物态变化中的吸热过程
王晖 贵阳市第十七中学
一、内容分析
1.1课标解析
《全日制义务教育物理课程标准》对物态变化的表述是“通过实验探究物态变化过程。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来”。
从“课标”的表述可以看出，“物态变化”的学习首先是要求学生通过实验探究，知道物质存在的状态是可以发生变化的，而且还应该知道相应的物态变化过程。例如不仅要用实验探究的方法探究海波和石蜡的熔化、液体的蒸发与沸腾、碘和干冰的升华等等，还应知道相应的物态变化过程。其次，“课程标准”还要求学生能用物质的熔点或沸点的知识等物态变化的规律解释生活和自然界中的一些现象。例如，舞台上云雾缭绕的特殊效果是怎么形成的？为什么室温下冰棒会熔化，而钢铁却不会？用高压锅煮食物为什么容易熟？让学生应用物理知识解释身边的一些物理现象，会使学生感到物理就在身边，增强他们对物理的亲切感，通过这些现象的解释还可以使学生获得成就感，并进一步培养他们将所学的知识与生产、生活相结合的应用能力。
1.2知识点介绍
本节教材主要是让学生通过加热海波和石蜡的实验探究，知道物质溶化要吸热；通过对生活实验的观察，联系学生自己的生活经验（烧开水、湿衣服晾干、擦酒精退热等）进行分析与交流，知道物质汽化要听热，并对蒸发和沸腾进行比较，找出它们的区别，再通过对干冰升华及碘的升华实验观察（或化验）理解升华是吸热过程，使学生在理解物态变化中吸热过程的同时，初步学习用分子动理论解释物擀的状态变化。
《课程标准》中要求“通过实验探究物态变化过程”。为此在教学中不要仅仅是停留在现象的介绍上，而是要注意从学生已有的生活经验入手，让学生通过实验，观察、分析生活中的有关现象，来了解物态变化的过程。
1.3重点和难点
《物理课程标准》三级主题的第一条标准是“能用语言、文字、或图表描述常见物质的物理特征”，利用图像加深学生对物态变化过程中的吸热、放热现象的理解。
本节重点是对海波和石蜡熔化过程的实验探究，通过实验掌握物态变化过程中吸热的特点，学习的难点是用分子动理论对物态变化过程进行初步解释，要让学生在实验探究的基础上体验物态变化过程中必须吸热的规律，逐步熟悉和理解物态变化的分子运动模型。
教材展示出熔化和汽化时的分子运动模式，虽然只是一种粗略的描述，但可以发展学生初步的形象思维能力和空间想像能力，教师要让学生想像并用自己的语言来表述自己对现象的解释。
加热海波和石蜡的探究可以使学生深入认识熔化过程。一定要让学生自己操作，根据自己记录的数据作出熔化时的温度变化曲线，让同学之间互相讨论曲线的物理意义。
二、教学设计
一、内容安排
沪科版教材将“物态变化中的吸热过程”安排在第十章“小粒子与大宇宙”之后的第十一章，这时学生已具备了分子动理论的一些基础知识，教材这样的安排符合学生认知规律和年龄特点。
本节教材的编排从固体的熔化，水的蒸发与沸腾，用酒精为高烧病人降温，舞台上云雾缭绕的特殊效果，人工降雨等学生熟悉的现象入手，使学生体验物态变化过程中的吸热现象，通过学生自己的总结归纳得出物态变化全过程的一般规律，并利用物态变化图像加深学生对物态变化过程中吸热现象的理解，教材注重物理方面知识在现实生活中的应用，加强了与现代科技的联系。例如：舞台上云雾缭绕的特殊效果的形成，人工降雨等。这些知识拓展了学生的视野，增强了将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 二、基本要求
1．认识熔化是吸热过程。学会记录、处理实验数据，学习根据实验数据作出物理图像的方法。能分析熔化图线的物理意义。
2．认识汽化是吸热过程。会对蒸发和沸腾进行比较，找出它们的区别。 3．理解升华是吸热过程。
4、能用分子动理论初步解释熔化、汽化、升华的吸热过程。 三、教学建议
1．教材展示出熔化时分子运动模型，虽然只是一种粗略的描述，但可以发展学生初步的形象思维能力和空间想象能力，教师要让学生想象并用自己的语言来表达自己对现象的理解。教材在本节内容之前已经探究过冰的熔点，并知道了晶体在熔化过程中温度保持不变，但停止加热，熔化过程就会停止。另外，学生在前面的第十章“小粒子与大宇宙”的学习中已经具备了分子动理论的一些基础知识。从而使得学生们很容易理解为什么熔化过程要吸热，为什么晶体在熔化过程吸热而不能使温度升高，非晶体在熔化过程中吸热时温度却不停的上升。
2．加热海波和石蜡的实验是一个典型的实验，比较容易观察。这个探究实验可以使学生深入认识熔化的过程，一定要让学生自己操作。然后根据学生在实验中记录不同时刻的温
度值，画出它们熔化时温度随时间的变化。讨论所作图像中曲线的物理意义，并用自己的语言表达对图像的理解。
通过探究实验，使学生们认识到，在熔化过程中，若停止加热，海波和石蜡将停止熔化，说明熔化必须吸热。
3．对于液体汽化吸热现象，不少学生会有许多前期感性认识，教师可以多举一些学生身边的汽化吸热现象（如用热水洗脸后感到凉爽）让学生分析。也可以让学生互相讨论、交流，自己举例说明汽化吸热现象。沸腾与蒸发的比较，可以让学生自己根据观察（或经历）发表自己的见解，干湿温度计的比较是知识应用的实例，可以进一步让学生观察课本“衣服晒干”的现象。展开讨论；晴天和阴天、有风和无风、衣服展开和衣服卷成团有没有区别？让学生通过讨论，归纳出蒸发快慢跟哪些因素有关，并试着用分子动理论进行简单的解释。
4．教师引导，如果固体分子从外界吸热，直接挣脱周围分子的引力而飞出，那么物质就可以直接从固态变为气态。例如，干冰升华、樟脑丸消失。教师演示探究实验，碘的升华。学生观察现象，并试着解释。学生自学课本“人工降雨”，讨论人工降雨的原理。
一、内容安排
