熔化和凝固的教學設計

1、熔化和凝固的教學設計特征碼標簽:特征碼“熔化和凝固”教學設計 江蘇省無錫市惠山區(qū)陸區(qū)中學 馬建榮 設計理念 本節(jié)課,課標要求學生觀察生活中熱現(xiàn)象的基礎上,通過實驗來探究物體的熔化和凝固過程,并知道物體的熔化和凝固過程,進一步能運用相關(guān)的知識來解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象,培養(yǎng)學生將所學知識與生產(chǎn)相結(jié)合的應用能力。學習本節(jié)內(nèi)容所運用到的思想方法,將貫穿整個物態(tài)變化的學習過程。 本節(jié)課以生活中常見的物理現(xiàn)象為起點,以物理知識為載體讓學生進行科學探究,通過讓學生親自動手實驗,加深學生對科學探究過程的體驗和物理知識的認識。教師在學生的整理過程中,通過舉例、設問、講解、點撥等多種方法,適時引導,教師以引

2、導者,共同學習參與者的身份來構(gòu)建和諧、民主、平等的師生關(guān)系,營造有利于學生自主學習、互相合作、科學家探究的學習氛圍,提供學生知識和能力發(fā)展空間,讓學生親身經(jīng)歷科學探究的整個過程中獲得知識、提高能力、掌握方法。 教學目標 1.知識與技能: 理解氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)是物質(zhì)存在的三種形態(tài)。 了解物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的。 了解熔化、凝固的含義,了解晶體和非晶體的區(qū)別。 了解熔化曲線和凝固曲線的物理意義。 2.過程與方法: 通過探究固體熔化是溫度變化的規(guī)律,感知發(fā)生狀態(tài)變化的條件。 了解有沒有固定的熔化溫度是區(qū)別晶體和非晶體的一種方法。 通過探究活動,使學生了解圖象是一種比較直觀的表示物理量變化的

3、方法。 3.情感、態(tài)度和價值觀 通過教學活動,激發(fā)學生對自然現(xiàn)象的關(guān)心,產(chǎn)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感。 教學準備 學生實驗,六人一組。每組配備熔化實驗儀器、酒精燈、鐵架臺、石棉網(wǎng)、溫度計兩支、海波、蠟、水、火柴、坐標紙。 教學過程 一、新課引入 熔化和凝固 師:春天來了,湖面上的冰化成水;固態(tài)的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態(tài)等等,這些都是物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象。你見過哪些物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的現(xiàn)象? 生答:冬天到了,氣溫下降,湖面上的水結(jié)成冰;工廠的鑄造車間里,工人將鐵水澆在模子里,冷卻后,鐵水變成了固態(tài)的鑄件。 我們把物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固。剛才我們

4、提到的冰化成水是熔化,水結(jié)冰是凝固。鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成液態(tài)是熔化,鐵水鑄成工件是凝固。 除此之外,蠟、松香、瀝青、玻璃等物質(zhì)也能熔化和凝固。 二、展開 探究固體熔化時溫度變化規(guī)律 提出問題 1.在熔化過程中溫度是怎樣變化的? 2.是不是每一種物體熔化時溫度都相同? 假設與猜想 1.在熔化過程中溫度應該不斷上升。 2.在熔化過程中溫度應該不變。 設計實驗論證 教師:為了讓我們發(fā)揮團結(jié)協(xié)作能夠更快更好的完成探究實驗整個班級組成一個科學研究組,老師作為組長,下面分成八個小組每組六人,每組推舉一個小組長一個工程師。(小組討論推舉小組長和工程師) 組長組織討論 1.怎樣組裝這個實驗裝置? 2.實

5、驗中要注意哪些問題? 3.怎樣作好分工使實驗有條不紊? (小組討論并匯總給工程師) 教師:八個工程師組成一個工程組把每個組的討論結(jié)果匯總。 (一)上講臺演示組裝實驗裝置的過程。 (二)講述實驗中注意的事項: 1.溫度計要完全浸入被測物體中。 2.實驗時讓物體受熱均勻要不斷攪拌。 3.注意酒精燈的使用安全。 (三)分工:報時一人,報溫度值一人,報物質(zhì)狀態(tài)一人,記錄一人,照顧儀器一人,攪拌物質(zhì)一人。 (四)實驗物質(zhì):海波和石蠟。 (五)進行實驗。 1.海波與石蠟的熔化曲線的分析 (教師選擇一個組的熔化曲線,請該組同學畫在黑板上,如上圖) 教師:其他各組的曲線雖然不完全相同,但是大致形狀如圖所示。我

