第4节 升华和凝华（表格式教学设计）物理北师大版2024八年级上册

第4节 升华和凝华（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第4节 升华和凝华 教学 目标 物理观念 (1)了解升华和凝华。 (2)了解升华要吸热，凝华要放热。 科学思维 能用升华和凝华知识解释身边发生的一些简单的物理现象。 科学探究 通过碘的升华实验培养学生的观察能力和实验操作能力。 科学态度 与责任 了解升华与凝华在生产生活中的应用，体会物理学对社会发展的推动作用。 教材 分析 本节是物态变化的最后一种类型，完善了学生对物态变化体系的认知。教材从"冰冻衣服变干"和"雪人变小"两个典型生活现象引入，直观呈现了固态直接变为气态的升华过程。核心通过"碘的升华与凝华"探究实验，引导学生观察固态碘直接变成碘蒸气再直接凝华成固态碘的过程，理解升华吸热、凝华放热的特点。教材还设置了"人造雾凇"实践活动和"升华干燥法"拓展阅读，将物理原理与应用技术相结合，体现了学科的科学性、实践性与前沿性，有助于学生形成完整的物质状态变化观念。 学情分析 学生已经学习了熔化和凝固、汽化和液化等物态变化知识，具备了一定的认知基础，但容易将升华和凝华与其他物态变化混淆。学生对樟脑丸变小、冬天霜的形成等现象有生活体验，但大多不知道这些现象背后的物理本质是升华和凝华。八年级学生的抽象思维能力正在发展，对于"固态直接变为气态"这种不经过液态的过程理解起来仍有困难。教学中需要借助直观实验和大量生活实例，通过对比和归纳，帮助学生建立升华和凝华的概念，并理清六种物态变化之间的关系。 教学重点 升华和凝华。 教学难点 人造雾凇实验。 教学 器材 试管、铁架台、陶土网、酒精灯、碘、樟脑球、茶丸、挂图、烧杯、热水等。 教学过程 教师、学生活动 设计意图 导入新课 冰块吸热后熔化成水，再继续吸热就变成水蒸气，这是生活中常见的现象。物质吸热后能不能从固态直接变为气态呢？ 学生们思考、讨论。 激活学生的已有知识储备，为学习新知识（升华）搭建认知“脚手架”。 学习新课 一、升华 1． 让学生观察教材图1.4－1，启发学生思考： 下列的生活现象同学们观察过没有？ (1)冬天，冰冻的衣服会变干。 (2)雪人没有熔化却变小了。 思考一下，它们都到哪去了。学生积极思考问题并发言表述自己的看法。 教师提出做实验验证猜想。 2． 进行实验 让各小组按照教材图1.4－2所示组装实验装置，并进行实验，同时提醒学生注意：试管密封要严，由于碘蒸气有毒性，碘蒸气溢出来，会对学生造成一定的伤害。 引导学生观察：(1)往试管中放入少量碘，塞紧盖子后放入盛有热水的烧杯里，观察到什么？ 学生回答：固态碘不见了，试管内看到紫色的气体产生。这说明固态碘受热变成气态碘。 教师总结：物质从固态直接变成气态的过程叫升华。 (2)让学生举出生活中常见的升华现象，并重新解释教材图1.4－1的现象。 巧妙地将“升华”与“凝华”作为一个互逆过程进行对比学习，利用鲜明的实验现象对比（紫色气体消失、出现黑色固体），帮助学生自然而高效地建构起“凝华”的概念，符合学生的认知规律。 学习新课 二、凝华 1．完成上面的实验后，把试管从热水中拿出，再放入凉水中，让学生自己观察、讨论和交流。 2．学生小组总结：紫色的气体不见了，试管壁上有黑色固体。这说明气态碘遇冷变成了固态碘。 3．仿照升华的定义，让学生自己说出凝华的定义：物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。 4．让学生举出生活中常见的升华和凝华现象，并解释教材图1.4－3所示的现象。 5．引导学生思考、讨论： 我们知道熔化和汽化需要吸热，凝固和液化要放热，那么升华和凝华呢？ 各小组学生思考、交流、讨论后回答： 升华需要吸热，因为做实验时我们加热了，凝华需要放热，因为将试管放入凉水中出现了固态碘。 教师：请同学们阅读教材P29实践活动的内容并尝试利用手头工具做人造雾凇。 