第3章 物质的特性 第2节 物态变化 第四课时教学设计-浙教版七年级下册科学

第3章物质的特性第2节物态变化第四课时教学设计-浙教版七年级下册科学课题XX课时1教学内容分析1.本节课的主要教学内容：浙教版七年级下册科学第3章第2节物态变化第四课时，主要学习升华和凝华的概念、常见实例（如碘的升华、霜的形成）及其吸放热规律。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在前三个课时已掌握熔化、凝固、汽化、液化的物态变化特点及吸放热规律，本节课在此基础上，通过实例分析升华、凝华的定义和吸放热特性，完善对物质六种物态变化的认识，构建完整的物态变化知识体系。核心素养目标二、核心素养目标通过升华、凝华概念学习，形成物质状态变化的科学观念；分析碘升华、霜形成等实例，培养归纳推理的科学思维；观察碘升华实验，提升观察与实验探究能力；联系霜冻防治、人工降雨等生活实例，体会科学知识的应用价值，增强社会责任意识。学习者分析三、学习者分析1.学生已经掌握了熔化、凝固、汽化、液化的概念及吸放热规律，理解物态变化与温度的关系，能区分固、液、气三态，为本节课学习升华、凝华奠定基础。2.七年级学生好奇心强，对实验现象兴趣浓厚，具备初步的观察和归纳能力，但抽象思维仍在发展中，偏好直观、生动的教学方式，通过实验和生活实例学习效果更佳。3.学生可能因升华、凝华无中间物态（固↔气）而难以直接感知，易与汽化、液化混淆；对凝华放热、升华吸热的规律理解可能存在困难，且生活中对“霜”“雪”等凝华实例的识别能力不足。教学资源四、教学资源软硬件资源：烧杯、酒精灯、碘粒、玻璃片、铁架台、石棉网、温度计、投影仪、电脑；课程平台：科学教学资源库；信息化资源：物态变化动画、霜形成实例视频、碘升华实验慢放视频；教学手段：实验演示、小组合作探究、生活实例分析。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对升华凝华现象的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“冬天结冰的衣服在零下温度会变干，冰去哪里了？霜是怎么形成的？”

展示碘升华实验视频片段（固态碘直接变成紫色气体）和霜冻形成的自然现象图片，让学生直观感受固气直接转化的奇妙。

简短介绍升华和凝华是物态变化的两种特殊形式，广泛存在于自然和生活中，为后续学习奠定基础。

2.升华凝华基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生掌握升华和凝华的定义、吸放热规律及实例。

过程：

讲解升华定义：物质从固态直接变成气态的现象（如冰→水蒸气），强调无液态中间过程；凝华定义：气态直接变固态（如水蒸气→霜）。

用温度-物态变化示意图标注升华吸热、凝华放热，对比熔化、汽化的吸热特点。

举例说明：衣柜防虫的樟脑丸变小（升华）、冬天窗户上的冰花（凝华），强化概念理解。

3.升华凝华案例分析（20分钟）

目标：通过典型实例深化对升华凝华特性的认知。

过程：

分析案例1：干冰人工降雨——干冰升华吸热使水蒸气遇冷凝华成冰晶，结合动画演示过程。

分析案例2：霜冻形成——秋末冬初地面水蒸气凝华成霜，强调低温条件及其对农业的影响。

分析案例3：舞台烟雾效果——干冰升华产生低温气体，使空气中的水蒸气液化成小液滴。

小组讨论：“如何利用升华吸热原理设计简易制冷装置？如何预防凝华造成的冻害？”每组记录创新点。

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：

分组任务：每组选择一个生活场景（如食品保鲜、舞台效果、农业防冻），讨论升华/凝华的应用方案或改进措施。

要求明确原理、操作步骤及预期效果，并记录讨论中的争议点。

各组推选代表，准备3分钟展示发言。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼表达与批判性思维，深化知识应用。

