2024-2025学年高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 4 物态变化中的能量交换教学实录2 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第九章固体、液体和物态变化4物态变化中的能量交换教学实录2新人教版选修3-3主备人备课成员设计思路本节课以“物态变化中的能量交换”为主题，通过实验演示和理论讲解相结合的方式，引导学生理解物态变化过程中能量的吸收与释放。课程内容紧密联系课本，注重培养学生的观察能力和科学思维能力，通过实际操作和讨论，使学生掌握物态变化中的能量交换规律，为后续学习打下坚实基础。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的物理观念、科学思维和探究实践等核心素养。通过物态变化现象的观察和分析，学生能够建立对能量守恒和能量转化概念的直观认识，提升科学思维能力。同时，通过实验操作和问题解决，学生将发展实验探究能力，增强科学探究精神，为后续物理学习打下坚实的实践基础。教学难点与重点1.教学重点，

①理解物态变化中能量的吸收与释放过程，并能运用公式计算能量交换量；

②掌握不同物态变化过程中温度、压力和体积的关系，以及相变温度的特点；

③分析实际生活中的物态变化现象，解释其背后的物理原理。

2.教学难点，

①理解物态变化过程中微观粒子能量的变化，以及这些变化对宏观现象的影响；

②将抽象的物态变化概念与具体的物理过程相结合，形成对物态变化规律的整体认识；

③通过实验探究，培养学生的观察能力和实验操作技能，同时提高问题解决能力。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：电子白板、计算机、投影仪、物态变化实验装置（如冰水混合物、加热水、冷却水等）

-课程平台：学校物理教学平台、网络教学资源库

-信息化资源：物态变化相关动画、视频资料、在线实验模拟软件

-教学手段：多媒体教学、小组合作学习、实验演示、课堂讨论教学过程设计（用时：45分钟）

一、导入环节（5分钟）

1.播放生活场景视频，展示不同物态变化现象，如水蒸气凝结成露水、冰块融化等。

2.提问：同学们，你们在视频中看到了哪些物态变化？它们是如何发生的？

3.学生回答后，教师总结：今天我们将学习物态变化中的能量交换，了解这些现象背后的科学原理。

二、讲授新课（25分钟）

1.能量交换的概念：介绍能量守恒定律，解释物态变化过程中能量的吸收与释放。

用时：5分钟

2.物态变化的类型：讲解熔化、凝固、汽化、液化和升华等五种物态变化及其特点。

用时：5分钟

3.能量交换的计算：运用公式演示如何计算物态变化过程中的能量交换量。

用时：5分钟

4.物态变化过程中的温度、压力和体积关系：分析不同物态变化过程中温度、压力和体积的变化规律。

用时：5分钟

5.实际应用：结合生活中的实例，如冬天供暖、夏天制冷等，讲解物态变化在实际生活中的应用。

用时：5分钟

三、巩固练习（10分钟）

1.学生独立完成练习题，巩固对物态变化能量交换的理解。

用时：5分钟

2.学生展示解题过程，教师点评并纠正错误。

用时：5分钟

四、课堂提问（5分钟）

1.提问：在物态变化过程中，为什么能量会以热的形式释放或吸收？

2.学生回答后，教师总结并引导学生思考物态变化与能量守恒的关系。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提出问题，如“如何判断一个物质是处于固态、液态还是气态？”

2.学生分组讨论，分享各自的观点和解决方案。

3.各组派代表发言，教师点评并总结。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.引导学生思考：如何将物态变化中的能量交换原理应用于生活中的节能措施？

2.学生讨论并分享自己的看法。

七、总结与布置作业（5分钟）

1.教师总结本节课的重点内容，强调物态变化中的能量交换规律。

2.布置作业：完成课后习题，复习本节课所学内容。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《物态变化的奥秘》：介绍物态变化的基本原理和实际应用，适合学生自主阅读。

-《生活中的物理现象》：通过实例分析生活中的物态变化现象，如云的形成、霜冻等。

-《物理实验手册》：提供物态变化实验的详细步骤和注意事项，鼓励学生动手实践。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅相关书籍或网络资料，深入了解物态变化的科学原理。

