資源簡介

18.4《升華與凝華》教學設計
教學目標：
1.描述固、液和氣三種物態的根本特征。
2.列舉自然界和日常生活中不同狀態的物質及其應用。
3.說出生活環境中常見的溫度值。
4.了解液體溫度計的工作原理，會用常見溫度計測量溫度。
5.嘗試對環境溫度問題發表自己的見解。
活動建議:
1.調查學校和家庭的用水狀況，設計一個學校或家庭的節水方案。
2.觀察并探究電冰箱中的物態變化現象，寫出探究報告。
3.調查當地水資源的利用狀況，并對當地水資源的利用提出自己的見解。
4.調查本地農田灌溉的主要方式。了解節水灌溉技術。
這部分重點強化學生的科學探究和科學態度與責任，因此課程設計結合課標要求，也進行了重點的突出。由學生探究固態和氣態能否相互發生轉化以及過程中的吸放熱，并利用數字化實驗更加準確細致的向學生展示，豐富了課堂展示形式，也優化了原本實驗的不足。
教學重難點分析：
學生經過八年級質量和密度的學習，學生對物質及其屬性也有了基本的認識，結合生活經驗對物態之間的轉化也有基本的了解。進入九年級，學生對生活中的物理現象觀察更為細致，因而學生結合著冰、水、水蒸汽之間的變化現象，能夠順利進行熔化與凝固、汽化和液化的學習。但是對于固態與氣態之間的轉化，例如具體到冰和水蒸汽之間的直接轉化，并不能很好的進行現象分析和總結。同時學生具備一定的探究能力，該節課的實驗都相對應的操作難度比較低，但是對學生的分析和類比、總結能力有了較高的要求，學生在這一方面會覺得有難度，所以對現象的解釋分析是本節課的難點，也是重點。
教學過程
一、引入
教師表演魔術：“自動充氣的氣球”該環節重在引起學生的興趣，通過由學生觀察放入固體但是氣球慢慢變大的過程，創設疑惑環境；并通過讓學生觸摸感受不同，為升華的吸熱現象做鋪墊。
二、新課教授
1.明確本節課的素養目標：
（1）通過實驗探究升華和凝華的過程；
（2）能夠綜合分析升華和凝華過程中的吸熱和放熱現象；
（3）能運用物態變化知識解釋自然界和生活中有關現象；
（4）能運用物態變化的知識說明自然界中的水循環。了解我國水資源情況，樹立節約用水和環境保護的意識。
2.升華與凝華：
（1）由學生上臺填寫物態變化的框架，進行簡單的課前復習。針對不完整的框圖引發學生對“固態和氣態能否發生轉化”提出疑問。
（2）學生實驗：請同學們將碘錘放到熱水中，觀察發生了什么現象呢？說明物體狀態發生了什么改變呢？再將碘錘取出晾涼，又能觀察到什么現象呢？
學生答：放入熱水后碘錘變紫，晾涼后發現紫色消失。說明固態和氣態可以發生相互轉化。
（3）該過程需要注意：干冰溫度較低，不要直接用手碰觸防止發生危險；不可直接用酒精燈加熱，防止因為溫度過高導致碘發生熔化，影響實驗觀察。
3.升華與凝華的吸放熱
（1）學生先進行猜測，并闡釋自己的猜測依據。
例如：碘錘需要放到熱水中才能升華、放了干冰而變大的氣球變得冷冰冰等。
（2）利用數字化儀器——溫度傳感器展示干冰升華時周圍空氣溫度的變化情況。發現干冰處的溫度傳感器示數下降，說明升華過程吸熱。因此可以得出結論升華吸熱，凝華放熱。
4.升華和凝華在生活中有什么現象
（1）小組討論并展示。
例如：雪糕上的白霜、霜降、干冰人工降雨、干冰營造舞臺效果、凍衣服晾干、燈泡表面變黑等。其中結合霜降這一節氣進行傳統文化教育，培養學生的愛國情懷。
（2）實際演練：為什么永久的燈泡會發黑呢？
學生答：開燈時，溫度較高，鎢絲升華變成氣體；關燈后，溫度下降，氣體重新凝華成固體附著在燈泡表面，所以燈泡變黑。該步驟難度提升，從單一的物態變化到升華和凝華的相互轉化。
（3）小實驗：將少量熱水倒入盛有干冰的燒杯中，觀察現象并進行解釋。
學生答：有大量的“白氣”產生。說明干冰升華，使周圍溫度降低，熱水遇冷發生液化產生了大量“白氣”。該問題難度再次提升，結合本章學習的所有物體變化進行綜合分析與解釋。夯實學生的學習基礎，培養學生的科學意識。
（4）觀看碘的升華凝華在刑偵“指紋重現”方面的應用視頻。進行跨學科的融合，借助學生在化學課學習的油脂和碘易相溶來更全面的解釋該現象。
（5）觀看“凍干技術”科普視頻。
5.自然界的水循環學生自主學習，將水循環圖填寫完整，并進行訂正。培養學生的科學態度與責任，以保護環境保護水資源為己任，正當新時代好少年。
三、當堂檢測
利用學案進行當堂檢測，檢查掌握情況。
【鞏固訓練】
1．文藝演出時，舞臺上往往要用彌漫的白霧，給人以若隱若現的舞臺效果，這種白霧實際上是（）
A．向舞臺噴射的真實煙霧
B．利用干冰升華吸熱形成的二氧化碳
