初中物理升华和凝华教案

第一章物态及其变化

第四节升华和凝华

一、教学背景分析

本节内容是前面四种物态变化——熔化、凝固、汽化、液化的延续，由此让学生完整地知道物质形态的六种变化，并达到课程标准的要求：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。

本节内容线索依然禀承了现象→分析→现象（实践）的过程。在教材内容的选取上，比较注重联系生活、社会的实际，能使学生保持对自然界的好奇，发展探究兴趣，从而产生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。教材始终从学生的角度出发，站在学生的立场上思考问题，以生活中的现象为基础，通过实验探究提出概念，总结规律，并用它来解决问题，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。由于升华和凝华过程不容易被注意到，一般只能根据观察到的结果进行分析、推断，所以本节教学要从生活实例入手，尤其注意区别凝华与凝固、凝华与液化。

学生在前面己经学过熔化、凝固、汽化、液化，升华和凝华现象虽不罕见（如樟脑块的升华、秋冬季的霜），却不易被学生注意，因为这些过程较为缓慢，气体又看不见，所以难以被直接观察到。大部分学生在潜意识里认为固态与气态之间的转化必然经历液态过程。因此教学中通过实验让学生认识到这种观念是错误的，从而引出升华凝华的概念是本课的重点之一。

初中学生的独立意识很强，情感因素对物理学习的影响较大。初二学生刚开始学习物理不久，抽象逻辑思维水平较低，还需要经验的支持。因此，引入要结合学生年龄特点和兴趣，最好以学生身边常见的升华凝华现象为要素展开教学，开展以学生为中心、教师为引导、小组讨论合作为主要方式的探究性学习活动，让学生在活动中提高分析、推理和判断的能力也是本课的重点。

二、教学目标

1.通过亲自操作并观察碘的升华实验和碘蒸气的凝华实验，明确升华和凝华是不经历液态的物态变化，体会升华和凝华的发生条件。

2.通过对多种生活中经常出现的升华和凝华现象的讨论与分析，加深对升华和凝华概念和发生条件的理解。

3.通过干冰的实验，提高运用物理知识解决实际问题的能力，提高对科学的兴趣。

三、教学重点和难点

教学重点：

1.对升华凝华实验现象的准确观察和描述，对于中间未出现液态过程的科学推理和分析。

2.通过教师引导，学生小组讨论合作的方式，让学生提高分析、推理和判断的能力。

教学难点：

综合运用多种物态变化知识分析某些现象产生的原因（如干冰周围“白气”的形成原因）。

四、教学过程

1.教学引入

观看影片《冰雪奇缘》和《超人总动员》的片段，看到影片中被冰雪覆盖的房屋瞬间恢复原状，影片中的人物随手就可以制造出一个个冰锥。

提出问题：在科幻动画中出现的这些现象究竟有没有科学依据呢？

带着这个问题开始下面的实验。

2.“知识点”教学

学生实验（4人一组）：

器材：两个带胶塞的小试管（里面封有少量碘粒，一个做实验，一个用来对比），热水（70℃以上），冷水（常温）。

开始实验前，介绍试管里面的物质是紫黑色固体碘，碘蒸气会强烈刺激眼睛、皮肤和呼吸器官，因此整个实验过程中不要打开胶塞，明确实验步骤以及观察思考点：

（1）把小试管底端放入热水中，观察试管内有什么变化，发生变化的条件是什么，有没有液态碘出现。

（2）把试管从热水中取出放入冷水中，观察试管内有什么变化，发生变化

的条件是什么，有没有液态碘出现。将试管从水中取出，仔细对比另一个完全相同的试管，有什么不同？

3.讨论并释疑

请2～3组学生描述看到的现象，并对思考的问题进行解释。

学生主要会在有没有液态碘出现的问题上产生争议，这时教师给出标准大气压下碘和水的熔点、沸点，然后请学生再次讨论。

从结论出发，引出升华是物质由固态不经过液态直接变成气态，凝华是物质由气态不经过液态直接变成固态的两种物态变化。

4.应用与提高

引入的解释：冰雪覆盖的房屋瞬间恢复原状，有可能是冰的升华，生活中也有类似的情景出现，如冬天雪人会慢慢变小；随手就可以制造出一个个冰锥，有可能是水蒸气的凝华，生活中也有类似的情景出现，如冬天玻璃上的窗花、霜、雾凇等。

讨论并交流生活中常见的升华凝华现象：

（1）每组发放一个卫生球，让学生闻一闻，讨论为什么会闻到香味，发生了什么物态变化。

（2）每组发放一个新的节能灯和一个用了比较长时间的节能灯，让学生观察有什么区别，讨论为什么会有这些区别，经历了哪些物态变化。

（3）提出问题：舞台上的烟雾从何而来？教师从保温桶中拿出一些干冰放在一个平盘中，再倒入一些开水，看到烟雾缭绕的现象。干冰是固态二氧化碳，熔点－78.5℃。干冰在常温下直接升华为无色的二氧化碳气体。组织学生利用给出的信息讨论烟雾可能从何而来？讨论结束后观看视频“干冰的用处”，拓展学生视野。

5.小练习

（1）刚从冰箱里拿出的冰棍，包装纸上出现一层“白粉”，这些“白粉”是空气中的水蒸气_______而成的。

（2）填上物态变化的名称。

衣柜里的樟脑丸变小消失：________。

冬天空气中的水蒸气遇冷后，在铁丝网上结成针状的霜：________。

冬天冰冻的衣服自然晾干：________。

用久的灯泡壁发黑：________。

五、教学反思

对于学生程度较好的班级，可以考虑加入以下两个实验：1.现场利用干冰制作冰激凌，在一个大碗里放入冰激凌原料（1∶1的稀奶油和稠奶油、2个鸡蛋、糖、盐），不断搅拌原料的同时加入干冰，直至结冰；2.人造“雪”实验，在一个烧瓶内放入少量的萘粉（卫生球磨成粉末），对烧瓶加热，将树枝放入烧瓶中，片刻后取出树枝，可以看到树枝上出现了“雪”，实际是气态萘凝华而成的。

对于学生程度较差的班级，可能会在讨论干冰周围的“白气”从何而来时出现问题，他们可能会觉得是水蒸气，也可能得出其他结果。教师应结合前面的物态变化知识，适当引导学生先思考“白气”的形成原因和条件，再结合干冰升华吸热的特点，就比较容易得出正确结论了

学生学完本课后可能会有一些疑问，如为什么有些物质容易升华？而有些物质容易熔化？为什么冰有时候熔化而有时候升华？如何得到液态碘？此类问题涉及物质三相点的知识，很难给初二学生讲明白。学生之所以有这些疑问，是因为他们认为只有温度会影响到物态变化，教师不妨直接告诉学生，物态变化除了受温度影响之外还与压强有关，以后会学到压强的相关知识。