資源簡介

第4節(jié)、升華和凝華
核心素養(yǎng)
通過分析日常生活中的升華、凝華現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識分析、解決實(shí)際問題的能力。
教學(xué)設(shè)想
升華和凝華是生活中常見的物理現(xiàn)象，但學(xué)生對升華和凝華的概念卻很陌生，解釋其現(xiàn)象的成因更是困難，所以本課設(shè)計(jì)了關(guān)于升華、凝華的演示實(shí)驗(yàn)，分別引入升華和凝華的概念，使學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)獲得感性認(rèn)識，加深對概念的理解，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。能用物理語言解釋生活中的升華、凝華現(xiàn)象是本節(jié)課的難點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn)和圖片向?qū)W生展示物態(tài)變化的過程，注重培養(yǎng)學(xué)生能夠清晰描述物態(tài)變化過程的語言表達(dá)能力。本課的思路是從日常生活最常見的樟腦丸入手，引出“人工造‘雪’”這個(gè)活動；通過學(xué)生對該活動現(xiàn)象的觀察，概括出升華與凝華的特點(diǎn)及定義；緊接著進(jìn)一步展開碘錘的實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生的步步推理、論證，最終由現(xiàn)象概括出升華與凝華的條件；在學(xué)生對升華與凝華有了初步的了解之后，再由淺入深地引入生活中的升華與凝華現(xiàn)象，鍛煉其應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題的能力及簡答時(shí)的語言組織能力，最終達(dá)成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。
教學(xué)目標(biāo)
物理觀念
知道升華和凝華的概念，知道升華要吸熱，凝華要放熱。
科學(xué)思維
能用物理語言解釋生活中的升華和凝華現(xiàn)象。
科學(xué)探究
觀察探究“碘錘”中的物態(tài)變化。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
通過教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生關(guān)心環(huán)境、樂于探索一些自然現(xiàn)象的物理學(xué)原理的熱情。
教學(xué)重難點(diǎn)及突破
重點(diǎn)
對升華和凝華現(xiàn)象的認(rèn)識。
難點(diǎn)
能用物理語言解釋生活中的升華、凝華現(xiàn)象。
教學(xué)突破
略（見“教學(xué)設(shè)想”）。
教學(xué)準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備
多媒體電腦、展臺、自制PPT課件（霜、雪、雹等自然現(xiàn)象，升華吸熱和凝華放熱在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用的圖片）；不銹鋼飯盒、水槽、黑色小托盤、干冰、酒精燈、鐵架臺、石棉網(wǎng)、錐形瓶、瓶塞、松樹枝、樟腦丸碘錘、火柴、膠頭滴管、燒杯、水、新舊燈泡（舊燈泡需是發(fā)黑的）各一個(gè)；八年級物理教學(xué)光盤
學(xué)生準(zhǔn)備
1．預(yù)習(xí)教材上的活動，知道什么是升華和凝華現(xiàn)象，收集生活中有關(guān)升華與凝華現(xiàn)象的實(shí)例。
2．酒精燈一個(gè)、鐵架臺一個(gè)石棉網(wǎng)一個(gè)錐形瓶一個(gè)、瓶塞一個(gè)松樹枝一根樟腦丸若干、碘錘一個(gè)、火柴一個(gè)膠頭滴管一個(gè)、燒杯一個(gè)、水、新舊燈泡（舊燈泡需是發(fā)黑的）各一個(gè)。
教學(xué)過程
一、引入新課觀察：
一只干燥的不銹鋼容器，現(xiàn)在將裝有某種物質(zhì)(干冰)的塑料袋放入其中，請大家觀察一下，過了一會兒后，在容器壁上會有什么現(xiàn)象產(chǎn)生
學(xué)生觀察、回答。
提問：大家觀察到了什么 這種白色的物質(zhì)是什么狀態(tài)的
讓學(xué)生摸一摸。
提問：請大家猜猜看，這種白色的固體可能是什么 它又是由什么物質(zhì)形成的
學(xué)生猜測：水蒸氣。
講述：水蒸氣是水的氣態(tài)形式，在實(shí)驗(yàn)中，水由氣態(tài)直接變成了固態(tài)。由此可見，氣態(tài)與固態(tài)之間也存在著某種聯(lián)系，也可能發(fā)生某些變化。這就是今天我們這節(jié)課要來共同研究的問題。
