八年級物理上冊 第3章 第4節(jié) 升華和凝華教學設計2 （新版）新人教版.doc

第四節(jié)升華與凝華教學背景分析：概念是客觀事物本質屬性的反映，在自然界，物理現(xiàn)象千變?nèi)f化，錯綜復雜。人們要認識、解釋、改造和利用自然，就必須用恰當?shù)恼Z言來描述物理現(xiàn)象，揭示其本質，尋求其規(guī)律。這些反應客觀事物本質屬性的嚴密語言就是物理概念，讓學生必須明白物理概念不是人們頭腦中固有的，而是從物理現(xiàn)象中總結歸納出來的，這就要求教師在教學過程中為學生創(chuàng)設恰當?shù)奈锢砬榫?，提供豐富的感性認識，激發(fā)學生學習探究的興趣，使其能從身邊諸多現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)其本質，總結歸納出概念。“物理難，難過概念關”，這正是人們對物理教學的概括。物理概念是物理教學中最重要最基本的內(nèi)容，它集中反映了物理現(xiàn)象和物理過程的本質屬性。學好物理概念是進入物理殿堂的鑰匙，正確地形成物理概念是掌握和應用物理規(guī)律解決現(xiàn)實問題的橋梁。在新課標理念下物理概念的教學，最基本的原則就是要貫徹物理課標中“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，并使學生的認識能力、學習能力、創(chuàng)新能力在形成概念、掌握規(guī)律的過程中得到充分發(fā)展。教學目標：知識與技能：(1) 知道升華和凝華的概念(2) 知道升華要吸熱，凝華要放熱(3) 知道生活中的升華和凝華現(xiàn)象過程與方法：通過觀察了解升華和凝華現(xiàn)象情感態(tài)度與價值觀：通過教學活動，激發(fā)學生關心環(huán)境，樂于探索一些自然現(xiàn)象的物理學道理。教學重點：升華和凝華的概念教學難點：升華和凝華現(xiàn)象的產(chǎn)生條件教學過程：1、 趣味實驗引入問題教師在白紙板上用淀粉溶液畫上一個圖案，放在一個玻璃密封罩內(nèi)（老師在蓋上玻璃罩之前要點燃的酒精燈，放好：三腳架、石棉網(wǎng)、固態(tài)的碘顆粒），很快看到一張微笑的臉。問題1：為什么白紙上的笑臉開始看不清，現(xiàn)在卻看清楚了呢？學生回答：淀粉遇到氣態(tài)的碘變成藍色。問題2：那固態(tài)的碘是怎樣變成氣態(tài)的呢？前面我們學習了四種物態(tài)變化，知道固態(tài)的物質可以先熔化變成液態(tài)，再汽化變成氣態(tài)。同學們猜想一下，今天的實驗中，固態(tài)的碘是不是也是先熔化再汽化變成氣態(tài)的呢？學生回答：不是，因為沒有看到液體，只看到了紫色氣體。問題3：難道固體能直接變成氣體嗎？下面就讓我們一起來探究碘的物態(tài)變化。2、 小組實驗探究問題 上課前，教師為每個小組提供了一個“碘錘”封閉的玻璃管，管內(nèi)裝有些黑紫色的固態(tài)碘，兩個500ml的燒杯（一杯裝涼水，一杯由老師裝熱水）。讓學生將“碘錘”放在裝熱水的燒杯中。問題4：觀察到了什么？學生回答：觀察到了固態(tài)的碘變成了氣態(tài)了問題5：固態(tài)的碘是怎呀變成氣態(tài)的呢？固態(tài)的碘是不是先熔化成液態(tài)，再汽化成氣態(tài)的呢？