教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
导入新课（5分钟） | 导入：据报道，在新疆罗布泊沙漠曾发生了一件怪事：当时气温约-15℃，沙丘上覆盖着约5cm～10cm厚的积雪，然而过了约20min，雪不见了，而脚下却是干爽的沙地。这一现象令在场的科学考察队员瞠目结舌。对于这个现象，你认为雪发生了怎样的状态变化？ 演示：把樟脑丸碾成粉末后放入烧瓶中，用酒精灯微微加热一段时间后停止加热，过一会儿，放入烧瓶内的松枝上出现了洁白的“人造雪景”。 提醒学生注意实验过程中有没有液态物质出现。 引导学生分析实验观察结果、讨论总结得出：固态的樟脑粉末经加热后能直接变成气态的樟脑蒸气；气态的樟脑蒸气又冷却直接变成固态的樟脑粉末。 思考讨论：物质能否由固态直接转化为气态或由气态直接转化为固态？ | 学生阅读并有根据地回答：从当时的气温很低，以及干爽的沙地可以判断雪不可能熔化。只能是直接变成水蒸气跑掉了。即雪由固态没有经过液态直接变成了气态。 学生观察并回答：樟脑状态发生变化的过程中，没有液态物质出现。 | 充分利用学生的好奇心，求知欲望和探索欲望，大大的激发了学生的学习兴趣，同时体现从生活到物理的课程理念。 |
新课教学（30分钟） | 一、升华和凝华 让学生进行分组实验：将碘锤放入热水中，观察现象；将碘锤从热水中拿出，再放入冷水中，观察现象。回答下列问题： 放入热水前：碘是什么状态? 放入热水后：观察到的什么现象？说明碘变成什么状态？ 放入冷水后：观察到什么现象？说明碘变成什么状态？ 实验过程中有没有液态物质出现？ 进一步讲解：碘的熔点是113.7℃，实验用的热水温度约60℃，将碘锤放入热水中，碘达不到熔点也不会熔化。 师生归纳总结：物质由固态直接变成气态的过程叫升华。物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。 思考： 1．对烧瓶内的冰加热，观察到冰先化成了水，后水变干了，这个过程中，冰是否发生了升华？你对升华和凝华定义中的“直接”两字是怎样理解的？ 2．如果不将碘锤放入热水中，碘能升华吗？这说明什么？ 学生讨论并归纳总结：升华过程需要吸热；凝华过程需要放热。升华和凝华是互逆过程。 活动体验： 碘与指纹破案 在侦破案件时，公安人员常常需要从案件现场提取指纹。下面请大家模仿做一个实验，提取自己的指纹。先在一张白纸上按下自己的指纹（现在看不到），放置一旁备用。然后在烧杯内放少许碘颗粒，再用玻璃片盖住烧杯口，用酒精灯对烧杯微微加热，待烧杯中出现紫色气体时，将玻璃片拿去，用按有指纹的白纸靠近烧杯口并不断来回移动，注意观察白纸上有没有指纹显现出来。 要求学生课后通过查找资料，解释提取指纹的道理。 体验升华吸热，教师演示： 1．将一个棉布袋套在二氧化碳灭火器的口部，手按灭火器的手柄，过一会儿，棉布袋内会有干冰出现，将干冰迅速放入保温桶内保存。 2．在烧杯中放一小块干冰，仔细观察，发现什么现象？用手接触烧杯底部，有什么感觉？说明什么问题？ 3．在烧杯中放入适量温水，然后放入一小块干冰，此时观察到水像重新沸腾一样：水中有大量气泡，同时水面上有大量“雾气”。水中的气泡是就是固态干冰升华变成的二氧化碳气体。 4．在烧杯中放少量温水，然后放入一大块干冰，此时烧杯内水的状态变化情况是由液态变为固态，同时烧杯内壁会出现“霜花”。这是因为干冰升华时吸热，使水快速凝固成冰，同时空气中的水蒸气遇到温度极低的烧杯壁会凝华成霜。 思考：寒冷的冬天，在窗玻璃上为什么会有冰花？ 启发学生回答：（1）冰花的形成属于什么物态变化？（2）冰花是什么物质凝华而成？（3）冰花是附在房间玻璃的内表面还是外表面？（4）为什么冰花只形成在房间玻璃的内表面？难道屋外没有水蒸气吗？ 让学生举出日常生活或自然现象中有关升华和凝华的现象，师生、生生共同交流，统一看法。 