沪粤版物理教案： 第四章 物质的形态及其变化

4．1从全球变暖谈起
课程目标：
1．知道物质的形态．2．理解温度的概念．3．了解生活环境中常见的温度值．4．会用温度计测量温度．
教学目标
1．通过观察和实验了解温度计的使用方法．
2．通过探究活动，使学生了解温度计的工作原理．
3．通过学习活动，使学生掌握温度计的使用方法，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望．
重点：温度的概念及温度计的使用方法．
难点：温度计的分度方法及测温原理．
教学过程
一、导入新课：“冷”和“热”与我们的生活息息相关．寒冬腊月，我国北方的哈尔滨在展现冰灯奇景．而南方的海南岛却仍鲜花盛开，新疆沙漠地区在盛夏
时节“早穿皮袄午穿纱，怀抱火炉吃西瓜”．你知道为什么会有这些差异吗
二、新课讲授
1．地球气候变暖，给人类生活带来的影响
全球气候近20年来已明显变暖．按照目前二氧化碳的增长情况，到2050年，全球平均气温将上升1℃～3.5℃，到2102年，地球表面的温度将比1990年上升6℃．气候变暖，将会出现：长期干旱，土地干裂；冰山熔化，海平面上升；树木干枯，经常出现森林火灾，这些将严重地影响人类的生活．
2．物质的形态
自然界中物质常见的形态有固态、液态和气态，不同的物质在不同的温度下将会发生物态之问的变化，例如：钢锭在高温下变成钢水；火山爆发时，岩石变成岩浆；干冰变化成二氧化碳气体等．除了常见的固态、液态、气态三种物质形态外，科学家还发现物质还有：第四态，叫做等离子态；第五态，叫做中子态．
3．温度和温标
温度表示物体的冷热程度．
温度的测量标准叫做温标．常用的有摄氏温标和热力学温标·
摄氏温标：规定纯净水结冰时的温度为零摄氏度(0℃)；在1个标准大气压下，纯水沸腾时的温度为100摄氏度(100℃)．在0℃和100℃之间分成100等分，每一等分为1摄氏度(10℃)．常用的温度计上的温标符号为℃，表示采用的是摄氏温度.
4．温度的读法
例如，人体的正常体温记作“37℃”，读作"37摄氏度”，漠河镇的最低气温达到过“一52．3℃”读作“负52．3摄氏度”或者“零下52．3摄氏度”．
注意：温度的单位“摄氏度”不能分开读，例如20℃不能读作“摄氏二十度”，单位符号书写时要注意格式，字母左上角的小圆圈，既不能漏掉，也不能分开或者位置不对．
5．温度计
(1)作用：温度计是测量物体温度的仪器．
(2)原理：常用温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的，里面的液体通常是水银或酒精．
(3)构造：常用温度计的基本构造是：玻璃外壳、毛细管、玻璃泡、刻度及温标．
(4)使用方法：
a．在测量前
①观察它的量程
温度计量程是指它能测量的温度范围，即最高能测多高的温度，最低能测多低的温度-如果待测物体的温度超过这一范围，不但测不出温度值，而且还可能损坏温度计．例如体温计的量程是35℃～42℃，一般寒暑表的量程是-30℃～50℃，实验用温度计的量程是-20℃～110℃．使用温度计以前要观察温度计的量程，并判断出是否适合所测物体的温度．
②认清它的分度值
温度计的分度值反映了温度计的准确程度．例如体温计的分度值为0.1℃，它的准确程度为O.10℃，0.1℃以下的靠估计，实验用的温度计分度值是1℃，它准确到1℃，l℃以下靠估计，使用温度计前要认清它的分度值，以便你能按要求准确读数．
b．在测量时
在测量时：①将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触一段时间；②如测液体温度时，温度计的玻璃泡不能碰到容器的底部或侧壁，也不能用温度计作搅动器来搅动被测的液体；③当温度计中的液面不再升高或降低时再读数．
c．在读数时
在读数时：①温度计的玻璃泡不能离开被测物体(体温计除外)；②视线要与温度计中液柱上表面相平；③对于体温计的读数，视线要与体温计垂直，且转动体温计到读数最清楚的位置．
6．常用温度计的比较
7．热力学温标
热力学温标：以-273℃(精确值为-273.15℃)作为温度的起点，叫做绝对零度，热力学温标的单位叫开尔文，简称开，符号为K．1K的大小与1℃的大小相同．
热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系是：T=273+t．
例如：沸水的温度是100℃，相当于多少开
解：T=273+t=273+100=373(K)
三、探究活动
活动内容一
实验项目：1．估测水的温度2．测量水的温度
