内容正文:
4 升华和凝华
教案
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一、学情分析
升华和凝华现象这两种物态变化,小学科学课中没有提及,对于涉及这两种物态变化现象,学生在日常生活中基本上是视而不见的,他们总认为固态和气态之间的变化必须经过液态阶段。因此教学中应注意学生的认知基础,以切实帮助学生澄清模糊的认识。
升华和凝华现象过程往往较为缓慢,而且气体在一般情况下是看不到的,所以这些过程难以被直接观察到。我们往往是根据观察到的结果间接分析这一过程的。因而本节重点要通过分析升华和凝华现象的利用,对学生进行分析、推理、判断的训练。
二、教学目标
1. 知道升华和凝华的概念,能在物态变化中识别升华和凝华现象;
2.通过对生活中升华和凝华现象的观察和分析,知道升华要吸热,凝华要放热。
三、重点难点
【教学重点】
升华和凝华的概念和条件。
【教学难点】
会分析升华和凝华现象。
四、教学过程
【教具准备】酒精灯、石棉网、铁架台、水、烧杯、木塞、试管、碘颗粒等。
第一板块 【创设情境 导入新课】
诗句中“忽如一夜春风来,千树万树梨花开” 中的“梨花”实际是什么?
它是由哪种物态变化形成的?
温故而知新:前面已经学过四种物态变化,那么固态和气态之间是否可以直接转化呢?
第二板块 【合作交流 探索新知】
1. 升华
观察与思考:长时间放在衣箱中的樟脑丸为什么会逐渐变小?(樟脑丸变成气体)
冬天晾在室外冰冻的衣服,没有熔化,是怎么变干的?(冰变成水蒸气)
雪地里的雪人为什么会逐渐变小?(雪变成水蒸气)
教师总结:
物质由固态直接变为气态的过程,称为升华。
其中物体的初状态是“固态”,末状态是“气态”“直接”表示不经过液态。(注意叙述时不可漏掉“直接”二字)
2. 凝华
观察与思考:冬天早晨叶片上出现的霜是怎么形成的?(地表水蒸气变成小冰晶)
冬天树枝上的雾凇是怎么形成的?(空中水蒸气变成小冰晶)
雪又是如何形成的?(空中水蒸气变成六角小冰晶)
教师总结:
物质由气态直接变为固态的过程,称为凝华。
其中物体的初状态是“气态”,末状态是“固态”“直接”表示不经过液态。
3. 实验探究:碘的升华和凝华
【提出问题】升华和凝华需要什么条件?
【实验器材】酒精灯、石棉网、铁架台、水、烧杯、木塞、试管、碘颗粒。
【实验过程】
①在试管底部放少量碘,用橡皮塞塞紧试管口,将试管底端放入烧杯中微微加热。
观察试管内发生的现象,有无液态碘出现?
播放实验视频。
现象:试管中充满紫色碘蒸气,同时碘颗粒在减少,烧杯中没有液态碘出现。
说明:固态碘直接升华成碘蒸气。
②停止加热,取出试管放入冷水中,观察试管壁上出现了什么现象?冷却时有无液态碘出现?
播放实验视频。
现象: “紫烟”在慢慢消失,试管壁上附着有碘颗粒。
说明:碘蒸气遇冷凝华成固态碘。
固态碘加热后直接变为气态碘,碘蒸气冷却后直接变为固态碘,由此可以进一步得出结论: 升华吸热和凝华放热 。
4. 升华和凝华现象分析
(1) 窗户上的冰花是如何形成的?冰花出现在玻璃窗的内侧还是外侧?为什么?
室内空气中的水蒸汽遇到冷的玻璃,直接凝华成冰晶(冰花)。所以冰花是出现在玻璃窗的内侧。
(2) 用久的白炽灯为什么会变黑?
灯泡发光时钨丝吸收热量直接升华成钨蒸汽从而变细;灯泡不用时升华的钨蒸汽放出热量凝华成钨颗粒,附着在灯泡内壁上导致变黑。整个过程是先升华后凝华。
(3) 舞台“白雾”是怎么形成的?
干冰粉喷洒到舞台上,由于干冰的升华吸热使周围空气迅速降温,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,从而形成“白雾”。
(4) 人工降雨的原理?
在云层合适的情况下,用飞机或火箭弹向云中播撒干冰等物质。
干冰升华吸热,促使云中的水蒸气遇冷凝华变成小冰粒,这些冰粒在下落过程中液化成水滴,水滴降落就成了雨。
5. 六种物态变化
第三板块 【随堂练习 巩固基础】
例1.下列物态变化现象中,需要放热的是( A )。
A.雾凇的形成 B.冰雪消融
C.把沾水的手烘干 D.维持沸腾的水
例2.中秋节小明买了盒“雪月饼”,为了保持低温,工作人员在月饼包装盒内装入了一定量的“干冰”。回到家中,打开包装盒,发现周围空气出现了“白雾”,这是因为干冰在 升华 过程中 吸收 热量,使空气中的水蒸气 液化 成了小雨滴。(两空均填物态变化名称)
例3.2020年的春节也刚好赶在了有史以来最大的一次疫情,可恶的新型冠状病毒并不会在这么冷的天气下被冻死,这几天,小明在朋友圈中发现我国有些地方早晨满地是霜,有些地方也下起了大雪,有些地区有时会出现雾天,东莞又像以往出现了“回南天”。下列有关这些现象的判断正确的是( A )。
A.凝重的“霜”的形成是放热过