初中人教版（2024）第4节 升华和凝华教案设计

初中人教版（2024）第4节升华和凝华教案设计授课专业和授课专业和年级授课章节题目授课时间设计思路一、设计思路以生活现象（如冰冻衣服变干、霜的形成）导入，激发学生兴趣；通过碘的升华凝华实验，引导学生观察、分析，得出升华吸热、凝华放热的结论；联系人工造雪、舞台干冰等实例，强化知识应用，体现从物理走向生活的理念，注重培养学生的科学探究能力和生活观察能力。核心素养目标二、核心素养目标通过升华凝华现象学习，形成物质状态变化的物理观念；通过实验观察与分析，培养科学推理与探究能力；联系生活实例（如霜、干冰应用），体会物理与生活的联系，增强科学应用意识与社会责任感。重点难点及解决办法三、重点难点及解决办法重点：升华凝华概念及吸放热规律（来源：学生对固态与气态直接转变的抽象性理解困难）。难点：区分升华与凝华现象及解释生活实例（来源：微观过程认知不足）。解决办法：通过碘升华凝华实验直观展示现象，结合霜、干冰造雪等生活实例分析条件；对比熔化、汽化等已知变化，强化对“直接转变”的条件认知，引导学生用物理观念解释现象，突破抽象理解障碍。教学资源硬件资源：烧杯、试管、酒精灯、碘、铁架台、火柴、温度计、干冰、冰块

软件资源：实验操作指导手册

信息化资源：PPT课件（含霜的形成、干冰应用图片及实验视频）、微课（升华凝华知识点解析）

教学手段：演示实验、小组合作探究、生活实例分析（如人工造雪、舞台烟雾）教学过程五、教学过程

1.导入（约5分钟）：

激发兴趣：展示冬天冰冻的衣服变干、窗玻璃上的霜、舞台干冰烟雾的图片（描述现象），提问“这些现象中物质状态发生了怎样的变化？为什么冰冻的衣服会变干而没看到水？”引发学生思考。

回顾旧知：引导学生回顾已学的物态变化（熔化、凝固、汽化、液化），明确这些变化是固液、液态间的转变，引出“固态与气态能否直接转变？”从而导入本节课主题——升华和凝华。

2.新课呈现（约25分钟）：

讲解新知：

（1）定义升华：固态直接变为气态的过程，强调“直接转变”，举例樟脑丸变小、冰升华（衣柜里的冰块变小）。

（2）定义凝华：气态直接变为固态的过程，举例窗上的霜、灯泡用久内壁变黑（钨蒸气凝华）。

（3）吸放热规律：升华吸热（解释冰冻衣服变干需吸热），凝华放热（解释霜的形成放热）。

举例说明：

（1）干冰：展示干冰图片，说明干冰（固态二氧化碳）升华时吸热，用于人工降雨、舞台制冷；

（2）霜的形成：冬天地面温度骤降，空气中的水蒸气直接凝华成小冰晶附着在物体表面。

互动探究：

实验1：碘的升华凝华实验

器材：烧瓶、碘、酒精灯、铁架台、火柴。

步骤：①将少量碘放入烧瓶，用铁架台固定；②用酒精灯微微加热，观察瓶内现象（紫色气体，无液态碘）；③停止加热，观察瓶壁现象（固态碘出现）。

学生记录现象，小组讨论：“碘发生了什么状态变化？吸热还是放热？”教师总结：加热时碘升华（固→气，吸热），冷却时碘凝华（气→固，放热）。

实验2：干冰造雪模拟

器材：干冰、温水、烧杯。

步骤：①将干冰放入烧杯，加入温水；②观察杯口“白雾”（水蒸气遇冷凝华成小水滴，部分干冰升华吸热使周围温度降低，水蒸气凝华成“雪”）。

提问：“白雾是什么？干冰在这里的作用是什么？”引导学生结合吸热规律解释。

3.巩固练习（约15分钟）：

学生活动1：生活实例分析

小组讨论以下现象属于哪种物态变化，吸热还是放热：①衣柜里的樟脑丸变小；②冬天早晨地面上的霜；③用久了的白炽灯泡内壁变黑；④冰冻的衣服变干。

小组汇报，教师点评，强调“直接转变”是判断升华凝华的关键。

学生活动2：设计实验验证“升华吸热”