过程：

各组代表依次展示方案（如“用冰袋代替干冰进行简易冷藏”“利用凝华原理收集露水灌溉”）。

师生互动：其他组提问可行性（如“冰袋升华速度是否足够快？”），教师引导分析吸热效率、成本等实际问题。

教师总结：肯定创意点（如环保性、低成本），指出需注意的科学原理（如凝华需低温环境），鼓励课后完善方案。

6.课堂小结（5分钟）

目标：巩固核心概念，强化知识迁移。

过程：

回顾升华（吸热）、凝华（放热）的定义、规律及实例，强调与熔化、汽化的区别。

升华价值：解释自然现象（霜、雪）、技术应用（人工降雨）、生活常识（樟脑丸消失）。

布置作业：

（1）基础题：列举3个生活中的升华/凝华实例，标注吸放热；

（2）实践题：在家观察冰箱冷冻室霜的形成，记录温度变化；

（3）挑战题：设计实验证明“凝华放热”（如用冰块模拟霜形成，测量温度变化）。教学资源拓展六、教学资源拓展

拓展资源：

1.物态变化实例拓展：除教材中的碘升华、霜形成外，补充雪的形成（高空水蒸气凝华）、灯泡内壁变黑（钨丝升华后凝华）、食品冻干技术（升华脱水）、舞台烟雾效果（干冰升华使水蒸气液化成小液滴）、冷藏运输用干冰（升华吸热保持低温）、文物保存用氮气凝华保护（防止氧化）。

2.科学史拓展：古代对霜的记载（《诗经》“七月流火，九月授衣”反映霜冻与农事关系），物态变化理论的早期探索（古希腊亚里士多德对四元素说的物态解释，近代科学家对升华凝华规律的实验验证）。

3.技术应用拓展：人工造雪技术（高压空气将水雾喷出，遇冷凝成雪花）、冰箱除霜原理（凝华霜需加热融化，部分新型冰箱利用凝华自动收集霜水）、航天器热控制（材料升华调节舱内温度）、灭火器中干冰应用（升华吸热降低温度，隔绝氧气）。

4.易混淆点辨析：升华与蒸发均属固→气，但蒸发只在液面发生，升华在任意温度下固→气；凝华与凝固均属气→固，但凝固需先液化再凝固，凝华直接气→固；升华吸热（如冰→水蒸气），凝华放热（如水蒸气→霜）。

拓展建议：

1.生活观察实践：记录冰箱冷冻室每周霜的形成量及温度变化，分析凝华与温度的关系；观察衣柜中樟脑丸的体积变化，每周测量并绘制升华曲线；冬季清晨观察植物叶片上的霜，记录其形成时间与环境温度。

2.家庭小实验：用冰块和食盐混合（最低可达-21℃）观察试管外壁的霜形成（凝华）；将少量碘颗粒放入烧杯，加热观察紫色气体生成，冷却后观察碘凝华成固体；将湿毛巾放入冷冻室，观察结冰后冰直接消失（升华）的现象。

3.科普阅读拓展：阅读《物理世界奇遇记》中物态变化章节，了解科学故事；查阅《十万个为什么》中“为什么雪是白色的”“干冰为什么能保鲜”等条目，深化对升华凝华的理解；关注天气预报中的霜冻预警，分析其与凝华条件的关系。

4.探究活动设计：小组合作设计“简易冷藏盒”，用干冰或冰盐混合物作为制冷剂，测试不同保温材料的温度保持效果，记录升华速率与冷藏时间的关系；调查本地农业中霜冻防治措施（如熏烟法、覆盖法），分析其利用凝华或放热原理的合理性。

5.跨学科联系：结合地理学科，了解高原地区气压低导致沸点低，同时升华现象更明显（如积雪直接消失）；结合化学学科，分析干冰与水反应生成碳酸（CO₂+H₂O=H₂CO₃），认识升华伴随的化学变化；结合生物学科，探究植物抗冻机制（如细胞内溶质浓度升高降低凝华点）。