为了对比认识物态变化的过程，本章将相互对应的物态变化安排在了一节，分成“熔化和凝固”“汽化和液化”和“升华和凝华”三节，这样学生对固态和液态的相互转化过程有一个比较全面的认识。 二、基本要求
1．通过实验探究知道物质可以从固态变为液态，知道熔化的含义，会用图线描述熔化的过程，知道晶体和非晶体在熔化过程中的区别；
2．通过列举生活实例知道汽化的概念，通过观察实验知道汽化过程吸热及使液体汽化的两种方式；
3．通过对生活中升华现象和实验的观察知道升华的概念以及升华过程吸热；
4．能够用水的三态变化解释自然界一些水的循环现象，总结水的三态变化规律，并通过物态变化的学习体会物理与社会和生活的密切关系。
三、教学建议
1．这一节以旁注的形式完整展示科学探究过程的七个基本要素。在初中物理科学探究教学中，做好“固体熔化时温度的变化规律”这一探究实验对理解科学探究和提高探究能力有着重要的作用。教学过程中可通过对科学探究情境的创设，不仅让学生亲历了科学探索的全过程，还通过突出科学探究过程的某些具体步骤，如学生设计实验，让学生把凝固的冰握在手心感受冰的熔化理解固体的熔化，让学生通过体验和感悟，学会科学探究的方法，认识科学研究方法在科学研究中的作用。
本节内容让学生通过实验探究归纳出晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别，进一步总结出不同物质熔化的规律。让学生根据实验记录的数据在方格纸上描绘固体熔化图象，根据图象叙述晶体和非晶体的熔化的特点。
2．教师先演示：用一塑料袋装一些酒精，把塑料袋放入热水中，塑料袋鼓了起来。从而激发学生的学习兴趣，然后让学生动手实验，学生清楚看到塑料袋里的酒精不见了，而塑料袋却马上鼓起，从热水中拿出塑料袋，过一会，塑料袋瘪了，袋里又有酒精了。这时学生自然产生“酒精到哪里去了？”、“为什么塑料袋会鼓起来？”、“酒精为什么会失而复得？”等一系列的疑问，从而引出汽化和液化的概念。
“探究水的沸腾”这个探究活动是本节的重点，采用探究物理问题所经常采用的方法。
我们把水烧开称为沸腾，请同学们来说说你所见到的、感受到的沸腾现象？（由于烧开水是我们生活中常做的事，因此同学们可以说出较多的沸腾时的现象）
既然沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象，让同学们相互讨论、思考和猜想，教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上，并进行归类。如：水沸腾时温度会上升，停止加热水不会沸腾……
通过教师给出的器材，同学们讨论、思考，学会正确选择所需要的器材进行实验，同学们将观察到的数据和现象记录在表中，并作出温度随时间的变化图象进行分析说明，使同学们较好地了解沸腾的特点，知道沸腾的条件。
3．探究碘的升华和凝华实验
学生观察试管
中碘的状态和颜色，思考要让固态的碘的状态发生变化，可采用什么办法。
用热水对固态的碘加热，轻轻摇晃试管，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，取出冷水中的试管，擦掉试管外的水分，观察试管中是否有碘液体出现。分析实验现象，学生归纳实验结论，
得出升华和凝华的概念及吸放
热情况。联系实际，寻找和分析生活中的升华和凝华现象。
2.2设计理念
这部分内容的教学很容易从日常生活中最密切的物理现象入手，使学生感觉到物理知识就在我们的身边。由于内容跟学生生活联系非常紧密，很容易引起学生共鸣。教学中教师可以不局限于书上的内容，还可再增加一些现象，以拓宽学生的思路。
水是人们最熟悉的物质，教材通过学生最熟悉的自然现象，展示了自然界水的循环过程。为此，教学设计也因按照“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念，以常见的自然现象和生活事例为引导，通过探究过程来加深对水的认识，学会运用科学规律解释自然界和生活中常见的物态变化现象。物态变化中的吸热过程是热学部分的重要知识，是学生分析物态变化在生活、生产、技术上应用的基础。由于有了前面“熔点和沸点”知识的铺垫，所以学生学习这部分内容时并不陌生，在教学中要相信学生、把时间还给学生，让“学生真正成为学习的主题，积极主动地学习”。
本章内容与生活联系密切，学生掌握知识不很困难。然而，本章对探究实验的要求较高，如何引导学生做好探究性的实验，是本章教学应特别注意的问题。
据此，提出以下的设计理念： 1．由生活现象引入
师：为什么在炎热的夏天，有的同学为了凉快就在地上洒些水，有的同学喜欢吃冰棍来解热，也有的同学用扇扇子来解热，还有的同学用凉水洗脸来解热，这有什么道理?
答：这些情况都是要吸热的，所以人会觉得凉快。
师：那么为什么这些变化过程中要吸热，这与我们学过的分子动理论有什么联系？ 师：引导学生回忆学过的分子动理论知识，固态物质分子无规则运动最慢，气态物质分子无规则运动最快，液态物质分子无规则运动介于两者之间。由此引导学生导出物质由什么状态到什么状态需要吸收热量。
以上设计中，通过几个简单的生活情境自然引入教学之中，对这些现象学生们都有较多的认识，由此很自然地联系到吸热的物态变化。为此，在教学过程中，先由学生根据已有的生活经验得出什么时候物质会吸热，再通过教师的讲述，使学生能通过分子动理论来理解物态变化的吸热过程。这种以日常生活中现象为基础加以运用，体现了从简单到复杂的研究问题的方法。
2．营造探究的气氛，引导学生由生活现象自行设计控制变量法实验 教师抛出问题，如何使我们洗干净的衣物干的更快？ 学生踊跃回答。
师：同学们能否根据控制变量法的要求来设计实验吗
?
