第2節(jié)熔化和凝固

1、第2節(jié) 熔化和凝固教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力：1.理解氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)是物質(zhì)存在的三種形態(tài)。2.了解物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的。3.了解熔化、凝固的含義，了解晶體和非晶體的區(qū)別。4.了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。教學(xué)重點(diǎn)：通過(guò)觀察晶體與非晶體的熔化、凝固過(guò)程培養(yǎng)觀察能力，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治龈爬芰?教學(xué)難點(diǎn)：指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察，分析概括，總結(jié)出固體熔化時(shí)溫度變化的規(guī)律，并用圖象表示出來(lái).教學(xué)用具酒精燈、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)二支、海波、石蠟、水、火柴、坐標(biāo)紙、投影儀教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課 多媒體展示生活中的各種物態(tài)變化的事例：鐵礦石在高溫爐中熔化為鐵水，從高溫爐中倒出的鐵水凝固成鐵板；低溫度

2、實(shí)驗(yàn)室在低溫狀態(tài)下制得液態(tài)氧、氮和固態(tài)氧、氮；不同季節(jié)、氣候下的水的狀態(tài)變化。學(xué)生思考交流：還能舉一些自然界和日常生活中的各種不同狀態(tài)的物質(zhì)嗎？引導(dǎo)歸納：隨著溫度的變化，物質(zhì)會(huì)在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。聯(lián)系生活：把水放入冰箱的冷凍室里，水就會(huì)變成冰；把冰加入飲料中，冰從飲料中吸收熱量就變成了水。點(diǎn)燃的生日蠟燭的火焰旁邊，固態(tài)的蠟不斷地變成液態(tài)的蠟，一部分流下來(lái)的蠟滴很快又變成了固態(tài)的蠟。路橋施工人員把固態(tài)的瀝青加熱成液態(tài)，再把液態(tài)的瀝青澆在路面上，很快又變成固態(tài)。引導(dǎo)歸納：隨著溫度的變化，物質(zhì)會(huì)在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。二、新課教學(xué)探究點(diǎn)一 物態(tài)變化活動(dòng)體驗(yàn)：(1)將蠟燭點(diǎn)燃后傾斜一個(gè)

3、角度放置在空火柴盒的上方，你能觀察到什么現(xiàn)象？學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，回答觀察到的現(xiàn)象：蠟燭逐漸變成燭油往下滴，滴入空火柴盒、冷卻后變成了蠟塊。(2)將冰棒放在空燒杯中，過(guò)一會(huì)兒，你能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)燒杯中只剩下半杯糖水。這些現(xiàn)象可以說(shuō)明物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生了怎樣的變化？歸納總結(jié)：1物質(zhì)通常有三種狀態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。如冰、水、水蒸氣就是水這種物質(zhì)的三種狀態(tài)。2物質(zhì)各種狀態(tài)之間的變化叫物態(tài)變化。探究點(diǎn)二 熔化和凝固1概念歸納(1)熔化：物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做熔化。例如：冰熔化為水、蠟燭熔化為燭液等。(2)凝固：物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫做凝固。例如：水結(jié)冰、火山噴出的巖漿凝固成火山巖

4、。例子：說(shuō)出下列物態(tài)變化名稱(1)冰棒化成水：熔化(2)鋼水澆鑄成火車輪：凝固(3)把廢塑料回收再制成塑料產(chǎn)品：先熔化再凝固出示固體海波和蠟，提出問題：它們?cè)鯓硬艜?huì)變成液態(tài)？在熔化過(guò)程中，它們的溫度有什么變化？學(xué)生思考：熔化和凝固是在什么條件下發(fā)生的？熔化和凝固的過(guò)程有什么特點(diǎn)？不同物質(zhì)熔化和凝固的規(guī)律一樣嗎？2探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律提出問題：物質(zhì)熔化時(shí)需要什么條件呢？不同物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的熔化過(guò)程中，溫度的變化規(guī)律相同嗎？猜想假設(shè)：熔化過(guò)程中一定要加熱，所以物質(zhì)一定要吸收熱量，這時(shí)溫度可能是不斷上升的。制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)、酒精燈、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)、燒杯、試管、計(jì)時(shí)表、

5、海波(硫代硫酸鈉)、石蠟、水等介紹實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，強(qiáng)調(diào)酒精燈和溫度計(jì)的用法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(1)四個(gè)同學(xué)為一組，選出一名同學(xué)作為組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)本組探究性學(xué)習(xí)，教師課前要對(duì)組長(zhǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，交代實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)遇到的一些問題和注意事項(xiàng)，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。每一組分成兩個(gè)小組，分別探究?jī)煞N不同固體的熔化。(2)組裝實(shí)驗(yàn)裝置：把硫代硫酸鈉和石蠟分別裝入兩個(gè)試管中，并插入溫度計(jì)，再把試管按圖示裝置固定。往燒杯里倒入冷水，使水位高于裝固體顆粒的那部分試管(圖中只畫了一套裝置，另一套裝置完全相同)。用兩個(gè)酒精燈分別給兩個(gè)燒杯加熱，觀察兩試管內(nèi)固體熔化情況，并每隔1分鐘記錄一次溫度計(jì)示數(shù)，直到固體完全熔化。(3)第1小組

6、探究海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，要求從40 開始計(jì)時(shí)，每隔0.5分鐘讀取一次溫度值觀察物質(zhì)狀態(tài)，把數(shù)據(jù)填入記錄表，并在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)；第2小組探究石蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，要求從50 開始計(jì)時(shí)，每隔1分鐘讀取一次溫度值觀察物質(zhì)狀態(tài)，把數(shù)據(jù)填入記錄表，并在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生做好觀察記錄觀察：(1)對(duì)海波及石蠟加熱時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)變化。(2)不同溫度下它們的狀態(tài)。(3)熔化時(shí)它們的狀態(tài)及溫度。記錄：實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)。表一海波熔化時(shí)溫度、狀態(tài)隨時(shí)間變化情況記錄表時(shí)間/s0.511.522.533.544.555.566.5溫度/414344454647474747.54851.

7、553.555.5狀態(tài)固態(tài)固液共存液態(tài)表二石蠟熔化時(shí)溫度、狀態(tài)隨時(shí)間變化情況記錄表時(shí)間/s789101112131415161718溫度/5255586162w 636566.569727483狀態(tài)固態(tài)粘稠狀態(tài)液態(tài)學(xué)生交流思考：海波及石蠟兩種固體熔化時(shí)溫度、狀態(tài)的變化一樣嗎？分析論證：各小組將描在坐標(biāo)紙上的點(diǎn)連成一條曲線。根據(jù)圖象分析固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律。小組評(píng)估：回想實(shí)驗(yàn)過(guò)程，有沒有可能在什么地方發(fā)生錯(cuò)誤？進(jìn)行論證的根據(jù)充分嗎？實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠嗎？交流合作：與同學(xué)進(jìn)行交流。你們的結(jié)果和別的小組的結(jié)果是不是相同？如果不同，怎樣解釋？設(shè)計(jì)意圖：固體的熔化和凝固是學(xué)生常見現(xiàn)象之一，選擇這一內(nèi)容讓學(xué)

8、生參與探究，目的是引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。有利于體現(xiàn)“注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”的新課程理念。探究點(diǎn)三 熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)對(duì)比研究：分析兩種不同固體的熔化曲線。海波的熔化圖象石蠟的熔化圖象學(xué)生討論交流，思考：(1)兩種物質(zhì)的熔化過(guò)程中，溫度的變化有什么特點(diǎn)？(2)每段曲線對(duì)應(yīng)的一段時(shí)間內(nèi)，海波與石蠟各是什么狀態(tài)？溫度怎樣變化？吸熱、放熱情況如何？歸納交流：從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及描繪出的圖象容易看出，(1)海波經(jīng)過(guò)緩慢加熱，溫度逐漸上升，當(dāng)溫度達(dá)到48 ，海波開始熔化。在熔化過(guò)程中，雖然繼續(xù)加熱，但海

9、波的溫度不變，直到完全熔化后，溫度才繼續(xù)上升。(2)隨著不斷加熱，石蠟的溫度升高，在此過(guò)程中，石蠟變軟變稀，最后熔化為液體。得出結(jié)論：(1)有確定的熔化溫度的一類固體叫晶體；如各種金屬、冰、海波等。另一類沒有確定的熔化溫度的固體叫非晶體；如松香、瀝青、玻璃等。(2)晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)；非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。(3)晶體凝固時(shí)也有確定的溫度，這個(gè)溫度叫凝固點(diǎn)。同一種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同。學(xué)生討論交流：物質(zhì)凝固過(guò)程中的變化規(guī)律(1)晶體在凝固過(guò)程中溫度不變，這個(gè)溫度叫做凝固點(diǎn)；(2)凝固過(guò)程中處于固液共存狀態(tài)；(3)晶體只有達(dá)到一定溫度時(shí)才開始凝固；(4)凝固過(guò)程放熱。學(xué)生觀察課本圖3.2

10、5甲、乙兩幅圖線，并分別比較與圖3.24圖線的區(qū)別。晶體熔化和凝固條件、特點(diǎn)：同種物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同。知識(shí)擴(kuò)展：讓學(xué)生閱讀小資料“幾種晶體的熔點(diǎn)”，體會(huì)不同晶體熔點(diǎn)不同，認(rèn)識(shí)熔點(diǎn)是晶體的一種特性。同時(shí)記住冰的熔點(diǎn)是0 ，鎢的熔點(diǎn)最高。物質(zhì)熔點(diǎn)/物質(zhì)熔點(diǎn)/物質(zhì)熔點(diǎn)/金剛石3 350金1 064冰0鎢3 410銀962固態(tài)水銀39純鐵1 535鋁660固態(tài)酒精117各種鋼1 3001 400鉛327固體氮210各種鑄鐵1 200左右錫232固體氫259銅1 083海波47固體氦272探究點(diǎn)四 熔化吸熱、凝固放熱歸納總結(jié)：晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)比較(1)晶體和非晶體熔化時(shí)都要從外界吸熱。(2)晶

11、體是在一定溫度下熔化的，晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)。非晶體沒有一定的熔化溫度(非晶體沒有熔點(diǎn))。(3)晶體從開始熔化到完全熔化經(jīng)歷固液共存的狀態(tài)，非晶體熔化時(shí)不存在固液共存的狀態(tài)。逆向思維：從冰吸熱可熔化成水，水在一定的條件下可變成冰的道理，知道凝固是熔化的逆過(guò)程。讓學(xué)生根據(jù)物質(zhì)熔化的規(guī)律推理出物質(zhì)凝固的規(guī)律：無(wú)論晶體還是非晶體，在凝固時(shí)都要放熱；晶體凝固時(shí)放出熱量，但溫度不變，非晶體凝固時(shí)放出熱量，溫度降低。聯(lián)系生活：北方的冬季很冷，為了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放幾桶水，可以利用水結(jié)冰時(shí)放出熱，窖內(nèi)溫度不致太低，保護(hù)蔬菜不被凍壞。前沿科技：現(xiàn)在人們研制出一種聚乙烯材料，在1540 的范圍內(nèi)熔化或凝固，而熔化或凝固時(shí)，溫度保持不變。把這種材料制成顆粒狀，摻在水泥中制成儲(chǔ)熱地板或墻壁，天氣熱時(shí)顆粒熔化，天氣冷時(shí)又凝固成顆粒，能調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。學(xué)以致用：請(qǐng)同學(xué)解釋“下雪不冷化雪冷”這句俗語(yǔ)中包含的科學(xué)道理。三、板書設(shè)計(jì)第2節(jié)熔化和凝固1固態(tài)液態(tài)(熔化和凝固是互逆過(guò)程)2固體3晶體熔化條件同時(shí)具備4.晶體凝固條件同時(shí)具備四、教學(xué)反思熔化和凝固是熱學(xué)中比較重要的課，要讓學(xué)生了解物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的，熔化、凝固是兩個(gè)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，晶體和非晶體性質(zhì)間的不同，還要學(xué)會(huì)作熔化曲線和凝固曲線。 學(xué)生在做探究實(shí)驗(yàn)時(shí)有一定的困難，教師應(yīng)加大對(duì)實(shí)驗(yàn)