《《4.4升华和凝华》教学设计[1]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《4.4升华和凝华》教学设计[1]（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4.4升华和凝华教学设计 桂林中学初中部 物理组 廖安康教学设计的思考“老师，碘受热不是只会发生升华现象吗？怎么会熔化呢！”“升华在什么情况下发生？”“雾凇是什么样子，怎么形成的？”“灯泡变黑人工降雨好难啊！”从学生提出的问题，可以看出了升华、凝华现象对他们而言确实是比较抽象难理解的。而且，教科书上提到的一些看似非常普遍的升、凝华现象，比如冰冻的衣服变干，玻璃上的冰花，以及常提到的雾凇，对于一个南方的孩子而言却是那么的陌生，即使是孩子身边的现象，比如灯泡变黑，樟脑变小，舞台的烟雾景象等，要让他们解释也是很困难的，毕竟有些升华历时很久平时不易留心观察，有些是要进行破坏性的研究的，现在的孩子几乎都
2、没有机会。至于人工降雨用到的“干冰”，制成条件之难，导致生活中几乎90%的人没见过。基于此，本节课本人想建立在之前四种物态变化的基础上，设计多个教师演示、学生动手实验活动，引导学生主动发现与猜想合理及相冲突的现象，启发学生思考，而后在多次实验之后引导学生归纳出升华、凝华的概念及特点；紧接着利用类比的方式轻松解决灯泡变黑、樟脑变小的原因。而后利用干冰的升华进行现场制霜，让学生领略干冰的升华和水蒸气遇冷时的液化、凝华，解释了小冰晶、霜、雪的形成，培养了学习科学分析升凝华的方法，并得出升华制冷的道理，为后面升华制造烟雾、人工降雨等知识的应用做铺垫。如此设计，既加深学生对升华凝华的理解，减小了对北方特
3、有的升凝华现象的陌生感，又提高学生学习物理的兴趣。教学主线：“抛出问题在解决问题的活动中真正理解概念和特点规范解释生活现象应用物理知识服务社会”。教学目标知识与技能1. 知道物质的升华和凝华；知道升华需要吸热，凝华需要放热；2. 知道生活中典型的升华和凝华现象，并能用升华和凝华知识解释生活、生产中一些现象；过程与方法1. 经历碘的升华和凝华的探究过程，培养实事求是的科学态度，尝试从实验现象中分析归纳出相关结论，建立分析物理过程的思维方法。情感态度价值观1. 在经历升华、凝华的概念的探索过程中，体会合作探究学习的快乐；经历分析生活中的升华凝华现象，感受大自然的奇妙，并形成科学的分析物理现象的好习
4、惯。重点理解升华、凝华的概念及其特点；会用物理知识解释相关现象。难点理解升凝华概念；解释一些南方少见的升凝华现象。主要学法发现式、合作式、实验观察法、小组讨论式、归纳学习。主要教法启发性、引导式、实验教学、讨论式、传授式。教学仪器学生内装碘颗粒带塞子的80ml试管、夹子、酒精灯、火机；内装碘颗粒带塞子的50ml锥形瓶、两个500ml烧杯、开水、冷水、抹布；培养皿；装樟脑丸的不透明瓶子(备用)。教师真空罩、白百合纸花、勺子、碘颗粒、电瓶导线；电灯泡；带盖黑铁罐、干冰、培养皿、大勺子；果盘、透明圆柱容器、开水瓶、小彩灯、花；（魔术棒、抹布、手套、摄像头、电源线、水壶）。教学环节教师活动学生活动设计