學生回答：不是的，因為沒有液態(tài)的碘出現(xiàn)。教師小結：實驗表明固態(tài)的碘并沒有先熔化再汽化，而是由固態(tài)直接變成氣態(tài)，這個過程和我們以前研究的四種物態(tài)變化過程顯然不同，我們就把同學們剛剛發(fā)現(xiàn)的這個新的物態(tài)變化稱之為升華。3、 分析實驗解決問題問題6：通過實驗，同學們覺得升華需要吸熱還是放熱呢？學生回答：需要吸熱問題7：你怎么知道需要吸熱？學生回答：因為放入熱水中，從熱水中吸收了熱量。問題8：大量實驗表明，物質的升華都需要吸熱，剛才我們使固態(tài)的碘變成了氣態(tài)的碘蒸氣，那現(xiàn)在我們能不能再使氣態(tài)的碘變回成固態(tài)呢？怎么做？學生回答：放入冷水中，因為我覺得它和升華應該是相反的。教師小結：通過前面的學習我們知道，熔化和凝固是相反的過程，熔化吸熱，凝固放熱；汽化和液化也是相反的，汽化吸熱、液化放熱。那么今天我們研究的固體直接變成氣體的過程和氣體直接變成固體的過程是不是也是相反的呢？現(xiàn)在就讓我們把封閉的玻璃管放入冷水中仔細觀察。問題9： 放入冷水中，你觀察到了什么？碘蒸氣是先液化再凝固變成固態(tài)的嗎？你怎么知道它是直接變成固態(tài)的呢？學生回答：因為沒有液態(tài)物質出現(xiàn)。教師小結：實驗表明碘可以直接從氣態(tài)變成固態(tài)，我們把物質由氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程稱之為凝華。實驗表明升華和凝華的確是一個相反的過程。升華需要吸熱，凝華需要放熱。 四 拓展實驗歸納問題 教師引導：剛才我們研究的都是碘的升華和凝華，生活中其他物質會不會有升華和凝華的現(xiàn)象發(fā)生呢？我為每個小組準備了一個廣口瓶，瓶內(nèi)裝有白色的固體顆粒，同學們拿起瓶子觀察一下，并打開瓶子聞一聞它的氣味。大家覺得這個白色的顆粒是什么呢？ 學生回答：樟腦丸。 問題10：我們聞到了樟腦丸的味道，說明樟腦丸變成了什么狀態(tài)，發(fā)生了什么變化呢？ 學生回答：氣態(tài)，升華了。 問題11：我這里還有一種白色的固態(tài)物質，它叫干冰，干冰是固態(tài)的二氧化碳，它在常溫下就極易升華，現(xiàn)在我把它放到絨布上，大家仔細的觀察一下它。它由什么狀態(tài)變成了什么狀態(tài)？ 學生回答：由固態(tài)變成了氣態(tài) 問題12：通過前面的學習，我們知道，升華需要吸熱，那么在干冰周圍的溫度有沒有什么變化呢？如果我把干冰放入金屬罐中，金屬罐的外表面會有什么現(xiàn)象發(fā)生？ 學生回答：金屬罐的溫度會降低，于是空氣中的水蒸氣遇冷放熱凝華成霜。 教師引導：正如大家猜想的那樣，水蒸氣遇冷變成了霜，我們在秋冬季節(jié)的草坪上，樹枝上，冰箱里也看到了霜。 同學們在生活中有沒有注意觀察白熾燈泡呢？燈泡的主要結構，燈絲的材料是鎢，鎢的熔點是31400C，燈絲正常工作的溫度是：20000C27000C。下面我們來做一個關于燈泡的實驗，這里有兩個完全相同的燈泡，我給燈泡通電，可使燈泡變亮，大家注意觀察。同學們猜想一下，停止通電后燈泡會放生什么現(xiàn)象？為什么？ 學生回答：燈泡變黑了，因為鎢絲升華了。 