【核心素养目标】3.4《升华和凝华》教学设计（表格式）

教学设计
基本信息
学段 初中 学科 物理
使用教材版本 人教版
课题 升华和凝华
课型 新授课 章/单元复习课 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.单元学习内容分析
本单元的科学内容主要有温度的概念、温度计，固液气三种物态，以及三种物态间的变化过程，物态变化中吸放热等基本特点，这些内容既是自然界中普遍存在的现象，同时也是学生学习物理，从物理走向生活，从生活走向物理的重要体现。
2.本课时学习内容分析
“升华和凝华” 是人教版八年级第四章物态变化第四节的内容，属于物质这个一级主题下的第一个二级主题，为九年级的关于物质的结构和属性的学习作好准备。本节课是前面熔化、凝固、汽化和液化的延续，由此让学生完整的知道物质形态的六种变化，并达到课标要求能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象和培养节约用水的意识。
3.学习者分析
学生具有一定的生活经验，已具有初步的物态变化知识，初步知道科学探究过程，有强烈的好奇心和求知欲。但生活现象与物理知识联系经验不足，因此，教师应在本节课注重强化学生物态变化的分析能力以及帮助学生辨清易混淆的物态变化。
4.学习目标确定
1.物理观念 （1）知道升华和凝华的概念。 （2）知道升华要吸热，凝华要放热。 （3）能列举生活中升华和凝华现象的实例。 2.科学思维 能运用升华和凝华的知识,解释生活中的现象。 3.科学探究 通过碘升华和凝华的实验，对科学探究中实验设计方法进行训练。 4.科学态度与责任 通过升华和凝华的物态变化的学习，激发学生对自然现象的关心，培养学生应用物理知识服务于生活的意识，感受事物间相互联系、转化的辩证唯物主义观点。
5.学习重点难点
重点：知道升华与凝华，及对应的吸放热情况。 难点：解释生活中的升华凝华现象
6.教学准备
碘锤、酒精灯、PPT
7.学习过程设计
教学环节 教师行为 学生行为 设计意图
新课导入 【演示实验】“缤纷舞台” 器材：一杯干冰，水池，一杯热水，音乐陀螺 你想知道这些奇妙的景观是怎么形成的？这一节就让我们一起探究这其中的奥密吧！ 根据现象思考原因，进入情景。 激发学生的学习热情和求知欲，培养了学生对本节课的浓厚兴趣。
新课讲解 一、升华和凝华 1.观察碘的升华和凝华 【学生实验】观察碘的升华和凝华 【设计实验】在试管（碘锤）中放入少量碘并盖紧塞子，往烧杯中加入热水，将试管放入烧杯中加热。当试管中充满气体后，将试管取出放在空气中冷却。 提醒学生观察： ①加热前碘是什么状态的？ ②加热过程中发生了什么变化？ ③停止加热在冷却过程中看到了什么现象？ ④有没有出现液态 冷却过程中有没有出现液态 【进行实验收集证据】 实验现象：①盛少量固态碘的试管放入烧杯中加热时，有紫色的碘蒸气产生，无液态的碘出现。 ②停止加热，紫色的碘蒸气逐渐消失，在试管的内壁上附着一层固态的碘粒，无液态碘出现。 【分析归纳】试管内固态碘受热时，有紫色的碘蒸气产生，说明变成了气态的碘。当停止加热时，紫色的碘蒸气逐渐消失，在试管的内壁上看到附着一层固态的碘粒，是气态碘又变成了固态的碘。实验过程中没有液态物质出现。 结论：固态碘可以直接变成气态碘，气态碘也可以直接变成固态碘。 2.升华和凝华 （1）升华：物质从固态直接变成气态的过程叫做升华。 （2）凝华：物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华。 【视频演示】——《碘的升华和凝华》 3. 升华吸热、凝华放热 【提问】碘升华时要加热,说明升华是一个什么过程 【实验】在烧杯中放一小块干冰，仔细观察，发现什么现象？用手接触烧杯底部，有什么感觉？说明什么问题？ 【分析】发现干冰逐渐变小，并且没有液体产生，说明干冰直接从固态变成了气态，也就是说干冰发生了升华。此时，用手接触烧杯底部，感觉烧杯底部变冷，说明升华的过程需要吸热。 【归纳】因为熔化、汽化、升华都是物质从低能量状态到高能量状态，所以都要吸热。 （1）结论：升华吸热。 【提问】凝华时都要冷却，说明凝华是一个什么过程 【归纳】因为凝固、液化、凝华都是物质从高能量状态到低能量状态，所以都要放热。 【实验】在封闭玻璃管里放入碘，先加热使其升华，然后在水中自然放置，会有部分碘蒸汽凝华。测量这个过程前后水温变化，经测量水的温度升高，这说明凝华放热。 （2）结论：凝华放热。 二、升华和凝华现象及其应用 1. 升华现象 【图片展示，提问】 ①衣柜里防虫用的樟脑丸（卫生球），过一段时间会变小，最后不见了。有没有变为液态？发生了什么物态变化？ ②寒冷的冬季，冬天冰冻的衣服也会变干。冰是否发生了熔化？发生了什么物态变化？ 【归纳】上述事例，都是冰直接变为水蒸气，发生了升华。 2. 凝华现象 【图片展示，提问】 ①冬天，寒冷的早上，室外物体上常常挂着一层霜，是怎么形成的？ ②寒冷的冬天，树枝上出现的“雾凇”（俗称冰花、树挂），是怎么形成的？ 【归纳】上述事例，都是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶（粒状结构沉积物、冰片、冰花等形状）。 【播放视频】——《霜、雾凇、冰花的形成》 【提问】这是一个旧灯泡或旧灯管，请同学们观察一下，与新的灯泡什么不一样？黑色是在内侧还是外侧，是固态还是液态、气态？是不是玻璃变黑的 里面除了玻璃里面还有什么 钨丝为什么到了灯的壁上呢 发生了什么物态变化 【归纳】白炽灯泡的钨丝在高温下会升华变成钨蒸气，使灯丝变细；钨蒸气遇到灯泡玻璃后又放热凝华变成固态钨附着在玻璃泡上，使内壁变黑，包含了两个过程：升华、凝华。 3. 升华、凝华的应用——干冰 （1）干冰 【出示干冰图片】简介干冰及干冰升华吸热的几种应用：实验室获取低温，水果运输中保鲜，人工降雨，制造白雾等。 干冰是在一个大气压下以-78.5 oC存在的固体二氧化碳（CO2），在常温下可以直接变成二氧化碳气体。 （2）干冰的特点：容易升华，有致冷作用。 （3）干冰的应用 ①冷藏食物： “干冰”熔化时，不会像冰那样变成液体，它直接升华为温度很低的、干燥的二氧化碳气体，因此它的冷藏效果特别好。 ②舞台烟雾 【提问】烟雾是怎样形成的 烟雾是不是水蒸气 是不是干冰 是什么 是什么物态变化 用我们学过的知识说说其中的道理。请同组或前后组讨论一下。 【归纳】舞台上喷出的干冰瞬间升华，从周围吸热，导致温度下降，周围的水蒸气遇冷液化成小水珠或凝华成小冰晶悬浮在空气中，即我们所见到的烟雾。 ③人工降雨 【提问】人工降雨就是用高射炮或飞机在天空中撒下干冰或碘化银等催化剂，帮助降雨。这个过程发生了怎样的物态变化？ 