第四节 升华和凝华
【教学目标】
1、知识与技能
l 知道什么是升华和凝华。
l 了解生活中的升华和凝华现象,并能用物理的语言进行解释。
l 知道升华要吸热,凝华要放热。
2、过程与方法
l 通过实验观察和分析,认识升华和凝华。
l 学会根据观察结果进行间接分析,从而推断出物理过程的思维方法。
3、情感态度与价值观
l 乐于探究生活中有关升华和凝华的现象,节约用水,注重环保,崇尚科学。
l 使学生感受事物间相互联系、转化的辨证主义观点。
l 通过在教学活动中与生活、生产实际的联系使学生感受物理有用,从而使学生乐于探索一些自然现象的物理道理,且知道我们的生活环境才是我们最好的实验室。
【教学重点和难点】
1、重点:
(1)知道升华要吸热,凝华要放热。
(2)了解生活中的升华和凝华现象,并能用物理的语言进行解释。
2、难点:
(1)知道升华和凝华的条件,升华要吸热,凝华要放热。
(2)了解生活中的升华和凝华现象,并能用物理的语言进行解释。
【教学方法】
观察法、实验探究法、讨论法。
【教具准备】
实物投影仪、铁架台、烧杯、酒精灯(热水)、冷水、碘、试管、试管夹、试管塞、火柴、等。
【教学过程教具准备】
一、课题引入
1、【情景创设,设问激趣】
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烈日当空,久旱无雨,为了解决旱情,在过去人们摆起香案,祈祷龙王爷恩惠,然而滴雨未下;而现在,派出几架飞机在高空投撒了一些固态物质,顷刻间乌云密布,下起了大雨,问:“这种固态物质是什么呢?它变成了什么?为什么会有雨形成?”引起学生兴趣,激发热爱科学、破除迷信思想。
2、【复习基础,导入新课】
(1)自然界中的物质常见的存在状态主要有哪些?
(2)发生在固态和液态之间的转化过程分别叫什么?吸热还是放热? 发生在液态和气态之间的转变过程分别叫什么?吸热还是放热?
那么我们来猜一猜:自然界中,固态与气态之间能否直接转变呢?
二、新授
1、【实验探究,获取新知】
探究一、碘的升华和凝华(学生分组实验)
提出问题:固体和气体之间可以直接转变吗?出示装在烧瓶里的几粒碘,让学生观察碘的状态、颜色。它能直接变成气体(碘蒸汽)吗?
猜想与假设:固体可以直接变化成气体,碘可以直接变成碘蒸汽。
实验设计:
(1)在试管中放少量的碘,塞紧盖子后放入热水中。
(2)碘变成碘蒸气后,再放入凉水中。
进行实验:(说明碘蒸汽有毒,所以加热时瓶口要塞紧)
(1)在试管中放少量的碘,塞紧盖子后放入热水中。
(2)碘变成碘蒸气后,再放入凉水中。
现象观察:碘受热(颜色由黑变紫,碘由固态变成气态)和遇冷(颜色由紫变浅,逐渐变黑,瓶壁上有细小发亮的晶粒形成,无液体流下)后状态变化情况。
分析论证得出结论:固体与气体之间可以直接转化。 固体直接变为气体要吸热;气体直接变为固体要放热
学生交流结果,处理信息 :实验结果表明,碘可以由固态直接变成气态,此时要加热;也可以由气态直接变成固态,此时没有加热,而是对外放热。 结论:升华是吸热过程,凝华是放热过程。
2、【交流评估,形成概念】
(1)概念
升华:物质由固态直接变为气态,吸热。
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凝华:物质由气态直接变为固态,放热。
(2)学生举例,交流
让 学生举出日常生活或自然现象中的有关升华和凝华的现象,师生、生生共同交流,统一看法,对学生的举例,积极参与给予鼓励,同时教育学生要注意观察日常生活 中的霜、冰花、旧灯泡内壁上的黑色物质,分别判断出属于什么物态变化。(如雪、冰雹的形成,冰冻衣服也会干,积雪未熔化,但一天比一天少,卫生球逐渐变 小、消失、有气味等)
3、【知识迁移,学会运用】
(1)生活中的升华和凝华现象解释
课件依次展示二幅情景图片:
①衣柜中的樟脑丸变小。(说明樟脑丸不是卫生球,卫生球实际是萘丸,萘有一定毒性,不适合人们日常生活中使用。1992年国家工商局印发了“关于制止以萘丸冒充樟脑丸坑害消费者行为的通知。”)
②白炽灯灯丝变细。(知识链接:灯丝发光正常温度是2000摄氏度左右,钨丝熔点是3410摄氏度。)
(2)自然现象中的升华和凝华现象解释
课件依次展示二幅情景图片:
①树上的“雾凇”
②冰箱冷冻室里的“白霜”
(3)升华和凝华的应用
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 到热的气流溶化成小水珠,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。指出干冰易升华吸热还可用来:①给食品降温,②在舞台上制造“白雾”等。
(4)探究二:露、霜、雾、雨、云、雹和雪的成因
提出问题:自然界中雾、露、云、霜、雪、雹是常见的自然现象,那么它们是怎么形成的?
讨论交流:学生分组思考,讨论.
教师答疑:如果要解决,就要弄清几个问题(雾、露现象学生能解释)
第一:空气中总是含有水蒸气的,这是江、河、湖、海以及大地表层中的水,不断地蒸发而来的,当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气温度降
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低液化成小水滴或凝华成小冰晶,这些很微小的颗粒,能被空气中上升气流顶起,形成浮云,所以云是由大量的小水滴和小冰晶组合而成的.
第二:云中的小水珠和小冰晶越来越大,达到一定程度时,上升气流无法支持,就会下落.在下落过程中,冰晶熔化成水滴;与原来的水滴一起落到地面,就形成了雨.
第三:霜是水蒸气凝华形成小冰晶,出现在地面上.当露点低于0 ℃时,则水蒸气直接凝华在地面物体上形成霜.雾是水蒸气液化成小水珠,附着在离地面稍远的空气中的尘埃上形成的.如果雨在落下时骤然遇到0 ℃以下的冷空气,雨便凝固成冰块,冰块若遇地面向上的风暴把冰块向上吹入热空气层中,这层空气中的水蒸气便凝结在冰块四周,下落时又遇有0 ℃以下的冷空气上升时,冰块外面又结一层冰,如此反复上下,到冰块很大时,形成雹落下,这就是可怕的冰雹.在高空中的水蒸气便直接凝成小冰晶,这就是美丽的雪花了.
三、课堂练习:动手动脑学物理
四、课堂小结
通过本节课的学习,你学到什么?你还想知道什么?(学生讨论、交流)
五、课后作业:
收集生产生活中升华、凝华现象。
【板书设计】
五 升华和凝华
一、定义
升华:物质由固态直接变为气态的过程,称为升华。
凝华:物质由气态直接变为固态的过程,称为凝华。
二、特点
升华过程吸热,凝华过程放热
三、生活中的升华、凝华现象及应用。
【教学后记】
1. 本节课内容贴紧生活,而且实验设计简单易行,要充分运用自主探究活动激发学生的学习热情。
2.在要求学生自主探究时,强调注意安全。
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