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2新人教版選修3-3課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：物態(tài)變化中的能量交換

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級物理選修3-3班

3.授課時間：2024年11月20日，星期三，第4節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘

【教學(xué)目標(biāo)】

1.讓學(xué)生掌握物態(tài)變化的基本概念及其伴隨的能量交換。

2.能夠分析不同物態(tài)變化過程中的能量變化，理解熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用。

3.培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察和數(shù)據(jù)分析能力。

【教學(xué)內(nèi)容】

1.物態(tài)變化類型的回顧與能量交換的基本原理。

2.熱力學(xué)第一定律與物態(tài)變化中的能量守恒。

3.不同物態(tài)變化（熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝華）的實例分析。

4.實驗觀察物態(tài)變化過程，測量并分析能量交換。

【教學(xué)過程】

1.導(dǎo)入（5分鐘）

-通過日常生活中的實例，引出物態(tài)變化及其能量交換的探討。

2.理論回顧（10分鐘）

-與學(xué)生一起回顧已學(xué)的物態(tài)變化類型。

-講解物態(tài)變化中的能量交換原理。

3.新課內(nèi)容講解（15分鐘）

-深入講解熱力學(xué)第一定律在物態(tài)變化中的應(yīng)用。

-分析不同物態(tài)變化中的能量變化特點。

4.實踐活動（10分鐘）

-分組進(jìn)行簡單的物態(tài)變化實驗（如冰融化、水加熱至沸騰）。

-學(xué)生記錄實驗數(shù)據(jù)，觀察能量交換現(xiàn)象。

5.數(shù)據(jù)分析討論（5分鐘）

-學(xué)生展示實驗數(shù)據(jù)，討論能量交換過程。

-教師引導(dǎo)分析，總結(jié)物態(tài)變化中的能量守恒規(guī)律。

6.課堂小結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課的知識點，強(qiáng)調(diào)能量交換在物態(tài)變化中的重要性。

-布置相關(guān)習(xí)題，鞏固學(xué)生對物態(tài)變化能量交換的理解。

【教學(xué)評價】二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，特別是在科學(xué)探究和物理觀念方面。通過學(xué)習(xí)物態(tài)變化中的能量交換，使學(xué)生能夠形成以下核心素養(yǎng)：

1.建立物質(zhì)與能量守恒的觀念，理解自然界中各種物態(tài)變化現(xiàn)象背后的能量交換機(jī)制，提高對自然現(xiàn)象的深刻認(rèn)識。

2.培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力，通過設(shè)計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析討論，鍛煉學(xué)生的動手操作和問題解決能力，激發(fā)科學(xué)探究的興趣。

3.增強(qiáng)學(xué)生的模型建構(gòu)與科學(xué)思維能力，學(xué)會運用熱力學(xué)第一定律分析物態(tài)變化過程，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和批判性思維。

4.提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識，關(guān)注物態(tài)變化在生活中的應(yīng)用，認(rèn)識到物理知識對社會、環(huán)境的重要影響，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。三、學(xué)情分析本課程面向高中二年級物理選修3-3班的學(xué)生，以下從學(xué)生層次、知識、能力、素質(zhì)方面進(jìn)行具體分析。

1.學(xué)生層次分析

學(xué)生在經(jīng)過高一的學(xué)習(xí)后，已經(jīng)具備了一定的物理基礎(chǔ)知識，掌握了力學(xué)、電學(xué)等領(lǐng)域的基本概念和原理。然而，在本課程中涉及的物態(tài)變化和能量交換方面，學(xué)生的知識儲備相對有限，需要進(jìn)一步拓展和深化。

2.知識方面

（1）物態(tài)變化知識：學(xué)生對物態(tài)變化的基本概念有所了解，但對其伴隨的能量交換理解不夠深入，難以將其與熱力學(xué)第一定律聯(lián)系起來。

（2）實驗操作知識：學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸過簡單的物理實驗，具備一定的實驗操作能力，但在復(fù)雜實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析方面仍需加強(qiáng)。

3.能力方面

（1）實驗操作能力：學(xué)生在實驗過程中，能夠進(jìn)行基本的操作，但在精確控制實驗條件、觀察實驗現(xiàn)象方面仍有待提高。

（2）問題解決能力：學(xué)生在面對物態(tài)變化相關(guān)問題時，能夠運用所學(xué)知識進(jìn)行分析，但在綜合運用知識、解決實際問題時，思路不夠開闊。

（3）團(tuán)隊協(xié)作能力：學(xué)生在小組合作中，能夠積極參與討論，但部分學(xué)生依賴性強(qiáng)，需要加強(qiáng)獨立思考能力。

4.素質(zhì)方面

（1）科學(xué)態(tài)度：學(xué)生對物理學(xué)科充滿好奇，具有探索精神，但在面對復(fù)雜問題時，容易產(chǎn)生畏難情緒。

（2）責(zé)任意識：學(xué)生能夠認(rèn)識到物理知識在生活中的應(yīng)用，關(guān)注社會熱點問題，但在環(huán)保、節(jié)能等方面的意識有待提高。

5.行為習(xí)慣

學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中，總體表現(xiàn)積極，能夠按時完成作業(yè)，但部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較弱，需要教師引導(dǎo)。此外，部分學(xué)生課堂紀(jì)律松散，注意力不集中，影響學(xué)習(xí)效果。

對課程學(xué)習(xí)的影響：

1.學(xué)生在知識儲備和實驗操作能力方面的不足，將影響他們對物態(tài)變化中能量交換的理解和掌握。

2.學(xué)生在問題解決能力和團(tuán)隊協(xié)作能力方面的發(fā)展，將決定他們在實踐活動中的表現(xiàn)，影響學(xué)習(xí)效果。

3.學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任意識，將影響他們對物理學(xué)科的興趣和長期發(fā)展。

4.學(xué)生的行為習(xí)慣，如課堂紀(jì)律、自主學(xué)習(xí)能力等，將直接影響到課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

1.加強(qiáng)基礎(chǔ)知識教學(xué)，為學(xué)生理解物態(tài)變化中的能量交換打下堅實基礎(chǔ)。

2.創(chuàng)設(shè)豐富的實踐活動，提高學(xué)生的實驗操作能力和問題解決能力。

3.注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任意識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.關(guān)注學(xué)生的行為習(xí)慣，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，提高教學(xué)效果。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：

-確保每位學(xué)生都準(zhǔn)備了《高中物理》選修3-3教材，以及與本節(jié)課相關(guān)的章節(jié)內(nèi)容。

-提供課堂講義或?qū)W習(xí)指南，內(nèi)容包括物態(tài)變化的基本概念、熱力學(xué)第一定律的原理、能量交換的計算方法等，以便學(xué)生跟隨課堂進(jìn)度。

2.輔助材料：

-準(zhǔn)備與物態(tài)變化相關(guān)的圖片和圖表，如水的三態(tài)變化示意圖、不同物態(tài)變化的能量交換圖解等，以便在課堂上直觀展示。

-收集和編輯物態(tài)變化過程的視頻資料，如冰融化、水沸騰等，用于課堂演示和討論。

-準(zhǔn)備熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用案例，通過實際例子幫助學(xué)生理解能量守恒的原理。

3.實驗器材：

-準(zhǔn)備實驗所需的器材，如燒杯、溫度計、電子秤、熱源（如酒精燈）、冰塊、水、氣壓計等。

-確保實驗器材的數(shù)量充足，且在使用前進(jìn)行安全檢查，保證實驗過程的安全性。

-準(zhǔn)備實驗指導(dǎo)書和實驗記錄表格，指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行實驗操作和記錄數(shù)據(jù)。

4.教室布置：

-將教室分為理論學(xué)習(xí)區(qū)和實驗操作區(qū)，理論學(xué)習(xí)區(qū)應(yīng)保證學(xué)生有足夠的空間閱讀教材和筆記。

-實驗操作區(qū)應(yīng)設(shè)置在通風(fēng)良好、易于觀察和操作的地方，同時避免與其他教學(xué)活動相互干擾。

-設(shè)置分組討論區(qū)，配備必要的白板或黑板，方便學(xué)生進(jìn)行小組討論和記錄實驗結(jié)果。

-確保教室內(nèi)的多媒體設(shè)備正常運行，以便于展示輔助材料和視頻資料。

5.教學(xué)資源整合：

-將教材內(nèi)容與輔助材料相結(jié)合，設(shè)計出符合學(xué)生認(rèn)知水平的教學(xué)課件。

-將實驗器材與實驗指導(dǎo)書相結(jié)合，設(shè)計出安全、有效的實驗流程。

-在教室布置中考慮學(xué)生的互動和合作學(xué)習(xí)需求，創(chuàng)造一個有利于學(xué)生主動探究的學(xué)習(xí)環(huán)境。五、教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《物態(tài)變化中的能量交換》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們在日常生活中是否遇到過冰融化或水沸騰的情況？”（舉例說明）這個問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索物態(tài)變化中的能量交換奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解物態(tài)變化的基本概念。物態(tài)變化是物質(zhì)在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化的過程。它是熱力學(xué)第一定律在實際中的具體應(yīng)用，涉及到能量的轉(zhuǎn)化和守恒。

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。這個案例展示了熔化、凝固、汽化等物態(tài)變化在實際中的應(yīng)用，以及它們?nèi)绾螏椭覀兘鉀Q問題。

3.重點難點解析：在講授過程中，我會特別強(qiáng)調(diào)熔化、凝固、汽化這三個重點物態(tài)變化。對于難點部分，我會通過舉例和比較來幫助大家理解能量交換的原理。

三、實踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與物態(tài)變化相關(guān)的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個簡單的實驗操作，如冰融化或水加熱至沸騰。這個操作將演示物態(tài)變化的基本原理。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實驗操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“物態(tài)變化在實際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了物態(tài)變化的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時，我們也通過實踐活動和小組討論加深了對物態(tài)變化中能量交換的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點，并在日常生活中靈活運用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《物理學(xué)與生活》：該書詳細(xì)介紹了物理知識在日常生活中的應(yīng)用，包括物態(tài)變化和能量交換的相關(guān)內(nèi)容。

-《熱力學(xué)與能源》：此書深入探討了熱力學(xué)原理在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，有助于學(xué)生更好地理解能量守恒和轉(zhuǎn)換的實質(zhì)。

-《趣味物理實驗》：收錄了一系列與物態(tài)變化相關(guān)的趣味物理實驗，供學(xué)生課后自主操作，加強(qiáng)實踐體驗。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-研究物態(tài)變化在自然界中的具體表現(xiàn)，如冰雪融化、云霧的形成等，了解這些現(xiàn)象背后的物理原理。

-探索生活中涉及物態(tài)變化的實例，如空調(diào)、冰箱等家用電器的工作原理，以及它們對能源消耗和環(huán)境保護(hù)的影響。

-研究不同物態(tài)變化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如金屬熔煉、化工產(chǎn)品的合成等，了解這些過程對提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的作用。

-通過查閱資料，了解物態(tài)變化在新能源開發(fā)中的應(yīng)用，如太陽能電池、燃料電池等，思考這些技術(shù)對可持續(xù)發(fā)展的重要性。

1.物態(tài)變化類型：

-除了常見的熔化、凝固、汽化、液化、升華和凝華外，還有其他特殊的物態(tài)變化，如玻璃化、固化等。

-探討不同物態(tài)變化之間的聯(lián)系和區(qū)別，理解它們在能量交換方面的共同點和差異。

2.熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用：

-深入研究熱力學(xué)第一定律在物態(tài)變化過程中的具體應(yīng)用，如能量守恒、內(nèi)能變化等。

-分析實際案例，如汽車發(fā)動機(jī)的工作原理，了解熱力學(xué)第一定律在提高能源利用率方面的作用。

3.實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析：

-學(xué)習(xí)如何設(shè)計實驗來探究物態(tài)變化中的能量交換，包括實驗變量的控制、數(shù)據(jù)的收集與分析等。

-掌握運用科學(xué)方法處理實驗數(shù)據(jù)，如繪制圖表、計算平均值、擬合曲線等，從而得出可靠的結(jié)論。

4.環(huán)境保護(hù)與能源節(jié)約：

-了解物態(tài)變化在環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約方面的意義，如提高能源利用效率、減少廢棄物排放等。

