第四节 升华与凝华【教学目标】一、知识与技能1.知道升华和凝华的概念，知道生活中的升华和凝华现象.2.知道物态变化过程中的吸热、放热，了解冰箱的制冷原理.二、过程与方法1.通过观察了解升华和凝华现象，培养学生的观察能力.2.通过识别生活中常见的物态变化现象，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.三、情感、态度与价值观1.通过教学活动，激发学生关心环境、乐于探索、勇于实践的精神.2.通过做碘的升华和凝华实验，让学生能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐.【教学重点】通过碘的升华和凝华实验培养学生的观察和实验能力.通过对日常生活中实例的解释，培养学生用物理知识解决实际问题的能力.【教学难点】物态变化过程中的吸热、放热，冰箱制冷原理.【教具准备】玻璃片、铁架台、石棉网、酒精灯、碘、樟脑丸、多媒体课件等.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解）.【新课引入】师 我们知道冰块吸热后熔化成水，再继续吸热就变成水蒸气，这是生活中常见的现象，那么物质吸热后能不能从固态直接变为气态呢？请同学们积极思考并发言.生：应该可以吧，比如固态空气清新剂过一段时间后变小了，甚至消失了.这就是固态的空气清新剂直接变成了气态，并飘散到空气中去了.师 同学们说得很正确，固态物质是可以直接变成气态的那么气态物质是否可以直接变成固态呢？请大家举例说明.生：气态物质也可以直接变成固态，比如深秋和初春时出现的霜就是水蒸气直接变成了固体小冰晶.师 同学们真棒！那么今天我们就一起来学习固态和气态之间的相互转化：升华和凝华.【预习指导】阅读课本P22-25文字内容和插图，把基本概念、规律、规定以及冰箱制冷原理等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示.【交流展示】1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正.2.学生质疑，教师指导释疑.【拓展探究】升华 凝华一、教师向学生演示“人造雪景”实验，激发学生学习物理的兴趣.演示实验（人造雪景）：在一个烧瓶内放入少许樟脑丸粉末，然后加热，樟脑丸消失，再将一枯树枝放入烧瓶内，这时便可以看到气态的樟脑丸在枯树枝上变成雪花状.学生仔细观察后，提出疑问：这个实验真神奇，樟脑丸粉末是如何跑到枯树枝上的？师 同学们问得很好，这个实验涉及了两个物态变化，首先是固态的樟脑丸粉末在受热后，直接由固态变成了气态，这个过程就是升华，然后是气态的樟脑丸遇到冷的枯树枝又凝结成了固态樟脑丸，这个过程叫做凝华，我们一会儿再学.【师生互动归纳总结】1.升华：物理学中将物质直接从固态变为气态的过程称为升华.2.识别升华现象时要抓住“两个状态，一个关键词”.二、学生分组实验：利用课本图12-36碘的升华进行实验验证，并回答下列问题：师 指导学生实验：在烧瓶里放少量固态碘颗粒，然后把烧瓶放在酒精灯上微微加热，过一会儿碘颗粒没有了，而瓶的底部也没有液态的碘出现，这说明碘发生了____现象.冷却一会儿再看，瓶内也没有液态的碘，但甁壁上却附着固态的碘，这说明碘蒸气发生了____现象.现象灯泡或日光灯管用的时间长了，管壁会变黑，这是因为钨在高温下为____气态，又在灯壁上____为黑色的固态钨.生：升华凝华升华凝华师 请同学们讨论交流后试着回答：舞台上的缕缕青云或淡淡薄雾是如何形成的？解释人工降雨.生：干冰在升华过程中大量吸热，周围的温度快速降低，使周围的水蒸气液化为小水滴形成淡淡薄雾；将干冰“喷”入高空冷空气层，干冰很快升华吸收大量的热量，使周围冷空气层的温度急剧下降，这时冷空气中的水蒸气凝华成小冰晶，小冰晶逐渐变大后下落，在下落中遇到暖气流就会熔化而形成雨.例题1（多媒体展示）下列现象中，不属于升华现象的是（ ）A.放在口袋里的樟脑丸变小了B.路边的“雪人”没有融化却越变越小，最后消失不见了C.霜的形成D.碘放在火上烤一烤，产生紫色的气体解析：本题的关键是辨别升华现象.升华现象就是物质直接由固态变为气态，樟脑丸、雪、碘都是固态，后来都变成气体，故选项A、B、D都是升华现象.