-组织学生开展小组讨论，分享各自对物态变化现象的理解和观察。

-设计实验项目，让学生通过实验验证物态变化过程中的能量交换规律。

-鼓励学生关注生活中的物态变化现象，尝试用所学知识解释这些现象。

-提供一些开放性问题，如“如何利用物态变化原理设计节能设备？”等，激发学生的创新思维。

3.知识点拓展：

-探讨物态变化与气候变化的关系，如温室效应、全球变暖等。

-研究物态变化在工业生产中的应用，如制冷、空调、冷藏等。

-分析物态变化对生物体的影响，如植物生长、动物迁徙等。

-探讨物态变化与人类生活的密切联系，如食品保存、药品制备等。

4.实用性拓展：

-学习如何根据物态变化原理设计简单的节能装置，如保温隔热材料、节能窗等。

-了解物态变化在环境保护中的作用，如废水处理、废气净化等。

-探索物态变化在新能源开发中的应用，如太阳能、风能等。

-通过实验和实践活动，提高学生的动手能力和科学探究能力。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.情境教学：通过创设真实的生活情境，让学生在具体场景中感知物态变化，提高学习兴趣和参与度。

2.实验探究：设计一系列与物态变化相关的实验，让学生亲自动手操作，培养实验能力和科学探究精神。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对物态变化的概念理解不够深入，需要加强理论讲解与实际应用的结合。

2.在课堂讨论环节，部分学生参与度不高，需要激发学生的思考和表达欲望。

3.教学评价方式较为单一，主要依靠课堂表现和作业完成情况，缺乏对学生综合能力的全面评价。

反思改进措施（三）改进措施

1.加强理论讲解与实际应用的结合：在讲解物态变化理论时，结合实际生活中的例子，让学生更好地理解概念。

2.激发学生思考和表达欲望：在课堂讨论环节，鼓励学生提出问题，引导他们进行深入思考，并给予积极的反馈。

3.丰富教学评价方式：采用多元化的评价方式，如课堂表现、实验报告、小组讨论、课后作业等，全面评价学生的综合能力。

4.加强与学生的互动：在教学中，多关注学生的需求，了解他们的学习困惑，及时调整教学策略，提高教学效果。

5.创设互动式教学环境：利用多媒体技术，展示丰富的物态变化现象，提高学生的学习兴趣，增强课堂氛围。

6.开展课外实践活动：组织学生参观实验室、企业等，让学生将所学知识应用于实际，提高他们的实践能力。

7.加强与其他学科的融合：探索物态变化与化学、生物等学科的关联，拓宽学生的知识面，培养学生的综合素质。重点题型整理1.计算题：已知一块冰的质量为1kg，在标准大气压下，冰从0℃升高到10℃所需吸收的热量是多少？

答案：冰的比热容为2.1×10^3J/(kg·℃)，热量Q=mcΔT=1kg×2.1×10^3J/(kg·℃)×(10℃-0℃)=2.1×10^4J。

2.应用题：一个密闭的容器内装有1kg的水，当水的温度从20℃升高到100℃时，求水吸收的热量以及容器内气压的变化。

答案：水吸收的热量Q=mcΔT=1kg×4.18×10^3J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=3.384×10^5J。根据理想气体状态方程PV=nRT，在温度变化时，若体积不变，气压P与温度T成正比，所以气压将增加。

3.分析题：解释为什么在冬天，将一杯热水放在室外时，热水杯外面会结霜？

答案：热水杯外面的空气温度低于0℃，水蒸气在接触到冷的杯壁时，温度降低，发生凝华现象，水蒸气直接从气态变为固态，形成霜。

4.实验题：设计一个实验，验证液态水在0℃时吸收热量后是否仍保持液态。

答案：实验步骤如下：

a.准备一个烧杯、水、温度计、加热器。

b.将水倒入烧杯中，用温度计测量水的初始温度。

c.开启加热器，对水进行加热，同时观察温度计的变化。

d.当水的温度达到0