物態(tài)變化學(xué)習(xí)策略研究

賈小平

[摘要]初中生在學(xué)習(xí)物態(tài)變化時，受到相似概念和規(guī)律的干擾，對物態(tài)變化中抽象的定義理解不到位，容易混淆規(guī)律，在判斷六種物態(tài)變化的過程及其吸放熱問題時，常會出現(xiàn)錯誤?；谝陨蠁栴}，教師在教學(xué)中可以日常生活中熟悉的冰、水、水蒸氣為例，提出判斷物態(tài)變化的類比聯(lián)想法及結(jié)構(gòu)圖學(xué)習(xí)策略，使抽象的問題形象化，便于學(xué)生快速準確地掌握，從而達到輕松愉快地學(xué)習(xí)的目的。

[關(guān)鍵詞]物態(tài)變化；學(xué)習(xí)；策略

[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2017）05-0066-02

物態(tài)變化在初中物理教學(xué)中占有重要地位，同時也是整個熱學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)，但物態(tài)變化過程及其吸放熱量問題呈現(xiàn)出瑣碎與相似的特征。初中八年級學(xué)生，思維方式有了一定的發(fā)展，但是抽象思維還不健全，思維方式主要以形象思維為主，所以看似簡單的問題，也成了眾多學(xué)生的難題與疑問，困擾著他們的理解，影響了他們繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣與信心。如何對物態(tài)變化的內(nèi)容做科學(xué)的總結(jié)與歸納，讓知識形成一個科學(xué)完整的系統(tǒng)，使學(xué)生更加通俗易懂地掌握與準確應(yīng)用物態(tài)變化知識，成為問題解決的重點與關(guān)鍵。

一、學(xué)習(xí)策略

1.判斷物態(tài)變化過程的兩個要點

一是根據(jù)題意和條件準確描述發(fā)生物態(tài)變化的物質(zhì)是什么，這是解決問題的關(guān)鍵；二是找到發(fā)生物態(tài)變化前后的物質(zhì)分別處于什么狀態(tài)，是固態(tài)、液態(tài)，還是氣態(tài)，這是判斷物態(tài)變化過程的重要依據(jù)。初中生經(jīng)過幾年的學(xué)習(xí)與生活積累，已經(jīng)擁有了一定的生活經(jīng)驗，知道冰、水、水蒸氣三種物質(zhì)狀態(tài)的變化過程，在此基礎(chǔ)上，為了便于學(xué)生盡快地理解掌握，從學(xué)生最為熟悉的生活經(jīng)驗人手，以日常生活中常見的冰、水、水蒸氣為例，如果是固體變化為液體，聯(lián)系冰變化為水，則很容易判斷此過程為熔化；若是由液體變化到氣體，聯(lián)想由水變化為水蒸氣，則該過程為汽化；若是由固體直接變?yōu)闅怏w，聯(lián)想由冰直接變?yōu)樗魵猓瑒t斷定此過程為升華過程。若是由氣體變?yōu)橐后w，可以聯(lián)想水蒸氣變?yōu)橐后w水，則該過程為液化；若是從液體變?yōu)楣腆w，聯(lián)想由水變到冰的過程，則該過程即為凝固過程；若由氣體直接變?yōu)楣腆w，聯(lián)想由水蒸氣直接變?yōu)楸?，該過程則為凝華過程。此策略采用類比聯(lián)想法，簡單形象，通俗易懂，學(xué)生容易理解掌握。

2.結(jié)構(gòu)圖

六種物態(tài)變化，無外乎是固體、液體與氣體三態(tài)之間的變化過程，為了便于理解，固體以生活中最熟悉的冰為例，液體以水為例，氣體以水蒸氣為例，則物態(tài)變化的全部過程可以用圖1所示的結(jié)構(gòu)圖來說明。

