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3.2 熔化和凝固 教案

1、第2节 熔化和凝固教学目标知识与能力: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。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、投影仪教学过程一、导入新课 多媒体展示生活中的各种物态变化的事例:铁矿石在高温炉中熔化为铁水,从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板;低温度

2、实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮;不同季节、气候下的水的状态变化。学生思考交流:还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗?引导归纳:随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。联系生活:把水放入冰箱的冷冻室里,水就会变成冰;把冰加入饮料中,冰从饮料中吸收热量就变成了水。点燃的生日蜡烛的火焰旁边,固态的蜡不断地变成液态的蜡,一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。路桥施工人员把固态的沥青加热成液态,再把液态的沥青浇在路面上,很快又变成固态。引导归纳:随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。二、新课教学探究点一 物态变化活动体验:(1)将蜡烛点燃后倾斜一个

3、角度放置在空火柴盒的上方,你能观察到什么现象? 学生操作实验,回答观察到的现象:蜡烛逐渐变成烛油往下滴,滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。(2)将冰棒放在空烧杯中,过一会儿,你能发现什么现象?学生操作实验,发现烧杯中只剩下半杯糖水。这些现象可以说明物质的状态发生了怎样的变化?归纳总结:1物质通常有三种状态,即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。2物质各种状态之间的变化叫物态变化。探究点二 熔化和凝固1概念归纳(1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如:冰熔化为水、蜡烛熔化为烛液等。(2)凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如:水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山

4、岩。例子:说出下列物态变化名称(1)冰棒化成水:熔化(2)钢水浇铸成火车轮:凝固(3)把废塑料回收再制成塑料产品:先熔化再凝固出示固体海波和蜡,提出问题:它们怎样才会变成液态?在熔化过程中,它们的温度有什么变化?学生思考:熔化和凝固是在什么条件下发生的?熔化和凝固的过程有什么特点?不同物质熔化和凝固的规律一样吗?2探究固体熔化时温度的变化规律提出问题:物质熔化时需要什么条件呢?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?猜想假设:熔化过程中一定要加热,所以物质一定要吸收热量,这时温度可能是不断上升的。制定计划与设计实验实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表

5、、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等介绍实验装置,如图所示,强调酒精灯和温度计的用法进行实验:(1)四个同学为一组,选出一名同学作为组长,负责本组探究性学习,教师课前要对组长进行指导,交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项,确保实验能顺利进行。每一组分成两个小组,分别探究两种不同固体的熔化。(2)组装实验装置:把硫代硫酸钠和石蜡分别装入两个试管中,并插入温度计,再把试管按图示装置固定。往烧杯里倒入冷水,使水位高于装固体颗粒的那部分试管(图中只画了一套装置,另一套装置完全相同)。用两个酒精灯分别给两个烧杯加热,观察两试管内固体熔化情况,并每隔1分钟记录一次温度计示数,直到固体完全熔化。(3)第1小

6、组探究海波熔化时温度的变化规律,要求从40 开始计时,每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态,把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点;第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律,要求从50 开始计时,每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态,把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点。实验要求:要求学生做好观察记录观察:(1)对海波及石蜡加热时,温度计的示数变化。(2)不同温度下它们的状态。(3)熔化时它们的状态及温度。记录:实验中的数据。表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表时间/s0.511.522.533.544.555.566.5温度/414344454647474747.5485

7、1.553.555.5状态固态固液共存液态表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表时间/s789101112131415161718温度/5255586162w 636566.569727483状态固态粘稠状态液态学生交流思考:海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗?分析论证:各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。小组评估:回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误?进行论证的根据充分吗?实验结果可靠吗?交流合作:与同学进行交流。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?设计意图:固体的熔化和凝固是学生常见现象之一,选择这一内

