第四節 升華與凝華【教學目標】一、知識與技能1.知道升華和凝華的概念，知道生活中的升華和凝華現象.2.知道物態變化過程中的吸熱、放熱，了解冰箱的制冷原理.二、過程與方法1.通過觀察了解升華和凝華現象，培養學生的觀察能力.2.通過識別生活中常見的物態變化現象，培養學生運用物理知識解決實際問題的能力.三、情感、態度與價值觀1.通過教學活動，激發學生關心環境、樂于探索、勇于實踐的精神.2.通過做碘的升華和凝華實驗，讓學生能保持對自然界的好奇，初步領略自然現象中的美妙與和諧.【教學重點】通過碘的升華和凝華實驗培養學生的觀察和實驗能力.通過對日常生活中實例的解釋，培養學生用物理知識解決實際問題的能力.【教學難點】物態變化過程中的吸熱、放熱，冰箱制冷原理.【教具準備】玻璃片、鐵架臺、石棉網、酒精燈、碘、樟腦丸、多媒體課件等.【教學課時】1.5課時【鞏固復習】教師引導學生復習上一節所學內容，并講解學生所做的課后作業（教師可針對性地挑選部分難題講解）.【新課引入】師 我們知道冰塊吸熱后熔化成水，再繼續吸熱就變成水蒸氣，這是生活中常見的現象，那么物質吸熱后能不能從固態直接變為氣態呢？請同學們積極思考并發言.生：應該可以吧，比如固態空氣清新劑過一段時間后變小了，甚至消失了.這就是固態的空氣清新劑直接變成了氣態，并飄散到空氣中去了.師 同學們說得很正確，固態物質是可以直接變成氣態的那么氣態物質是否可以直接變成固態呢？請大家舉例說明.生：氣態物質也可以直接變成固態，比如深秋和初春時出現的霜就是水蒸氣直接變成了固體小冰晶.師 同學們真棒！那么今天我們就一起來學習固態和氣態之間的相互轉化：升華和凝華.【預習指導】閱讀課本P22-25文字內容和插圖，把基本概念、規律、規定以及冰箱制冷原理等用紅色筆做上記號，并完成對應練習冊中“課前預習”部分，然后，各小組內部交流討論，提出預習疑問，組長做好記錄，準備展示.【交流展示】1.各小組代表舉手發言，報告“課前預習”答案，教師評價訂正.2.學生質疑，教師指導釋疑.【拓展探究】升華 凝華一、教師向學生演示“人造雪景”實驗，激發學生學習物理的興趣.演示實驗（人造雪景）：在一個燒瓶內放入少許樟腦丸粉末，然后加熱，樟腦丸消失，再將一枯樹枝放入燒瓶內，這時便可以看到氣態的樟腦丸在枯樹枝上變成雪花狀.學生仔細觀察后，提出疑問：這個實驗真神奇，樟腦丸粉末是如何跑到枯樹枝上的？師 同學們問得很好，這個實驗涉及了兩個物態變化，首先是固態的樟腦丸粉末在受熱后，直接由固態變成了氣態，這個過程就是升華，然后是氣態的樟腦丸遇到冷的枯樹枝又凝結成了固態樟腦丸，這個過程叫做凝華，我們一會兒再學.【師生互動歸納總結】1.升華：物理學中將物質直接從固態變為氣態的過程稱為升華.2.識別升華現象時要抓住“兩個狀態，一個關鍵詞”.二、學生分組實驗：利用課本圖12-36碘的升華進行實驗驗證，并回答下列問題：師 指導學生實驗：在燒瓶里放少量固態碘顆粒，然后把燒瓶放在酒精燈上微微加熱，過一會兒碘顆粒沒有了，而瓶的底部也沒有液態的碘出現，這說明碘發生了____現象.冷卻一會兒再看，瓶內也沒有液態的碘，但甁壁上卻附著固態的碘，這說明碘蒸氣發生了____現象.現象燈泡或日光燈管用的時間長了，管壁會變黑，這是因為鎢在高溫下為____氣態，又在燈壁上____為黑色的固態鎢.生：升華凝華升華凝華師 請同學們討論交流后試著回答：舞臺上的縷縷青云或淡淡薄霧是如何形成的？解釋人工降雨.生：干冰在升華過程中大量吸熱，周圍的溫度快速降低，使周圍的水蒸氣液化為小水滴形成淡淡薄霧；將干冰“噴”入高空冷空氣層，干冰很快升華吸收大量的熱量，使周圍冷空氣層的溫度急劇下降，這時冷空氣中的水蒸氣凝華成小冰晶，小冰晶逐漸變大后下落，在下落中遇到暖氣流就會熔化而形成雨.例題1（多媒體展示）下列現象中，不屬于升華現象的是（ ）A.放在口袋里的樟腦丸變小了B.路邊的“雪人”沒有融化卻越變越小，最后消失不見了C.霜的形成D.碘放在火上烤一烤，產生紫色的氣體解析：本題的關鍵是辨別升華現象.升華現象就是物質直接由固態變為氣態，樟腦丸、雪、碘都是固態，后來都變成氣體，故選項A、B、D都是升華現象.