生活，体现科学价值。
教学重点、难点
重点
1. 准确理解升华与凝华的定义及其发生时的吸热/放热特性。
2. 能结合生活实例辨识升华与凝华现象，并解释其成因。
难点
1. 理解“直接转化”过程中不存在液态阶段的本质特征，纠正“先熔化后汽化”的错误认知。
2. 在复杂情境（如水循环）中准确判断不同阶段的物态变化类型及能量流向。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、实验观察法、合作探究法、讲授法
教具准备
碘升华实验装置、干冰样品、冰盐混合物实验器材、多媒体课件、水循环动画视频
教学环节
教师活动
学生活动
情境导入：神秘的紫色烟雾
【5分钟】
一、创设悬念，引发好奇
（一）、展示实验装置：封闭玻璃容器内有少量碘颗粒
1. 教师手持一个密封透明玻璃瓶，瓶内可见少量灰黑色颗粒，向学生展示：“同学们，请注意观察这个容器里的物质——它看起来像小黑点，但它不是普通的粉末。”
2. 教师缓慢向容器外壁浇注热水，同时强调：“现在我将用热水加热容器外壁，注意观察内部的变化，不要触碰容器，以防烫伤。”
3. 学生观察发现：随着热水接触，容器内迅速弥漫起一层淡淡的紫色气体，整个容器被紫雾填充，而原先的碘颗粒逐渐消失，但并未出现液体形态。
4. 教师提问：“你们看到了什么？为什么会有紫色的‘烟’？这些烟是从哪里来的？原来的小颗粒去哪儿了？”
5. 引导学生思考：“这是否意味着固体可以直接变成气体？如果可以，那这种现象叫什么？”
6. 教师小结：“这就是我们今天要研究的神奇现象——**升华**。当固体不经过液态直接变成气体，就叫做升华。”
7. 继续追问：“那么，如果让这个紫色的气体冷却下来，会发生什么？会不会变回原来的固体？”
8. 教师再次向容器浇冷水，学生观察到：原本充满紫雾的容器内壁开始出现细小的灰黑色晶体，仿佛“倒流”回原来的状态。
9. 教师引导：“刚才的紫气遇冷后，又变成了固体碘，没有经过液体阶段。这种从气态直接变回固态的现象，我们称为**凝华**。”
10. 板书课题：“第4节 升华和凝华”，并标注“升华：固→气；凝华：气→固”。
11. 进一步说明：“这两种现象虽然少见，但在自然界和日常生活中却无处不在，接下来我们就一起去揭开它们的秘密。”
二、实验深化：揭开“看不见”的变化
（一）、分组实验：加盐制霜模拟凝华
1. 教师分发实验材料包：易拉罐、冰块、食盐、温度计、搅拌棒、记录表。
2. 明确实验步骤：“请每组同学将冰块放入易拉罐中，加入约两勺盐，用筷子快速搅拌半分钟，期间持续观察罐体下部和底部的变化。”
3. 教师强调操作安全：“切勿用手直接触摸低温罐体，防止冻伤；使用温度计测量时动作要快，避免读数误差。”
4. 学生开始动手操作，教师巡视指导，提醒学生注意观察是否有白霜生成。
5. 一名学生报告：“老师，罐子底部出现了白色的霜！”
6. 教师追问：“为什么会出现霜？是什么物质变成了霜？是在什么条件下形成的？”
7. 引导学生分析：盐降低了冰的熔点，使冰在0℃以下仍能融化，吸收大量热量，导致罐体温度骤降至0℃以下，空气中的水蒸气遇冷直接凝结为固态冰晶，即**凝华**。
8. 教师总结：“这就是凝华的典型例子——‘霜’的形成，需要两个条件：一是环境温度低于0℃，二是空气中存在水蒸气。”
9. 教师展示图3-4-7（易拉罐底部出现白霜），并指出：“这就是真实世界中的凝华现象。”
10. 教师提问：“如果我们在夏天做这个实验，还能看到霜吗？为什么？”
11. 学生回答：“不能，因为夏天气温高，水蒸气不会遇冷凝华。”
12. 教师点拨：“所以，凝华只发生在特定低温环境下，且必须有水蒸气参与。”
13. 教师引导学生回顾碘实验：“碘升华时，固体直接变气体，吸热；凝华时，气体直接变固体，放热。因此，升华吸热，凝华放热。”
14. 教师板书：“升华——吸热；凝华——放热”，并用红色箭头标出能量流动方向。
1. 观察实验现象，记录视觉变化