6.拓展作业：制作“物态变化手抄报”，收集生活中的升华凝华实例并标注吸放热规律；撰写“干冰在生活中的应用”小报告，列举至少3个场景并说明原理；设计实验方案验证“凝华放热”，用温度计测量冰块升华前后环境温度变化，得出结论。教学反思与总结七、教学反思与总结

这节课通过实验和生活实例引导学生理解升华凝华，整体效果不错。碘升华实验现象直观，学生观察积极，能准确描述“固态变气体”的过程，说明概念掌握扎实。小组讨论环节学生参与度高，设计的“简易冷藏盒”方案有创意，但部分小组对“凝华放热”原理的应用还不够深入，下次可增加温度测量的实践活动。

知识层面，学生能区分升华凝华与熔化汽化的区别，列举出樟脑丸消失、霜形成等实例，但少数学生仍混淆“凝华需先液化”的误区，需用对比图强化理解。技能上，实验操作规范，但记录数据不够细致，后续应加强科学记录习惯的培养。情感方面，学生对干冰降雨、舞台烟雾等应用表现出浓厚兴趣，体会到科学在生活中的价值。

不足之处在于时间分配上，案例分析环节稍显仓促，部分学生未充分展开讨论。改进措施是精简基础讲解，预留更多时间给学生自主探究；同时补充本地霜冻防治案例，增强知识实用性。今后可尝试让学生课前收集物态变化实例，课堂直接分析，提升课堂效率。整体而言，本节课达成了知识目标和素养培养，但需进一步优化活动设计，深化学生思维参与度。典型例题讲解例题1：衣柜里的樟脑丸逐渐变小，最后消失，这种现象属于物态变化中的______，需要______热。

答案：升华；吸

例题2：冬天早晨，地面和草叶上出现的白色霜是由空气中的水蒸气______形成的，此过程需要______热。

答案：凝华；放

例题3：下列物态变化中，属于吸热过程的是______（填写序号）。

①冰熔化成水

②水蒸发成水蒸气

③碘升华成紫色气体

④水蒸气凝华成霜

答案：①②③

例题4：人工降雨时，向云层中播撒干冰（固态二氧化碳），干冰迅速______成气体，使周围温度降低，空气中的水蒸气______成小冰晶，冰晶下落过程中______成水滴形成降雨。

答案：升华；凝华；熔化

例题5：设计一个简单实验，验证凝华过程是放热现象。简要写出实验步骤和现象。

答案：实验步骤：将冰块和食盐混合放入烧杯，将表面干燥的玻璃片放在烧杯上方。现象：玻璃片下方出现白色霜层，混合物温度下降。结论：水蒸气凝华成霜放热，使混合物温度降低。课堂课堂评价通过分层提问实现：基础题如“樟脑丸变小属于哪种物态变化”检查概念掌握；进阶题如“分析霜冻形成条件”检验原理应用；开放题如“设计干冰冷藏方案”评估创新思维。观察实验操作时，重点记录学生能否规范使用酒精灯、观察碘升华现象的细致程度，以及小组讨论中能否准确区分升华与汽化的差异。课堂小测采用填空与简答形式，即时反馈学生对吸放热规律的理解情况。

作业评价分维度进行：基础题（例题1-3）重点标注概念混淆点，如将“凝华”误写为“凝固”的学生需强化对比训练；实践题（例题4-5）关注实验设计的科学性，对“用冰盐混合物验证凝华放热”的方案，补充温度测量建议；拓展作业如“物态变化手抄报”则从实例丰富度、原理标注准确性进行点评，对优秀作品在班级展示。批改时采用“√”标记正确项，“？”标注模糊表述，并附针对性评语，如“注意凝华需直接从气态到固态”，引导学生自主修正知识漏洞。板书设计①核心