《2022年八级物理上册第四章43《探究熔化和凝固的特点》教案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年八级物理上册第四章43《探究熔化和凝固的特点》教案.pdf（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第四章3 探究熔化和凝固的特点1教学目标知识与技能知道什么是熔化和凝固。知道晶体和非晶体熔化和凝固的特点。了解熔化曲线的物理含义。知道什么是熔点和凝固点，会查熔点表。能用熔化和凝固的知识解释有关的简单热现象。过程与方法经历探究晶体和非晶体熔化和凝固特点的过程，学会作晶体和非晶体熔化的“温度时间”图像，体会到图像法能够直观地表示物理量间的变化关系。情感态度与价值观通过经历探究晶体和非晶体熔化和凝固特点的过程，培养耐心细致地观察现象、实事求是地收集数据、认真分析总结规律的科学态度。2教材说明本节主要研究物质熔化和凝固的特点：即以冰和蜡为代表进行实验探究，通过收集数据、描绘图像、对比分析，总结出物质
2、熔化和凝固的特点，认识晶体和非晶体，并学习对比法、图像法等科学方法。熔化和凝固是生活中常见的物态变化现象，熔点和凝固点是研究物质的物理性质的基础。 关于物质的熔化，让学生经历较为完整的科学探究过程，这个探究实验无论是装置、操作，还是晶体和非晶体熔化时的“ 温度时间 ” 图像，都比上一节探究沸腾要复杂一些，对学生探究能力的要求更高了，所以教材将其编排于探究汽化和液化的特点之后。本节的编写思路是：从学生比较熟悉的“ 冰化水，水结冰 ” 现象中，直接给出熔化和凝固的定义，然后让学生经历一个比较完整的科学探究过程，即仿照研究水沸腾的实验，设计并进行实验探究冰地熔化特点，描绘出冰熔化时的“ 温度时间 ”
3、图像。然后针对学生对该实验的疑点，教材采用卡通画的形式生动活泼的展示出来，引导学生讨论争辩，一方面加深对冰的熔化特点的认识，另一方面对该实验进行评价，同时引出研究石蜡的熔化和凝固。通过活动1 的实验研究，描绘出石蜡的“温度时间”图像，再对两个图像进行对比，总结出它们在熔化时的不同特点，从而引出晶体和非晶体以及它们的区别，引出熔点和凝固点。最后将物态变化应用于生活实际中，通过“ 信息浏览 ” 介绍液晶。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - -
4、 同旧教材相比， 新教材把晶体和非晶体熔化的演示实验改为探究性实验，符合课程标准 中“ 通过实验探究物态变化过程” 的要求， 另外新教材用冰代替旧教材中的萘或海波，取材方便、贴近生活、容易成功。通过“ 信息浏览 ” 介绍液晶， “ 将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来” ，这也是新教材的一个特点。本节教学重点： 教材通过对冰的熔化过程的实验探究，再一次展现了科学探究的主要环节， 让学生经历基本的科学探究过程，学会用图像法对探究结果进行分析论证，这既是培养学生探究能力的好素材，又是学习晶体和非晶体、熔点和凝固点等知识的基础。本节教学难点：由于初中学生对“ 晶体熔化时温度不变” 缺
5、乏感性认识， 加之受数学知识水平的限制，所以让学生描绘晶体熔化的图像，并根据图像分析晶体和非晶体的特点，是本节教学的难点。3教学建议本节让学生在实验探究的基础上，认知晶体和非晶体熔化的特点，学习熔点和凝固点等知识，所以让学生做好探究固体熔化特点的实验，是教好本节的关键。关于课提的引入，可以先做一个小实验：点燃一支蜡烛，过一会儿，将其倒过来倾斜放置往下滴蜡，下面用一块玻璃板收集蜡滴。让学生直观的观察到：蜡烛受热后由固态变为液态，滴到玻璃板上由于冷却又由液态变为固态。如果有条件，还可以借助于多媒体播放“ 寒冬腊月，滴水成冰；春暖花开，冰雪消融 ” 的情景，引入新课，这样更可以激发学生学习物理的兴趣
6、和亲近自然的情感。关于熔化和凝固的定义，可以请学生自己归纳。在上述引入新课的基础上，先引导学生分析： 上面的现象中物质的形态发生了怎样的变化？由于学生对物质的三态等知识已掌握， 所以很容易就可说出是固、液之间的变化， 在此基础上教师指出：这两个过程分别叫做熔化和凝固。为了加强学生对熔化和凝固的认识，可进一步请学生列举所知道的熔化或凝固现象。由于熔化和凝固现象比较常见，学生有丰富的生活经验作基础，会举出很多例子，如：春天来了，湖面上的冰化成水；固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态这些都是熔化现象。冬天到了，气温下降，湖面上的水结成冰；工厂的铸造车间里， 工人将铁水浇在模子里，冷却后， 铁水变成
7、了固态的铸件这些都是凝固现象。 通过举例， 将物理知识与学生生活的密切联系起来，使学生对物理产生“ 亲切感 ” ，激发他们学习物理的兴趣。熔化和凝固研究晶体熔化的特点时，旧教材一般用萘或海波做熔化实验，由于萘对人体有危害，海波不易保存，且海波含有结晶水后，测出的熔化温度误差较大；考虑到冰箱已经普及和方便取材、操作，所以本教材建议用冰做熔化实验。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 跟探究水的沸腾一样，研究冰的熔化特点也是一个比较完整的科
8、学探究过程，应充分发挥学生的自主性，让学生积极参与。提出问题可以从学生的生活经验出发，引导学生发现问题，或者教师创设一些情境，引发学生思考。 例如，教师可出示一只装有碎冰的烧杯，问学生：你能否将冰变为水？你认为在这个过程中它有哪些变化？结合生活经验， 学生都能说出使冰熔化需要对它加热，冰在熔化过程中物质状态发生了改变。但对“ 温度是否变化 ” 会出现分歧：一部分学生认为既然对冰加热，它在熔化过程中温度当然要升高；另一部分学生认为，既然“摄氏温标规定冰水混合物的温度是0” ，那冰在逐渐熔化为水的过程中温度应保持在0不变。这样，学生就能提出问题：冰在熔化成水的过程中，温度会不会变化？制定计划与设计
9、实验提出问题后， 让学生先粗略说出验证猜想的方案，学生容易想到： 把冰放在烧杯中，对它加热，观察冰的状态变化，并记录温度，观察温度是否升高（或不变）。在此基础上再进一步讨论需要准备哪些器材、测量和记录哪些数据、如何测量等。教学中要调动全体学生的思维，让设计较好的学生讲解他们设计的方案，使同学们的不同想法都能在全体学生面前表达出来。教师对切实可行的方案予以肯定、表扬，对不足之处引导学生讨论和改进。这样不仅体现了面向全体学生的原则，同时也激发了学生学习的热情，活跃了课堂气氛。关于 “ 水浴法 ” 加热，学生第一次遇到，可引导学生自读教科书图4-27 及相关内容，然后可以让学生谈谈水浴法的好处，如：
10、使冰受热均匀， 减慢状态变化过程，便于观察。进行实验与收集证据冰熔化的实验探究是本节教学的关键，没有这个实验， 学生的思维活动就缺少了支撑点，所以，本探究活动要求全体学生参与。为保证学生顺利完成实验，教师在实验前应做好组织工作，帮助学生分好小组，4 人一组，（按报时、报温度、报状态、记录和照顾仪器等分工），注意协作能力和团队精神的培养。教师在准备实验时要注意以下几点：a尽可能用碎冰（是用纯水放在冰箱里制成的，用时尽可能敲碎）。b用大号的试管，冰不能太少，约34cm深。c为使冰熔化过程慢一些，可在烧杯中多放些水。为使温度计与冰块充分接触，还可以这样准备实验：取一只烧杯， 在烧杯中放入碎冰，并加适
11、量盐，使其温度降至 5以下，然后把装有深34cm 纯水的试管放入碎冰中，温度计竖直放入水中，让水降温并凝固，观察温度计示数，待试管中的水完全凝固并降温至 2以下时， 将试管拿离碎冰，然后观察试管中冰的熔化过程。实验时如气温较高，可以让冰在室温下自然吸热熔化，这样测量出的数据会更精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 准确。选用的冰，温度最好在 2以下，这样可以完整的展示出“ 熔化前冰吸热升温熔化时温度保持不变熔化后水吸热升温” 的全过程。