2. 提出疑问，参与讨论
3. 动手完成“加盐制霜”实验
4. 描述实验结果，尝试解释原因
评价任务
现象观察：☆☆☆
实验操作：☆☆☆
概念理解：☆☆☆
设计意图
通过“神秘紫烟”实验制造认知冲突，激发探究欲望；利用“加盐制霜”实验实现从感性认识到理性分析的跨越，帮助学生建立“凝华=低温+水蒸气+直接成固态”的完整认知模型，突破“必须经过液态”的思维定势。
知识建构：从现象到规律
【10分钟】
一、归纳本质，提炼概念
（一）、引导学生阅读教材原文，提取关键信息
1. 教师投影教材原文：“物理学中将物质从固态直接变成气态的过程叫作**升华**（sublimatin），从气态直接变成固态的过程叫作**凝华**（depsitin）。”
2. 教师提问：“请找出这两个词的英文原词，看看它们的拼写有什么特点？”
3. 学生发现：“sublimatin”中有“sub-”表示“下面”，“depsitin”中有“de-”表示“向下”，暗示方向性。
4. 教师引导：“这说明升华是‘从下面升上去’，凝华是‘从上面落下来’，形象地反映了物态变化的方向。”
5. 教师强调：“升华和凝华是**互逆过程**，就像上升与下降、蒸发与凝结一样。”
6. 教师提问：“生活中还有哪些类似的现象？”
7. 学生举例：“衣柜里的樟脑丸越来越小，最后不见了。”
8. 教师追问：“樟脑片为什么会变小？有没有液体出现？”
9. 学生回答：“没有液体，是直接消失了，说明是升华。”
10. 教师补充：“冬天，湿衣服结冰后也能慢慢变干，这并不是融化后再蒸发，而是冰直接变成了水蒸气，这就是**升华**。”
11. 教师展示图片：北方冬季屋檐下的冰凌、窗玻璃上的冰花、树枝上的雾凇。
12. 教师提问：“这些美丽的自然景观是如何形成的？”
13. 学生思考后回答：“空气中的水蒸气遇到极冷的物体，直接变成固态冰晶。”
14. 教师总结：“这正是凝华现象！它们都发生在寒冷干燥的夜晚或清晨，空气中有足够水蒸气，且表面温度低于0℃。”
15. 教师板书：“凝华条件：低温 + 水蒸气 → 固态冰晶”
16. 教师强调：“凝华不是凝固，凝固是液态变固态，而凝华是气态变固态，中间没有液态环节。”
17. 教师展示对比图：左侧为“液态→固态”（凝固），右侧为“气态→固态”（凝华），用不同颜色区分，强化差异。
18. 教师提问：“如果把干冰放在空气中，会怎样？”
19. 学生回答：“会冒白烟。”
20. 教师揭示：“那不是烟，而是干冰升华产生的二氧化碳气体遇冷空气中的水蒸气液化形成的小水滴，属于‘升华+液化’复合过程。”
21. 教师补充：“干冰常用于人工降雨，因为它升华吸热，使周围空气迅速降温，促使水蒸气凝华成冰晶，最终形成降水。”
22. 教师板书：“干冰升华吸热 → 降温 → 水蒸气凝华 → 降雨”
23. 教师提问：“这说明升华不仅是一种物态变化，还具有重要的实际应用价值。”
24. 学生点头认同。
二、构建模型：水循环中的物态变化
（一）、引导学生完成“水的三态转化图”填空
1. 教师展示图3-4-3（水的三态联系图），空白处留有四个箭头：
- 冰 → 水：熔化（吸热）
- 水 → 水蒸气：汽化（吸热）
- 水蒸气 → 水：液化（放热）
- 水 → 冰：凝固（放热）
- 冰 → 水蒸气：**升华**（吸热）
- 水蒸气 → 冰：**凝华**（放热）
2. 教师提问：“请根据已有知识，在图中标出‘升华’和‘凝华’的路径，并填写吸热或放热。”
3. 学生分组讨论，填写答案。
4. 教师巡视，纠正错误，如将“升华”误标为“汽化”。
5. 教师请一组代表上台讲解：“我们组认为，冰在阳光照射下直接变成水蒸气，不经过液态，这是升华，吸热；高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶，是凝华，放热。”
6. 教师肯定：“非常正确！这就是水循环中不可或缺的两个环节。”
