第4节升华和凝华（表格式教学设计）物理北师大版（北京）2024八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦升华和凝华的概念、吸放热规律及水循环中的物态变化，通过回顾熔化、凝固等前四种物态变化，结合樟脑丸变小、干冰消失等生活实例提问，搭建新旧知识连接的学习支架。 资料亮点在于以科学探究为核心，通过碘升华演示实验、干冰吸热验证等直观操作，结合对比分类的科学思维方法，帮助学生建立“固态气态直接转化”的物理观念，水循环案例更串联物态变化体系，既提升学生探究能力与系统思维，又为教师提供丰富实验与生活实例，助力高效教学。

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、建立升华和凝华的物理概念，知道升华是固态直接变为气态的过程，凝华是气态直接变为固态的过程 2、理解升华吸热、凝华放热的能量转移规律 3、认识自然界中水循环涉及的物态变化，建立系统的物态变化观念 科学思维 1、通过对比升华与汽化、凝华与凝固，学习比较和分类的科学方法 2、运用归纳法，从具体现象中抽象出升华和凝华的共同特征 3、分析水循环过程，建立系统思维和模型思维 科学探究 1、能通过实验观察碘的升华和凝华过程 2、能设计简单实验验证升华吸热的特点 3、能够观察并解释生活中的升华和凝华现象 科学态度 与责任 1、通过了解物态变化的自然规律，感受自然现象的神奇与美妙 2、认识水资源的循环利用价值，树立节约用水和保护水资源的意识 3、在实验探究中培养严谨求实、细心观察的科学态度 教材 分析 本节内容承接前几节关于熔化和凝固、汽化和液化的学习，将固态和气态直接转化的物态变化引入，最终整合到自然界的水循环中，完成对六种物态变化的系统学习。教材升华和凝华生活实例，引导学生认识升华和凝华现象；最后以“自然界中的水循环”为载体，将各种物态变化有机串联，帮助学生建立系统的物态变化观念。本节内容不仅完善了物态变化的知识体系，也展现了物理规律在自然界中的实际应用，体现了物理与自然、生活的紧密联系。 学情分析 已有知识与经验 1、 学生已系统学习了熔化和凝固、汽化和液化四种物态变化，对物态变化概念和能量转移关系有一定理解； 2、在生活中接触过樟脑丸变小、冬天窗花、霜等升华和凝华相关现象，但往往不知其物理本质； 3、对自然界的水循环（云、雨、雪等）有常识性了解。 认知特点与障碍 1、对“固态直接变气态”“气态直接变固态”这种跳过中间状态的变化感到抽象和陌生，容易将升华与蒸发混淆，将凝华与凝固混淆； 2、对物态变化的微观机理理解存在困难，在识别复杂情景（如水循环）中具体的物态变化类型时易出错。 教学重点 1、升华和凝华的概念及特点 2、升华吸热、凝华放热的规律 3、自然界水循环中涉及的物态变化 教学难点 1、理解升华和凝华过程中物质状态变化的直接性 2、辨别复杂自然现象中的具体物态变化类型 3、建立完整的物态变化知识体系 教学 器材 多媒体课件（含升华凝华动画、水循环示意、生活实例图片和视频） 演示实验器材：碘升华管、烧杯、热水、冷水、铁架台、干冰（固态二氧化碳）、手套 分组实验器材（8组）：碘升华实验装置（带塞试管、碘粒、酒精灯、铁架台） 辅助材料：樟脑丸、旧日光灯管、深色衬板 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 1、回顾复习：（1）复习学过的四种物态变化； （2）物质能不能直接由固体变成气态或者由气态变成固态呢？ 2、观察与思考：（1）为什么放在衣柜中的樟脑丸一段时间后消失了 （2）为什么用久的日光灯管变黑了 （3）为什么舞台效果展示的干冰不见了？ 1、 完成导学案上四种物态变化； 2、 思考左边的问题 学习新课一、升华 （一）演示实验1：碘的升华 1. 实验装置：装有少量碘粒的密封玻璃管 2. 实验操作：用热水（不超过50℃）加热玻璃管底部 3. 引导观察： 加热前：碘是______色______态 加热时：固态碘逐渐______，管壁上部出现______色______态碘 停止加热冷却后：气态碘重新变成______色______态附着在管壁 （二）学生活动：探究升华吸热 1. 问题：升华过程是吸热还是放热？如何证明？ 2. 设计思路讨论： 如果升华吸热，周围环境温度应该______ 可以用温度计测量吗？可以用皮肤感受吗？ 3. 教师演示：干冰升华实验 将干冰放入烧杯中，观察“白雾”（注意：白雾不是二氧化碳气体，而是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶） 用手靠近（戴手套）感受温度变化 结论：升华过程需要______热量 4. 归纳升华特点： 升华：物质从______态直接变成______态 条件：需要______（吸热/放热） 5.举例：常见的升华现象 （1）衣柜中的樟脑丸变小 （2）冬天,背阴处的积雪会慢慢减少 （3）固体空气清新剂 （4）用久了的灯泡,灯丝会变细 （5）户外冰冻的衣服变干 （6）没有熔化的“雪人”变小了 认真观察实验现象，并在导学案上把观察到的碘的状态和颜色记录下来； 思考:如何证明升华过程吸热还是放热？ 例举生活中升华现象 学习新课二、凝华 1. 展示实例： 冬天窗户上的冰花（霜） 用久的白炽灯泡变黑 雾凇景观图片 2. 分组讨论： 这些现象中，物质从什么状态变成了什么状态？ 与凝固有什么区别？（凝固：液态→固态；凝华：气态→固态） 3. 归纳凝华特点： 凝华：物质从______态直接变成______态 条件：需要______（吸热/放热） 举例：雾凇、碘蒸气遇冷凝华、灯管变黑、霜。 分析讨论：霜、雾凇、用久的灯管发黑是从什么态变成什么态？与凝固现象有啥区别？ 学习新课三、自然界中的水循环 1、自然界中的云、雾、露、霜、雪等都是水的物态发生变化形成的。自然界中的水通过降水、蒸发和径流等主要环节循环着，循环过程中水以多种物态形式存在。我们可以用物态变化规律解释自然界中的这些现象。 2. 小组任务：分析水循环各环节中的物态变化 水循环环节 物态变化类型 吸热或放热情况 海洋、湖泊水蒸发 汽化（蒸发） 吸热 水蒸气在高空遇冷形成云 液化 放热 高空水蒸气直接变成雪 凝华 放热 积雪升华（北方冬天） 升华 吸热 露水形成 液化 放热 3、阅读拓展：我国幅员辽阔，南北地区的水资源量差距极大，南方地区水资源丰富，北方地区多地严重缺水。2014年，南水北调中线一期工程正式投入使用。该工程每年向北方地区运送数十亿立方米的水资源直接受益人口超过 1.5 亿，大大缓解了天津、北京、河北、河南的水资源紧缺状况。该工程线路的起点位于丹江口水库，沿途为数十座大型城市提供了生活用水和农业、工业用水。如此浩大的工程在世界水利工程中都非常罕见，是名副其实的世纪工程。 观看视频，了解自然界中的水循环实例，完成导学案上的表格 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．（24-25九年级上·福建福州·月考）物理学是人类探索自然、认识自然的有力武器，下列自然现象的形成属于凝华的是（　　） A．铜水浇铸成工艺品 B．雾凇 C．燃气轮船臂出烟雾 D．烧水冒出的白气 【答案】B 【详解】A．铜水浇铸成工艺品是液态变成固态，是凝固现象，故A不符合题意； B．雾凇是气态变成固态，是凝华现象，故B符合题意； C．燃气轮船臂出烟雾是液态变成气态，是汽化现象，故C不符合题意； D．烧水冒出的白气是气态变成液态，是液化现象，故D不符合题意。 故选B。 2．（2023·四川南充·中考真题）诗词是我国优秀文化遗产之一，对下列诗句中所包含的物理现象分析正确的是（   ） A．“一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾。”——“霜”的形成是凝华现象，需要吸热 B．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓。”——“露”的形成是汽化现象，需要放热 C．“白日黄流涨渭城，三更风紫尽成冰。”——“冰”的形成是凝固现象，需要放热 D．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明。”