第四節(jié) 升華與凝華【教學(xué)目標(biāo)】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(xiàn)象.2.知道物態(tài)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(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.2.通過識別生活中常見的物態(tài)變化現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力.三、情感、態(tài)度與價值觀1.通過教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生關(guān)心環(huán)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(xué)生能保持對自然界的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧.【教學(xué)重點】通過碘的升華和凝華實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實驗?zāi)芰?通過對日常生活中實例的解釋，培養(yǎng)學(xué)生用物理知識解決實際問題的能力.【教學(xué)難點】物態(tài)變化過程中的吸熱、放熱，冰箱制冷原理.【教具準(zhǔn)備】玻璃片、鐵架臺、石棉網(wǎng)、酒精燈、碘、樟腦丸、多媒體課件等.【教學(xué)課時】1.5課時【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（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(xù)吸熱就變成水蒸氣，這是生活中常見的現(xiàn)象，那么物質(zhì)吸熱后能不能從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)呢？請同學(xué)們積極思考并發(fā)言.生：應(yīng)該可以吧，比如固態(tài)空氣清新劑過一段時間后變小了，甚至消失了.這就是固態(tài)的空氣清新劑直接變成了氣態(tài)，并飄散到空氣中去了.師 同學(xué)們說得很正確，固態(tài)物質(zhì)是可以直接變成氣態(tài)的那么氣態(tài)物質(zhì)是否可以直接變成固態(tài)呢？請大家舉例說明.生：氣態(tài)物質(zhì)也可以直接變成固態(tài)，比如深秋和初春時出現(xiàn)的霜就是水蒸氣直接變成了固體小冰晶.師 同學(xué)們真棒！那么今天我們就一起來學(xué)習(xí)固態(tài)和氣態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化：升華和凝華.【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】閱讀課本P22-25文字內(nèi)容和插圖，把基本概念、規(guī)律、規(guī)定以及冰箱制冷原理等用紅色筆做上記號，并完成對應(yīng)練習(xí)冊中“課前預(yù)習(xí)”部分，然后，各小組內(nèi)部交流討論，提出預(yù)習(xí)疑問，組長做好記錄，準(zhǔn)備展示.【交流展示】1.各小組代表舉手發(fā)言，報告“課前預(yù)習(xí)”答案，教師評價訂正.2.學(xué)生質(zhì)疑，教師指導(dǎo)釋疑.【拓展探究】升華 凝華一、教師向?qū)W生演示“人造雪景”實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.演示實驗（人造雪景）：在一個燒瓶內(nèi)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(nèi)，這時便可以看到氣態(tài)的樟腦丸在枯樹枝上變成雪花狀.學(xué)生仔細(xì)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(xué)們問得很好，這個實驗涉及了兩個物態(tài)變化，首先是固態(tài)的樟腦丸粉末在受熱后，直接由固態(tài)變成了氣態(tài)，這個過程就是升華，然后是氣態(tài)的樟腦丸遇到冷的枯樹枝又凝結(jié)成了固態(tài)樟腦丸，這個過程叫做凝華，我們一會兒再學(xué).【師生互動歸納總結(jié)】1.升華：物理學(xué)中將物質(zhì)直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程稱為升華.2.識別升華現(xiàn)象時要抓住“兩個狀態(tài)，一個關(guān)鍵詞”.二、學(xué)生分組實驗：利用課本圖12-36碘的升華進(jìn)行實驗驗證，并回答下列問題：師 指導(dǎo)學(xué)生實驗：在燒瓶里放少量固態(tài)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(tài)的碘出現(xiàn)，這說明碘發(fā)生了____現(xiàn)象.冷卻一會兒再看，瓶內(nèi)也沒有液態(tài)的碘，但甁壁上卻附著固態(tài)的碘，這說明碘蒸氣發(fā)生了____現(xiàn)象.現(xiàn)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(tài)，又在燈壁上____為黑色的固態(tài)鎢.生：升華凝華升華凝華師 請同學(xué)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(xiàn)象中，不屬于升華現(xiàn)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(chǎn)生紫色的氣體解析：本題的關(guān)鍵是辨別升華現(xiàn)象.