八年級物理下冊教學設計
初二物理下冊教學設計：熔化和凝固
***一***教學目的
1.知道什麼是熔化和凝固現象。
2.理解晶體的熔點和凝固點的物理意義。
3.知道晶體和非晶體的熔化、凝固的區別。
4.知道熔化吸熱、凝固放熱。
5.瞭解圖象在學習物理學中的作用。
***二***教具
學生實驗，三人一組。每組配備熔化實驗儀器、酒精燈、鐵架臺、石棉網、溫度計二支、海波、蠟、水、火柴、座標紙。
***三***教學過程
一、新課引入
教師：我們在小學自然常識課中學習過物質存在的三種狀態：固態、液態和氣態。但是物質的狀態不是一成不變的。當物體的溫度發生變化時，物質的狀態也往往發生改變，所以物質狀態的變化也屬於熱現象。
二、進行新課
1.熔化和凝固
教師提問：你見過哪些物質由固態變成液態的現象?
***學生回答***
春天來了，湖面上的冰化成水;固態的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態等等，這些都是物質由固態變成液態的現象。
提問：你見過哪些物質由液態變成固態的現象?
***學生回答***
冬天到了，氣溫下降，湖面上的水結成冰;工廠的鑄造車間裡，工人將鐵水澆在模子裡，冷卻後，鐵水變成了固態的鑄件。
我們把物質由固態變成液態的過程叫熔化。物質由液態變成固態的過程叫做凝固。剛才我們提到的冰化成水是熔化，水結冰是凝固。鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成液態是熔化，鐵水鑄成工件是凝固。
除此之外，蠟、松香、瀝青、玻璃等物質也能熔化和凝固。
2.學生實驗：觀察海波的熔化。
***1***講述實驗的做法
各組的熔化實驗儀器中放入了少量的晶體物質海波。
將攪拌器和溫度計的玻璃泡插入試管裡的海波粉中，溫度計的玻璃泡不要接觸試管壁和底，要埋在海波粉中。
把試管放在大燒杯的水中，將燒杯放在鐵架臺的石棉網上，用酒精燈加熱。等水溫升至30℃以上時，用攪拌器不停地攪動，每隔半分鐘記錄一次海波的溫度，並觀察海波的狀態。最後根據記錄的資料在座標紙上畫出海波的溫度隨時間變化的圖線。
***2***注意事項
為了做好實驗，每組的三位同學要分工合作。一位同學攪動，一位同學讀數，並觀察海波的狀態，第三位同學記錄溫度和狀態。實驗中，攪動必須不停地進行，以保證海波受熱均勻。
***3***學生操作，等各組的熔化過程完成後繼續加熱，教學活動繼續進行。
3.海波的熔化曲線的分析
***教師選擇一個組的熔化曲線，請該組同學畫在黑板上***
教師：其他各組的曲線雖然不完全相同，但是大致形狀如圖所示。我們將這一曲線分為AB、BC和CD三段，請同學們結合實驗，回答下列問題。
***1***AB段。在這段曲線對應的一段時間內海波是什麼狀態?溫度怎樣變化?***答：AB段所對應的時間內海波是固態，溫度升高***
***2***在曲線上的哪一點海波開始熔化?***答：B點***
***3***在BC段對應的時間內，海波的狀態如何?溫度是否變化?這段時間是否對海波加熱?***答：BC段所對應的時間內海波的狀態是固態和液態共存。海波的溫度保持在48℃左右不變。此時仍在繼續對海波加熱，即海波仍在吸熱***
***4***在CD段對應的時間內海波是什麼狀態?溫度如何變化?***答：海波的狀態是液態，海波已經熔化完畢，繼續加熱，海波的溫度升高***
4.熔點
教師：除了海波以外，其他晶體物質，如各種金屬、冰、固態酒精等，它們的熔化曲線都與海波的熔化曲線形狀相似，只是熔化時的溫度高低不同而已。這條熔化曲線反映了晶體物質熔化的一個重要特徵--晶體的熔化是在一定的溫度下完成的，即晶體在熔化過程中，溫度保持不變。
晶體熔化時的溫度叫熔點。純海波的熔點是48 ℃。我們實驗用的海波不純，熔點低於48 ℃。
5.凝固曲線
教師：如果讓熔化了的海波冷卻，記下液態海波在冷卻凝固成晶體過程中的溫度隨時間變化情況，可得到凝固曲線近似下圖的形狀。請大家思考並回答：
***1***DE段。海波是____態，____熱***填"吸"或"放"***，溫度______。
***2***EF段。海波的狀態是______，____熱，溫度______。
***3***FG段。海波的狀態是______，____熱，溫度______。
教師：晶體的凝固也是在一定的溫度下完成。晶體凝固時的溫度叫凝固點，晶體的凝固點和它的熔點相同。
6.學生練習
***1***讀物質的熔點表。請學生看課本上的熔點表。教師讀一種物質的熔點並加以解釋。
教師：鎢的熔點是3 140 ℃。鎢在熔化時溫度保持在3 140 ℃不變。
***學生模仿教師讀幾種物質的熔點並加以解釋***
***2***學生回答
①溫度是70 ℃的萘是____態。
②水在-5 ℃時是____態。
③鐵、銅、鋁在常溫下是____態。
④水銀在-30 ℃時是____態。
⑤酒精在-100 ℃時是____態。
⑥錫在232 ℃時是____態。
⑦中國北部的漠河冬季氣溫最低到-52.3℃，應選用水銀溫度計還是酒精溫度計?為什麼?***應選用酒精溫度計。因為酒精的凝固點是-117 ℃，在-52.3
℃的情況下，酒精是液態的。水銀的凝固點是-39 ℃，在氣溫低於-39 ℃時，水銀的固態的。所以水銀溫度計在冬季的漠河無法工作。***
7.熔化吸熱和凝固放熱
教師：現在請大家結合熔化和凝固的實驗聽一段海波的自白，並回答問題。
“我叫海波，我的熔點和凝固點都是48 ℃。現在我的體溫恰好是48 ℃，請你們告訴我，我是應該熔化，還是應該凝固呢?只要你們說得對，我就照你們說的辦。”
***學生討論並回答***
48
℃既是海波熔點也是它的凝固點。此時海波是熔化還是凝固，關鍵要看海波是吸熱還是放熱。固態海波在溫度到達熔點時，吸熱則熔化。液態海波在溫度到這一溫度時，放熱則凝固。所以熔化時吸熱，凝固時放熱。
8.學生實驗：非晶體的熔化和凝固
教師：物質除了晶體還有非晶體，松香、石蠟、玻璃等屬於非晶體。我們現在利用實驗研究石蠟的熔化和凝固。
我們所用的實驗裝置還是剛才用過的裝置，實驗步驟也完全相同。
***學生操作、實驗***
教師：請一個組把石蠟的熔化和凝固曲線畫在黑板上。
從石蠟的熔化和凝固曲線可知，非晶體的熔化和凝固跟晶體不同。非晶體沒有一定的熔點，也沒有一定的凝固點。石蠟熔化時吸熱，溫度不斷上升，固態石蠟由硬變軟，然後再變為液態。凝固時放熱，石蠟由液態變為粘稠，然後由軟變硬，形成固態。
三、歸納總結
1.物質由固態變成液態叫熔化。物質由液態變成固態叫凝固。
晶體和非晶體的熔化、凝固有明顯的區別：晶體的熔化和凝固是在一定的溫度下完成，這個溫度分別叫熔點和凝固點。而非晶體沒有一定的熔點和凝固點。但是不論晶體還是非晶體，熔化時都吸熱，凝固時都放熱。所以，晶體實現熔化的條件可概括為兩條：一是溫度到達熔點，二是吸熱。凝固的條件是溫度到達凝固點，同時要放熱。
2.通過以上的學習，請大家考慮以下兩個問題。
***1***冰水混合物的溫度為什麼是0 ℃?***學生思考並回答***
冰水混合物中有冰又有水，冰和水的物態變化有兩種可能：其一是冰尚未熔化完畢，冰熔化時溫度保持在熔點不變。另一種可能是尚未凝固完畢，溫度也應保持在凝固不變。所以冰水混合處於熱平衡狀態，溫度為0
