3.4 升华和凝华 教案 2023-2024学年人教版八年级物理上学期

升华和凝华 一、教学目标 1.物理观念 (1)通过观察碘的升华与凝华实验,了解物质的固态和气态之间是可以直接转化的。 (2)知道升华是吸热过程,凝华是放热过程。 (3)了解生活、生产中的升华和凝华现象并能利用建立的概念解释形成原因。 2.科学思维 学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。 3.科学探究 通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。 4.科学态度与责任 培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。 二、教学重难点 教学重点：通过学生的实验探究、小组讨论,建立升华和凝华的概念并能够解释一些生活中的现象,了解生产中的应用。 教学难点：升华和凝华的吸放热规律及升华和凝华概念建立后,综合利用知识分析生产生活实例。 三、教学分析 (1)学生在学习了熔化和凝固、汽化和液化之后,已经了解了固态与液态、液态与气态之间的物态变化,但对于固态与气态之间直接转化的物态变化尚无认知,甚至可能会认为是“几乎不可能的”。这正是本节课程的切入点,让学生在思维上与原有的认知形成激烈的碰撞,从而使学生的理解更加深刻。 (2)八年级学生有一定的归纳和分析能力,能对较简单的物理现象进行归纳并得出初步结论,但动手能力相对薄弱,观察现象的能力还不够全面。本节课程通过教师的引导提升学生的动手能力和观察能力。 四、教学过程 （一）新课讲解 引入 今天我们来学习升华和凝华。通过前面的学习，我们知道固态、液态和气态是物质常见的三种状态，在一定条件下物质的状态可以发生改变。我们已经学习了发生在固态和液态之间的熔化和凝固，发生在液态和气态之间的汽化和液化。其中熔化、汽化需要吸热，凝固、液化需要放热。那么物质能否由固态直接变为气态，或者由气态直接变为固态呢？如果存在这两种变化，是否也需要吸热或者放热呢？这就是我们今天所要研究的内容。 在我国寒冷的北方，冰冻的衣服也能干。在这个过程中冰熔化了吗？我们没有看到冰熔化的现象，冰熔化需要达到熔点且持续吸热。在寒冷的冬天，温度低于 0 摄氏度，所以冰无法熔化，衣服却干了，可能是冰直接变成水蒸气，消散在空气中。因为冰是晶体，也就是说晶体可以在温度低于熔点时，不经过液态，由固态直接变为气态，这真的能实现吗？ 2、 新课 （一）升华和凝华 为了解决这个问题，老师准备了一些碘，因为碘有毒，所以封闭在一个像小锤子一样的玻璃容器中叫做碘锤。我们可以对碘锤进行加热，实验室里通常使用酒精灯对物体进行加热，能否用酒精灯加热点呢？碘的熔点是 113.7 摄氏度，酒精灯火焰的温度可以达到 500 摄氏度。如果用酒精灯直接加热碘，碘会达到熔点发生熔化现象。怎样才能让碘在不熔化的情况下直接变成气态呢？碘的熔化条件是达到熔点且持续吸热，在标准大气压下，水沸腾的温度为 100 摄氏度。请同学们看看这两个温度你受到什么启示？有什么好办法吗？对了，可以将碘锤放入热水中，碘肯定不会融化，所需要实验器材有：碘锤、烧杯和热水。 老师将碘锤放入热水中，请同学们注意观察碘锤中出现的变化。碘锤中有紫色的气体生成，固态的碘在逐渐减少，这个紫色的气体就是碘蒸汽。 碘锤中的现象说明，碘可以在温度低于熔点时由固态直接变为气态。刚才我们看到碘从固态直接变为气态的过程，我们叫它升华。为了加快碘的升华，我们对碘进行了加热，因此碘升华时需要吸热。 （2） 生活中的升华 通过刚才的学习，我们知道物质由固态直接变为气态的过程叫做升华，升华的条件是吸热。之前我们提到在寒冷的冬天，冰冻的衣服也能干，这是因为固态的冰直接变为了水蒸气，是冰的升华现象。在我们的生活中还有许多升华现象，比如冬天同学们都盼望着下雪，雪后大家可以一起堆雪人，雪人没有熔化却变小了。这是为什么呢？原来雪从固态直接变为水蒸气，是雪的升华现象。樟脑球可以保护衣物免受虫蚁的侵害，过了一段时间后，打开存放衣服的柜子，就会闻到刺鼻的气味，同时发现樟脑球变小了，甚至没有了。这是为什么呢？原来固态的樟脑直接变为了有刺鼻性气味的樟脑蒸气，是樟脑的升华现象。 同学们请看这是什么，是不是有些像冰，这是固态的二氧化碳，它是气态的二氧化碳，降温加压到一定程度形成的白色固体，俗称干冰。干冰的表面温度可以达到零下 78 摄氏度，在常温下就能升华。干冰升华的过程由固态直接变为气态，同时吸收周围环境中的热量，导致环境温度下降，附近空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾。所以干冰有制冷的作用，常常用于冷藏物品。 干冰升华吸热在生活中应用非常广泛，如果在饮料中加入干冰，饮用时凉爽可口，且杯中烟雾缭绕，十分宜人。干冰升华吸热还可以用于创设舞台效果。同学们请看老师，将干冰放入水槽中，马