实验操作：1．取几杯冷热程度不同的水，将其编号，先用手背轻轻碰一下杯的外壁，感觉一下水的温度，估计每一杯水的温度．
2．用温度计进行实际测量，将测得的温度和你估测的温度记录在同一表格中进行对比．
3．与其他同学交流怎样正确使用温度计，并将交流的情况汇总，归纳总结出正确使用温度计的步骤和方法．
实验设计：设计记录测量结果的表格．
交流合作：l。你用的温度计是利用什么规律制成的
2．使用温度计时应注意些什么
活动内容二
提供情景：用四个相同的杯子装入温度不同的水，请两个同学上来用手试水温，说出温度从高到低的顺序，结果是A、B、c、D．
提出问题：1。B和c杯子里的水温相同，为什么两位同学都说B杯中的水温比c杯中水温高，凭感觉能否准确判断水的温度
2．有一只口服液小瓶，大家讨论一下，能用这只小瓶分辨出桌面上的四杯水哪杯温度高 哪杯温度低吗
大胆猜想：能，利用液体的热胀冷缩；还需要一些器材如吸管；将小瓶进行改进，使它能测出具体的温度值等．
探究准备：圆底烧瓶、软木塞、细玻璃管、大烧杯、带红颜色的水、热水。
探究过程：1．在软木塞中穿个孔，穿入玻璃管．
2．在圆底烧瓶中装满红色水，把软木塞盖住，记下玻璃管中液面的水位的高度．
3．在大烧杯中装上半杯热水．
4．将圆底烧瓶放人热水中，观察玻璃管中水位上升的高度．
记录信息：圆底烧瓶中的水受热会膨胀．
交流总结：1．玻璃管中的水面上升明显．
2．玻璃管中的水面上升后超过管子的长度，水流出来了．所以要注意不要超过范围．
3．软木塞不塞紧，水面上升不明显．
4．在玻璃管旁刻上刻度就可以测出具体的温度值．
四、课堂训练
例1：(2004·广东广州)医用水银温度计使用后的消毒方法是( )
A．放在酒精灯的火焰上烤 B．放在沸水中煮c．用清水冲洗 D．用医用酒精擦试
解析：A选项，放在酒精灯的火焰上烤，不行．体温表的量程是35℃～42℃，而火焰的温度远高于42℃，放在火焰上烤，很容易使温度计示数超过其量程，会损坏温度计．B选项，放在沸水中煮，不行．因为体温表的量程是35℃～42℃，最大只能测42℃，而沸水的温度是100℃，超过量程，会损坏温度计．C选项，用清水)中洗，不行．因为清水不能杀菌．D选项，用医用酒精擦试，行．因为酒精能杀菌．答案：D
例2：(2003·湖南长沙)某同学取出一支示数为39.6℃的体温表，没有将水银甩回玻璃泡而直接测量自己的体温，若他的实际体温是36．6℃，则测出来的体温是( )
A．36.6℃ B．39.6℃ C．3℃ D．76.2℃
解析：本题考查体温表的使用规则，体温表的示数为39.6℃，没有将水银甩回玻璃泡而直接测量自己的体温，违反了体温计的使用规则．由于体温计玻璃泡上方的缩口非常细，水银柱收缩不回去，仍指示原来的示数，为39.6℃．答案：B
五、课外作业
课外活动：
“城市热岛”现象一般都比较明显，其原因有多方面，可以指导学生通过阅读科普资料、外出调查访问、上网等搜集一些信息，写成调查报告的形式，然后进行相互交流。“城市热岛”的主要原因有：城市高楼林立，不易通风散热；城市建筑物大多用水泥、瓷砖等建筑材料，而这些材料吸热后容易升温；城市路面用柏油、水泥等材料铺成，阻隔了地面下水分的蒸发，不易利用水的蒸发来散热；还有人口稠密、玻璃外墙的光污染等等．
六、课后反思：
4.2探究汽化和液化的特点
知识与技能目标：
1、知道蒸发是在任何温度下都可进行的汽化现象。
2、知道蒸发过程中要吸热，蒸发具有致冷作用。
3、理解影响蒸发快慢的因素，并用之来解释生活中的现象。
过程与方法目标：
1、通过探究，培养动手实验能力和观察、分析、归纳能力。
2、培养自主、合作、探究的学习能力和良好的语言表达、交流能力。
情感、态度与价值观目标：
1、培养学生探索热学知识的兴趣，认识学习科学课程的重要性。
2、培养学生理论联系实际的学习态度和合作、探究的科学态度。
重点与难点：
蒸发快慢与哪些因素有关是本节的重难点，要引导学生用对比实验与控制变量的方法进行探究。
教具与学具准备：
课件、探究工作单、毛笔、温度计、烧杯、玻璃片、滴管、酒精、热水、冷水、酒精棉花若干
教学过程设计：
一、产生问题，引出概念：
在黑板的一角，请学生用毛笔醮酒精写出“罐”字。教师结合课件讲“罐中罐”（如右图）的故事：在非洲某地，天气炎热，食品很容易腐烂。有位老师想出了存放食物的好方法：他把两个陶罐套在一起，两罐之间装上潮湿的沙子，放入食物，盖上湿布，放在通风处，就成了热带地区的天然冰箱，这位老师也获得了瑞士劳力士企业奖。听完后请学生说出自己的疑问，学生可能会提出下列等问题：
（1） 为何用潮湿的沙子和湿布？