器材：两只温度计、少量碘、烧瓶、酒精灯。

步骤：①将两只温度计分别放入常温空气和装有碘的烧瓶中（不加热）；②用酒精灯微微加热烧瓶，观察两只温度计示数变化。

学生记录数据，分析“烧瓶旁温度计示数变化原因”（碘升华吸热，使周围温度降低），加深对升华吸热规律的理解。

教师总结：升华和凝华是固态与气态的直接转变，升华吸热，凝华放热，生活中广泛应用（如人工造雪、食品保鲜）。布置作业：观察生活中的升华凝华现象，记录并解释原理。拓展与延伸1.拓展阅读材料

（1）《物态变化中的能量奥秘》：分析升华凝华过程中的能量转化，对比熔化、汽化等变化中的吸放热差异。

（2）《干冰的奇妙应用》：介绍干冰在人工降雨、食品保鲜、舞台特效中的原理，结合升华吸热特性。

（3）《霜与雪的形成》：解析凝华现象在自然界中的不同表现，如霜（地面凝华）与雪（高空凝华）的形成条件差异。

（4）《航天器中的升华技术》：说明航天器利用材料升华调节舱内温度的实例，强化物理知识在现代科技中的应用。

2.课后自主探究

（1）家庭实验：用樟脑丸、冰块、玻璃片等材料，观察并记录升华（樟脑丸变小）和凝华（冰块表面出现霜）现象，撰写实验报告。

（2）生活调查：收集生活中利用升华凝华的实例（如冷藏车使用干冰保鲜、冷藏室除霜），分析其原理及优缺点。

（3）问题探究：思考“为什么冬天窗户上的霜出现在内侧而非外侧？”结合凝华条件和室内外温差分析。

（4）科技前沿：查阅资料了解“升华提纯”技术在半导体材料制备中的应用，撰写简报说明其物理原理。

（5）跨学科实践：结合地理知识，探究高山顶终年积雪与凝华的关系，分析气候对物态变化的影响。

3.推荐资源

（1）科普书籍：《物理改变世界》中“物质的状态”章节，深入解读升华凝华的科学史与应用。

（2）纪录片：《宇宙的构造》中“极端温度”片段，展示宇宙中的凝华现象（如彗星冰晶形成）。

（3）实验视频：观看“碘升华凝华慢动作实验”“干冰造雪过程”视频，强化现象观察与规律理解。

（4）科学期刊：《中学物理教学参考》中“物态变化教学创新案例”，提供探究活动设计思路。

（5）互动工具：使用模拟软件“物态变化实验室”，自主调节温度、压强参数，观察升华凝华条件的变化。典型例题讲解例题1:升华是物质从____态直接变为____态的过程，需要____热。

答案:固，气，吸

例题2:解释冬天早晨窗户上霜的形成原因。

答案:霜是空气中的水蒸气遇到冷的玻璃表面直接凝华成的小冰晶。

例题3:为什么冷藏车常用干冰保鲜食物？

答案:干冰升华吸热，使周围温度降低，抑制细菌生长。

例题4:在碘的升华凝华实验中，加热时观察到什么现象？停止加热后呢？

答案:加热时，碘由固态直接变为气态，瓶内出现紫色气体；停止加热后，气态碘在瓶壁凝华成固态碘。

例题5:判断下列说法是否正确：衣柜里的樟脑丸变小是凝华现象。

答案:错误。樟脑丸变小是升华现象，固态直接变为气态。教学反思与总结这节课通过生活现象导入，实验探究和实例分析结合，学生参与度较高。碘升华实验直观展示了物态变化过程，但部分小组观察不够细致，下次需强调实验细节和记录要求。干冰造雪实验效果明显，学生能主动分析现象原理，说明生活实例有效激发了学习兴趣。学生对“升华吸热、凝华放热”的规律掌握较好，但在区分“直接转变”与其他物态变化时仍有混淆，需强化对比练习。

教学效果方面，多数学生能解释霜、樟脑丸变小等生活现象，并准确描述吸放热规律，知识目