2024人教版八年级物理上册 第三章 物态变化 第4节 升华和凝华 教案

人教版（2024）八年级上册物理第三章物态变化第4节升

华和凝华教案

《升华和凝华》教案

年级八年级

学科初中物理共1课时

册别上册

人教版义务教育教科授课

教材新授课第1课时

书・物理八年级上册类型

教材分析

教材分析

本节内容位于八年级上册第三章“物态变化”第四节，是继熔化、凝固、汽化、液

化之后对物质状态变化的进一步拓展。教材通过碘的升华与凝华实验，引导学生观

察固态直接转变为气态、气态直接转变为固态的现象，建立“升华”与“凝华”的

概念，并结合生活实例深化理解。同时，将水循环过程融入教学，体现科学与社会

的联系，强化学生对自然现象的系统认知。该节内容不仅承前启后，还为后续学习

热学知识打下基础，具有重要的理论价值与实践意义。

学情分析

八年级学生已掌握温度、熔化、凝固、汽化、液化等基本物态变化知识，具备初步

的观察与推理能力。但对“固态直接变气态”或“气态直接变固态”这类非典型变

化缺乏直观体验，容易与汽化、凝固等过程混淆。部分学生对实验现象的描述不够

准确，逻辑表达能力较弱。此外，学生虽能列举生活中的冰花、霜等现象，但难以

从微观角度解释其成因。因此，需借助可视化实验、情境任务和小组探究等方式，

帮助学生突破认知障碍，建立清晰的物态变化模型，提升科学思维与实践能力。

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课时教学目标

物理观念

1.能准确说出升华和凝华的定义，明确其发生的条件与方向，理解这两种物态变

化的本质是分子间距的变化。

2.能结合实验现象和生活实例，判断具体过程中是否发生升华或凝华，并说明理

由。

科学思维

1.能通过观察碘的升华与凝华实验，归纳出“固态一气态”和“气态一固态”的

转化规律，发展归纳推理能力。

2.能运用“吸热/放热”原理，分析升华与凝华过程中的能量转换，构建能量守恒

意识。

科学探究

1.能设计并实施“模拟霜形成”的实验方案，控制变量（如温度、盐量），验证

凝华条件。

2.能在实验中提出问题、记录数据、分析现象，形成基于证据的科学结论。

科学态度与责任

1.能认识到水资源的稀缺性，理解节约用水的重要性，树立环保意识。

2.能主动参与节水宣传行动，尝试提出家庭节水措施，践行可持续发展理念。

教学重点、难点

重点

1.准确理解升华和凝华的概念及其发生条件，能区分于其他物态变化。

2.掌握升华吸热、凝华放热的基本规律，并能解释实际生活现象。

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难点

1.如何引导学生从宏观现象中推导出微观粒子运动变化，建立“直接转变”的物

理图景。

2.在缺乏直接观察手段的情况下，如何通过间接证据（如温度变化、形态改变）

判断凝华是否发生。

教学方法与准备

教学方法

情境探究法、合作探究法、讲授法、实验演示法

教具准备

碘升华实验装置、热水壶、易拉罐、冰块、食盐、温度计、多媒体课件、板书工具

教学环节教师活动学生活动

一、创设情境，激发兴趣

（一）、展示图片，提出挑战任务

观看图

教师提问：“同学们，你们有没有见过冬天1.

片，产生好奇

早晨玻璃上出现的一层美丽冰晶？它们是怎

观看实验

么来的？更奇怪的是，到了中午，这些冰晶2.

视频，关注现

情境导入：神秘竟然慢慢'消失’了，却没有留下水迹。这

象变化

消失的冰晶是为什么呢？”

.思考问

引导语：今天我们要化身‘物态侦探'，破3

【5分钟】

解这个‘冰晶失踪案'，揭开一个隐藏在自题，讨论交流

尝试用自

然界中的秘密一一升华与凝华。4.

（二）、播放微视频，呈现实验现象己的语言描述

现象

1.播放一段由真实实验拍摄的“碘的升华与

凝华”视频片段：

-观察开始时，封闭玻璃容器内有少量暗紫

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强学习动机。

一、分组实验，亲历过程

（一）、分组实验前指导

1.将全班分为6个实验小组，每组配备一套

“碘升华实验装置”（含密封波璃管、碘颗

粒、热水杯、冷水杯、镶子、防护手套）U

2.明确实验步骤与安全规范：

-必须佩戴防护手套，避免接触碘蒸气；

-浇热水时注意防止烫伤，使用热水壶倒

1.分组领取

水；实验器材，明

-实验结束后立即关闭电源，清理桌面。

确分工

3.提出核心驱动问题：“为什么不能用酒精

2.按步骤完

灯直接加热？如果直接加热会发生什么？”

