初中物理（九年级）《汽化与液化》单元教学设计

初中物理（九年级）《汽化与液化》单元教学设计一、教学内容分析

从《义务教育物理课程标准（2022年版）》审视，本课内容隶属于“物质的结构与性质”主题下的“物质的形态和变化”一级主题。课标明确要求学生通过实验探究，了解物态变化现象，并运用物态变化知识解释自然和生活现象。这为本课教学提供了清晰的坐标：知识技能上，需引导学生建构“汽化”与“液化”的核心概念，辨析蒸发与沸腾的异同，理解沸点与气压的关系，并掌握利用“控制变量法”探究影响蒸发快慢因素的实验技能。其在单元知识链中承上启下，是对“温度”、“熔化和凝固”的深化，并为后续学习“内能”及能量转化观念奠定基础。过程方法上，本课是践行科学探究的绝佳载体，引导学生经历“观察现象—提出问题—猜想假设—设计实验—分析论证”的完整探究路径，重点锤炼实验设计与证据归纳能力。素养价值渗透上，知识本身是载体，其深层指向“物理观念”中“物质观念”与“能量观念”的初步融合（如汽化吸热），指向“科学思维”中的模型建构（建立物态变化的动态模型）与科学推理，更指向“科学探究”能力的培养与“科学态度与责任”的浸润——例如，在探究活动中培养严谨求实的作风，并运用所学解释“高压锅原理”、“戴眼镜起雾”等生活现象，体现科学服务于社会的责任。

基于“以学定教”原则，学情研判如下：学生已具备温度、热量及熔化和凝固的初步知识，对生活中的汽化液化现象有丰富的感性经验，这是宝贵的教学起点。然而，其认知难点在于：首先，容易混淆“蒸发”与“沸腾”均属汽化，对“沸腾需要达到沸点且持续吸热”这一条件的理解易出现偏差；其次，对“沸点与气压关系”这一抽象规律缺乏直观认知；最后，在探究实验中，如何有意识地运用“控制变量法”设计对比方案，是思维上的跃升点。因此，教学需创设从感性到理性、从宏观到微观的认知阶梯。过程评估将贯穿始终：通过课前问卷探测前概念，课中利用实时提问（如“你认为水烧干的过程，温度如何变化？”）和实验操作观察，动态把握理解进程。针对学情差异，教学调适策略包括：为概念理解较慢的学生提供可视化动画支架和对比表格；为思维敏捷的学生设置进阶挑战任务，如“设计实验证明液化放热”；在小组探究中实施异质分组，确保每位学生都能在协作中找到参与点和生长点。二、教学目标

知识目标：学生能够准确阐述汽化与液化的概念，并辨识生活中的相关实例；能通过对比，系统说明蒸发与沸腾在发生部位、温度条件、剧烈程度上的区别与联系；能表述液体沸点与气压的定性关系，并用于解释相关技术应用。

能力目标：学生能够独立或合作完成“探究水沸腾时温度变化特点”的实验，规范使用温度计、酒精灯等器材，并正确记录和处理数据；能基于生活经验提出影响蒸发快慢因素的猜想，并初步设计控制变量的简单实验方案进行验证。

情感态度与价值观目标：在分组实验和讨论中，学生能表现出积极主动的合作意愿和实事求是的科学记录态度；通过对自然界中云、雨、露、雾等现象的成因探讨，激发探索自然奥秘的兴趣，并初步形成将所学知识应用于改善生活的意识。

科学思维目标：重点发展学生的比较与分类思维（区分两种汽化方式）、归纳与演绎思维（从实验数据归纳沸腾特点，并演绎解释现象）以及模型建构思维（在头脑中建立物质微粒在汽化、液化过程中运动状态变化的微观模型）。

评价与元认知目标：引导学生利用实验报告评价量规，对自身或同伴的实验操作、数据记录进行初步评价；在课堂小结环节，能够反思“我是通过哪些关键活动突破学习难点的”，提升对自身学习策略的监控能力。三、教学重点与难点