巧妙地将“升华”与“凝华”作为一个互逆过程进行对比学习，利用鲜明的实验现象对比（紫色气体消失、出现黑色固体），帮助学生自然而高效地建构起“凝华”的概念，符合学生的认知规律。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．（2025·安徽合肥·二模）2025年哈尔滨亚冬会期间展示的冰雕如图所示，在室外气温为-30℃的寒冬，这些露天的冰雕作品也会逐渐变小，这是由于冰雕发生 （填写物态变化的名称）导致的。 【答案】升华 【难度】0.85 【知识点】升华与凝华的概念和现象 【详解】在室外气温为-30℃的寒冬，露天的冰雕作品也会逐渐变小，是固态的冰直接变为气态的水蒸气，因此是升华现象。 2．（24-25九年级下·江西九江·期中）三月初，我省北部地区出现了罕见的极强对流天气，强降水并伴随着大冰雹从天倾泻而下。冰雹形成过程是云层中大量水蒸气遇冷 成小冰晶，小冰晶在上下翻滚中又和过冷水滴结合 成雹胚，最终像滚雪球一样越积越大形成大冰雹（均填物态变化名称）。 【答案】 凝华 凝固 【难度】0.85 【知识点】熔化与凝固的吸放热、升华与凝华的概念和现象 【详解】[1]物质由气态变为固态的现象叫凝华，冰雹形成过程是云层中大量气态的水蒸气遇冷凝华成固态的小冰晶。 [2]物质由液态变为固态的现象叫凝固，液态的过冷水滴遇到冰晶后冻结成固态的冰，属于凝固现象。 3．人工降雨时用飞机向云中播撒干冰，固态干冰在空气中迅速 （选填“吸热”或“放热”）变为气态，发生 （填物态变化名称）现象，云层中的水蒸气遇冷 （填物态变化名称）形成小冰粒，冰粒下落过程中再熔化成水滴，形成降雨。 【答案】 吸热 升华 凝华 【难度】0.65 【知识点】升华与凝华的吸放热及其应用、生活中的升、凝华现象 【详解】[1][2][3]干冰是一种非常容易升华的物质，固态干冰会从周围空气吸收大量的热变为气态，直接从固态变为气态发生升华现象，导致空气温度急剧下降，使周围水蒸气放热凝华形成固态的小冰粒，冰粒逐渐变大而下落，下落过程中熔化成水滴，水滴降落就形成了雨。 4．（2025·江苏淮安·中考真题）某物理兴趣小组在学完物态变化知识后做了系列研究。 (1)图甲是小组同学自制的海水淡化蒸馏装置，蒸馏过程中发生的物态变化是 。冬季和夏季相比，该装置在 季时的蒸馏速度更快。 (2)将一个小番茄放入冰箱冷冻室，另将半碗水放入冰箱冷藏室，一段时间后，将它们分别取出，再将小番茄放到水中，小番茄一半露出水面，如图乙所示，小番茄周围的水会逐渐 （填物态变化名称，下同），形成冰环；同时露出水面部分的小番茄表面会出现霜，该现象中发生的物态变化是 ，此过程 （选填“吸热”或“放热”）。 (3)生活中用水煮面条，越煮越烂，但颜色几乎不变；而炸油条时油条颜色一会儿就由白色变成焦黄色，主要是因为油的 （填物质的物理属性）比水的大。 【答案】(1) 汽化 夏 (2) 凝固 凝华 放热 (3)沸点 【难度】0.65 【知识点】生活中的汽、液化现象、沸腾的条件、沸点、探究影响液体蒸发快慢的因素、升华与凝华的吸放热及其应用、生活中的升、凝华现象 【详解】（1）[1]蒸馏过程中，液态海水汽化形成水蒸气。 [2]液体的蒸发快慢与液体的温度、表面积和液体表面附近的空气流速有关，夏季温度高，液体蒸发速度快，故该装置在夏季时的蒸馏速度更快。 （2）[1]根据题意可知，小番茄周围的水形成了冰环，说明水从液态变成了固态，该过程的物态变化是凝固。 [2][3]小番茄表面的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，此过程需要释放热量。 （3）煮面条时，当温度达到水的沸点后就不再升高，而炸油条时，温度达到油的沸点之后才不再升高，而油的沸点高于水的沸点，所以炸油条时，油条会吸收更多的热量，油条的颜色就会由白色变成焦黄色。 5．（2025·广东广州·二模）跨学科实践项目：用液态酸奶做酸奶冰淇淋。     