——“泪”的形成是熔化现象，需要放热 【答案】C 【详解】A．“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，此过程中放热，故A错误； B．“露”都是由水蒸气液化形成的，液化放热，故B错误； C．这里的“冰”是水凝固形成的，是凝固现象，需要放热，故C正确； D．“泪”的形成是属于蜡烛的熔化现象，需要吸热，故D错误。 故C正确。 3．（21-22九年级上·山东烟台·期末）关于图所示的水循环环节图的解释正确的是（　　） A．阳光普照海洋，海水吸热升华形成水蒸气 B．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴 C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠 D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶 【答案】B 【详解】A．阳光普照海洋，海水吸热从液态的水形成水蒸气的过程是汽化现象，故A错误； B．水蒸气上升到高空，遇到冷空气，水蒸气遇冷放热液化形成液态的小水滴，故B正确； C．小水滴遇到更寒冷的气流，从液态的水滴变成固态小冰珠是凝固现象，不是凝华，故C错误； D．冬天，气态的水蒸气在寒冷的高空急剧降温变成固态的小冰晶的过程是凝华现象，不是凝固，故D错误。 故选B。 4．（24-25八年级下·广东佛山·月考）厨房是充满物态变化的“实验室”。下列说法中正确的是（　　） A．开冰箱门时“白气”会往上飘 B．取出的冻肉表面的“白霜”是凝华形成的 C．一瓶水在冷冻室结冰后体积膨胀，结冰的过程要吸热 D．用干冰保鲜食物，是利用干冰熔化吸热 【答案】B 【详解】A．开冰箱门时，空气中的水蒸气遇冷液化形成“白气”，“白气”实际上是小水滴，其密度大于空气密度，所以会向下飘，而不是往上飘，故A错误； B．取出的冻肉温度较低，空气中温度较高的水蒸气遇到温度较低的冻肉，会直接由气态变为固态，形成“白霜”，这是凝华现象，故B正确； C．水结冰是从液态变成固态，是凝固过程，凝固过程要放热，故C错误； D．用干冰保鲜食物，是利用干冰升华吸热，而不是熔化吸热，干冰是固态二氧化碳，直接从固态变为气态二氧化碳，属于升华现象，故D错误。 故选B。 5．（22-23八年级上·江苏徐州·期中）在水循环的过程中，江河湖海、土壤、植物中的水，通过 （填写物态变化名称，下同）变成水蒸气。升入天空，水蒸气在高空遇冷时有的 成小水珠，有的 成小冰晶，形成千姿百态的云。 【答案】 汽化 液化 凝华 【详解】[1]在水循环的过程中，江河湖海、土壤、植物中的水变为水蒸气，由液态变为了气态，是汽化现象。 [2]升入天空后，水蒸气在高空遇冷形成小水珠，由气态变为了液态，是液化现象。 [3]水蒸气变为了小冰晶，是由气态直接变为了固态，是凝华现象。 板 书 设 计 第4节升华和凝华 课 堂 小 结 1. 总结升华与凝华要点： 升华：固态→气态，吸热 凝华：气态→固态，放热 特点：直接转化，无液态中间过程 2. 生活应用回顾： 人工降雨、干冰保鲜、钨丝灯泡、霜和雾凇 作 业 1、完成课后“实践与探索”练习 2、配套同步分层作业 教学 反 思 成功经验 1. 实验设计有效：碘升华实验现象明显、操作安全，成功帮助学生建立直观认识；干冰演示实验增加了课堂趣味性； 2. 生活联系紧密：从学生熟悉的樟脑丸、霜、旧灯泡等入手，降低了抽象概念的接受难度； 3. 体系构建完整：最后的水循环分析将六种物态变化有机整合，帮助学生形成了完整的知识网络； 4. 学生参与度高：自带旧灯泡观察、分组实验、合作绘图等活动充分激发了学生主动性。 存在问题与改进 1. 概念辨析仍需加强 部分学生仍混淆“升华”与“蒸发”、“凝华”与“凝固”改进：设计专项辨析练习，用表格对比四种变化； 2. 微观解释深度不足 学生对“为什么升华吸热、凝华放热”的理解停留在表面改进：制作分子运动动画，展示状态变化时分子动能和势能的变化。 ( 5 / 9 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $