第三章　物态变化

第4节　升华和凝华 · 自主阅读问题链引导设计（逐句精读版）

费曼式以教代学 · 五列轮次问题链 · 含完整参考答案

课标要求：

2022年版义务教育物理课程标准：

1.1.3 经历物态变化的实验探究过程，知道物质的熔点、凝固点和沸点，了解物态变化过程中的吸热和放热现象，能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。

1.1.4 能运用物态变化知识，说明自然界中的水循环现象。了解我国和当地的水资源状况，有节约用水和保护环境的意识。

学习目标：

1. 知道物质在固态与气态之间可以直接转化，知道升华和凝华，知道升华吸热、凝华放热，能说明自然界中的水循环现象。

2. 通过实验观察及分析升华和凝华现象的过程，体会依据证据和逻辑提出质疑、进行科学推理与论证的科学思维方法。

3. 结合实验研究固态与气态之间能否直接转化，经历基于证据分析得出结论并作出解释的过程。

4. 说明生活和自然界中常见的升华和凝华现象，增加物理源于生活、服务生活的感受和体验。经历说明水循环现象的过程，有关心环境和节约用水的意识。

重点难点：

建立升华和凝华的概念，引导学生通过观察、实验认识到固态与气态之间能够直接转化。

设计理念：

费曼以教代学——把教材原句拆成“原句+追问+抠字”的问题链，每轮配可执行的抠字动作与费曼讲解任务，逼你用自己的话把“升华和凝华是怎么回事、为什么它们不经过液态、升华为什么吸热、凝华为什么放热、水的三态是怎样循环的、为什么要节约用水”讲清楚；每部分末尾双保险（动态打断自查+误区预警+极简实验）兜底，最后全局费曼闭环。

教材结构：

本节按“问题（碘颗粒浇热水、浇冷水的变化）→升华和凝华（直接转化、樟脑片与结冰衣服、霜/冰花/雾凇）→升华吸热·凝华放热（想想议议·水的三态联系、干冰保鲜）→水循环（云、雨、雪、冰雹的成因）→科学·技术·社会·环境（水资源与节水）→练习与应用（5题）”展开。

使用规则：

五列表格从左到右读：轮次→教材关键句（含定位）→问题链（追问/抠字）→抠字动作+费曼任务（动手做、动嘴讲）→参考答案。先盖住“参考答案”自己答，再对照；每完成一部分做“动态打断自查”，有漏洞立刻回看对应轮次。

知识主线：

物质可由固态直接变为气态（升华）、由气态直接变为固态（凝华），中间不经过液态→生活中的升华（樟脑片变小、结冰衣服变干）与凝华（霜、冰花、雾凇）→升华吸热、凝华放热（运输食品放干冰保鲜）→水的三态转化（固→液→气、固⇄气共六种物态变化，吸热的有熔化、汽化、升华，放热的有凝固、液化、凝华）→水循环（海水蒸发→云→雨/雪/冰雹→江河→大海）→水资源危机与节约用水。

第一部分　升华和凝华

动态打断自查：

能不能说出碘实验的现象、并指出“中间没有出现液态碘”？能不能说出升华、凝华的定义？能不能各举两个生活实例？全过进第二部分。

误区预警（中考高频）：

①把升华、凝华当成“一定要经过液态”（它们是固、气之间的直接转化）。

②把碘实验中出现的紫色蒸气误当成“碘先熔化再汽化”（用热水加热正是为了避免碘熔化）。

③把霜、雾凇、冰花当成“水蒸气先液化成水再结冰”（是水蒸气直接凝华成冰晶）。

④以为“升华只在特定温度才发生”（一般任意温度下固体表面都会发生升华，加热只是加快升华）。

极简实验 · 生活现象检验：

把樟脑丸（或香皂）放在纸上几天，观察它变小；再把一面小镜子放进冰箱冷冻室冻透，取出后立刻观察镜面：若出现白色小冰晶，就是水蒸气凝华；若先出现水珠，那是液化——对比两种情况，体会凝华需要更低的温度（低于0 °C）。

第二部分　升华吸热　凝华放热

动态打断自查：

能不能说出升华吸热、凝华放热？能不能用“升华吸热”解释干冰保鲜？能不能独立画出水的三态转化图（六种物态变化＋吸放热）？全过进第三部分。

误区预警（中考高频）：

①把升华、凝华的吸放热说反（升华吸热、凝华放热）。

②以为“干冰保鲜是因为干冰冷”（关键是干冰升华吸热）。

③在水的三态图中漏掉“固⇄气”两条直接转化的箭头。

④把“吸热/放热”与“温度高低”混淆（吸热不等于温度一定升高——熔化、沸腾、升华时温度可以不变）。

极简实验 · 生活现象检验：

把一小块干冰放在桌面上（须戴手套），观察它周围“冒白气”并逐渐变小消失——“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化（或凝华）成的小水滴（小冰晶），不是二氧化碳气体；干冰变小消失才是升华。若手边没有干冰，可把几块冰放在冷冻室冻几天再取出，观察它慢慢变小（升华很缓慢）。

第三部分　水循环与水资源

动态打断自查：

能不能按“海水蒸发→云→雨/雪/冰雹→落地→江河→大海”复述水循环并指出各步的物态变化？能不能说出海水、淡水、可直接利用淡水的大致比例？能不能提出至少三条节水建议？全过进第四部分。

误区预警（中考高频）：

①把云、雨、雪、冰雹的成因混为一谈（云是水蒸气液化；雨是小水滴聚集；冰雹由小水滴凝固；雪由水蒸气凝华）。

②把“淡水”与“可直接利用的淡水”混淆（淡水约3%，可直接利用的仅占淡水的0.3%）。

③以为“地球水多就不缺水”（可直接利用的淡水极少，且受到污染）。

④节水只停留在“少用水”，忽略“一水多用、节水器具、及时修漏”等。

极简实验 · 生活现象检验：

倒一杯热水，在杯口上方放一片冷玻璃（或冷勺子），观察玻璃上出现小水珠，模拟“水蒸气遇冷液化”形成云、雨；再记录自己家一天中打开水龙头的次数，想想哪些水可以一水多用。

第四部分　练习与应用（5题）

动态打断自查：

练习1~2（碘熔点约113.7 °C／用热水避免熔化、樟脑片与结冰衣服的升华论证）能否答对？练习3~4（干冰的凝华—升华—液化/凝华、霜由水蒸气凝华且需温度低于0 °C）能否分析？练习5（浪费水现象与节水建议）能否作答？全过即达标。

误区预警（中考高频）：

①题1只答“用热水温度低”，不引用碘的熔点（113.7 °C）与酒精灯火焰温度（约500 °C）作对比。

②题2只说“变少了、变干了”，不指出“没有出现过液态”这一关键证据。

③题3漏答其中一步物态变化（如只说升华、漏掉凝华与液化）。

④题4把霜说成“水蒸气先液化再凝固”（应是水蒸气直接凝华）。

极简实验 · 生活现象检验：

按教材做“易拉罐制霜”实验（冰块+食盐、搅拌），观察罐外壁白霜，说说它是由哪种物态变化形成的。

阅读后：费曼式闭环检验

自我诊断报告：

√ 能讲清的部分：____________

× 薄弱环节（2-3个）：____________

— 盲点原因：概念混淆？只会背不会用？还是没例子？

追加实战追问（能答对才算真懂）：

• 什么是升华、凝华？它们与熔化、汽化（凝固、液化）有什么不同？
• 碘的升华实验中，为什么用热水而不用酒精灯直接加热装有碘颗粒的容器？
• 升华、凝华分别吸热还是放热？请各举一个应用。
• 请画出冰、水、水蒸气之间的转化图，标出六种物态变化的名称以及吸热、放热的关系。
• 天空中的云、雨、雪、冰雹各是怎样形成的？
• 地球上的水资源分布情况怎样？为什么要节约用水？你有哪些节水办法？
• 请用不超过三句话总结本节。

极简重述任务：用不超过 3 句话讲给完全没学过的人听。

参考框架：

①物质从固态直接变成气态叫升华、从气态直接变成固态叫凝华（中间不经过液态）——碘受热直接变成紫色碘蒸气、遇冷又直接变回固态碘；樟脑片变小不见、结冰的衣服变干是升华，霜、冰花、雾凇是凝华。

②升华像熔化、汽化一样吸热，凝华像凝固、液化一样放热；所以运输食品时放干冰，利用干冰升华吸热降温保鲜。

③地球上的水通过三态变化不断循环：海水吸热蒸发成水蒸气→高空遇冷液化成云→小水滴聚集成雨、遇更冷气流凝固成冰雹、水蒸气急剧降温凝华成雪花→降水落地汇入江河、注入大海，如此循环，使地球上的淡水不断更新。地球上淡水极少（可直接利用的仅约占淡水的0.3%），所以我们要节约用水、保护水资源。

信源说明：教材原文取自《义务教育教科书·物理八年级上册》（人教版2024版）第三章第4节《升华和凝华》；教学目标、教学重点、教材分析与教学建议、教学片段以及练习答案均参照配套《教师用书》。