《四、升华和凝华》教案
教学目标
(一)知识与技能
1.通过分析生活中升华和凝华现象理解升华和凝华的概念。
2.通过观察分析生活中升华和凝华现象体会升华和凝华过程的温度变化。
3.掌握物态变化中识别升华和凝华现象的能力。
(二)过程与方法
1.通过升华吸热现象的分析知道获得低温的环境可以用升华的方法。
2.通过分析日常生活中的升华、凝华现象,激发学生学习物理的兴趣。
(三)情感态度与价值观
1.通过学习升华和凝华的物态变化,使学生感受事物间相互联系、相互转化的辩证唯物主义观点。
2.通过把教学活动与生活实际联系起来,培养学生乐于探索的精神。
教学重点
掌握升华和凝华的定义及条件。
教学难点
会分析生活中出现的升华和凝华现象。
教学方法
实验探究法
教学过程
新课导入
【提出问题】既然物体可以从固体变成液体,再由液体变成气体,那么物体可否不经过液化过程,而直接由固体变成气体?也就是除了我们学习过的四种物态变化外,还有其他物态变化吗?
学生思考后做出猜想,并发表自己的观点。
师生讨论引出升华和凝华物态变化。
新课讲授
【演示实验】“人造雪景”:在一个烧杯内放人少量的萘粉;然后加热,再将一根凉的枯树枝放人烧瓶口内,经片刻轻轻拿出枯树枝,便可看到在树枝上布满了“雪花状”,这是由于固态的萘吸热直接变成气态的萘,气态的萘遇到冷的树枝又直接变成固态的萘。
注意 樟脑片与卫生球的区别。卫生球实际是萘丸,萘有一定的毒性,不适合在人们日常生活中使用,1992年国家工商局为此发了“关于制止以萘丸冒充樟脑丸坑害消费者行为的通知”。可以穿插介绍这个知识引起学生对社会问题的关注。
【提出问题】它们果真是直接变化的吗?
通过学生实验进一步感受升华和凝华过程以及升华吸热和凝华放热的现象。
【提醒】
控制碘量:只需少许碘粒。
控制温度:需要缓慢加热。
强调观察无液态碘的出现。
玻璃片要和烧瓶口密封。
在学生分组做实验的过程中,教师巡回指导。可以询问学生观察到的现象,对于没有达到预期观察目的的学生可以做适当的操作、观察指导。指导学生体会凝华放热的现象可以在玻璃盖片上滴几滴水,观察有碘蒸气遇到盖片时的现象,同时用手摸一摸盖片感觉一下盖片的温度变化。
【讨论】
大家看到什么现象?
细心的同学会发现玻璃管内原来有一 些固体物质,加热之后这些固体物质的状态发生了什么变化?
中间过程中物质有变成液态吗?这现象说明了什么?
在师生共同分析、讨论的基础上,得出结论:
①给固态的碘加热后,烧杯内出现了紫色的碘蒸气,没有液态的碘出现,说明固态的碘受热后能直接变成气态的碘蒸气。
②停止加热冷却后,烧杯壁和玻璃盖片上出现了紫色的碘颗粒,没有液态的碘出现,说明气态的碘蒸气遇冷后又可直接变为固态的碘。
盖片上的水在碘蒸气凝华时,冒“热气”,盖片有些变热。说明碘凝华过程要放热。
升华:物质由固态直接变为气态的过程
凝华:物质由气态直接变为固态的过程
升华过程吸热,凝华过程放热
通过学生对实验和日常生活中升华和凝华现象的分析,使学生对升华和凝华现象有进一步的认识。
【讨论与交流】组织、指导学生分组讨论:
冰花是如何形成的?冰花是附着在窗子玻璃上的内表面还是外表面?为什么?
分析用久的白炽灯泡为什么会发黑?用久的日光灯管为什么在两端也会发黑?
对于生活中常说的“下霜”,能不能理解为霜是白天而降的?
根据升华和凝华的定义,想一想:在日常生活中有哪些现象是升华和凝华现象。
通过教师和学生对升华和凝华应用的讨论,使学生体会物理与生活实际的联系。
【拓展】
①“升华干燥食品”: 用升华“干燥食品”是先把新鲜食品放到急冻冷库里进行速冻,然后再把速冻过的食品放到真空干燥机中。 由于食物上的冰在低温、低压下升华,便把食品中残余的水分去掉。食用时,只要把这种食品放入水中一泡,就能还原成新鲜食品,并仍保留原来的味道和营养。这种经升华干燥的食品体积小、重量轻,便于运输和保存,在军事、野外勘探、登山、航天等领域广为使用。
②“舞台白雾”的形成:把干冰倒在大盘里,由于干冰的升华吸热使周围空气迅速降温。再用风扇把冷空气缓缓吹向舞台,于是一路上冷空气便使周围空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,从而形成了“白雾”。
课堂练习
1.下列发生了物态变化的现象中,属于凝华的是( )
A.洒在地板砖上的水不见了
B.刚出冷库的冻肉比原来重
C.加在饮料中的冰块越来越小
D.放在衣柜里的樟脑丸变小了
解析:凝华指的是物体由气体直接变为固体的过程。
A.洒在地上的水不见了,由液态变成气态,是汽化过程。不符合题意;
B.刚出冷库的冻肉比原来重,是在冷库中的水蒸气遇冷凝华在冻肉表面,使总重量变大。符合题意;
C.加在饮料中的冰块越来越小,由固态熔化成为水。不符合题意;
D.樟脑丸变小,由固态直接变成气态,是升华现象。不符合题意。
故选B。
2.固体香水是将香精溶解或吸附在固化剂中,有棒状和粒状固体香水产品。虽然与液体香水的同一香气做比较时,固体香水的香气不及液体香水来得幽雅,但固体香水留香持久,更方便携带使用。如果固体香水长时间敞口放置,会发现它的体积变小了,这是因为其发生了( )
A.熔化现象
B.汽化现象
C.升华现象
D.凝华现象
解析:固体香水长时间敞口放置,体积变小是固体香水由固态直接变为气态,是升华现象。
故答案为C。
3.假如不能发生凝华现象,则下列自然和生活现象中不可能出现的是( )
A.霜 B.露 C.雾 D.“白气”
解析:A. “霜”是固体,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,是凝华,不能发生凝华现象就不能出现,故A符合题意.
B.“露”是液体,是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的“霜”是固体,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,是凝华,不能发生凝华现象也能出现,故B不符合题意。
C.“面”‘雾”是液体,是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的。不能发生凝华现象也能出现,故C不符合题意。
D.“白气” 是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴。不能发生凝华现象也能出现,故D不符合题意。
故选A。
课堂小结
本课主要通过实验探究和分析论证,学习了升华和凝华的概念、规律及其应用,大家不仅学到了物理知识本身,还学到了一些科学研究方法,感受了物理知识的科学价值。
作业布置
课后作业第1-4小题。
板书设计
第4节 升华和凝华
课后反思
这节课的内容可以分两个层面来讲:一个是对升华和凝华概念的理解,另外一个是用物态变化的观点来解释各种自然现象。教学中首先从生活中遇到的问题引发学生思考,激发学习兴趣和求知欲,引导学生自主分析和探究试验得出结论,这样做有助于学生自觉构建相关的知识体系,了解科学与生活的联系。
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