2024秋八年級物理上冊 第3章 物態(tài)變化 第4節(jié) 升華和凝華教學(xué)設(shè)計3（新版）新人教版

2024秋八年級物理上冊第3章物態(tài)變化第4節(jié)升華和凝華教學(xué)設(shè)計3（新版）新人教版授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：八年級物理上冊第3章物態(tài)變化第4節(jié)升華和凝華

2.教學(xué)年級和班級：八年級（2）班

3.授課時間：2024年10月12日上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標分析1.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生通過觀察、實驗等方法，探究物質(zhì)狀態(tài)變化規(guī)律的能力。

2.科學(xué)態(tài)度與責任：引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的物質(zhì)觀念，認識到物質(zhì)狀態(tài)變化在自然界和生活中的普遍性。

3.科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境：使學(xué)生理解升華和凝華現(xiàn)象與日常生活、生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)系，增強對科學(xué)技術(shù)的認識。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-理解升華和凝華的概念：明確升華是物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程，凝華是物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程。

-物質(zhì)狀態(tài)變化的吸熱和放熱特點：掌握升華和凝華過程中吸熱和放熱的基本原理，能夠區(qū)分吸熱和放熱的物質(zhì)狀態(tài)變化。

-升華和凝華在日常生活中的應(yīng)用：舉例說明升華和凝華現(xiàn)象在生活中的具體應(yīng)用，如冰升華成水蒸氣、水蒸氣凝華成霜等。

2.教學(xué)難點

-升華和凝華過程的微觀機理：解釋升華和凝華過程中分子間作用力的變化，以及分子運動狀態(tài)的變化。

-升華和凝華與日常經(jīng)驗的差異：幫助學(xué)生理解在日常生活中難以觀察到的升華和凝華現(xiàn)象，如干冰升華、空氣中的水蒸氣凝華。

-不同物質(zhì)升華和凝華溫度的差異：引導(dǎo)學(xué)生通過實驗觀察不同物質(zhì)升華和凝華的溫度，理解物質(zhì)特性對狀態(tài)變化的影響。教學(xué)資源-軟硬件資源：實物教具（干冰、冰塊、水、溫度計、放大鏡等），多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦、屏幕等）。

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺，用于發(fā)布教學(xué)資料和在線作業(yè)。

-信息化資源：網(wǎng)絡(luò)視頻資源（關(guān)于升華和凝華現(xiàn)象的科普視頻），在線實驗?zāi)M軟件。

-教學(xué)手段：課堂演示實驗，小組合作探究活動，多媒體課件展示。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

-展示生活中的升華和凝華現(xiàn)象圖片，如干冰冒煙、霜的形成等。

-提問：同學(xué)們在生活中見過哪些升華和凝華的現(xiàn)象？它們有什么特點？

-引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)過的物態(tài)變化知識，為新課的學(xué)習做好鋪墊。

2.新課講授（用時15分鐘）

-（1）講解升華和凝華的概念

-通過多媒體課件展示升華和凝華的定義、特點等。

-舉例說明升華和凝華現(xiàn)象在日常生活中的應(yīng)用，如干冰的用途、霜的形成等。

-（2）分析升華和凝華過程中的能量變化

-通過實驗演示升華和凝華過程中的吸熱和放熱現(xiàn)象。

-引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)出升華和凝華過程中的能量變化規(guī)律。

-（3）探討不同物質(zhì)升華和凝華的溫度差異

-舉例說明不同物質(zhì)升華和凝華的溫度差異，如冰和干冰的升華溫度。

-通過小組討論，讓學(xué)生分析不同物質(zhì)升華和凝華溫度差異的原因。

3.實踐活動（用時15分鐘）

-（1）學(xué)生分組實驗

-將學(xué)生分成小組，每組準備干冰、冰塊、水等實驗材料。

-指導(dǎo)學(xué)生進行升華和凝華實驗，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

-（2）小組合作探究

-學(xué)生分組討論，分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)升華和凝華過程中的能量變化規(guī)律。

-各小組匯報實驗結(jié)果，教師點評并總結(jié)。

-（3）生活實例分析

-讓學(xué)生列舉生活中常見的升華和凝華現(xiàn)象，分析其原理和應(yīng)用。

4.學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

-（1）升華和凝華現(xiàn)象的微觀機理

-舉例：干冰升華過程中，二氧化碳分子間的作用力減弱，分子運動加劇。

-（2）升華和凝華與日常經(jīng)驗的差異

-舉例：在日常生活中，我們難以觀察到水蒸氣凝華成霜的過程。

-（3）不同物質(zhì)升華和凝華溫度的差異

-舉例：冰和干冰的升華溫度不同，說明物質(zhì)特性對狀態(tài)變化有影響。

5.總結(jié)回顧（用時5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)升華和凝華的概念、能量變化規(guī)律等。

-通過提問方式，檢查學(xué)生對本節(jié)課重點知識的掌握情況，如升華和凝華的定義、吸熱和放熱特點等。

-鼓勵學(xué)生在生活中觀察和思考升華和凝華現(xiàn)象，提高科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生學(xué)習效果學(xué)生學(xué)習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