比如：用久的电灯泡灯丝会变细，玻璃泡会显得黑，这是因为钨丝受热升华形成的钨蒸气，使体积减小，钨蒸气又在灯泡壁上凝华成极薄的一层固态钨；冬夜，室内的水蒸气常在窗玻璃内壁上凝华成冰晶；从冰箱里拿出来的冰棍结成了一层“霜”；冬天，冰冻的衣服（结了冰）变干（温度低于0℃，冰不能熔化，消失的本质是冰逐渐升华为水蒸气了）；冬天，0℃或以下（未达到熔点）雪人仍逐渐变小；衣箱中的樟脑丸变小；用干冰制造舞台上的白雾、用干冰进行人工降雨、食品保鲜等。 多媒体展示：用干冰人工降雨的过程。思考：用干冰人工降雨的过程中包含哪些物态变化过程？ 让学生解释人工降雨，教师作出评价并统一观点，这里干冰到雨经历了三个物态变化的过程，一是干冰的升华降温；二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶；三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠，小水珠越结越大，小水珠的重力大于上升气流产生的浮力时，水珠下落到地面就形成雨。 | 学生进行实验，并通过观察回答：放入热水前：碘是黑色固体。放入热水后，碘锤内有紫色蒸气产生，说明碘变成气体。放入冷水后紫色蒸气慢慢消失，同时观察到碘锤内壁有黑色颗粒产生，说明碘由气态变成了固态。实验过程中没有液态物质出现。 学生通过交流回答：不是升华。冰是先熔化后汽化。“直接”就是物质由固态变成气态，或由气态变成固态时，不经过液态。 学生进行实验。 学生观察、思考并回答：发现干冰逐渐变小，并且没有液体产生，说明干冰直接从固态变成了气态，也就是说干冰发生了升华。此时，用手接触烧杯底部，感觉烧杯底部变冷，说明升华的过程需要吸热。 学生讨论、回答： （1）冰花的形成属于凝华。（2）冰花是什么水蒸气凝华而成？（3）冰花是附在房间玻璃的内表面。（4）凝华发生的条件是要放出热量，房间内的水蒸气由于温度较高，接触到温度较低的玻璃后，放出热量凝华为冰花；而屋外的水蒸气由于温度低无法放热，故冰花形成在房间玻璃的内表面。 | 升华和凝华是常见的自然现象，但却不易被学生注意。特别是一些常见的升华和凝华现象都进行得较为缓慢，再加上变化前后的气体看不到、摸不着，学生几乎没有感性认识。用“碘锤”来做升华实验，现象明显且简便易行、安全卫生，是观察升华、凝华现象的一个重要“窗口”。 学以致用，增强进一步学习物理的美好情感。 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。 通过观察升华和凝华的现象，提升观察能力。通过讨论问题，解释现象，培养学生语言表达能力。 让学生了解物理知识的应用价值，体现从物理到社会的教学理念。 |
二、水循环 学生阅读：STS“水循环” 要求：（1）能够用水的三态变化解释自然界的一些水的循环现象，总结水的三态循环规律。 （2）完成课本水的三态联系填空。 （3）思考问题：水为何珍贵？水能为人类做些什么？破坏水资源会给人类带来哪些危害？我们应该怎么办？ （4）对自己家里的用水进行调查，如每天用水情况（估计），洗衣用多少水，洗澡用多少水，抽水马桶用多少水等等，准备采取哪些措施节约用水？预测在实施过程中会有哪些困难，如何克服？如果完成实施后每月能够节约多少水？可以写成简单的调查报告。 | 学生阅读，并提出自己的见解。 | 从具体实例总结出一般性的规律，体现从特殊到一般的认识规律。 在同学们的学习中，形成对这部分知识的了解。对水资源的保护、开发和利用，形成自己独特的见解，从而在实际生活中养成节约用水的良好习惯。 | |
课堂小结（5分钟） | 通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。 | 梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。 | 培养学生总结归纳的能力。梳理知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。 |
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