第四节 升华和凝华教学设计初中物理八年级上册（2024）北师大版（2024·郭玉英）

第四节升华和凝华教学设计初中物理八年级上册（2024）北师大版（2024·郭玉英）教学课题课时备课时间授课时间设计思路一、设计思路以衣柜樟脑丸变小、冬天霜形成为生活情境，通过碘锤实验探究升华现象，引导学生观察固态碘直接变气态，归纳升华吸热特点；反向实验观察碘蒸气凝华成固态，理解凝华放热。对比熔化、凝固，明确升华、凝华无液态过程，联系人工降雨、干冰应用，强化知识应用，培养观察与归纳能力。核心素养目标二、核心素养目标通过升华、凝华概念的形成，建立物质状态变化的核心观念；分析碘锤实验及生活实例，培养归纳推理与科学思维能力；经历实验观察、现象分析过程，提升科学探究能力；联系人工降雨、干冰应用，体会物理知识价值，形成科学应用意识。学习者分析1.学生已经掌握了物态变化的基本概念，包括熔化、凝固、汽化、液化，理解物质三态及其变化过程，为学习升华和凝华奠定基础。

2.学生对实验和生活中的现象如樟脑丸变小、霜的形成兴趣浓厚，具备基本观察和分析能力，学习风格偏向视觉和动手操作，喜欢参与探究活动。

3.学生可能混淆升华与汽化、凝华与液化，因升华和凝华涉及直接变化；实验观察中现象不明显可能导致误解；理解升华吸热、凝华放热的抽象原理需要结合实例强化。教学方法与策略四、教学方法与策略采用实验探究法为主，结合讲授法与小组讨论。教学活动设计碘锤实验，学生观察固态碘变气态及气态变固态，小组讨论樟脑丸变小、霜形成等生活实例，归纳升华吸热、凝华放热特点。教学媒体使用多媒体展示物态变化视频，配合实验器材（碘锤、酒精灯、烧杯）直观演示，强化现象理解。教学过程设计基本内容**1.导入新课（5分钟）**

目标：引起学生对升华和凝华现象的兴趣，激发探索欲望。

过程：

-开场提问：“衣柜里的樟脑丸为什么会变小不见？冬天的霜是如何形成的？”

