2024-2025學年高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 4 物態(tài)變化中的能量交換教學實錄2 新人教版選修3-3

2024-2025學年高中物理第九章固體、液體和物態(tài)變化4物態(tài)變化中的能量交換教學實錄2新人教版選修3-3主備人備課成員設計思路本節(jié)課以“物態(tài)變化中的能量交換”為主題，通過實驗演示和理論講解相結(jié)合的方式，引導學生理解物態(tài)變化過程中能量的吸收與釋放。課程內(nèi)容緊密聯(lián)系課本，注重培養(yǎng)學生的觀察能力和科學思維能力，通過實際操作和討論，使學生掌握物態(tài)變化中的能量交換規(guī)律，為后續(xù)學習打下堅實基礎。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的物理觀念、科學思維和探究實踐等核心素養(yǎng)。通過物態(tài)變化現(xiàn)象的觀察和分析，學生能夠建立對能量守恒和能量轉(zhuǎn)化概念的直觀認識，提升科學思維能力。同時，通過實驗操作和問題解決，學生將發(fā)展實驗探究能力，增強科學探究精神，為后續(xù)物理學習打下堅實的實踐基礎。教學難點與重點1.教學重點，

①理解物態(tài)變化中能量的吸收與釋放過程，并能運用公式計算能量交換量；

②掌握不同物態(tài)變化過程中溫度、壓力和體積的關(guān)系，以及相變溫度的特點；

③分析實際生活中的物態(tài)變化現(xiàn)象，解釋其背后的物理原理。

2.教學難點，

①理解物態(tài)變化過程中微觀粒子能量的變化，以及這些變化對宏觀現(xiàn)象的影響；

②將抽象的物態(tài)變化概念與具體的物理過程相結(jié)合，形成對物態(tài)變化規(guī)律的整體認識；

③通過實驗探究，培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗操作技能，同時提高問題解決能力。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源-軟硬件資源：電子白板、計算機、投影儀、物態(tài)變化實驗裝置（如冰水混合物、加熱水、冷卻水等）

-課程平臺：學校物理教學平臺、網(wǎng)絡教學資源庫

-信息化資源：物態(tài)變化相關(guān)動畫、視頻資料、在線實驗模擬軟件

-教學手段：多媒體教學、小組合作學習、實驗演示、課堂討論教學過程設計（用時：45分鐘）

一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.播放生活場景視頻，展示不同物態(tài)變化現(xiàn)象，如水蒸氣凝結(jié)成露水、冰塊融化等。

2.提問：同學們，你們在視頻中看到了哪些物態(tài)變化？它們是如何發(fā)生的？

3.學生回答后，教師總結(jié)：今天我們將學習物態(tài)變化中的能量交換，了解這些現(xiàn)象背后的科學原理。

二、講授新課（25分鐘）

1.能量交換的概念：介紹能量守恒定律，解釋物態(tài)變化過程中能量的吸收與釋放。

用時：5分鐘

2.物態(tài)變化的類型：講解熔化、凝固、汽化、液化和升華等五種物態(tài)變化及其特點。

用時：5分鐘

3.能量交換的計算：運用公式演示如何計算物態(tài)變化過程中的能量交換量。

用時：5分鐘

4.物態(tài)變化過程中的溫度、壓力和體積關(guān)系：分析不同物態(tài)變化過程中溫度、壓力和體積的變化規(guī)律。

用時：5分鐘

5.實際應用：結(jié)合生活中的實例，如冬天供暖、夏天制冷等，講解物態(tài)變化在實際生活中的應用。

用時：5分鐘

三、鞏固練習（10分鐘）

1.學生獨立完成練習題，鞏固對物態(tài)變化能量交換的理解。

用時：5分鐘

2.學生展示解題過程，教師點評并糾正錯誤。

用時：5分鐘

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問：在物態(tài)變化過程中，為什么能量會以熱的形式釋放或吸收？

2.學生回答后，教師總結(jié)并引導學生思考物態(tài)變化與能量守恒的關(guān)系。

五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提出問題，如“如何判斷一個物質(zhì)是處于固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài)？”

2.學生分組討論，分享各自的觀點和解決方案。

3.各組派代表發(fā)言，教師點評并總結(jié)。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.引導學生思考：如何將物態(tài)變化中的能量交換原理應用于生活中的節(jié)能措施？

2.學生討論并分享自己的看法。

七、總結(jié)與布置作業(yè)（5分鐘）

1.教師總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)物態(tài)變化中的能量交換規(guī)律。

2.布置作業(yè)：完成課后習題，復習本節(jié)課所學內(nèi)容。拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《物態(tài)變化的奧秘》：介紹物態(tài)變化的基本原理和實際應用，適合學生自主閱讀。

-《生活中的物理現(xiàn)象》：通過實例分析生活中的物態(tài)變化現(xiàn)象，如云的形成、霜凍等。

-《物理實驗手冊》：提供物態(tài)變化實驗的詳細步驟和注意事項，鼓勵學生動手實踐。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-學生可以查閱相關(guān)書籍或網(wǎng)絡資料，深入了解物態(tài)變化的科學原理。

-組織學生開展小組討論，分享各自對物態(tài)變化現(xiàn)象的理解和觀察。

-設計實驗項目，讓學生通過實驗驗證物態(tài)變化過程中的能量交換規(guī)律。

-鼓勵學生關(guān)注生活中的物態(tài)變化現(xiàn)象，嘗試用所學知識解釋這些現(xiàn)象。

-提供一些開放性問題，如“如何利用物態(tài)變化原理設計節(jié)能設備？”等，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。

3.知識點拓展：

-探討物態(tài)變化與氣候變化的關(guān)系，如溫室效應、全球變暖等。

-研究物態(tài)變化在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，如制冷、空調(diào)、冷藏等。

-分析物態(tài)變化對生物體的影響，如植物生長、動物遷徙等。

-探討物態(tài)變化與人類生活的密切聯(lián)系，如食品保存、藥品制備等。

4.實用性拓展：

-學習如何根據(jù)物態(tài)變化原理設計簡單的節(jié)能裝置，如保溫隔熱材料、節(jié)能窗等。

-了解物態(tài)變化在環(huán)境保護中的作用，如廢水處理、廢氣凈化等。

-探索物態(tài)變化在新能源開發(fā)中的應用，如太陽能、風能等。

-通過實驗和實踐活動，提高學生的動手能力和科學探究能力。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.情境教學：通過創(chuàng)設真實的生活情境，讓學生在具體場景中感知物態(tài)變化，提高學習興趣和參與度。

2.實驗探究：設計一系列與物態(tài)變化相關(guān)的實驗，讓學生親自動手操作，培養(yǎng)實驗能力和科學探究精神。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生對物態(tài)變化的概念理解不夠深入，需要加強理論講解與實際應用的結(jié)合。

2.在課堂討論環(huán)節(jié)，部分學生參與度不高，需要激發(fā)學生的思考和表達欲望。

3.教學評價方式較為單一，主要依靠課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，缺乏對學生綜合能力的全面評價。

反思改進措施（三）改進措施

1.加強理論講解與實際應用的結(jié)合：在講解物態(tài)變化理論時，結(jié)合實際生活中的例子，讓學生更好地理解概念。

2.激發(fā)學生思考和表達欲望：在課堂討論環(huán)節(jié)，鼓勵學生提出問題，引導他們進行深入思考，并給予積極的反饋。

3.豐富教學評價方式：采用多元化的評價方式，如課堂表現(xiàn)、實驗報告、小組討論、課后作業(yè)等，全面評價學生的綜合能力。

4.加強與學生的互動：在教學中，多關(guān)注學生的需求，了解他們的學習困惑，及時調(diào)整教學策略，提高教學效果。

5.創(chuàng)設互動式教學環(huán)境：利用多媒體技術(shù)，展示豐富的物態(tài)變化現(xiàn)象，提高學生的學習興趣，增強課堂氛圍。

6.開展課外實踐活動：組織學生參觀實驗室、企業(yè)等，讓學生將所學知識應用于實際，提高他們的實踐能力。

7.加強與其他學科的融合：探索物態(tài)變化與化學、生物等學科的關(guān)聯(lián)，拓寬學生的知識面，培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。重點題型整理1.計算題：已知一塊冰的質(zhì)量為1kg，在標準大氣壓下，冰從0℃升高到10℃所需吸收的熱量是多少？

答案：冰的比熱容為2.1×10^3J/(kg·℃)，熱量Q=mcΔT=1kg×2.1×10^3J/(kg·℃)×(10℃-0℃)=2.1×10^4J。

2.應用題：一個密閉的容器內(nèi)裝有1kg的水，當水的溫度從20℃升高到100℃時，求水吸收的熱量以及容器內(nèi)氣壓的變化。

答案：水吸收的熱量Q=mcΔT=1kg×4.18×10^3J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=3.384×10^5J。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，在溫度變化時，若體積不變，氣壓P與溫度T成正比，所以氣壓將增加。

3.分析題：解釋為什么在冬天，將一杯熱水放在室外時，熱水杯外面會結(jié)霜？

答案：熱水杯外面的空氣溫度低于0℃，水蒸氣在接觸到冷的杯壁時，溫度降低，發(fā)生凝華現(xiàn)象，水蒸氣直接從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，形成霜。

4.實驗題：設計一個實驗，驗證液態(tài)水在0℃時吸收熱量后是否仍保持液態(tài)。

答案：實驗步驟如下：

a.準備一個燒杯、水、溫度計、加熱器。

b.將水倒入燒杯中，用溫度計測量水的初始溫度。

c.開啟加熱器，對水進行加熱，同時觀察溫度計的變化。

d.當水的溫度達到0