教学重点：探究并理解蒸发与沸腾这两种汽化方式的特点及影响因素。确立依据在于，这是课标要求的核心探究内容，是构建完整“物态变化”知识网络的枢纽，也是学生理解大量生活现象和工程技术原理（如冷却、干燥、烹饪等）的认知基础。从中考考查视角看，对两者区别的辨析、对沸腾条件的探究实验，均是高频且体现能力立意的考点。

教学难点：理解“沸点与气压的关系”以及建立物态变化的微观粒子模型。预设依据源于学情分析：该规律较为抽象，与学生“水的沸点就是100℃”的前概念强烈冲突，认知跨度大。突破方向在于，设计“用注射器改变气压观察水沸点变化”的直观演示实验，化抽象为具体；同时，借助动态微粒模型动画，搭建从宏观现象到微观本质的思维桥梁，降低想象难度。四、教学准备清单1.教师准备

1.1媒体与教具：交互式课件（含微观粒子动画、生活现象图片视频）、实物投影仪。

1.2实验器材：学生分组实验（每46人一组）：铁架台、石棉网、烧杯、温度计、酒精灯、秒表、温水、中心有孔的硬纸板；教师演示实验：两支相同温度计、棉球、酒精、注射器、热水、封闭瓶盖与导管。

1.3学习材料：分层学习任务单（含探究记录表格、巩固练习）、小组合作评价表。2.学生准备

复习“温度与温度计使用”、“熔化和凝固”相关知识；观察家中烧开水的过程，并记录下自己的疑问；按异质小组就座。五、教学过程第一、导入环节

1.情境创设与冲突激发：教师用湿海绵在黑板上写一个大大的“水”字，然后用吹风机热风档对准字迹吹。几十秒后，“水”字消失。教师提问：“同学们，黑板上的水‘跑’到哪里去了？它是以什么形态‘跑’的？”（等待学生回答“变成水蒸气”或“干了”）。紧接着，播放一段短视频：烧开的壶水剧烈翻滚，壶盖被顶起，周围白气腾腾。设问：“壶中减少的水，和黑板上消失的水，它们‘跑’的方式一样吗？”

1.1核心问题提出与路径勾勒：从这两个熟悉又蕴含对比的场景中，提炼出本节课的核心驱动问题：“物质从液态变为气态，有哪些不同的方式？它们各有什么特点和规律？”教师向学生简要说明：“今天，我们就化身科学侦探，先通过生活中的蛛丝马迹提出猜想，再走进实验室寻找确凿证据，最后还要揭秘一个关于沸点的‘温度计谎言’，共同解开汽化与液化的奥秘。”第二、新授环节任务一：感知现象，初建概念

教师活动：引导学生回顾导入的两个场景，并鼓励他们列举更多“液态变气态”和“气态变液态”的生活实例。“除了黑板上的水消失、水烧开，你还见过哪些类似现象？比如，雨后路面变干、夏天洒水降温、冰棍冒‘白气’……”教师将学生举例的关键词（如“晒干”、“沸腾”、“雾”）分类板书在“汽化”与“液化”两个区域下。同时，利用课件展示更多图片（如晒粮、出汗晾干、清晨露珠）。在此过程中，教师追问：“冰棍周围的‘白气’是气吗？它到底是什么？是怎么形成的？”引发学生对液化现象的初步思考。“大家说得都非常好，生活处处皆物理。但我们不能只停留在现象表面，科学家需要更精确地描述和区分它们。”

学生活动：积极联想并踊跃发言，分享自己的生活观察。在同伴举例和教师追问中，尝试对现象进行初步分类和描述，并可能对“白气”的本质产生争议或思考。

即时评价标准：1.能否列举出至少两个正确的汽化或液化实例。2.在描述现象时，是否尝试使用“由…变成…”的句式体现状态变化。3.在倾听他人举例时，能否判断其归类是否正确。

