第四节 升华与凝华（表格式教学设计）物理沪科版2024九年级全一册

第四节 升华与凝华（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 第四节 升华与凝华 教学 目标 物理观念 知道物态变化中的升华与凝华，能运用升华与凝华过程中的吸热和放热特点说明自然界和生活中的有关现象。 科学思维 通过分析升华与凝华的定义和特点，理解物质在固态、气态之间的直接转变过程及伴随的吸热和放热现象。运用物理学知识框架分析升华与凝华现象，培养逻辑推理和批判性思维能力。理解升华与凝华现象，预测和解释相关物理现象的变化趋势和结果，培养科学预见性和问题解决能力。 科学探究 通过实验观察，掌握升华与凝华现象的实验探究方法，提高实验操作技能。 将科学探究结果与理论知识结合，形成对升华与凝华现象的全面理解，为解决实际物理问题提供科学依据。 科学态度 与责任 在实验过程中，能够运用控制变量法等科学方法，确保实验结果的准确性和可靠性，加强学生合作探究、讨论交流，保持学习和探究的热情；初步具有严谨认真、求真务实的科学态度。 教材分析 本节是物态变化章节的重要组成部分，承接前节汽化与液化知识，进一步完善物质三态变化的认知体系。教材通过生活实例（如干冰制冷、霜的形成）引入升华与凝华概念，强调实验探究（碘的升华实验）在理解中的核心作用，符合初中生从具象到抽象的认知规律。教学重点为升华与凝华的定义及吸放热特点，难点在于解释生活中的相关现象及实验现象的分析推理。教材编排注重联系生产生活实际，体现"从生活走向物理"的课程理念，为后续热学知识学习奠定基础。 学情分析 九年级学生对物态变化这一主题拥有一定的生活经验，在日常生活中，从夏日炎炎的冰镇饮料，寒冷冬日的大雪纷飞，再到我国近期高温暴雨洪涝频发，反常厄尔尼诺现象，全球气候变暖导致海平面上升，引发的一系列的环境问题，都可以引起学生的思考。但学生对物态变化的本质缺乏清晰、准确的认识，但九年级学生对物理探究和物理思维以及有了一定的基础，教师在教学中应尊重并利用学生的生活经验，采用小组合作、讨论、演示与分组实验结合等方式，循序渐进地从直观现象引导归纳、抽象和推理，将学生的好奇心深化为对物理规律的探究热情。 教学重点 知道物态变化中的升华与凝华及生活实例 教学难点 知道物态变化中的升华与凝华及生活实例 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 在一个晴朗的冬日早晨，小明发现窗户上结了一层美丽的冰花。他好奇地问妈妈：“这些冰花是怎么来的呢？昨晚窗户明明关得好好的，也没有水溅到上面啊。”妈妈笑着解释说：“这是因为室内温暖的水蒸气，在遇到冰冷的窗户玻璃时，直接变成了固态的冰，这个过程就叫做凝华。”小明恍然大悟，原来生活中处处都有物理现象啊！ 接着，小明又想到了夏天吃冰棒时，冰棒周围会冒出一团团“白气”。他心想：“这‘白气’是不是也是水蒸气凝华成的呢？”但其实，这并不是凝华现象，而是水蒸气在遇到较冷的冰棒时，先液化成了小水珠，看起来就像是“白气”。小明意识到，升华和凝华是物质从固态直接变为气态，或从气态直接变为固态的过程，与液化、汽化等现象有所不同。 那么，除了窗户上的冰花，生活中还有哪些升华和凝华的例子呢？让我们一起走进今天的课堂，来探索升华与凝华的奥秘吧！ 思考并回答问题，进入情景。 通过生活中升华凝华化现象引导学生 学习新课 一、升华现象 1. 升华的概念 【自主学习】 什么是升华 学生自主阅读课本P20的内容，学习升华的概念。 【演示实验】教师演示：碘的升华。观察将装有少量碘的密封玻璃管放入热水中和从热水中拿出后的现象。 【交流讨论】碘放入热水中后观察到大量紫红色蒸气，拿出热水后，紫红色气体消失，变成固体附着在玻璃上。说明碘固体并没有变成液体再变成气体，而是由固体直接变成了气体。 【归纳总结】物质从固态直接变成气态的过程称为升华。 2. 生活中的升华现象 【提出问题】举例说出生活中的哪些升华现象，并与同学进行交流？ 【交流讨论】 低于0 ℃的冬天，冰冻的衣服也能变干；车内的固体空气清新剂慢慢变少，樟脑球变小，等等都是升华现象。 3. 升华吸热的应用 【自主学习】 学生自学课本教师P21的内容，找到干冰升华吸热的应用。 【教师讲解】 为了加深学生对干冰（固体二氧化碳）吸热应用的认识和理解，教师对这部分内容进行深化讲解。 （1） 利用干冰升华吸热获得低温来冷藏食物 （2） 利用干冰升华吸热人工造雾，如图所示是舞台特效的原理图，其中干冰升华吸热导致周围空气的温度降低，周围空气中的水蒸气液化成为小水滴，所以我们看到的“淡淡薄雾”实际上是水蒸气液化形成的小水珠。 （3）利用干冰升华吸热人工降雨，当人们利用飞机或者高射炮把干冰撒到云层里之后，干冰升华吸热使空气温度急剧降低，云层中的水蒸气大量液化成小水滴或凝华成小冰晶，进而相互聚集形成了雨。 