2.4 升华和凝华 教案 苏科版八年级物理上册

《升华和凝华》
一、教学目标
知识与技能：
学生能够描述升华和凝华的定义及过程。
学生能够理解升华吸热、凝华放热的原理，并能解释其日常生活中的实例。
学生能够掌握升华和凝华的条件及应用。
过程与方法：
通过观察、实验和讨论，培养学生的科学探究能力和实验操作能力。
学生学会使用简单的实验器材进行升华和凝华实验，并记录和分析数据。
情感、态度与价值观：
激发学生对自然现象的好奇心和探究欲望。
培养学生的团队合作精神和严谨的科学态度。
二、教学重难点
教学重点：升华和凝华的概念及过程，升华吸热、凝华放热的原理。
教学难点：理解升华和凝华过程中的能量转换，以及升华和凝华在日常生活中的实例分析。
三、教学准备
教师准备：多媒体课件、碘升华和凝华实验装置（碘晶体、烧杯、酒精灯、石棉网、温度计等）、樟脑丸、冰块等。
学生准备：预习课本内容，准备笔记本和实验观察记录本。
四、教学过程
【导入新课】
创设情境：教师展示一块冰块，提问学生：“冰块在什么情况下会直接变成水蒸气？”学生思考并回答，教师引导学生回忆生活中的实例，如冰冻的衣服在室外直接变干等。教师指出这是升华现象，并引出课题“升华和凝华”。教师板书课题。
【讲授新课】
一、升华
升华概念讲解：教师解释升华的定义，“升华是指物质从固态直接变为气态的过程。”并通过图示展示固态分子间的紧密排列和气态分子间的相对松散排列。强调升华是一个吸热过程。
教师提问：“你们能举出日常生活中升华的例子吗？”学生思考并回答，如樟脑丸变小、雪人在阳光下消失等。教师给予肯定并补充完善。
碘升华实验演示：教师展示碘升华实验装置，并介绍实验步骤和注意事项。然后点燃酒精灯加热碘晶体，让学生观察碘晶体的变化并记录实验现象。当观察到紫色碘蒸气出现时，说明碘发生了升华现象。教师引导学生分析实验现象并得出结论：碘从固态直接变为气态需要吸收热量。
师生对话：“为什么加热碘晶体时会出现紫色蒸气？”引导学生回答是因为碘晶体吸热后直接变为气态的碘蒸气；教师给予肯定并补充解释升华过程中的能量转换情况即固态碘吸热后内能增加直接变为气态碘蒸气同时伴随着光能的产生所以看到紫色蒸气；同时指出不同物质升华时所需温度不同且受压强影响；最后通过实例分析说明升华在日常生活和工业生产中广泛应用如干冰制冷原理等延伸拓展知识视野激发探究欲望。
二、凝华
凝华概念讲解：教师解释凝华的定义，“凝华是指物质从气态直接变为固态的过程。”并通过图示展示气态分子间的相对松散排列和固态分子间的紧密排列。强调凝华是一个放热过程。并引出结晶的概念：“结晶是指物质从气态或液态形成晶体的过程。”然后通过视频资料展示霜的形成等凝华现象让学生感受凝华放热过程及其美丽形态；再通过实例分析说明凝华在日常生活和自然界中广泛存在如冬天窗户上的冰花原理等延伸拓展知识视野激发探究欲望。
师生对话：“那么我们在冬天看到的窗户上的冰花是怎么形成的呢？”引导学生回答是因为窗户上的水蒸气发生了凝华现象即气态直接变为固态；教师给予肯定并补充凝华与熔化相反是一个放热过程同时伴随着能量转换；同时指出凝华可以通过降温或加压两种方式实现并举例说明其应用如制造人工降雪原理等延伸拓展知识视野激发探究欲望。
樟脑丸凝华实验演示：教师展示樟脑丸和冰块，将樟脑丸放在冰块上方让学生观察樟脑丸的变化并记录实验现象。当观察到樟脑丸周围出现白色粉末时说明樟脑丸发生了凝华现象。教师引导学生分析实验现象并得出结论：樟脑丸周围的水蒸气遇冷后直接变为固态需要放出热量。同时让学生思考并讨论产生白色粉末的原因及条件；然后改变樟脑丸与冰块距离观察凝华效果变化情况并记录数据在表格中进行分析比较不同条件下凝华效果差异及其原因所在；最后让学生尝试用所学知识解释自然界中其他凝华现象如霜冻形成原理等延伸拓展知识视野激发探究欲望。
教师总结：“通过实验我们发现了什么规律？这说明了什么问题？”引导学生回答后教师总结凝华条件：降低温度或增大压强；强调自然界中存在多种形式的结晶现象且都遵循相同物理原理即物质状态变化时伴随着能量转换；同时指出结晶在日常生活和自然界中广泛存在且具有重要意义如保护农作物免受霜冻危害等延伸拓展知识视野激发探究欲望。
【课堂小结】教师引导学生回顾本课学习的内容，“今天我们了解了升华和凝华的定义及过程，并且掌握了升华吸热、凝华放热的原理。”教师强调这些知识在日常生活和科学研究中的重要性，并鼓励学生在今后的学习和生活中继续探索物理学的奥秘和应用价值所在。“希望大家能够把今天学到的知识运用到实际生活中去发现问题解决问题！”
【布置作业】让学生回家后观察家中常见物体（如冰箱中的霜冻、衣柜中的樟脑丸等），记录它们所处的状态变化以及伴随的能量转换情况，并思考这些变化背后的物理原理；鼓励学生制作简单实验器材进行小型探究活动（如制作人工降雪），观察并解释实验现象与家人分享学习成果。“下节课我们将继续深入学习有关物质变化和能量转换方面的内容请大家做好预习准备！”
五、课后反思
本节课通过创设情境导入新课有效激发了学生的学习兴趣；通过实验演示和分组实验活动使学生亲身体验了升华和凝华的存在及其特性；通过师生互动和生生互动增强了学生对知识点的理解和记忆整体上达到了预期的教学目标。在今后的教学中可以通过更多实例分析和实验探究活动来加深学生对知识点的理解和应用能力培养；同时还应注重培养学生的自主学习能力和问题解决能力鼓励学生在日常生活中运用所学知识解决实际问题；此外还应加强对实验操作技能的指导和训练提高学生的实验素养和科学探究能力为后续的物理学习打下坚实的基础。另外，也要注意在教学过程中要给予学生充分的思考和讨论时间，以促进他们的思维发展和合作交流能力的提升。对于实验环节中出现的问题和不足也要及时进行反思和改进，以提高实验教学的效果和质量。例如，可以进一步优化实验设计，使其更加贴近学生的生活实际和认知水平；同时，也要注重培养学生的实验安全意识和环保意识，确保实验过程的顺利进行和学生的身心健康。