-探討如何通過改進(jìn)物態(tài)變化過程來實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識和責(zé)任感。七、教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生在課堂上的參與程度，包括積極回答問題、提出疑問、與同學(xué)進(jìn)行互動等情況。

-學(xué)生對物態(tài)變化中能量交換概念的接受和理解程度，以及對熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用能力。

2.小組討論成果展示：

-各小組在討論物態(tài)變化相關(guān)實際問題時，能否提出有深度和廣度的觀點。

-學(xué)生在展示實驗操作結(jié)果時，對實驗數(shù)據(jù)的分析是否準(zhǔn)確，能否合理解釋實驗現(xiàn)象。

3.隨堂測試：

-進(jìn)行與物態(tài)變化和能量交換相關(guān)的隨堂測試，評估學(xué)生對課堂所學(xué)知識的掌握程度。

-測試題目包括基本概念、原理應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析等方面，旨在檢驗學(xué)生的綜合運用能力。

4.課后作業(yè)與實驗報告：

-課后作業(yè)的完成情況，包括理論題目的解答和實驗報告的撰寫。

-實驗報告中學(xué)生對實驗原理、操作步驟、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論的闡述是否清晰。

5.教師評價與反饋：

-針對學(xué)生在課堂表現(xiàn)、小組討論、隨堂測試和課后作業(yè)等方面的表現(xiàn)，給予及時評價和反饋。

-對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難和問題，給予個別指導(dǎo)和建議，幫助他們改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。

-總結(jié)本次課程的教學(xué)效果，反思教學(xué)方法和策略，以便在今后的教學(xué)中進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。八、板書設(shè)計①重點知識點：

-物態(tài)變化類型：熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝華

-能量交換：內(nèi)能、熱量、功

-熱力學(xué)第一定律：能量守恒

②重點詞句：

-"物態(tài)變化伴隨能量交換"

-"熱力學(xué)第一定律：能量守恒"

-"實驗觀察物態(tài)變化，分析能量交換"

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用圖示和流程圖來展示物態(tài)變化過程和能量交換機(jī)制，使板書更加直觀和易懂。

-使用色彩和符號來突出重點知識點，如使用不同的顏色來表示不同的物態(tài)變化類型，使用箭頭和符號來表示能量的流動和轉(zhuǎn)換。

-使用有趣的示例和案例來引入知識點，如使用日常生活中的實例來解釋物態(tài)變化和能量交換的概念，激發(fā)學(xué)生的興趣和主動性。

-使用啟發(fā)性的問題來引導(dǎo)學(xué)生思考和討論，如提問學(xué)生在實驗觀察中注意到的現(xiàn)象和變化，激發(fā)學(xué)生的思維和探究欲望。課后拓展-《物理學(xué)與生活》：該書詳細(xì)介紹了物理知識在日常生活中的應(yīng)用，包括物態(tài)變化和能量交換的相關(guān)內(nèi)容。

-《熱力學(xué)與能源》：此書深入探討了熱力學(xué)原理在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，有助于學(xué)生更好地理解能量守恒和轉(zhuǎn)換的實質(zhì)。

-《趣味物理實驗》：收錄了一系列與物態(tài)變化相關(guān)的趣味物理實驗，供學(xué)生課后自主操作，加強(qiáng)實踐體驗。

-視頻資源：收集與物態(tài)變化相關(guān)的教學(xué)視頻，如熔化、凝固、汽化等過程的演示，以便學(xué)生直觀地觀察和理解。

2.拓展要求：

-鼓勵學(xué)生利用課后時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和拓展，通過閱讀推薦材料、觀看教學(xué)視頻，深入理解物態(tài)