6、們將這一曲線分為ab、bc和cd三段,請同學們結(jié)合實驗,討論下列問題。 ab段。在這段曲線對應的一段時間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度怎樣變化? 在曲線上的哪一點海波開始熔化? 在bc段對應的時間內(nèi),海波的狀態(tài)如何?溫度是否變化?這段時間是否對海波加熱? 在cd段對應的時間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度如何變化? 石蠟在整個過程中溫度怎樣變化? 熔點: 晶體(教師):除了海波以外,其他晶體物質(zhì),如各種金屬、冰、固態(tài)酒精等,在熔化過程中,溫度保持不變,有固定的熔點叫做晶體。晶體熔化時的溫度叫熔點。 非晶體:像石蠟這樣在熔化過程中溫度不斷降低沒有固定的熔點叫做非晶體。 2.凝固曲線 教師:如果讓熔化了的海波和石蠟

7、冷卻,記下液態(tài)海波和石蠟在冷卻凝固成晶體過程中的溫度隨時間變-化情況,可得到凝固曲線近似上圖的形狀。請大家思考并回答: de段。海波是_態(tài),_熱(填“吸”或“放”),溫度_。 ef段。海波的狀態(tài)是_,_熱,溫度_。 fg段。海波是_態(tài),_熱,溫度_。 石蠟在凝固是溫度怎樣變化?(不斷降低)教師:晶體的凝固也是在一定的溫度下完成。晶體凝固時的溫度叫凝固點,晶體的凝固點和它的熔點相同。非晶體在凝固時溫度不斷降低沒有固定凝固點。 3.學生練習 讀物質(zhì)的熔點表。 請學生看課本上的熔點表。教師讀一種物質(zhì)的熔點并加以解釋。 教師:鎢的熔點是3140。鎢在熔化時溫度保持在3140不變。 (學生模仿教師讀幾種

8、物質(zhì)的熔點并加以解釋) 學生回答 溫度是70的萘是_態(tài)。 鐵、銅、鋁在常溫下是_態(tài)。 水銀在-30時是_態(tài)。 酒精在-100時是_態(tài)。 想想議議:中國北部的漠河冬季氣溫最低達到-523,應選用水銀溫度計還是酒精溫度計?為什么?(應選用酒精溫度計。因為酒精的凝固點是-117,在-52.3的情況下,酒精是液態(tài)的。水銀的凝固點是-39,在氣溫低于-39時,水銀是固態(tài)的。所以水銀溫度計在冬季的漠河無法工作。 4.熔化吸熱和凝固放熱 教師:現(xiàn)在請大家結(jié)合熔化和凝固的實驗聽一段海波的自白,并回答問題。 我叫海波,我的熔點和凝固點都是48?，F(xiàn)在我的體溫恰好是48,請你們告訴我,我是應該熔化,還是應該凝固呢?

9、只要你們說得對,我就照你們說的辦。 (學生討論并回答) 48既是海波熔點也是它的凝固點。此時海波是熔化還是凝固,關(guān)鍵要看海波是吸熱還是放熱。固態(tài)海波在溫度到達熔點時,吸熱則熔化。液態(tài)海波在溫度到這一溫度時,放熱則凝固。所以熔化時吸熱,凝固時放熱。 (評估與交流)教師 在這個實驗中有些同學做的非常成功,但是也有些同學沒有成功。那么請那些沒有成功的小組由組長帶領(lǐng)自己分析一下自己失敗的原因在哪里,然后再跟成功的小組交流一下? 小組交流 (歸納總結(jié)) 1.物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)叫凝固。 晶體和非晶體的熔化、凝固有明顯的區(qū)別:晶體的熔化和凝固是在一定的溫度下完成,這個溫度分別叫熔點

10、和凝固點,而非晶體沒有一定的熔點和凝固點。 但是不論晶體還是非晶體,熔化時都吸熱,凝固時都放熱。 所以,晶體實現(xiàn)熔化的條件可概括為兩條:一是溫度到達熔點,二是吸熱。凝固的條件是溫度到達凝固點,同時要放熱。 2.通過以上的學習,請大家考慮以下兩個問題。 冰水混合物的溫度為什么總是0?(學生思考并回答) 人們常說“下雪不冷化雪冷”,這句話是什么道理?(學生思考并回答) 教學小結(jié)與延展 教學總結(jié):本節(jié)課學生通過親身體驗晶體與非晶體的熔化和凝固過程,掌握了晶體與非晶體熔化與凝固時溫度變化的規(guī)律,感知了發(fā)生狀態(tài)變化的條件。通過這次的探究活動學生不僅提高了自己的知識技能,而且培養(yǎng)了自己的科學探究能力。 教學延伸:物理作為一門科學探究性學科來講,不僅要求學生對于知識的掌握,而且要求學生利用所學的知識來解決一些實際問題,解釋一些常見的現(xiàn)象,真正體現(xiàn)社會科學社會三者的統(tǒng)一。比如:利用這節(jié)課的知識學生應該能夠解釋北方的