霜是空气中的水蒸气遇冷放热凝华而成，不属于升华现象.答案：C三、小组内部讨论交流，回答下列问题：师 什么是凝华？你识别凝华现象的方法是什么？生：像霜的形成那样，物质从气态直接变为固态的过程，称为凝华.识别凝华现象时，也要抓住“两个状态，一个关键词”.师 并不是所有物质都能发生凝华现象，它也仅限于某些物质在一定条件下才能发生.下面请同学们举例说明生活中你见过的凝华现象.生1：冬天寒冷的早晨，室外物体上常常挂着一层霜，霜是空气中的水蒸气直接凝华而成的小冰粒.生2：寒冷的冬天，早晨玻璃上出现冰花，这是室内的水蒸气，遇到冷玻璃，凝华成固态冰，形成冰花.生3：寒冷的冬天，树枝上“雾凇”的出现，是由于空气中水蒸气遇到冷树枝，在树枝上凝华成小冰晶，形成“雾凇”.例题2（多媒体展示）在我国北方的冬季，常见的几种物态变化现象中，属于凝华现象的是（ ）A.室外结冰的衣服变干B.房间窗户玻璃的内表面出现冰花C.湖面结了厚厚的一层冰D.正在跑步的人嘴中呼出“白气”解析：A项中结冰的衣服变干的过程中，固态的冰变成水蒸气，属升华；B项中窗户玻璃的内表面出现冰花的过程中，室内的空气中的水蒸气遇到冷的玻璃，直接变成冰晶（冰花），属凝华；C项中湖面的冰晶是由水冻成的，属凝固；D项中的“白气”是水蒸气液化而成的.由此可见，本题选B.答案：B【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.物态变化过程中的吸热、放热1.升华吸热、凝华放热师 我们知道汽化和液化互为相反过程，熔化和凝固互为相反过程，升华和凝华互为相反过程.已知一个过程为吸（放）热过程，则它的逆过程一定为放（吸）热过程.下面请同学们试着来分析升华和凝华的吸放热情况.生1：我们在做碘的升华和凝华实验时，把装着固态碘的试管放入热水后，出现了固态碘升华成碘蒸气的现象，在这个过程中热水对碘加热了，因此碘的升华过程是吸热过程.生2：我们把装着碘蒸气的试管放入冷水中时，出现了碘蒸气凝华成固态碘的现象.在这个过程中，碘蒸气遇冷放出了热量，因此碘的凝华过程是放热过程.【师生互动归纳总结】（1）升华和凝华互为逆过程.（2）物质升华时吸收热量，凝华时放出热量.2.物质的六种物态变化过程中的吸热、放热教师用多媒体播放课件“物质的六种物态变化过程的总结”，并讲解.物质的六种物态变化过程的总结（多媒体课件）（1）我们可以把物质的三态分为低能态（固态）、中能态（液态）、高能态（气态），如图所示，当物质由低能态向高能态变化时要吸热，反之则要放热，从图中可知，吸热的过程有：熔化、汽化、升华；放热的过程有：凝固、液化、凝华.（2）在判断物质发生的物态变化时，对物态的“称呼”日常化用语导致我们判断错误.如“烟、粉”一般由固体小颗粒组成，为固态.“雾”、“白气”、“汗”一般由小液滴组成，为液态.3.教师用多媒体展示电冰箱的构造，启发学生思考回答冰箱的制冷原理.4.教师引导学生归纳水之旅中的物态变化（多媒体展示）【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】教师引导学生归纳总结本节课学到了什么.【课后作业】1.请同学们完成课本P26作业1 2 3.2.请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案】1.（1）液化（2）液化（3）升华（4）凝华（5）凝华（6）液化（7）汽化（或蒸发）2.升华凝华3.河水蒸发到空气中的部分水蒸气发生了液化，液化成的小水滴悬浮在空气中形成淡淡的白雾.1.升华和凝华现象是学生学习中容易忽略的两种物态变化.尽管升华和凝华现象并不罕见，但却不易被学生注意，他们总认为固态和气态之间的变化必须经过液态阶段，因此教学中应对其足够重视，以切实帮助学生澄清模糊的认识.2.我在教学中从升华和凝华的现象出发，让学生在进行观察实验的基础上，感知什么是升华，什么是凝华，在实验中用对碘加热来揭示固态升华是需要吸热的，其逆过程凝华则可通过分析推断其需要放热，由于升华、凝华现象不是学生学习重点，因此我在这里没有过多讲解实验设计.3.用碘做升华、凝华实验，是一种比较理想的物质，但是碘蒸气有毒，做实验时必须把它封闭起来，以免影响学生健康.8