初中物理第二节 熔化和凝固教案

第二节  熔化和凝固

　　教学目标

　　一、知识目标

　　1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态.

　　2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的.

　　3.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别.

　　4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义.

　　二、能力目标

　　1.通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力.

　　2.通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生状态变化的条件.培养学生的实验能力和分析概括能力.

　　3.通过探究活动，培养学生认识图像、利用图像的能力.

　　三、德育目标

　　1.通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感.

　　2.通过实验培养学生善于实践和勇于克服困难的良好意志和品质.

　　教学重点

　　通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力，实验能力和分析概括能力.

　　教学难点

　　指导学生通过对实验的观察，分析概括，总结出固体熔化时温度变化的规律，并用图象表示出来.

　　教学方法

　　观察法、实验法、分析法、讨论法

　　教学用具

　　酒精灯、铁架台、石棉网、温度计二支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、投影仪

　　课时安排

　　1课时

　　教学过程

　　一、创设情境，提出问题，导入新课

　　［师］春天来了，河面上的冰开始熔化成水.炎炎的夏天，洒在地上的水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪.想了解这是为什么吗？我们从这节课开始学习.在你们小学《自然常识》中学过自然界的物质，还记得吗？

　　［生甲］自然界的物质常以固态、液态和气态三种形态存在着.

　　［生乙］冰是固体，水是液体，水蒸气是气体

　　［生丙］物质的状态不是一成不变的.当物体温度发生变化时，物质的状态也往往发生改变.

　　［师］大家回答地很好.确实是随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化.通常是固态的铝、铜、铁等金属，在很高的温度时也会变成液态、气态；通常是气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态.那么，水结成冰和冰熔化成水属于什么过程？

　　［生甲］物质从固态变成液态的过程叫做熔化（melting）.

　　［生乙］冰熔化成水属熔化过程

　　［生丙］物质从液态变成固态的过程叫做凝固（solidification）.

　　［生丁］水结成冰是凝固过程.

　　［师］我们这节课就来研究物质的熔化和凝固与什么因素有关系，有什么样的变化规律.

　　1.熔化和凝固（板书）

　　物质从固态变成液态的过程叫做熔化（melting），从液态变成固态的过程叫做凝固（solidification）.

　　［探究］固体熔化时温度的变化规律

　　［师］不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？

　　［生甲］应该不相同.

　　［生乙］固态的铝、铜、铁等金属，在很高的温度时才会变成液态.冰熔化成水不用很高的温度.

　　［生丙］不管在很高温度还是不太高的温度时变成液体，是不是都需要给物质加热？

　　［生丁］熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量

　　［生戊］熔化过程中给物质加热，这时温度是不断上升，还是不变？

　　［师］现在提出了固体熔化时温度是怎样变化的问题，大家相互讨论，利用桌子上的仪器通过探究实验来解决.先制订计划和方案.

　　［方案一］

　　播放动画：海波的熔化

　　把装有一些海波的试管放在盛水的烧杯里，用酒精灯通过烧杯和水给海波均匀、缓慢地加热，并搅拌.注意观察温度计读数和海波的状态变化，当温度达到 40 ℃时，每隔1 min记录一次温度，在海波完全熔化后再记录4~5次.填入表中.

　　［方案二］把石蜡放在试管里再放入盛水的烧杯里，用酒精灯通过烧杯给石蜡均匀、缓慢地加热，注意观察温度计读数和石蜡的状态变化.当温度达到 40 ℃时，每隔1 min记录一次温度，在石蜡完全熔化后再记录4~5次.填入表中.

　　［师］这两个方案都很好，且可行.我们可按照这两个方案来做实验.我们先看挂图.注意酒精灯的使用方法.

　　学生看完后，宣布开始分组实验，教师巡视，随时指导、帮助学生解决问题.

　　［师］请同学们根据海波和石蜡加热过程中温度随时间变化的情况，并结合自己实验分析一下，海波和石蜡熔化过程有什么特点？从中可以找出什么规律？

　　［生甲］给海波加热，海波温度不断升高，当温度上升到 48℃，时，开始熔化，在熔化过程中虽然还在继续加热，但海波的温度却保持 48℃不变，直到完全熔化后温度才继续上升.