-展示樟脑丸消失、霜形成的图片及人工降雨视频片段，让学生直观感受现象。

-简要介绍升华和凝华是物态变化中的特殊形式，与生活密切相关，为后续学习铺垫。

**2.升华和凝华基础知识讲解（10分钟）**

目标：掌握升华、凝华的定义、特点及原理。

过程：

-讲解升华：物质从固态直接变为气态（如樟脑丸变小），强调“无液态中间过程”，并说明升华吸热。

-讲解凝华：物质从气态直接变为固态（如霜的形成），强调“无液态中间过程”，并说明凝华放热。

-用示意图对比熔化、汽化、升华，突出升华和凝华的“直接性”。

-实例补充：冰冻衣服变干、灯泡变黑（钨蒸气凝华）。

**3.升华和凝华案例分析（20分钟）**

目标：通过实例深化理解升华、凝华的应用与影响。

过程：

-案例一：人工降雨

-背景：干旱地区利用干冰（固态CO₂）降雨。

-原理：干升华吸热，使水蒸气遇冷凝华成冰晶，再熔化成雨。

-意义：解决水资源短缺，引导学生思考其环保性与局限性。

-案例二：干冰的应用

-背景：舞台烟雾、食品保鲜、灭火。

-原理：干冰升华吸热，使周围温度骤降，水蒸气液化成小液滴（烟雾）；抑制微生物生长。

-意义：拓展应用场景，讨论替代方案（如液氮）。

-小组讨论：每组选择一个案例，分析其技术挑战（如干冰成本高）及改进方向（如研发环保制冷剂）。

**4.学生小组讨论（10分钟）**

目标：培养合作探究与问题解决能力。

过程：

-分组：4-5人一组，每组聚焦一个案例（人工降雨或干冰应用）。

-任务：讨论该案例的现状、技术难点、创新解决方案（如优化干冰存储方式）。

-要求：记录讨论要点，推选代表准备展示。

**5.课堂展示与点评（15分钟）**

目标：锻炼表达能力，深化对知识的理解。

过程：

-各组代表上台展示（3分钟/组），包括案例原理、挑战及创新建议。

-师生互动：其他组提问（如“干冰灭火是否会产生污染？”），教师点评逻辑性与可行性。

-教师总结：肯定创新点（如“利用太阳能驱动干冰制备”），指出需结合实际条件改进方案。

**6.课堂小结（5分钟）**

目标：巩固核心知识，强化应用意识。

过程：

-回顾升华（吸热）和凝华（放热）的定义、特点及实例（樟脑丸、霜、人工降雨）。

-强调物理知识在解决实际问题中的价值（如防灾、环保）。

-布置作业：观察生活中1个升华或凝华现象，撰写短文说明原理及影响。学生学习效果在知识掌握层面，学生能准确表述升华和凝华的定义，明确升华是物质从固态直接变为气态（如樟脑丸变小、冰冻衣服变干），凝华是物质从气态直接变为固态（如霜的形成、灯泡内壁变黑），并能清晰区分二者与熔化、凝固、汽化、液化的本质区别——无液态中间过程。通过碘锤实验的观察与分析，学生深刻理解升华吸热（固态碘加热后直接产生紫色蒸气）、凝华放热（冷却后蒸气重新凝华成黑色固态）的规律，能结合实例解释“樟脑丸变小是升华吸热导致”“霜是水蒸气凝华放热形成”等现象。同时，学生掌握了人工降雨的原理：干冰升华吸热使周围温度降低，水蒸气遇冷凝华成小冰晶，冰晶下落过程中熔化形成雨滴；并能列举干冰在舞台烟雾（升华吸热使水蒸气液化成小液滴）、食品保鲜（升华吸热抑制微生物生长）等应用场景，体现对知识迁移运用的能力。

在能力发展层面，学生的科学探究能力得到提升。在碘锤实验中，学生能规范操作酒精灯加热、观察现象、记录数据，并通过对比加热前后碘的状态变化，归纳出升华的条件（吸热）和特点；在小组讨论“人工降雨的技术挑战与改进方向”“干冰应用的替代方案”等主题时，学生能分工合作，分析案例现状（如干冰成本高、储存困难），提出创新建议（如研发环保型制冷剂、优化干冰运输方式），培养逻辑思维与问题解决能力。课堂展示环节，学生能运用物理语言清晰表达观点，如“干冰升华吸热，使舞台温度降低，空气中的水蒸气液化形成白雾”，并能回应同学提问（如“干冰灭火是否会产生二氧化碳污染？”），提升表达与交流能力。此外，学生通过对比熔化、汽化等已学物态变化，构建起完整的物态变化知识网络，学会用分类归纳法梳理物理概念。

在情感态度与价值观层面，学生深刻体会到物理知识与生活的紧密联系。通过分析“衣柜樟脑丸消失”“冬天窗玻璃上的霜”等常见现象，学生认识到物理知识源于生活、用于生活，增强对物理学科的兴趣；在探讨人工降雨的环保意义时，学生体会到物理知识在解决资源短缺问题中的价值，形成“用科学服务社会”的意识；实验探究与小组合作过程中，学生养成了严谨求实的科学态度，如“加热碘时需控制温度，避免过度沸腾”“讨论时尊重他人意见，共同完善方案”等，为后续科学学习奠定良好基础。

综上，本节课教学有效实现了知识目标、能力目标与情感目标的统一，学生不仅扎实掌握了升华和凝华的核心知识，更在探究能力、合作意识及科学素养方面得到全面发展，能够运用所学知识解释生活现象、分析实际问题，体现出物理教学的实用性与育人价值。教学反思与总结这节课下来，整体效果挺不错的。实验探究环节学生参与度高，碘锤实验现象明显，学生能直观看到固态变气态再变回固态，对升华和凝华的理解比单纯讲概念深刻多了。小组讨论时，学生对人工降雨和干冰应用的话题很感兴趣，讨论得挺热烈，能结合生活实际提出想法，说明知识迁移能力有提升。不过时间分配上有点紧，案例分析和小组讨论环节有点赶，个别小组没来得及充分展示。

学生掌握得还可以，基本能区分升华和凝华与其他物态变化的不同，能解释樟脑丸变小、霜形成这些现象，对吸热放热的规律也有理解。但部分学生对凝华放热的原理还是有点模糊，可能需要再补充些实例。情感态度方面，学生明显感受到物理和生活的联系，对物态变化的学习兴趣更浓了。

存在的问题主要是实验操作细节上，比如加热碘时个别学生差点烫到，下次得强调安全规范。另外，对学困生的关注不够，讨论时他们参与度不高，下次可以设计分层任务，让不同水平的学生都有收获。改进的话，下次可以加个对比实验，比如用冰和水蒸气对比升华和凝华，强化“无液态过程”的特点；作业也设计得更开放些，让学生观察家里的物态变化现象，写个小报告，这样巩固效果会更好。课堂小结，当堂检测课堂小结：本节课重点学习了升华和凝华两种特殊的物态变化。升华是物质从固态直接变为气态的过程，如樟脑丸变小、冰冻衣服变干，特点是吸热；凝华是物质从气态直接变为固态的过程，如霜的形成、灯泡内壁变黑，特点是放热。二者均无液态中间过程，与熔化、汽化等变化有本质区别。通过碘锤实验和案例分析，我们理解了升华吸热、凝华放热的规律，并掌握了人工降雨、干冰应用等实际场景中的物理原理。

当堂检测：

1.选择题：

（1）下列现象中属于凝华的是（）

A.樟脑丸变小消失B.冰棒周围冒“白气”

C.冬天窗户上的霜D.湿衣服变干

（2）干冰人工降雨的主要原理是（）

A.干冰升华吸热，使水蒸气液化成雨B.干冰升华吸