【项目分析】 (1)为了达成项目，液态酸奶会 （填物态变化名称），小明想到了可以分别利用冰、干冰和液氮使酸奶快速变成酸奶冰淇淋。 【项目实施】 (2)方案一：把液态酸奶放入冰块中，冰块会 （填物态变化名称），如图甲所示，他发现酸奶始终无法变为冰淇淋。为了完成实验，改用盐水冰块替换冰块，酸奶变成了冰淇淋，由此可以推理盐水冰块的熔点比冰的 （选填“高”或“低”）。 (3)方案二：如图乙，把可食用干冰倒入液态酸奶中，不断搅拌，最终做成冰淇淋。制作过程中先观察到液体中有气泡，周围飘着“白气”。气泡中的主要物质是二氧化碳，它是 形成的。如图丙，小洋发现装干冰的容器外壁出现一层白霜。 方案三：如图丁所示，把液氮喷入液态酸奶，酸奶也变成了冰激凌。 【交流评估】 (4)小明认为上述最佳的方案是二，理由是： 。 【答案】(1)凝固 (2) 熔化 低 (3)干冰升华 (4)见解析 【难度】0.65 【知识点】升华与凝华的概念和现象、生活中的升、凝华现象 【详解】（1）液态酸奶变成固态的酸奶冰淇淋，这符合物态变化中液态到固态的转变，这种物态变化称为凝固。 （2）[1]在实验中，冰块从固态变为液态，这是熔化。 [2]盐水冰块能让液态酸奶达到凝固点变成冰淇淋，说明它在较低温度就能熔化吸热，所以其熔点比普通冰低。 （3）把可食用干冰倒入液态酸奶中，干冰是固态二氧化碳，干冰会直接由固态变为气态二氧化碳，这个过程叫升华，所以气泡中的主要物质二氧化碳是干冰升华形成的。 （4）小明认为方案二最佳，理由是：干冰是固态二氧化碳，常温下可直接升华变为气态，升华过程吸热，能使周围温度迅速降低，且干冰升华后变为气体，不会像冰熔化后有残留的水，也不会像液氮使用过程中需要特殊的喷入设备等，操作相对简单，能使酸奶快速均匀地变成冰淇淋 。 课 堂 小 结 板 书 设 计 第四节　升华和凝华 1．定义： 物质从固态直接变成气态的过程叫升华。 物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。 2．升华吸热，凝华放热。 作业 布置 1．伽利略发明了世界上第一支温度计，它的原理是 。如图甲所示，A处是上午8点钟液面的位置，B处为第二天上午8点钟液面的位置，两次温度比较， （选填“A”或“B”）处的温度比较高。如图乙所示，用酒精灯加热密封在玻璃管中的碘粒，出现了紫色的碘蒸气。为了探究碘蒸气是碘升华形成，还是先熔化后汽化形成的，同学们查得碘的熔点约为后，将冷却后的玻璃管放入的水中，如图丙所示。若未出现碘蒸气，则说明碘蒸气是碘 形成的；若出现碘蒸气，则说明碘蒸气是碘 形成的。 【答案】 气体热胀冷缩 B 先熔化后汽化 升华 【难度】0.65 【知识点】温度计的构造和原理、升华与凝华的概念和现象 【详解】[1]伽利略发明的温度计是根据气体热胀冷缩的原理制成的。当外界温度升高时，气体膨胀，液柱下降；当外界温度降低时，气体收缩，液柱上升。 [2]观察甲图，温度升高时，气体膨胀，液柱下降；温度降低时，气体收缩，液柱上升。B处的液柱比 A 处低，说明 B 处对应的气体体积大，根据气体热胀冷缩原理，B 处的温度比较高。 [3]已知碘的熔点约为，将冷却后的玻璃管放入的水中，因为低于碘的熔点，若未出现碘蒸气，说明之前的碘蒸气是由碘先熔化再汽化形成的。 [4]若出现碘蒸气，由于水温低于碘的熔点，正常情况下碘不会熔化，若出现了碘蒸气，说明碘蒸气是碘直接由固态变成气体，升华形成的。 2．（24-25九年级下·河南洛阳·期中）唐代李颀的《别梁镍》中有“洛阳城头晓霜白，层冰峨峨满川泽”描绘了洛阳城头上清晨的霜色洁白，河川中冰层高耸的景象，营造出一种寒冷、壮阔的氛围。霜的形成是 现象（填物态变化），在这个物态变化的过程中伴随着 （选填“吸热”或“放热”）。 【答案】 凝华 放热 【难度】0.85 【知识点】升华与凝华的概念和现象、升华与凝华的吸放热及其应用 【详解】[1][2]霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的固态小冰晶，所以霜的形成是凝华现象，凝华过程中要放出热量。 3．如图，封闭的玻璃容器中装有少量的碘颗粒，向容器浇热水，看到容器内充满了紫色的碘蒸气，此过程中碘发生的物态变化是 。若要碘蒸气快速变回固态碘，可采取的方法是 。 【答案】 升华 放入冷水中 【难度】0.85 【知识点】升华与凝华的概念和现象、升华与凝华的吸放热及其应用 【详解】[1]封闭的玻璃容器中装有少量的碘颗粒，向容器浇热水，看到容器内充满了紫色的碘蒸气，说明碘从固态直接变为了气态，此过程中碘发生的物态变化是升华。 [2]若要碘蒸气快速变回固态碘，此过程中发生的物态变化是凝华，凝华放热，所以可以将碘放入冷水中。 4．升华现象 事例 图片 原因 冬天，室外冰冻的衣服过一段时间会变干 在衣服变干的过程中，衣服上的冰直接变成了 用久了的普通灯泡的灯丝变细了 灯丝变细的原因是钨丝由 直接变成了气态 放在衣橱中的樟脑丸过一段时间会变小 在樟脑丸变小的过程中，樟脑由固态直接变成了 【答案】 水蒸气 固态 气态 【难度】0.94 【知识点】升华与凝华的概念和现象、生活中的升、凝华现象 【详解】[1]冬天室外冰冻的衣服变干，冰直接变成了水蒸气，这种物态变化是升华现象，所以此处应填“水蒸气”。 [2]用久了的普通灯泡灯丝变细，是因为钨丝由固态直接变成了气态，发生了升华现象，所以此处应填“固态”。 [3]放在衣橱中的樟脑丸变小，是樟脑由固态直接变成了气态，发生了升华现象，所以此处应填“气态”。 5．（24-25九年级下·江苏盐城·期中）生活处处有物理，处处留意皆学问：如图是从冰箱冷冻室里拿出的一块冻肉，过一会儿看到其表面有一层“白霜”，这是一种 现象，用湿手触摸片刻会感觉手指被“黏”住了，这是因为手上的水发生 （以上两空均填物态变化名称）；这两种物态变化过程中的吸放热情况是 （相同/不同）的。 【答案】 凝华 凝固 相同 【难度】0.85 【知识点】熔化与凝固的吸放热、升华与凝华的吸放热及其应用、生活中的升、凝华现象、凝固的概念及现象 【详解】[1]冻肉表面出现的“白霜”是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态小冰晶的过程，属于凝华现象。这种现象常见于低温物体表面，如冬天的霜、冰箱冷冻室的结霜等。 [2]湿手触摸冻肉时，手上的液态水遇冷迅速放热，由液态变成固态冰，这是凝固现象。这个过程会将手指和冻肉“黏”在一起，类似于冬天铁栏杆会黏住舌头。 [3]凝华和凝固的过程，都需要放出热量。虽然一个是气态直接变固态，一个是液态变固态，但两者都是放热过程。 6．如图甲所示，小明将冰块放于空易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，用温度计测量罐中冰和盐水混合物的温度，可以看到混合物的温度低于；这时他观察到易拉罐下部和底部有白霜（图乙），关于白霜的形成，下列说法正确的是（　　） A．罐底的白霜是空气液化后再凝固形成的 B．罐底的白霜是空气凝固形成的 C．罐底的白霜是空气中的水蒸气液化后再凝固形成的 D．罐底的白霜是空气中的水蒸气凝华形成的 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】生活中的升、凝华现象 【详解】冰中撒盐，降低了冰的熔点，使冰可以在更低的温度下熔化，搅拌加速了熔化的过程，吸收大量的热量，使易拉罐的温度很低，空气中的水蒸气遇冷的易拉罐，迅速放热，由气态变为固体小冰晶，发生凝华，形成白霜，故D正确，ABC错误。 故选D。 教学反思 本节注意了对学生进行分析、推理、判断的训练。另外，还通过教学活动，激发了学生探索一些自然现象的兴趣，培养了学生关心环境的意识。充分体现了新课标的要求。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $