2024-2025学年高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 4 物态变化中的能量交换（2）教案 新人教版选修3-3

2024-2025学年高中物理第九章固体、液体和物态变化4物态变化中的能量交换（2）教案新人教版选修3-3学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：高中物理第九章固体、液体和物态变化4物态变化中的能量交换（2）

2.教学年级和班级：高中二年级，选修3-3班

3.授课时间：2024年11月20日，星期三，第4节

4.教学时数：45分钟

教学内容：

1.理解物态变化中的吸热与放热过程。

2.掌握熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华过程中的能量交换。

3.分析实际生活中的物态变化现象，解释其能量交换过程。

教学过程：

一、导入（5分钟）

1.通过提问方式回顾上节课内容，引导学生思考物态变化中的能量交换。

2.提问：物态变化过程中，能量是如何变化的？

二、新课内容（25分钟）

1.讲解熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华过程中的能量交换。

2.分析物态变化过程中，吸热与放热的原因。

3.举例说明生活中的物态变化现象，如冰融化、水烧开等。

三、课堂互动（10分钟）

1.让学生分组讨论，举例说明物态变化中的能量交换现象。

2.各组汇报讨论成果，教师点评并总结。

四、巩固练习（5分钟）

1.布置与物态变化能量交换相关的习题，让学生当堂完成。

2.讲解习题，解答学生疑问。

五、课堂小结（5分钟）

1.教师总结本节课的主要内容，强调物态变化中的能量交换原理。

2.鼓励学生运用所学知识解释生活中的物态变化现象。

教学评价：

1.课后收集学生作业，评估学生对物态变化能量交换的理解程度。

2.课堂观察，了解学生在讨论和提问环节的参与情况。核心素养目标1.科学思维：培养学生运用物理知识分析物态变化中的能量交换现象，形成逻辑推理和批判性思维。

2.实践与创新：通过观察生活中的物态变化实例，激发学生将物理知识应用于实际问题的创新意识。

3.科学探究：培养学生主动探索物态变化规律，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

4.情感态度与价值观：增强学生对物理学科的兴趣，认识到物理知识在生活中的重要性，形成积极向上的学习态度。

5.合作交流：通过小组讨论和课堂互动，培养学生团队协作能力，提高表达和沟通技巧。学情分析本节课针对的是高中二年级选修3-3班的学生，他们在知识、能力和素质方面具备以下特点：

1.知识层面：

（1）学生对物态变化的基本概念有了一定的了解，能够区分不同的物态变化过程。

（2）学生对能量守恒定律有一定的认识，但可能对物态变化中的能量交换具体过程理解不够深入。

（3）学生在初中阶段学习了简单的热力学知识，但对于熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华等复杂过程，可能缺乏系统性的认识。

2.能力层面：

（1）学生在分析物理现象时，具备一定的逻辑思维能力，但需要进一步提高运用物理知识解决实际问题的能力。

（2）学生在实验操作和数据处理方面有一定的基础，但可能在实际操作中仍存在技巧不足的问题。

（3）学生在团队合作中，具备一定的沟通和协作能力，但仍有待提高。

3.素质层面：

（1）学生对物理学科的兴趣较为浓厚，有利于激发他们学习本节课内容的积极性。

（2）学生在学习过程中，表现出较强的探究欲望，有利于培养他们的创新意识。

（3）学生在面对困难时，具有一定的克服精神，但在遇到复杂问题时，可能表现出信心不足。

4.行为习惯：

（1）学生在课堂上，总体表现较为认真，但部分学生注意力容易分散，需要教师及时关注和引导。

（2）学生在学习过程中，主动提问和回答问题的积极性有待提高，需要教师营造良好的课堂氛围。

（3）学生在课后，部分学生能够自觉复习巩固所学知识，但仍有部分学生缺乏自律性，需要教师和家长加强监督。

对本课程学习的影响：

1.学生在知识层面的基础上，有利于本节课内容的深入学习，但需要在物态变化能量交换方面加强引导。

2.学生的能力层面表现，有助于他们在本节课中更好地理解和掌握物态变化过程中的能量交换，但需要教师在实验和实际问题解决方面给予更多指导。

3.学生的素质层面，有利于激发他们学习物理的兴趣和积极性，但需要在培养创新意识和克服困难方面给予关注。

4.学生的行为习惯，将影响本节课的教学效果，需要教师在课堂上营造积极向上的氛围，课后加强督促和指导。

1.深入浅出地讲解物态变化中的能量交换原理，结合实际生活案例，帮助学生理解。

2.设计丰富的课堂活动，提高学生的参与度和积极性，培养他们的实践和创新能力。

3.关注学生的个体差异，针对不同学生的需求，给予个性化的指导。

4.加强课堂管理，营造良好的学习氛围，提高学生的学习效果。教学方法与策略1.教学方法选择

针对本节课的核心素养目标和学生的特点，选择以下教学方法：

（1）讲授法：用于讲解物态变化中的能量交换原理，帮助学生建立系统的知识体系。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，分析生活中的物态变化现象，促进学生的思考和交流。

（3）案例研究法：通过分析具体实例，引导学生运用物理知识解释物态变化中的能量交换。

（4）项目导向学习：设置与物态变化相关的项目，让学生自主探究、合作完成，提高学生的实践和创新能力。

2.教学活动设计

（1）导入环节：通过提问方式引导学生回顾上节课内容，为新课学习做好铺垫。

（2）新课内容：结合讲授法和案例研究法，讲解物态变化中的能量交换原理，让学生结合生活实例进行分析。

（3）课堂互动：组织学生进行小组讨论，分享各自对物态变化能量交换的认识，培养学生的合作和沟通能力。

（4）巩固练习：设计具有针对性的习题，让学生当堂完成，巩固所学知识。

（5）课堂小结：教师引导学生总结本节课的主要内容，强调物态变化中的能量交换原理。

3.教学媒体和资源使用

（1）PPT：制作精美的课件，展示物态变化的动画、图像和关键概念，帮助学生直观地理解物态变化过程。

（2）视频：播放与物态变化相关的实验操作和实际应用视频，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

（3）在线工具：利用网络资源，如物理教学平台、在线实验模拟等，为学生提供丰富的学习资源，拓展学习渠道。

（4）实物和实验器材：准备熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华的实验器材，让学生亲自动手操作，增强实践体验。

（5）板书：利用板书展示关键概念、公式和实例，强化学生对知识的理解和记忆。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于物态变化能量交换的预习资料，包括PPT、科普视频和预习指南，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕物态变化中的能量交换，设计问题，如“熔化过程中能量是如何变化的？”引导学生自主思考。

-监控预习进度：通过平台数据跟踪学生的预习情况，及时给予反馈。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照预习指南，阅读资料，初步理解物态变化能量交换的基本原理。

-思考预习问题：学生针对问题进行独立思考，记录自己的理解和新产生的疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记、问题列表等提交至在线平台。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生的自主学习习惯，增强对物态变化能量交换的理解。

-信息技术手段：利用在线平台实现资源共享和进度监控。

作用与目的：

-帮助学生提前接触物态变化能量交换的知识点，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力，特别是对重难点的初步感知。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过播放冰融化成水的视频，引出物态变化中的能量交换话题，激发兴趣。

-讲解知识点：详细讲解熔化、凝固、汽化等过程中的能量交换原理，结合实例演示。

-组织课堂活动：设计小组讨论，分析实际生活中的物态变化现象，如煮水的沸腾过程。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行个别或集体解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生专注听讲，对讲解的知识点进行消化吸收。

-参与课堂活动：学生在小组中积极讨论，分享各自对物态变化能量交换的理解。

-提问与讨论：学生勇于提出问题，参与课堂讨论，加深对重难点的理解。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解和实例，帮助学生深入理解物态变化能量交换的原理。

-实践活动法：通过小组讨论，促进学生将理论知识应用于实际情境。

-合作学习法：培养学生的团队合作精神和沟通能力。

作用与目的：

-强化学生对物态变化能量交换知识点的理解和记忆，特别是重难点的突破。

-培养学生的动手操作能力和问题解决能力，通过合作学习增强团队协作。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据课堂学习内容，布置相关的习题和思考题，巩固学习成果。

-提供拓展资源：推荐相关的科普文章、学术网站，供学生进一步探索。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予个性化的反馈和建议。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成作业，巩固物态变化能量交换的知识点。

-拓展学习：利用拓展资源，进行更深入的自主学习，拓宽知识视野。

-反思总结：学生反思学习过程，总结学习方法和效果，提出改进措施。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业，培养独立学习的习惯。

-反思总结法：指导学生进行自我反思，促进自我提升。

作用与目的：

-巩固学生对物态变化能量交换知识点的掌握，提高应用能力。

-通过拓展学习，激发学生的学术兴趣和探究精神。

-通过反思总结，帮助学生形成良好的学习习惯，为后续学习打下坚实基础。拓展与延伸1.拓展阅读材料

为了帮助学生更深入地理解物态变化中的能量交换，以下是一些建议的拓展阅读材料：

-《物理学原理与应用》中关于物态变化能量交换的章节。

-《热力学与统计物理学》中关于相变和能量交换的部分。

-《生活中的物理学》中关于日常物态变化现象的解释。

-《高中物理学习指导》中针对物态变化能量交换的专题讲解。

2.课后自主学习和探究

学生可以通过以下方式在课后进行自主学习和探究：

-阅读拓展材料，总结不同物态变化过程中的能量交换特点。

-设计简单的实验，观察并记录物态变化过程中的能量变化现象。

-结合实际生活，思考物态变化能量交换在节能和环境保护方面的应用。

-撰写小论文或制作报告，分享对物态变化能量交换的深入理解。

-物态变化中的吸热与放热

-探究不同物质在熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华过程中的吸热与放热情况。

-分析吸热与放热过程对环境温度的影响。

-相变的热力学原理

-学习相变的定义和分类，了解不同相变过程的能量交换特点。

-研究相变过程中的相变潜热和相变温度。

-能量交换在日常生活中的应用

-调查生活中利用物态变化能量交换原理的实例，如空调、冰箱、冰袋等。

-分析这些应用对提高生活质量和节能降耗的作用。

-物态变化与环境保护

-探讨物态变化能量交换在环境保护中的应用，如废热回收、制冷剂的选择等。

-研究物态变化过程中可能对环境产生的影响，如温室效应、臭氧层破坏等。

-热力学第二定律与能量交换

-了解热力学第二定律与物态变化能量交换的关系。

-探讨熵的概念在物态变化过程中的应用。教学反思本节课在教授物态变化中的能量交换时，我采用了讲授、讨论和实验等多种教学方法，旨在帮助学生深入理解这一知识点。从课堂反馈来看，学生们对物态变化的基本概念有了较好的掌握，但在分析具体实例时，仍有部分学生对能量交换过程的理解不够深入。我意识到，在今后的教学中，需要更加注重实例分析，以提高学生对知识的应用能力。

在课堂互动环节，我发现学生们在讨论和提问时，参与度有待提高。为了激发学生的积极性，我计划在今后的教学中增加一些趣味性的教学活动，如角色扮演、物理小游戏等，以吸引学生的注意力，提高他们的参与度。

在实验教学环节，我发现部分学生在操作实验时，技巧不够熟练。为了提高学生的实验操作能力，我计划在今后的教学中增加实验操作的练习，同时加强对实验技巧的指导，让学生在实验中更好地体验物态变化的奇妙过程。

总的来说，本节课的教学效果较好，但也暴露出一些问题。在今后的教学中，我将不断调整和改进教学方法，以更好地满足学生的学习需求，提高他们的物理素养。典型例题讲解例题1:

题目：一块冰的质量为0.1kg，在0°C的室温下熔化为水。求冰熔化过程中吸收的热量。

答案：冰的熔化热为334J/g，所以0.1kg冰熔化吸收的热量为33400J。

例题2:

题目：一定量的水在100°C时沸腾成蒸汽，若水的质量为0.2kg，求水沸腾过程中吸收的热量。

答案：水的沸点为100°C，沸点时水的汽化热为2260J/g，所以0.2kg水沸腾吸收的热量为45200J。

例题3:

题目：一定量的水蒸气在100°C时凝结成水滴，若蒸汽的质量为0.1kg，求蒸汽