3.4 升华和凝华 教学设计（表格式） 2026-2027学年 物理人教版八年级上册

3.4 升华和凝华 教学设计 课题 第4节　升华和凝华 课型 新授课 课时 1课时 教材版本 人教版《物理》八年级上册 教学方法 实验探究法、问题引导法、小组合作学习 学科 物理 年级 八年级 教学用具 碘锤、烧杯、热水、冷水、酒精灯、火柴、干冰、锥形瓶、樟脑片、水循环模型 教材分析 本节为人教版《物理》八年级上册第三章第4节。升华和凝华是物态变化的两种特殊形式，是固态与气态之间的直接转化。通过学习，学生将完善物质三态转化的完整认知，并能用升华凝华知识解释干冰、霜、雾凇等生活现象，为理解自然界水循环奠定基础。 学情分析 学生已学习熔化、凝固、汽化、液化四种物态变化，建立了"固态—液态—气态"的转化图景，但"固态直接变气态、气态直接变固态"缺乏直观经验，对升华吸热、凝华放热及干冰应用认识不足，需要通过碘升华实验和生活实例加深理解。 核心素养目标 物理观念：知道升华是物质从固态直接变成气态、凝华是从气态直接变成固态的过程，升华吸热、凝华放热；了解水循环过程中水的三态变化。 科学思维：能用升华和凝华的知识解释身边常见的物理现象，建立"三态可相互转化"的整体观。 科学探究：经历碘的升华实验，学会控制条件、观察并描述物态变化现象，培养观察和实验操作能力。 科学态度与责任：认识水资源的宝贵与短缺，养成节约用水的良好习惯，树立可持续发展与保护水资源的意识。 教学重点 通过实验观察升华和凝华现象。 教学难点 建立"水循环"的模型，把它与各种物态变化联系起来。 教学过程 【环节一：情境导入（4~5分钟）】 【教师活动】播放制作雾凇的视频，展示北方寒冬里的雾凇景观。提问：雾凇是怎样形成的？我们制作的雾凇和自然界的雾凇形成原理一样吗？ 北国寒冬里挂在树枝上的雾凇景观 【学生活动】观察并猜想：雾凇可能是由水蒸气遇冷形成的；制作雾凇的原理可能与自然雾凇相同。 【设计意图】用直观的雾凇现象制造疑问，激发学生对"气态物质能否直接变成固态"的好奇，为引出升华与凝华做铺垫。 【过渡语】固态直接变气态、气态直接变固态，真有可能吗？ 【环节二：任务一　认识升华和凝华（13~16分钟）】 【教师活动】温故知新：物质有几种状态？固态变液态、液态变气态分别叫什么、吸热还是放热？过渡提问：固态物质能否直接变成气态？气态物质能否直接变成固态？介绍实验器材：碘锤、热水、冷水、酒精灯、火柴。指出碘是晶体，熔点为114℃，沸点为184℃；固态碘呈紫色晶体，气态碘为紫色气体。布置任务：选择器材让碘从固态变成气态，观察状态变化及吸放热情况。追问：如何确定出现了气态碘？产生差异的原因是什么？浸入热水时会不会出现了液态碘却没看到？为什么用酒精灯加热会出现液态碘？归纳升华的概念，再提问如果把碘锤浸入冷水会发生什么，归纳凝华的概念。 固态碘晶体 碘的升华实验：用热水或酒精灯加热碘锤 【学生活动】温故回答：固态、液态、气态三种；熔化吸热、凝固放热、汽化吸热、液化放热。实验探究：用热水加热的小组，碘由固态直接变紫气态气体充满碘锤；用酒精灯加热的小组，碘先变液态再变气态。交流讨论：热水温度100℃低于碘熔点，碘不熔化只升华；酒精灯温度高于碘熔点，部分碘熔化成液态。归纳：不经过液态、由固态直接变为气态叫升华，且升华吸热。把碘锤浸入冷水，碘蒸气减少、内壁出现固态碘。归纳：不经过液态、由气态直接变为固态叫凝华，且凝华放热。 【碘升华】碘有刺激性气味，实验后及时通风；加热时避免碘锤爆裂；不要用手直接接触碘。 【升华与凝华】升华是固态直接变气态（吸热），凝华是气态直接变固态（放热），二者都未经历液态。 【设计意图】通过热水与酒精灯两种加热方式的对比，让学生自主发现碘"升华不熔"与"先熔后汽"的差异，深刻理解升华必须满足"不经过液态"的条件，再通过冷却凝华补全概念。 【知识点】升华是固态直接变气态、吸热；凝华是气态直接变固态、放热，都不经过液态。 【环节三：任务二　解释生活中的升华和凝华现象（10~13分钟）】 【教师活动】提出问题：冬天室外冰冻的衣服，一段时间后却干了，是怎么"晾干"的？衣柜中的樟脑片变小消失是怎么回事？用久的白炽灯丝变黑，黑色物质怎么形成？冬天窗户玻璃上的冰花在哪一侧、如何形成？介绍干冰（固态二氧化碳）在常温下升华，演示把干冰放入锥形瓶并倒入热水，观察白色烟雾。