-學(xué)生能夠準確理解升華和凝華的概念，區(qū)分這兩種物態(tài)變化。

-學(xué)生能夠描述升華和凝華過程中物質(zhì)狀態(tài)的變化，包括分子間作用力的變化和分子運動狀態(tài)的變化。

-學(xué)生能夠識別日常生活中的升華和凝華現(xiàn)象，并解釋其背后的物理原理。

2.能力提升：

-觀察能力：通過實驗和觀察，學(xué)生能夠細致地觀察和記錄升華和凝華現(xiàn)象，提高觀察能力。

-實驗操作能力：學(xué)生在實驗活動中能夠正確使用實驗器材，進行實驗操作，提高實驗操作能力。

-分析能力：學(xué)生能夠分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)出升華和凝華過程中的能量變化規(guī)律，提高分析能力。

3.思維發(fā)展：

-邏輯思維能力：學(xué)生通過分析升華和凝華現(xiàn)象，能夠運用邏輯思維進行推理和判斷。

-創(chuàng)新思維能力：在實踐活動和小組討論中，學(xué)生能夠提出新的觀點和解決方案，發(fā)展創(chuàng)新思維能力。

-問題解決能力：學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際問題，如設(shè)計簡單的升華或凝華實驗，解決實際問題。

4.科學(xué)素養(yǎng)：

-科學(xué)態(tài)度：學(xué)生對待科學(xué)問題的態(tài)度更加嚴謹，對科學(xué)現(xiàn)象保持好奇心和求知欲。

-科學(xué)價值觀：學(xué)生能夠認識到科學(xué)知識在日常生活和科技發(fā)展中的重要性，樹立正確的科學(xué)價值觀。

-環(huán)境意識：學(xué)生通過學(xué)習升華和凝華現(xiàn)象，增強對環(huán)境保護的認識，提高環(huán)境意識。

5.交流與合作：

-團隊合作能力：在小組討論和實驗活動中，學(xué)生能夠與同伴有效溝通，共同完成任務(wù)。

-溝通表達能力：學(xué)生能夠清晰、準確地表達自己的觀點和實驗結(jié)果，提高溝通表達能力。內(nèi)容邏輯關(guān)系①物態(tài)變化概述

-重點知識點：物態(tài)變化的定義，包括熔化、凝固、汽化、液化、升華和凝華。

-重點詞句：物態(tài)變化是指物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)變。

②升華和凝華的概念

-重點知識點：升華是固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程，凝華是氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程。

-重點詞句：升華（SolidtoGas），凝華（GastoSolid）。

③升華和凝華的特點

-重點知識點：升華和凝華過程中物質(zhì)的吸熱和放熱特點。

-重點詞句：升華和凝華過程伴隨著能量的吸收或釋放。

④升華和凝華的溫度條件

-重點知識點：不同物質(zhì)升華和凝華的溫度差異。

-重點詞句：升華和凝華溫度受物質(zhì)特性影響。

⑤升華和凝華的能量變化

-重點知識點：升華和凝華過程中能量的吸收和釋放。

-重點詞句：升華和凝華是吸熱過程，凝華是放熱過程。

⑥升華和凝華在日常生活中的應(yīng)用

-重點知識點：升華和凝華現(xiàn)象在生活中的具體應(yīng)用。

-重點詞句：干冰升華用于冷卻食品，霜的形成是水蒸氣凝華的結(jié)果。

⑦升華和凝華實驗探究

-重點知識點：通過實驗探究升華和凝華現(xiàn)象。

-重點詞句：實驗觀察升華和凝華過程中的能量變化。

⑧升華和凝華與其他物態(tài)變化的比較

-重點知識點：升華和凝華與其他物態(tài)變化的區(qū)別和聯(lián)系。

-重點詞句：升華和凝華是特殊形式的物態(tài)變化，與其他變化不同。

⑨學(xué)生學(xué)習與運用

-重點知識點：學(xué)生能夠運用所學(xué)知識分析實際問題。

-重點詞句：通過實踐活動，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用于生活。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生參與度：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度，包括提問、回答問題和參與討論的積極性。

-課堂紀律：評估學(xué)生的課堂紀律，如是否專心聽講，是否遵守課堂規(guī)則。

-互動情況：記錄學(xué)生與教師、同學(xué)之間的互動情況，包括提問、回答和討論的互動質(zhì)量。

2.小組討論成果展示：

-小組合作能力：評價學(xué)生在小組討論中的合作能力，包括分工、溝通和團隊協(xié)作。

-創(chuàng)新思維：觀察學(xué)生在討論中提出的觀點是否具有創(chuàng)新性和獨特性。

-解決問題能力：評估學(xué)生是否能夠運用所學(xué)知識解決討論中的問題。

3.隨堂測試：

-知識掌握：通過隨堂測試評估學(xué)生對升華和凝華概念、過程和能量變化等知識點的掌握程度。

-應(yīng)用能力：測試學(xué)生能否將理論知識應(yīng)用于實際問題，如設(shè)計實驗或解釋生活現(xiàn)象。

-理解程度：通過測試了解學(xué)生對升華和凝華現(xiàn)象的理解深度，包括對復(fù)雜概念的理解。

4.實踐活動評價：

-實驗操作：評價學(xué)生在實驗中的操作是否規(guī)范，是否能夠按照實驗步驟進行。

-實驗觀察：觀察學(xué)生在實驗過程中的觀察能力，是否能夠準確記錄實驗現(xiàn)象。

-實驗報告：評估學(xué)生的實驗報告是否完整、清晰，是否能夠正確分析實驗結(jié)果。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現(xiàn)：對學(xué)生在課堂上的積極參與、提問和回答給予正面評價，對紀律問題提出改進建議。