7. 教师播放水循环动画视频（图3-4-4），边播边解说：
- 海水蒸发 → 水蒸气上升 → 遇冷液化成云（小水滴）或凝华成小冰晶
- 云中水滴聚集变大 → 下落为雨
- 若遇更冷气流，水滴冻结为冰珠 → 形成冰雹
- 高空极寒，水蒸气直接凝华为雪花 → 飘落大地
- 降水渗入地下 → 形成泉水、溪流 → 汇入江河湖海
8. 教师提问：“在整个水循环中，有哪些物态变化发生了？”
9. 学生回答：“蒸发、液化、凝固、凝华、升华都有。”
10. 教师强调：“其中，**凝华**是形成雪和霜的关键，**升华**是冰直接变水蒸气的重要途径。”
11. 教师总结：“水循环是一个动态平衡系统，所有变化都遵循能量守恒定律。”
1. 阅读教材，提取关键词
2. 举出生活实例，进行归类
3. 完成水三态转化图填空
4. 观看动画，梳理循环路径
评价任务
概念辨析：☆☆☆
模型构建：☆☆☆
应用迁移：☆☆☆
设计意图
通过“教材原文解读+生活案例匹配”强化概念本质；借助“水循环图”构建系统化知识网络，培养学生从宏观视角理解微观物态变化的能力；动画辅助降低抽象理解难度，促进知识内化。
拓展延伸：保卫蓝色家园
【8分钟】
一、联系现实，增强责任感
（一）、展示水资源现状数据图
1. 教师展示PPT图表：地球水分布比例：
- 海水：97%
- 淡水：3%
- 可供人类直接利用的淡水：仅0.3%
2. 教师提问：“地球表面大部分是水，为什么我们还会缺水？”
3. 学生回答：“因为大部分是咸水，不能喝。”
4. 教师补充：“而且，即使有淡水，也集中在冰川、深层地下水，难以利用。”
5. 教师展示“水污染”照片：河流浑浊、塑料垃圾漂浮、工厂排污口。
6. 教师提问：“除了数量少，还有什么问题？”
7. 学生回答：“被污染了。”
8. 教师强调：“水资源危机不仅是‘量’的问题，更是‘质’的问题。”
9. 教师展示图3-5-4（节水灌溉技术），介绍滴灌、喷灌如何减少浪费。
10. 教师提问：“我们在家中可以怎么做来节约用水？”
11. 学生踊跃发言：
- 洗脸时关水龙头
- 用淘米水浇花
- 洗澡时间缩短
- 修复漏水水龙头
12. 教师总结：“节约用水，就是保护我们的蓝色星球。”
13. 教师布置跨学科任务：“下节课我们将开展‘厨房物态变化探索’项目，你们将在家中观察烹饪过程中的物态变化，记录现象并提出优化建议。”
14. 教师强调：“物理不只是课本知识，更是解决生活问题的工具。”
15. 教师播放一段温馨短片：孩子用旧桶接雨水浇花，老人关闭未关紧的水龙头。
16. 教师结语：“每一个小小的节约行为，都是对地球的一份守护。”
二、小结升华，情感共鸣
（一）、师生共同回顾本课要点
1. 教师引导：“今天我们学习了哪两种特殊的物态变化？”
2. 学生齐答：“升华和凝华。”
3. 教师追问：“它们分别是怎么发生的？吸热还是放热？”
4. 学生回答：“固态直接变气态是升华，吸热；气态直接变固态是凝华，放热。”
5. 教师提问：“生活中有哪些例子？”
6. 学生举例：“樟脑丸消失、结冰衣服变干、霜的形成。”
7. 教师板书总结：
- 升华：固→气，吸热（如：碘、樟脑、冰）
- 凝华：气→固，放热（如：霜、冰花、雾凇）
8. 教师强调：“这些现象背后，都是能量在悄悄转移。”
9. 教师最后说：“希望你们今后不仅能看懂‘紫烟’，更能读懂生活的每一滴水。”
1. 观看数据图，感受危机
2. 讨论节水措施
3. 倾听故事，产生共鸣
4. 参与总结，强化记忆
评价任务
情感认同：☆☆☆
责任意识：☆☆☆
知识整合：☆☆☆
设计意图
将物理知识与生态文明教育深度融合，通过真实数据与情感故事唤醒学生的环保意识；以“厨房项目”为未来铺垫，实现从“学知识”到“用知识”的跃迁，体现科学的社会价值。
课堂练习：挑战你的思维
【12分钟】
一、基础巩固：判断与解释
（一）、出示练习题，学生独立作答
1. 下列现象属于升华的是（ ）
A. 冰棍冒“白气”
B. 湿衣服晾干
