2024-2025學年八年級物理上冊3.4升華和凝華教學設計（新版）新人教版授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間教學內容教材：2024-2025學年八年級物理上冊3.4升華和凝華

內容：本節課主要講解了物質的三種狀態變化：升華和凝華。通過實驗演示和理論分析，使學生了解升華和凝華的原理，掌握相關公式和計算方法。具體內容包括：升華和凝華的定義、條件、過程以及能量變化等。核心素養目標培養學生科學探究精神，提升觀察能力和實驗操作技能。強化學生對物質狀態變化的理性認知，發展學生的邏輯思維和科學表達。增強學生對物理現象的敏感性，培養其科學解釋能力。教學難點與重點1.教學重點，

①理解升華和凝華的概念，能夠區分這兩種物態變化；

②掌握升華和凝華發生的條件，包括溫度、壓力和物質狀態；

③計算升華和凝華過程中涉及的能量變化，應用相關公式進行計算。

2.教學難點，

①理解升華和凝華的微觀機制，即分子間作用力和分子運動；

②正確判斷物質在特定條件下的升華或凝華現象，包括實際生活中的實例；

③將升華和凝華現象與實際應用相結合，如制冷技術、云霧形成等，進行綜合分析和應用。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節課所需的教材或學習資料，包括八年級物理上冊相關章節。

2.輔助材料：準備與教學內容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便于直觀展示升華和凝華現象。