-針對小組討論：對學(xué)生在小組討論中的貢獻給予肯定，對討論中存在的問題提出改進意見。

-針對隨堂測試：對學(xué)生在隨堂測試中的表現(xiàn)進行分析，指出學(xué)生的強項和需要加強的地方。

-針對實踐活動：對學(xué)生在實踐活動中的表現(xiàn)給予評價，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力，提高實驗技能和科學(xué)探究能力。

-針對整體學(xué)習效果：綜合評價學(xué)生的學(xué)習效果，對學(xué)生的進步給予表揚，對存在的問題提出具體改進措施。典型例題講解1.例題一：干冰在室溫下會直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，這個過程稱為升華。已知干冰的升華溫度為-78.5℃，在標準大氣壓下，如果將10克干冰放置在室溫為25℃的環(huán)境中，求干冰升華后剩余的固態(tài)質(zhì)量。

解答：干冰升華后，質(zhì)量減少的部分是升華成氣態(tài)的二氧化碳。由于升華過程中二氧化碳的質(zhì)量保持不變，所以剩余的固態(tài)質(zhì)量等于初始質(zhì)量減去升華成氣態(tài)的質(zhì)量。

升華成氣態(tài)的質(zhì)量可以通過干冰的升華潛熱計算得出。干冰的升華潛熱大約為204.6kJ/kg。

設(shè)升華成氣態(tài)的二氧化碳質(zhì)量為m，則：

m=10g*(204.6kJ/kg)/(0kJ/g)=2046g

由于室溫為25℃，干冰不會完全升華，所以剩余的固態(tài)質(zhì)量為：

剩余質(zhì)量=初始質(zhì)量-升華質(zhì)量=10g-2046g=-2036g

由于質(zhì)量不能為負，這意味著干冰在室溫下不會完全升華，剩余的固態(tài)質(zhì)量為10g。

2.例題二：一杯水在冰箱中冷凍成冰塊，已知水的初始溫度為25℃，冰的密度為0.92g/cm3，水的密度為1g/cm3。如果杯子的容積為500cm3，求冷凍后冰塊的質(zhì)量。

解答：首先計算水的質(zhì)量，然后根據(jù)水的體積變化計算冰塊的體積，最后根據(jù)冰的密度計算冰塊的質(zhì)量。

水的質(zhì)量：

m_水=ρ_水*V_水=1g/cm3*500cm3=500g

由于水結(jié)冰后體積會縮小，我們可以通過以下公式計算冰的體積：

V_冰=m_水/ρ_冰=500g/0.92g/cm3≈543.48cm3

冰塊的質(zhì)量：

m_冰=ρ_冰*V_冰=0.92g/cm3*543.48cm3≈500g

因此，冷凍后冰塊的質(zhì)量約為500g。

3.例題三：一塊鐵在加熱過程中從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，已知鐵的熔點為1538℃，熔化潛熱為15.0kJ/kg。如果一塊質(zhì)量為0.5kg的鐵完全熔化，求需要吸收多少熱量。

解答：鐵的熔化潛熱表示每熔化1kg鐵需要吸收的熱量。因此，對于0.5kg的鐵，所需吸收的熱量為：

Q=m*L_f

Q=0.5kg*15.0kJ/kg

Q=7.5kJ

所以，需要吸收7.5kJ的熱量才能使0.5kg的鐵完全熔化。

4.例題四：一個密閉容器中的水蒸氣在冷卻過程中直接凝結(jié)成霜，已知水蒸氣的初始溫度為100℃，霜的密度為0.6g/cm3。如果容器中水蒸氣的體積為0.5L，求凝結(jié)成霜的質(zhì)量。

解答：首先計算水蒸氣的質(zhì)量，然后根據(jù)水的密度計算凝結(jié)成水滴的質(zhì)量，最后根據(jù)霜的密度計算霜的質(zhì)量。

水蒸氣的質(zhì)量：

m_蒸氣=ρ_水*V_蒸氣=1g/cm3*0.5L=500g

由于水蒸氣凝結(jié)成霜，其質(zhì)量不變，所以凝結(jié)成霜的質(zhì)量等于水蒸氣的質(zhì)量。

霜的質(zhì)量：

m_霜=m_蒸氣=500g

所以，凝結(jié)成霜的質(zhì)量為500g。

5.例題五：一個冰箱中的冰塊在冷卻過程中升華成水蒸氣，