C. 樟脑丸变小
D. 雪人变小
2. 下列现象属于凝华的是（ ）
A. 水结冰
B. 露珠形成
C. 窗玻璃上出现冰花
D. 冰融化成水
3. 请解释：为什么冬天晾在室外的湿衣服结冰后，过几天也会变干？
答：______________________________________________________
_______________________________________________________
4. 请你分析干冰用于人工降雨的过程涉及哪些物态变化？
答：______________________________________________________
_______________________________________________________
5. 请画出水循环中“水蒸气→冰晶”的转化路径，并注明吸放热情况。
（预留空白图框，供学生绘制）
二、思维进阶：实验设计与推理
（一）、分组讨论，完成开放性任务
1. 教师提出挑战：“如果想在实验室里‘制造’一朵冰花，你该如何设计实验？”
2. 学生分组讨论，每组派代表发言：
- 组1：“用冰箱冷冻金属片，再让潮湿空气接触它。”
- 组2：“把玻璃片放进冷冻室，然后打开门让湿气进入。”
3. 教师点评：“很好！关键是提供‘低温表面’和‘水蒸气’。”
4. 教师补充：“但要注意，必须保证温度低于0℃，且空气湿度较高。”
5. 教师提问：“如果用吹风机加热金属片，还能看到冰花吗？”
6. 学生回答：“不能，因为温度太高，水蒸气不会凝华。”
7. 教师总结：“这说明凝华需要‘冷’和‘湿’两个条件，缺一不可。”
8. 教师布置课后任务：“回家后尝试用冰箱制作冰花，拍照记录，并写下观察日记。”
1. 独立完成选择题与简答题
2. 小组讨论实验方案
3. 画出物态变化路径
4. 撰写实验设想
评价任务
答题准确：☆☆☆
思维严谨：☆☆☆
方案可行：☆☆☆
设计意图
通过分层练习检测知识掌握程度；开放性任务激发创造性思维，引导学生从“被动接受”转向“主动建构”，为下一课时“厨房项目”埋下伏笔。
课堂小结：知识树开花
【5分钟】
一、构建知识体系
（一）、师生共同绘制“物态变化知识树”
1. 教师在黑板中央画一棵大树，主干为“物态变化”
2. 分支一：“熔化与凝固”（吸热/放热）
3. 分支二：“汽化与液化”（吸热/放热）
4. 分支三：“升华与凝华”（吸热/放热）
5. 每个分支下贴上对应的生活实例卡片：
- 升华：樟脑丸、干冰、结冰衣服变干
- 凝华：霜、冰花、雾凇
6. 教师提问：“这棵树告诉我们什么？”
7. 学生回答：“物态变化是有规律的，有的需要吸热，有的放热。”
8. 教师总结：“物理不是零散的知识，而是一棵有根有叶的大树。”
9. 教师强调：“下节课，你们将带着这棵树走进厨房，去发现更多隐藏的科学秘密。”
10. 教师播放轻音乐，缓缓收起实验器材，结束课程。
11. 教师最后说：“下课，愿你们在生活中处处发现光与热。”
1. 观察知识树构建过程
2. 回忆所学内容
3. 期待下节课项目
4. 整理学习笔记
评价任务
知识整合：☆☆☆
学习兴趣：☆☆☆
期待延续：☆☆☆
设计意图
以“知识树”形式系统梳理本节内容，帮助学生建立结构化认知；通过仪式感结尾，营造积极学习氛围，激发对跨学科项目的持续热情。
作业设计
一、基础巩固
1. 判断下列现象属于哪种物态变化：
（1）衣柜里的樟脑丸逐渐变小：__________
（2）冬天早晨窗户玻璃上出现冰花：__________
（3）冰冻的衣服在阳光下晒干：__________
（4）舞台上“白雾”缭绕：__________
（5）干冰在空气中“冒烟”：__________
2. 填空：
（1）升华是指物质从______态直接变成______态的过程，此过程______热。
（2）凝华是指物质从______态直接变成______态的过程，此过程______热。
