4.4 升华和凝华
望江县杨湾中学 梅明超
一、教学目标
1、知识与技能
（1）知道升华和凝华的概念。
（2）知道升华吸热、凝华放热。
（3）知道生活中的升华和凝华现象。
2、过程与方法
通过观察了解升华和凝华现象。
3、情感态度与价值观
通过教学活动，激发学生关心环境，乐于探索一些自然现象的物理学道理。
二、重难点与关键
1、重点：
（1）通过碘的升华和凝华实验，培养学生的观察实验能力。
（2）通过日常生活实例的解释，培养学生应用物理知识，解决实际问题的能力。
2、难点：
通过识别生活中常见的物态变化现象培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3、关键：
通过教学能力，激发学生关心环境，乐于探索一些自然现象的物理学规律。
三、教学方法
观察法、讨论交流法、归纳法。
四、教学教具：
1、学生分组实验器材：酒精灯、锥形瓶、碘、玻璃片、铁架台。
2、教师演示教具：用久的灯泡、新灯泡、多媒体设备。
五、教学设计
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教 师 活 动 |
学 生 活 动 |
设计目的 |
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一、问题的引入和讨论
用多媒体播放电视连续剧《西游记》中“孙悟空官封弼马温”片段。
教师：同学们都看到了电视剧中“烟雾缭绕”的场景，这是怎么做的呢？
教师出示一只新灯泡和一只用久了的灯泡，让学生观察。
教师点评，引入新课教学。
板书：
4.4升华和凝华
二、实验与探究
教师：大家都知道冰块吸热后熔化成水，再继续吸热就变成了水蒸气，这是生活中常见的现象，那么物质吸热后能不能从固态直接变成气态呢？请大家猜想，并说说猜想的依据。
教师：（点评、质疑）接下来我们通过一个实验来回答这个问题。
学生分小组进行活动，仔细观察发生的现象并将现象记录在课本P103横线上。
教师巡视指导，在观察与实验中应注意引导学生正确使用器材。装有碘的锥形瓶一定要盖紧玻璃片，以防碘蒸气外溢。加热时间不可过长，以防碘液化。观察和比较实验现象。
教师：大家有没有看到液态的碘出现？看到了什么？
教师：大家想一想，实验中有没有熔化现象？碘蒸气和棉线上瓶内壁的碘颗粒是怎样来的？
三、综合分析，得出结论
（一）升华和凝华
1．教师提出问题：
在实验中，观察到了哪些现象？
有没有液态的碘出现？实验中有没有熔化现象？
碘蒸气和碘颗粒是怎样来的？
2．教师：（点评）从实验可以看出，加热时，固态的大碘没有熔化，而直接变成碘蒸气，停止加热，碘没有液化，而直接变成固态的碘。
板书：
物质从固态直接变成气态叫升华。物质从气态直接变成固态叫凝华。
3．教师要求学生阅读课本上图4-33的升华、凝华现象。
（二）升华吸热，凝华放热
教师：前面几节的学习我们知道，在发生物态变化时，物质要吸热或放热，熔化、汽化过程要吸热，凝固、液化过程要放热，那么升华或凝华过程是否要吸、放热？
板书：
升华要吸热，凝华要放热。
教师解释灯泡灯丝变细，内壁变黑：灯泡发光时，灯丝温度很高，这样固态的钨表面就会发生升华现象，变成钨蒸气。关灯后，灯泡的温度降低，钨蒸气发生凝华现象，变成固态的钨颗粒附着在灯泡的内壁上。这样，用久了灯泡会变细，灯泡内壁会变黑。
教师：冰熔化过程吸热，可以致冷，水蒸发过程吸热可以致冷。升华过程吸热也可以致冷，例如生产上就利用干冰（固态二氧化碳）的升华吸热来使运输中的食品降温，防止食品腐烂变质。
四、应用
1．要求学生阅读课本人工降雨短文。试着分析里面有几个物态变化的过程。
2．寒冷的冬天，在窗玻璃上为什么会有冰花？
启发学生回答：（1）冰花的形成属于什么物态变化？（2）冰花是什么物质凝华而成？（3）冰花是附在房间玻璃的内表面还是外表面？（4）为什么冰花只形成在房间玻璃的内表面？难道屋外没有水蒸气吗？
3．启发学生回答舞台上的“烟雾缭绕”、“雾凇”。
4．启发学生列举一些生活中常见的升华和凝华的事例并做出分析。
五、小结
教师：通过本节课的学习，你有什么收获？
六、课后活动：自我评价与作业 |
学生猜想 ……
学生观察，回答两只灯泡看上去有什么区别。
学生猜想……
按照课本P103图4－34所示装置进行实验探究。
汇报观察的现象，以组为单位，推举代表发言：
（1）碘在常温下是紫黑色固体
（2）微热后，锥形瓶中出现了紫色气体，它是碘的蒸气。
（3）在此过程中，无液态碘出现，说明碘蒸气是由固体碘直接变成的。
（4）停止加热后，紫色气体消失，在瓶内壁形成碘固体颗粒，它是由碘气体直接变成的。
学生阅读课本P102图片，了解一些升华、凝华的事例：冬天早上所见到的霜，是空气中水蒸气直接凝华而成的小冰粒；冬天晾在室外冰冻的衣服变干，这是冰升华为水蒸气；放在衣橱里的樟脑丸越来越小，最后“消失”了，这是升华；寒冷冬天玻璃上的冰花是水蒸气遇冷凝华而成的。
讨论、回答：点燃酒精对碘加热时，才看到碘升华现象，停止加热，碘蒸气遇冷才凝华成固态的碘，由此看来，升华过程要吸热，凝华过程要放热。
讨论、回答：干冰升华（吸热）；水蒸气凝华（放热）；小冰晶熔化（吸热）
讨论、回答：
（1）冰花的形成属于凝华（2）冰花是什么水蒸气凝华而成（3）冰花是附在房间玻璃的内表面（4）凝华发生的条件是要放出热量，房间内的水蒸气由于温度较高，接触到温度较低的玻璃后，放出热量凝华为冰花；而屋外的水蒸气由于温度低无法放热，故冰花形成在房间玻璃的内表面。
举例……
谈体会收获…… |
激发学生兴趣，形成疑问。
培养学生的观察能力。
升华、凝华是常见的自然现象，但自然界的升华、凝华现象进行的比较缓慢，加上气体又看不见，学生无感性认识。因此做好实验十分关键。
教师对各实验小组观察结果归纳，学生通过对比分析，可自己发现升华、凝华是不同于汽化、液化等的一种新的物态变化。
从中提高学生的实践能力，认识实验在科学探究中的重要性。
在诸多的物态变化现象中，识别是哪种物态变化是升华或凝华是本节的难点，辨识应注重（1） “直接”。
（2）升华要吸热，凝华要放热。
本节知识与学生的日常生活密切相关，教学中应采用各种方法，将有关的升华、凝华现象可能多的展现出来，引导学生观察、体验这些现象，在大量感性认识的基础上，自然顺畅地形成概念，避免出现机械、孤立的死记硬背物理概念的现象。教材本身联系生活实际编写而成，但教学中仍应注重组织学生主动的、更多的联系实际展开学习活动，使学生初步认识物理知识是有用的，初步养成探究物理、运用物理的习惯和喜爱物理、喜爱探索的情感。
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