形成知识、思维、方法清单：

★1.汽化与液化的定义：物质从液态变为气态的过程叫汽化，相反的过程叫液化。这是本课最基础的两个概念。“大家看，我们的板书已经自然分成了两队，一队是‘液态→气态’，一队是‘气态→液态’，这就是我们今天要研究的两个主角。”

★2.生活是物理的源泉：许多物理规律都隐藏在司空见惯的生活现象中，学会观察和提问是学习物理的第一步。

▲3.“白气”的本质辨析：冰棍、开水旁的“白气”不是水蒸气（水蒸气无色看不见），而是由水蒸气遇冷液化成的大量小水滴悬浮在空中形成的雾状物。这是高频误解点，需在此埋下伏笔。“看来，‘眼见不一定为实’，我们看到的‘白气’其实是液化后的小水滴，不是气态本身。”任务二：探究汽化方式一——蒸发及其影响因素

教师活动：聚焦于“晒干”、“晾干”这类平和的汽化方式。提出问题：“这种发生在液体表面的、任何温度下都能进行的汽化，我们称之为‘蒸发’。那哪些因素会影响它发生的快慢呢？请大家结合生活经验猜一猜。”引导学生猜想（温度、表面积、空气流速）。接着，教师演示：用两支温度计，其中一支玻璃泡包上沾了酒精的棉球，观察示数变化。“看，包了酒精棉球的温度计示数在下降！这说明什么？”（酒精蒸发吸热，使温度计玻璃泡变冷）。进而提问：“蒸发吸热有致冷作用，这个原理在生活中有什么用？”（如洒水降温、医用酒精消毒清凉）。

学生活动：根据教师引导，提出关于影响蒸发快慢因素的猜想。观察演示实验，看到温度计示数下降的直观现象，理解蒸发吸热的本质。联系生活，说出致冷作用的应用实例。

即时评价标准：1.猜想是否基于生活经验，并能清晰表达。2.能否从演示实验中准确捕捉“温度降低”这一关键信息，并正确归因于“蒸发吸热”。3.能否举出至少一个利用蒸发致冷原理的实例。

形成知识、思维、方法清单：

★1.蒸发的特点：发生在液体表面、任何温度下、缓慢的汽化现象。“它就像一场静悄悄的‘逃离’，时时刻刻都在发生。”

★2.影响蒸发快慢的因素：液体温度越高、表面积越大、表面空气流速越快，蒸发越快。核心思维方法是控制变量法。“比较晾衣服，室内和室外（温度、气流不同）、摊开和叠起（表面积不同），就能体会到这些因素的作用。”

★3.蒸发吸热及其应用：液体蒸发时要从周围物体（或自身）吸收热量，导致温度降低。这是解释许多现象的关键原理。任务三：探究汽化方式二——沸腾及其特点

教师活动：转向剧烈的汽化方式——沸腾。组织学生进行分组实验“探究水沸腾时温度变化的特点”。实验前，明确安全规范，并引导学生讨论实验步骤设计：如何安装器材？从何时开始记录温度？温度计该怎么放？数据记录哪些项目（时间、温度、气泡变化）？实验中，巡视指导，重点关注温度计读数方法和酒精灯使用安全。收集几组学生的实验数据，准备用于后续分析。

学生活动：以小组为单位，协作完成实验装置的组装。按规范进行加热，仔细观察水沸腾前和沸腾时气泡产生、由小变大、上升的变化过程。一人计时，一人读数并记录温度，其他人观察现象。持续加热几分钟，记录下完整的温度时间数据。

即时评价标准：1.实验操作是否规范（如温度计玻璃泡完全浸入、不碰壁；酒精灯用外焰加热）。2.小组分工是否明确，协作是否有序。3.记录的数据和观察到的现象是否详实、准确。

形成知识、思维、方法清单：

★1.沸腾的特点：在液体内部和表面同时发生的、剧烈的汽化现象。沸腾需要达到沸点并持续吸热。“与蒸发不同，沸腾是一场从内到外的‘集体沸腾’，需要达到一个特定的温度门槛。”

