2024-2025學(xué)年高中物理 第9章 固體、液體和物態(tài)變化 4 物態(tài)變化中的能量交換教案1 新人教版選修3-3

2024-2025學(xué)年高中物理第9章固體、液體和物態(tài)變化4物態(tài)變化中的能量交換教案1新人教版選修3-3課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：高中物理第9章固體、液體和物態(tài)變化4物態(tài)變化中的能量交換

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級選修3-3班

3.授課時(shí)間：2024年11月20日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

教學(xué)內(nèi)容：

1.物態(tài)變化類型的回顧與能量交換的概念引入（10分鐘）

-回顧：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化。

-引入：物態(tài)變化過程中能量的吸收與釋放。

2.熱量的計(jì)算與物態(tài)變化中的能量交換（15分鐘）

-講解：熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝華過程中的熱量計(jì)算。

-例題：應(yīng)用熱量計(jì)算公式解決實(shí)際問題。

3.能量交換在實(shí)際生活中的應(yīng)用（10分鐘）

-分析：生活中物態(tài)變化能量交換的實(shí)例，如空調(diào)、冰箱等。

-討論與應(yīng)用：如何利用物態(tài)變化中的能量交換為生活服務(wù)。

4.課堂互動與問題解答（10分鐘）

-學(xué)生提問與解答疑問。

-教師提問，檢查學(xué)生對物態(tài)變化能量交換知識的掌握。

教學(xué)目標(biāo)：

1.讓學(xué)生理解物態(tài)變化過程中能量的吸收與釋放。

2.學(xué)會運(yùn)用熱量計(jì)算公式解決實(shí)際問題。

3.培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用到生活中的能力。

教學(xué)評價(jià)：

1.課堂問答：檢查學(xué)生對物態(tài)變化能量交換知識的掌握。

2.課后作業(yè)：布置與物態(tài)變化能量交換相關(guān)的題目，鞏固所學(xué)知識。

3.課堂觀察：觀察學(xué)生在課堂中的參與程度，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課圍繞物態(tài)變化中的能量交換，旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，特別是科學(xué)思維與科學(xué)探究能力。學(xué)生通過學(xué)習(xí)物態(tài)變化過程中的能量吸收與釋放，形成以下核心素養(yǎng)：

1.科學(xué)理解：理解物態(tài)變化的基本概念，掌握能量在物態(tài)變化過程中的轉(zhuǎn)化規(guī)律，形成物質(zhì)世界能量守恒的科學(xué)觀念。

2.科學(xué)推理：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識進(jìn)行邏輯推理，分析物態(tài)變化中的熱量計(jì)算問題，提高解決問題的科學(xué)推理能力。

3.科學(xué)探究：設(shè)計(jì)課堂互動環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生提問、探討，培養(yǎng)他們主動探究物態(tài)變化能量交換現(xiàn)象的興趣和能力。

4.科學(xué)應(yīng)用：結(jié)合生活實(shí)例，讓學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)際生活中，提高學(xué)生對物理學(xué)科實(shí)用性的認(rèn)識，培養(yǎng)科學(xué)應(yīng)用能力。

5.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、客觀、合作的學(xué)習(xí)態(tài)度，激發(fā)他們對物理學(xué)科的興趣，形成持續(xù)學(xué)習(xí)的動力。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.物態(tài)變化類型及其能量交換特點(diǎn)。

2.熱量計(jì)算公式的應(yīng)用。

難點(diǎn)：

1.能量交換過程中熱量計(jì)算的綜合應(yīng)用。

2.將物理知識應(yīng)用于解釋生活現(xiàn)象。

解決辦法與突破策略：

1.通過多媒體演示和實(shí)物模型展示，幫助學(xué)生形象理解不同物態(tài)變化類型及其能量交換特點(diǎn)，強(qiáng)化記憶。

-策略：提供直觀教具，如冰塊融化、水沸騰等實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察并總結(jié)能量交換過程。

2.通過例題講解和練習(xí)，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握熱量計(jì)算公式的應(yīng)用，特別是在復(fù)雜問題中的運(yùn)用。

-策略：設(shè)計(jì)梯度性練習(xí)題，從簡單到復(fù)雜，逐步提升學(xué)生解決問題的能力。

3.創(chuàng)設(shè)生活情境，讓學(xué)生在實(shí)際問題中應(yīng)用所學(xué)知識，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系。

-策略：討論日常生活中的物態(tài)變化現(xiàn)象，如冰鎮(zhèn)飲料、空調(diào)工作原理等，引導(dǎo)學(xué)生用物理知識解釋。

4.組織小組合作學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生之間相互討論、解答疑惑，提高問題解決能力。

-策略：建立學(xué)習(xí)小組，進(jìn)行問題研討，教師適時(shí)引導(dǎo)和解答，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：針對物態(tài)變化的基本概念和能量交換的原理，采用講授法進(jìn)行系統(tǒng)的知識傳授。通過清晰、生動的語言，結(jié)合實(shí)際例子，幫助學(xué)生建立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

-通過設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生思考，如“為什么冰融化會感到?jīng)鏊?？”、“水蒸氣如何轉(zhuǎn)化為云和雨？”等，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲。

-采用互動式講授，鼓勵(lì)學(xué)生提問和發(fā)表見解，增強(qiáng)課堂的活躍性和學(xué)生的參與感。

2.討論法：在熱量計(jì)算和物態(tài)變化應(yīng)用環(huán)節(jié)，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，促進(jìn)知識的內(nèi)化和深化。

-設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的問題，如“如何計(jì)算熔化冰塊所需的熱量？”、“生活中有哪些利用物態(tài)變化的節(jié)能措施？”等，引導(dǎo)學(xué)生通過討論解決問題。

-教師巡回指導(dǎo)，提供必要的提示和引導(dǎo)，幫助學(xué)生形成正確的思維方法和解決問題的策略。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)驗(yàn)觀察物態(tài)變化過程，讓學(xué)生直觀感受能量交換現(xiàn)象，增強(qiáng)理論知識的實(shí)踐體驗(yàn)。

-安排實(shí)驗(yàn)活動，如觀察冰融化、水沸騰等，讓學(xué)生親自動手操作，記錄數(shù)據(jù)，分析結(jié)果。

-實(shí)驗(yàn)后組織學(xué)生分享觀察到的現(xiàn)象和感受，引導(dǎo)他們從實(shí)驗(yàn)中提煉物理原理。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件和視頻資料，直觀展示物態(tài)變化的動態(tài)過程和能量交換的微觀機(jī)制。

-使用動畫和視頻資料，如冰融化、水蒸氣上升成云等，增強(qiáng)視覺沖擊力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-展示熱量計(jì)算公式的推導(dǎo)和應(yīng)用過程，通過動畫演示，幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)表達(dá)。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用物理教學(xué)軟件，模擬物態(tài)變化實(shí)驗(yàn)，提供虛擬實(shí)驗(yàn)室體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)互動性。

-使用模擬軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察不同條件下的物態(tài)變化，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力。

-通過軟件中的交互式問題，進(jìn)行即時(shí)反饋和評價(jià)，幫助學(xué)生及時(shí)糾正錯(cuò)誤理解。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：利用網(wǎng)絡(luò)平臺和資源，擴(kuò)展課堂學(xué)習(xí)，提供更多學(xué)習(xí)路徑和資料。

-推薦相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源和學(xué)術(shù)文章，鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，深化對物態(tài)變化能量交換的理解。

-利用網(wǎng)絡(luò)平臺的討論區(qū)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作，拓寬他們的學(xué)術(shù)視野。五、教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解物態(tài)變化中的能量交換的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，如“物態(tài)變化中能量是如何轉(zhuǎn)化的？”、“你能在生活中找到哪些物態(tài)變化的例子？”，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)物態(tài)變化能量交換內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)難點(diǎn)。準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)課堂互動環(huán)節(jié)，如小組討論、實(shí)驗(yàn)觀察等，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物態(tài)變化能量交換的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的物態(tài)變化類型，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。提出問題，檢查學(xué)生對固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)相互轉(zhuǎn)化知識的掌握情況，為新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解物態(tài)變化中的能量交換知識點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例如冰融化吸熱、水沸騰放熱等，幫助學(xué)生理解。突出熱量計(jì)算公式等重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)其在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用。

互動探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞“如何計(jì)算物態(tài)變化中的熱量？”等問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

技能訓(xùn)練：

總結(jié)歸納：

在新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對物態(tài)變化中的能量交換知識點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。強(qiáng)調(diào)熱量計(jì)算公式的應(yīng)用和物態(tài)變化能量交換的特點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對熱量計(jì)算和物態(tài)變化能量交換知識的掌握情況。鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯(cuò)題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識拓展：

介紹與物態(tài)變化相關(guān)的拓展知識，如相變儲能技術(shù)在生活中的應(yīng)用，拓寬學(xué)生的知識視野。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合物態(tài)變化內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和體會，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的物態(tài)變化中的能量交換內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)熱量計(jì)算和物態(tài)變化應(yīng)用的重點(diǎn)和難點(diǎn)。肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，如計(jì)算生活中的物態(tài)變化熱量問題，鞏固學(xué)習(xí)效果。提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識掌握：

-學(xué)生能夠理解并描述物態(tài)變化的基本類型，包括熔化、凝固、汽化、液化、升華和凝華，以及在這些過程中能量的吸收與釋放。

-學(xué)生能夠運(yùn)用熱量計(jì)算公式，解決物態(tài)變化中的能量交換問題，包括計(jì)算特定物質(zhì)在特定條件下所需的熱量或釋放的熱量。

-學(xué)生能夠運(yùn)用物理知識解釋日常生活中的物態(tài)變化現(xiàn)象，如冰的融化、水的沸騰、冰箱的工作原理等。

2.技能提升：

-學(xué)生通過課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作，提升了觀察、分析、解決問題的能力，特別是在物理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)收集、處理和分析能力。

-學(xué)生在小組合作中鍛煉了溝通和協(xié)作技能，能夠有效地與同伴交流想法，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

-學(xué)生通過解決實(shí)際問題，提升了將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐的能力，增強(qiáng)了解決復(fù)雜問題的信心。

3.科學(xué)思維：

-學(xué)生通過學(xué)習(xí)物態(tài)變化中的能量交換，形成了能量守恒和轉(zhuǎn)換的科學(xué)思維，能夠運(yùn)用物理原理進(jìn)行邏輯推理和科學(xué)論證。

-學(xué)生在面對新的物理現(xiàn)象時(shí)，能夠主動提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)了批判性和創(chuàng)造性思維。

4.情感態(tài)度：

-學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，對物理學(xué)科產(chǎn)生了更濃厚的興趣，對科學(xué)探究保持好奇心和熱情。

-學(xué)生意識到物理知識在生活中的廣泛應(yīng)用，增強(qiáng)了對科學(xué)學(xué)習(xí)的責(zé)任感，愿意為社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

5.學(xué)習(xí)策略：

-學(xué)生通過預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、鞏固練習(xí)等環(huán)節(jié)，掌握了有效的學(xué)習(xí)策略，如自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等。

-學(xué)生能夠根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整學(xué)習(xí)方法和進(jìn)度，形成個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃。

6.應(yīng)用拓展：

-學(xué)生能夠?qū)⑽飸B(tài)變化的知識應(yīng)用到其他學(xué)科領(lǐng)域，如化學(xué)中的相變反應(yīng)、生物中的體溫調(diào)節(jié)等，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的融合學(xué)習(xí)。

-學(xué)生通過對物態(tài)變化能量交換的深入理解，能夠參與到科技創(chuàng)新活動中，如科學(xué)競賽、研究項(xiàng)目等，拓展學(xué)習(xí)的深度和廣度。七、板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識點(diǎn)：

-物態(tài)變化類型：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)

-能量交換：吸收、釋放

-熱量計(jì)算公式：Q=m×c×ΔT

-實(shí)際應(yīng)用：冰融化、水沸騰、空調(diào)等

②關(guān)鍵詞與句：

-熔化：固體→液體，吸熱

-凝固：液體→固體，放熱

-汽化：液體→氣體，吸熱

-液化：氣體→液體，放熱

-升華：固體→氣體，吸熱

-凝華：氣體→固體，放熱

-“能量守恒定律：能量不能創(chuàng)造也不能消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式?！?/p>

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色粉筆區(qū)分不同物態(tài)變化類型，如熔化用紅色，凝固用藍(lán)色，以視覺區(qū)分強(qiáng)化記憶。

-設(shè)計(jì)物態(tài)變化過程的箭頭圖示，直觀展示能量流動方向。

-結(jié)合生活實(shí)例，如冰箱、空調(diào)等，用簡筆畫形式展示物態(tài)變化在生活中的應(yīng)用。

-在熱量計(jì)算公式旁邊，用圖形標(biāo)注m（質(zhì)量）、c（比熱容）、ΔT（溫度變化），以形象化方式幫助學(xué)生理解公式組成。

板書設(shè)計(jì)整體要求條理清楚、重點(diǎn)突出、簡潔明了，同時(shí)通過藝術(shù)性和趣味性的設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。八、典型例題講解1.計(jì)算冰融化所需的熱量。已知冰的質(zhì)量為0.5kg，比熱容為2.1×10^3J/(kg·°C)，冰從-10°C融化為0°C。計(jì)算所需的熱量。

解答：Q=m×c×ΔT=0.5kg×2.1×10^3J/(kg·°C)×(0°C-(-10°C))=0.5kg×2.1×10^3J/(kg·°C)×10°C=1.05×10^4J

2.計(jì)算水沸騰所需的熱量。已知水的質(zhì)量為2kg，比熱容為4.2×10^3J/(kg·°C)，水從100°C沸騰為100°C。計(jì)算所需的熱量。

解答：Q=m×c×ΔT=2kg×4.2×10^3J/(kg·°C)×(100°C-100°C)=2kg×4.2×10^3J/(kg·°C)×0°C=0J（因?yàn)棣為0）

3.計(jì)算水蒸氣凝結(jié)成露所需的熱量。已知水蒸氣的質(zhì)量為0.1kg，比熱容為4.2×10^3J/(kg·°C)，水蒸氣從100°C凝結(jié)成露為20°C。計(jì)算所需的熱量。

解答：Q=m×c×ΔT=0.1kg×4.2×10^3J/(kg·°C)×(20°C-100°C)=0.1kg×4.2×10^3J/(kg·°C)×(-80°C)=-3.36×10^4J

4.計(jì)算水蒸氣凝結(jié)成云所需的熱量。已知水蒸氣的質(zhì)量為1kg，比熱容為4.2×10^3J/(kg·°C)，水蒸氣從100°C凝結(jié)成云為0°C。計(jì)算所需的熱量。

解答：Q=m×c×ΔT=1kg×4.2×10^3J/(kg·°C)×(0°C-100°C)=1kg×4.2×10^3J/(kg·°C)×(-100°C)=-4.2×10^5J

5.計(jì)算冰升華所需的熱量。已知冰的質(zhì)量為0.2kg，比熱容為2.1×10^3J/(kg·°C)，冰從-10°C升華成水蒸氣為100°C。計(jì)算所需的熱量。

解答：Q=m×c×ΔT=0.2kg×2.1×10^3J/(kg·°C)×(100°C-(-10°C))=0.2kg×2.1×10^3J/(kg·°C)×110°C=4.41×10^4J課堂-通過提問、觀察、測試等方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決。

-在課堂教學(xué)中，設(shè)計(jì)不同難度的提問，針對學(xué)生的回答情況，了解學(xué)生對物態(tài)變化能量交換知識點(diǎn)的掌握程度。

-觀察學(xué)生在課堂上的參與度和學(xué)習(xí)態(tài)度，了解他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

-定期進(jìn)行課堂測試，包括選擇題、填空題