第十二章溫度與物態(tài)變化第四節(jié)升華與凝華設計說明本節(jié)主要介紹了升華和凝華兩種物態(tài)變化，升華吸熱、凝華放熱，水的三態(tài)變化。由于前面已學習過大量的物態(tài)變化的知識，再加上本節(jié)跟實際生活聯系密切，所以教學中應通過學生的科學探索、討論交流等形式使學生理解升華和凝華的本質特點，培養(yǎng)學生的自主學習能力，仔細觀察能力和探究未知世界的科學素養(yǎng)和科學精神，通過對碘的升華和凝華現象的探究，使學生體會到科學探究的一些具體方法和措施，并結合在生活和生產中的應用使學生開拓視野，擴大學生的知識面，充分激發(fā)學生的學習興趣；全面提高學生的科學素質。教學目標【知識與技能】1.知道升華和凝華的概念，知道升華要吸熱，凝華要放熱。2.了解生活中的升華和凝華現象，并能用物理的語言進行解釋。3.熟記六種物態(tài)變化及其吸、放熱情況?！具^程與方法】1.組織學生觀察并利用日常生活中一些常見的現象來認識升華和凝華。2.師生共同探究人工造“雪”的過程，理解升華吸熱和凝華放熱現象。【情感、態(tài)度和價值觀】1.通過探究活動激發(fā)學生對自然現象的關心和樂于探索自然現象奧秘的情感。2.培養(yǎng)學生善于觀察生活中的物理現象的能力，學會用科學的態(tài)度對待生活中的物理現象。重點難點教學重點1.知道升華和凝華現象和它們各自的吸熱和放熱情況。2.了解升華和凝華現象在生活和生產中的應用。教學難點解釋生活中常見的升華和凝華現象。教學方法觀察法、實驗法、分析法、討論法。教具、學具多媒體課件、試管、橡膠塞、燒杯、熱水、冷水、碘。授課時數1課時教學過程回顧思考1.汽化、液化、凝固和熔化分別是由什么狀態(tài)變?yōu)槭裁礌顟B(tài)？2.汽化、液化、凝固和熔化分別是吸熱還是放熱？導入新課投影展示雪、霜和霧凇的圖片，想想它們是怎樣形成的，從而引入課題。講授新課一、升華和凝華1.演示實驗在試管中放入少量碘并蓋緊塞子，燒杯中加入熱水，將試管放入燒杯中加熱。當試管中充滿某種氣體后將試管取出放入冷水中。仔細觀察：（1）加熱前碘是什么狀態(tài)的？（2）加熱過程中發(fā)生了什么變化？（3）停止加熱并冷卻過程中看到了什么現象？2.引導歸納：固態(tài)的碘能在熱水的加熱下變成氣態(tài)的碘蒸氣，氣態(tài)的碘蒸氣放入冷水中又能變成固態(tài)的碘，整個轉化過程中沒有液體出現。我們把物質由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的現象叫升華，升華需要吸熱；物質由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的現象叫凝華，凝華需要放熱。3.思考：生活中能見到的凝華和升華的事例，你能描述為什么產生這種現象嗎？找原因：（1）衣柜里防蟲用的樟腦丸，過一段時間會變小，最后不見了。（2）冬天冰凍的衣服也會變干。（3）用久了的燈泡的燈絲會變細。二、升華和凝華現象提問：霜、霧凇、窗花是我們經常見到的現象？你知道它們是怎樣形成的嗎？學生討論：描述霜、霧凇和冰花的形成過程。教師補充：教師根據學生的描述情況，適當地補充。并總結生活中常見的事例及應用。如下：（1）霧凇、霜、雪、冬天窗戶玻璃上出現的冰花都是凝華現象，要放熱；冬天冰凍的衣服變干、樟腦丸變小了都是升華現象，要吸熱。（2）冰棍外表的白色粉末是空氣中的水蒸氣遇冷凝華成冰顆粒附著在冰棍上。（3）燈泡變黑了是先升華后凝華。（4）干冰是固態(tài)的二氧化碳，生活中常用干冰在常溫下要快速升華成為氣體，吸收大量熱的特點，來降低環(huán)境溫度；還可利用其升華吸收大量的熱讓空氣中的水蒸氣液化為大量的小水珠，來營造舞臺“煙霧”的氛圍。（5）人工降雨具體過程：干冰升華吸熱，周圍的空氣溫度急劇下降，導致高空中的水蒸氣遇冷凝華成小冰粒，下落熔化成小水滴。