学生设计实验，然后根据生活经验归纳结论，加深理解。由此得到影响蒸发快慢的因素。 以上设计中，影响蒸发快慢的因素是引导学生在大量生活经验的基础上，运用分析、思考猜想、设计验证等方法，概括总结出来的。学生通过探究活动，不仅学得了新知，掌握了科学探究的基本方法和技能，而且在发现新知的过程中尝试到探究学习的成功喜悦，这不仅培养了学生的科学素养，为学生今后的学习打下了方法上的基础，而且会激发学生探索自然规律的兴趣，不断进行科学探究活动．
2.3教学案例
教学内容：沪科版九年级第十一章第2节《物态变化中的吸热过程》
教案
教学目标
知识与能力
1．认识熔化是吸热过程；学会记录、处理实验数据，学习根据实验数据作出物理图像的方法；能分析熔化图线的物理意义。
2．认识汽化是吸热过程；会对蒸发和沸腾进行比较，找出它们的区别。 3．理解升华是吸热过程。
4.能用分子动理论初步解释熔化、汽化、升华的吸热过程。 过程和方法
经历实验探究及科学观察的过程，以此来理解熔化吸热。 情感、态度与价值观
通过实验探究培养学生的观察能力、综合分析能力、判断能力；培养学生应用由浅入深的科学方法来研究物理问题。
教学重难点及突破
重点
通过实验探究，知道晶体与非晶体的熔化；影响蒸发快慢的因素。 难点
通过分子动理论理解物态变化的吸热过程 教学突破
学习本节内容应紧密联系生活实际，通过做些简单的实验，不仅要知道熔化、汽化、升华现象是吸热过程，还要注意培养自己观察、分析、概括的能力，如晶体和非晶体的对比分析、蒸发和沸腾的异同点的归纳。
教学准备
教师准备
铁架台、石棉网、酒精灯、海波、石蜡等 学生准备
复习分子动理论的相关知识；预习课文．
教学设计(1课时)
一、创设情境、导入新课
师：为什么在炎热的夏天，有的同学为了凉快就在地上洒些水，有的同学喜欢吃冰棍来解热，也有的同学用扇扇子来解热，还有的同学用凉水洗脸来解热，这有什么道理?
答：这些情况都是要吸热的，所以人会觉得凉快。
师：那么为什么这些变化过程中要吸热，这与我们学过的分子动理论有什么联系？ 师：引导学生回忆学过的分子动理论知识，固态物质分子无规则运动最慢，气态物质分
子无规则运动最快，液态物质分子无规则运动介于两者之间。由此引导学生导出物质由什么状态到什么状态需要吸收热量。 二、进行新课
（一）熔化与吸热：
1、晶体熔化的条件：
先来分析晶体熔化需要满足哪些条件？ 通过前面探究冰的熔点的实验可知：
如果温度特别低的冰，比如—10℃，开始加热时，会不会熔化？ 不会。为什么？要达到熔点，
如果在晶体温度达到熔点后，①再继续对它加热，就会熔化，但是在熔化的过程中一旦停止加热，虽然他还是处在熔点温度，但我们就会看到熔化过程停止下来，②再恢复加热，再熔化、再停止加热、又停止熔化，这种现象说明：
晶体熔化需要满足的条件，是不是只要达到熔点就可以了？还要继续吸热。 两个条件，缺一就不可能使晶体熔化 2、熔化吸热的原因：
为什么熔化过程需要继续吸热：可以从物质的分子结构来解释：
熔化，物体从固态变成了液态，物体内的分子结构是不是也应该发生相应的改变？ 原来固体的分子间束缚力较强，变成液体后分子间束缚力变弱，要使分子束缚力变弱需要大量能量，使分子束缚力变弱的能量是从哪里来的？
（学生回答：外界要向他提供能量）
使分子间的束缚减弱，这些需要大量的能量，所以熔化要吸热。 3、实验：海波和石蜡熔化时的温度变化图象。 （1）海波熔化时的温度变化曲线，讨论
熔化过程，就是从b到c，水平线，吸热不升温 （2）石蜡熔化时的温度变化曲线，讨论 熔化过程，吸热升温
利用课本上问题得出相同点：都吸热，但吸热后温度变化情况不同
（二）汽化与吸热：
1、沸腾
沸腾常见：用煤气灶烧开水，十分钟左右，水达到沸点，开始沸腾， 沸腾的条件：
能不能在任何温度下发生？（不能，必须达到沸点） （1）达到沸点
是不是达到沸点就一定能沸腾？（不是）如果我们在水沸腾后把火关掉，水还能不能沸腾？（不能，必须继续加热） （2）继续吸热
两个条件，缺一就不可能产生沸腾 2、沸腾吸热的原因：
为什么沸腾过程需要继续吸热：可以从物质的分子结构来解释：
沸腾，物体从液态变成了气态，物体内的分子结构是不是也应该发生相应的改变？ 分子间的束缚作用变？这时大量液体分子会挣脱周围液体分子的束缚而飞出，变成气体分子，使分子束缚力变弱的能量是从哪里来的？ （学生回答：外界要向他提供能量）
沸腾，使分子间的束缚减弱，使更多分子逃离液体飞出，这需要大量的能量，所以沸腾要吸热。
如果在沸腾过程中，外界停止对物体加热，沸腾就会停止。 3、蒸发
蒸发现象：晾晒衣服，衣服由湿变干，发生了什么现象（蒸发现象）
天气热点或者天气冷点，衣服都能干，也就是说，蒸发在任何温度下都能发生 （1）在任何温度下都能发生。
任何温度下都能干，但是干的快慢一不一样？那么，有哪些因素影响了蒸发快慢呢？ （2）影响蒸发快慢的因素：
晾衣服，是晾在阳光下干得快，还是在树荫下干得快？ 晾衣服，是叠在一起干得快，还是摊开来干得快？ 晾衣服，是晾在通风处干得快，还是在无风处干得快？ 么因素有关
4、蒸发和沸腾的异同点：
（三）升华与吸热：
1、防蛀的樟脑球过一段时间后会自动消失， 2、冬季晾在室外的衣服变干 3、碘升华实验 4、干冰升华
（1）食品运输过程中，运用干冰升华吸热来降低食品温度，使食品不会变质 （2）产生舞台效果（知道是利用“干冰升华吸热”就行）
（3）人工降雨（夏季干旱无雨的原因，高空温度高，水蒸气不会遇冷形成云。把干冰用火箭炮或飞机喷洒到高空，利用干冰升华吸热，降低高空温度，上升水蒸气遇冷形成云，就会进一步形成降雨）
板书设计
第二节、物态变化中的吸热过程：
一、熔化：