追问：白色烟雾是什么？怎么形成的？小结升华吸热的应用——舞台云雾、食品保鲜。随后出示例题，请学生分析解答。 霜与雾凇自然现象（凝华示例） 【学生活动】思考回答：冰冻衣服上的冰直接升华成水蒸气变干；樟脑片直接升华成气体消失；白炽灯钨丝受热升华成钨蒸气，冷却后凝华成固态小钨粒附着在灯壁而发黑；冰花由室内水蒸气遇冷在窗户内侧凝华形成。观察干冰演示：锥形瓶冒出白色烟雾，是干冰升华吸热使水蒸气液化形成的水雾。 【典例精讲】 例．黄山景色闻名天下，严冬经常会出现"雨凇"现象，如图甲所示，这种现象一般是由在朔风里飘扬的雨滴附在树枝、草等物体上形成的冰晶；而松花江畔，严冬却经常出现"雾凇"现象，如图乙所示，它是由水蒸气遇冷凝结并附在树枝上形成的冰晶。所谓"雨凇"和"雾凇"的形成过程中发生的物态变化分别是　　、　　。 【答案】凝固　凝华 【讲评要点】判断物态变化先看清初始与末了状态：雨凇由雨滴（液态）遇冷凝固成冰晶（固态），是凝固；雾凇由水蒸气（气态）直接凝华成冰晶（固态），是凝华。 【追问】雾凇的形成是凝华还是液化？（凝华——由水蒸气直接变成固态冰晶，未经过液态。） 【判断物态】先确定物质末了的状态（固/液/气），再对照六种物态变化名称与吸放热判断。 【升华与凝华】方向相反要分清：固态→气态是升华，气态→固态是凝华，二者都绕过液态。 【设计意图】通过干冰演示和实例串联升华与凝华的应用，再以雨凇、雾凇例题训练"由状态判定物态变化"的思维方法。 【知识点】升华吸热可用于制冷保鲜、舞台造雾；凝华现象常见于霜、雾凇、窗花、白炽灯发黑。 【环节四：任务三　了解水循环（8~10分钟）】 【教师活动】观看人工增雨视频，讲解人工增雨的基本过程，提问在云层中抛撒干冰为何能促成降雨。布置任务：阅读教材P78~P79，完成水的三态转化图，填写水循环中相关物态变化的名称：雨水、湖水、海水以及土壤和植物中的水，先变成水蒸气升入空中；水蒸气在高空遇冷，一部分液化成小水滴，一部分直接凝华成小冰晶，共同聚集成云；云中水滴落到地面成为雨，小冰晶聚集下落就是雪；雪山上的积雪有的升华成水蒸气升入天空，有的熔化后汇入江河。最后提问：自然界的补充是循环的，为什么还会缺水？ 自然界水循环示意图 水三态变化及吸放热关系示意 【学生活动】观看视频，回答：干冰升华吸热使云层温度急剧下降，水蒸气遇冷液化成小水滴或直接凝华成小冰晶，落到地上形成雨。完成填空：汽化；液化；凝华；升华；熔化。交流节约用水的措施，认识到水虽循环但淡水资源有限，需珍惜用水。 【设计意图】以人工增雨串联升华、凝华、液化的综合应用，通过完成水循环填空把三态转化与吸放热整合成整体模型，渗透节水环保意识。 【知识点】自然界的水在汽化、液化、凝固、熔化、升华、凝华之间循环转化，各种物态变化伴随吸热或放热。 【环节五：课堂小结（2~3分钟）】 【教师活动】组织学生用思维导图总结升华、凝华的含义、吸放热特点及生活中的实例，回顾雾凇、碘升华实验等情境，概括升华和凝华在生活与工业中的应用。 【学生活动】小组合作绘制思维导图：升华（固态→气态，吸热）、凝华（气态→固态，放热）、实例与应用。 【设计意图】用思维导图整合升华与凝华的概念、规律和应用，完善物态变化整体知识网络，检测学习达成。 板书设计（两列层级提纲式） 升华 物质从固态直接变成气态，吸热 实例：丁衣服变干、樟脑片变小、灯丝变黑 凝华 物质从气态直接变成固态，放热 实例：霜、雾凇、窗花、冰花 干冰的应用 固态二氧化碳，升华吸热 制冷保鲜、舞台云雾、人工增雨 水循环 汽化、液化、凝华、熔化、升华（三态互转，吸放热） 第4节　升华和凝华 教学反思 1.情境导入是否激发学生探究兴趣？建议：结合制作雾凇的视频，让学生先猜测雾凇形成原因再验证。 2.碘升华实验能否让学生观察到"没有出现液态"？建议：用热水加热（水温100℃低于碘熔点114℃），确保只升华不熔化。 3.学生对升华、凝华条件是否理解？建议：追问"为什么热水加热碘不熔化"，深化对熔点与热源的理解。 4.生活实例与知识迁移是否到位？建议：用衣物变干、樟脑片消失、窗花等实例逐一分析，建立联系。 5.水循环模型的建立是否困难？建议：用"冰—水—水蒸气—小水滴/小冰晶"的转化链板书辅助理解。 6.时间分配是否合理？建议：任务二生活实例较多，可选取代表性例子精讲，其余作课后思考。 1 学科网（北京）股份有限公司 $