5、意图自我点评一.引出问题活动1：魔术真空罩里的白色花瓣变蓝引导：1. 黑色固态颗粒；2.花瓣上洒淀粉溶液； 3.紫色的气态碘；观察：真空罩里白花的变化；表扬：肯定学生很仔细观察现象。邀请一名同学近距离参与魔术，用于：说出固碘黑色、启动魔术开关、更清晰看到碘气紫色；观察：1.花瓣的颜色变蓝；2.有紫色的气体（烟？）生成。分析：固态碘变气态；淀粉液遇到碘变蓝。1.提兴趣；2.抛问题：固态碘是怎么样变成气态的？学科渗透：在初一生物课的“馒头实验”基础上，设计变色实验引课，学生更容易接受、更感兴趣。二.猜想与质疑提问：固态碘是怎么样变成气态的呢？猜想引导：固体可以发生熔化变成液体，液体汽化变成气态。那
6、么，刚才气态碘的形成是否也是经历了这样的过程？猜想：先熔化后汽化。利用熔化条件，为后面顺理成章的得出升华条件准备允许学生按照已有的知识去猜想，去犯错！三.设计并进行实验；设计引导：1.要让碘熔化需要什么条件？2.实验室里一般的加热方法是酒精灯加热、水浴加热法；3.介绍改进装置结构图、如何拿（约倾斜45度最好）、预热、外焰加热、受热点距碘偏上1cm处；4.安全教育：固态碘消失即刻停止加热、切要小心不打烂试管、碘气有毒切记不能打开胶塞；观察引导：如果是先熔化后汽化，则试管内应该会出现？液态碘。提问1：有没有看到有液态碘出现？有，说明了什么？表扬：肯定学生的实验和观察能力。追问2：没有看到液态碘的，
7、能否说明固态碘也是可以直接变成气态而不经历液态的过程呢？引导：为了让大家得到更有说服力的结论，下面我们改变一下加热条件，利用水浴加热法再做一次实验。这次，我们用的实验器材是带胶塞的锥形瓶。（介绍仪器）强调：从侧面观察、小心开水烫伤。观察引导：注意观察碘从固态变为气态的过程中，是否有液态碘出现。回答：加热（吸热）。聆听。活动2：用酒精灯加热试管中的碘，并观察试管中是否出现液态碘。回答1：有/没有。（附图1：说明有）（附图2说明没有）；归纳1：说明，固态碘可以先熔化后汽化成气态碘。猜想2：是的。活动3：水浴加热锥形瓶中的碘颗粒；观察：是否有液态碘出现。1.观察结果：始终没有液态碘出现。2.学生归纳
8、2：碘也可以直接从固态变成气态；（要求：将锥形瓶一直放在热水中不动，以免发出噪声。）学生建立起比较强烈的现象冲击：加热条件不同，物态变化的情况不同。敢于正视教学中出现的各种可能现象，让学生对概念的理解更加透彻，培养实事求是的科学态度。熔化现象的涉入，不但不显重复多余，反而更能凸显学生参与发现问题、解决问题的过程，更有利于对升华概念和条件的理解。四.理性分析；形成升华概念教师：为什么水浴加热的过程都没有看到液态碘出现呢？下面，同学们可以结合以下资料进行小组讨论。（投影资料：碘的熔点：113.7 ；酒精灯火焰温度约为500 ；水的沸点：100 ）补充：说明，一些物质，在温度没有达到熔点时，可以从固
9、态直接变成气态。包括刚才酒精灯加热碘，发现在出现液态碘前，我们就先看到了紫色的碘气（如图）。讨论结果：由于水温始终低于碘的熔点，所以实验过程中不可能出现液态碘；而酒精灯火焰温度高于碘的熔点，所以有液态碘出现。得出升华的概念升华：物质由固态直接变成气态的现象。引导：当温度没有达到熔点时，一些物质可以由固态直接变成气态。五.升华的条件启发提问：之前所学的四种物体变化过程都设及到了热量的得与失，同学们结合刚才的实验，你们认为升华过程需要吸热还是放热？学生：吸热；因为刚才的实验都是在加热的条件下进行的。得出升华的条件吸热。之前的活动都涉及到不同的加热条件，很利于学生获得“升华吸热”的感知六.通过探究活