★2.沸腾的条件：温度达到沸点，且能继续吸热。二者缺一不可。“水烧开后，如果撤掉酒精灯，为什么沸腾会停止？因为它虽然达到了沸点，但无法继续吸热了。”

★3.沸腾时的温度规律：液体沸腾时，温度保持不变。这个温度叫做沸点。不同液体的沸点一般不同。这是从实验数据中归纳出的核心规律。“大家把数据画成图，会发现一条先上升后水平的曲线，那个平台对应的温度，就是水的沸点。”任务四：揭秘“沸点与气压的关系”

教师活动：抛出认知冲突：“大家实验测出的水沸点都是100℃吗？有没有不是的？”展示学生可能出现的低于100℃的数据（因水质、海拔或测量误差）。进而设疑：“水的沸点真的是固定不变的吗？”进行演示实验：用注射器抽取适量热水，排尽空气后封住针孔，向外拉动活塞，可以观察到注射器内的水再次沸腾起来。“水没有加热，为什么又沸腾了？它的沸点改变了吗？”引导学生分析：拉动活塞，内部气压降低，水在较低温度下就沸腾了，说明沸点降低。反之，压缩活塞，沸点升高。解释高压锅的原理就是通过增大锅内气压，从而提高水的沸点，使食物熟得更快。

学生活动：对比各组的沸点数据，产生疑问。聚精会神观察惊人的演示实验现象，并与同伴讨论其原理。在教师引导下，推理得出“气压减小，沸点降低；气压增大，沸点升高”的定性规律。尝试用此规律解释高压锅和在高山上食物不易煮熟的现象。

即时评价标准：1.能否从演示实验中观察到“水在未加热情况下沸腾”这一关键现象。2.能否将“活塞拉动”与“气压变化”建立联系。3.能否用自己的话复述沸点与气压的关系，并举出一个应用实例。

形成知识、思维、方法清单：

★1.沸点与气压的关系：液体的沸点随液面上方气压的增大而升高，随气压的减小而降低。这是需要突破的前概念。“100℃并非真理，它是在1标准大气压下的数值，条件变了，沸点也跟着变。”

▲2.技术应用：高压锅：利用增大气压提高沸点的原理，提高烹煮效率。

▲3.自然现象：高原烹饪：高原地区气压低，水的沸点低于100℃，食物不易煮熟，常需使用高压锅。任务五：探究液化的条件与方式

教师活动：回到导入时“白气”和壶盖滴水的现象。提问：“气态的水蒸气怎样才能变回液态的水？需要什么条件？”引导学生从“遇冷”方向思考。展示实验：在烧开的水壶口上方放置一个冷玻璃片，观察玻璃片下表面出现小水珠。结论：降低温度可以使气体液化。接着，展示另一张图片：石油气在钢瓶中被压缩成液体。提问：“这用了什么方法？”（压缩体积）。总结液化的两种方式：降低温度和压缩体积。并指出，有的气体单靠压缩不能液化，必须降到一定温度以下。播放动态微粒模型动画，对比汽化（微粒运动加剧，挣脱束缚）和液化（微粒运动减慢，相互吸引聚集）的微观过程。

学生活动：根据实验和图片信息，归纳出液化的两种条件。观看微观动画，尝试从分子动理论的角度，初步理解物态变化的微观本质，建立宏观现象与微观机制的联系。

即时评价标准：1.能否从实验现象中准确归纳出“降低温度”这一液化条件。2.能否说出“压缩体积”也是使气体液化的常用方法。3.观看动画后，能否简单描述汽化时分子运动的变化趋势。

形成知识、思维、方法清单：

★1.液化的两种方法：降低温度、压缩体积。许多实际应用是两者结合。“液化石油气、打火机里的液体，都是通过压缩体积并冷却得到的。”