（3）霜的形成是______现象，发生在______的夜晚。
3. 选择题：
（1）下列现象中，属于升华的是（ ）
A. 冰融化成水
B. 水变成水蒸气
C. 樟脑丸变小
D. 水蒸气变成露
（2）下列说法正确的是（ ）
A. 凝华是液态变固态
B. 升华是固态变气态
C. 水蒸气遇冷一定凝固
D. 冰在任何温度下都能升华
4. 简答题：
请解释：为什么在寒冷的冬天，我们呼出的“白气”会很快消失？
答：______________________________________________________
_______________________________________________________
（提示：可结合升华与液化知识分析）
二、拓展探究
1. 请你设计一个实验，证明“冰可以直接变成水蒸气”。
要求：写出实验器材、步骤、预期现象、结论。
答：______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
2. 观察家中厨房，记录至少三种与物态变化相关的现象（如煮饭时锅盖上有水珠、油炸食物时冒烟等），并分析其对应的物态变化类型及吸放热情况。
现象1：_____________________________，物态变化：__________，吸/放热：__________
现象2：_____________________________，物态变化：__________，吸/放热：__________
现象3：_____________________________，物态变化：__________，吸/放热：__________
（建议拍摄照片或绘制示意图辅助说明）
【答案解析】
一、基础巩固
1. （1）升华；（2）凝华；（3）升华；（4）液化；（5）升华（干冰升华吸热，使水蒸气液化形成白雾）
2. （1）固；气；吸；（2）气；固；放；（3）凝华；寒冷
3. （1）C；（2）B
4. 呼出的“白气”是水蒸气遇冷液化成小水滴，当环境温度升高或空气流动加快时，这些小水滴迅速蒸发（汽化）或直接升华成水蒸气，因此“白气”很快消失。
二、拓展探究
1. 实验设计参考：
器材：密封袋、冰块、温度计、记录表
步骤：①将冰块放入密封袋中，封口；②放置于室温环境中，每隔10分钟观察一次；③记录袋内是否有水珠或雾气出现；④长时间观察后，发现冰块体积减小，但袋内无明显液体。
现象：冰块逐渐变小，但未见水滴，袋内干燥。
结论：冰在密闭环境中直接变成水蒸气，未经过液态，说明冰可升华。
2. 示例：
现象1：煮饭时锅盖上有水珠，物态变化：液化，吸/放热：放热
现象2：油炸食物时冒烟，物态变化：汽化，吸/放热：吸热
现象3：冰箱取出的饮料瓶外壁有水珠，物态变化：液化，吸/放热：放热
板书设计
第4节 升华和凝华
一、实验现象
1. 碘升华：固→气（紫烟）——吸热
2. 碘凝华：气→固（晶体）——放热
二、概念定义
• 升华：固态→气态，吸热
• 凝华：气态→固态，放热
三、生活实例
• 升华：樟脑丸变小、冰衣变干、干冰“冒烟”
• 凝华：霜、冰花、雾凇
四、水循环中的角色
水蒸气 → 冰晶（凝华）→ 雪
冰 → 水蒸气（升华）→ 水汽
五、能量守恒
吸热过程：升华、熔化、汽化
放热过程：凝华、凝固、液化
教学反思
成功之处
1. 通过“神秘紫烟”实验制造强烈认知冲突，有效激发学生探究兴趣，课堂参与度高。
2. “加盐制霜”实验设计巧妙，让学生亲手验证凝华条件，实现从现象到本质的跨越。
3. 将水循环与物态变化深度融合，构建系统化知识网络，提升学生综合思维能力。
不足之处
1. 部分学生对“干冰冒烟”误解为“烟”，需加强“液化”与“升华”复合过程的讲解。
2. 课堂练习时间略显紧张，个别学生未能完成全部题目，需优化时间分配。
3. 项目式学习的前置引导不足，部分学生对“厨房探索”任务理解模糊，需加强任务说明书的设计。