℃。
***2***人們常說"下雪不冷化雪冷"，這句話是什麼道理?
***學生思考並回答***
雪在熔化時溫度保持在0 ℃不變，但是要吸熱。雪從空氣中吸熱，氣溫下降，所以化雪時更冷。
3.北方的冬季較冷，為了妥善地儲存蔬菜，多在菜窖裡放幾桶水，可以利用水結冰時放出熱，窖內溫度不致太低。現在，人們研製出一種聚乙烯材料，在15 ℃～40
℃的範圍內熔化或凝固，而熔化或凝固時，溫度保持不變。所以，人們將這種材料製成顆粒狀，摻在水泥中製成儲熱地板或牆壁，天氣熱時顆粒熔化，天氣冷時又凝固成顆粒，能調節室內的溫度。
四、作業
1.完成課文後的練習。
2.習題3、4、5。
***四***說明
1.本節課文內容豐富，知識有一定的難度。教學重點應是熔點和凝固點及熔化吸熱和凝固放熱。建議安排好學生實驗，使學生充分認識晶體熔化和凝固時的特點，對影象分析得細緻、透徹，有利於學生加深認識、突出重點。
2.教學難點是晶體熔化或凝固時，雖然伴隨有熱的得失，但是溫度不變。受初中學生知識水平的限制，教師不必從理論上去講解，只要通過學生實驗，觀察現象，從事實出發，學生能記住這一事實即可。
3.突出重點、突破難點的有效方法是做好學生實驗。實驗應注意以下幾點：一是海波的純度儘可能高。二是對海波開始加熱時，不要用溫水，溫水會使試管內靠管壁的海波先熔化，而中央部分的海波的溫度還沒有達到48
℃。三是攪拌要及時、不停頓。由於海波是粉末狀，導熱效能差，只有不停攪拌才可望實驗成功。
4.熔化吸熱、凝固放熱的教學，採用海波自白這種擬人化的方法，頗具趣味性和啟發性，教師不妨一試。
初二物理下冊教學設計：昇華和凝華
整體設計
昇華和凝華現象是學生學習中容易忽略的兩種物態變化，儘管昇華和凝華現象並不罕見，但不易被學生注意，他們總認為固態和氣態之間的變化必須經過液態階段。因此教學過程中要切實幫助學生澄清模糊的認識，可以在實際教學中把學生對課本知識的掌握過程變成學生自主學習和活動的過程，通過對已學知識的歸納和總結，提高學生梳理知識的能力，鞏固所學的知識。同時讓同學們自覺產生固態與氣態之間是否會轉變的疑問，從而提高學生學習物理的興趣和求知的慾望。
本節設計從昇華和凝華的現象出發，在讓學生觀察實驗的基礎上，感知什麼是昇華，什麼是凝華。設計人造雪和碘的昇華和凝華實驗，實現教學重難點的突破，做好實驗的關鍵是控制加溫，教材中使用熱水對碘加熱***或用酒精燈對燒瓶底的碘進行加熱***來揭示固體昇華是需要吸熱的，其逆過程讓氣態碘在冷水中放熱凝華來揭示氣體凝華需要放熱。根據碘受熱的昇華現象在教學中應補充說明昇華吸熱的應用***例如用乾冰在舞臺上製造霧氣***。要注意碘蒸氣有毒，做 實驗時必須把它封閉起來，以免影響學生健康。
課堂上引導同 學通過小組活動完成設計的實驗，並通過實驗歸納課本中的重點知識。同時，再用學過的知識來解釋一些前面討論的現象和問題。然後，對學生收集的知識進行討論和交流，並給予一定的評價和指導。通過對STS課外知識的閱讀，拓展學生的知識面，提高學生的學習興趣，培養學生的探索精神。
三維目標
知識與技能
1.知道昇華和凝華的概念。
2.知道昇華要吸熱，凝華要放熱。
3.知道生活中常見的昇華和凝華現象。
過程與方法
1.組織學生觀察並利用日常生活中一些常見的現象來理解昇華和凝華的定義。
2.師生共同探究昇華和凝華實驗過程，理解昇華吸熱和凝華放熱現象。
情感、態度與價值觀
1.通過教學活動，激發學生關心環境，樂於探索一些自然現象的物理學道理。
2.通過小組活動、課堂討論與交流培養學生的合作精神和自主學習的能力。
教學重點
昇華和凝華的概念，對昇華和凝華現象的認識，知道昇華要吸熱，凝華要放熱。
教學難點
用昇華吸熱、凝華放熱來解釋自然界和生活中的一些現象。
教學方法
實驗探究、交流合作、討論。
課時安排
1課時
課前準備
樟腦丸、松樹枝、碘、熱水、冷水、帶橡皮塞的試管、燒瓶、試管夾、酒精燈、碘錘、滴管、燒杯、多媒體課件等。
教學過程
匯入新課
情景引入
多媒體投影幾幅生活中的圖片：用久的電燈泡、冬天窗戶上的“冰花”、吉林松花江畔的“霧凇”、舞臺演出時的“白煙滾滾”等內容。
引導學生思考：普通燈泡和日光燈用久了，其燈絲為什麼會變細?玻璃壁為什麼會發黑?黑色的物質是怎麼形成的?“霧凇”是怎樣形成的?美麗的窗花到底是如何形成的?舞臺上的白煙究竟是什麼?它又是怎麼形成的呢?
故事匯入
故事1：1779年冬天，在彼得堡的一個寒夜，街道上幾乎不見行人，但是，在市中心一個大廳裡卻燈火輝煌。六千支燃燒著的巨型蠟燭，把大廳裡烘托得熱氣騰騰。這裡正在舉行盛大的舞會，夫人小姐、名流雅士擁滿大廳 ，在樂曲聲中翩翩起舞，有的人還淌著汗。正當大家跳得如痴如狂的時候，一位小姐突然暈倒在地，旁邊的人不知如何是好。這時有人喊道：“快快開啟窗戶。”開啟窗戶後，刺骨的寒風湧入大廳，奇怪的現象出現了：大廳裡竟然飛起雪花，紛紛揚揚的雪花落到人們的頭髮和衣服上。在場的人無不目瞪口呆。這究竟是怎麼回事?大廳裡的雪花從何而來呢?
故事2：據《新民晚報》載2001年5月10日，陰天，氣溫約為-15 ℃，第二天中午12時，科考隊到達x疆羅布沙漠小河墓地前200米左右時，沙丘上均勻地覆蓋著約5～10釐米的積雪，茫茫無涯，然而過了約20 min，奇怪的事發生了：就在科考隊手忙腳亂地從沙漠車上卸下器材裝置，開始向小河墓地靠近的時候，發現腳下踩的不再是雪地，而是乾爽的沙地。再遠望四周，一眼望不到邊的沙漠中哪有雪的影子?雪到哪兒去了?氣溫一直在零下十四五攝氏度左右，天空陰沉，不見陽光，就是雪化了，沙土也至少應該是溼的，可抓一把土，手感 依然乾爽疏鬆。
請你用所學過的知識回答：這雪為什麼不見了?
實驗匯入
“人工造雪”實驗：在錐形瓶內放入少許樟腦丸粉末，再將一根細的松樹枝放入，然後將瓶子密封。點燃酒精燈緩慢加熱進行實驗，仔細觀察瓶內有什麼現象發生。
實驗中注意觀察的現象：
***1***緩慢加熱過程中，觀察錐形瓶底部樟腦丸粉的狀態變化;觀察瓶內有何現象發生。
***2***停止加熱冷卻時，仔細觀察錐形瓶壁及松枝上有何現 象發生。
學生活動：觀察瓶內有無液體產生， 認真分析觀察的結果，進行小組討論，用自己的語言概括樟腦丸粉末在實驗過程中的變化情況。
引導學生分析實驗觀察結果、討論總結得出：
***1***固態的樟腦粉末經加熱後能直接變成氣態的樟腦蒸氣;
***2***氣態的樟腦蒸氣又冷卻直接變成固態的樟腦粉末。
複習匯入
***1***自然界中的物質常見的存在狀態主要有哪些?
***2***發生在固態和液態之間的轉化過程分別叫什麼?吸熱還是放熱?發生在液態和氣態之間的轉化過程分別叫什麼?吸熱還是放熱?
思考討論：物質能否由固態直接轉化為氣態或由氣態直接轉化為固態?
試一試：你能舉出生活中由固態直接變成氣態或由氣態直接變成固態的例子嗎?
推進新課
一、實驗演示：碘的物態變化
儀器與器材：密封的細長玻璃瓶***內裝有幾粒碘***，方座支架，試管夾，酒精燈等。
實驗方法：
1.實驗裝置如圖所示，首先觀察密封在玻璃瓶內碘粒的外觀。
2.將裝有碘粒的玻璃瓶在方座支架的試管內夾持好，然後用酒精燈對玻璃管內的碘粒加熱，注意觀察碘粒是否經過熔化再變為紫色氣體。這時碘發生了什麼現象?
3.熄滅酒精燈，注意觀察在玻璃管冷卻的過程中碘蒸氣是否經過液化再變成固態的碘。這時碘發生了什麼現象?在容器壁看到了什麼現象?
4.通過實驗你能得到什麼結論?
5.為什麼要用酒精燈加熱，不加熱行嗎?
現象觀察：碘受熱***顏色由黑變紫，碘由固態變成氣態***和遇冷***顏色由紫變淺，逐漸變黑，瓶壁上有細小發亮的晶粒形成，無液體流下***後狀態變化情況。
分析論證得出結論：固體與氣體之間可以直接轉化。
二、昇華和凝華
1.師生歸納總結：***板書***
昇華：物質由固態直接變成氣態的過程叫昇華。
凝華：物質由氣態直接變成固態的過程叫凝華。
2.學生思考並交流討論：昇華過程需要吸熱還是放熱?凝華過程需要吸熱還是放熱?
可用實驗演示：教師要引導學生設計實驗證明自己的猜想。
為使現象明顯，教師用酒精燈加熱燒瓶中的碘。
***1***微微加熱，紫色蒸氣出現後進行觀察。提出問題引導學生思考：紫色蒸氣是從哪裡來的?
***2***移開酒精燈，紫色蒸氣逐漸減少而消失，酒精燈加熱，紫色蒸氣又重新出現，蒸氣上升而消失。提問：紫色蒸氣的產生是放熱所致，還是吸熱所致?蒸氣上升消失到哪裡?
***3***移開酒精燈待蒸氣消失後，取下燒瓶，讓學生看燒瓶底部，有一層碘的晶體。提問：這層紫色物質是什麼?是從哪裡來的?為什麼會產生這層物質?
學生交流結果，處理資訊：實驗結果表明，碘可以由固態直接變成氣態，此時要加熱;也可以由氣態直接變成固態，此時沒有加熱，而是對外放熱。
學生討論並歸納總結：昇華過程需要吸熱;凝華過程需要放熱。昇華和凝華是互逆過程。
活動體驗：碘與指紋破案：
在偵破案件時，常常需要從現場提取指紋，下面請大家模仿做一個實驗，用酒精燈加熱***宜小火以減緩碘昇華的速度***燒杯***先用玻璃片蓋住***中的碘顆粒，待燒杯中出現紫色氣體時，將玻璃片拿去，用按有指紋***但看不見***的白屏靠近燒杯口並不斷來回移動，注意觀察白屏上有沒有指紋顯現出來。請同學們動手做這個實驗，當一回小小偵探家。學生利用課桌上的器材，動手實驗。不少學生驚呼指紋能顯示出來，臉上露出了笑容。***教師要求學生課後通過查詢資料，解釋提取指紋的道理。***
3.知識遷移，學會運用
學生舉例，交流
讓學生舉出日常生活或自然現象中有關昇華和凝華的現象，師生、生生共同交流，統一看法，對學生的舉例、積極 參與給予鼓勵，同時教育學生要注意觀察日常生活中的霜、冰花、舊燈泡內壁上的黑色物質，分別判斷出屬於什麼物態變化。***如雪、冰雹的形成，冰凍衣服也會幹，積雪未熔化，但一天比一天少，衛生球逐漸變小、消失、有氣味等***
***1***昇華現象：①冬天，冰凍的衣服也能晾乾;②衛生球變小;③用久了的燈絲變細。
***2***凝華現象：①冰棒表面的“白粉”;②寒冬的夜晚，窗戶玻璃內表面上的冰花;③用久了的燈泡變黑***先昇華後凝華***。
【拓展】
乾冰及其應用
乾冰，雖然它的名字帶著一個冰字，卻和水結成的冰沒有什麼關係，事實上它是由無色的氣體——二氧化碳形成的。如果把二氧化碳裝在一個鋼瓶裡，再加壓，它就會變成和水一樣的液體了，如果溫度再低一些，那麼二氧化碳就會變成白色的、好似雪花一樣的東西，這就是乾冰。這種固體不經熔化就可直接變成氣體，這大概是大家叫它乾冰的原因吧。乾冰的溫度可達-78.5 ℃，由於乾冰溫度很低，它急劇昇華的時候，會使周圍的溫度迅速降低，空氣裡的水蒸氣就會凝結成霧。攝影棚裡的雲霧繚繞的景象就是利用這個原理形成的。
乾冰具有良好的製冷作用，因此可以用來保鮮食品，乾冰可以用於人工降雨，悶熱的夏天有時遲遲不下雨，這種情況下就可將裝有乾冰的炮彈射到烏雲密佈的天空，不一會兒大雨就傾盆而下。
仔細觀察下圖並作出解釋
固態的二氧化碳***乾冰***，它是將二氧化碳氣體進行壓縮、冷卻而成的，溫度可達零下78.5 ℃，如果將它放在空氣中，會長出如圖的冰狀鬍鬚。
解析：固態的二氧化碳在空氣中發生昇華現象時，吸收了周圍空氣中的熱量，周圍空氣中的水蒸氣熱量被吸後，就發生了凝華現象。
【多媒體展示】用乾冰人工降雨的過程。
具體過程：
乾冰進入雲層，就很快升華成氣體，並從周圍吸收大量的熱，使空氣的溫度急劇下降，於是高空中的水蒸氣液化成小水珠，這些小水珠逐漸變大就形成雨落了下來。
讓學生解釋人工降雨，教師作出評價並統一觀點，這裡乾冰到雨經歷了三個物態變化的過程，一是乾冰的昇華降溫;二是水蒸氣遇冷凝華成小冰晶;三是小冰晶下落遇到熱的氣流熔化成小水珠，小水珠越結越大，小水珠的重力大於上升氣流產生的浮力時，水珠下落到地面就形成雨。指出乾冰易昇華吸熱還可用來：①給食品降溫，②在舞臺上製造“白霧”等。
舞臺“白霧”：舞臺上噴撒的乾冰昇華需從周圍空氣中吸收大量的熱，從而使空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水滴，這些小水滴懸浮在空中就形成了我們看到的所謂“白霧”。廣泛用於舞臺、劇場、影視、慶典等製作放“煙”效果。
製冷防腐：當用火車運載鮮魚時，它就守衛在鮮魚的旁邊，起製冷防腐的作用。乾冰外表像冰，可作為防腐劑，它比冰優越得多。乾冰熔化時不會像冰那樣變成液體，它全部昇華，四周乾乾淨淨。乾冰冷卻的溫度比冰低得多，而且乾冰昇華後產生的二氧化碳氣體，能抑制細菌的繁殖生長。
常見的自然現象
提出問題：自然界中霧、露、雲、霜、雪、雹是常見的自然現象，那麼它們是怎麼形成的?
討論交流：學生分組思考，討論。
***1***露是在天氣較熱的時候，空氣中的水蒸氣於清晨前遇到溫度較低的樹葉、花草等，液化成小水珠附著在它們的表面上，這是一種液化現象。
***2***霧和雲的情況相同，都是水蒸氣在空氣中遇冷液化成為小水珠，這些小水珠懸浮在空氣中，在地面附近稱為霧，在高空處則稱為雲，因此霧和雲都是水蒸氣液化現象，不是冰的熔化現象。
***3***霜是在地表的水蒸氣遇到攝氏零度以下的溫度，直接凝化為固體。
***4***雪是天氣較冷的時候，空氣中的溫度低於零攝氏度，水蒸氣在空中凝華成固態，為六角形的冰晶***叫雪花***，在飄降時相互結合形成雪片或雪團。
***5***雹是冰球，它的形成較複雜，雲中的水珠被上升氣流帶到氣溫低於0 ℃的高空，凝結成小冰珠，小冰珠在下落時，其外層受熱熔化成水， 並彼此相結合，使冰珠越來越大，如果上升氣流很強就會再升入高空，在其表面凝結一層冰殼。經過多次上下翻騰，能結合成較大的冰珠，當上升氣流託不住它時，冰珠就落到地面上，形成冰雹。
思考題：俗話說“霜前冷，雪後寒”，試用所學的有關知識加以解釋。
因為霜是空氣中的水蒸氣凝華成的小冰粒，凝華過程要放熱，而水蒸氣能夠向空氣中放熱的條件是氣溫低於水蒸氣溫度，故只有在足夠低的氣溫下，水蒸氣才會凝華成霜，因為下霜時氣溫較低，人常感到冷。下雪天氣溫度本來就低，下雪後，雪在熔化時要向周圍空氣吸熱，而使本來較低的溫度進一步下降，因而雪後寒。
學生自由閱讀：STS“水迴圈”
提出要求：***1***能夠用水的三態變化解釋自然界的一些水的迴圈現象，總結水的三態迴圈規律。
***2*** 完成課本圖3.4-2水的三態聯絡填空。
***3***思考問題：水為何珍貴?水能為人類做些什麼?破壞水資源會給人類帶來哪些危害?我們應該怎麼辦?
***4***對自己家裡的用水進行調查，如每天用水情況***估計***，洗衣用多少水，洗澡用多少水，抽水馬桶用多少水等等，準備採取哪些措施節約用水?預測在實施過程中會有哪些困難，如何克服?如果完成實施後每月能夠節約多少水?可以寫成簡單的調查報告。
同步訓練
1.下列說法中，正確的是*** ***。
A.嚴冬，冰凍的衣服也會幹，這是因為冰昇華為水蒸氣
B.飯桌上冒出的熱氣是水蒸氣
C.初冬的早晨常見到的霜是由水蒸氣凝固而形成的
D.夏天看到棒冰冒的“白汽”，這是棒冰熔化後蒸發的水蒸氣
答案：A
2.演出時，舞臺上往往要用瀰漫的白煙霧，給人以若隱若現的舞臺效果。這種煙霧實際上是*** ***。
A.向舞臺噴射真實的煙霧
B.利用乾冰昇華形成的二氧化碳
C.利用乾冰昇華吸熱，使空氣放熱液化成的“霧”
D.利用乾冰昇華吸熱，使空氣中的水蒸氣放熱液化成的“霧”
答案：D
3.冬天清晨，在有人居住的窗戶玻璃上往往會出現冰花。關於“冰花”，下列說法正確的是*** ***。
A.出現在窗玻璃內側，由大量水蒸氣凝華而成
B.出現在窗玻璃內側，由水凝華而成
C.出現在窗玻璃外側，由大量水蒸氣凝華而成
D.出現在窗玻璃外側，由水凝華而成
答案：A
4.下列物態變化中，在吸、放熱的條件上與凝華要求相同的是*** ***。
A.熔化、汽化 B.液化、熔化
C.凝固、液化 D.凝固、汽化
答案：C
5.下列現象與物態變化相對應的是*** ***。
A.衣櫃裡的樟腦丸變小了——昇華
B.靜靜的池塘覆上薄冰——液化
C.夏天灑在地板上的水很快乾了——凝固
D.冰箱冷凍室內壁的霜——汽化
解析：物態變化的考點關鍵是明白水的三態變化：冰、水、水蒸氣三者之間的變化;冰變成水是熔化，水變成水蒸氣是汽化，冰直接變成水蒸氣是昇華，水變成冰是凝固，水蒸氣變成水是液化，水蒸氣直接變成冰是凝華。解決物態變化的關鍵是要知道由什麼狀態變成了什麼狀態。樟腦丸是固體，變小了是因為固體變成了氣體，所以是昇華現象，故A對;冰是固態，池塘上的薄冰是由水凝固而成的，故B錯;水是液態，灑在地板上的水乾了是液態的水變成了氣態的水蒸氣，屬於汽化現象，故C錯;霜是固態，冰箱冷凍室內壁的霜是由水蒸氣變成固態的冰，屬於凝華現象，故D錯。
