升华和凝华
1．1教情、学情分析
1．1．1教情分析
对于教材，前面已经研究了汽化和液化、熔解和凝固，学习升华和凝华后，对物态变化知识才有较为全面的了解．因此，这一节教材是物态变化的一个不可或缺的重要内容．教学的重点：对升华和凝华现象的认识，对规律的理解和应用．教学的难点：认识升华和凝华是固态和气态之间的直接变化．教师对新课程改革有较高的自觉性和积极性，对设计和完成“升华和凝华”教学充满信心．
1．1．2学情分析
教学面对的是
13、14岁的初二学生，对学习物理有浓厚的好奇心，在教学中应注意将其不断上升为学习的兴趣和志趣．此外，对所要学习的概念，学生有一定的生活经验，但不一定有正确的认识，因此需要纠正学生直接经验中的片面或错误的认识，建立正确的物理概念．三是学生已经学习了汽化和液化、熔解和凝固，有了一定的知识基础，但需注意辨析各种物态变化间的区别及研究方法的相似性．
1．2制定教学目标
1．2．1知识与技能
知道升华和凝华的概念；知道升华要吸热，凝华要放热；知道生活中的升华和凝华现象，能用物理语言解释生活和生产中的升华和凝华现象．
1．2．2过程与方法
通过学生自主参与实验探究和分析论证的过程，训练学生的科学探究能力，根据实验事实分析物理过程及其原理的思维方法，渗透事物间相互联系和转化的辩证观点．
1．2．3情感态度与价值观
在探究升华和凝华现象中，感受成功的喜悦，体会师生间合作交流的重要性，加深师生间的情感，激发学生对学习物理的浓厚兴趣，培养学生严谨求实的科学态度．通过联系实际，感知升华和凝华是十分重要的物理现象和有广泛的应用，体会研究升华和凝华的重要价值．
1．3教学方法设计
从以下5个方面进行教学方法设计：(1)根据新课标的要求，教学目标从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度制定落实．(2)设计营造民主、互动的教学氛围，通过师生讨论探究升华和凝华的实验方案、分析论证升华和凝华的概念、完成知识应用的案例和课堂检测的问题等．(3)创设学习物理的情景，培养学生科学探究的能力．例如，通过回顾物质三态的相互变化引入课题，通过动手实验探究升华和凝华的规律，通过解决在“知识应用”和“课堂检测”教学环节中所提出的实际问题，感受研究升华和凝华的价值．(4)优化整合现代教学技术，提高课堂教学效益．例如，适时运用投影、“人工降雨”等多媒体课件．(5)注重教学的反馈和评价，促进教学相长．做好学生的自我和相互评价、学生与教师的相互评价．
1．4教学资源准备
酒精灯、三角架、石棉网、锥形瓶、瓶塞、小松枝、樟脑丸粉末、火柴、放大镜、小烧杯、碘、光屏、玻璃片、课件(人工降雨动画等)、投影设备、教科书等．
2教学过程
2．1复习引入(教师引导学生回顾) 师：从前面的学习知道，物质一般以哪3种状态存在? 生：固态、液态、气态．
师：这3种状态之间可进行哪些物态变化呢?吸、放热情况如何呢? 生：液态与气态之间有：汽化(吸热)，液化(放热)．固态与液态之间有：熔化(吸热)，凝固(放热)．[投影物质的三态变化图(略)] 2．2提出猜想(教师引导学生猜想) 师：那么，固态和气态之间能否不经过液态直接相互转化呢?不妨可以猜想一下．[板书课题：升华和凝华] 生猜想：能。
师：可以通过什么方法来证实我们的猜想是否正确呢? 生：用实验探究．
2．3实验探究(教师启发下确定探究内容) 师：实验探究的内容是什么呢? 生：探究固态和气态能否不经过液态直接相互转化．(师生共同讨论实验方案) 师：请大家根据桌上提供的实验器材，以小组为单位选择实验器材，设计实验方案，然后进行交流。学生活动：学生以小组为单位设计实验方案，老师巡视指导．然后，各小组交流实验方案，师生共同评估实验方案的可行性，通过适当的补充、修正和完善，最后确定实验方案：
(1)实验目的：通过实验，观察固态和气态能否直接发生物态变化． (2)实验器材：樟脑丸粉、锥形瓶、石棉网、酒精灯、小树枝、火柴、三角架、放大镜等．
(3)实验装置：如图1所示．
(4)实验步骤：①在锥形瓶内放入适量的樟脑丸粉，并平铺在瓶底；②将小松枝插入锥形瓶内，并加上盖子；③用酒精灯缓慢加热；④加热一段时间后，撤去酒精灯．图1 (5)实验中注意观察的现象：①缓慢加热过程中，观察锥形瓶底部樟脑丸粉的状态变化；观察瓶内有何现象发生?②停止加热冷却时，仔细观察锥形瓶壁及松枝上有何现象发生? 学生实验：学生分小组实验，教师巡视指导．