C．利用干冰升華吸熱，使空氣放熱液化成的“霧”
D．利用干冰升華吸熱，使空氣中的水蒸氣放熱液化成的“霧”
2.我國的二十四節氣已被列入聯合國教科文組織人類非物質文化遺產。長期以來，我國各地勞動人民按節氣安排生產活動，積累了豐富的經驗。下圖所示關于幾個節氣中物態變化的現象描述中，屬于吸熱的是（）
A.立春時節冰化成的水B.白露時節草葉上的露珠
C.霜降時節枝頭上的霜D.冬至時節房檐上的冰
3．中華詩詞，寄情于景，包含了各種自然現象。有關物態變化的解釋正確的是（）
A.“露似真珠月似弓”露是液化形成的，需要吸熱
B.“千里冰封，萬里雪飄”冰和雪都是凝固形成的，需要吸熱
C.“騰蛇乘霧，終為土灰”霧是汽化形成的，需要放熱
D.“床前明月光，疑是地上霜”霜是凝華形成的，需要放熱
4．室內的固體清香劑放置一段時間后體積變小了，這屬于_______（填物態變化）現象，此過程要_______熱量。
5．我國是缺水的國家，了解地球的水循環知識，培養良好的用水習慣，是我們每個人的義務和責任。關于地球的水循環，下列說法正確的是（）
A.水循環按照固態→液態→氣態的固定順序循環進行
B.自然界中的水升空的途徑除了蒸發沒有其它途徑
C.天空中的云是由大量的小水滴和小冰晶組成的
D.因為地球上的水循環，所以水資源“取之不盡，用之不竭”
【拔高提升】
1．如圖所示，用飛機在高空播撒干冰（固態二氧化碳）實施人工降雨，干冰進入云層很快______成氣體，同時從周圍吸收大量的熱，云層中的水蒸氣很快______成小冰粒，冰粒不斷變大而下落，在下落過程中______成水從而實現降雨（均填物態變化名稱）。
2．冬天，住在黑龍江的小李在___________（選填“窗戶內側”或“窗戶外側”）觀察到美麗的窗花，窗花是水蒸氣___________形成的。（填寫物態變化）
3．閱讀短文，回答問題：大自然中的水循環如圖是大自然中水循環現象的示意圖。江、河、湖、海以及大地表層中的水不斷蒸發變成水蒸氣。當含有很多水蒸氣的空氣升入高空時，水蒸氣的溫度降低凝成小水滴或凝成小冰晶，這就形成了云。在一定條件下，云中的小水滴和小冰晶越來越大，就會下落。在下落過程中，小冰晶又變成小水滴，與原來的水滴一起落到地面，這就形成了雨。
（1）請寫出相應引文中涉及的物態變化名稱：“水蒸氣的溫度降低凝成小水滴”___________；“或凝成小冰晶”___________；“小冰晶又變成小水滴”___________；
（2）上面涉及的三種物態變化中，屬于放熱的是___________；
（3）在干旱地區可通過人工降雨的方法向天取水：把干冰（固態二氧化碳）撒到云層中，干冰一旦進入云層，就很快___________成氣體，并從周圍___________大量的熱，使云層溫度下降，空氣中的水蒸氣迅速凝結成小水滴或小冰晶，導致降雨；
（4）地球上可以直接利用的淡水不足總水量的1%，節約用水、保護水資源是每個公民應盡的義務，下列做法中，不正確的是()
A．建議并提倡居民使用節水龍頭
B．用噴灌、滴落的方法澆灌園林或農田
C．將工業廢水處理達標后排放
D．將生活污水任意排放
四、課后作業
1.基礎作業：課后習題1-6題
拔高作業：練習學案的提升組習題
2.實踐作業：調查學校或家庭的用水狀況，設計一個用于學校或家庭的節水方案根據學生能力不同進行分層作業和練習，關注學生的能力和成長；根據課標建議并結合學生實際情況，進行實踐作業的布置，讓學生在完成課堂知識鞏固的同時，落實科學探究能力的應用和科學態度的提升。
教學反思：
本節課通過魔術以學生興趣為重點進行課堂導入，幫助學生通過具體的觀察來認識升華與凝華現象，也通過與化學學科的融合，幫助學生在分子層面認識了升華與凝華之間的物態變化。本節課以大量的實驗為基礎，培養學生的科學探究能力，讓學生在科學探究過程中學會合作，學會分析，學會總結。并且利用課堂提問的難度層層升級，從單一的物態變化到升華與凝華的相互轉化，再到結合六個物態變化的綜合分析，幫助學生在課堂上實現能力的提升同時在升華與凝華現象過程當中，幫助學生了解了前沿科技以及物理知識在生活中方方面面的應用，拓寬了學生對世界的認識在這一節課當中，不足之處在于缺少對學生的過程性評價，對學生的表揚過于單一；學生的表述能力提升不足，教師應予以機會進行改正和激勵；應結合我國前沿科技發展情況，進行愛國教育。在接下來的教學過程中，我會針對幾個方面積極進行改進。

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