2020-2021学年第4节 升华和凝华教学设计

3.4《升华和凝华》

课型:新授课

课时安排:1课时

 版本:人教版

面向对象:

教材分析

教材通过冰--水--水蒸气的变化复习，反过来问“气态能不能直接变为固态呢？”然后加热碘的实验让学生认识升华和凝华现象，从而得出升华和凝华的概念。再联系实际分析一些自然现象，理解升华吸热、凝华放热，以及它们在实际生产生活中的应用。

这节课用干冰为主线，贯穿整节课，效果更好更明显，所以在这教学设计中，把教材的碘升华实验换成干冰升华，让学生一开始看到小块干冰不见了的震撼效果，给学生带来视角和观念上冲击，激发学生的求知欲。

学生现状

    1.升华和凝华是自然界中常见的自然现象，是物质在固态和气态之间直接转变的过程，初二的学生对此有一定的生活经验，但不一定有正确的认识，如果直接告诉他们物体由固态变成气态叫升华，就有点硬把概念塞给他们，由他们看到物体由固态变成气态，再告诉他们这叫升华，在实际教学中把学生对课本知识的掌握过程变成学生的自主学习和活动的过程。

    2.而且学生们对这种转变的过程和转变过程中的吸热放热情况并不十分熟悉，实验现象也很难直接观察到，因此需要教师及时纠正学生们对直接经验的片面和错误的认识，建立正确的物理概念。

教学策略

升华和凝华是物质的固态和气态之间的直接转化。学生不易理解，现在绝大部分的学生自己是联想不到生活中的升华凝华例子。因此在教与学的过程中，通过干冰升华这一效果明显的实验进行重点突破引入讲解新课，再教师适宜地重点启发点拨、指导学生注意观察实验过程中的一些细节，切实领悟。对生活中的日常现象，要从物理学的角度来观察和思考，通过实验探究和实例分析来加深理解，并对它们做出合理解释。

三维目标

知识和技能

1.知道升华和凝华的概念。

2.知道升华要吸热，凝华要放热。

3.知道生活中的升华和凝华现象。

过程和方法

1.通过对“干冰升华”实验观察，学会根据观察结果进行间接分析，培养学生自主提出问题、并能透过现象认识到物理本质的能力；

2.通过学生收集日常生活中的一些材料和对日常现象、实验的观察，对所学知识进行归纳总结，激发学生学习物理的兴趣，培养学生探求知识的欲望。

情感、态度、价值观

1.通过探究活动激发学生对自然现象的关心和乐于探索自然现象奥秘的情感。

2.培养学生善于观察生活中的物理现象的能力，学会用科学的态度对待生活中物理现象。

教学重点：判断常见的升华和凝华现象。

教学难点：解释常见的升华和凝华现象。

教学过程

教学环 节

教师活动

预设

学生行为

设计意图

新课引入

复习前面学习的物态变化，物质可以由固态变成液态（如冰熔化水），液态也可以变成固态（水凝固成冰），那么物质能够由固态直接变成气态或由气态直接变成固态吗？从而引入新课。