★2.液化放热：与汽化吸热相反，物质液化时会放出热量。这是理解热机冷却系统等知识的基础。

▲3.物态变化的微观解释（初步）：从分子动理论看，汽化是分子平均动能增大、分子间距离变大；液化则相反。这建立了宏观与微观的桥梁，深化了理解层次。第三、当堂巩固训练

分层训练体系：

基础层：1.判断：蒸发只在夏季发生。（）2.选择：下列现象属于液化的是（）A.湿衣服变干B.冰化成水C.雾的形成D.樟脑丸变小。

综合层：3.解释现象：夏天吹电风扇为什么感到凉快？是利用了汽化的哪种方式？4.应用分析：在青藏高原用普通锅煮鸡蛋，水沸腾了很久鸡蛋也没熟，为什么？有什么办法解决？

挑战层：5.设计思考：如何设计一个简单的实验，证明“液化放热”？请写出简要思路和所需器材。

反馈机制：基础题通过全班快速问答，教师手势判断，即时反馈。综合题先由学生独立完成，随后小组内交换互评，教师抽取不同答案进行投影展示和讲评，重点分析逻辑是否清晰、原理运用是否准确。挑战题作为思考题，请有想法的同学简要分享思路，教师点评其创新性和可行性，不作为统一要求。第四、课堂小结

知识整合与元认知反思：教师不直接罗列知识点，而是抛出引导性问题：“如果让你用一幅图或一个表格来整理今天学到的关于‘汽化和液化’的所有关键点，你会怎么组织？”给予学生12分钟思考或草绘，然后请几位学生分享他们的结构化思路（可能是对比表格、概念图或流程图）。教师在此基础上，呈现一个清晰的知识结构图作为示范和补充，强调蒸发与沸腾的对比、汽化吸热与液化放热的对立统一、宏观现象与微观解释的联系。作业布置：必做（基础性）：完成练习册上相关基础题目；整理本节课的知识清单。选做A（拓展性）：调查家用空调或冰箱的制冷原理，写一篇300字左右的科学小短文，说明其中涉及了哪些物态变化及吸放热过程。选做B（探究性）：尝试利用家中物品（如两个玻璃杯、热水、冰块），设计并完成一个能观察到明显液化现象的小实验，拍照或录像记录过程，并简要解释。六、作业设计

基础性作业（全体必做）：1.书面整理本节核心概念（汽化、液化、蒸发、沸腾、沸点）的定义及关键特点。2.完成教材课后基础练习题第14题，巩固对概念和简单规律的应用。

拓展性作业（建议大多数学生完成）：3.情境分析报告：观察并记录家中厨房里发生的至少三种不同的物态变化现象（如烧水、冰箱结霜、炒菜时油烟凝结等），判断它们属于哪种变化，并尝试用本节知识简要解释其原因。以表格或图文结合的形式呈现。

探究性/创造性作业（学有余力学生选做）：4.微型项目：“设计一个简易降温装置”：要求利用蒸发吸热的原理，使用身边易得材料（如棉布、塑料瓶、风扇等），设计并制作一个能给局部小区域（如一个小盒子）降温的简易装置。提交设计方案图、制作过程简述和效果测试的简单描述（如温度变化对比）。鼓励跨学科思考，考虑材料、结构等因素。七、本节知识清单及拓展

★1.汽化：物质从液态变为气态的过程。这是一个吸热过程。生活中例子繁多，是物态变化的重要一环。“理解汽化，关键是抓住‘液态→气态’和‘吸热’这两个核心。”

★2.蒸发：在任何温度下，只在液体表面发生的缓慢汽化现象。其特点是平和、持续、无处不在。“记住，蒸发不需要‘沸腾’，室温下就能进行。”

★3.影响蒸发快慢的三因素：a.液体温度：温度越高，蒸发越快。b.液体表面积：表面积越大，蒸发越快。c.液体表面空气流速：流速越快，蒸发越快。研究方法为控制变量法。“晾衣服的学问全在这里面了。”

