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13.4 升华与凝华
课题 13.4 升华与凝华 课型 新授课
课时 1课时（45分钟） 教材版本 沪科版九年级全一册
授课对象 九年级学生 授课时间 年 月 日
教学方法 实验探究法、讨论法、讲授法 教学用具 碘粒、试管、烧杯、热水、冷水等
一、核心素养目标
1. 物理观念
(1) 知道升华和凝华的概念，能区分升华与汽化、凝华与凝固。
(2) 了解常见的升华现象（樟脑丸变小、结冰衣服变干）和凝华现象（霜、雾凇、冰花）。
(3) 知道升华吸热、凝华放热，掌握六种物态变化中吸放热规律。
(4) 能用升华和凝华的知识解释人工降雨、舞台烟雾等生活应用。
2. 科学思维
(1) 通过碘的升华和凝华实验，培养"现象→结论"的科学归纳思维。
(2) 通过六种物态变化的系统梳理，构建物质三态转化的完整模型。
(3) 能运用"初末态分析法"判断物态变化类型，培养分析推理能力。
3. 科学探究
(1) 经历碘的升华和凝华实验探究过程，体验"提出问题→实验观察→分析结论"的探究方法。
(2) 通过观察生活中的升华和凝华现象，培养从生活走向物理的意识。
4. 科学态度与责任
(1) 通过了解氟利昂对臭氧层的破坏，增强环保意识和可持续发展观念。
(2) 通过了解人工降雨等升华应用，感受科学技术为人类服务的价值。
(3) 培养严谨的实验态度和安全操作意识。
二、教学重点与难点
教学重点：1. 升华和凝华的概念及条件；2. 六种物态变化中的吸放热规律；3. 用升华和凝华解释生活现象。
教学难点：1. 区分升华与汽化、凝华与凝固（"初末态分析法"的灵活运用）；2. 物态变化吸放热规律的系统记忆和应用。
三、教学过程
[导入] 环节一：情境导入（4分钟）
【教师活动】同学们，请大家看大屏幕：衣柜里的樟脑丸，过一段时间会变小消失；冬天晾在室外的湿衣服结了冰，但冰衣服也会慢慢变干。水变成了冰是凝固，冰变成了水是熔化——那冰直接变成了水蒸气，跳过液态，这又是什么物态变化呢？
樟脑丸变小与结冰衣服变干
【学生活动】观察图片，思考樟脑丸消失和冰衣变干的原因。
【过渡语】固态能不能直接变成气态？气态能不能直接变成固态？今天我们就来探究这个问题。
[探究] 环节二：新知探究（24分钟）
知识点一：升华和凝华（14分钟）
【实验】探究固体和气体之间能不能直接发生变化
实验器材：碘粒、试管（带塞子）、烧杯、热水、冷水。
实验步骤：
(1) 在试管中放少量碘，塞紧塞子后放入热水中，仔细观察现象。
(2) 当固态碘变为紫色碘蒸气并充满试管后，将试管从热水中拿出，再放入冷水中。
【实验现象】
(1) 隔水加热后，紫色碘蒸气充满试管，无液态碘出现——固态碘直接变成气态碘蒸气。
(2) 停止加热放入冷水后，紫色碘蒸气逐渐消失，试管内壁出现小碘颗粒——气态碘蒸气直接变成固态碘。
【概念】升华：物质从固态直接变成气态的过程。变化条件：吸热。
易错提示：升华是固态→气态，中间不经过液态！如果先熔化再汽化，那是两个过程（熔化+汽化），不是升华。判断的关键是看是否"直接"转变。
【常见升华现象】
(1) 衣柜里防虫用的樟脑丸（卫生球），过一段时间会变小，最后不见了。
(2) 冬天冻住的衣服也会变干——冰直接升华成水蒸气。
(3) 灯丝（钨丝）通电后高温，钨升华成钨蒸气，灯泡变黑是因为钨凝华在内壁上。
【概念】凝华：物质从气态直接变成固态的过程。变化条件：放热。
理解要点：凝华是气态→固态，与凝固（液态→固态）不同。凝固有一个液态中间态，凝华是直接跳过液态。常见凝华现象都涉及温度骤降。
【常见凝华现象】
(1) 霜——空气中的水蒸气遇冷凝华成固态小冰晶。
(2) 雾凇——空气中的水蒸气在树枝上凝华成冰晶。
(3) 冬天玻璃窗上的"冰花"——室内热的水蒸气遇到冷玻璃，在玻璃内侧凝华成小冰晶。
(4) 灯丝升华后的钨蒸气在灯泡内壁上凝华，使灯泡内壁变黑。
冬天玻璃窗上的"冰花"出现在内侧
【互动提问】"冰花"为什么出现在玻璃窗内侧而不是外侧？
因为冬天室内温度比室外高，室内热的水蒸气遇到冷玻璃，在玻璃内侧凝华成小冰晶。
判断技巧：初末态分析法：判断物态变化类型时，先确定物质的初状态和末状态，然后对照六种物态变化表。例如：樟脑丸变小——初态固态，末态气态，直接转变→升华。
【过渡语】我们学习了升华和凝华的概念，那么它们在生活中有哪些重要应用呢？
知识点二：升华和凝华的应用（6分钟）
【应用1】人工降雨
原理：将干冰（固态二氧化碳）撒入云层，干冰升华吸热，使周围温度急剧降低，云层中的水蒸气液化成水滴（或凝华成小冰晶，下落时熔化成水），形成降雨。
物态变化过程：干冰升华（吸热）→ 水蒸气液化（放热）/凝华（放热）→ 冰晶熔化（吸热）→ 雨滴。
【应用2】舞台烟雾