学生口述回答

温故知新

新课教学

 一、引出升华概念

学生桌面的纸上都放着小块冰

1.提问：纸上有一块冰，一会儿纸湿了，说明冰发生了什么物态变化？

指着湿纸，放着过一段较长时间，湿的白纸变干了，发生什么物态变化？

2.下面请同学们观察：把小块干冰放纸上。（介绍干冰，观察时注意事项）

3.问：干冰怎么样了？纸有湿吗？

这是熔化吗？这是什么？

干冰实验，引出升华概念：

物质从固态直接变成气态的过程叫做升华。升华过程要吸热。

二、引出凝华概念

师：固态物质发生升华直接变成气态，那么气态物质能否直接变成固态吗？生活中有这样的例子吗？

把干冰颗粒装在易拉罐里，观察完成：

（1）过一会，易拉罐外面结了一层薄薄的霜（小冰晶），霜是什么态？

（2）这些霜是由什么变成的？                                                 

（3）易拉罐外壁周围的物质在变成霜的过程需要吸热还是放热？你的判断依据是什么？

（提示：易拉罐外壁周围的物质温度高?还是易拉罐温度高?）

干冰凝霜实验，引出凝华概念：

物质从气态直接变为液态的现象叫凝华。凝华需要放热。

三、观察碘锤在水浴法中变化

实验1：碘的熔点是114 ℃，固态的碘是黑色的，而碘蒸气是漂亮的紫色气体，观察碘棒浸泡在热水中的变化。                                                         

实验2：把碘锤热水中拿出来,直接放入冷水中，观察现象。

思考：用热水给碘加热让碘升华的实验中，能否改用酒精灯加热？请说明你的理由。

（提示：碘的熔点是114 ℃，沸点是184.35 ℃，水的沸点是100 ℃，酒精灯火焰温度约为400 ℃）

1.学生认真观察。

2.学生口述回答。

3.学生仔细观察观象。

4.学生思考，得出结论，从而认识升华及其条件。

1、学生仔细观察实验，如果可以，用手触摸易拉罐底部的霜，感觉前后温度变化。

2、学生思考归纳凝华及其条件。

先思考,再与小组成员交流看法，认真记录实验现象。

对比冰和干冰，干冰没了，纸没湿，引出升华概念。

2.知道升华及它的吸放热情况。

2.用升华引导学生理解凝华。

干冰升华效果明显，但不能得到干冰的凝华，只能用干冰引起其他凝华现象。与碘锤对比各有优点。

联系生活

解释生活中的升华和凝华现象：

1.展示图片并解释：樟脑丸变小、寒冬地面结霜。

2.演示实验：水槽上洒干冰，解释干冰产生的舞台效果：

（1）干冰在常温下容易发生什么物态变化？                          

（2）“云雾”是不是气态二氧化碳？

（3）我们见到的“云雾”（即“白气”）是什么东西？

（4）是什么物质变成“云雾”？这个过程发生了什么物态变化？  

联系生活，思考分析。

思考：在舞台上撒干冰为什么会出现白雾？

进行小组交流讨论。

解释生活中升华、凝华现象。

更全面的认识干冰。

激发学生关心身边的环境，产生乐于探索自然现象物理道理的情感。

知识 应用

1. 当冬天比较寒冷时，人的口腔会呼出 “白气”，但是夏天又不会出现这种现象，已知我们口腔中呼出的气体中含有大量的水蒸气；

（1）“白气”是什么东西？          

（2）这个过程发生了什么物态变化？      

（3）发生这个物态变化，水蒸气需要吸热还是放热?          ；判断依据：                                                              

归纳完整过程：寒冬口腔会呼出 “白气”是因为：口腔中呼出的              （什么东西？）遇到         （“选填“冷”、“热”）的空气                                                                        成小水滴（写物态变化名称）。

2．在舞台上喷洒干冰（固态二氧化碳）可以产生云雾缭绕效果；

（1）干冰在常温下容易发生什么物态变化？                                      

（2）“云雾”是不是气态二氧化碳？   

（3）我们见到的“云雾”（即“白气”）是什么东西？                                      

（4）是什么物质变成“云雾”？          这个过程发生了什么物态变化？                                  

归纳完整过程：在舞台上喷洒干冰（固态二氧化碳）可以产生白雾，是由于干冰升华     （选填“吸收”或“放出”）热量，导致周围空气的温度______（选填“上升”或“下降”），使周围空气中的水蒸气      形成的雾状小水珠。（填物态变化名称）

3.早上窗玻璃上出现的冰花是经过什么物态变化而来的?冰花在窗玻璃内表面还是外表面？

先独立完成，留心讲评,用红笔进行修正。

规范学生的答题思路，评价其学习效果。

☆板书设计

教学设计反思

这是以干冰升华为主线的教学设计，由碘升华凝华实验改为干冰升华实验，干冰升华效果将决定整节课的成败。学生在日常生活中缺乏观察，绝大部分学生对物质固态与气态之间转变没有印象也没有概念。干冰升华现象直观，有助于突破教学难点。在前面教学中，要有意识强调物态变化必须发生在同一种物质（化学式相同），否则干冰凝霜实验，很多学生认为易拉罐底部外面的霜是干冰变成的。干冰升华在常温下都能进行，不需要加热，需要引导学生思考为什么升华吸热，而碘升华凝华实验更有助于学生理解升华吸热、凝华放热。此外，学生观察干冰明显变小后可增加演示实验：扁扁的保鲜袋装入干冰（尽量不要让空气进入）或者装入干冰的试管头套上扁扁的气球，让学生更直观理解，干冰升华变成气体二氧化碳。最后，喷洒干冰有助于人工降雨，喷洒干冰主要是为了形成凝结核，成因比较复杂，没必要在本节课提人工降雨。