1、晶体熔化的条件：达到熔点继续吸热 2、晶体熔化与非晶体熔化的区别：
晶 体：吸热，温度不变
非晶体：吸热，温度升高
二、汽化： 1、沸腾
沸腾的条件：
（1）达到沸点（2）继续吸热 2、蒸发
（1）在任何温度下都能产生 （2）影响蒸发快慢的因素：
a、液体温度；b、液体表面积大小；c、液体上方空气流速。 3、蒸发和沸腾比较：
相同点：（1）汽化（2）吸热
不同点： 沸腾 蒸发
（1）温度条件 沸点 任何温度 （2）产生位置 内部和表面 表面 （3）程 度 剧烈 平缓 （4）现 象 产生大量气泡 不明显
气泡不断上升变大
三、升华吸热
人工降雨
2.4案例评析
物理是以实验为基础的,每一个结论的得出都与生活息息相关。这堂课充分展示了实验教学在物理教学中的作用。依据新课程标准的要求,学生是课堂真正的主人.整堂课都是在教师的提示中,学生自我完成学习任务,从而享受到成功的快乐,快乐的气息始终环绕在教室内,学生把全部的身心都投入到学习知识,获得本领的过程中,大大激发了大家对物理的学习兴趣.在整堂课中深化先进的教学理念,充分发挥小组内合作,小组与小组间合作这一学习纽带,来达到优生带动整堂课的目标。
本节教材的特点是与实际生活联系紧密，因此在教学过程中，比较侧重于引导学生充分结合身边的事例，去发现问题，研究问题，让学生体会到学习的乐趣。其次做好演示实验和学生实验，通过探究让学生得出晶体和非晶体的熔化的异同点、蒸发和沸腾的异同、升华吸热等，进一步培养学生探究的意识。
这节课依据新课程标准的要求，充分发挥了老师的主导作用，体现了学生的主体地位，把课堂完整的“还给”学生，物理实验的动手操作和动脑思考并行，激发了学生的兴趣，让学生紧紧抓住课堂，提高了学习效率，顺利圆满地完成了教学任务。
三、实验探究
3.1探究目标
在教师引导下，学生补充完整探究步骤，从事科学问题的调查； 通过探究，发展基本的观察、预测、交流、解释技能；
获得从事探究的心理体验，得出影响蒸发快慢的条件，并能用自己的语言进行表述．
3.2探究过程
科学实验（Scientific experiment）探究
探究影响蒸发快慢的条件，探究活动中过程与结果并重．为此，采用结构探究（Structured inquiry）教学设计．在结构探究中，由教师提出导向性的问题，给出主要探究步骤，学生从事探究活动，记录数据，分析讨论得出初步结论．
教师引导学生根据影响蒸发快慢的条件，提出问题：生活中有哪些加快或减慢蒸发的事例？启发学生间合作交流与实验探讨，由学生分析归纳实验的结论．
四、互动交流
4.1课程作业
（1）生活中有哪些加快或减慢蒸发的事例？请参与http://www.skwl.org/forum/view.asp?id=18105交流．
（2）干冰升华致冷的应用有哪些？请参与http://www.skwl.org/forum/view.asp?id=18106交流．
（3）你能根据分子动理论来解释固体升华吗？请参考阅读本文，并参与网站讨论．http://www.skwl.org/forum/view.asp?id=18107
（4）您认为这节课有哪些需要改进之处？
4.2疑难问题
（1）利用分子动理论来解释物态变化，学生不易理解．
（2）沪科版将温度、热传递安排在物态变化，给学生分析物体的吸热、放热情况带来障碍．
五、资源建设
5.1配套习题
1．下列现象中利用了熔化吸热的是 （ ）
A．运输食品时利用干冰降温防止食品腐烂
B．天热时向地上洒水会感到凉快
C．在发烧的病人身上擦酒精以缓解症状
D．向可乐饮料中加冰块会使饮料变得更凉
2．夏天吹电风扇人感到凉爽，达是因为( )·
A．吹过来的风的温度比室温低
B．室内的温度降低了
C．加快汗液蒸发使人体表面的温度下降
D．风把人体的温度传到了空气中
3．在室内，将一支长时间放在装有酒精的瓶中的温度计迅速抽出后的一段时间内，温度计的示数将( )。
A．上升 B．下降 C．先下降后上升 D．不变
4．同学们做体育运动后，老师提醒要把汗水擦干，穿好衣服，预防感冒，这是因为
( )
11
A．把汗水擦干是增加蒸发吸热 B．把汗水擦干是减少蒸发吸热
C．穿好衣服是减慢汗水蒸发放热 D．穿好衣服是加快汗水蒸发吸热
5．寒冷的冬天，公园里的冰雕作品会一天天减小；冬天，室外冰冻的衣服变干；樟脑丸放久了会变小等自然现象都属于 现象，在这些物态变化过程中都需要 。
6．MohammedBahAbbag开发了一种在尼日利亚北部沙漠很适用的“冰箱”．其巧妙设计如下：大陶罐套小陶罐，缝间填湿沙．MohammedBahAbbag的实验表明：西红柿可以在里面保存好几个星期而不是好几天；非洲菠菜在里面可以保存12天，而不是通常在收割后几个小时就枯萎．这其中运用的主要物理知识是 。
7．植树造林是造福后人的千秋大业，春季植树时总是将大量的侧枝除去，只留很少的枝芽·这样做的目的主要是为了_____________________，使树在根扎人泥土前不至于枯死。
8．小明不小心把小亮的练习本弄湿了，小亮说没关系，他将练习本打开，放在向阳通风的窗台上，本子很快就干了，为什么？
参考答案：
1． D
2． C
3． C
4． B
5． 升华 吸热
6． 蒸发吸收热量有降温致冷作用
7． 减小树的表面积，以减少水分蒸发
8． 提示：小亮将本子打开，放在向阳通风的窗台上，目的是增大水的表面积，提高温度，
加快空气的流动，使本子里的水蒸发加快，所以本子很快就干。
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物态变化中的吸热过程
王晖 贵阳市第十七中学
一、内容分析
1.1课标解析