原理：舞台上撒干冰制造白雾，干冰升华吸收大量热，使周围温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，即看到的"白雾"。注意：白雾是液化形成的小水滴，不是干冰本身。
易错提示：人工降雨和舞台烟雾中的"白雾"都是水蒸气液化形成的小水滴，不是干冰本身，也不是干冰升华后的气体——二氧化碳是无色无味的。
【过渡语】现在我们已经学完了六种物态变化，让我们来整理一下它们之间的吸放热关系。
知识点三：物态变化过程中的吸热、放热（4分钟）
【总结】
吸热过程（3个）：熔化（固→液）、汽化（液→气）、升华（固→气）
放热过程（3个）：凝固（液→固）、液化（气→液）、凝华（气→固）
记忆口诀："熔汽升"——吸热三个；"凝液凝"（凝华液化凝固）——放热三个。吸热过程都是"从密到稀"（固态最密→液态→气态最稀），放热过程相反。
【拓展】电冰箱制冷原理
压缩机压缩制冷剂气体→冷凝器液化放热→蒸发器汽化吸热→冰箱内温度降低。利用汽化吸热和液化放热实现制冷循环。
【学科综合】氟利昂与臭氧层破坏
过去冰箱和空调常用氟利昂作制冷剂，但氟利昂会破坏臭氧层。臭氧层是地球的天然屏障，能阻挡紫外线。我国已禁止生产销售含氟利昂的冰箱和空调。
【课后探究】查阅资料，了解破坏臭氧层的有害气体，完成一篇小论文。
[精讲] 环节三：例题精讲（10分钟）
练1：《中国诗词大会》深受观众青睐，对下列古诗文中涉及的热现象进行解释，其中正确的是( )
A. "雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白。"雾凇的形成是液化现象
B. "月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。"霜的形成是凝华现象
C. "青青园中葵，朝露待日晞。"露在日出后逐渐消失是升华现象
D. "腾蛇乘雾，终为土灰。"雾的形成是汽化现象
【思路分析】A：雾凇是水蒸气凝华（不是液化）→错。B：霜是水蒸气凝华形成的小冰晶→正确。C：露消失是蒸发（汽化）→错。D：雾是水蒸气液化形成的小水滴→错。
【答案】B
重点强调：霜、雪、雾凇、冰花——都是凝华现象（气→固）！露、雾、"白气"——都是液化现象（气→液）！这两类易混，务必区分清楚。
练2：下列关于物态变化的说法，正确的是( )
A. 用干冰人工降雨，利用了干冰熔化吸热
B. 食品在电冰箱里能保鲜，利用了制冷剂汽化吸热
C. 冬天的菜窖里放几桶水，利用了水凝固吸热
D. 用酒精给高烧病人擦拭降温，利用了酒精升华吸热
【思路分析】A：干冰是固态CO ，人工降雨利用干冰升华吸热→错。B：冰箱制冷利用制冷剂汽化吸热→正确。C：水凝固是放热，用来保温不是吸热→错。D：酒精降温利用蒸发（汽化）吸热，不是升华→错。
【答案】B
练3：小明家新买了一台冰箱，小明告诉妈妈，冰箱是通过制冷剂的_____和_____来实现制冷的（填物态变化名称）。冰箱使用一段时间后，内部侧壁上会由于水蒸气_____（填物态变化名称）而出现白霜，妈妈为冰箱除霜的时候先断电一段时间，等白霜_____（填物态变化名称）成水后，再用毛巾擦拭就清理干净了。
【思路分析】冰箱制冷：制冷剂汽化吸热+液化放热，两个过程循环。白霜是水蒸气凝华形成。除霜时，白霜（固态）变成水（液态）→熔化。
【答案】汽化；液化；凝华；熔化
[小结] 环节四：课堂小结（4分钟）
【教师引导】请同学们回顾本节课内容：
1. 什么是升华？什么是凝华？它们分别吸热还是放热？
2. 列举3个升华现象和3个凝华现象。
3. 六种物态变化中哪些吸热？哪些放热？
4. 人工降雨和舞台烟雾的原理是什么？
【课堂互动】请学生绘制六种物态变化的三角关系图，标注吸放热方向。
[作业] 环节五：布置作业（3分钟）
必做：完成课本课后练习题。
选做：查阅资料，了解破坏臭氧层的有害气体及保护措施，完成一篇小论文。
四、板书设计
13.4 升华与凝华
一、升华：固态→气态（吸热）
现象：樟脑丸变小、冻衣变干、钨丝变细
二、凝华：气态→固态（放热）
现象：霜、雾凇、冰花、灯泡变黑
三、应用：人工降雨（干冰升华）、舞台烟雾
四、六种物态变化吸放热：
吸热：熔化、汽化、升华 "熔汽升"
放热：凝固、液化、凝华 "凝液凝"
五、教学反思
1. 碘的升华和凝华实验现象是否清晰？学生是否能从实验中自主归纳出"固态 气态直接转化"的结论？
2. "冰花出现在玻璃窗内侧"这个问题是否能帮助学生理解凝华的真正含义？
3. 学生对"初末态分析法"的掌握如何？是否能在练1古诗文判断题中灵活应用？
4. 六种物态变化的吸放热规律，学生是否通过三角关系图形成了系统记忆？还是需要更多练习巩固？
5. 人工降雨和舞台烟雾的原理讲解是否让学生体会到物理知识的应用价值？
6. 氟利昂与臭氧层破坏的学科综合内容，是否有效激发了学生的环保意识？

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