3.4 升华和凝华-2025-2026学年物理人教版八年级上册

该初中物理课件围绕“升华和凝华”，通过舞台云雾视频导入，结合碘的升华凝华实验视频引导观察分析，得出概念及吸放热特点，再联系冰冻衣服变干、樟脑丸变小等生活现象，结合干冰、人工降雨应用，最后整合水循环，构建“实验-概念-生活-应用-系统整合”的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过实验视频培养科学推理能力，结合生活实例与技术应用落实物理观念，水循环部分渗透节水意识体现科学态度与责任。小结梳理“三态六变”，检测题与分层作业助力巩固，为教师提供完整教学方案，帮助学生理解概念并联系实际。

教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 八年级 学期 秋季 课题 升华和凝华 教学目标 1.物理观念 (1)通过观察碘的升华和凝华实验，了解物质的固态和气态之间是可以直接转化的。 (2)通过观察碘的升华和凝华实验，知道升华和凝华的概念，了解升华要吸热，凝华要放热。 2.科学思维 能运用升华和凝华的知识,解释生活中的现象。 3.科学探究 通过碘升华和凝华的实验，对科学探究中实验设计方法进行训练。 4.科学态度与责任 了解水循环过程中水的三态变化，培养关心环境和节约用水的意识。 教学重难点 教学重点： 知道升华和凝华，以及对应的吸热、放热情况 教学难点： 解释生活中升华和凝华现象 教学过程 一、创设情境，导入新课 首先，请同学们观看一个有趣的视频，（播放舞台上云雾缭绕的视频） 师：你想知道这些奇妙的景观是怎么形成的?这一节就让我们一起探究这其中的奥密吧! 二、探究实验，学习新知 (一)升华和凝华 1.观察碘的升华和凝华 师：首先请大家和老师一起做一个有趣的实验 设计实验：①将装有固态碘的碘锤浸入装有热水的烧杯中加热，②当碘锤中充满气体后，再将碘锤取出放在冷水中冷却。 师：请注意观察思考： 1 加热过程中看到了什么现象？碘的状态如何变化？ 2 停止加热并冷却过程中看到了什么现象？碘的状态如何变化？ 3 整个过程中有无看到液态的碘? 下面我们开始实验（播放视频：碘的升华和凝华 ） 实验：①盛少量固态碘的碘锤放入烧杯中加热时，有紫色的碘蒸气产生，无液态的碘出现。②停止加热，将碘锤放入冷水中时，紫色的碘蒸气逐渐消失，在碘锤的内壁上附着一层固态的碘颗粒，无液态碘出现。 分析归纳：通过实验，我们发现，紫色的固态碘颗粒可以直接变成紫色的碘蒸气，同样，紫色的碘蒸气也可以直接变成紫色的碘颗粒，这就说明固态和气态是可以直接发生转化的。 在物理学中，将物质由固态直接变成气态的过程叫作升华，从气态直接变为固态的过程叫作凝华。 那么，这两种物态变化过程是需要吸热还是放热呢？我们先来看升华，我们是将碘锤放在热水中加热后，紫色的固态碘才变成紫色的碘蒸气的，因此固态碘是吸热后变成了气态碘，所以升华要吸热。再来看气态碘变成固态碘的过程，我们是将碘锤从热水中拿出来，停止加热并冷却的过程中，碘蒸气才变成固态碘的，所以气态碘放热后变成了固态碘，因此，凝华要放热。 下面我们一起来找一找生活中的升华和凝华现象 （二） 生活中的升华和凝华现象 1、升华现象 我们一起来看这两幅图，图中的现象都出现在我国北方的冬天，先来看第一幅图 师：寒冷的冬季，冰冻的衣服也会变干，这是为什么呢？ 生：这是因为固态的冰直接变成了气态的水蒸气，这个过程是升华 再来看第二张图 师：衣柜里防虫用的樟脑丸，过一段时间会变小，最后不见了，发生了什么物态变化？ 生：这是固态的樟脑丸直接变成了气态，是一种升华现象 2、凝华现象 师：我国北方秋、冬两季，有时地面和屋顶出现霜，霜是怎么形成的呢？ 生：霜是指空气中的水蒸气遇冷凝华成的白色小冰晶，是水蒸气的凝华现象。 师：雾凇是寒冬时节经常出现在东北地区的自然现象，它是如何形成的呢？ 生：这是由气态的水蒸气直接变成固态的小冰晶附着在树上形成的，这个过程是凝华 3、升华和凝华现象 师：生活中有没有哪些现象既包含了升华，又包含了凝华的过程呢？我们来看这幅图，这是一个新灯泡和一个用旧了的灯泡，我们发现旧灯泡的灯壁上发黑了，这是怎么回事呢？ 原来是因为钨丝灯泡发光时灯丝的温度很高，灯泡的钨丝在高温下会升华变成钨蒸气，使灯丝变细；钨蒸气遇到温度低的玻璃后又放热凝华变成固态钨颗粒，附着在灯泡壁上，因此，用久了的钨丝灯泡，灯丝会变细，灯泡壁会变黑。我们可以用以下的示意图描述上述过程：钨丝首先吸热升华，变成钨蒸气，紧接着钨蒸气又放热凝华变成钨颗粒，附着在灯泡壁上，因此，这一现象既包含了升华，又包含了凝华。 那么升华和凝华现象在生活中又有哪些应用呢？ （三）升华和凝华现象在生活中的应用 师：大家请看，这是方便面里的蔬菜包，是怎样使这些蔬菜脱水的呢？老师要为大家介绍一种脱水技术，FD-冻干技术，冻干技术就是将含有大量水分的食物。于低温下冻结成固态，在真空的环境中加热，使预先冻结食品中的水分不经过熔化，以冰的状态直接升华成水蒸气，从而使物质脱水干燥的技术和烘干、冻干相比，冻干技术更能保留物质的色香味形及营养价值，现已被广泛使用。这种通过升华脱水的技术最早应用于航天领域，北京时间2021年9月17日，神州12号载人飞船返回舱成功着陆，这是我国空间站阶段的首次载人飞行任务，是中国航天工程又一个里程碑，三位航天英雄在太空遨游的三个月里，空间站为他们准备了一百多种中华美食，就使用到了冻干技术。 （三） 升华和凝华现象在生活中的应用 1、干冰 师：同学们请看这两幅图片，图中有白烟和白气，这是怎么形成的呢？其实这都要用到一种物质——干冰 什么是干冰呢？我们一起来看一看干冰的介绍（播放介绍干冰的视频） 干冰是在一个标准大气压下以-78.5 oC存在的固体二氧化碳（CO2），在常温下可以直接变成二氧化碳气体。它的特点容易升华，有制冷作用。 师：现在我们来解释一下图中的现象，舞台上和餐桌上的干冰瞬间升华，从周围吸热，导致环境温度下降，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠或凝华成小冰晶，悬浮在空气中，即我们所看到的烟雾。 2.人工降雨 师：干冰在人工降雨方面也有一定的作用，我们来看一看干冰是如何进行人工降雨的？ 播放视频——“人工降雨”到底是什么原理？ 预设：由此可见，人工降雨也用到了升华和凝华现象，用高射炮或飞机在天空中撒下干冰或碘化银等催化剂，它们会升华吸热，使云层中的温度急剧下降，从而使云层中的水蒸气遇冷液化成小水滴，或者直接凝华成小冰晶，大量小水滴和小冰晶，使冷云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水落到地上便形成雨。 （四）水循环 自然界中水的形态多种多样，常见的有云、雾、雨、露、霜、雪、冰，但就物态的变化来说不外乎固、液、气三态。 师：请同学们在上图中将这三者之间的转化过程补充完整，并填写物态变化及吸热、放热的关系。 水由液态到气态叫汽化是一个吸热过程，到固态叫凝固是一个放热过程。 水由固态到液态叫熔化是一个吸热过程，到气态叫升华是一个吸热过程。 水由气态到液态叫液化是一个放热过程，到固态叫凝华是一个放热过程。固态、液态和气态是物质常见的三种状态，三种状态间的物态变化有六种，我们简记为：三态六变。 这里的六种物态变化指的是：熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。 通过水的三态变化，地球上的水在不停的循环，阳光照在海面上，海水吸热蒸发成为水蒸气。上升到空中。当水蒸气上升到高空以后，与冷空气接触，水蒸气便液化成为小水滴，大量的小水滴悬浮在高空中，就形成了云。小水滴相互聚集，就会凝结成大水滴，下降成为雨。如果在高空遇到更加寒冷的气流，小水滴就会凝固成小冰珠。最后有可能形成冰雹降落到地面。冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温，从而凝华成微小的冰晶。这些冰晶聚集起来就变成雪花，飘落大地。这些天空的降水落到地面，一部分直接变为小溪，另一部分渗入地下。涌出地表后变成股股清泉，许多小溪汇合形成江河，又注入大海。虽然整个过程表现水是可再生的，但是随着社会的发展、技术的进步，人类对水的依赖程度越来越大，在生产和生活中还造成了水的污染，不少国家和地区都出现了严重缺水的现象。因此，在日常生活中，需要我们每个人提高节水意识，养成良好的用水习惯，共同保卫我们的蓝色家园。 三、课堂小结 下面我们一起来小结一下本节课的所学知识 通过观察碘的升华和凝华实验，了解了升华和凝华的概念，知道了物质从固态直接变成气态的过程叫作升华，从气态直接变成固态的过程叫作凝华，升华吸热，凝华放热。知道了生活中的升华和凝华现象以及升华和凝华现象在生活中的应用，了解了自然界中的水循环，我们知道物质可以在固、液、气三态间发生变化，其中，熔化，汽化、升华需要吸热，凝固、液化、凝华需要放热。 四、课堂检测 同学们，让我们一起来检查一下本节课的学习效果吧 1. 宁夏西海固地区近几年发生了翻天覆地的变化且按预期脱贫摘帽，但是部分山区还是常年干旱少雨，有时要人工降雨，人工降雨要选择在阴天进行，阴天时天空中的水蒸气比较充足，将“干冰”打向天空，干冰会迅速变成①二氧化碳气体;空气中有些水蒸气会变成②水，有些水蒸气变成③冰;冰在下落过程中变成④水。有关人工降雨中的四个“变成”涉及的物态变化，下列说法正确的是( ) A．①升华，吸热 B. ②凝华，吸热 C．③液化，放热 D. ④熔化，放热 2.“谷雨、白露、霜降、大雪”是二十四节气中的重要节气，其中蕴含的物理知识下列说法正确的是（ ) A．谷雨，雨生百谷;雨的形成是升华现象 B．白露，露凝而白;露的形成是液化现象 C．霜降，薄霜铺地;霜的形成是汽化现象 D．大雪，雪兆丰年;雪的形成是熔化现象 五、布置作业 同学们，你答对了吗？布置作业 1、 基础性作业 完成教材80页的课后练习1、2题。 2、 拓展性作业 （1） 完成教材80页第4题动手实验。 （2） 调查学校和家庭水的使用状况，提出在生活中节约用水的意见。 同学们，今天的课就上到这里啦，感谢同学们的聆听，同学们再见！ 学科网（北京）股份有限公司 $