《升華和凝華》教學課

崔勝春

（本課選自人教版義務教育課程標準實驗教科書《物理》八年級（上）第三章《物態(tài)變化》。）

一、教學背景

1. 教學內(nèi)容分析：

本節(jié)內(nèi)容是其他章節(jié)的收尾片段，是銜接前四種物態(tài)變化的橋梁，是學生能推理到的兩種物態(tài)變化，但是這種變化不易觀察，并且和其他物態(tài)變化相比很難辨別。另外，本節(jié)結(jié)合幾種物態(tài)變化進行綜合分析，解決實際問題，比如舉出生產(chǎn)、生活中的一些事例分析解釋，這些現(xiàn)象與生活息息相關，充分體現(xiàn)了新的課程標準“從生活走向物理，從物理走向社會”這一發(fā)展理念。

2. 學生情況分析：

學生對物態(tài)變化已經(jīng)有了一定的了解，對于如何判斷物態(tài)變化也有了自己的方法，但固態(tài)和氣態(tài)之間的轉(zhuǎn)化，是很難直接觀察的，因此給學生的學習帶來了一定的難度。本課內(nèi)容須要依靠推理，明確“直接”的意義，并且分清前后的狀態(tài)進行判斷、分析。

二、教學目標

1.知識與技能：

（1）知道物質(zhì)的升華和凝華;知道升華要吸熱，凝華要放熱。

（2）知道生活中典型的升華和凝華現(xiàn)象，能用升華和凝華解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。

2.過程與方法：

通過觀察實驗，培養(yǎng)學生的觀察和動手實驗能力，經(jīng)歷碘的升華和凝華實驗過程，體會根據(jù)實驗事實結(jié)合已有知識分析物理過程的思維方法。

3.情感態(tài)度與價值觀：

通過教學活動，使學生樂于解決生活實際問題，同時感受自然界的奇妙，領會嚴謹求實的科學態(tài)度。

三、教學重、難點

重點：升華和凝華的定義;升華和凝華的吸熱、放熱情況。

難點：升華、凝華現(xiàn)象的判斷;利用升華吸熱、凝華放熱解釋生活、生產(chǎn)中的現(xiàn)象。

四、教學策略

升華和凝華是物態(tài)變化中的最后一組現(xiàn)象，雖然已有前面的學習基礎，但升華和凝華現(xiàn)象不易被學生觀察和注意。在教學中應力求通過實驗讓學生觀察、體會，積極引導學生通過對結(jié)果的分析、判斷去了解過程，理解概念中“直接”的意義。

本節(jié)課的設計與教學應力求從生活和實際出發(fā)，為學生創(chuàng)設多種多樣的情境。通過演示和分組實驗等形式，讓學生充分觀察、思考、動腦、動口，充分調(diào)動學生的學習積極性，讓學生積極協(xié)作，讓整節(jié)課在愉快中進行，使學生真正感覺到物理的魅力所在。

五、教學資源準備

多媒體課件、樟腦丸、松樹枝、碘、熱水、冷水、酒精燈、碘錘、燒杯等。

六、教學過程

（一）創(chuàng)設情境，問題導入

冬天，結(jié)冰的濕衣服也能晾干，這說明物質(zhì)的狀態(tài)是如何轉(zhuǎn)化的？這又是什么物態(tài)變化呢？

學生討論：冬天冰不可能熔化，只能直接變成水蒸氣跑掉，即冰由固態(tài)直接變成了氣態(tài)。

設計意圖：充分利用身邊的現(xiàn)象，消除學生對知識的陌生感，讓學生感受物理無處不在，激發(fā)他們探究學習的興趣。

（二）實驗演示，給出定義

教師演示：把樟腦丸碾成粉末后放入燒瓶中，再將一根細的松樹枝放入，然后將瓶子密封。用酒精燈微微加熱一段時間后停止加熱，過一會兒，放入燒瓶內(nèi)的松枝上出現(xiàn)了潔白的“人造雪景”。

引導學生注意觀察加熱時樟腦丸狀態(tài)的變化，停止加熱時，松樹枝上有什么現(xiàn)象發(fā)生。根據(jù)分析實驗現(xiàn)象討論總結(jié)得出：固態(tài)的樟腦粉末經(jīng)加熱后能直接變成氣態(tài)的樟腦蒸氣;氣態(tài)的樟腦蒸氣冷卻后直接變成固態(tài)的樟腦粉末。

（學生觀察并回答樟腦丸狀態(tài)的變化，提醒其特別注意液態(tài)是否存在。）

設計意圖：通過教師演示，讓學生直觀地看到現(xiàn)象，即固態(tài)物質(zhì)可以直接變成氣態(tài)，這樣能更好地引出定義。

學生分組實驗：用熱水對固態(tài)的碘加熱，輕輕搖晃碘錘，觀察是否有液體生成，說出觀察到的現(xiàn)象。將紫色的碘蒸氣用冷水降溫，觀察碘蒸氣的變化，取出冷水中的碘錘，擦掉碘錘外的水分，觀察碘錘中是否有碘液體出現(xiàn)。