8、容让学生参与探究,目的是引导学生在学习物理知识的同时,体验科学探究的全过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。有利于体现“注重科学探究,提倡学习方式多样化”的新课程理念。探究点三 熔点和凝固点对比研究:分析两种不同固体的熔化曲线。 海波的熔化图象 石蜡的熔化图象学生讨论交流,思考:(1)两种物质的熔化过程中,温度的变化有什么特点?(2)每段曲线对应的一段时间内,海波与石蜡各是什么状态?温度怎样变化?吸热、放热情况如何?归纳交流:从实验现象及描绘出的图象容易看出,(1)海波经过缓慢加热,温度逐渐上升,当温度达到48 ,海波开始熔化。在熔化过程中,虽然继续

9、加热,但海波的温度不变,直到完全熔化后,温度才继续上升。(2)随着不断加热,石蜡的温度升高,在此过程中,石蜡变软变稀,最后熔化为液体。得出结论:(1)有确定的熔化温度的一类固体叫晶体;如各种金属、冰、海波等。另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体;如松香、沥青、玻璃等。 (2)晶体熔化时的温度叫熔点;非晶体没有确定的熔点。(3)晶体凝固时也有确定的温度,这个温度叫凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。学生讨论交流:物质凝固过程中的变化规律(1)晶体在凝固过程中温度不变,这个温度叫做凝固点;(2)凝固过程中处于固液共存状态;(3)晶体只有达到一定温度时才开始凝固;(4)凝固过程放热。学生观察

10、课本图3.25甲、乙两幅图线,并分别比较与图3.24图线的区别。晶体熔化和凝固条件、特点:同种物质的熔点和凝固点相同。知识扩展:让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”,体会不同晶体熔点不同,认识熔点是晶体的一种特性。同时记住冰的熔点是0 ,钨的熔点最高。物质熔点/物质熔点/物质熔点/金刚石3 350金1 064冰0钨3 410银962固态水银39纯铁1 535铝660固态酒精117各种钢1 3001 400铅327固体氮210各种铸铁1 200左右锡232固体氢259铜1 083海波47固体氦272探究点四 熔化吸热、凝固放热归纳总结:晶体和非晶体的熔化特点比较(1)晶体和非晶体熔化时都要从外界吸

11、热。(2)晶体是在一定温度下熔化的,晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有一定的熔化温度(非晶体没有熔点)。(3)晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态,非晶体熔化时不存在固液共存的状态。逆向思维:从冰吸热可熔化成水,水在一定的条件下可变成冰的道理,知道凝固是熔化的逆过程。让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律:无论晶体还是非晶体,在凝固时都要放热;晶体凝固时放出热量,但温度不变,非晶体凝固时放出热量,温度降低。联系生活:北方的冬季很冷,为了妥善地保存蔬菜,都在菜窖里放几桶水,可以利用水结冰时放出热,窖内温度不致太低,保护蔬菜不被冻坏。 前沿科技:现在人们研制出一种聚乙烯材料,在1540

12、 的范围内熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。把这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时颗粒熔化,天气冷时又凝固成颗粒,能调节室内的温度。学以致用:请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。三、板书设计第2节 熔化和凝固1固态液态(熔化和凝固是互逆过程)2固体3晶体熔化条件同时具备4.晶体凝固条件同时具备四、教学反思熔化和凝固是热学中比较重要的课,要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的,熔化、凝固是两个能相互转化的过程,晶体和非晶体性质间的不同,还要学会作熔化曲线和凝固曲线。 学生在做探究实验时有一定的困难,教师应加大对实验整个过程的引导,可与学生共同完成实验在课前就做过了实验操作过程,本节课只要求学生能够能够通过观察到的实验现象总结规律,这样就可为下面讨论节省大量时间。 教学时应特别重视对图象的分析,帮助学生找出晶体和非晶体的熔化和凝固特点。根据数据我们会画出一幅曲线图,然后让学生对海波曲线图分析,学生很容易会发现海波有一个平稳阶段,然后开始学习海波的熔化。