例1如圖是在冰雕大獎賽中展示的一件冰雕作品，當地氣溫持續(xù)在－10℃以下，但冰雕作品會一天天變小，這是由于冰雕作品發(fā)生了()A.汽化B.凝固C.升華D.熔化錯解：A解析：錯選A的原因是不能正確理解升華的概念，將其與汽化相混淆。氣溫持續(xù)在－10答案：C跟蹤訓練1.當深秋的某天早晨，我們看到覆蓋在樹葉、草地上的茫茫白霜(如圖所示)時，這預示著冬季即將來臨。固態(tài)的霜是空氣中的水蒸氣經下列哪一物態(tài)變化形成的(A)A.凝華B.升華C.液化D.汽化三、物態(tài)變化過程中的吸熱、放熱學生回答，教師總結物態(tài)變化及吸、放熱情況1.物態(tài)變化過程中的吸熱過程有熔化、汽化、升華。2.物態(tài)變化過程中的放熱過程有凝固、液化、凝華。拓展：利用初末態(tài)分析法分析六種物態(tài)變化，要正確認識發(fā)生物態(tài)變化時初狀態(tài)與末狀態(tài)。其對應關系如下表所示：初狀態(tài)固態(tài)液態(tài)液態(tài)氣態(tài)固態(tài)氣態(tài)末狀態(tài)液態(tài)固態(tài)氣態(tài)液態(tài)氣態(tài)固態(tài)物態(tài)變化熔化凝固汽化液化升華凝華例2下列現象發(fā)生過程中，需要吸熱的是()A.初春，雪水在屋檐下形成冰錐B.盛夏，濕地中的水蒸發(fā)C.金秋，夜晚草葉上形成露珠D.寒冬，樹枝上形成霧凇解析：A中現象屬于凝固，是放熱過程；B中現象屬于汽化，是吸熱過程；C中現象屬于液化，是放熱過程；D中現象屬于凝華，是放熱過程。答案：B跟蹤訓練2.如圖所示的物態(tài)變化過程中，放出熱量的是(A)3.下列做法利用物態(tài)變化放熱的是(B)A.運輸食品時，為了防止食品腐爛變質，常放些干冰B.北方的冬天，常在保存蔬菜的菜窖里放幾桶水C.夏天，為了涼快，常在地面上灑水D.夏天，為了喝到冰涼的飲料，常在飲料中加冰塊課堂小結1.升華：物質由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的現象稱為升華，升華吸熱。2.凝華：物質由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的現象稱為凝華，凝華放熱。3.六種物態(tài)變化及其吸、放熱情況，可以用圖表示。當堂達標1.物質由_______態(tài)直接變?yōu)開______態(tài)的過程叫升華，升華時要_______熱。答案：固氣吸2.物質由_______態(tài)直接變?yōu)開______態(tài)的過程叫凝華，凝華時要_______熱。答案：氣固放3.哈爾濱寒冷的冬天，公園里冰雕作品會一天天減小，這是_______現象。答案：升華4.利用干冰進行人工降雨（雪）的原理是干冰被“噴”入冷空氣層，升華吸收大量熱量，冷空氣層中的水蒸氣便會形成小冰晶，小冰晶逐漸變大成為大雪花下落。水蒸氣變成小冰晶或雪花的過程中發(fā)生的物態(tài)變化是（）A.升華B.凝華C.液化D.凝固答案：B5.冬天早晨看到的霜，是空氣中的水蒸氣（）A.凝固而成的B.直接凝華而成的C.液化而成的D.先液化后凝固而成的答案：B6.下面哪些現象屬于升華現象（）A.放在木箱中的樟腦球過一段時間會變小B.夏天清晨，草地上常有露水C.灑在地上的水變干了D.放在冷凍室的鮮肉變硬了答案：A7.冬天的早晨，在有人居住的室內窗戶上往往會出現冰花，下面說法正確的是()A.出現在窗戶的內側，由大量水蒸氣凝華而成B.出現在窗戶的內側，由水凝華而成C.出現在窗的外側，由大量水蒸氣凝華而成D.出現在窗戶外側，由水凝華而成答案：A8.《沁園春·雪》中寫到“北國風光，千里冰封，萬里雪飄”，形成這種自然景象的主要物態(tài)變化是（）A.熔化和汽化B.凝固和液化C.凝固和凝華D.汽化和升華答案：C9.將冰塊放于易拉罐中并加入適量的鹽，用筷子攪拌大約