3.實驗器材：如果涉及實驗，確保實驗器材的完整性和安全性，包括干冰、溫度計、顯微鏡等。

4.教室布置：根據教學需要，布置教室環境，如分組討論區、實驗操作臺，以便于學生進行合作學習和實驗操作。教學過程設計**導入環節（5分鐘）**

1.創設情境：展示冬季雪花飄落的場景，引導學生思考雪花的形成過程。

2.提出問題：雪花是如何從水蒸氣直接變成固態的？這是否也是一種物態變化？

3.引導學生回顧已知的物態變化知識，如熔化、凝固、汽化、液化，為升華和凝華的概念引入做好鋪墊。

**講授新課（15分鐘）**

1.**升華和凝華的定義**（5分鐘）

-介紹升華和凝華的概念，通過圖片或視頻展示干冰升華和蒸汽凝華的過程。

-解釋升華是固態直接變為氣態，凝華是氣態直接變為固態。

2.**升華和凝華的條件**（5分鐘）

-講解升華和凝華發生的條件，包括溫度、壓力和物質狀態。

-通過實驗演示不同溫度和壓力下物質狀態變化的情況。

3.**能量變化**（5分鐘）

-講解升華和凝華過程中的能量變化，引入熱量和熱量的傳遞。

-講解熱量計算的基本公式，如Q=mL（其中Q為熱量，m為質量，L為潛熱）。

**鞏固練習（10分鐘）**

1.**小組討論**（5分鐘）

-將學生分成小組，討論以下問題：

-列舉生活中常見的升華和凝華現象。

-分析這些現象背后的科學原理。

-各小組匯報討論結果，教師點評并總結。

2.**課堂練習**（5分鐘）

-學生獨立完成以下練習題：

-計算一定質量的干冰在常溫常壓下升華所需的熱量。

-分析一杯熱水在寒冷的房間里逐漸變涼的過程，涉及液化和凝華。

**課堂提問（5分鐘）**

1.**提問環節**（5分鐘）

-教師提問，檢查學生對升華和凝華概念的理解：

-什么是升華？

-什么是凝華？

-升華和凝華過程中物質的狀態變化是怎樣的？

-學生回答，教師給予反饋和糾正。

**師生互動環節（10分鐘）**

1.**實驗演示**（5分鐘）

-教師演示干冰升華實驗，讓學生觀察并記錄實驗現象。

-學生討論實驗現象，教師引導學生總結升華的特點。

2.**問題解決**（5分鐘）

-提出實際問題，如如何利用升華和凝華現象設計一個簡單的溫度計？

-學生分組討論，提出解決方案，教師點評并總結。

**核心素養拓展（5分鐘）**

1.**聯系實際**（5分鐘）

-討論升華和凝華現象在科技、生活等方面的應用，如制冷技術、氣象學等。

-引導學生思考如何將所學知識應用于實際生活中。

**總結與反饋（5分鐘）**

1.**總結**（5分鐘）

-教師總結本節課的主要內容，強調升華和凝華的特點和應用。

-鼓勵學生在日常生活中觀察物態變化現象，培養科學探究精神。

2.**反饋**（5分鐘）

-學生反饋學習心得，教師根據反饋調整教學策略。

-布置課后作業，鞏固所學知識。拓展與延伸1.**提供與本節課內容相關的拓展閱讀材料**

-《物態變化的奧秘》：介紹物態變化的基本原理，包括升華和凝華，以及這些現象在自然界和生活中的應用。

-《生活中的物理現象》：選取日常生活中常見的升華和凝華現象，如霜凍、露水、霧等，分析其形成原因和科學原理。

-《物理實驗手冊》：提供一系列與升華和凝華相關的實驗方案，包括干冰升華實驗、水蒸氣凝華實驗等，指導學生進行動手實踐。

2.**鼓勵學生進行課后自主學習和探究**

-**實驗探究**：學生可以嘗試在家中或學校實驗室進行干冰升華實驗，觀察并記錄實驗現象，分析影響升華速度的因素。

-**現象觀察**：鼓勵學生在日常生活中觀察霜凍、露水、霧等自然現象，記錄觀察結果，并嘗試用所學知識解釋這些現象。

-**科技應用**：學生可以研究升華和凝華在科技領域的應用，如制冷技術、氣象預報、食品保存等，撰寫小論文或制作展示板。

-**小組合作**：學生可以分組進行項目研究，選擇與升華和凝華相關的主題，如“干冰在農業中的應用”、“凝華現象在環境保護中的作用”等，通過查閱資料、實驗驗證和討論分析，完成項目報告。

-**跨學科學習**：學生可以將物理知識與化學、生物等其他學科知識相結合，例如研究升華和凝華對生物體的影響，或者探討升華和凝華在化學反應中的作用。課后作業1.**計算題**：計算10克干冰在常壓下升華成二氧化碳氣體所需吸收的熱量。已知干冰的升華潛熱為5.7×10^5J/kg。

-解答：Q=m×L=0.01kg×5.7×10^5J/kg=5.7×10^3J

2.**應用題**：一杯水在0℃的房間里放置一段時間后，杯壁上出現了小水珠。請分析這種現象發生的原因，并計算杯壁上形成的水珠質量。

-解答：水蒸氣在遇到較冷的杯壁時發生凝華，形成小水珠。假設水蒸氣的密度為0.6kg/m^3，杯壁的表面積為0.02m^2，水珠的密度為1kg/L。

-水蒸氣的質量：m=ρ×V=0.6kg/m^3×0.02m^2=0.012kg

-水珠的質量：m=ρ×V=1kg/L×0.012L=0.012kg

3.**實驗題**：設計一個簡單的實驗，驗證干冰在常溫常壓下升華成二氧化碳氣體的過程。

-解答：準備一個密封的容器，放入干冰，觀察容器內氣體壓力的變化。使用壓力計測量容器內氣體壓力，記錄數據，分析干冰升華對壓力的影響。

4.**討論題**：討論升華和凝華現象在環境保護中的作用。

-解答：升華和凝華現象在環境保護中具有重要作用。例如，大氣中的水蒸氣在冷卻過程中發生凝華，形成云和降水，有助于調節地球氣候。此外，凝華過程還可以減少大氣中的污染物，如二氧化碳和氮氧化物。