升華現(xiàn)象就是物質(zhì)直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，樟腦丸、雪、碘都是固態(tài)，后來都變成氣體，故選項A、B、D都是升華現(xiàn)象.霜是空氣中的水蒸氣遇冷放熱凝華而成，不屬于升華現(xiàn)象.答案：C三、小組內(nèi)部討論交流，回答下列問題：師 什么是凝華？你識別凝華現(xiàn)象的方法是什么？生：像霜的形成那樣，物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程，稱為凝華.識別凝華現(xiàn)象時，也要抓住“兩個狀態(tài)，一個關(guān)鍵詞”.師 并不是所有物質(zhì)都能發(fā)生凝華現(xiàn)象，它也僅限于某些物質(zhì)在一定條件下才能發(fā)生.下面請同學(xué)們舉例說明生活中你見過的凝華現(xiàn)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(xiàn)冰花，這是室內(nèi)的水蒸氣，遇到冷玻璃，凝華成固態(tài)冰，形成冰花.生3：寒冷的冬天，樹枝上“霧凇”的出現(xiàn)，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(tài)變化現(xiàn)象中，屬于凝華現(xiàn)象的是（ ）A.室外結(jié)冰的衣服變干B.房間窗戶玻璃的內(nèi)表面出現(xiàn)冰花C.湖面結(jié)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(jié)冰的衣服變干的過程中，固態(tài)的冰變成水蒸氣，屬升華；B項中窗戶玻璃的內(nèi)表面出現(xiàn)冰花的過程中，室內(nèi)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(xùn)練】教師引導(dǎo)學(xué)生做對應(yīng)練習(xí)冊中的題目.物態(tài)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(xué)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(tài)碘的試管放入熱水后，出現(xiàn)了固態(tài)碘升華成碘蒸氣的現(xiàn)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(xiàn)了碘蒸氣凝華成固態(tài)碘的現(xiàn)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(jié)】（1）升華和凝華互為逆過程.（2）物質(zhì)升華時吸收熱量，凝華時放出熱量.2.物質(zhì)的六種物態(tài)變化過程中的吸熱、放熱教師用多媒體播放課件“物質(zhì)的六種物態(tài)變化過程的總結(jié)”，并講解.物質(zhì)的六種物態(tài)變化過程的總結(jié)（多媒體課件）（1）我們可以把物質(zhì)的三態(tài)分為低能態(tài)（固態(tài)）、中能態(tài)（液態(tài)）、高能態(tài)（氣態(tài)），如圖所示，當(dāng)物質(zhì)由低能態(tài)向高能態(tài)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(zhì)發(fā)生的物態(tài)變化時，對物態(tài)的“稱呼”日常化用語導(dǎo)致我們判斷錯誤.如“煙、粉”一般由固體小顆粒組成，為固態(tài).“霧”、“白氣”、“汗”一般由小液滴組成，為液態(tài).3.教師用多媒體展示電冰箱的構(gòu)造，啟發(fā)學(xué)生思考回答冰箱的制冷原理.4.教師引導(dǎo)學(xué)生歸納水之旅中的物態(tài)變化（多媒體展示）【課堂訓(xùn)練】教師引導(dǎo)學(xué)生做對應(yīng)練習(xí)冊中的題目.【課堂小結(jié)】教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)本節(jié)課學(xué)到了什么.【課后作業(yè)】1.請同學(xué)們完成課本P26作業(yè)1 2 3.2.請同學(xué)們完成對應(yīng)練習(xí)冊中的題目.【課后作業(yè)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(fā)）2.升華凝華3.河水蒸發(fā)到空氣中的部分水蒸氣發(fā)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(xiàn)象是學(xué)生學(xué)習(xí)中容易忽略的兩種物態(tài)變化.盡管升華和凝華現(xiàn)象并不罕見，但卻不易被學(xué)生注意，他們總認(rèn)為固態(tài)和氣態(tài)之間的變化必須經(jīng)過液態(tài)階段，因此教學(xué)中應(yīng)對其足夠重視，以切實幫助學(xué)生澄清模糊的認(rèn)識.2.我在教學(xué)中從升華和凝華的現(xiàn)象出發(fā)，讓學(xué)生在進(jìn)行觀察實驗的基礎(chǔ)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(tài)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(xiàn)象不是學(xué)生學(xué)習(xí)重點，因此我在這里沒有過多講解實驗設(shè)計.3.用碘做升華、凝華實驗，是一種比較理想的物質(zhì)，但是碘蒸氣有毒，做實驗時必須把它封閉起來，以免影響學(xué)生健康.8