《全日制义务教育物理课程标准》对物态变化的表述是“通过实验探究物态变化过程。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来”。
从“课标”的表述可以看出，“物态变化”的学习首先是要求学生通过实验探究，知道物质存在的状态是可以发生变化的，而且还应该知道相应的物态变化过程。例如不仅要用实验探究的方法探究海波和石蜡的熔化、液体的蒸发与沸腾、碘和干冰的升华等等，还应知道相应的物态变化过程。其次，“课程标准”还要求学生能用物质的熔点或沸点的知识等物态变化的规律解释生活和自然界中的一些现象。例如，舞台上云雾缭绕的特殊效果是怎么形成的？为什么室温下冰棒会熔化，而钢铁却不会？用高压锅煮食物为什么容易熟？让学生应用物理知识解释身边的一些物理现象，会使学生感到物理就在身边，增强他们对物理的亲切感，通过这些现象的解释还可以使学生获得成就感，并进一步培养他们将所学的知识与生产、生活相结合的应用能力。
1.2知识点介绍
本节教材主要是让学生通过加热海波和石蜡的实验探究，知道物质溶化要吸热；通过对生活实验的观察，联系学生自己的生活经验（烧开水、湿衣服晾干、擦酒精退热等）进行分析与交流，知道物质汽化要听热，并对蒸发和沸腾进行比较，找出它们的区别，再通过对干冰升华及碘的升华实验观察（或化验）理解升华是吸热过程，使学生在理解物态变化中吸热过程的同时，初步学习用分子动理论解释物擀的状态变化。
《课程标准》中要求“通过实验探究物态变化过程”。为此在教学中不要仅仅是停留在现象的介绍上，而是要注意从学生已有的生活经验入手，让学生通过实验，观察、分析生活中的有关现象，来了解物态变化的过程。
1.3重点和难点
《物理课程标准》三级主题的第一条标准是“能用语言、文字、或图表描述常见物质的物理特征”，利用图像加深学生对物态变化过程中的吸热、放热现象的理解。
本节重点是对海波和石蜡熔化过程的实验探究，通过实验掌握物态变化过程中吸热的特点，学习的难点是用分子动理论对物态变化过程进行初步解释，要让学生在实验探究的基础上体验物态变化过程中必须吸热的规律，逐步熟悉和理解物态变化的分子运动模型。
教材展示出熔化和汽化时的分子运动模式，虽然只是一种粗略的描述，但可以发展学生初步的形象思维能力和空间想像能力，教师要让学生想像并用自己的语言来表述自己对现象的解释。
加热海波和石蜡的探究可以使学生深入认识熔化过程。一定要让学生自己操作，根据自己记录的数据作出熔化时的温度变化曲线，让同学之间互相讨论曲线的物理意义。
二、教学设计
一、内容安排
沪科版教材将“物态变化中的吸热过程”安排在第十章“小粒子与大宇宙”之后的第十一章，这时学生已具备了分子动理论的一些基础知识，教材这样的安排符合学生认知规律和年龄特点。
本节教材的编排从固体的熔化，水的蒸发与沸腾，用酒精为高烧病人降温，舞台上云雾缭绕的特殊效果，人工降雨等学生熟悉的现象入手，使学生体验物态变化过程中的吸热现象，通过学生自己的总结归纳得出物态变化全过程的一般规律，并利用物态变化图像加深学生对物态变化过程中吸热现象的理解，教材注重物理方面知识在现实生活中的应用，加强了与现代科技的联系。例如：舞台上云雾缭绕的特殊效果的形成，人工降雨等。这些知识拓展了学生的视野，增强了将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 二、基本要求
1．认识熔化是吸热过程。学会记录、处理实验数据，学习根据实验数据作出物理图像的方法。能分析熔化图线的物理意义。
2．认识汽化是吸热过程。会对蒸发和沸腾进行比较，找出它们的区别。 3．理解升华是吸热过程。
4、能用分子动理论初步解释熔化、汽化、升华的吸热过程。 三、教学建议
1．教材展示出熔化时分子运动模型，虽然只是一种粗略的描述，但可以发展学生初步的形象思维能力和空间想象能力，教师要让学生想象并用自己的语言来表达自己对现象的理解。教材在本节内容之前已经探究过冰的熔点，并知道了晶体在熔化过程中温度保持不变，但停止加热，熔化过程就会停止。另外，学生在前面的第十章“小粒子与大宇宙”的学习中已经具备了分子动理论的一些基础知识。从而使得学生们很容易理解为什么熔化过程要吸热，为什么晶体在熔化过程吸热而不能使温度升高，非晶体在熔化过程中吸热时温度却不停的上升。
2．加热海波和石蜡的实验是一个典型的实验，比较容易观察。这个探究实验可以使学生深入认识熔化的过程，一定要让学生自己操作。然后根据学生在实验中记录不同时刻的温
度值，画出它们熔化时温度随时间的变化。讨论所作图像中曲线的物理意义，并用自己的语言表达对图像的理解。
通过探究实验，使学生们认识到，在熔化过程中，若停止加热，海波和石蜡将停止熔化，说明熔化必须吸热。
3．对于液体汽化吸热现象，不少学生会有许多前期感性认识，教师可以多举一些学生身边的汽化吸热现象（如用热水洗脸后感到凉爽）让学生分析。也可以让学生互相讨论、交流，自己举例说明汽化吸热现象。沸腾与蒸发的比较，可以让学生自己根据观察（或经历）发表自己的见解，干湿温度计的比较是知识应用的实例，可以进一步让学生观察课本“衣服晒干”的现象。展开讨论；晴天和阴天、有风和无风、衣服展开和衣服卷成团有没有区别？让学生通过讨论，归纳出蒸发快慢跟哪些因素有关，并试着用分子动理论进行简单的解释。
4．教师引导，如果固体分子从外界吸热，直接挣脱周围分子的引力而飞出，那么物质就可以直接从固态变为气态。例如，干冰升华、樟脑丸消失。教师演示探究实验，碘的升华。学生观察现象，并试着解释。学生自学课本“人工降雨”，讨论人工降雨的原理。
一、内容安排
为了对比认识物态变化的过程，本章将相互对应的物态变化安排在了一节，分成“熔化和凝固”“汽化和液化”和“升华和凝华”三节，这样学生对固态和液态的相互转化过程有一个比较全面的认识。 二、基本要求
1．通过实验探究知道物质可以从固态变为液态，知道熔化的含义，会用图线描述熔化的过程，知道晶体和非晶体在熔化过程中的区别；
2．通过列举生活实例知道汽化的概念，通过观察实验知道汽化过程吸热及使液体汽化的两种方式；
3．通过对生活中升华现象和实验的观察知道升华的概念以及升华过程吸热；
4．能够用水的三态变化解释自然界一些水的循环现象，总结水的三态变化规律，并通过物态变化的学习体会物理与社会和生活的密切关系。
三、教学建议
1．这一节以旁注的形式完整展示科学探究过程的七个基本要素。在初中物理科学探究教学中，做好“固体熔化时温度的变化规律”这一探究实验对理解科学探究和提高探究能力有着重要的作用。教学过程中可通过对科学探究情境的创设，不仅让学生亲历了科学探索的全过程，还通过突出科学探究过程的某些具体步骤，如学生设计实验，让学生把凝固的冰握在手心感受冰的熔化理解固体的熔化，让学生通过体验和感悟，学会科学探究的方法，认识科学研究方法在科学研究中的作用。
本节内容让学生通过实验探究归纳出晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别，进一步总结出不同物质熔化的规律。让学生根据实验记录的数据在方格纸上描绘固体熔化图象，根据图象叙述晶体和非晶体的熔化的特点。
2．教师先演示：用一塑料袋装一些酒精，把塑料袋放入热水中，塑料袋鼓了起来。从而激发学生的学习兴趣，然后让学生动手实验，学生清楚看到塑料袋里的酒精不见了，而塑料袋却马上鼓起，从热水中拿出塑料袋，过一会，塑料袋瘪了，袋里又有酒精了。这时学生自然产生“酒精到哪里去了？”、“为什么塑料袋会鼓起来？”、“酒精为什么会失而复得？”等一系列的疑问，从而引出汽化和液化的概念。
“探究水的沸腾”这个探究活动是本节的重点，采用探究物理问题所经常采用的方法。
我们把水烧开称为沸腾，请同学们来说说你所见到的、感受到的沸腾现象？（由于烧开水是我们生活中常做的事，因此同学们可以说出较多的沸腾时的现象）
既然沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象，让同学们相互讨论、思考和猜想，教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上，并进行归类。如：水沸腾时温度会上升，停止加热水不会沸腾……
通过教师给出的器材，同学们讨论、思考，学会正确选择所需要的器材进行实验，同学们将观察到的数据和现象记录在表中，并作出温度随时间的变化图象进行分析说明，使同学们较好地了解沸腾的特点，知道沸腾的条件。
3．探究碘的升华和凝华实验
学生观察试管
中碘的状态和颜色，思考要让固态的碘的状态发生变化，可采用什么办法。
用热水对固态的碘加热，轻轻摇晃试管，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，取出冷水中的试管，擦掉试管外的水分，观察试管中是否有碘液体出现。分析实验现象，学生归纳实验结论，
得出升华和凝华的概念及吸放
热情况。联系实际，寻找和分析生活中的升华和凝华现象。
2.2设计理念
这部分内容的教学很容易从日常生活中最密切的物理现象入手，使学生感觉到物理知识就在我们的身边。由于内容跟学生生活联系非常紧密，很容易引起学生共鸣。教学中教师可以不局限于书上的内容，还可再增加一些现象，以拓宽学生的思路。
水是人们最熟悉的物质，教材通过学生最熟悉的自然现象，展示了自然界水的循环过程。为此，教学设计也因按照“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念，以常见的自然现象和生活事例为引导，通过探究过程来加深对水的认识，学会运用科学规律解释自然界和生活中常见的物态变化现象。物态变化中的吸热过程是热学部分的重要知识，是学生分析物态变化在生活、生产、技术上应用的基础。由于有了前面“熔点和沸点”知识的铺垫，所以学生学习这部分内容时并不陌生，在教学中要相信学生、把时间还给学生，让“学生真正成为学习的主题，积极主动地学习”。
本章内容与生活联系密切，学生掌握知识不很困难。然而，本章对探究实验的要求较高，如何引导学生做好探究性的实验，是本章教学应特别注意的问题。
据此，提出以下的设计理念： 1．由生活现象引入
师：为什么在炎热的夏天，有的同学为了凉快就在地上洒些水，有的同学喜欢吃冰棍来解热，也有的同学用扇扇子来解热，还有的同学用凉水洗脸来解热，这有什么道理?
答：这些情况都是要吸热的，所以人会觉得凉快。
师：那么为什么这些变化过程中要吸热，这与我们学过的分子动理论有什么联系？ 师：引导学生回忆学过的分子动理论知识，固态物质分子无规则运动最慢，气态物质分子无规则运动最快，液态物质分子无规则运动介于两者之间。由此引导学生导出物质由什么状态到什么状态需要吸收热量。
以上设计中，通过几个简单的生活情境自然引入教学之中，对这些现象学生们都有较多的认识，由此很自然地联系到吸热的物态变化。为此，在教学过程中，先由学生根据已有的生活经验得出什么时候物质会吸热，再通过教师的讲述，使学生能通过分子动理论来理解物态变化的吸热过程。这种以日常生活中现象为基础加以运用，体现了从简单到复杂的研究问题的方法。
2．营造探究的气氛，引导学生由生活现象自行设计控制变量法实验 教师抛出问题，如何使我们洗干净的衣物干的更快？ 学生踊跃回答。
师：同学们能否根据控制变量法的要求来设计实验吗
?
学生设计实验，然后根据生活经验归纳结论，加深理解。由此得到影响蒸发快慢的因素。 以上设计中，影响蒸发快慢的因素是引导学生在大量生活经验的基础上，运用分析、思考猜想、设计验证等方法，概括总结出来的。学生通过探究活动，不仅学得了新知，掌握了科学探究的基本方法和技能，而且在发现新知的过程中尝试到探究学习的成功喜悦，这不仅培养了学生的科学素养，为学生今后的学习打下了方法上的基础，而且会激发学生探索自然规律的兴趣，不断进行科学探究活动．
2.3教学案例
教学内容：沪科版九年级第十一章第2节《物态变化中的吸热过程》
教案
教学目标
知识与能力
1．认识熔化是吸热过程；学会记录、处理实验数据，学习根据实验数据作出物理图像的方法；能分析熔化图线的物理意义。
2．认识汽化是吸热过程；会对蒸发和沸腾进行比较，找出它们的区别。 3．理解升华是吸热过程。
4.能用分子动理论初步解释熔化、汽化、升华的吸热过程。 过程和方法
经历实验探究及科学观察的过程，以此来理解熔化吸热。 情感、态度与价值观
通过实验探究培养学生的观察能力、综合分析能力、判断能力；培养学生应用由浅入深的科学方法来研究物理问题。
教学重难点及突破
重点
通过实验探究，知道晶体与非晶体的熔化；影响蒸发快慢的因素。 难点
通过分子动理论理解物态变化的吸热过程 教学突破
学习本节内容应紧密联系生活实际，通过做些简单的实验，不仅要知道熔化、汽化、升华现象是吸热过程，还要注意培养自己观察、分析、概括的能力，如晶体和非晶体的对比分析、蒸发和沸腾的异同点的归纳。
教学准备
教师准备
铁架台、石棉网、酒精灯、海波、石蜡等 学生准备
复习分子动理论的相关知识；预习课文．
教学设计(1课时)
一、创设情境、导入新课
师：为什么在炎热的夏天，有的同学为了凉快就在地上洒些水，有的同学喜欢吃冰棍来解热，也有的同学用扇扇子来解热，还有的同学用凉水洗脸来解热，这有什么道理?
答：这些情况都是要吸热的，所以人会觉得凉快。
师：那么为什么这些变化过程中要吸热，这与我们学过的分子动理论有什么联系？ 师：引导学生回忆学过的分子动理论知识，固态物质分子无规则运动最慢，气态物质分
子无规则运动最快，液态物质分子无规则运动介于两者之间。由此引导学生导出物质由什么状态到什么状态需要吸收热量。 二、进行新课
（一）熔化与吸热：
1、晶体熔化的条件：
先来分析晶体熔化需要满足哪些条件？ 通过前面探究冰的熔点的实验可知：
如果温度特别低的冰，比如—10℃，开始加热时，会不会熔化？ 不会。为什么？要达到熔点，
如果在晶体温度达到熔点后，①再继续对它加热，就会熔化，但是在熔化的过程中一旦停止加热，虽然他还是处在熔点温度，但我们就会看到熔化过程停止下来，②再恢复加热，再熔化、再停止加热、又停止熔化，这种现象说明：
晶体熔化需要满足的条件，是不是只要达到熔点就可以了？还要继续吸热。 两个条件，缺一就不可能使晶体熔化 2、熔化吸热的原因：
为什么熔化过程需要继续吸热：可以从物质的分子结构来解释：
熔化，物体从固态变成了液态，物体内的分子结构是不是也应该发生相应的改变？ 原来固体的分子间束缚力较强，变成液体后分子间束缚力变弱，要使分子束缚力变弱需要大量能量，使分子束缚力变弱的能量是从哪里来的？
（学生回答：外界要向他提供能量）
使分子间的束缚减弱，这些需要大量的能量，所以熔化要吸热。 3、实验：海波和石蜡熔化时的温度变化图象。 （1）海波熔化时的温度变化曲线，讨论
熔化过程，就是从b到c，水平线，吸热不升温 （2）石蜡熔化时的温度变化曲线，讨论 熔化过程，吸热升温
利用课本上问题得出相同点：都吸热，但吸热后温度变化情况不同
（二）汽化与吸热：
1、沸腾
沸腾常见：用煤气灶烧开水，十分钟左右，水达到沸点，开始沸腾， 沸腾的条件：
能不能在任何温度下发生？（不能，必须达到沸点） （1）达到沸点
是不是达到沸点就一定能沸腾？（不是）如果我们在水沸腾后把火关掉，水还能不能沸腾？（不能，必须继续加热） （2）继续吸热
两个条件，缺一就不可能产生沸腾 2、沸腾吸热的原因：
为什么沸腾过程需要继续吸热：可以从物质的分子结构来解释：
沸腾，物体从液态变成了气态，物体内的分子结构是不是也应该发生相应的改变？ 分子间的束缚作用变？这时大量液体分子会挣脱周围液体分子的束缚而飞出，变成气体分子，使分子束缚力变弱的能量是从哪里来的？ （学生回答：外界要向他提供能量）
沸腾，使分子间的束缚减弱，使更多分子逃离液体飞出，这需要大量的能量，所以沸腾要吸热。
如果在沸腾过程中，外界停止对物体加热，沸腾就会停止。 3、蒸发
蒸发现象：晾晒衣服，衣服由湿变干，发生了什么现象（蒸发现象）
天气热点或者天气冷点，衣服都能干，也就是说，蒸发在任何温度下都能发生 （1）在任何温度下都能发生。
任何温度下都能干，但是干的快慢一不一样？那么，有哪些因素影响了蒸发快慢呢？ （2）影响蒸发快慢的因素：
晾衣服，是晾在阳光下干得快，还是在树荫下干得快？ 晾衣服，是叠在一起干得快，还是摊开来干得快？ 晾衣服，是晾在通风处干得快，还是在无风处干得快？ 么因素有关
4、蒸发和沸腾的异同点：
（三）升华与吸热：
1、防蛀的樟脑球过一段时间后会自动消失， 2、冬季晾在室外的衣服变干 3、碘升华实验 4、干冰升华
（1）食品运输过程中，运用干冰升华吸热来降低食品温度，使食品不会变质 （2）产生舞台效果（知道是利用“干冰升华吸热”就行）
（3）人工降雨（夏季干旱无雨的原因，高空温度高，水蒸气不会遇冷形成云。把干冰用火箭炮或飞机喷洒到高空，利用干冰升华吸热，降低高空温度，上升水蒸气遇冷形成云，就会进一步形成降雨）
板书设计
第二节、物态变化中的吸热过程：
一、熔化：