（2） 为何用陶罐？
（3） 为何放通风处？
学生提出问题后，发现黑板上的“罐”字不见了，从而引出蒸发的概念：物质从液态变成了气态叫蒸发，蒸发是汽化的一种方式。
请学生列举日常生活中的蒸发现象（课件中有热区），如：
1、将水泼到地上会干。
2、洗手后水会干。
3、新鲜大白菜会慢慢干瘪。
4、湿衣服会干。
若在气温是35℃、甚至是0℃时晾衣服，也会干。说明蒸发是在任何温度下
都能进行的汽化现象。
二、围绕问题，展开探究：
（一）罐中罐为何用潮湿的沙子和湿布？
学生实验1：用酒精擦手背，有什么感觉？感到凉。
学生实验2：先记录温度计所显示的室温，然后用温度计的玻璃泡醮酒精，观察温度计示数的变化。
请学生在动脑中，搜索日常生活中与上述两个实验类似的事实证据（课件中有热区准备），并进行分析：
1、发烧时擦酒精降温；
2、狗吐舌头解热；
3、游泳上岸感到凉；
4、夏天在马路上洒水降温；
5、出汗保持体温；
6、夏日，炼钢炉前使用水帘以防止操作工人中暑；
7、把凉开水装在陶罐里，经过一段时间后，就可以喝到冷饮了。
归纳得出结论：蒸发要吸热，蒸发时液体要降温。所以罐中罐用潮湿的沙子和湿布。
（二）罐中罐为何用陶罐，放通风处？——影响蒸发快慢的因素：
下发探究工作单（附后），每组一份。
1、进行猜测：学生联系提出问题和其它蒸发现象进行猜测并交流。
2、设计实验方案：针对自己小组的一种猜测，给定毛玻璃片上的一滴酒精，设计实验来说明猜测的因素是否能影响蒸发快慢。（设计实验时提示利用对比实验和控制变量法，实验方案中可以采用图、文、表格等形式）
3、进行实验，收集事实证据：每组学生根据实验方案从讲台上领取需要的器材（讲台上备着若干，小组合作进行实验，并记录。）
4、小组间交流实验过程、结果以及其它事实证据，得出以下结论：
对于同一种液体，加快蒸发的方法有：
(1)提高液体的温度；
(2)增大液体的表面积；
(3)加大液体表面上的空气流动快慢。
说明：对于不同液体，蒸发快慢不同。酒精比水蒸发快，汽油比水蒸发快，
食用油比水蒸发慢。至于以上因素为什么会影响蒸发快慢，蒸发为什么要吸热，这是微观的分子世界的问题，提示学生以后将进行深入的学习，也可以通过查资料来了解。
三、解决问题，拓展应用：
（1）改进“罐中罐”——用酒精、放通风处、表面积尽量大些等。
（2）解释地下管道输水和渠道引水（如下图：新疆的坎儿井、滴灌、喷灌等）的好处。
（3）解释干手机、电吹风等的原理。
（4）怎样晾衣服干得快？等等。
四、课堂小结及练习。
1．以下所述生活实例中，属于汽化现象的是（ ）
A．春天，冰封的河面解冻
B．夏天，剥开包装纸后冰棒会冒“白汽”
C．秋天，清晨的雾在太阳出来后散去
D．冬天，戴眼镜的人刚进入温暖的室内时，镜片会变得模糊
2．夏天，从冰箱里取出瓶装矿泉水时，常会发现瓶的外壁“出汗”，这是因为( )
A．水会从瓶内慢慢渗出
B．空气中的水蒸气遇冷液化
C．瓶外壁的水不断汽化
D．瓶周围的空气不断凝聚
3．烧开水时，从壶嘴喷出大量“白汽”。关于这些“白汽”的形成，涉及到的物态变化过程是（ ）
A．液化过程 B．汽化过程
C．先液化后汽化 D．先汽化后液化
4．在“研究水的沸腾”的实验中，得到了如图4.2-2的图像。从图像可知，________段表示的是水沸腾的过程，在此过程中，水的温度________（填“上升”“不变”或“下降”），但需要________热，此实验所得水的沸点是________。
5． “扬汤止沸”是指把锅里烧开了的汤舀起来再倒回去；“釜底抽薪”是指从锅下抽掉燃着的木柴，对此应用物理知识进行分析，下列说法中正确的是（ ）
A．都只能暂时止沸
B．都能彻底止沸
C．“扬汤止沸”能彻底止沸，“釜底抽薪”只能暂时止沸
D．“扬汤止沸”只能暂时止沸，“釜底抽薪”能彻底止沸
6．如图4.2-3所示，用酒精灯给大烧杯中的水加热，当大烧杯中的水沸腾时，问小试管中的水是否沸腾？为什么？
【参考答案】
1．C 2．B 3．D 4．BC 不变 吸 99 ℃ 5．D
6．大烧杯中水虽已沸腾，但小试管中的水不会沸腾，但温度可达到沸点。因为小试管中的水从大烧杯中吸热达到沸点后，由于大烧杯中的水温度也保持在沸点不变，小试管就不能继续从大烧杯中吸热了，所以小试管中的水只能达到沸点但不能沸腾．
五、作业（1、2两题任选一题）：
1、请用脸盆、毛巾、凉水为一碗饭菜自制一个简易的降温装置。
2、结合影响蒸发快慢的几个因素，研究植树造林与保护水资源的关系，写一篇小论文。
3、完成课后练习第1、2、3题。
4.3探究熔化和凝固的特点
教学目标：
