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《升华和凝华》教学课例

2015-12-01讷河市同心中学崔胜春

黑龙江教育(教育与教学) 2015年10期
关键词:物态干冰升华

◎讷河市同心中学 崔胜春

《升华和凝华》教学课例

◎讷河市同心中学 崔胜春

(本课选自人教版义务教育课程标准实验教科书《物理》八年级(上)第三章《物态变化》。)

一、教学背景

1.教学内容分析:

本节内容是其他章节的收尾片段,是衔接前四种物态变化的桥梁,是学生能推理到的两种物态变化,但是这种变化不易观察,并且和其他物态变化相比很难辨别。另外,本节结合几种物态变化进行综合分析,解决实际问题,比如举出生产、生活中的一些事例分析解释,这些现象与生活息息相关,充分体现了新的课程标准“从生活走向物理,从物理走向社会”这一发展理念。

2.学生情况分析:

学生对物态变化已经有了一定的了解,对于如何判断物态变化也有了自己的方法,但固态和气态之间的转化,是很难直接观察的,因此给学生的学习带来了一定的难度。本课内容须要依靠推理,明确“直接”的意义,并且分清前后的状态进行判断、分析。

二、教学目标

1.知识与技能:

(1)知道物质的升华和凝华;知道升华要吸热,凝华要放热。

(2)知道生活中典型的升华和凝华现象,能用升华和凝华解释生产、生活中的一些现象。

2.过程与方法:

通过观察实验,培养学生的观察和动手实验能力,经历碘的升华和凝华实验过程,体会根据实验事实结合已有知识分析物理过程的思维方法。

3.情感态度与价值观:

通过教学活动,使学生乐于解决生活实际问题,同时感受自然界的奇妙,领会严谨求实的科学态度。

三、教学重、难点

重点:升华和凝华的定义;升华和凝华的吸热、放热情况。

难点:升华、凝华现象的判断;利用升华吸热、凝华放热解释生活、生产中的现象。

四、教学策略

升华和凝华是物态变化中的最后一组现象,虽然已有前面的学习基础,但升华和凝华现象不易被学生观察和注意。在教学中应力求通过实验让学生观察、体会,积极引导学生通过对结果的分析、判断去了解过程,理解概念中“直接”的意义。

本节课的设计与教学应力求从生活和实际出发,为学生创设多种多样的情境。通过演示和分组实验等形式,让学生充分观察、思考、动脑、动口,充分调动学生的学习积极性,让学生积极协作,让整节课在愉快中进行,使学生真正感觉到物理的魅力所在。

五、教学资源准备

多媒体课件、樟脑丸、松树枝、碘、热水、冷水、酒精灯、碘锤、烧杯等。

六、教学过程

(一)创设情境,问题导入

冬天,结冰的湿衣服也能晾干,这说明物质的状态是如何转化的?这又是什么物态变化呢?

学生讨论:冬天冰不可能熔化,只能直接变成水蒸气跑掉,即冰由固态直接变成了气态。

设计意图:充分利用身边的现象,消除学生对知识的陌生感,让学生感受物理无处不在,激发他们探究学习的兴趣。

(二)实验演示,给出定义

教师演示:把樟脑丸碾成粉末后放入烧瓶中,再将一根细的松树枝放入,然后将瓶子密封。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”。

引导学生注意观察加热时樟脑丸状态的变化,停止加热时,松树枝上有什么现象发生。根据分析实验现象讨论总结得出:固态的樟脑粉末经加热后能直接变成气态的樟脑蒸气;气态的樟脑蒸气冷却后直接变成固态的樟脑粉末。

(学生观察并回答樟脑丸状态的变化,提醒其特别注意液态是否存在。)

设计意图:通过教师演示,让学生直观地看到现象,即固态物质可以直接变成气态,这样能更好地引出定义。

学生分组实验:用热水对固态的碘加热,轻轻摇晃碘锤,观察是否有液体生成,说出观察到的现象。将紫

色的碘蒸气用冷水降温,观察碘蒸气的变化,取出冷水中的碘锤,擦掉碘锤外的水分,观察碘锤中是否有碘液体出现。

(学生根据课前准备进行简单直观的操作,课堂气氛比较活跃。)

教师说明:碘的熔点是113.7℃,实验用热水温度约60℃,将碘放入热水中,碘达不到熔点,不会熔化。

教师引导学生分析总结,给出升华和凝华的定义和吸热放热情况。

板书:

升华:物质由固态直接变成气态的过程叫升华。(吸热)

凝华:物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。(放热)

设计意图:学生通过亲自动手实验,更容易得出结论。通过对比实验,不仅可以得出吸热放热情况,同时也可以加深学生对定义的直观理解。

(三)联系实际,解释应用

通过多媒体课件给出生活、生产中的实例以及自然界中的一些现象,引导学生进行讨论、分析。

现象一:冬天堆积的雪人为什么会变小?衣柜里的卫生球为什么会变小?

现象二:北方冬天窗户上结的冰花、霜、雾凇、树挂等自然现象是怎样形成的?

现象三:用久了的灯泡里的灯丝为什么会变细?灯泡壁为什么会变黑?

(学生讨论并提出了一些新的想法,比如:北方冬天窗户上的霜为什么在内表面,而不在外表面?雪又是怎么形成的?“树挂”和“冰挂”有什么不同?冰箱里的“霜”也是凝华形成的吗?)

设计意图:通过这些问题的设置,让学生学会观察、善于观察,并能利用学到的知识去解决实际问题,从而达到学以致用的目的。

教师讲解升华吸热的应用:

教师把一块干冰放进饮料杯中,让学生观察现象。给出问题:

1.观看多媒体课件“人工降雨”,思考在云层中抛撒干冰为什么会促成降雨?

2.舞台上的白雾是怎么形成的?

3.夏天在运输食品时,为什么要放一些干冰?

(学生通过观看课件,思考用干冰人工降雨的过程中包含哪些物态变化过程,并且通过讨论总结干冰升华吸热能达到降温的目的。)

设计意图:通过熟悉的事例来引导学生分析、解释原理,让学生充分意识到物理无处不在,同时锻炼学生综合分析问题的能力。

(四)阅读材料,了解科学

教师指导学生阅读STS“水循环”,要求学生完成以下内容:

(1)能够用水的三态变化解释自然界的一些水循环现象,总结水的三态循环规律。

(2)粗略归纳说明云、雨、雪、雾、露、霜的形成过程。

(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?

设计意图:通过阅读让学生感受大自然的神奇,说明这些现象都是水发生物态变化形成的,激发学生的学习热情,培养学生的阅读能力及分析问题的能力。

(五)课堂小结(六)反馈练习

1.在空中喷洒干冰是人工增雨的一种方法。干冰使空气中的水蒸气变成小冰粒,冰粒下降过程中变成雨滴。水蒸气变成冰粒、冰粒变成雨滴的物态变化过程分别属于()

A.凝华、熔化; B.升华、熔化;

C.升华、液化; D.凝华、液化。

2.在舞台上喷洒干冰(固态二氧化碳),可以产生“白云”,使舞台上出现“白云”的景象,这些“白云”是()

A.干冰升华而成的二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴

B.干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体

C.干冰迅速升华而成的气体

D.干冰迅速升华吸收其周围的热量,使空气中的水蒸气液化而成的小水珠

3.夏天,小林为了解渴,从冰箱里拿出一根棒冰,小林发觉硬梆梆的棒冰上粘着白花花的“粉”;一剥去包装纸,棒冰上就冒“烟”;他把这根棒冰放进茶杯里,不一会儿,茶杯外壁会出“汗”。你能帮助解释这些现象吗?“粉”是水蒸气____所形成的;“烟”是水蒸气________所形成的;“汗”是水蒸气_______所形成的。

4.俗话说:“霜前冷,雪后寒”。从物理学角度分析,只有气温急剧下降时,空气中的水蒸气遇冷____才能结成霜;化雪过程需要从周围的空气中____,致使空气的温度降低,人们感觉寒冷(均选填“吸热”或“放热”)。

E-mail:51213148@qq.com

❖编辑/王一鸣

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