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课题 第五章 物态变化
5.4 升华和凝华
教学目标
1.物理观念
(1)了解升华和凝华
(2)进一步认识自然界和日常中水的多种状态变化。
(3)能用物态和物态变化知识解释身边发生的一些简单的物理现象。
2.科学思维:
用类比法分析升华吸热,凝华放热。
3.科学实验
感知发生升华和凝华的条件
4.科学态度与责任
(1)有安全实验的意识。
(2)树立可持继发展的意识。
教学重点
升华和凝华
教学难点
升华吸热,凝华放热
教学方法
讨论法和讲授法
教学用具
碘锤、烧杯、热水、干冰(取干冰时需戴隔热手套,使用专用工具,防止冻伤!)
教学课时 1课时
教学互动设计
一、创设情景、导入新课
舞台烟雾效果是怎样形成的?
云团在0°C以上得有大水滴,0°C以下得有冰晶。云团的厚度还得大于2公里。通过飞机或地面火箭、高炮等工具,向云团中播散干冰实现人工降雨。撒干冰为什么就能实现人工降雨?
下霜了!初冬的大地披上了白色的纱衣,树枝上挂满闪着白光的银须,小草变得毛茸茸、亮晶晶的,在朝阳下反射着点点光芒(如图所示)
二、新课讲授、师生互动
(一)升华现象和凝华现象
演示实验
材料
◆ 碘锤
◆ 烧杯
◆ 热水
演示实验
密封的锤形玻璃泡内装有少量固态碘颗粒,将玻璃泡浸入热水中,如图所示。仔细观察,碘的状态发生了什么变化?将锤形玻璃泡从水中取出。
仔细观察,冷却过程中碘的状态发生了什么变化?
由实验可以看到,固态的碘受热后,容器内充满了紫色的碘蒸气;碘蒸气遇冷后变成了固态的碘。
物理学中,物质由固态直接变为气态的过程叫作升华(sublimation),由气态直接变为固态的过程叫作凝华(deposition)。
实验中,固态的碘直接变成紫色的碘蒸气,是碘的升华;冷却后从紫色碘蒸气变成碘颗粒,是碘的凝华。北方的冬天,雪人会一天天变小,其中就有雪的升华。
常见的霜、雾凇和窗户上的冰花(如图所示),都是空气中的水蒸气在低温下凝华形成的小冰晶。
衣柜里防虫用的樟脑片,过一段时间会变小,最后不见了,这就是一种升华现象。
冬天,晾在室外的湿衣服会结成冰,但结冰的衣服也会慢慢变干,这也是因为冰直接升华为水蒸气了。
(二)升华和凝华中的吸热和放热
演示实验 干冰升华
材料
◆干冰(取干冰时需戴隔热手套,使用专用工具,防止冻伤!)
◆烧杯
将干冰(固态二氧化碳)放到烧杯中。发生了什么现象?烧杯中的“白雾”是怎样形成的?
干冰可以从固态直接升华成无色透明的二氧化碳气体。干冰在升华过程中大量吸热,周围的温度快速降低,使周围的水蒸气液化为小水滴,这便是我们看见的“白雾”(如图所示)
干冰的应用
(a)舞台上弥漫的白雾,是干冰升华吸热形成的舞台特效
(b)干冰常用于生物试剂、疫苗、标本、医药、食品等产品的低温冷藏运输
(c)飞机在云层中撒入干冰,干冰升华吸热,实现人工降雨
物质在升华过程中要吸热,在凝华过程中要放热。这个特点广泛应用于生产和生活实践中。
霜:空中水蒸气放热凝结为小冰晶——凝华
冰花:空中水蒸气放热凝结为小冰晶——凝华
雾凇:空中水蒸气放热凝结为小冰晶——凝华
像熔化和汽化一样,升华也要吸热;像凝固和液化一样,凝华也会放热。
冰熔化——吸热 冰升华——吸热
水蒸气液化——放热 水蒸气凝华——放热
因此,在运输食品的时候,为了防止食品腐烂变质,可以利用干冰(固态二氧化碳)的升华来吸热降温。
利用干冰升华吸热来降温,防止食品腐烂变质
请在图中填写各种物态变化的名称和吸热、放热情况.
家庭实验室
探究家庭电冰箱内霜的形成
电冰箱是家庭生活中重要的电器。如果电冰箱冷冻室门密封不严、开门次数过多、食物含水量较高或设置的温度过低等,电冰箱冷冻室会出现结霜现象,需要我们手动清除(如图所示)。
电冰箱结霜的物理过程是怎样的?如何才能避免或者减少结霜呢 请以电冰箱内霜的形成和预防为课题,写一篇探究报告,并在家里的电冰箱门上贴上你的爱心提示。
三、课堂小结、巩固提升
1. 物质从固态直接变成气态的过程叫做升华,从气态直接变成固态的过程叫做凝华。
2.樟脑片变小,结冰衣服变干、冰雕变小是升华现象。霜、冰花、雾凇是凝华现象。
3.升华吸热,凝华放热。
四、板书设计、理清要点
1. 物质从固态直接变成气态的过程叫做升华,从气态直接变成固态的过程叫做凝华。
2.樟脑片变小,结冰衣服变干、冰雕变小是升华现象。霜、冰花、雾凇是凝华现象。
3.升华吸热,凝华放热。
五、达标练习、反馈矫正
1.下列说法不正确的是( )
A.物质从固态直接变成气态的过程叫升华
B.物质从气态直接变成固态的过程叫凝华
C.固态的干冰变成气体是凝华现象
D.樟脑丸变小甚至消失是升华现象
2.下列说法正确的是( )
A.黄山景区云雾飘渺是水升华形成的
B.夏天早晨草叶上的露是水蒸气液化形成的
C.冬天飘的雪花是水蒸气液化形成的
D.北方的雾凇是水蒸气升华形成的
3.下列物态变化需要放热的是( )
A.缥缈的雾
B.卫生球变小
C. 湿衣服晾干
D.结冰的衣服变干
4.毛泽东诗词“千里冰封,万里雪飘”,描绘了冬季中华大地的北国风光,图中与“冰”的形成物态变化相同的是 ( )
5.下列发生了物态变化的现象中,需要放热的是( )
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
参考答案:1.C;2.B;3.A;4.D;5.B 。
六、布置作业
P118T1
课外作业P118T2、T3、T4。
P118 家庭实验室
探究家庭电冰箱内霜的形成
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