★4.蒸发吸热有致冷作用：液体蒸发时，从周围环境（或自身）吸收热量，导致环境（或自身）温度降低。这是物理原理服务于生活的典型例子。“医用酒精擦拭皮肤降温，就是利用了这个原理。”

★5.沸腾：在一定温度下，在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。它需要达到特定条件。“沸腾是汽化中的‘高潮部分’，动静很大。”

★6.沸腾的条件：a.温度达到沸点；b.能持续从外界吸热。两个条件必须同时满足。“缺一不可，就像烧开水，火候（温度）到了，还得继续添柴（吸热）。”

★7.沸点：液体沸腾时的温度。不同液体沸点不同。这是物质的一种特性。“记住水在1标准大气压下的沸点是100℃，但这不是永恒不变的。”

★8.沸点与气压的关系（重要规律）：液体的沸点随液面上方气压的增大而升高，随气压的减小而降低。这是理解许多现象的关键。“高压锅和青藏高原煮不熟饭，都源于这条规律。”

★9.液化：物质从气态变为液态的过程。这是一个放热过程。与汽化恰好相反。“有汽化就有液化，它们是可逆的过程。”

★10.液化的两种方法：a.降低温度（所有气体都可）；b.压缩体积（部分气体需要结合降温）。实际应用中常结合使用。“使气体‘变回’液体，要么‘冷处理’，要么‘施压’。”

▲11.液化放热的应用：如热力供暖系统中的蒸汽液化放热、火箭发射时导流槽内水的汽化吸热与液化放热等。理解能量转移的方向。“液化时释放的热量是可以利用的能源。”

▲12.“白气”的本质：日常生活中看到的“白气”、“雾气”等都是液态的小水滴，是水蒸气液化后的产物，而非水蒸气本身。水蒸气是无色无味看不见的气体。“这是一个经典误区，务必厘清：我们看到的是液化后的结果，不是气态本身。”

▲13.物态变化的微观解释（进阶）：从分子动理论看，汽化时分子平均动能增大，分子间距离变大，需要克服分子间作用力，故吸热；液化时分子平均动能减小，距离变小，分子间作用力表现为引力，故放热。这从本质上统一了宏观现象。八、教学反思

（一）目标达成度分析：本节课预设的知识与技能目标基本达成。通过生活实例列举、分组实验探究和关键演示实验，绝大多数学生能准确区分蒸发与沸腾，并口头表述其特点及沸点与气压的关系。能力目标方面，“探究水沸腾特点”的实验操作规范性在巡视指导下整体良好，但部分小组在数据记录的同步性和细节观察（如气泡变化）上仍有提升空间，这反映出在复杂任务中同时进行多项认知操作的协调能力有待锻炼。情感与科学态度目标在小组合作实验环节体现明显，学生参与积极，能认真记录，达成了预设。

（二）核心环节有效性评估：1.导入环节：湿海绵与烧水视频的对比迅速抓住了学生注意力，提出的核心问题有效统领了全课，激发了探究欲。2.蒸发探究环节：酒精棉球温度计演示实验现象直观，成功突破了“蒸发吸热”这一抽象原理，学生惊叹的表情是有效的反馈信号。3.沸腾分组实验：这是本节课的高潮和主体，时间分配充足。学生亲身经历从加热到沸腾的全过程，获得了第一手数据和直观感受，对沸腾条件的理解远比单纯听讲深刻。但部分小组因水温初始温度不一或加热火力控制问题，导致获得完整数据的时间有差异，下次可考虑统一提供约70℃的温水，以缩短加热等待时间，让探究更聚焦。4.“沸点与气压关系”演示：注射器实验效果震撼，成功制造了认知冲突，是突破难点的最有力武器。“原来不用加热也能让水再沸腾！”学生的这句话证明了这个设计是成功的。

（三）差异化关照的实践与审视：在学习任务单设计中，为实验操作能力较弱的学生提供了更详细的步骤提示卡；在小组讨论时，通过设定“记录员”、“发言人”、“操作员”等角色，确保每位成员都有明确任务。在巩固练