1、了解物质存在的三态，描述晶体熔化和凝固的特点，理解晶体的熔点和凝固点的意义。能描绘晶体熔化图像叙述晶体和非晶体的特点。
2、培养学生初步的观察能力、分析能力和概括能力，以及善于应用科学知识解决实际问题的能力。
3、树立规范实验、仔细观察、勤于思考的科学态度及团结协作的精神。
教学重点与难点：
教学重点：晶体熔化和凝固的规律，晶体的熔点和凝固点。
教学难点：晶体熔化时虽然吸热，但温度保持不变；描绘晶体熔化图像；据图叙述晶体和非晶体的特点。
教学过程：
一、引入新课：
我们在小学常识中已学习过物质存在的三种状态，请回忆是哪三种状态？（固态、液态、气态）物质的这些状态是一成不变的吗？（学生回答：不）那这三种状态之间的变化是否有一定的规律呢？从这节课开始我们将逐步进行探究。
二、学习新课：
1、固体的熔化。
（1）概念与问题。
师：你们见过水结成冰和冰化为水的现象吗？（预）
生1：见过。冬天，北方的河面会结成冰。春天，河面的冰会化为水。
生2：冬天的夜晚，地面上的积水会结成冰。白天，在太阳照射下，冰会融化为水。
生3：将水放入冰箱里后，水会结成冰。将冰取出冰箱后，冰会融化成水。
师：这些事例说明什么？（预）
生1：物质既可以由液态变成固态，也可以由固态变成液态。
生2：物质以什么状态存在跟温度有关。
师：你能用以上结论分析课本图4—1所示的火山喷发的现象吗？（预）
生：岩石在高温下可以成为液态，而当温度降低时则变成了固态。
师：物质由固态变成液态的过程叫做熔化，由液态变成固态的过程叫做凝固。熔化和凝固需要什么条件？不同的物质熔化和凝固的规律一样吗？下面我们用实验进行探究一下。
（2）实验与思考。
①器材及实验装置介绍。准备两套课本图4—2实验装置，分别安放在讲台左右两端。一套做硫代硫酸钠的熔化实验，另一套做松香熔化实验。注意介绍器材的使用方法。分另请两组学生（每组4人），上台实验，并对学生进行分工（报时、搅拌、读数、记录），其它同学注意观察。
②注意：实验中要分工协作；当硫代硫酸钠粉末开始熔化时，要及时搅拌；仔细观察温度与物质的变化情况。
③按课本要求进行实验。
观察并思考：观察对硫代硫酸钠及松香加热时，温度计的示数变化；观察不同温度下它们的状态；观察熔化时它们的状态及温度；记录实验中的数据；思考硫代硫酸钠和松香在熔化时温度的变化是否相同？
（3）作图并分析。
①根据实验数据，学生在方格坐标纸上描点、连线、完成图像。
指明坐标轴上的两面三刀个轴的指向圾示时间和温度，硫代硫酸钠从35，松香从60开始计时，温度坐标上每小格代表2，时间“0”表示时间的起点，在加热过程中，每一时刻都有一个对应的温度，在图像上可以用一个点来表示。
②图像分析
（4）比较与交流。
参与实验的学生向全班汇报实验结果，并与全班学生交流，比较硫代硫酸钠与松香熔化时的异同点。
（5）归纳与应用。
①通过实验对比、图像分析，得出结论。
固体分类：晶体：具有一定的熔化温度的物质，叫做晶体（如硫代硫酸钠）和非晶体：没有一定的熔化温度的物质叫非晶体（如松香）。
②晶体和非晶体的熔化特点：
晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
晶体是在一定温度下熔化的，晶体熔化时的温度叫熔点，非晶体没有一定的熔化温度即非晶体没有熔点。
晶体从开始熔化到完全熔化，处于固、液体共存的状态，非晶体熔化时不存在；固液共存的状态。
③读“几种晶体的熔点表”，体会熔点是晶体的一种特性。记住硫代硫酸钠和冰的熔点，知道常见金属中钨的熔点最高。
④知识应用及反馈：
a、讨论“真金不怕火炼”是否十分准确？爱迪生为什么选钨丝做电灯的灯丝？
B、做课本第125页练习1、2、3
2、物质的凝固。
凝固是熔化的逆过程，通过熔化的规律和图像，推出物质凝固的规律和图像，达到对知识的迁移。
①物质凝固时都要放热。
②晶体凝固过程中温度保持不变，这个温度叫做晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同，非晶体没有凝固点。
三、总结：
晶体熔化的条件——达到熔点、吸热。
晶体凝固的条件——达到凝固点、放热。
规律：晶体熔化时要吸收热量，但温度保持不变
晶体凝固时要放出热量，但温度保持不变。
四、课堂练习
1．下列属于熔化的是（ ）
A．糖水放过一段时间变干变成了糖
B．夏天放棒冰的杯子外壁的小水珠
C．露水的形成
D．棒冰变成糖水
2．如图4.3-5所示为冰在加热过程中，温度随时间变化的图像。以下说法中不正确的是（ ）
A．冰是一种晶体
B．冰的熔点为0℃
C．从t1到t2冰处于熔化过程