霜是空氣中的水蒸氣遇冷放熱凝華而成，不屬于升華現象.答案：C三、小組內部討論交流，回答下列問題：師 什么是凝華？你識別凝華現象的方法是什么？生：像霜的形成那樣，物質從氣態直接變為固態的過程，稱為凝華.識別凝華現象時，也要抓住“兩個狀態，一個關鍵詞”.師 并不是所有物質都能發生凝華現象，它也僅限于某些物質在一定條件下才能發生.下面請同學們舉例說明生活中你見過的凝華現象.生1：冬天寒冷的早晨，室外物體上常常掛著一層霜，霜是空氣中的水蒸氣直接凝華而成的小冰粒.生2：寒冷的冬天，早晨玻璃上出現冰花，這是室內的水蒸氣，遇到冷玻璃，凝華成固態冰，形成冰花.生3：寒冷的冬天，樹枝上“霧凇”的出現，是由于空氣中水蒸氣遇到冷樹枝，在樹枝上凝華成小冰晶，形成“霧凇”.例題2（多媒體展示）在我國北方的冬季，常見的幾種物態變化現象中，屬于凝華現象的是（ ）A.室外結冰的衣服變干B.房間窗戶玻璃的內表面出現冰花C.湖面結了厚厚的一層冰D.正在跑步的人嘴中呼出“白氣”解析：A項中結冰的衣服變干的過程中，固態的冰變成水蒸氣，屬升華；B項中窗戶玻璃的內表面出現冰花的過程中，室內的空氣中的水蒸氣遇到冷的玻璃，直接變成冰晶（冰花），屬凝華；C項中湖面的冰晶是由水凍成的，屬凝固；D項中的“白氣”是水蒸氣液化而成的.由此可見，本題選B.答案：B【課堂訓練】教師引導學生做對應練習冊中的題目.物態變化過程中的吸熱、放熱1.升華吸熱、凝華放熱師 我們知道汽化和液化互為相反過程，熔化和凝固互為相反過程，升華和凝華互為相反過程.已知一個過程為吸（放）熱過程，則它的逆過程一定為放（吸）熱過程.下面請同學們試著來分析升華和凝華的吸放熱情況.生1：我們在做碘的升華和凝華實驗時，把裝著固態碘的試管放入熱水后，出現了固態碘升華成碘蒸氣的現象，在這個過程中熱水對碘加熱了，因此碘的升華過程是吸熱過程.生2：我們把裝著碘蒸氣的試管放入冷水中時，出現了碘蒸氣凝華成固態碘的現象.在這個過程中，碘蒸氣遇冷放出了熱量，因此碘的凝華過程是放熱過程.【師生互動歸納總結】（1）升華和凝華互為逆過程.（2）物質升華時吸收熱量，凝華時放出熱量.2.物質的六種物態變化過程中的吸熱、放熱教師用多媒體播放課件“物質的六種物態變化過程的總結”，并講解.物質的六種物態變化過程的總結（多媒體課件）（1）我們可以把物質的三態分為低能態（固態）、中能態（液態）、高能態（氣態），如圖所示，當物質由低能態向高能態變化時要吸熱，反之則要放熱，從圖中可知，吸熱的過程有：熔化、汽化、升華；放熱的過程有：凝固、液化、凝華.（2）在判斷物質發生的物態變化時，對物態的“稱呼”日常化用語導致我們判斷錯誤.如“煙、粉”一般由固體小顆粒組成，為固態.“霧”、“白氣”、“汗”一般由小液滴組成，為液態.3.教師用多媒體展示電冰箱的構造，啟發學生思考回答冰箱的制冷原理.4.教師引導學生歸納水之旅中的物態變化（多媒體展示）【課堂訓練】教師引導學生做對應練習冊中的題目.【課堂小結】教師引導學生歸納總結本節課學到了什么.【課后作業】1.請同學們完成課本P26作業1 2 3.2.請同學們完成對應練習冊中的題目.【課后作業答案】1.（1）液化（2）液化（3）升華（4）凝華（5）凝華（6）液化（7）汽化（或蒸發）2.升華凝華3.河水蒸發到空氣中的部分水蒸氣發生了液化，液化成的小水滴懸浮在空氣中形成淡淡的白霧.1.升華和凝華現象是學生學習中容易忽略的兩種物態變化.盡管升華和凝華現象并不罕見，但卻不易被學生注意，他們總認為固態和氣態之間的變化必須經過液態階段，因此教學中應對其足夠重視，以切實幫助學生澄清模糊的認識.2.我在教學中從升華和凝華的現象出發，讓學生在進行觀察實驗的基礎上，感知什么是升華，什么是凝華，在實驗中用對碘加熱來揭示固態升華是需要吸熱的，其逆過程凝華則可通過分析推斷其需要放熱，由于升華、凝華現象不是學生學習重點，因此我在這里沒有過多講解實驗設計.3.用碘做升華、凝華實驗，是一種比較理想的物質，但是碘蒸氣有毒，做實驗時必須把它封閉起來，以免影響學生健康.8