為了使抽象的過程形象化，以冰作為固體的代表，同種物質(zhì)的固、液、氣三態(tài)中，固體的溫度最低，能量最小，“居住”在結(jié)構(gòu)圖的一樓，水作為液體的代表，能量居中，“住”在二樓，能量最大的氣體水蒸氣“居住”在三樓，一樓到二樓的熔化過程、二樓到三樓的汽化過程及一樓直接“升到”三樓的升華過程都是“上樓運動”，所以只有從外界環(huán)境中吸收熱量才可以完成，屬于吸熱過程。相反，如果發(fā)生的是三樓“下到”二樓的液化過程、二樓“到”一樓的凝固過程及三樓直接“降到”一樓的凝華過程，這些過程都是“下樓運動”，多余的熱量一定要向外釋放，是放熱過程。采用這種貼近生活的類比式結(jié)構(gòu)圖，六種物態(tài)變化過程及與之相對應(yīng)的吸熱與放熱問題都變得具體而形象，更便于學(xué)生一次性準確理解與熟練掌握。

3.易被忽略的水蒸氣

水蒸氣在物態(tài)變化過程中扮演著重要的角色，水蒸氣看不見、摸不著，通常很容易被忽略，但它無處不在，常為解決問題的突破點。某些過程得不到正確的解釋，通常都是由于忽略了水蒸氣所造成的，所以考慮水蒸氣通常是解釋某些物態(tài)變化過程的關(guān)鍵。同時，水蒸氣也常與被描述為“白煙”“白氣”等非氣體物質(zhì)混為一談，造成物態(tài)變化過程判斷錯誤。但只要緊緊抓住水蒸氣“看不見、摸不著”的特性，就會順利避開此干擾，問題也就可以得到快速解決。

二、問題舉例

[例1]夏天從冰箱中取出的雞蛋會變“濕”，此現(xiàn)象中發(fā)生的物態(tài)變化過程是（ ）。

A.液化 B.升華 C.汽化 D.凝華

解析：雞蛋從冰箱取出后變“濕”，首先明確發(fā)生這一物態(tài)變化的物質(zhì)是水（蒸氣），其次找出物態(tài)變化前物質(zhì)水蒸氣是氣體，變化后的物質(zhì)是附著在雞蛋上的小水珠，為液體，即可判斷該過程是空中的氣體物質(zhì)水蒸氣遇到剛從冰箱中取出的“冷”雞蛋而變成了液體小水珠，是氣體變?yōu)橐后w的過程，同時對比結(jié)構(gòu)圖，故該過程定是液化過程，因此選項A正確。

[例2]下列物態(tài)變化中，屬于吸收熱量的是（ ）。

A.打開暖水瓶蓋，從瓶口冒出的“白氣”的形成過程

B.放入衣箱中的樟腦球變小的過程

C.冬天室內(nèi)的玻璃上形成冰花的過程

D.剛出爐的鋼水變成鋼錠的過程

解析：從前述的結(jié)構(gòu)圖中可知，在上述的六種物態(tài)變化中，熔化、汽化、升華三種“上樓”過程都要吸熱；凝固、液化、凝華三種“下樓”過程均要放熱。打開暖水瓶蓋，從瓶口冒出的溫度較高的水蒸氣遇到溫度較低的空氣而液化成液體小水珠，即“白氣”，屬于液化過程，該“下樓”過程是放熱過程；放人衣箱中的樟腦球變小，是從固體直接變?yōu)闅怏w，屬于升華，是“上樓”吸熱過程；冬天窗戶玻璃因與外面的冷空氣接觸致使其溫度較低，室內(nèi)溫度較高的水蒸氣遇到了溫度較低的玻璃而直接變?yōu)椤氨ā备街诓Ａ?nèi)側(cè)，屬于“下樓”凝華過程，是放熱過程；剛出爐的鋼水變成鋼錠是由液體變?yōu)楣腆w的“下樓”凝固過程，要放熱，故選項B正確。

掌握以上方法，物態(tài)變化問題便可以迎刃而解。對初次接觸物理課程的學(xué)生，打消了他們的疑慮，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，提高了他們學(xué)好物理的信心。

（責(zé)任編輯 易志毅）