人教版物理八年级上 第三章第四节升华和凝华 教案+导学案

人教版物理八年级上第三章第四节升华和凝华教案+导学案授课专业和授课专业和年级授课章节题目授课时间教学内容分析一、教学内容分析1.本节课主要教学内容：升华和凝华的定义，生活中的实例（如碘的升华、霜的形成），升华吸热、凝华放热的特点及应用（如人工降雨、干冰制冷）。2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在前两节学习了熔化、凝固、汽化、液化四种物态变化，本节升华和凝华是固态与气态之间的直接转化，是对物态变化知识的补充和完善，帮助学生建立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的学习，学生能形成固态与气态直接转化的物理观念，理解其吸放热规律；通过分析碘升华、霜形成等实例，培养归纳推理的科学思维；通过设计碘升华实验，提升观察与探究能力；结合人工降雨、干冰制冷等应用，体会物理与生活的联系，增强科学服务意识。学习者分析1.学生已经掌握了物态变化的基本概念，理解熔化、凝固、汽化、液化四种物态变化的特点及吸放热规律，能识别生活中的相关现象。

2.八年级学生对实验探究兴趣浓厚，具备初步的观察和操作能力，倾向于通过直观实验理解抽象概念，但部分学生逻辑推理能力有待提升。

3.学生可能难以区分升华与汽化、凝华与凝固的本质区别，对“固态与气态直接转化”的抽象过程理解存在障碍，且易受生活经验干扰（如误认为霜是液态水凝固而成）。教学资源准备1.教材：人教版物理八年级上册教材，确保每位学生配备。

2.辅助材料：碘升华实验视频、霜形成过程示意图、干冰应用案例图片。

3.实验器材：烧杯、酒精灯、碘颗粒、玻璃片、通风橱、护目镜及防毒用具。

4.教室布置：设置分组实验操作台，配备通风设备；划分讨论区，便于小组合作探究。教学过程1.导入（约5分钟）

情境激趣：展示冬天窗玻璃内侧冰花的图片，提问：“窗外的水蒸气是如何变成冰花的？”播放视频：冰冻的衣服在-5℃的阴凉处逐渐变干，提问：“衣服上的冰没有融化，为什么会消失？”

回顾旧知：提问学生“我们已经学习了哪些物态变化？它们之间的转化关系是什么？”引导学生回答熔化（固→液）、凝固（液→固）、汽化（液→气）、液化（气→液），并强调吸放热情况。

2.新课呈现（约25分钟）

（1）讲解升华的定义与特点

板书：升华——物质从固态直接变成气态的现象。

强调条件：吸热。

举例：①衣柜里的樟脑丸变小（固态→气态）；②冬天冰冻的衣服变干（固态→气态）。

（2）讲解凝华的定义与特点

板书：凝华——物质从气态直接变成固态的现象。

强调条件：放热。

举例：①冬天窗玻璃内侧的冰花（水蒸气→固态冰）；②霜的形成（空气中的水蒸气→霜）；③灯泡用久了内壁变黑（钨蒸气→固态钨）。

（3）互动探究：碘的升华与凝华实验

分组实验：每组分发实验器材（烧杯、碘颗粒、酒精灯、玻璃片、铁架台）。

步骤：①将少量碘颗粒放入烧杯，用玻璃片盖住；②用酒精灯微热烧杯底部，观察现象；③熄灭酒精灯，观察冷却后的现象。

学生记录：加热时，碘颗粒消失，出现紫色气体，玻璃片内壁出现黑色固体；冷却时，紫色气体消失，玻璃片内壁的黑色固体增多。

讨论问题：①实验中碘经历了哪些物态变化？②为什么玻璃片内壁会有固体碘出现？③升华和汽化的区别是什么？（引导学生总结：升华是固→气，无液态过程；汽化是液→气）

（4）总结升华与凝华的吸放热规律

板书：升华吸热，凝华放热。

应用举例：①人工降雨——干冰（固态二氧化碳）升华吸热，使周围温度降低，水蒸气凝华成小冰晶，再熔化成雨；②舞台烟雾——干冰升华产生大量白气（水蒸气遇冷液化成小水珠）。

3.巩固练习（约15分钟）

（1）学生活动：列举生活中的升华和凝华现象，小组讨论并分类。

教师巡视指导，纠正错误（如“雪熔化成水”是熔化，不是升华；“白气”是液化，不是凝华）。

（2）判断练习：①樟脑丸变小是升华现象（）；②冬天霜的形成是凝华现象（）；③冰棒冒“白气”是凝华现象（）（引导学生纠正：“白气”是水蒸气液化成的小水珠）。

（3）小组讨论：人工降雨中，干冰的作用是什么？为什么干冰能降雨？（学生应用升华吸热的知识解释：干冰升华吸热，使周围温度降低，水蒸气凝华成小冰晶，小冰晶下落过程中熔化成雨）。