【例题1】下列现象中发生的物态变化，属于升华的是（　　） A．初春，冰雪消融汇成溪流 B．盛夏，冰饮料瓶外壁出现水滴 C．金秋，清晨的雾逐渐散去 D．寒冬，室外冰冻的衣服也会干 【答案】D 【详解】A．初春，冰雪消融汇成溪流，这是熔化现象，故A不符合题意； B．盛夏，冰饮料瓶外壁出现水滴，这是液化现象，故B不符合题意； C．金秋，清晨的雾逐渐散去，这是汽化现象，故C不符合题意； D．寒冬，室外冰冻的衣服也会干，这是升华现象，故D符合题意。 故选D。 通过观察直观感受升华与凝华的过程 学习新课 二、凝华现象 1. 凝华及其特点 【自主学习】 学生自主阅读教材P21中关于凝华的内容，圈画出凝华的定义、相关实例等关键信息。思考生活中还有哪些类似霜、冰花、雾凇的现象。 【演示实验】 教师通过实验演示，如碘蒸气遇冷凝华成固态碘，让学生直观感受凝华过程。 【交流讨论】 鼓励学生通过生活经验，结合课本科学综合部分内容，了解霜与霜冻的不同点，举出更多凝华现象的例子，如冰箱冷冻室里的霜、冬天呼出的白气在围巾上凝结成小冰晶等。通过小组讨论和分享，加深学生对凝华现象的理解。 【归纳总结】 物质从气态直接变为固态的过程称为凝华。凝华过程中，物质会放出热量。凝华现象的形成条件通常包括气体浓度达到一定要求以及温度低于凝点。 【例2】打开冰箱门时，在冰箱里有时能够看到厚厚的霜。这“霜”是 （填物态变化的名称）形成的 ，这一过程 （选填“吸收”或“放出”）热量。 【答案】 凝华 放出 【详解】[1][2]“霜”是冰箱内的水蒸气遇冷直接从气态变为固态，属于凝华现象，凝华过程需要放出热量。 【例3】诗句“月落乌啼霜满天”中，霜形成时发生的物态变化是（　　） A．熔化 B．汽化 C．凝固 D．凝华 【答案】D 【详解】霜是由空气中的水蒸气遇冷直接从气态变为固态形成的，这种物态变化叫做凝华。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 锻炼学生的归纳总结能力和语言表达能力解决问题能力 学习新课 三、物态变化过程中的吸热、放热 1. 物态变化过程中的吸热、放热 【自主学习】 学生自主阅读课本P22“物态变化过程中的吸热、放热”内容，小组归纳总结物态变化中吸热放热规律。 【总结归纳】 吸热的过程有：熔化、汽化、升华；放热的过程有：凝固、液化、凝华。 2. 电冰箱制冷原理探讨 【自主学习】 学生自主阅读课本P23电冰箱制冷原理内容，交流讨论找到电冰箱制冷的原理。 【归纳总结】 如图所示，当电冰箱通电后，压缩机将蒸发器内的制冷剂气体吸出，使其变成温度较高的压缩气体；然后，该制冷剂气体在冰箱的冷凝器中液化，散热装置向外界放热；最后，制冷剂液体经毛细管进人燕发器，在蒸发器中汽化而大量吸收冰箱内的热量，这样冰箱内的温度就降低了 【拓展一步】 学生自主学习课本P23“学科综合”部分，查阅资料，了解制冷剂与臭氧层破坏，建立保护环境的意识。 【例4】五岳独秀看雾凇，雪域衡山共祈福。南岳衡山素有“神州之南最佳赏雪处”之称，独特的地理环境造就了它奇特的“南国雾凇”，如图所示。下列现象中与“雾凇”形成的物态变化相同的是（　　） A．云开雾散 B．流水成冰 C．霜降枝头 D．气结成露 【答案】C 【详解】雾凇是空气中水蒸气遇冷凝华形成的。 A．云开雾散是液态小水滴汽化成了水蒸气，故A不符合题意； B．流水成冰是液态的水凝固成了固态的冰，故B不符合题意； C．霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故C符合题意； D．露是空气中水蒸气遇冷液化形成的，故D不符合题意。 故选C。 【例5】下列对古诗文中涉及的热现象的解释正确的是（    ） A．“白露纷如雨，林深落有声”————露的形成是汽化现象 B．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”————霜的形成是凝固现象 C．“雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白”————雾凇的形成是凝华现象 D．“天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞”————雾的形成是汽化现象 【答案】C 【详解】A．物质由气态变为液态的过程叫液化，露是由空气中的水蒸气的液化形成的小液滴，故A错误； B．物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，霜是由空气中的水蒸气的凝华形成的小冰晶，故B错误； C．物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，雾凇是由空气中的水蒸气的凝华形成的小冰晶，故C正确； D．物质由气态变为液态的过程叫液化，雾是由空气中的水蒸气的液化形成的小液滴，故D错误。 故选C。 【例6】寒冷的冬天，坐在教室里的同学们总能看到窗户的玻璃上出现一层雾蒙蒙的“水汽”，这是（　　） A．熔化现象 B．凝华现象 C．汽化现象 D．液化现象 【答案】D 【详解】A．熔化是固态变为液态的过程，而“水汽”是空气中的水蒸气液化形成，故A不符合题意； B．凝华是气态直接变为固态的过程，如霜的形成，而“水汽”是液态小水滴，故B不符合题意； C．汽化是液态变为气态的过程，而“水汽”是气态变为液态，故C不符合题意； D．液化是气态变为液态的过程。教室内温度较高的水蒸气遇到较冷的玻璃时，放热液化成小水滴附着在玻璃内表面，形成“水汽”，故D符合题意。 故选D。 锻炼学生的归纳总结能力和语言表达能力解决问题能力 通过知识点联系生活，帮助学生了解生活中的物理知识 课 堂 练 习 1．中华诗词蕴藏着丰富的物理知识，下列对古诗词中涉及的物态变化解释不正确的是 A．“蒹葭苍苍，白露为霜”——霜的形成是凝华现象 B．“青青园中葵，朝露待日晞”——露水变干是升华现象 C．“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来”——河水结冰是凝固现象 D．“纷纷暮雪下辕门，风掣红旗冻不翻”——雪的形成是凝华现象 【答案】B 【详解】A．“蒹葭苍苍，白露为霜”中，霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，属于凝华现象， 故A正确，不符合题意； B．“青青园中葵，朝露待日晞” 中，露水是液态，变干是由液态变为气态，属于汽化现象，而非升华现象，故B错误，符合题意； C．“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来” 中，河水结冰是液态变为固态，属于凝固现象，故C正确，不符合题意； D．“纷纷暮雪下辕门，风掣红旗冻不翻”中，雪是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，属于凝华现象，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．下列一些关于生活中的物理现象及其解析正确的是（    ） A．夏天，盛冷饮的杯子外壁出现水珠，这是水的汽化现象 B．寒冬，房间窗户玻璃的内表面出现冰花，这属于升华现象 C．夏天，在教室内洒水可以降温，是利用水的比热容大的缘故 D．寒冬，在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪，是因为盐可以降低冰雪的熔点 【答案】D 【详解】A．夏天盛冷饮的杯子外壁出现水珠，是空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠，是液化现象，故A错误； B．寒冬房间窗户玻璃内表面的冰花，是室内的水蒸气遇冷凝华形成的，不是升华现象，故B错误； C．夏天在教室内洒水降温，是利用水蒸发吸热，不是利用水的比热容大，故C错误； D．寒冬在冰雪覆盖路面撒盐便于除雪，是因为盐可以降低冰雪的熔点，使冰雪在较低温度下熔化，故D正确。 故选D。 3．水是生命之源，节约用水是每个公民的义务，关于水的物态变化，下列说法正确的是（　　） A．初春，冰雪消融，这是液化现象 B．盛夏，将水制成冰，这个过程要放热 C．深秋，草上结露珠，这个过程要吸热 D．隆冬，树枝上雾凇，这是凝固现象 【答案】B 【详解】A．初春，冰雪消融，是固态的冰变成液态的水，属于熔化现象，而不是液化现象，故A错误； B．盛夏，将水制成冰，是物质从液态变成固态的过程，属于凝固现象，凝固要放热，故B正确； C．深秋，草上结露珠，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化过程要放热，而不是吸热，故C错误； D．隆冬，树枝上雾凇，是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶，属于凝华现象，而不是凝固现象，故D错误。 故选B。 4．如图是我国载人飞船的返回舱，它的表面有层叫作“烧蚀层”的物质，当返回舱返回地球通过大气层的过程中，“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。“烧蚀层”能起这种作用，主要是它发生了（　　） A．汽化和液化 B．熔化和凝固 C．熔化和汽化 D．熔化和凝华 【答案】C 【详解】“烧蚀层“的物质在遇到高温时由固态变成液态，发生熔化现象，液体变成气态，发生汽化现象，在熔化和汽化时能吸收大量的热，故可以保证飞船温度不至于太高而烧毁，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶，被列入联合国教科文组织《人类非物质文化遗产代表作名录》。下列说法正确的是（　　） A．“谷雨”节气，雨的形成是升华现象 B．“寒露”节气，露的形成需要放热 C．“霜降”节气，霜的形成是凝固现象 D．“大雪”节气，雪的形成需要吸热 【答案】B 【详解】A．雨是水蒸气液化形成的小水滴，不是升华现象，升华是固态直接变为气态，故A错误； B．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，液化过程需要放热，故B正确； C．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，不是凝固现象，凝固是液态变为固态，故C错误； D．雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华过程需要放热，故D错误。 故选B。 6．“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，这一电视节目深受观众的青睐，下列说法正确的是（　　） A．青青园中葵，朝露待日晞——“露”的形成是液化现象 B．不知明镜里，何处得秋霜——“霜”的形成是升华现象 C．天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞——“雾”的形成是汽化现象 D．千里冰封，万里雪飘——“冰”的形成是熔化现象 【答案】A 【详解】A．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A正确； B．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，不是升华现象，故B错误； C．雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，不是汽化现象，故C错误； D．冰是水遇冷凝固形成的，不是熔化现象，故D错误。 故选A。 7．冬天，银装素裹的“雾凇”给世界增添了一份美丽，如图所示。它的形成属于物态变化中的（　　） A．液化 B．凝华 C．升华 D．凝固 【答案】B 【详解】“雾凇”是固态小冰晶，是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．下列现象中，属于凝固的是（　　） A．铁网凝霜 B．雾的形成 C．冰雪消融 D．河面结冰 【答案】D 【详解】A．铁网凝霜，是空气中的水蒸气遇冷形成的冰晶，属于凝华现象，故A不符合题意； B．雾的形成是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B不符合题意； C．冰雪消融，是固态变成了液态，属于熔化现象，故C不符合题意； D．冬天河面结冰，由液态变成固态，属于凝固现象，故D符合题意。 故选D 。 9．如图中自然现象，与雾凇形成时的物态变化相同的是（　　） A．叶尖露珠 B．冰雪消融 C．枝头白霜 D．滴水成冰 【答案】C 【详解】雾凇是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态形成的，这种物态变化是凝华。 A．叶尖露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，属于液化现象，故A不符合题意； B．冰雪消融是固态的冰雪吸收热量变为液态的水，属于熔化现象，故B不符合题意； C．枝头白霜是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态形成的，属于凝华现象，故C符合题意； D．滴水成冰是液态的水遇冷变为固态的冰，属于凝固现象，故D不符合题意。 故选C。 10．天气寒冷时，我国部分地区会出现降霰的现象，如图所示，霰是由水蒸气遇冷 形成的雪晶遇到过冷云滴，过冷云滴在雪晶表面迅速 形成的。（均填物态变化的名称） 【答案】 凝华 凝固 【详解】[1][2]空气中水蒸气遇冷先凝华形成雪晶，雪晶在下落过程中遇到过冷云滴，过冷云滴在雪晶表面迅速凝固形成霰，凝华和凝固过程中放出热量。 板 书 设 计 第四节 升华与凝华 升华与凝华 一、升华现象 概念：物质从固态直接变为气态，吸收热量。 实例： 生活：樟脑丸变小、冰冻衣服变干 实验：碘升华（加热固态碘→碘蒸气） 应用：碘钨灯、干冰人工降雨（升华吸热制冷） 二、凝华现象 概念：物质从气态直接变为固态（升华的相反过程 ），放出热量 实例： 自然：霜、雾凇、冰花 实验：碘凝华（碘蒸气遇冷→固态碘颗粒 ） 3、 物态变化过程 课 堂 小 结 第四节 升华与凝华 作业布置 1. 完成课后作业：“实践与练习” 2. 配套同步分层作业 教学反思 / 学科网（北京）股份有限公司 $$