點(diǎn)評：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，使學(xué)生獲得感性認(rèn)識。
二、升華和凝華
物質(zhì)可以由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)，那么反過來，是否也可以由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)呢
學(xué)生討論并回答。
點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的能力。
提問：在日常生活中，大家見到過物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象嗎
學(xué)生舉例：
1．樟腦丸變小了，變小的樟腦丸由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)。
2．冰凍的衣服變干了：氣溫降到零攝氏度以下，而冰凍的衣服卻能變干，固態(tài)的冰直接變?yōu)闅鈶B(tài)的水蒸氣。
3．堆雪人：一段時(shí)間后雪人變小了，固態(tài)的雪直接變?yōu)榱藲鈶B(tài)的水蒸氣。
……
講述：以上這些物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象，我們稱之為升華。
點(diǎn)評：利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，引入概念。
展示：冰雪的圖片。
提問：這是一幅關(guān)于什么的圖片
學(xué)生回答：冰、雪。
冰和雪有什么相同之處嗎
學(xué)生回答；都是水的固態(tài)形式。
提問：再請大家比較一下，冰和雪有什么不同之處嗎
學(xué)生回答：冰的表面光滑、質(zhì)地堅(jiān)硬，而雪的表面粗糙、質(zhì)地疏松，雪花還具有一定的疹狀。
展示雪花的照片。冰、雪之所以有這些不同之處，大家猜猜看，可能會與什么有關(guān) 常見的冰是由水凝固而成的，那么雪呢 也是由水凝固而成的嗎
講述：下面我們來做一次人工造“雪”的實(shí)驗(yàn)，看看“雪”究竟是怎樣形成的。
演示實(shí)驗(yàn)人工造“雪”：在錐形瓶內(nèi)放入少許樟腦丸粉末，用酒精燈微微加熱，待瓶口有白氣冒出后，將一根細(xì)的松樹枝放入瓶中。幾秒鐘后停止加熱，使其冷卻。將樹枝從瓶中取出，仔細(xì)觀察。
實(shí)驗(yàn)過程中，提問；加熱一會兒，大家觀察到了什么現(xiàn)象
學(xué)生回答：瓶內(nèi)有白色的氣體產(chǎn)生。
大家猜猜看，這種白色的氣體可能是什么
學(xué)生回答：氣態(tài)的樟腦。
提問：樹枝上的“雪”是什么物質(zhì)
學(xué)生回答：固態(tài)的樟腦。
追問：那么，“雪”是怎樣形成的呢 （學(xué)生回答）
講述：這樣物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)的現(xiàn)象，稱之為凝華。
現(xiàn)在，請大家思考一下，自然界中的雪又是怎樣形成的呢 在日常生活中，大家還見到過哪些凝華的現(xiàn)象呢
學(xué)生回答：雪是由水蒸氣凝華而成的。舉例：霜、冰花、霧凇。
分別提問；通過前面的學(xué)習(xí)，大家能不能概括出物質(zhì)有幾種狀態(tài) 分別是什么 固態(tài)和液態(tài)之間可以通過哪些物態(tài)變化使它們之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 液態(tài)和氣態(tài)之間可以　　突通過哪些物態(tài)變化使它們之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)化
學(xué)生分別回答：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)；熔化和凝固；汽化和液化。
講述：通過今天的學(xué)習(xí)，我們又知道了固態(tài)通過升華可以直接變成氣態(tài)．而氣態(tài)可以通過凝華直接變?yōu)楣虘B(tài)。
點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)生的生活觀察能力、實(shí)驗(yàn)觀察能力，以及猜測和分析能力，通過教師引導(dǎo)幫助學(xué)生歸納總結(jié)六種物態(tài)變化。通過回顧、總結(jié)、歸納，構(gòu)建一個(gè)完整的知識體系幫助學(xué)生掌握各知識點(diǎn)。
三、升華和凝華的條件
過渡：在前面的學(xué)習(xí)中，大家了解了在發(fā)生每種物態(tài)變化時(shí)，都需要一定的條件。那么發(fā)生升華和凝華時(shí)，需要什么條件呢 （出示碘錘）
回憶：大家還知道這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置叫什么嗎 在前面的學(xué)習(xí)中，大家有沒有做過碘錘的實(shí)驗(yàn) 有沒有注意到這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的玻璃壁上有許多深紫色的小顆粒 這些小顆粒是什么
演示實(shí)驗(yàn)：碘的升華和凝華。
操作1：給碘錘的一端微微加熱。提問：大家觀察到了什么現(xiàn)象
學(xué)生回答：里面的氣體變紫了。
追問：碘錘的哪一端變成紫色了 紫色的物質(zhì)有什么變化 紫色的物質(zhì)由下向上運(yùn)動，由此可見紫色物質(zhì)是什么物態(tài)的 這種紫色的物質(zhì)是什么
學(xué)生分別回答：下端；紫色逐漸變深變濃，向上端運(yùn)動；氣態(tài)；碘蒸氣 。
提問：在加熱過程中，碘由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)，這是什么現(xiàn)象
學(xué)生回答：升華。
提問：對固態(tài)的碘加熱，使碘發(fā)生了升華現(xiàn)象，由此可見物質(zhì)在升華時(shí)需要什么條件
學(xué)生回答：加熱。
操作2：停止加熱，并在碘錘的上端內(nèi)凹部分滴入少量冷水。
提問：大家觀察到了什么現(xiàn)象
學(xué)生回答：紫色氣體逐漸變淡，在內(nèi)凹部分內(nèi)側(cè)有大量的固態(tài)碘析出。
提示：學(xué)生用手摸一摸，體驗(yàn)內(nèi)凹部分水較熱。
提問：在這個(gè)過程中，碘發(fā)生了什么物態(tài)變化 實(shí)驗(yàn)表明，碘在凝華時(shí)需要什么條件
學(xué)生回答：碘由氣態(tài)凝華成固態(tài)；放熱。
歸納：升華吸熱，凝華放熱。
點(diǎn)評：教師層層深入，步步引導(dǎo)，通過歸納總結(jié)，得到概念。
四、解釋生活中的物理現(xiàn)象
解釋現(xiàn)象1:
展示：舞臺煙霧的圖片。
欣賞：文藝演出時(shí)，人們常常會看到舞臺上煙霧繚繞，猶如在仙境中一般，以此來渲染氣氛。
提問：大家知道舞臺上的煙霧是怎樣形成的嗎
學(xué)生回答：在舞臺上撒干冰。
提問：大家知道干冰是什么物質(zhì)嗎
學(xué)生回答：固態(tài)的二氧化碳。
提問：二氧化碳在常溫下是氣態(tài)的，大家見過二氧化碳?xì)怏w嗎 大家接觸過二氧化碳?xì)怏w嗎
學(xué)生回答。
講解：我們周圍的空氣中就含有二氧化碳?xì)怏w，我們在呼吸時(shí)，呼出的氣體中就有不少的二氧化碳?xì)怏w。由此可知，這種氣體是無色無味的。
提問：在上述這個(gè)過程中，干冰發(fā)生了什么物態(tài)變化
學(xué)生回答：升華。
追問：升華吸熱，使空氣的溫度升高還是降低 看到的白色煙霧又是什么
學(xué)生回答：空氣的溫度降低，看到的白色煙霧是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的小水珠。
解釋現(xiàn)象2:
出示：兩個(gè)規(guī)格相同的新舊白熾燈泡。
提問：請大家?guī)臀冶鎰e一下，哪只是新的，哪只是舊的
學(xué)生辨別。
追問：你是怎么知道的
生回答：燈泡發(fā)黑。
繼續(xù)追問：你知道燈泡上黑色的物質(zhì)是什么嗎
學(xué)生回答：鎢。
展示兩只燈泡，提醒學(xué)生觀察燈絲的粗細(xì)。
設(shè)問：用久的燈泡不但會發(fā)黑，而且燈絲也會變細(xì)，大家知道這是為什么嗎
學(xué)生解釋現(xiàn)象：通電后，燈絲發(fā)熱發(fā)光。由鎢做成的燈絲吸熱后升華成鎢蒸氣。燈泡內(nèi)的鎢蒸氣放熱凝華成固態(tài)的鎢，附著在玻璃泡上。
解釋現(xiàn)象3:
過渡：日常生活中伴隨著許多物理現(xiàn)象，你仔細(xì)觀察過嗎
講述：夏天時(shí)，將冰棒從冰箱中取出，揭開包裝紙，會發(fā)現(xiàn)冰棒在冒“白煙”；再仔細(xì)看看，會發(fā)現(xiàn)冰棒上有一層“白粉”；將冰棒放入玻璃杯中，幾分鐘之后，杯壁上會出現(xiàn)水珠，而此時(shí)冰棒已融化了一部分。
討論：上述過程中，有哪些物態(tài)變化
學(xué)生討論，并回答：
“白煙”：空氣中的水蒸氣放熱，液化而形成的小水珠。
“白粉”：空氣中的水蒸氣放熱，凝華而形成的小冰晶。
“小水珠”：水蒸氣遇冷液化成小水珠。
“冰棒化了”：冰棒吸熱熔化。
解釋現(xiàn)象4:
農(nóng)諺：“霜前冷，雪后寒”，你認(rèn)為這一說法有道理嗎 為什么
學(xué)生回答：有道理。因?yàn)樗强諝庵械乃魵庥隼浞艧崮A而成的。雪后將發(fā)生熔化，雪在熔化時(shí)要吸熱；同時(shí)雪也會發(fā)生升華，升華時(shí)也要吸熱。
點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成注重觀察身邊物理現(xiàn)象的習(xí)慣，學(xué)會觀察，學(xué)會思考問題，會用語言表述、分析、比較、推斷，以及會解決一些簡單的問題；使學(xué)生將積累的生活經(jīng)驗(yàn)與所學(xué)的知識相聯(lián)系，從而使學(xué)生更加熱愛生活，善于將物理與生活實(shí)際相聯(lián)系，解釋身邊的物理現(xiàn)象。
五、交流與小結(jié)
概述本節(jié)所學(xué)內(nèi)容：物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華；物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝華；升華時(shí)要吸熱，凝華時(shí)要放熱；能解釋生活中簡單的物理現(xiàn)象。
六、布置作業(yè)
認(rèn)真閱讀教材“生活　　物理　　社會”的內(nèi)容，了解人工降雨的原理及過程。
板書設(shè)計(jì)
第4節(jié)、升華和凝華
1．升華：物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫作升華
凝華：物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫作凝華。
2．升華時(shí)要吸熱，凝華時(shí)要放執(zhí)
3．解釋生活中簡單的物理現(xiàn)象。
教學(xué)探討與反思
在“人工造雪”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要使用純樟腦制成的樟腦丸，才能使實(shí)驗(yàn)效果比較好。在利用干冰制造煙霧的實(shí)驗(yàn)中，建議采用粉狀的干冰。
從簡單易做的小實(shí)驗(yàn)入手，讓學(xué)生參與、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，把學(xué)生的注意力集中到本課堂所要探究和解決的問題上。引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，從學(xué)生身邊熟悉的事例入手，通過實(shí)驗(yàn)探究，探索物理現(xiàn)象，揭示物理規(guī)律。通過巧妙設(shè)計(jì)的、能就地取材，簡單易做的課后探究實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的探索興趣和初步的科學(xué)實(shí)踐能力。
1．物理與生活的完美結(jié)合：本節(jié)課的思路是從生活中引出物理，再由物理回歸生活，充分體現(xiàn)了物理其實(shí)就是身邊的一門科學(xué)，使學(xué)生對物理產(chǎn)生親近感、好奇感，從而使知識的接納更為自然。
2．學(xué)生主體地位的較好體現(xiàn)：本節(jié)課不論是實(shí)驗(yàn)活動還是教學(xué)活動，都真正體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的課堂教學(xué)理念。由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)、總結(jié)并補(bǔ)充、完善，而教師則做好協(xié)助、引導(dǎo)的工作，讓學(xué)生通過自身努力，真正享受成功的愉悅。
盡管如此，仍要關(guān)注本節(jié)課的缺失之處：
（1）課堂教學(xué)提問的有效性和指向性不足：對于簡單的問題，必須清晰到位，能讓學(xué)生明確回答方向；而對于重點(diǎn)和難點(diǎn)的問題，則需要通過設(shè)置一定的問題串來突破；當(dāng)發(fā)現(xiàn)提問學(xué)生答的方向不對時(shí)，更要及時(shí)調(diào)整語言，設(shè)置臺階。而在本節(jié)課的教學(xué)中，盡管經(jīng)過了準(zhǔn)備，課堂上仍出現(xiàn)了一些指向不明的提問，語言也不太準(zhǔn)確、精練、到位。在今后的教學(xué)中，對于課堂提問的指向性、問題的有效性等．仍需花更多的時(shí)間去準(zhǔn)備和完善。
（2）由于課堂時(shí)間緊湊，課堂結(jié)尾可能會倉促一些：學(xué)生實(shí)驗(yàn)做了，現(xiàn)象也表述了，但課堂缺少了學(xué)生動手寫的過程，是不完整的。沒能使學(xué)生在聽懂的基礎(chǔ)上及時(shí)強(qiáng)化鞏固，這也是在教學(xué)中需要強(qiáng)化的部分。除此以外，課堂還有許多其他要注意的，例如碘錘的加熱，教師事先如果引導(dǎo)不夠，學(xué)生對于為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以及對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋都會感到很迷茫。
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