2019-2020年八年级物理下册 7.4《升华和凝华》教案 北京课改版.doc

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2019-2020年八年级物理下册 7.4升华和凝华教案 北京课改版1教学目标知识与技能知道什么是升华和凝华,了解生活中的升华和凝华现象。知道升华要吸热,凝华要放热。过程与方法通过实验、观察和分析,认识升华和凝华。情感态度与价值观乐于探究生活中有关升华和凝华的现象,领略自然界中6种物态变化的美妙与和谐。2教材说明本节教材主要通过实验让学生认识升华和凝华现象,并知道物质升华要吸热,凝华要放热,了解升华和凝华在实际中的应用。升华和凝华是6种物态变化中的两种,与前面已讲的4种物态变化构成完整的知识体系。本节教材既是前面汽化、液化、熔化和凝固知识的延续,又为下一节学习自然界中的水循环做好准备,并为后面学习物质的结构和属性打下基础。本节教材的编排思路大体是:实验分析应用。教材首先由一组生活场景(图4-33)引入课题,引发学生思考,然后通过“活动1”和“活动2”中的碘升华和凝华的实验,让学生认识升华和凝华现象,知道升华需要吸热,凝华需要放热,最后联系实际分析有关现象,如“STS”中的“人工降雨”等。为拓展学生的知识面,“信息浏览”还介绍了“等离子态”和“中子态”。同旧教材相比,新教材对升华和凝华不再是仅停留在介绍现象上,而是强调了实验探究过程,把“观察碘的升华和凝华”这个实验作为学生活动,让学生动手实验、观察,符合课程标准中“通过实验探究物态变化过程”的要求;另外,新教材增加了“人工降雨”、“等离子态”和“中子态”等内容,密切了教学内容与生活实际、现代科技的联系。本节教学重点:在生活中,学生对升华和凝华现象往往视而不见,在小学自然课中也没有学过,所以让学生通过实验感知升华和凝华两种物态变化,并能解释生活中的有关现象是本节教学的重点。本节教学难点:由于很多气态物质是无色透明的,无法直接观察到,所以升华和凝华现象一般要根据观察到的现象进行分析、推断,来确认是固态和气态之间的直接变化,这需要学生有一定的抽象思维能力,所以是本节教学的难点。3教学建议本节教学要注意从生活实例和实验入手,让学生认识升华和凝华现象,为此,做好碘升华和凝华的实验是教好本节课的关键。课前要精心准备实验,确保实验成功、效果明显,教学时要加强对学生的指导,启发点拨学生分析观察到的现象,让学生自主建立升华和凝华的概念。教科书图4-33及相关文字说明,目的是让学生通过观察分析生活中的一些现象,意识到物质可以在固态和气态之间发生相互转化,从而引出升华和凝华这两种物态变化。在具体教学时,可以先让学生阅读教材,引导学生思考、分析:(1)每幅图中物质状态发生了什么样的变化?(2)这几种现象的共同之处是什么?在学生回答的基础上,师生共同总结出共同点:物质在固态和气态之间发生了变化,由此引入升华和凝华。也可以借助多媒体引出课题。如播放以下录像片:(1)烈日当空,久旱无雨,为了解决旱情,过去人们往往摆起香案,祈祷“龙王爷”恩赐,结果滴雨未下;而现今,用飞机在高空投撤了一些固态物质,顷刻间下起了大雨。学生不由产生疑问:这种固态物质是什么呢?它为什么能促使雨的形成?这样不但引入了课题,还激发了学生学习物理的兴趣,有利于破除迷信,培养学生热爱科学的情感。(2)歌舞晚会上,为了渲染气氛,舞台上有时固态 气态 液态 熔化凝固液化汽化图4.4-1也喷撒这种固态物质制造“白雾”。这种“白雾”又是怎样产生的?面对学生的疑问,教师指出:以上两例中“雨”和“烟雾”的形成,除了包含前面学过的“液化”现象外,还跟另一种物态变化升华有关,由此引入课题。还可以通过复习引入课题。首先让学生总结:你学过哪些物态变化?教师根据学生的回答画出如图4.4-1所示的框架图。学生(或教师)结合框架图提出问题:物质在固态和气态之间是否可以相互转化?从而引入课题。升华活动1 固态能直接变成气态吗“活动1”的目的是:通过实验观察碘的升华过程,认识到固态能直接变成气态,从而建立升华的概念。物理课程标准要求学生通过实验来探究物态的变化过程,因此对于“活动1”,应组织所有学生参与其中。该实验若用酒精灯加热,往往会出现以下问题:(1)酒精灯灯焰的大小与位置调节不当,易使锥形瓶底部温度过高,虽然能产生大量的碘蒸气,却明显地看到固态碘发生了液化,易使学生误认为碘蒸气是由液态碘汽化成的;(2)玻璃片与锥形口密封不严,碘蒸气溢出来,由于碘有毒性,会对学生造成一定的伤害。所以建议用热水加热,具体方法如下:器材:烧瓶(250ml)一个、烧杯(200ml)一个、橡皮塞、开水、碘。具体做法:(1)向烧瓶内加少量碘(半药匙即可),用瓶塞塞紧;(2)向烧杯内加满热开水;(3)摇动烧瓶,使碘颗粒均匀地铺在烧瓶底部,然后放在烧杯上加热。注意事项:(1)开水温度要尽量高,用刚烧开的水最好;(2)向烧杯内加热水要加满,不妨从杯口溢出一点,这样能使烧瓶底部与水面紧密接触;(3)实验中烧瓶外部有少许水蒸气液化形成的小水滴,影响观察效果,可用抹布及时擦拭。这样改进的好处是:学生能非常明显地看到固态碘升华成碘蒸气,不会出现固态碘液化的现象;并且瓶塞塞紧瓶口,碘蒸气不会溢出;实验装置简单,易操作,便于学生分组实验。学生实验时,教师注意指导:为了防止有毒的碘蒸气溢出,提醒学生不要打开烧瓶瓶塞;注意观察碘在变化前后所处的状态,特别要看是否有液态碘出现;实验要注意安全,防止烧伤或烫伤 每位学生通过自己的实验探究,会看到紫黑色的碘晶体不经过液态,直接升华成碘蒸气,学生在惊讶之余真切感受到“直接”二字的内涵,并总结出:固态的碘受热能直接变成气态。根据以上实验,给出升华的定义。为了丰富学生对升华的理解,教师还可引导学生列举一些生活或自然现象,如:家中使用的固体清香剂,过几天会发现变小了,而家里弥漫着香气;冬天,冰冻的衣服也会干,是因为冰没有变成水,直接变成了气态的水蒸气;积雪未熔化,但一天比一天少,也是直接变成了水蒸气;樟脑丸逐渐变小、消失等等,这些都是升华现象 凝华活动2 气态能直接变成固态吗“活动2”的目的是:通过实验观察和分析思考,确认物质能由气态能直接变成固态,从而建立凝华的概念。对于活动2中的(1),可让学生先对碘停止加热,过一会再观察:冷却后的烧瓶里还有没有紫红色的碘蒸气?在烧瓶的内壁又看到了什么?让学生观察、讨论、交流。对于活动2中的(2),可把冰块和食盐按3:1的比例混合,放入搪瓷杯中,观察实验现象,并引导学生思考:这层霜是从何而来?活动后,组织各小组汇报活动中观察的现象,根据学生回答总结:在活动A中,冷却时,紫色碘蒸气立即消失,没有经过液态,直接变成固态碘;在活动B中,空气中的水蒸气遇到搪瓷杯,直接凝华成固态的霜。仿照升华的定义,让学生说出凝华的定义:物质由气态直接变成固态的现象叫凝华。为了加深对升华和凝华现象的理解,并激发学生的学习兴趣,教师可演示人工造“雪”实验:在封闭烧瓶中插有小树枝,内放一些樟脑球粉末,先微微加热;停止加热后让学生观察树枝上出现了什么?分析是如何形成的?学生欣赏到“雪”的自然美,领悟到物态变化的神奇,产生对物理的热爱之情。还可让学生讨论白炽灯泡发黑的问题,给每组学生发放一只新灯泡和旧灯泡,在学生观察的基础上,讨论旧灯泡玻璃变黑的原因。关于“升华吸热”和“凝华放热”,可通过以下问题,引导学生思考讨论得出:物质发生状态变化时,要吸热或放热;那么,固态碘升华过程中是吸热还是放热?碘蒸气凝华过程中吸热还是放热?你是根据什么判断的?由小组学生代表汇报,汇报不全面或有不同的结论,再由其它小组补充、完善,培养学生的分析推断能力。学生思考、交流、讨论后会答出:固态碘升华过程中要用热水加热,说明升华的条件是吸热;碘蒸气凝华过程中进行冷却,温度降低,说明凝华过程中要放热。然后联系实际,用升华吸热和凝华放热,分析实际生产和生活中的应用。例如:霜是在什么样的温度下形成的?(霜是空气中的水蒸气在气温降到零摄氏度以下时,直接凝华而成的小冰晶。)玻璃窗上的冰花是在玻璃的内表面还是外表面?(内表面。)为什么?(室内的气温较高,空气中的水蒸气遇到温度很低的玻璃时放热凝华,形成小冰晶附着在玻璃的内表面;而室外的气温很低,与玻璃的温度相等,空气中的水蒸气不会向玻璃放热,所以外表面不能形成冰花。)培养学生灵活运用物理知识解决(解释)实际问题的能力;体会物理与生活实际的密切联系,意识到生活中处处有物理。关于“STS”中的“人工降雨”,可以让学生先阅读自学,然后总结:其中包括哪些物态变化?并谈谈自己阅读后的感受,让学生体会科学及相关技术对于社会发展、自然环境和人类生活的影响,增强将科学服务于人类的使命感与责任。教师还可补充说明:干冰迅速升华成二氧化碳气体时,会吸收大量的热,使周围的温度降低,在运输食品时往往放一些干冰,可使食品箱内的温度降低,防止食物腐烂变质。本节课最后可利用方框图(如图4.4-1所示),让学生总结6种物态变化的区别和联系,并从中体会6 种物态变化的美妙与和谐。
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