实验结束后，交流各小组观察到的实验现象，最后达成共识，得出结论：固态和气态可以不经过液态直接相互转化．
2．4分析论证(建立升华和凝华的概念) 师：物质由固态直接变为气态的现象叫做升华．物质由气态直接变为固态的现象叫做凝华．[板书](揭示升华要吸热、凝华要放热的物理本质．) 师：升华过程需要吸热还是放热?请说出你的判断依据． 生：在实验过程中用酒精灯进行加热，说明升华过程要吸热． 师：凝华过程需要吸热还是放热?请说出你的判断依据．
生：升华过程结束后，把酒精灯撤去，气态物质向外放热后凝华成固态物质，所以凝华过程要放热．
师：可见，升华和凝华是一个互逆的过程．(拓展思路：物质转变为固态的途径，并结合实例分析区分变化途径的方法．) 师：固态物质可以由哪些状态的物质、通过哪些变化而来? 生：可以由液态凝固而成，也可以由气态直接凝华而成．
师：那么，由凝固而成的固态物质与凝华而成的固态物质在结构形式上是否相同?生猜想：有的说可能相同，有的说可能不同．
师：请大家通过放大镜仔细观察，刚才探究实验中凝华在小松枝上的固态物质有怎样的特点?生观察后答：具有结晶状．
[师媒体投影图片](1)屋檐下的冰凌；(2)窗玻璃上的冰花．学生观察其结构特征，与同桌的同学讨论，得出区分的方法：具有结晶状的固态物质是经过凝华而成的．
2．5知识应用(STS) (教师提供实例让学生判断升华和凝华现象，并作出解释．) 师：[投影图片：(1)生产玻璃；(2)花瓣上的露珠；(3)冰袋降温；(4)用久的灯泡灯丝变细、灯泡发黑．] 问：在这些图片中，哪些图片所反映的现象是升华和凝华现象? 生：用久的灯泡灯丝变细是升华现象、灯泡发黑是凝华现象． 师：那其余图片中的现象各反映了哪些物态变化?吸热和放热情况如何? 生：(1)生产玻璃是凝固现象，要放热；(2)花瓣上的露珠是液化现象，要放热；(3)冰袋降温是熔化现象，要吸热．(学生以小组为单位，列举日常生活中的升华和凝华现象．) 师：在日常生活中，有许多的升华和凝华现象，请大家以小组为单位，列举说出日常生活中的升华和凝华现象．比一比，赛一赛，看哪一组同学举的例子最多?学生小组讨论，各小组交流列举的现象．教师启示学生在日常生活中要留心观察各种物理现象，做一个有心人．
2．6课堂练习(用口答方式解答并评价) A组：[媒体投影(答案略)](1)农谚说：“霜前冷，雪后寒．”你认为这一说法有道理吗?为什么? 据《北京晚报》报道：2001年5月，阴天，气温约为一15℃，在新疆罗布泊沙漠上覆盖着约5～10 cm厚的积雪，然而过了一会，雪不见了，而脚下却是干爽的沙地．① 请你推测一下，这可能是什么现象? ②说出你的推测依据．
③古书《千字文》曾记载“露结为霜”，你认为这种说法对吗? B组：[看动画解答问题] 师：在古代，由于科技水平的不发达，古人遇到“久旱不雨”通常采用什么办法呢?你能想出解决的好方法吗? 生：古人用拜神、求佛、祭天等方法求雨，但毫无效果．现在可用人工降雨来解决． 师：播放动画“人工降雨”，要求学生找出在人工降雨过程中蕴含的物理知识，并完成下面的练习题：
今年开春以来，我国北方部分地区出现了严重的干旱，为了缓解旱情，多次实施人工降雨，执行任务的飞机在高空撒干冰(固态二氧化碳)，干冰进入云层，很快 为气体，并在周围 (选填“吸收”或“放出”)大量的热，使云中的温度急 (选填“上升”或“下降”)，加速了水蒸气的 和 ，使云中的冰晶增多，小冰晶和小水滴增大，从而形成降雨．在下降过程中，小冰晶吸热熔化成水与小水滴一起下落到地上，少数大冰晶来不及熔化成水的，则以冰晶形式落到地上．(答案：升华，吸收，下降，液化，凝华) 2．7实践活动
(用信息快递的方式，教师作介绍，学生做实验) 教师介绍“碘与指纹破案”(投影)：
在侦破案件时，常常需要从现场提取指纹，下面请大家模仿做一个实验，用酒精灯加热(宜小火以减缓碘升华的速度)烧杯(先用玻璃片盖住)中的碘颗粒，待烧杯中出现紫色气体时，将玻璃片拿去，用按有指纹(但看不见)的白屏靠近烧杯口并不断来回移动，注意观察白屏上有否指纹显现出来．下面就请同学们动手做这个实验，当一回小小侦探家．学生利用课桌上的器材，动手实验．不少学生惊呼指纹显示出来了，脸上露出了笑容，那成功的喜悦不言而喻．(教师要求学生课后通过查找资料，解释提取指纹的道理．) 2．8教学小结
(师生共同归纳)本课主要通过实验探究和分析论证，学习了升华和凝华的概念、规律及其应用，大家不仅学到了物理知识本身，还学到了一些科学研究方法，感受了物理知识的科学价值．
