第三章第2节的升华和凝华教学设计-2025-2026学年科学七年级下册浙教版

该初中科学教学设计聚焦升华和凝华的概念、吸放热规律及微观本质，通过干冰实验导入，观察固态干冰直接消失和金属勺外壁结霜现象，提出问题引导学生从宏观现象过渡到微观分子运动原理的探究，搭建知识学习支架。 以干冰分组实验为核心，学生通过内壁蘸石灰水的烧杯验证升华、无水硫酸铜验证凝华，培养探究实践能力，引导画图用分子运动模型解释本质体现科学思维，设计“未来城市防霜冻系统”任务落实态度责任，助力学生提升实验分析与知识应用能力，为教师提供可操作的探究活动与跨学科实践设计。

《升华和凝华》 一、教学目标 1.科学观念：准确理解升华、凝华的科学概念，牢记升华吸热、凝华放热的能量变化规律，能区分两种直接的物态变化。 2.科学思维：训练学生「观察宏观实验现象→推导微观分子运动原理」的物理思维，能自主分析生活中升华、凝华实例。 3.科学探究实践：通过干冰分组探究实验，锻炼学生实验观察、证据搜集、小组合作、归纳推理的探究实操能力。 4.态度责任：激发学生热爱物理、热爱科学的学习情感；在工程设计任务中，培养科学应用于农业生产的探究精神与社会责任感。 二、教学重点 1.升华、凝华的概念建立； 2.升华吸热、凝华放热的规律记忆与应用； 3.结合实例辨别升华、凝华现象。 三、教学难点 1.用分子运动微观模型解释升华、凝华的本质过程； 2.区分凝华（固态白霜）和液化（液态小水珠、白雾）两类易混淆现象。 四.教学过程 一、真实情境，提出问题（课堂导入） 1.教师演示：在课堂上操作干冰实验，让学生直观观察固态干冰慢慢消失，盛放干冰的金属勺子外壁长出白色霜状物质。 2.导学提问：干冰没有变成液体，为什么直接消失了？金属勺表面长出的白色物质到底是什么？ 3.学生活动：全班观察实验现象，独立思考，同桌之间简单交流猜想。 (设计意图：利用新奇的干冰实验创设真实情境，视觉冲击强，充分激发学生的好奇心与课堂探究兴趣。) 二、新知探究 （一）升华和凝华的概念理解 任务1：动手寻找实验证据，自主建立升华、凝华概念 学生活动：开展两组验证小实验： ①把内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，倒扣在干冰上方，学生观察烧杯内壁慢慢变浑浊，证明干冰变成了二氧化碳气体； ②刮下金属勺外壁的白色固体，放入无水硫酸铜粉末中，观察到白色粉末变为蓝色，证明该物质是固态的水。 （设计意图：全程通过可视实验展示实验结果，引导学生一步步分析现象、推导结论，培养学生从实验现象里归纳总结、逻辑分析推理的能力。） 实验结论：固态二氧化碳直接转变为二氧化碳气体；空气中的水蒸气遇冷直接形成固态水。 升华：物质由固态直接变成气态 凝华：物质由气态直接变成固态 任务2：用分子运动观点解释升华和凝华（同学们可以用画图来表示讲解） 学生活动：画图 总结：1.升华微观解释：固体内部分子之间存在相互吸引力，固态物质表面的分子吸收能量后，能够克服分子之间的引力，脱离固体本体，扩散到空气中，变成气体分子。 2.凝华微观解释：气体分子运动过程中碰到低温的固态物体表面，被固态物质分子的吸引力牢牢吸附，直接聚集在固体表面，从气态变为固态。 (设计意图:通过画图，从宏观到微观，培养了学生从宏观实验现象→推导微观分子运动原理的思维）。 （二）物态变化吸放热规律：升华需要吸热，凝华需要放热 任务3：结合教材图片举例，判断场景属于哪一种物态变化 对照教材图3-2-28、图3-2-39、图3-2-40，学生独立判断每一幅图对应的物态变化，小组内互相讲解判断理由，巩固概念。 任务4：利用物态变化知识，解释教材图3-2-41、图3-2-44的生活现象 实例：干冰可以保鲜食物的原理 总结：干冰发生升华现象，升华过程需要持续吸收大量的热量，快速降低周围环境温度，低温可以抑制细菌繁殖，从而长时间保鲜食物。 实例：舞台云雾效果原理 总结：舞台上向空气中投放干冰，干冰发生升华，升华的过程需要大量吸热，会迅速使周围空气的温度降低；空气中含有大量水蒸气，水蒸气遇冷温度下降，发生液化现象，液化形成大量细小的液态小水珠，大量小水珠聚集在一起，就是我们肉眼看到的白雾，最终营造出云雾缭绕的舞台景象。 教学反思内容 （设计意图：该实例学生理解难度高，两个案例课堂让学生口述原理，效果好） 任务4拓展：归纳物质三态完整变化过程 学生自主梳理熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华六种物态变化的名称、吸放热特点；结合下雨、下雪、下冰雹、下霜等自然现象，逐一分析对应的物态变化，构建完整的物态变化知识框架。 （三）创造性迁移任务——实际应用 任务5：设计「未来城市防霜冻系统」模型 1.设计领域：用于保护露天种植的农作物，秋冬夜间防止作物表面直接结霜，解决霜冻带来的农作物冻害问题。 2.分思路原理应用 ①保温思路：利用凝固、液化、凝华三种物态变化都会向外放出热量的特点，搭配智能温控装置，提升农田近地面环境温度，从根源避免霜的形成； ②储能思路：白天利用熔化、汽化、升华吸热的特性，在地下埋藏干冰储存冷量，夜间缓慢释放冷量，平稳降低环境温度，避免气温断崖式下降催生霜层； ③能源优化思路：整套系统搭建太阳能驱动结构，通过光伏板白天收集储存电能，实现整套设备全自动运行，节能环保，可长期使用。 （设计意图：创设「未来城市防霜冻系统」创造性工程任务，引导学生整合本节课全部物态变化知识点，主动运用物理原理去解决农业生产里的真实问题，做到学以致用，落实科学实践核心素养。） 三、课堂小结 师生共同回顾、梳理本节课全部所学内容：升华与凝华的定义、微观分子本质、吸放热规律；串联六种物态变化整体知识脉络，结合自然现象完成知识点复盘，查漏补缺。 学科网（北京）股份有限公司 $