D．从t1到t2冰的质量保持不变
3．在标准大气压下，冰的熔点是0℃，那么在做冰的熔化实验中，在0℃时，冰的状态是（ ）
A．一定是固态
B．一定是液态
C．固体,液体共存
D．上述三种情况都有可能
4．利用等质量的0℃的冰冷却食品通常比0℃的水效果好，原因是 。
5．海波是晶体，石蜡是非晶体。小华同学通过查阅资料收集到海波和石蜡的熔化图像如图4.3-6所示，海波的熔化图像是________(填写序号)。
分析图像A可获得的信息有：
a._____________________________
b._____________________________
分析图像B可获得的信息有：
c.__________________________________________________(填一条即可)。
5．根据表中所列的几种物质的熔点，判断以下几题的是与非，并解释原因：
物质名称 固态水银 金 铜 钢 钨 固态氢
熔点（℃） -39 1064 1083 1300 3410 -259
（1）电灯泡的灯丝用钨制成，不易熔化；
（2）纯金掉入钢水中不会熔化；
（3）水银温度计在-40 ℃时已失效，不能使用；
（4）在-265 ℃时，氢气是固态。
6．我国研制的一种聚乙烯材料，可以在15 ℃~40 ℃范围内熔化和凝固，把这种材料制成小颗粒，掺在水泥中制成储热地板或墙板来调节室温，其道理是什么
【参考答案】
1．D 2．D 3．D
4．由于0℃的冰熔化时要吸热、温度保持不变，直到所有冰全都变成0℃的水，再吸热温度才升高。所以用等质量的0℃的冰比0℃的水冷却效果好。
5．A a.晶体熔化时需要吸热 b.晶体在熔化过程中温度保持不变 c.非晶体熔化时吸热温度升高
6．（1）正确。灯泡正常发光时，灯丝的温度在2000 ℃左右，而钨丝的熔点是3410 ℃，所以用钨制成灯丝，不会熔化；
（2）不正确。纯金的熔点是1064 ℃，而钢的熔点是1300 ℃，显然钢水的温度在1300 ℃以上，而纯金的熔点小于1300 ℃，所以纯金掉入钢水中会熔；
（3）正确。水银的凝固点是-39 ℃，在-40 ℃时，水银将会凝固成固态，这时，温度计就不能使用了；
（4）正确。固态氢的熔点是-259 ℃，因此在-265 ℃时氢是固态。
7．由于熔化和凝固过程中要吸热和放热，此种材料在15 ℃~40 ℃范围内熔化和凝固，该温度正是室温变化的大致范围，因此，当温度升高时，材料熔化吸热，当温度降低时，材料凝固放热，从而起到调节室温的作用。
五、作业：
完成《同步练习》（4.1）
板书设计：
一、熔化：固体→液体
晶体：具有一定的熔化温度的物质，叫做晶体（如硫代硫酸钠）
固体
非晶体没有一定的熔化温度的物质叫非晶体（如松香）。
熔点：晶体熔化时的温度
熔化需要从外界吸热
二、凝固：液体→固体
凝固点：晶体凝固过程中温度保持不变，这个温度叫做晶体的凝固点。
同一晶体的凝固点与熔点相同，非晶体没有凝固点。
凝固放热
4.4升华和凝华
　　教学目标
　　1．知道升华和凝华的概念，知道升华吸热，凝华放热。
　　2．了解生活中的升华和凝华现象，并能用物理的语言进行解释。
　　3．学会根据观察结果进行间接分析，从而推断出物理过程的思维方法。
　　4．培养学生的实践操作能力，观察能力，分析推理的能力，同时培养学生手脑并用，理论联系实际和语言的口头表达能力。
　　教学重点和难点
　　重点：
　　1．知道升华要吸热，凝华要放热。
　　2．了解生活中的升华和凝华现象，并能用物理的语言进行解释。
　　难点：
　　1．知道升华和凝华的条件，升华要吸热，凝华要放热。
　　2．了解生活中的升华和凝华现象，并能用物理的语言进行解释。教学理念
　　自主学习、合作交流、讨论探究。
　　教学方法
　　采用边学习、边实践、边观察、边分析、边讨论、探究，要多思考、多猜想、多推理和理论联系实际；并用物理语言进行小组交流的学习方法。
　　教学准备
　　樟脑丸、试管、试管夹、筷、火柴、酒精灯、碘锤、滴管、水、烧杯等。
　　教学过程
　　一、引入新课
　　首先从复习着手，在黑板上自上而下写出气态、液态、固态。让学生回忆前面学过的固态和液态的相互转化，液态和气态的相互转化，并由学生上黑板填物态变化的名称及吸热、放热的过程，然后让学生猜测固态和气态之间物态是否可以相互转化呢？
　　二、学习新课
　　（一）活动：学习自主学习──学生分组实验──—合作探究《人工造“雪”》
　　对于人工造“雪”实验我们作了改进；把碘粒改为樟脑丸，锥形瓶改为试管，铁架台改为试管夹。
　　在实验时要向学生说清楚实验器材，提醒学生在试管中加少许樟脑九，给试管加热时需要微微加热，筷放在试管的中间，不能触及樟脑丸，加热一会儿后，看到试管内有较多白气向上冒，这时移去酒精灯或移去被加热的试管。熄灭酒精灯，待樟脑九降温后小心取出筷。同时提醒学生在实验过程中要注意观察物理现象，要多猜想，多分析，最后归纳得出结论。
　　观察物理现象。
　　把观察到的物理现象填入下面空格里。
　　加热时：樟脑丸由（　）态直接变成（　）态，条件是（　）热。
　　冷却时：樟脑丸由（　）态直接变成（　）态，条件是（　）热。
　　筷上出现：（　），它的形状像（　），颜色是（　）色。
　　学生讨论、探究、交流：
　　把你观察到的物理现象与同组的同学讨论、探究一下，同时进行相互交流，得到正确答案，并得出结论。
　　结论：物质从固态直接变为气态的现象叫做升华，由气态直接变为固态的现象叫做凝华。
　　引出课题：四　升华和凝华
　　（二）演示：
　　碘锤──磺“搬家”
　　请两位同学上讲台演示，并边做实验边讲解，把观察到的物理现象告诉同学们。
　　想一想：
　　碘锤内有一些碘粒，在下端微微加热，让碘锤冷却一会儿，在上端凹部分滴几滴水，可以发现内凹部分的内表面上析出的碘比容器壁上的多，你能解释这是为什么吗？
　　（三）升华和凝华的应用：
　　讨论：
　　自然界中“雪”是怎样形成的？让学生探究，教师指导。
　　举例：
　　1．“霜”是怎样形成的？
　　2．冬天窗玻璃上出现冰花，这是为什么？
　　3．冬天冰冻的衣服变干。
　　4．樟脑丸变小了。
　　5．灯泡发黑了。
　　在上述几个例子中，要特别强调：物态变化中初始状态和最终状态，以及变化过程中的条件，即升华的条件是要吸热，凝华的条件是遇冷。如冰冻衣服晾干，是因为衣服下的冰吸热升华成水蒸气，初始状态是冰，最终状态是水蒸气，条件是吸热，物态变化是升华。
　　（四）学生自主学习──阅读《人工降雨》，探究《人工降雨》
　　讨论：
　　1．《人工降雨》的方法有几种？
　　学生回答：
　　2．《人工降雨》中，干冰（固态二氧化碳）进行人工降雨所经历的物态变化的过程。
　　让学生讨论相互交流、共同探究、教师指导。
　　这里干冰到雨经历了三个物态变化的过程，一是干冰的升华降温；二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶；三是小冰晶下落遇到热的气流溶化成小水珠，小水珠越结越大，小水珠的重力大于上升气流产生的浮力时，水珠下落到地面就形成雨。
　　3．探究干冰粉喷洒在舞台上就形成白雾，那么舞台上的白雾是怎样形成的呢？
　　干冰粉喷洒到舞台上，迅速升华降温，使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。
　　4．物态变化有六种，可分为两大类：
　　吸热和放热两类。
　　三、课堂小结及练习
让学生小结这堂课学到的知识：一是升华和凝华的现象和概念。二是升华和凝华的应用。三是学到了探究物理、学习物理和触摸物理的方法。
1．下列物态变化中属于凝华的是（ ）
A．铁水被浇铸成工件
B．冬天的寒冷的早晨，室外物体上常常挂着一层霜
C．冰冻的衣服变干
D．冬天用湿手摸室外的铁器时，觉得粘手
2．写出下列物态变化的名称，并指出是吸热还是放热？
A．卫生球时间放长了会变小，甚至消失
B．擦玻璃时，往玻璃上呵气，使玻璃表面变潮
C．严冬，窗玻璃的内侧有冰花
D．初春时，松树枝上挂满“雾凇”
3．灯泡中的钨丝用久了会变细，这是由于钨丝在高温下会产生_____现象，玻璃泡发黑则是由于钨蒸气______的结果。
4．冬天清晨，在有人居住的窗户玻璃上往往会出现冰花。关于“冰花”，下列说法正确的是( )
A．出现在窗玻璃内侧，由大量水蒸气凝华而成
B．出现在窗玻璃内侧，由水凝华而成
C．出现在窗玻璃外侧，由大量水蒸气凝华而成
D．出现在窗玻璃外侧，由水凝华而成
5．固态二氧化碳(干冰)可以灭火，其主要原因是它遇热 时要 大量的热，使可燃物周围的温度降低，不能达到着火点，同时密度较大的二氧化碳又隔绝了空气，使可燃物不易燃烧。
6．小东为了探究空气冷却时有什么现象发生，他准备把冰棒放在茶杯中进行观察。他从冰箱的冷冻室中拿出一只冰棒，小东发觉硬梆梆的冰棒上附着白花花的“粉”；剥去包装纸，看见冰棒在向下“冒白汽”（图4.4-2）：他把这支冰棒放进空茶杯里，不一会，茶杯外壁逐渐形成了一些小水珠，像是茶杯在“冒汗”。请试一试，并对上述三种现象的成因做出解释。
【参考答案】
1．B
2．a．升华 吸热 b．液化 放热 c．凝华 放热 d．凝华 放热
3．升华 凝华
4．A
5．升华 吸收
6．“粉”是空气中的水蒸气在冰棒上遇冷凝华产生的小冰粒；“白汽”是冰棒周围空气中的水蒸气遇冷液化而成的大量小水珠；“冒汗”是茶杯周围的水蒸气遇冷液化而成的水滴。
五、布置作业
　　略。
　　提示：
　　医学上采用冷冻疗法，是采用液态氮的沸点－195．8℃来获得超低温，从液态氮中取出治疗棒在病人“疣子”的部位接触，使“疣子”冷冻而坏死，从而达到治疗的目的。
4.5 水循环与水资源
课程目标
1．知道自然界中的水循环．
2.知道各种自然现象的形成．
3．知道水资源的污染和水资源的短缺．
4．知道怎样合理利用水资源。
一、导入新课
情境：唐代诗人李白写下了著名的诗句：“君不见黄河之水天上来，奔流到海不复回．”那么水是不是从“天上”来的呢 水奔流到海之后是不是“不
复回”了呢
二、备课要点
1．通过教学了解节约用水和水资源保护的方法．
2．通过教学激发同学们热爱自然、珍爱水资源的优秀品质，养成节约用水、保护人类水资源的好习惯．
重点：对云、雨、雾、雹、露、霜、雪的成因的认识．
难点：对水资源的合理利用的认识及环保意识的形成．三、知识点击
1．自然界中的水循环
地球上的水处于不停的运动之中，陆地和海洋表面的水通过蒸发进入大气；进人大气的水是纯净的水．大气中的水蒸气冷却通过降水又回到陆地和海洋．水的这种循环过程不仅是水的气态、液态、固态之间的物态变化，更重要的是使陆地上的淡水不断得到补充．
自然界中的水循环：如图所示．
2．水循环与自然现象
陆地和海洋的水不断蒸发，空中的大量水蒸气遇到冷空气就液化成极小的水珠或凝华成极小的冰晶，大量的小水珠和小冰晶浮在高空中，就形成了云．
云中的小冰品和小水珠，如果凝聚，会越聚越大，当大到一定程度时，便会下降．如果下降过程中，熔化成水珠，这就是雨．
如果水珠在下降过程中，骤然遇到0℃以下的冷空气，于是水珠便快速凝固成冰珠，在上升气流带动下上升，冰珠越结越大，下落时，就是冰雹．
如果冰晶在下降过程中，没有完全熔化，空气中的水蒸气与其结合形成六角形的小薄片，这就是雪．
夜晚或早晨，当地面气温较低时，空气中的水蒸气液化成小水珠就形成雾．
水蒸气液化成小水珠附在草木、屋瓦上，便是露．
气温低于O℃时，水蒸气直接凝华成小冰粒附在草木、屋瓦上，便是霜．
3．水是珍贵的资源
水资源主要指的是淡水资源，地球上的水有97．2％以上是海洋咸水，人类无法直接利用．淡水只有2.8％，且2.2％以上的淡水被固定在南极洲和格陵兰的冰盖中，人类难以利用，人类实际可以直接利用的只有不到0.03％，所以水是十分珍贵的资源．
4．合理利用水资源
(1)水资源危机
缺水已是个世界性的普遍现象．据统计，全世界有100多个国家存在不同程度的缺水问题，其中有28个国家被列为缺水国或严重缺水国．
造成水严重缺乏的主要原因之一是水的污染，而污染水资源的源头则是来自生活污水、工业废水、工业固体废物、生活垃圾等．
海上溢油污染事件的频繁出现是海洋污染的重要原因．赤潮是海洋遭受污染后所产生的一种灾害性海洋现象，是因有机物和营养盐过多引起的．由于海水过于营养化，某些浮游生物在水里爆发性繁殖．这种生长量特别巨大的浮游生物是粉红色或红褐色的，因此染红了海水，导致赤潮．
(2)珍惜每一滴水
水是生命之源：面对越来越严峻的缺水、污染问题，请珍惜每一滴水．
合理利用水资源，是一项十分重要的事情．因为人类现在面临水资源危机．合理利用水资源的方法很多，如污水处理，循环使用；农业喷灌，节约用水；科技处理，海水淡化等．四、探究活动
活动内容一
制造云雾
器材：一只大铁筒，一只小铁筒，冰或雪。食盐
实验步骤：(1)制造小冰箱．在一只大铁筒里，放一只小铁简，并在小铁筒底下及周
围按3：1配料放许多冰块(或雪)和食盐，如图6—6—2．
(2)小铁筒内空气很快冷却，对着小铁筒哈一口气，筒内就出现淡淡的云雾在飘动．
(3)用手电筒照一下，这些云雾就清楚地显现出来．
活动说明：在大筒与小筒间放入3：1的冰块和食盐，因冰块吸热使小筒内气体的温度很低，向小筒内哈气，口中呼出的水蒸气遇到冷空气后就液化成小水滴而悬浮在小筒内；用手电筒一照，由于这些雾粒对光有散射作用，各雾粒的散射光进入人眼，人眼便清楚地看见“云雾”．
活动内容二
人造雨
向圆锥瓶内注入少量的温水，稍后取一干燥的蒸发皿盖在瓶口，在蒸发皿中放置一些冰块．观察思考：
(1)瓶口内是否出现朦胧的“白雾” 怎么产生的呢
(2)蒸发皿的底部出现了什么 怎么形成的
活动内容三 阅读材料
保护水资源 全社会参与
“阳光、绿堤、沙滩；青山、碧水、人家．为了这幅美好的亲水图景，让我们每个人都加入到护水的行列吧!”一群儿童站在污染严重的太湖边向社会呼唤．今天，以“饮水思源，保护太湖”为主题的水资源保护活动在太湖中的西山举行．水利部太湖流域管理局局长刘春生说，要保护水资源、保护人类的生存环境，必须建立起社会保护水资源的有效机制，从自我做起，从娃娃抓起．“现在，是迫切需要我们每个人付出行动的时候了!”水是基础性的自然资源和战略性的经济资源．水资源的可持续利用是经济和社会可持续发展极为重要的保证．可是，人均水资源占有量本来就少的我国，目前水资源污染形势十分严峻，污染造成的水质型缺水矛盾日趋突出，这在经济发达的太湖流域尤其如此．太湖流域本地多年平均水资源量为．162亿立方米，而近年这一流域年用水总量在280亿到290亿立方米，是本地水资源总量的近两倍．随着经济社会的发展，流域内工业和生活污水年排放量已达50亿立方米，大部分未经处理直接排入河网，致使全流域河网湖泊水污染严重．流域骨干河道中低于三类水质的河段已达75％以上．大部分河网湖泊已经不符合地袁饮用水源地水质标准．“有水饮不得”的水质型缺水的矛盾日趋突出．有着几十年治水经历的刘春生说，要改变水质型水荒，要实现水资源的保质保量，在实行职能部门管理保水、机制保水、科技保水和工程保水之外，必须强调社会保水，动员全社会力量自觉加入到保护水资源的队伍中来．他说，举办“饮水思源，保护太湖”水资源保护专项活动的目的．就是立足于探索建立社会保护水资源的有效机制．从向少年儿童宣传水资源保护抓起．通过组织流域水利部门与青少年开展珍惜爱护水资源的活动，促进和带动全社会积极投入水资源保护．
自我评价与作业
例1：(2003’吉林)吉林省著名的“引松入长"212程采用的是管道输水，从节水角度看，减少了输水过程中的渗漏和 ．
解析：“引松入长”就是将松花江的水引入长春市．采用管道输水，一方面减少了输水过程中的渗漏，另一方面减少了水分蒸发．
答案：蒸发
例2：(2003 哈尔滨)物理学是人类探索自然，认识自然的有力武器，下列自然现象的形成属于凝华的是( )
A．有时江面弥漫的大雾 B．冬天早晨地上的霜
c．秋天花叶上的露珠 D．湖面结了厚厚的一层冰
解析：凝华现象是物质由气态不经过液态直接变成固态，霜是在地表面的水蒸气遇到零摄氏度以下的温度，直接凝华为固体，因此B选项正确；露是在天气较热的时候，空气中的水蒸气于清晨前遇到温度较低的树叶、花草等，凝结成小水珠附着在它们的表面上，是一种液化现象．雾和云的形成情况相同，都是水蒸气遇冷液化成为小水珠，这些小水珠悬浮在空气中，在地面附近称为雾，在高空处则称为云；D选项是凝固现象，它是水达到凝固点，再放热形成的．
答案：B
例3：(2003 广西)2002年12月下旬全国普遍偏冷，广西北部下起了“冻雨”(俗称“米雪”)和雪花(俗称“棉花雪”)，下列关于“冻雨”、“雪花”形成的说法，正确的是( )
A．冻雨是水珠凝固而成的，雪花是水蒸气凝华而成的
B．冻雨是水珠凝华而成的，雪花是水蒸气凝固而成的
c．冻雨和雪花都是水蒸气凝华而成的
D．冻雨和雪花都是水珠凝固而成的
解析：在初冬或冬末春初，人们可以看到，当空中的雨落在近地面很冷的电线，物体和地面上时，立即就凝结成冰了，于是电线就变成了粗粗的冰条，地面上也积了一层薄冰，这就是冻雨，因此冻雨是水珠凝固而成的．陆地和海洋的水不断蒸发，空中大量水蒸气遇到冷空气就液化成极小的水珠或凝华成极小的冰晶，大量的小水珠和小水晶浮在高空中，就形成了云．云中的小水珠和小冰晶，如果相互凝聚，越聚越大，当大到一定程度时便会下降．如果冰晶在下降过程中没有完全熔化，空气中的水蒸气与其结合形成六角形的小薄片，这就是雪．由此可见，雪是水蒸气凝华而成的．
答案 A
例4：(2004·南京)将一棵绿色植物用透明的塑料袋罩起来，扎紧袋口放在阳光下，经过一段时间后，观察到塑料袋内壁出现细小的液滴，分析此现象形成的原因是( )
A．植物在阳光下，只进行光合作用，不进行呼吸作用
B．液滴是由植物放出的二氧化碳液化而成的
c．液滴是由泥土中的水，蒸发后液化而成的
D．液滴是由植物蒸腾作用散发的水蒸气液化而成的
解析：在阳光下，植物会发生蒸腾作用，产生大量水蒸气，水蒸气遇到塑料袋再液化为小水滴．
答案：D
自我评价与作业答案
1．(略)2．可以指导学生写一篇水资源的科普小论文，并在班里组织交流．3．云、雨、露、雾是水蒸气液化形成的；霜、雪是水蒸气凝华形成的．课外活动：可以与综合实践活动课程相结合，作为一个课题进行全面的调查和研究，写出有质量的调查报告．
滴灌
喷灌
坎儿井
图4.4-2
图4.3-5
图4.3-6
图4.2-2
图4.2-3