　　［生乙］在给石蜡加热，石蜡先变软，然后逐渐变成液态，在整个熔化过程中，石蜡的温度不断上升

　　［生丙］从我们组对海波熔化实验现象的分析讨论，认为这个现象表明，海波在一定温度下熔化，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变.

　　［生丁］我们组对石蜡熔化实验的现象进行分析讨论，认为这个现象表明，石蜡没有一定的熔化温度.在熔化过程中吸收热量.

　　［师］同学们回答地很好，实验观察很仔细，每组同学都团结协作，讨论也很激烈.我很高兴，看来大家对学物理很感兴趣.现在我们打开课本，看图4.2—2和图4.2—3；方格纸上纵轴表示温度，温度数值已经标出；横轴表示时间，请自己写上，根据你们的实验数据，在表中各个时刻的温度在方格纸上描点，然后将这些点用平滑曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图象.

　　［学生们画图，教师巡回指导］

　　［师］同学们根据你对实验数据的整理和分析，总结海波和石蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点.

　　［生甲］海波在熔化前温度升高，在熔化中温度不变，在熔化后温度继续上升.

　　［生乙］石蜡在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段的温度都在上升.

　　［师］现在我们回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？相互讨论你们进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？并与同学们进行交流.看看你们的结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同，怎样解释？写出实验报告.

　　学生们相互讨论、教师巡回指导.

　　［师］从海波和石蜡的熔化实验，我们还能总结出什么？

　　［生甲］有些固体在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变，这类固体有确定的熔化温度，叫做晶体（crystal）.

　　［生乙］有些固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，这类固体叫做非晶体（noncrystal）.

　　［生丙］晶体熔化时的温度叫做熔点（melting point）

　　［生丁］晶体有熔点、非晶体没有熔点.

　　［师］晶体除熔化时有一定温度，在晶体凝固时也有一定温度，这个温度叫做凝固点.同一种物质的凝固点和它的熔点相同.非晶体没有凝固点.

　　2.熔点和凝固点（板书）

　　（1）熔点——晶体熔化时，有一定熔化温度叫做熔点.

　　（2）凝固点——晶体凝固时，有一定凝固温度叫做凝固点.

　　［生甲］晶体的熔点一般是不同的知道熔点和凝固点有什么用？

　　［师］那你们想想：“为什么灯泡内的灯丝要用钨丝？”“水银能用来做寒暑表中的液体吗？”

　　［生甲］钨的熔点为 3410℃，用来做灯丝，不容易烧断.

　　［生乙］水银不能用来做寒暑表中的液体，它的凝固点为 -39℃，太低.

　　［想想议议］

　　［生甲］AB段为固态，温度不断升高.

　　［生乙］B时刻为固态，C时刻全部变为液态，BC段为固液共存态，吸收热量，温度不变.

　　［生丁］CD段为液态，温度升高

　　［生戊］EF段为液态，温度下降

　　［生己］F时刻晶体开始凝固，到G时刻全部变为固态，FG之间是固液共存态、温度不变.

　　［生庚］GH为固态，温度随时间下降.

　　［生辛］黑龙江省北部最低气温曾经到过 -52.3℃，这时不能使用水银温度计，可用酒精温度计

　　［师］回忆海波的熔化实验过程和温度变化，看看还能找到什么规律

　　［生甲］在海波的熔化实验和石蜡熔化实验中，无论温度是否改变都需要加热.

　　［生乙］在凝固过程温度不变，却继续放热.

　　［生丙］这说明晶体和非晶体在熔化过程中要吸热

　　［生丁］晶体和非晶体在凝固过程中要放热.

　　［师］北方的冬天，菜窖里放几桶水，可利用水结冰时放的热使窑内的温度不会太低，菜不会冻坏.

　　3.熔化吸热  凝固放热（板书）

　　二、小结

　　本节课我们学了熔化和凝固，通过对固体熔化时温度的变化规律的探究.我们知道了晶体有熔点和凝固点，非晶体没有熔点和凝固点同种晶体熔点和凝固点相同.熔化要吸热，凝固要放热.

　　三、布置作业

　　四、板书设计

　　1.熔化和凝固

　　熔化——物体从固态变成液态叫熔化

　　凝固——物体从液态变成固态叫凝固

　　2.熔点和凝固点

　　熔点——晶体熔化时，有一定熔化温度，叫做熔点.

　　凝固点——晶体凝固时，有一定凝固温度，叫做凝固点.

　　3.熔化吸热，凝固放热