实验探究：揭秘成实验，记录

碘的魔法之旅4.布置观察任务：记录三个关键节点的现现象

象：

[15分钟]3.小组讨

-初始状态：碘颗粒的颜色、形状、分布；

论，分析原因

-浇热水后：容器内气体颜色、浓度、是否

4.分享实验

有液体出现；

发现，参与集

-浇冷水后：玻璃壁上的沉积物特征、是否

体讨论

均匀。

5.强调记录表填写要求：使用“时间+现象+

推测”三要素记录。

（二）、学生动手操作，教师巡视指导

1.各小组按步骤进行实验：

-第一步：取少量碘颗粒放入波璃容器，观

察初始状态并记录；

-第二步：缓慢向容器外壁浇热水，持续约1

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分钟，观察内部变化；

-第三步：停止加热，迅速改用冷水浇注容

器外壁，持续约2分钟，观察气态消失过

程；

-第四步：静置30秒，再次观察玻璃内壁是

否有固体附着。

2.教师在各组间巡回，重点关注：

-是否出现液体？若有，说明加热过快，可

能发生了熔化；

-是否有液体残留？若存在，美醒学生检查

加热方式；

-是否准确记录“无液态出现”这一关键

点？

3.针对个别小组操作不当（如加热时间过

长），及时干预并示范正确方法。

4.提醒学生注意：碘蒸气有毒，实验后必须

开窗通风，不可用手触摸容器。

（三）、实验结果汇报与讨论

1.各小组代表分享实验现象：

-“我们浇热水后，容器内出现了紫色烟

雾，但没有看到液体。”

-“浇冷水后，紫色烟雾消失了，玻璃壁上

出现了紫黑色的小颗粒。”

2.教师引导分析：

-为什么没有出现液态？囚为碘的熔点为

113.7℃,而热水温度约为80℃,未达到熔

点，故不会熔化。

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酒精灯火焰温度可达400c以上，远高于碘

的熔点，若直接加热会导致碘先熔化再汽

化，无法观察到“直接升华”现象。

3.引导学生得出结论：

-升华不需要经过液态；

-为避免熔化干扰，应采用间接加热方式

（如热水浴）。

4.教师板书补充：

-升华：固态一气态（吸热）

-凝华：气态一固态（放热）

操作规范：☆☆☆

评价任务现象记录：☆☆☆

结论推导：☆☆☆

通过真实实验让学生“亲眼所见、亲手所做”，在实践中建构

知识。设置“能否用酒精灯加热”这一矛盾问题，激发深度思

设计意图考，帮助学生理解“间接加热”的必要性。强调安全操作与科

学记录，培养严谨的实验习惯。通过小组协作与成果共享，促

进思维碰撞，提升科学探究素养。

1.观察生活

一、生活案例分析

图片，提取关

（一）、展示生活实例，组织小组辨析

键信息

联系生活：寻找

1.教师出示三张生活场景图：

2.小组合

身边的升华与凝

-图1：衣柜里樟脑片随时间变小直至消失：

作，分析案例

华

-图2：冬天室外结冰的衣服晾干：

3.用物理术

【10分钟】-图3：北方屋檐下出现的霜花。

语描述变化过

2.提问：“这些现象中，物质是否经历了液

程

态？你是怎么判断的？”

4.举例说明

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3.小组任务：每组选择一个案例，讨论并回干冰的作用机

答以下问题：制

-物质从什么状态变为哪种状态？

-是否吸热或放热？

-属于升华还是凝华？

4.教师巡视，指导学生从“无液体痕

迹”“质量减少”“低温环境”等线索判

断。

5.各组派代表发言，教师适时追问：

-“樟脑片变小，是不是被风吹走了？”

-“衣服结冰后还能变干，难道冰会‘蒸

发，？”

6.引导学生得出：

-樟脑片：固态一气态，升华，吸热；

-冰衣变干：固态一气态，升华，吸热：

-霜形成：气态一固态，凝华，放热。

7.教师补充：我国北方秋冬季节，地面、屋

顶、树枝上的霜、冰花、雾淞都是空气中的

水蒸气遇冷直接凝华而成。

（二）、深化理解：干冰的应用

1.展示干冰在舞台演出、人工降雨中的应用

视频片段。

2.提问：“干冰为什么能制冷？它经历了怎

样的物态变化？”

3.学生回答后，教师讲解：

-干冰是固态二氧化碳，在常温下直接升华

为气态CO?，此过程吸收大量热量，使周围温

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度急剧下降。

-促使空气中水蒸气遇冷凝华成小冰晶，最

终形成降水。

4.板书：干冰升华吸热一降温一水蒸气

凝华一人工降雨

5.延仲思考：“如果干冰不升华，而是先熔

化，会怎样？”