10、动，形成凝华概念及条件。提问：固态碘能直接变为气态。请大家猜想，气态碘能否变为固态呢？追问：猜想的依据是什么引导：（请关注桌面上的试管）试管内部发生了什么变化？追问：你们觉得在这个过程是要吸热还是放热呢？追问：那么碘从气态变成固态的过程中有没有液态碘出现呢。指导：接下来，请同学们将锥形瓶从热水中取出后，浸入冷水中。强调：注意观察此过程中是否有液态碘出现。学生：能！学生：试管内紫色气体消失变成黑色固体学生：放热活动4：将锥形瓶浸泡在冷水里。现象：紫色气态消失，始终没有出现液态碘，固态碘主要凝在瓶塞上了！（给特写图）归纳3：碘也可以从气态直接变成固态凝华；凝华放热。启发学生利用“逆过程”的思想，建
11、立凝华概念及特点。3凝华：物质从气态直接变成固态的现象。4.凝华放热方法的得出比较轻松，放进冷水中效果立竿见影；此活动利于建立分析问题的思维方法。七.知识应用解读生活中的升华、凝华现象七. 知识应用升华致冷在生活中的应用传授：升华凝华现象普遍存在于我们的生活中。大家能否举出一些例子？点评：冰雹较复杂。冰可以是凝固而成。表扬：大家很善于观察生活。现象：（投影：一新一旧两灯泡）提问1：同学们能否快速判断出哪盏灯是旧的？追问2：旧灯泡的玻璃是怎么变黑的呢？同学们结合小资料的信息能否进行解释？（投影：灯头结构图强调：发光体是钨丝；小资料：钨丝的熔点3410 ，发光时灯丝温度约2000 ）（最后再给出锥
12、形瓶的瓶塞特写图进行对比）独立思考：以下现象中分别发生什么物态变化？现象1如图:北方的冬天， -10的天气里，冰冻的衣服也能变干。现象2如图：衣柜里的樟脑丸变小了。追问：现象2中问什么不是先熔化后汽化？传授：现象2中，樟脑丸在常温下升华的速度是比较慢的。投影：大家有没有见过这样的现象。（现象3如图：漏气的冰箱门上结着很多霜）过渡：霜是怎么形成的呢。为了让大家理解更透彻，老师想现场制霜！介绍：要完成这件事，我需要一个黑色的铁罐子（表面干燥），和另外一个宝贝投影：干冰（即：固态二氧化碳，其表面温度可低至-78.5），在常温下很容易变成气体，为了让大家更好的观察这一过程，待会儿我分给大家一进行观察。
13、请大家将培养皿放到走道这边。强调：1.请大家仔细观察有无液体出现；2.不能长时间抓在手上以免冻伤。引导合作分析：罐内的干冰 （升华） 使铁罐温度降低，铁罐（外侧） 相对热的水蒸气遇冷发热凝华成小冰晶附在铁罐上，越积越多就变成了我们所看到的霜（配图片）；自然环境中，如果温度持久低温，就会出现我们传说中的雾凇（附图）。过渡到现象5：其实升华吸热致冷的道理在生活中得到了很好的应用如：在干旱的季节，人们会利用飞机，将干冰洒进云层，进行人工降雨。合作解析：由于干冰很容易 ，使云层周围环境的温度迅速降低，空气中的 遇冷发生液化成小水滴下落，形成降雨。现象6：舞台烟雾提问：同学们常常能看到这样的舞台效果（附
14、图）。那么，大家知道这些烟雾效果是怎么做到的吗？（注意借用人工降雨的道理解释）强调：白气是空气中的水蒸气液化形成的小水珠。活动6：将干冰放进水晶果盘，为加快升华，可以用热水加热干冰。后续：如果再加点灯光配点音乐，那就更浪漫了。所以干冰越来越被高档餐厅会所所利用（附图）。生：乌丝、雪、霜、小冰晶。回答1：乙；小组讨论；回答2：钨丝先升华成钨蒸气，再凝华成固态钨附在灯泡内壁形成的。小组讨论现象1：衣服上的冰发生了升华现象；室温低于冰的熔点，所以不可能熔化。现象2：升华可以打开塑料瓶盖，闻到刺激性的味道，却没有看到瓶内有液态樟脑，说明樟脑发生了升华现象。活动5：将干冰轻轻敲碎（附图），更便于观察；现象1：始终没有液态物质出现，说明干冰发生的是升华现象；周围较冷，底部有白色的霜出现。 现象2：黑铁罐子外围出现非常明显的霜合作回答：升华吸热；外侧；合作回答：升华吸热；水蒸气欣赏回答：与人工降雨的过程相同。欣赏被还原的舞台烟雾缭绕的效果；让学生