答案：A
6.***山東濟寧***下列現象中的物態變化屬於昇華的是*** ***。
解析：昇華是物質由固態直接變為氣態的現象，雪人沒熔化卻變小了是由固態直接變為水蒸氣，是昇華現象;A項，剛從水中出來感覺冷是由液態的水變成水蒸氣，是汽化現象***汽化吸熱***;B項，“白汽”是水蒸氣液化形成的小水滴;D項，溼衣服變幹是汽化現象。
答案：C
7.***江蘇連雲港***部分地區發生嚴重乾旱時，氣象部門用火箭彈向適 當雲層中拋射干冰***固態二氧化碳***，實施人工增雨。在人工增雨過程中，乾冰發生的物態變化是*** ***。
A.凝華 B.昇華
C.液化 D.熔化
解析：解題的關鍵是要知道六種物態變化，乾冰在空氣中，直接由固態變成了氣態 ，屬於昇華現象，故B選項正確。
答案：B
8.***山東菏澤***李軍同學在實驗室模擬“雲和雨的形成”，如圖所示，請寫出整個過程主要的物態變化的名稱：______________、______________。
答案：汽化***或蒸發*** 液化***或凝華***
9.***江蘇揚州***實施人工增雨的一種方法是飛機在高空撒乾冰***固態二氧化碳***，乾冰進入雲層，很快______成氣體，並從周圍吸收大量的熱， 於是高空水蒸氣便______成小冰晶或______成小水滴，使雲中的冰晶增多，小水滴增大，從而形成降雨。***填物態變化的名稱***
答案：昇華 凝華 液化
教學反思
昇華和凝華是物態變化中的一組現象，與前面學習的四種現象一起構成完整的物態變化體系。儘管昇華和凝華現象並不少見，但不易被學生注意，而且氣體不易看見，難以直接觀察 到。本節課的設計力求從生活和實驗出發，利用學生的感性認識和直接經驗，輔以多媒體課件呈現一些不太常見的現象，為學生創設了多種多樣的情境，實驗激趣，問題驅動，充分讓學生觀察、實踐、思考、動口，充分調動學生的學習積極性，能夠讓學生學得輕鬆愉快，不同程度的學生都得到了提高。
規律總結：
本課主要通過實驗探究和分析論證，學習了昇華和凝華的概念、規律及其應用，大家不僅學到了物理知識本身，還學到了一些科學研究方法，感受了物理知識的科學價值。
板書設計
第4節 昇華和凝華
備考資料
生活、生產、科技與物態變化過程中的吸熱
自然界中的物質在一般情況下以固態、液態或氣態三種狀態存在，物質的這三種狀態在一定的條件下可以相互轉化，轉化過程中伴隨著吸熱或放熱現象，吸熱的物態變化有熔化吸熱、汽化吸熱、昇華吸熱。在生活、生產、科技中物態變化吸熱現象有什麼應用呢?
1.物質的熔化吸熱的應用
向可樂飲料中加冰塊會使飲料變得更清涼：夏天，我們在喝飲料的時候，常會在飲料中放入一些冰塊，冰塊在熔化時，要吸熱，使飲料變的清涼可口。
冰的熔化冷藏：儲存食品時利用冰熔化吸熱，使食品降溫，防止食品腐爛變質。
化雪冷：俗話說“下雪不冷，化雪冷”。化雪時發生的物態變化是熔化，冰熔化時吸熱，使得氣溫降低，所以人會感到冷。
發射衛星的火箭頭部塗了一層特殊的材料，保護火箭：用來發射衛星的火箭在大氣中飛行時，由於火箭頭部與空氣摩擦使它的頭部發熱，溫度可達幾千攝氏度。在它的頭部塗了一層特殊材料，這種材料受熱很容易熔化、汽化吸收箭頭與空氣摩擦產生的熱，可以避免火箭因高速運動時與空氣作用產生的高溫而被毀壞的危險。
另外，高燒病人用冰塊降溫，夏天吃冰棒解熱，冰鎮啤酒都是利用冰的熔化吸熱。
2.物質的汽化吸熱的應用
夏天天熱時向地上灑水會感到涼快：在地上灑了水，蒸發需要吸收熱量，水蒸發吸熱有降溫製冷作用，故天熱時向地上灑水會感到涼快。
夏天天熱，洗把臉就感到涼快：洗了臉後，臉上有水分，水蒸發需要吸收熱量，水蒸發吸熱有降溫製冷作用，所以夏天天熱，洗把臉就感到涼快。
擦酒精為中暑病人緩解症狀：給中暑病人擦酒精，酒精容易蒸發，蒸發需要吸收熱量，蒸發吸熱有降溫製冷作用，酒精蒸發快，從病人身上帶走熱量快，使中暑病人緩解症狀。
夏天用電風扇吹風感到涼快：當我們在炎熱的夏天使用電風扇的時候，電風扇的工作，加快了室內空氣的流動，因而加快人體汗液的蒸發，蒸發需要吸收熱量，故人們會感覺到涼爽。
沙漠羊皮袋：在沙漠裡旅行的人，常用一個羊皮袋來裝水，由於羊皮袋中的水不斷地滲出，然後蒸發，蒸發吸熱有降溫製冷作用，使袋中的水溫度較低，雖然氣溫較高，但是水喝起來清涼可口。
夏天食物放在水缸中防變質：夏天，沒有冰箱的農村家庭，為了防止飯菜變質，常把飯菜放入菜盆，再把菜盆放入水缸中，讓菜盆浮在水面上。由於水缸中的水不斷蒸發吸熱，使水缸內的溫度降低，從而使飯菜的溫度降低，不至於使飯菜變質。
手術麻醉：醫學上有一種麻醉劑叫氯乙烷，它是一種透明、沸點為13.10 ℃的液體，使用時，將容器口對準需手術部位噴出，噴出的四氯乙烷迅速汽化吸熱降溫使需手術部位冷凍，使需手術部位麻醉，從而進行手術。
冰箱製冷：目前常用的電冰箱利用一種製冷劑作為熱的搬運工，把冰箱內的熱搬運至冰箱的外面，製冷劑是一種既容易汽化又容易液化的物質，汽化時它吸熱，就如搬運工把包裹扛上了肩，液化時它放熱，就如搬運工把包裹卸了下來。工作時，製冷劑經過一段很細的毛細管***冷凝器***緩慢地進入冰箱內冷凍的管子***蒸發器***，在這裡進行迅速汽化吸熱，使冰箱內溫度降低。生成的蒸氣又被電動壓縮機抽走，壓入冷凝器，再次液化並把從冰箱內帶來的熱通過冰箱壁上的管子放出，製冷劑這樣迴圈流動，冰箱內冷凍室裡就可以保持相當低的溫度。空調的製冷也是這個道理。
熱棒：2006年7月1日，青藏鐵路全線貫通。鐵路要通過“千年凍土”區，“凍土”區路基在溫度過高時會變得鬆軟不牢固。為解決“凍土”難題，保證路 基的穩定性，採取了防護措施，鐵路路基兩旁各插有一排碗口粗細、高約2米的鐵棒，我們叫它熱棒。熱棒在路基下還埋有5米深，整個棒體是中空的，裡面灌有液氨。裝在熱棒下端的液態氨在溫度升高時會汽化，從路基內部吸熱，使路基溫度降低，路基的溫度保持在一個較低的溫度，不至於使路基變得鬆軟不牢固。
熱管：熱管是20世紀80年代研製出來的一種導熱本領非常強大的裝置。熱管是一根兩端封閉的金屬管，管的內壁襯了一層多孔的材料，叫做吸收芯，吸收芯中充有酒精或其他易汽化的液體，當管的一端受熱時，熱端吸收芯中的液體受熱汽化變成氣體，氣體沿內管運動到另一端***冷端***。而冷端由於未受熱，溫度低，氣體就會因放熱而液化，被冷凝的液體又被吸收芯吸附，通過毛細作用又回到熱端。如此迴圈，熱管的熱 量就不斷地從一端輸送到另一端。
發射火箭保護髮射架：為了保護髮射臺的鐵架不被火箭向下噴射的高溫火焰所熔化，工作人員在臺底建造了一個大水池。當高溫火焰噴到水中時，水池中的水迅速發生汽化，水汽化時吸收了大量的熱，不至於使發射臺的鐵架溫度升的很高而熔化，從而保護了發射架。
3.物質的昇華吸熱的應用
乾冰冷藏食品：運輸食品時利用乾冰昇華吸熱降溫來防止食品腐爛變質。
舞臺煙霧效果：在文藝演出時，舞臺上往往要用瀰漫的白霧給人以若隱若現的舞臺效果，這種煙霧是由於向空氣中噴撒乾冰***固態二氧化碳***，乾冰昇華時吸熱，使氣溫迅速下降，空氣中的水蒸氣有的液化成小水滴，形成白霧，有的凝華成小冰晶，形成白煙，這樣就造成了舞臺上的雲霧效果。
人工降雨：人們利用乾冰昇華吸熱的特點進行人工降雨。當乾冰進入冷空氣層，會很快升華，在昇華過程中將吸收大量的熱量，使冷空氣層的氣溫急劇下降，這時高空中的水蒸氣就會變成小冰晶，小冰晶逐漸變大後下落，在下落過程中遇到暖氣流就會熔化而形成雨。
手術麻醉：固態二氧化碳可以直接昇華為氣態的二氧化碳，同時吸收大量的熱，還沒有殘留物。利用這個特點，可以用在醫學科研上，現代醫學上有一種“冷凍療法”，即把乾冰放在部分組織***如疣子***上，利用乾冰昇華吸熱迅速降溫冷凍，使其組織壞死，達到不用“動刀”而治癒的目的。
總之，物態變化過程中的吸熱過程在生活、生產、科技中得到了廣泛的應用，這些應用對提高我們的生活質量、提高生產、科技水平起到了重要的作用
人教版平面直角座標系教案