1、晶体熔化的条件：达到熔点继续吸热 2、晶体熔化与非晶体熔化的区别：
晶 体：吸热，温度不变
非晶体：吸热，温度升高
二、汽化： 1、沸腾
沸腾的条件：
（1）达到沸点（2）继续吸热 2、蒸发
（1）在任何温度下都能产生 （2）影响蒸发快慢的因素：
a、液体温度；b、液体表面积大小；c、液体上方空气流速。 3、蒸发和沸腾比较：
相同点：（1）汽化（2）吸热
不同点： 沸腾 蒸发
（1）温度条件 沸点 任何温度 （2）产生位置 内部和表面 表面 （3）程 度 剧烈 平缓 （4）现 象 产生大量气泡 不明显
气泡不断上升变大
三、升华吸热
人工降雨
2.4案例评析
物理是以实验为基础的,每一个结论的得出都与生活息息相关。这堂课充分展示了实验教学在物理教学中的作用。依据新课程标准的要求,学生是课堂真正的主人.整堂课都是在教师的提示中,学生自我完成学习任务,从而享受到成功的快乐,快乐的气息始终环绕在教室内,学生把全部的身心都投入到学习知识,获得本领的过程中,大大激发了大家对物理的学习兴趣.在整堂课中深化先进的教学理念,充分发挥小组内合作,小组与小组间合作这一学习纽带,来达到优生带动整堂课的目标。
本节教材的特点是与实际生活联系紧密，因此在教学过程中，比较侧重于引导学生充分结合身边的事例，去发现问题，研究问题，让学生体会到学习的乐趣。其次做好演示实验和学生实验，通过探究让学生得出晶体和非晶体的熔化的异同点、蒸发和沸腾的异同、升华吸热等，进一步培养学生探究的意识。
这节课依据新课程标准的要求，充分发挥了老师的主导作用，体现了学生的主体地位，把课堂完整的“还给”学生，物理实验的动手操作和动脑思考并行，激发了学生的兴趣，让学生紧紧抓住课堂，提高了学习效率，顺利圆满地完成了教学任务。
三、实验探究
3.1探究目标
在教师引导下，学生补充完整探究步骤，从事科学问题的调查； 通过探究，发展基本的观察、预测、交流、解释技能；
获得从事探究的心理体验，得出影响蒸发快慢的条件，并能用自己的语言进行表述．
3.2探究过程
科学实验（Scientific experiment）探究
探究影响蒸发快慢的条件，探究活动中过程与结果并重．为此，采用结构探究（Structured inquiry）教学设计．在结构探究中，由教师提出导向性的问题，给出主要探究步骤，学生从事探究活动，记录数据，分析讨论得出初步结论．
教师引导学生根据影响蒸发快慢的条件，提出问题：生活中有哪些加快或减慢蒸发的事例？启发学生间合作交流与实验探讨，由学生分析归纳实验的结论．
四、互动交流
4.1课程作业
（1）生活中有哪些加快或减慢蒸发的事例？请参与http://www.skwl.org/forum/view.asp?id=18105交流．
（2）干冰升华致冷的应用有哪些？请参与http://www.skwl.org/forum/view.asp?id=18106交流．
（3）你能根据分子动理论来解释固体升华吗？请参考阅读本文，并参与网站讨论．http://www.skwl.org/forum/view.asp?id=18107
（4）您认为这节课有哪些需要改进之处？
4.2疑难问题
（1）利用分子动理论来解释物态变化，学生不易理解．
（2）沪科版将温度、热传递安排在物态变化，给学生分析物体的吸热、放热情况带来障碍．
五、资源建设
5.1配套习题
1．下列现象中利用了熔化吸热的是 （ ）
A．运输食品时利用干冰降温防止食品腐烂
B．天热时向地上洒水会感到凉快
C．在发烧的病人身上擦酒精以缓解症状
D．向可乐饮料中加冰块会使饮料变得更凉
2．夏天吹电风扇人感到凉爽，达是因为( )·
A．吹过来的风的温度比室温低
B．室内的温度降低了
C．加快汗液蒸发使人体表面的温度下降
D．风把人体的温度传到了空气中
3．在室内，将一支长时间放在装有酒精的瓶中的温度计迅速抽出后的一段时间内，温度计的示数将( )。
A．上升 B．下降 C．先下降后上升 D．不变
4．同学们做体育运动后，老师提醒要把汗水擦干，穿好衣服，预防感冒，这是因为
( )
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A．把汗水擦干是增加蒸发吸热 B．把汗水擦干是减少蒸发吸热
C．穿好衣服是减慢汗水蒸发放热 D．穿好衣服是加快汗水蒸发吸热
5．寒冷的冬天，公园里的冰雕作品会一天天减小；冬天，室外冰冻的衣服变干；樟脑丸放久了会变小等自然现象都属于 现象，在这些物态变化过程中都需要 。
6．MohammedBahAbbag开发了一种在尼日利亚北部沙漠很适用的“冰箱”．其巧妙设计如下：大陶罐套小陶罐，缝间填湿沙．MohammedBahAbbag的实验表明：西红柿可以在里面保存好几个星期而不是好几天；非洲菠菜在里面可以保存12天，而不是通常在收割后几个小时就枯萎．这其中运用的主要物理知识是 。
7．植树造林是造福后人的千秋大业，春季植树时总是将大量的侧枝除去，只留很少的枝芽·这样做的目的主要是为了_____________________，使树在根扎人泥土前不至于枯死。
8．小明不小心把小亮的练习本弄湿了，小亮说没关系，他将练习本打开，放在向阳通风的窗台上，本子很快就干了，为什么？
参考答案：
1． D
2． C
3． C
4． B
5． 升华 吸热
6． 蒸发吸收热量有降温致冷作用
7． 减小树的表面积，以减少水分蒸发
8． 提示：小亮将本子打开，放在向阳通风的窗台上，目的是增大水的表面积，提高温度，
加快空气的流动，使本子里的水蒸发加快，所以本子很快就干。
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