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教案2 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教案2新人教版选修3-3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容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教案2新人教版选修3-3。

1.物态变化的基本概念与分类：熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。

2.物态变化过程中的能量交换：潜热、显热的概念及其在物态变化中的应用。

3.物态变化过程中温度、压强的变化规律。

4.实例分析：生活中的物态变化现象及其能量交换。

5.课后作业：结合本章内容，分析物态变化在能源转换与节能中的应用。二、核心素养目标1.科学理解：使学生掌握物态变化的基本概念和分类，理解物态变化中能量交换的原理，培养其对自然界现象的科学理解能力。

2.实践探究：通过实例分析，培养学生观察生活现象、提出问题、进行实验探究的能力，激发其科学探究精神。

3.创新思维：鼓励学生运用所学知识分析实际问题，提出创新性的解决方案，培养其在实际问题中运用物理知识解决能源转换与节能问题的创新思维。

4.科学态度：培养学生以科学态度面对生活中的物态变化现象，形成节能环保的意识，提高社会责任感。三、学情分析本节课面向的是高中年级学生，他们在物理学习方面已具备一定的知识基础，掌握了热学的基本概念和部分能量守恒定律的知识。然而，在物态变化的具体现象及其能量交换过程的理解上，可能还存在局限性。以下是具体学情分析：

1.知识层面：学生对物态变化的基本概念和分类有所了解，但深入的能量交换原理和实际应用方面的知识掌握不够扎实，需要通过本节课的教学加深理解。

2.能力层面：学生在分析实际问题、提出解决方案方面的能力有待提高。他们对实验探究有一定的兴趣，但缺乏独立设计和实施实验的经验。

3.素质层面：学生在团队合作、沟通交流方面表现良好，但在自主学习和批判性思维方面存在不足。这可能会影响他们在课程学习中的深入探讨和问题解决。

4.行为习惯：学生具备一定的学习自觉性，但部分学生可能对物理学科的学习兴趣不足，需要通过生动的实例和实践活动激发其学习热情。四、教学资源1.硬件资源：

-物理实验室

-投影仪

-计算机设备

-物态变化实验器材（如热力学实验装置、温度计、压强计等）

2.软件资源：

-多媒体教学软件（PPT、视频播放器等）

-物理教学辅助软件（模拟实验软件等）

3.课程平台：

-学校课程管理系统

-在线学习平台（用于发布学习资源、作业、讨论等）

4.信息化资源：

-物态变化教学视频

-互动式学习课件

-物理学科相关的电子书籍

5.教学手段：

-实验演示

-小组合作学习

-课堂讨论

-互动问答

-在线自主学习指导

-学生汇报展示五、教学过程设计总用时：45分钟

1.导入环节（5分钟）

-利用多媒体展示日常生活中的物态变化现象，如冰融化、水沸腾等，引发学生对这些现象背后能量交换的好奇心。

-提出问题：“为什么冰融化成水需要吸收热量？水沸腾时为什么能将热量传递给周围环境？”激发学生的求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

-结合教材，简要回顾物态变化的基本概念和分类。

-详细讲解物态变化过程中的能量交换，包括潜热、显热的定义及其在物态变化中的应用。

-强调物态变化过程中的温度、压强变化规律，并通过实例进行说明。

3.师生互动环节（10分钟）

-分组讨论：学生分成小组，讨论生活中物态变化现象的能量交换过程，分享各自观察到的实例。

-教师提问：针对学生讨论中的疑问，进行解答和引导，帮助他们深入理解物态变化中的能量交换。

-创新教学：引入模拟实验软件，让学生通过模拟实验观察物态变化过程中能量交换的现象，提高学习兴趣。

4.巩固练习（10分钟）

-设计练习题：围绕物态变化和能量交换的知识点，设计不同难度的练习题，让学生当堂完成。

-课堂提问：教师随机抽取学生回答问题，检验学生对新知识的理解和掌握程度。

5.核心素养能力拓展（5分钟）

-提出实际问题：如“如何在冬季减少室内热量损失？”引导学生运用所学知识分析问题，提出解决方案。

-学生展示：鼓励学生分享自己的解决方案，培养他们的创新思维和表达能力。

6.课堂小结（5分钟）

-教师简要总结本节课的核心知识点，强调物态变化与能量交换在日常生活中的重要性。

-鼓励学生在课后观察身边的物态变化现象，将所学知识运用到实际中。

7.作业布置（5分钟）

-结合本章内容，布置课后作业，让学生分析物态变化在能源转换与节能中的应用。

-布置开放性问题，鼓励学生进行深入思考和探索。六、拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《热力学与物态变化》：介绍热力学基本原理及物态变化的相关知识，加深学生对能量交换过程的理解。

-《生活中的物理现象》：收集了生活中常见的物态变化现象，分析其背后的物理原理，提高学生对物理知识的应用能力。

-《能源转换与节能技术》：探讨物态变化在能源转换和节能中的应用，激发学生对节能技术的兴趣。

2.课后自主学习和探究：

-研究物态变化在自然界中的实例，如冰川融化、火山喷发等，分析其能量交换过程。

-调查生活中的节能措施，如保温材料、节能电器等，了解其工作原理及物态变化在其中所发挥的作用。

-设计小实验，观察不同物态变化过程中的温度、压强变化，探究其规律。

-探索物态变化在新能源开发中的应用，如太阳能电池、燃料电池等。

-分析物态变化在环境保护中的作用，如减少温室气体排放、提高能源利用率等。

鼓励学生通过以上拓展与延伸，将所学知识应用到实际生活中，培养他们的创新思维和实践能力。同时，关注节能环保问题，提高学生的社会责任意识。七、板书设计1.重点知识点：