（4）拓展思考：衣柜里的樟脑丸变小后，衣柜里的气味为什么会变浓？（升华后的碘蒸气充满衣柜，说明分子在不停地做无规则运动）。

4.课堂小结（约5分钟）

学生总结本节课学到的知识点：①升华和凝华的定义及条件；②升华吸热，凝华放热；③生活中的实例及应用。

教师强调：物态变化的关键是判断物质的状态变化过程，注意是否有中间状态（液态）的出现。

5.作业布置

（1）课本P61页“动手动脑学物理”第1、2题。

（2）观察并记录一周内生活中的升华和凝华现象，下节课分享。教学资源拓展六、教学资源拓展

1.拓展资源

（1）物质类拓展：除教材中的碘、干冰（固态二氧化碳）外，樟脑丸（主要成分为萘）、卫生球（对二氯苯）、冰（固态水）等物质均能发生升华现象。例如，萘在室温下缓慢升华，萘蒸气遇冷会凝华成固体，这是衣柜防虫的原理。钨丝在白炽灯工作时温度高达2000℃以上，钨会升华成钨蒸气，附着在灯泡内壁，使灯泡变黑；断电后钨蒸气凝华回到钨丝，但升华速率远大于凝华速率，导致灯泡寿命有限。

（2）应用类拓展：人工降雨中，干冰升华吸热使周围温度骤降至-78℃，空气中的水蒸气凝华成冰晶，冰晶在下落过程中与暖空气接触熔化成雨；舞台烟雾效果利用干冰升华产生大量二氧化碳气体，气体遇冷空气中的水蒸气液化形成白雾，模拟云雾效果。食品冷藏运输中，干冰升华吸热维持低温，且升华后无残留，避免食品污染。航天领域，航天员呼出的水蒸气在头盔内壁凝华成冰，需定期清除；航天器返回舱进入大气层时，表面因摩擦升温，内部隔热材料升华吸热，保护舱内温度稳定。

（3）自然现象类拓展：霜是空气中的水蒸气在地面或物体表面凝华形成的白色冰晶，多发生在秋冬季节晴朗的夜晚，地面温度骤降至0℃以下；雪是高空中的水蒸气凝华成冰晶，冰晶在下落过程中碰撞粘连形成雪花，雪花形状多样，但均为六角形，这与水分子凝华时的晶体结构有关；云是由高空水蒸气液化或凝华形成的小水滴或冰晶组成，当冰晶增大到一定程度会下落，形成降水；雾是地面附近水蒸气遇冷液化形成的小水滴悬浮在空气中，而“雾凇”是水蒸气在树枝等物体表面凝华形成的白色冰晶，类似霜但结构更疏松。

（4）历史与科技发展类拓展：古代人类已利用升华现象，如《本草纲目》中记载用升华法提纯樟脑，用于医药；近代化学中，升华是物质提纯的重要方法，如分离碘和氯化钠的混合物，利用碘易升华、氯化钠难升华的特性进行分离；现代气象监测中，卫星通过探测云层中冰晶的凝华过程，预测降雨和降雪概率；低温技术中，液氮（液态氮，沸点-196℃）常用于快速冷冻，氮气在冷冻过程中会凝华成白色固体，接触皮肤可造成冻伤，需注意安全。

2.拓展建议

（1）观察记录：在家中观察冰箱冷冻室的霜形成过程，记录结霜的时间、厚度及除霜后的变化；用放大镜观察雪花的形状，尝试绘制不同雪花的图案，思考为什么雪花多为六角形；观察衣柜中樟脑丸的大小变化，每周记录一次，分析其与温度、湿度的关系。

（2）家庭实验：取少量食盐和白糖的混合物，用勺子放在烧杯中，用热水浴加热（避免明火），观察白糖升华成气体，在烧杯内壁凝华成白色固体，而食盐不升华，分离白糖和食盐；将冰块放在干燥的玻璃片上，用风扇吹加速冰升华，观察冰块是否直接变小，无水渍产生，验证冰的升华现象；用保鲜膜包住少量干冰，在膜上扎几个小孔，观察干冰升华产生的“白雾”，用手感受温度变化，体会升华吸热。

（3）阅读与思考：阅读《物理改变世界》中“物态变化与生活”章节，了解升华凝华在食品保鲜、医疗冷冻等领域的应用；查阅资料，了解人工降雨技术的发展历程，思考干冰与碘化银（凝华核）在人工降雨中的作用区别；观看纪录片《天气的奥秘》，分析云、雾、霜、雪的形成与升华凝华的关系，总结物态变化对气候的影响。

（4）跨学科探究：结合化学知识，设计实验比较不同物质（如碘、萘、樟脑丸）的升华速率，分析分子结构与升华难度的关系；结合地理知识，研究我国北方冬季霜冻的形成原因，以及对农业的影响，思考预防霜冻的方法（如熏烟法提高地表温度，水蒸气液化放热）；结合生物知识，探究植物叶片在低温下水蒸气凝华现象，以及植物如何通过调节细胞内水分避免冻伤。典型例题讲解本节重点题型包括填空题、判断题、简答题和应用题，考查升华和凝华的定义、特点及应用。

1.填空题：升华是物质从____态直接变成____态的过程，需要____热。

答案：固，气，吸。

2.判断题：霜的形成是水蒸气直接变成固态冰的过程，属于凝华现象。（）

答案：正确。

3.简答题：解释衣柜中的樟脑丸逐渐变小是升华现象的原因。

答案：樟脑丸从固态直接变成气态，没有经过液态，是升华现象。

4.应用题：人工降雨中，干冰（固态二氧化碳）的作用是什么？

答案：干冰升华吸热，使周围温度降低，水蒸气凝华成冰晶，再熔化成雨。

5.应用题：舞台烟雾效果是如何利用升华和凝华实现的？

答案：干冰升华产生气体，遇冷空气中的水蒸气液化形成白雾。教学评