（學生根據(jù)課前準備進行簡單直觀的操作，課堂氣氛比較活躍。）

教師說明：碘的熔點是113.7℃，實驗用熱水溫度約60℃，將碘放入熱水中，碘達不到熔點，不會熔化。

教師引導學生分析總結(jié)，給出升華和凝華的定義和吸熱放熱情況。

板書：

升華：物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫升華。（吸熱）

凝華：物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程叫凝華。（放熱）

設計意圖：學生通過親自動手實驗，更容易得出結(jié)論。通過對比實驗，不僅可以得出吸熱放熱情況，同時也可以加深學生對定義的直觀理解。

（三）聯(lián)系實際，解釋應用

通過多媒體課件給出生活、生產(chǎn)中的實例以及自然界中的一些現(xiàn)象，引導學生進行討論、分析。

現(xiàn)象一：冬天堆積的雪人為什么會變小？衣柜里的衛(wèi)生球為什么會變?。?/p>

現(xiàn)象二：北方冬天窗戶上結(jié)的冰花、霜、霧凇、樹掛等自然現(xiàn)象是怎樣形成的？

現(xiàn)象三：用久了的燈泡里的燈絲為什么會變細？燈泡壁為什么會變黑？

（學生討論并提出了一些新的想法，比如：北方冬天窗戶上的霜為什么在內(nèi)表面，而不在外表面？雪又是怎么形成的？“樹掛”和“冰掛”有什么不同？冰箱里的“霜”也是凝華形成的嗎？）

設計意圖：通過這些問題的設置，讓學生學會觀察、善于觀察，并能利用學到的知識去解決實際問題，從而達到學以致用的目的。

教師講解升華吸熱的應用：

教師把一塊干冰放進飲料杯中，讓學生觀察現(xiàn)象。給出問題：endprint

1.觀看多媒體課件“人工降雨”，思考在云層中拋撒干冰為什么會促成降雨？

2.舞臺上的白霧是怎么形成的？

3.夏天在運輸食品時，為什么要放一些干冰？

（學生通過觀看課件，思考用干冰人工降雨的過程中包含哪些物態(tài)變化過程，并且通過討論總結(jié)干冰升華吸熱能達到降溫的目的。）

設計意圖：通過熟悉的事例來引導學生分析、解釋原理，讓學生充分意識到物理無處不在，同時鍛煉學生綜合分析問題的能力。

（四）閱讀材料，了解科學

教師指導學生閱讀STS“水循環(huán)”，要求學生完成以下內(nèi)容：

（1）能夠用水的三態(tài)變化解釋自然界的一些水循環(huán)現(xiàn)象，總結(jié)水的三態(tài)循環(huán)規(guī)律。

（2）粗略歸納說明云、雨、雪、霧、露、霜的形成過程。

（3）思考問題：水為何珍貴？水能為人類做些什么？破壞水資源會給人類帶來哪些危害？我們應該怎么辦？

設計意圖：通過閱讀讓學生感受大自然的神奇，說明這些現(xiàn)象都是水發(fā)生物態(tài)變化形成的，激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)學生的閱讀能力及分析問題的能力。

（五）課堂小結(jié)

（六）反饋練習

1.在空中噴灑干冰是人工增雨的一種方法。干冰使空氣中的水蒸氣變成小冰粒，冰粒下降過程中變成雨滴。水蒸氣變成冰粒、冰粒變成雨滴的物態(tài)變化過程分別屬于（ ? ?）

A. 凝華、熔化; ? ? B. 升華、熔化;

C. 升華、液化; ? ? D. 凝華、液化。

2.在舞臺上噴灑干冰（固態(tài)二氧化碳），可以產(chǎn)生“白云”，使舞臺上出現(xiàn)“白云”的景象，這些“白云”是（ ? ? ）

A.干冰升華而成的二氧化碳氣體迅速液化而形成的小液滴

B.干冰迅速熔化后再蒸發(fā)形成的氣體

C.干冰迅速升華而成的氣體

D.干冰迅速升華吸收其周圍的熱量，使空氣中的水蒸氣液化而成的小水珠

3.夏天，小林為了解渴，從冰箱里拿出一根棒冰，小林發(fā)覺硬梆梆的棒冰上粘著白花花的“粉”;一剝?nèi)グb紙，棒冰上就冒“煙”;他把這根棒冰放進茶杯里，不一會兒，茶杯外壁會出“汗”。你能幫助解釋這些現(xiàn)象嗎？“粉”是水蒸氣____所形成的;“煙”是水蒸氣________所形成的;“汗”是水蒸氣_______所形成的。

4.俗話說：“霜前冷，雪后寒”。從物理學角度分析，只有氣溫急劇下降時，空氣中的水蒸氣遇冷____才能結(jié)成霜;化雪過程需要從周圍的空氣中____，致使空氣的溫度降低，人們感覺寒冷（均選填“吸熱”或“放熱”）。endprint