【归纳】用高射炮或飞机在天空中撒下干冰或碘化银等等催化剂，它们会升华吸热，使云层中的温度急剧下降，从而使云层中的水蒸气遇冷液化成小水滴，或者直接凝华成小冰晶，大量冰晶，使冷云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水落到地上便形成雨。 【视频演示】——《人工降雨》 设计实验方案、实验过程、重点观察的现象。 进行实验。观察加热前、加热时、冷却时的三个过程，碘处于什么物态？加热时有没有出现液态 冷却过程中有没有出现液态 归纳出升华、凝华的概念。 观看视频，进一步理解升华、凝华的概念。 观察升华吸热实验、分析原因并回答。 思考回答，列举生活中的升华现象。 小组讨论回答，了解一些与凝华有关的自然现象的形成原因。 观察凝华放热实验、分析原因并观看视频，进一步理解一些与升华凝华有关的自然现象的形成原因。 思考回答，知道这是升华和凝华两种现象。 回答。 小组进行讨论，代表回答。了解干冰的特点及应用。 小组进行讨论舞台烟雾的形成原因，代表回答。 观看视频，进一步理解人工降雨包含的物态变化。 通过实验能锻炼学生的观察能力，分析能力。让学生体会学习物理的快乐；培养严谨的科学态度。 通过生活实例拉近和物理课堂和现实生活现象的距离，做到了“物理从生活中来，到生活中去”，极大地调动孩子们学习物理的热情，培养孩子们格物致理，穷尽自然奥秘的情怀。
知识小结 回顾“物态变化”的概念： 学过本节课后你能全面说出物质三种状态之间的物态变化吗？ 回顾物态变化的概念，填充物态变化流程图， 让学生对本章知识整体把握、重新认识。
当堂反馈 1）你能说出生活中常见的物态变化现象吗？ 1、冬天嘴呼出的“白气”的形成—— 2、雾和露的形成—— 3、冰雪消融—— 4、霜的形成— 5、用久的电灯的灯丝变细—— 6、冰啤酒瓶“冒汗”—— 7、用久日光灯管变黑—— 8、天空中云的形成—— 9、舞台上的“云雾”—— 10、冰棒冒“白气”—— 11、烧开水时，水面冒出的“白气” 2）文艺演出时，舞台上用的弥漫的白色烟雾，仿佛仙境一般，给人若隐若现的视觉效果，这种烟雾最可能是（ ） A、某种燃烧物形成的烟气 B、利用干冰升华形成的二氧化碳气体 C、利用干冰升华吸热而使空气中的水蒸气液 化而形成的“雾”。 D、利用干冰升华吸热而使空气液化而形成的“雾” 3）严寒的冬季，窗子玻璃上结了美丽的冰花。下列说法中正确的是（　　） Ａ．室内水蒸气凝固而成，结在玻璃的里面 Ｂ．室外水蒸气凝固而成，结在玻璃的外面 Ｃ．室内水蒸气凝华而成，结在玻璃的里面 Ｄ．室外水蒸气凝华而成，结在玻璃的外面 做题并解析。 检查并巩固所学知识 检验学生掌握情况， 让学生体会到“学以致用”的喜悦。
8.板书设计
第4节 升华和凝华 一、升华 1. 升华：物质从固态直接变成气态的过程。 2. 升华吸热。 3. 应用：人工降雨、舞台烟雾、食品保鲜等。 二、凝华 1. 凝华：物质从气态直接变成固态的过程。 2. 凝华放热。
9.作业与拓展学习设计
（1）完成动手动脑学物理练习。 （2）解释自然界的水循环现象，写一篇小论文。
10.教学反思与改进
本节课在升华和凝华的概念得出过程中，借助实验帮助学生分析物态变化的过程，加深理解，调动了学生学习的积极性，锻炼了学生的观察能力、分析归纳能力、语言表达能力、动手实践能力。在升华和凝华的应用环节，通过大量的生活实例，加强知识与生活现象的联系，让学生体会学以致用的乐趣，学生的学习热情很高，对升华和凝华的概念有了更深入的理解。 需改进之处是时间安排还可以更合理，让学生有更多的参与机会，加强学生各方面能力的锻炼。