滬科版物理九年級全一冊-12.4 升華與凝華-學案

滬科版物理九年級全一冊12.4升華與凝華學案一、教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容選自滬科版物理九年級全一冊的12.4節(jié)，主要講述升華與凝華的概念、現(xiàn)象及其在生活中的應用。具體內(nèi)容包括：1.升華與凝華的定義：物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華，物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝華。2.升華與凝華的現(xiàn)象：在日常生活中，常見的升華現(xiàn)象如冰凍衣物在室溫下逐漸變干，常見的凝華現(xiàn)象如冬天窗戶上的冰花。3.升華與凝華的應用：升華與凝華現(xiàn)象在生活中的應用，如冷凍干燥技術、冰雪融化等。二、教學目標1.理解升華與凝華的概念，掌握升華與凝華的現(xiàn)象及其應用。2.能夠分析生活中的升華與凝華現(xiàn)象，運用升華與凝華的知識解釋生活中的問題。3.培養(yǎng)學生的觀察能力、思考能力和實踐能力，提高學生對物理學科的興趣。三、教學難點與重點1.教學難點：升華與凝華現(xiàn)象的理解和應用。2.教學重點：升華與凝華的概念、現(xiàn)象及其應用。四、教具與學具準備1.教具：多媒體課件、黑板、粉筆。2.學具：課本、練習冊、筆記本。五、教學過程1.實踐情景引入：讓學生觀察冬天窗戶上的冰花，引導學生思考冰花的形成原理。2.知識講解：講解升華與凝華的概念、現(xiàn)象及其應用。3.例題講解：分析生活中的升華與凝華現(xiàn)象，如冰凍衣物在室溫下逐漸變干，冰雪融化等。4.隨堂練習：讓學生運用升華與凝華的知識解釋生活中的問題。六、板書設計板書設計如下：升華與凝華概念：升華：物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。凝華：物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程?，F(xiàn)象：升華現(xiàn)象：冰凍衣物在室溫下逐漸變干。凝華現(xiàn)象：冬天窗戶上的冰花。應用：冷凍干燥技術。冰雪融化。七、作業(yè)設計1.題目：分析生活中的升華與凝華現(xiàn)象，運用升華與凝華的知識解釋問題。2.答案：略。八、課后反思及拓展延伸課后反思：拓展延伸：讓學生進一步探索升華與凝華在其他領域的應用，如氣象、材料科學等，培養(yǎng)學生跨學科思考的能力。同時，鼓勵學生開展小實驗，自制簡易的升華與凝華實驗裝置，提高學生的實踐操作能力。滬科版物理九年級全一冊12.4升華與凝華學案一、教學內(nèi)容1.升華與凝華的定義：物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華，物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝華。2.升華與凝華的現(xiàn)象：在日常生活中，如冰凍衣物在室溫下逐漸變干，冬天室內(nèi)水蒸氣凝結(jié)在窗戶上的冰花等，都是升華與凝華的現(xiàn)象。3.升華與凝華的應用：如冬季道路結(jié)冰時，噴灑干冰可以快速融化冰雪；制作冰雕時，噴灑水可以形成美麗的冰花。二、教學目標1.理解升華與凝華的定義，掌握升華與凝華的基本原理。2.能夠分析生活中的一些升華與凝華現(xiàn)象，提高學生運用物理知識解決實際問題的能力。3.通過對升華與凝華的學習，培養(yǎng)學生的觀察能力、思考能力和實踐能力。三、教學難點與重點1.教學難點：升華與凝華現(xiàn)象的理解和運用。2.教學重點：掌握升華與凝華的基本原理，能夠分析生活中的升華與凝華現(xiàn)象。四、教具與學具準備1.教具：PPT、黑板、粉筆。2.學具：筆記本、筆。五、教學過程1.實踐情景引入：讓學生回憶一下，冬天室內(nèi)溫度較高時，窗戶上會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象？這種現(xiàn)象是什么原因造成的？2.知識講解：介紹升華與凝華的定義、原理，通過PPT展示一些升華與凝華的現(xiàn)象，讓學生更加直觀地理解。3.例題講解：分析一些生活中的升華與凝華現(xiàn)象，如冰凍衣物在室溫下逐漸變干，冬天室內(nèi)水蒸氣凝結(jié)在窗戶上的冰花等，引導學生運用所學的知識進行解釋。4.隨堂練習：讓學生舉例說明生活中的一些升華與凝華現(xiàn)象，并簡要解釋原因。六、板書設計板書設計如下：升華與凝華1.定義：物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華，物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝華。2.現(xiàn)象：冰凍衣物在室溫下逐漸變干，冬天室內(nèi)水蒸氣凝結(jié)在窗戶上的冰花等。3.應用：冬季道路結(jié)冰時，噴灑干冰可以快速融化冰雪；制作冰雕時，噴灑水可以形成美麗的冰花。七、作業(yè)設計1.作業(yè)題目：（1）請列舉兩個生活中的升華與凝華現(xiàn)象，并簡要解釋原因。（2）請用所學知識解釋為什么冬季道路結(jié)冰時，噴灑干冰可以快速融化冰雪？2.作業(yè)答案：（1）生活中的升華與凝華現(xiàn)象：冰凍衣物在室溫下逐漸變干；冬天室內(nèi)水蒸氣凝結(jié)在窗戶上的冰花。解釋原因：冰凍衣物在室溫下逐漸變干是因為冰直接變?yōu)樗魵?，屬于升華現(xiàn)象；冬天室內(nèi)水蒸氣凝結(jié)在窗戶上的冰花是因為水蒸氣直接變?yōu)楣虘B(tài)的冰，屬于凝華現(xiàn)象。（2）冬季道路結(jié)冰時，噴灑干冰可以快速融化冰雪的原因：干冰（固態(tài)二氧化碳）在常溫下直接變?yōu)闅鈶B(tài)，吸收大量的熱，使周圍環(huán)境的溫度降低，從而使冰雪融化。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：在教學過程中，學生對升華與凝華的理解和運用是否到位？是否能夠靈活運用所學知識解釋生活中的現(xiàn)象？2.拓展延伸：引導學生思考升華與凝華在其他領域的應用，如食品冷凍、醫(yī)療冷凍等，進一步培養(yǎng)學生的實踐能力。重點和難點解析：升華與凝華現(xiàn)象的應用在教學過程中，學生對升華與凝華的概念和現(xiàn)象的理解相對較為直觀，但對于升華與凝華現(xiàn)象在生活中的應用，部分學生仍存在一定的困惑。因此，本部分將對升華與凝華現(xiàn)象在生活中的應用進行詳細的補充和說明。一、升華與凝華現(xiàn)象在生活中的應用1.冷凍干燥技術冷凍干燥技術是一種將液體物質(zhì)冷凍成固體，再在低壓下將固體物質(zhì)中的水分直接蒸發(fā)掉的干燥方法。在這個過程中，液體物質(zhì)經(jīng)歷升華過程，變?yōu)楣虘B(tài)，然后固態(tài)物質(zhì)中的水分在低壓下直接蒸發(fā)，實現(xiàn)干燥。冷凍干燥技術廣泛應用于食品、藥品、生物制品等領域，可以有效保持產(chǎn)品的質(zhì)量和營養(yǎng)成分。2.冰雪融化冰雪融化是升華與凝華現(xiàn)象在生活中的另一個常見應用。在冬天，室外的冰雪在陽光照射下逐漸融化。這個過程中，冰雪吸收熱量，從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，實現(xiàn)融化。而融化后的水在室溫下逐漸蒸發(fā)，變?yōu)樗魵猓瑢崿F(xiàn)升華。冰雪融化的過程實際上是升華與凝華過程的交替進行。二、升華與凝華現(xiàn)象在其他領域的應用1.氣象領域在氣象領域，升華與凝華現(xiàn)象也發(fā)揮著重要作用。地球上的水循環(huán)過程中，海水蒸發(fā)變?yōu)樗魵?，上升到高空后遇冷凝結(jié)成云滴，進一步凝結(jié)成冰晶形成雪花。這個過程中，海水蒸發(fā)屬于升華過程，云滴和雪花的形成屬于凝華過程。升華與凝華現(xiàn)象在氣象領域的影響，直接關系到天氣的變化和氣候的形成。2.材料科學領域在材料科學領域，升華與凝華現(xiàn)象也被廣泛應用。例如，在制備高性能的納米材料時，可以通過升華過程將固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，再通過凝華過程將氣態(tài)物質(zhì)沉積在基底上，形成納米薄膜。升華與凝華現(xiàn)象還在真空鍍膜、氣相沉積等材料制備過程中起到關鍵作用。三、升華與凝華現(xiàn)象應用的原理升華與凝華現(xiàn)象的應用基于物質(zhì)在不同狀態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化。升華過程中，物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)，需要吸收熱量；凝華過程中，物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)，需要釋放熱量。通過控制溫度和壓力條件，可以實現(xiàn)物質(zhì)的升華與凝華過程，并將其應用于實際生產(chǎn)和生活中。升華與凝華現(xiàn)象在生活中的應用廣泛，涵蓋了食品、藥品、氣象、材料科學等多個領域。通過本節(jié)課的學習，學生應能夠理解升華與凝華的概念，掌握升華與凝華的現(xiàn)象，并能夠分析生活中的升華與凝華現(xiàn)象，運用升華與凝華的知識解釋問題。課后拓展：1.讓學生收集其他生活中的升華與凝華現(xiàn)象，如煙霧、蒸汽等，分析其原理和應用。2.邀請相關領域的專家或企業(yè)代表，進行專題講座或?qū)嵉乜疾?，加深學生對升華與凝華現(xiàn)象在實際應用中的認識。3.開展小實驗，如自制納米材料、真空鍍膜等，讓學生親身體驗升華與凝華現(xiàn)象的應用。重點和難點解析：升華與凝華的現(xiàn)象及應用一、升華與凝華的現(xiàn)象1.升華現(xiàn)象：升華是指物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。在日常生活中，我們可以觀察到一些升華現(xiàn)象，如冰凍衣物在室溫下逐漸變干，這是因為冰直接變?yōu)樗魵?，而不?jīng)過液態(tài)的過程。2.凝華現(xiàn)象：凝華是指物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程。冬天室內(nèi)水蒸氣凝結(jié)在窗戶上的冰花就是一個典型的凝華現(xiàn)象，這是因為水蒸氣在冷凝時直接變?yōu)楣虘B(tài)的冰。二、升華與凝華的應用1.升華的應用：升華現(xiàn)象在生活中有很多應用，例如在冬季道路結(jié)冰時，噴灑干冰可以快速融化冰雪。這是因為干冰（固態(tài)二氧化碳）在常溫下直接變?yōu)闅鈶B(tài)，吸收大量的熱，使周圍環(huán)境的溫度降低，從而使冰雪融化。2.凝華的應用：凝華現(xiàn)象在生活中也有許多應用，如制作冰雕時，噴灑水可以形成美麗的冰花。這是因為水蒸氣在冷凝時直接變?yōu)楣虘B(tài)的冰，從而形成冰雕的形狀。三、升華與凝華的原理1.升華原理：升華過程中，物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)，需要吸收熱量。這是因為固態(tài)物質(zhì)的分子間相互作用較強，需要克服這些相互作用才能變?yōu)闅鈶B(tài)。2.凝華原理：凝華過程中，物質(zhì)從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)，需要釋放熱量。這是因為氣態(tài)物質(zhì)的分子間相互作用較弱，凝華時分子間的相互作用增強，從而釋放出熱量。四、升華與凝華的實例分析1.冰凍衣物變干：當冰凍衣物放在室溫下時，冰直接變?yōu)樗魵?，而不?jīng)過液態(tài)的過程。這是因為冰凍衣物表面的溫度低于冰的熔點，冰吸收熱量，分子間相互作用減弱，直接變?yōu)樗魵狻?.冬天室內(nèi)水蒸氣凝結(jié)成冰花：冬天室內(nèi)溫度較高，水蒸氣遇到冷的窗戶玻璃時，溫度迅速降低，水蒸氣直接變?yōu)楣虘B(tài)的冰，形成冰花。這是因為室內(nèi)水蒸氣中的水分子在遇到冷窗戶玻璃時，分子間相互作用增強，從而形成固態(tài)的冰。本節(jié)課程教學技巧和竅門一、語言語調(diào)1.使用生動形象的語言描述升華與凝華的現(xiàn)象，如“冰凍衣物在室溫下逐漸變干，就像是一個慢慢蒸發(fā)的水庫”，“冬天室內(nèi)水蒸氣凝結(jié)在窗戶上的冰花，就像是室內(nèi)的一幅美麗的水墨畫”。2.語調(diào)要有起伏，變化生動，引起學生的注意力。在講解重點知識點時，語調(diào)可以稍作提高，以引起學生的重視。二、時間分配1.合理分配課堂時間，確保每個環(huán)節(jié)都有足夠的時間進行。例如，可以預留510分鐘的時間讓學生舉例說明生活中的升華與凝華現(xiàn)象，并簡要解釋原因。2.在講解實例分析時，可以適當延長時間，讓學生充分理解和消化。三、課堂提問1.設計一些與升華與凝華相關的問題，引導學生思考和討論。例如：“你們在生活中還見過哪些升華與凝華的現(xiàn)象？”、“升華與凝華在實際生活中有什么應用？”等。2.鼓勵學生積極回答問題，對學生的回答給予肯定和鼓勵，增強他們的自信心。四、情景導入1.利用多媒體課件或圖片，展示一些升華與凝華的現(xiàn)象，如冰凍衣物變干、冬天窗戶上的冰花等，引起學生的興趣。2.結(jié)合學生的生活經(jīng)驗，引導他們回憶和思考升華與凝華的現(xiàn)象，從而引出本節(jié)課的主題。五、實踐操作1.如果條件允許，可以進行一些簡單的實驗，如冰凍衣物實驗、水蒸氣凝華實驗等，讓學生親身體驗升華與凝華的過程。2.引導學生觀察和描述實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)他們的觀察能力和實踐能力。2.可以通過提問或讓學生復述的方式，檢查學生對升華與凝華的理解程度。繼續(xù)：升華與凝華現(xiàn)象在生活中的應用一、升華與凝華現(xiàn)象在工業(yè)領域的應用1.真空鍍膜真空鍍膜是一種利用升華與凝華現(xiàn)象在真空條件下進行的材料沉積技術。在真空鍍膜過程中，先將蒸發(fā)源（如金屬或化合物）加熱至高溫，使其蒸發(fā)。蒸發(fā)出的物質(zhì)粒子在真空室內(nèi)受到氣體分子的撞擊，失去部分動能，最終在基片表面凝華形成薄膜。這種技術廣泛應用于光學、電子學、航空航天等領域，可以提高產(chǎn)品的性能和壽命。2.氣相沉積氣相沉積是另一種利用升華與凝華現(xiàn)象的材料制備技術。在氣相沉積過程中，將蒸發(fā)源加熱至高溫，使其蒸發(fā)。蒸發(fā)出的物質(zhì)粒子在氣流的作用下被輸送到基片表面，然后在表面溫度下凝華形成薄膜。氣相沉積技術可以用于制備高性能的納米材料、超導材料等。二、升華與凝華現(xiàn)象在生物醫(yī)學領域的應用1.生物分子檢測在生物醫(yī)學領域，升華與凝華現(xiàn)象被用于生物分子的檢測和分析。例如，表面增強拉曼散射（SERS）技術利用金屬納米顆粒的表面等離激元共振效應，將拉曼信號增強數(shù)千倍。在這個過程中，金屬納米顆粒起到蒸發(fā)源的作用，樣品中的生物分子在其表面凝華，從而實現(xiàn)高效、靈敏的生物分子檢測。2.藥物輸送升華與凝華現(xiàn)象在藥物輸送領域也具有重要意義。納米顆粒藥物載體可以通過升華過程將藥物包裹在內(nèi)部，然后在目標部位的溫度下凝華釋放藥物。這種藥物輸送方式具有較高的生物相容性和可控性，可以實現(xiàn)藥物的定點、定量釋放，提高治療效果。三、升華與凝華現(xiàn)象在其他領域的應用1.環(huán)境治理升華與凝華現(xiàn)象在環(huán)境治理領域也有一定的應用。例如，固態(tài)污染物的氣化與凝華技術可以實現(xiàn)對廢氣中的固態(tài)污染物進行去除。通過加熱將固態(tài)污染物氣化，然后通過冷卻等手段使其凝華，從而實現(xiàn)污染物的去除。2.能源轉(zhuǎn)換在能源轉(zhuǎn)換領域，升華與凝華現(xiàn)象也有所應用。例如，相變熱能儲存技術利用物質(zhì)的升華與凝華過程進行熱能的儲存和釋放。在儲存過程中，物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，吸收熱量；在釋放過程中，物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣?/p>