問題13：咱們來看一下，燈泡變黑了，這個附著在燈泡內(nèi)壁的鎢是什么狀態(tài)的？鎢絲本來是什么狀態(tài)？從固態(tài)到固態(tài)，那大家覺得發(fā)生了什么物態(tài)變化呢？ 學生回答：先升華，后凝華了。 問題14：這個過程中鎢可不可能熔化呢？ 學生回答：不可能，因為鎢的熔點高于鎢絲工作時的溫度。 教師小結：平時生活中的燈泡需要幾周甚至幾個月的時間才會慢慢變黑，今天的實驗中為什么這么快就變黑了？實驗表明，鎢的溫度升高，升華的速度加快。 五 走向生活解決問題 教師引導：通過前面的幾個實驗，我們發(fā)現(xiàn)很多物質都會發(fā)生升華和凝華現(xiàn)象。我們知道在分析相關問題時，應該關注物質的初始狀態(tài)、末狀態(tài)，中間是是否有液態(tài)物質產(chǎn)生，整個過程的吸熱和放熱情況，大家對這種分析問題的方法是否掌握好了呢？我們來檢驗一下，這里有八幅圖片，試分析那種情況是升華？ 學生回答：第四幅圖 教師引導：嚴寒的冬季，氣溫比00C要低，達到了冰的熔點了嗎？沒有。所以此時冰將變小，它會不會是熔化呀？想想看，不會。這個時候變小應該是什么樣的？升華。再看看：那種情況是凝華？ 學生回答：圖5、圖7、圖8 教師引導：能簡單解釋一下冰花是怎樣形成的嗎？冰花一般出現(xiàn)在北方的冬季，住宅的窗戶上，它是水蒸氣遇冷凝華而成的霜，大家想：它是出現(xiàn)在玻璃的內(nèi)測還是外側？內(nèi)測。 霧凇也是北方常見的一種自然景觀，是水蒸氣遇冷凝華而形成的，在寒冷的東北，我們可以看得到它。 剛才我們學習了升華和凝華的知識，這些知識在實際生活中有哪些應用呢？平時我們在衣柜里放入樟腦丸，利用樟腦丸來干什么？驅蟲。利用樟腦丸長時間的升華產(chǎn)生的氣體驅蟲；平時有些同學喜歡吃方便面，方便面里面的蔬菜包，你們見過嗎？這些干的蔬菜是怎樣脫水制成的，你們知道嗎？我為大家介紹一種干燥技術冷凍干燥技術，人們把新鮮蔬菜放到低溫環(huán)境里邊，使蔬菜里的水份結冰，再將結冰的蔬菜放入低壓真空的環(huán)境中，此時的冰升華較快，于是蔬菜中的水份就怎樣？消失了。這樣脫水后的蔬菜，營養(yǎng)不會流失，所以升華在生活中有廣泛的應用。 剛才我們還學習了升華需要吸熱，升華吸熱在生活中有什么應用呢？xx年我國西南發(fā)生百年不遇的特大旱災，如果西南上空存在富含水蒸氣的云，我們能不能運用今天所學的知識為我國西南緩解旱情呢？聽說過人工降雨嗎？人工降雨的方法有很多，其中一種方法就是在天空播撒干冰，干冰升華吸熱使周圍的溫度急劇下降，高空中的水蒸氣遇冷凝華，形成了小冰粒，這些小冰粒下落熔化就變成小水滴。 再來看一幅圖片，圖片中云霧繚繞。前面我們學了“白霧”是怎樣形成的？水蒸氣遇冷液化變成的小水珠。我們在今天的教室里，能不能制造出這種云霧繚繞的效果？我們教室里有水蒸氣嗎？現(xiàn)在缺什么條件？冷空氣。剛才我們說什么能制造低溫？干冰能制造低溫。那干冰能不能制造出這種云霧繚繞的效果呢？現(xiàn)在我們來看。 教師在一個大的塑料盒內(nèi)倒入干冰，為了使效果明顯，在向里面加入熱水，還可以配上燈光和音樂，烘托效果。 實際上干冰的應用遠不止老師介紹的這些，干冰在冷藏運輸和汽車清洗等方面都有重要的應用。請同學們回去看書科學世界大漠里的故事，并回答科學家