①物态变化类型：熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华

②能量交换：潜热、显热

③温度、压强变化规律

2.词、句：

①热量吸收：熔化、汽化、升华

②热量释放：凝固、液化、凝华

③“物态变化中，能量是如何转移的？”

④“生活中的物态变化现象如何体现能量交换？”

3.艺术性和趣味性：

①使用不同颜色粉笔区分不同物态变化类型，增强视觉效果。

②设计物态变化过程的简图，如冰融化成水、水蒸发成水蒸气等，形象展示变化过程。

③创意呈现能量交换过程，如用箭头表示热量流动方向，增加趣味性。

④结合实际生活案例，以漫画或故事形式呈现，提高学生的学习兴趣。八、教学反思与改进在本次教学过程中，我重点关注了学生对物态变化中能量交换的理解和应用。通过课后反思，我发现以下几个方面的优点和需要改进的地方：

1.优点：

-学生对生活中的物态变化现象表现出较高的兴趣，能够积极参与课堂讨论和实验观察。

-实验演示和模拟软件的运用，有助于学生形象地理解物态变化过程中的能量交换。

-分组讨论和课堂提问环节，提高了学生的合作能力和思维活跃度。

2.需要改进的地方：

-讲解物态变化的基本概念时，部分学生仍然表现出理解不够深入，可能需要我在后续教学中更加生动形象地进行阐述。

-在课堂提问环节，我发现部分学生对能量交换过程的理解不够准确，需要我在巩固练习和课堂讲解中加强这方面的引导。

-课堂时间安排上，某些环节用时较多，导致作业布置和课后拓展部分略显仓促。

针对以上反思，我计划在未来的教学中实施以下改进措施：

1.针对基本概念的讲解，运用更多生活中的实例，让学生能够更好地联系实际，加深理解。

2.在课堂提问环节，增加对学生的个别辅导，关注他们的思维过程，引导他们正确理解能量交换过程。

3.优化课堂时间安排，合理分配各环节时间，确保作业布置和课后拓展的充分实施。

4.加强课后跟进，关注学生的学习进度和困惑，及时进行解答和指导。

5.定期组织学生进行小组讨论和分享，提高他们的合作能力和解决问题的能力。课后作业1.解释下列物态变化过程中能量交换的原理：

-冰融化成水

-水沸腾成水蒸气

-水蒸气凝结成露水

-霜融化成水

答案示例：

-冰融化成水：吸收热量，潜热主要用于打破冰晶结构，使分子间距离增大。

-水沸腾成水蒸气：大量吸收热量，显热用于提升水的温度，潜热用于水分子从液态转为气态。

-水蒸气凝结成露水：释放热量，潜热主要用于水分子从气态转为液态。

-霜融化成水：吸收热量，潜热用于霜的固态结构向液态的转化。

2.分析以下实例中物态变化在节能中的应用：

-冬季房屋窗户上的双层玻璃

-家用电器上的绝热材料

-热水器内的保温层

答案示例：

-双层玻璃：通过减少热传导和热对流，降低室内热量的流失。

-绝热材料：在电器表面形成保温层，减少热量的散失，提高能效。

-保温层：保持热水器内水的温度，减少热量损失，节省能源。

3.设计实验，观察并记录以下物态变化过程中的温度和压强变化：

-热水蒸发

-冰块融化

-液态氮在常温下沸腾

答案示例：

-热水蒸发：随着水的蒸发，容器内温度保持不变或略微下降，压强减小。

-冰块融化：冰块融化时，周围环境温度下降，压强基本不变。

-液态氮在常温下沸腾：液态氮沸腾时，温度迅速下降，周围压强减小。

4.举例说明物态变化在自然界中的重要作用：

-水循环

-地壳变动（如火山喷发）

-冰川融化对全球气候的影响

答案示例：

-水循环：水从地表蒸发，凝结成云，最后以降水的形式回到地面，维持了地球上的水循环和生态平衡。

-地壳变动：地下的岩浆在地壳压力作用下，通过火山喷发的方式释放能量，形成新的地壳物质。

-冰川融化：冰川融化导致海平面上升，可能引发气候变暖和极端天气事件的加剧。

5.讨论物态变化在新能源开发中的应用，并举例说明：

-太阳能电池

-燃料电池

-地热能

答案示例：

-太阳能电池：通过光能转化为电能，其中涉及光电效应等物态变化过程。

-燃料电池：在化学反应过程中，燃料和氧气的物态变化（如气体转化为液体）释放能量。

-地热能：地下的高温岩浆或热水通过热交换设备，转化为可用于发电的蒸汽，涉及液态到气态的物态变化。课堂小结，当堂检测-回顾物态变化的基本概念和分类，强调其在日常生活和科学研究中的重要性。

-概括物态变化过程中的能量交换原理，特别是潜热和显热的应用。

-总结物态变化过程中温度和压强的变化规律，以及其在实际应用中的意义。

2.当堂检测：

-选择几道课堂练习题，让学生当堂完成，检验他们对物态变化和能量交换知识的理解和掌握程度。

-设计一些实际应用题，让学生分析物态变化在节能和新能源开发中的应用，考查