3.4《升华和凝华》教案 ----2025-2026学年人教版物理八年级上学期

该初中物理教案聚焦“升华和凝华”，通过干冰“冒烟”实验与AI虚拟助手（极地研究员）提问导入，引导学生观察固态直接变气态现象，衔接生活实例与实验探究，构建物态变化认知脉络。 亮点在于融合科学探究（碘升华凝华实验、人造雪景演示）、科学思维（吸放热推理）与科学态度（水资源保护），利用多媒体课件展示“三态六变”，AI互动提升课堂趣味，帮助学生建立水循环图景，培养探究能力与环保意识，便于教师高效教学。

教学设计 课题名 3.4 升华和凝华 核心素养教学目标 一、物理观念 1. 了解升华和凝华。 2. 进一步认识自然界和日常中水的多种状态变化。 3. 能用物态和物态变化知识解释身边发生的一些简单的物理现象。二、科学思维 1. 通过实验观察与分析，归纳升华、凝华的判断依据； 2. 能运用物态变化规律推理生活中相关现象的成因。三、科学探究 1. 通过碘的升华与凝华实验，感知物态变化的条件； 2. 能设计简单方案验证升华吸热、凝华放热。四、科学态度与责任 1. 关注水资源危机，养成节水意识和保护水资源意识。 2. 树立可持继发展的意识。 教学重点 升华和凝华 教学难点 建立“水循环”的大图景，并把它与各种物态变化联系起来。 教学准备 多媒体、碘、试管、酒精灯 教学过程 一、新课导入 1. 教师手持装有干冰的密封玻璃罐，由 AI 虚拟助手（设定为 “极地研究员” 1 学科网（北京）股份有限公司 形象）向全班提问：“同学们好！我在南极考察时记录到一组数据 —— 极地夏季平均气温约 - 2℃，冬季低至 - 89℃，全年绝大多数时间低于 0℃。 奇怪的是，普通冰块在这里始终保持固态，但旁边的‘特殊冰块’却在‘冒烟’后慢慢变小，完全没变成水。这是为什么呢？”大家可以先观察物质变化，试着说说你的猜想。” 2. 打开玻璃罐，用镊子取出一小块干冰，放在铺有棉花的托盘上，让学生观察：“大家仔细看，这块‘特殊冰块’和普通冰块有什么不一样？它会融化成水吗？” 3. 学生观察到干冰周围冒出 “白气”，且没有液态水产生，此时教师用温度计测量干冰周围温度，进一步引发学生疑惑：“温度这么低，为什么干冰没有变成水，反而直接‘消失’了？这些‘白气’又是什么呢？” 二、新课教学 （一）升华和凝华 1. 升华 教师向学生演示“人造雪景”实验，激发学生学习物理的兴趣. 演示实验（人造雪景）：在一个烧瓶内放入少许樟脑丸粉末，然后加热，樟脑丸消失，再将一枯树枝放入烧瓶内，这时便可以看到气态的樟脑丸在枯树枝上变成雪花状. 学生仔细观察后，提出疑问：这个实验真神奇，樟脑丸粉末是如何跑到枯树枝上的？ 同学们问得很好，这个实验涉及了两个物态变化，首先是固态的樟脑丸粉末在受热后，直接由固态变成了气态，这个过程就是升华，然后是气态的樟脑丸遇到冷的枯树枝又凝结成了固态樟脑丸，这个过程叫做凝华，我们一会儿再学. 板书：1.升华：物质由固态直接变成气态的过程. 2. 识别升华现象时要抓住“两个状态，一个关键词”：初状态（固态）、末状态（气态）、关键词［直接（不经历液态）］ 请同学们注意，并不是所有物质都能发生升华现象，它仅限于某些物质 在一定条件下才能发生，下面请同学们举例说明生活中你见过的升华现象. 生 1：冬天，放在外面的结冰的衣服，过一段时间后衣服干了（冰没有熔化）.在衣服干了的过程中，衣服上的冰直接变成了水蒸气. 生 2：用久了的灯泡会变暗，仔细观察发现钨丝变细了.钨丝变细的原因是钨丝由固态直接变成了钨蒸气. 针对训练 1:下列发生物态变化的现象中，属于升华的是（ ） A．刚出冷库的冻肉比原来重 B．洒在地板砖上的水不见了 C．加在饮料中的冰块越来越小 D．放在衣柜里的樟脑丸变小了 2.凝华 教师引导学生做教材 P77 的实验：在试管中放入少量碘，塞紧盖子后放入热水中（注：装有碘的试管一定要塞紧盖子，以防碘蒸气外泄），发现碘固体消失了，产生了紫色蒸气；再将该试管放入凉水中，紫色蒸气消失，碘蒸气变成了固体碘. 请同学们试着分析这个实验的过程. 生 1：放入热水中时，固体碘不见了，试管内看到有紫色蒸气产生，这说明固态碘受热升华成碘蒸气. 生 2：放入冷水中时，紫色碘蒸气消失了，试管壁上有黑色固体产生，这说明气态碘蒸气遇冷变成了固态碘. 同学们分析得很对，固态物质直接变成气态物质是升华现象，它的逆过程气态物质直接变成固态物质是凝华现象. 板书： 1. 凝华：物质由气态直接变为固态的过程. 2. 识别凝华现象时要抓住“两个状态，一个关键词”：初状态（气态）、末状态（固态）、关键词［直接（不经历液态）］ 并不是所有物质都能发生凝华现象，它也仅限于某些物质在一定条件下才能发生.下面请同学们举例说明生活中你见过的凝华现象. 生 1：冬天寒冷的早晨，室外物体上常常挂着一层霜，霜是空气中的水 蒸气直接凝华而成的小冰粒. 生 2：寒冷的冬天，树枝上出现雾凇，这是低温使水蒸气凝华成固态冰，形成雾凇. 生 3:冰花的形成生 4:雪的形成 针对训练 2:下列自然现象与凝华无关的是（ ） A. 霜的形成 B. 雾凇的形成 C. 露珠的形成 D. 雪的形成答案：C 解析：露珠是液化形成的。 3.升华吸热、凝华放热 我们知道汽化和液化互为相反过程，熔化和凝固互为相反过程，升华和凝华互为相反过程.已知一个过程为吸（放）热过程，则它的逆过程一定为放 （吸）热过程.下面请同学们试着来分析碘升华和凝华的吸放热情况. 生 1：我们在做碘的升华和凝华实验时，把装着固态碘的试管放入热水中后，出现了固态碘升华成碘蒸气的现象.在这个过程中热水对碘加热了，因此碘的升华过程是吸热过程. 生 2：我们把装着碘蒸气的试管放入冷水中时，出现了碘蒸气凝华成固态碘的现象.在这个过程中，碘蒸气遇冷放出了热量，因此碘的凝华过程是放热过程.教师鼓励学生的发言，并进行总结和板书. 板书：升华和凝华互为逆过程.物质升华时吸收热量，凝华时放出热量。回应导入疑问：“干冰升华吸热，使周围温度骤降，空气中的水蒸气遇 冷液化成小水珠，这就是我们看到的‘白气’—— 并非干冰本身‘冒烟’，而是液化形成的小水滴。” 针对训练 3:说出下列各现象中物质状态的变化及吸、放热情况。 A.碘变成紫色的气体 B.卫生球变小了 C.霜的形成 D.雾、露的形成 E.水结冰 F.夏天衣服被晒干 G.冰化成水 H.冬天嘴里呼出的白气 I.冬天玻璃窗内表面结一层冰花 4.物质的“三态六变”过程 教师用多媒体播放课件“物质的‘三态六变’过程”，并讲解.教师引导学生阅读教材 P78 水循环，结合动画讲解。 云：水蒸气遇冷液化（小水珠）或凝华（小冰晶）； 雨：小冰晶熔化或小水珠聚集；雪 / 霜：水蒸气直接凝华； 雹：小水珠凝固成冰粒；雾 / 露：水蒸气液化。 阅读 P79“科学·技术·社会·环境”，让学生用水的三态变化解释自然界的 一些水循环现象，同时了解我国水资源的紧张状况，认识水对于人类的重要作用，从而产生强烈的环保意识和节水意识. 板书： 我们要养成节约用水的好习惯. 请同学们课后查找“水资源”的相关资料，并思考和讨论四个问题：①水为何珍贵？②水能为人类做些什么？③破坏水资源会给人类带来哪些危 害？④我们应该采取哪些措施节约用水？ 三、课堂小结 这节课我们学习了升华和凝华的概念，并通过实验知道了升华要吸热，凝华要放热，我们还进一步学习了水循环中的物态变化，知道了云、雾、雨、露、霜、雪、雹等的成因及它们和人类生活的关系。 四、随堂练习 1 在烧瓶里放少量碘，并对烧瓶稍微加热，片刻就能观察到瓶内出现 ，停止加热烧瓶内壁又出现 。 这两个过程中，前者属于 ，需要 热；后者属于 ， 需要 热。 2. 下列物态变化相同的一组是（ ） 3. 现列举一些物态变化的现象：①碘变为紫色气体；②刚拿出冰箱的冰棒，在包装纸周围有一些粉状的晶体；③霜的形成；④雾的形成；⑤露水的形成；⑥水凝结成冰； ⑦夏天衣服被晒干；⑧冬天嘴里呼出的“白气”；⑨冰化成水；⑩冬天玻璃窗上结了一层冰花。在这些现象中，属于凝华现象的是（ ） A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③⑩ D.⑦⑧⑨ 4. 古诗词是中华文化的精髓，对以下诗句中物态变化的分析正确的是 （ ） A．“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄。”霜的形成是凝固现象 B．“露重蝉鸣急，风多鸟宿难。”露的形成过程要吸收热量 C．“寒雨连江夜入吴，平明送客楚山孤。”雨的形成是凝华现象 D．“北国风光，千里冰封，万里雪飘。”冰与雪的形成过程都要放出热量 5. 某同学在探究物态变化的实验中，在试管中放入少量碘。塞紧盖子放入热水中，观察到试管中固态碘逐渐消失，变为紫色的碘蒸气并充满试管。（1）此过程固态碘发生的物态变化是 （填物态变化的名称）。 （2）在上述实验中，小明同学猜想：固态碘是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些资料：碘的熔点是 113.5 ℃；碘的沸点是 184.4 ℃；水的沸 点是 100 ℃。请你根据上述资料分析说明小明的猜想为什么是错误的： 。 布置作业 布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时的内容。 板书设计 教学反思 1. 升华和凝华现象是学生学习中容易忽略的两种物态变化.尽管升华和凝华现象并不罕见，但却不易被学生注意，他们总认为固态和气态之间的变化必须经过液态阶段，因此教学中应对其足够重视，以切实帮助学生澄清模糊的认识. 2. 在教学中从升华和凝华的现象出发，让学生在观察实验的基础上，感知什么是升华，什么是凝华，在实验中用对碘加热来揭示固体升华是需要吸热的，其逆过程凝华则可通过分析推断其需要放热，由于升华、凝华现象不是学习重点，不必过多讲解实验设计. 3. 因为碘蒸气有毒，用碘做升华、凝华实验时必须把它封闭起来，以免影响学生健康. 4. 对于教材 P79“科学·技术·社会·环境”，着重引导学生理解水循环中的物态变化情况，进而引出水资源的保护、开发和利用的话题，引导学生关注生活、关注社会，培养其社会责任感，从而在实际生活中养成节约用水的良 好习惯. $