5.**思考題**：如何利用升華和凝華現象設計一個節能的制冷系統？

-解答：可以利用干冰升華吸熱的特性設計一個節能的制冷系統。將干冰放入一個密封的容器中，容器內放置需要冷卻的物體。干冰升華時吸收熱量，使容器內溫度降低，從而實現制冷效果。這種制冷系統具有節能、環保等優點。板書設計1.物態變化概述

①物質的三種狀態：固態、液態、氣態

②狀態變化類型：熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝華

2.升華和凝華

①升華：固態直接變為氣態，吸熱

②凝華：氣態直接變為固態，放熱

3.升華和凝華的條件

①溫度：低于臨界溫度

②壓力：低于臨界壓力

③物質狀態：固態或氣態

4.升華和凝華的能量變化

①升華：吸收熱量，Q=m×L

②凝華：放出熱量，Q=m×L

5.升華和凝華的應用

①制冷技術

②霜凍和露水形成

③云霧形成

④食品保存反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.互動式教學：在課堂上，我嘗試通過小組討論、角色扮演等方式，讓學生更加主動地參與到課堂活動中，這樣不僅提高了學生的學習興趣，也鍛煉了他們的團隊合作能力。

2.實驗教學法：我利用實驗室資源，設計了多個與升華和凝華相關的實驗，讓學生親自動手操作，通過實驗現象來理解抽象的物理概念，這種教學方法讓學生對知識的掌握更加深刻。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生對基礎概念理解不足：在教學過程中，我發現有些學生對物質狀態變化的基本概念理解不夠深入，導致在解決實際問題時感到困難。

2.實驗操作不規范：在實驗課上，部分學生由于缺乏實踐經驗，實驗操作不夠規范，影響了實驗結果的準確性。

3.課堂互動不夠充分：盡管我采用了互動式教學，但在實際操作中，我發現課堂互動還不夠充分，部分學生參與度不高，課堂氛圍有待進一步提升。

反思改進措施（三）

1.強化基礎知識教學：在接下來的教學中，我將更加注重基礎知識的講解，通過更多的例子和實例，幫助學生更好地理解概念。

2.優化實驗指導：為了提高學生的實驗操作能力，我計劃在實驗前進行更詳細的操作演示，并提供實驗操作指南，確保每個學生都能按照規范進行實驗。

3.豐富課堂互動形式：為了激發學生的學習熱情，我將繼續探索更多的課堂互動形式，如競賽、游戲等，鼓勵更多學生參與到課堂討論中來，營造一個活躍的課堂氛圍。

4.加強個別輔導：對于基礎薄弱的學生，我將提供個別輔導，幫助他們克服學習中的困難，確保每個學生都能跟上教學進度。

5.定期反饋與評估：我將通過定期的課堂表現和作業反饋，了解學生的學習情況，及時調整教學策略，確保教學效果。教學評價與反饋1.課堂表現：

-學生在課堂上積極參與討論，對于升華和凝華的概念能夠準確描述，表現出對物理現象的好奇心和求知欲。

-在實驗操作中，大部分學生能夠按照要求進行操作，遵守實驗規范，表現出良好的實驗素養。

2.小組討論成果展示：

-學生分組討論時，能夠圍繞主題展開深入的討論，提出自己的想法和觀點，并在小組內進行有效溝通。

-小組展示時，學生能夠清晰地表達討論成果，展示出團隊合作和表達能力。

3.隨堂測試：

-通過隨堂測試，了解學生對升華和凝華概念的理解程度，以及計算能量變化的能力。

-測試結果顯示，大部分學生對基本概念掌握較好，但在計算過程中存在一些細節錯誤。

4.學生自評與互評：

-學生能夠對自己的學習情況進行自我評價，認識到自己在課堂參與、實驗操作、知識掌握等方面的優點和不足。

-學生之間進行互評，能夠提出建設性的意見和建議，促進了學生之間的相互學習和成長。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現，教師對學生