6.学生讨论后得出：若熔化，则会产生液态

C0,无法快速降温，效果差。

现象归类：☆☆☆

评价任务术语使用：☆☆☆

原理阐释：☆☆☆

将抽象概念嵌入真实生活情境，增强知识迁移能力。通过多案

例比较，强化对“无液态”这一关键特征的认知。引入干冰应

设计意图

用场景，连接科技前沿，拓展视野，激发学习兴趣。鼓励学生

用科学语言解释日常现象，发展语言表达与逻辑推理能力。

一、绘制水循环路径图

1.补全三态

（一）、引导构建知识网络转化图

1.教师出示“水的三态联系”图（图3.4-

2.观看动态

）请学生补全箭头方向及能量变化。

构建模型：水的3,图，理解循环

提问：“水从冰变成水，需要什么条件？

三态循环之旅2.过程

吸热还是放热？”

【10分钟】3.分析雪花

学生回答后，教师板书：

3.形成机制

-冰~水：熔化（吸热）

4.概括水循

-水f水蒸气：汽化（吸热）

环的意义

-水蒸气f水：液化（放热）

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水f冰：凝固（放热）

-冰f水蒸气：升华（吸热）

-水蒸气f冰：凝华（放热）

4.强调：升华和凝华是“跳过液态”的特殊

路径。

（二）、模拟水循环全过程

1.教师播放“水循环造就雪山与湖泊”动态

图（图3.4-4）,逐段讲解：

-海水受热蒸发一水蒸气上升一遇冷液

化成云；

-云中水滴聚集一形成雨；

-高空遇寒一水滴凝固成冰雹；

-极寒高空一水蒸气凝华成雪花；

-降水落地一汇流成溪一渗入地下一

涌泉而出一汇入江河大海。

2.提问：“雪花是如何形成的？为什么是凝

华而不是凝固？”

3.学生讨论后回答：

-因为空气中水蒸气直接凝结成冰晶，木经

过液态。

4.教师总结：水的三态变化是地球生命维持

的基础，而升华与凝华是其中不可或缺的一

环。

路径完整：☆☆☆

评价任务能量标注：☆☆☆

逻辑清晰：☆☆☆

设计意图通过构建“水的三态循环”模型，整合本节课知识，形成系统

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认知结构。利用动画辅助理解复杂过程，降低抽象难度。通过

层层设问，引导学生深入思考”为何是凝华而非凝固”，提升

批判性思维。强调自然系统的整体性，培养学生生态责任感。

一、聚焦水资源危机

（一）、数据震撼，引发共鸣

1.教师展示一组触目惊心的数据：

-地球表面71%被水覆盖，但97%是海水；

-淡水仅占3%,可利用淡水不足0.3%；

-全球每分钟约有100吨水被浪费。

2.提问：“我们每天都在用水，但真正能用

的有多少？为什么还要节约？”

1.观看数据

3.学生自由发言，教师总结：

图表，感受危

-水资源并非无限，且污染严重，保护迫在

机

眉睫。

拓展延伸：守护2.讨论浪费

（二）、开展“节水行动倡议”

蓝色家园现象

1.分组讨论：“生活中有哪些浪费水的行

【5分钟】3.提出节水

为？”

建议

2.每组列出至少3条常见浪费行为：

4.制定个人

-洗手时不关水龙头；

节水行动计划

-洗澡时间过长；

-洗菜时长时间流水冲洗。

3.提出“节水金点子”：

-使用节水型水龙头；

-用盆接水洗菜；

-用洗衣服的水冲厕所。

4.教师鼓励学生回家制作“家庭节水计划

卡”，张贴在厨房或卫生间。

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意识觉醒：☆☆☆

评价任务建议可行：☆☆☆

行动承诺：☆☆☆

将物理知识与社会责任深度融合，实现“科学一技术一社会一

环境”一体化教育。通过真实数据触动情感，唤醒环保意识。

设计意图

引导学生从“知道”走向“做到”，培养可持续发展观念，落

实立德树人根本任务。

作业设计

一、基础巩固

1.请写出下列现象对应的物态变化名称：

（1）衣柜里的樟脑片逐渐变小，最后消失一一

（2）冬天，窗户玻璃上出现美丽的冰花一一

（3）干冰在空气中迅速消失，冒出白雾一一

（4）寒冷的早晨，草叶上出现一层薄霜一一

2.判断正误，正确的打“，错误的打“X”：

（1）升华过程需要吸热。（）

（2）凝华过程会放出热量。（）

（3）碘加热后变成紫色气体，定是熔化。（）

（4）冰可以直接变成水蒸气，无需经历液态。（）

3.为什么不能用酒精灯直接加热装有碘的玻璃容器？请结合碘的熔点（113.7℃）

和酒精灯火焰温度（约400℃）说明原因。

二、拓展应用

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4.请你设计一个实验，模拟“霜的形成”过程。写出实验器材，步骤及预期现

象。

实验器材：_______________