12、为了增强学生的安全意识，尽管在探究水的沸腾实验中已使用过酒精灯，本实验前，教师还要结合挂图或上节课的实验情况强调酒精灯的正确使用方法，尤其是点燃或熄灭酒精灯的方法，还要准备几块湿抹布，以防万一。学生实验时， 教师巡视其间， 及时解决学生在实验中遇到的困难，注意发现学生操作上的错误而给予纠正。如温度计的玻璃泡不能靠近管壁，但不要放在冰的正中，而是中间偏下位置。指导学生绘制“温度时间”图像：实验结束后，仿照水的沸腾图像，让学生在教科书图4-28 中标出各个时刻所记录的温度，用平滑的曲线把这些点连接起来，得到冰熔化的 “温度时间” 图像。这个环节， 教师可指导学生按照以下步骤进行：在教科书图4-28
13、 上描点；连接各点画出比较流畅的曲线；思考曲线所反映的物理意义。分析和论证利用多媒体展示学生绘制的冰熔化的“温度时间” 图像。引导学生们通过对比发现：各组的曲线虽然不完全相同，但是大致形状如图 4.3-1 所示，即分为AB、BC 和 CD 三段。为引导学生对图像进行分析思考，可提出以下问题：AB 段对应的时间内物质是什么状态？温度怎样变化？ （答： AB 段所对应的时间内物质是固态，温度升高）在曲线上的哪一点冰开始熔化？（答：B 点）在 BC 段对应的时间内，物质的状态如何？温度是否变化？这段时间是否加热？（答：BC 段所对应的时间内固态和液态共存，温度保持在0左右不变。此时仍在继续加热，即冰
14、仍在吸热）在 CD 段对应的时间内物质是什么状态？温度如何变化？（答： 是液态， 冰已经熔化完毕，继续加热，水的温度升高）冰熔化过程的特点是：冰开始熔化时的温度是0；冰在熔化过程中，继续吸热，温度保持不变；冰全部熔化为液体时，继续加热，温度升高。“ 教材图 4-29” 是 4 位学生对冰的熔化实验的反思和评价。这 4 位同学思考的问题正是该实验要深入研究的，也是我们的学生对该实验的疑问，可引导学生通过讨论、争辩来解决。 对该实验的评价，还可以让学生根据自己的实验情况，发表见解。例如，有的学生把测量的温度点连接起来时，可能发现熔化过程不是直线而是折线，可以组织学生进行讨论、交流、 分析， 让学生
15、谈谈他们的结果为什么跟其他同学的有差异，教师还要鼓励学生对实验装置和实验步骤进行评价，提出新的实验方案。通过以上教学，让学生明确评估、交流与合作，是科学探究中非常重要的环节。再温度 /时间/min 图 4.3-1 A B C D 0 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 利用教材图4-29 中提出的问题：“ 是否所有固体熔化时都是这样呢？” 引出研究石蜡的熔化和凝固实验。“活动1”的目的是：观测石蜡熔化和凝固的过程，获得感性体验，描绘其
16、熔化凝固的图像，并与冰的晶体熔化特点对比，引出晶体和非晶体这两个概念。为了节省时间， 教学时也可将活动A 和冰的熔化实验同步进行，一部分小组探究冰的熔化，另一部分做石蜡熔化的实验，最后通过交流对比，发现不同的固体物质在熔化过程中温度变化特点是不同的。关于实验的改进：该实验的器材和冰的熔化实验相仿，但冰可以研成较细的碎末，而石蜡只能切削成薄的碎片，而这些碎片又是卷曲的，用这种碎片做熔化实验，由于卷曲的碎片间空气的干扰，实验效果不好，即每次实验得到的图像差异大。如果先把温度计插入石蜡碎片中，将蜡的碎片先熔化再凝固，排除了碎片中的空气，用凝固后的石蜡做熔化实验，实验效果会更好。活动 1中的 A 和
17、B 两个实验过程可“ 一气呵成 ” ， 实验完后再描绘石蜡熔化的“ 温度时间 ” 图像。石蜡熔化的 “ 温度时间 ” 图像大体上如图4.3-2 所示，通过与冰熔化的“ 温度时间 ” 图像对比可知：冰在熔化的过程（开始出现液体到全部变为液体）中，温度保持不变。石蜡在熔化的过程中，温度不断升高。由于课堂教学时间所限，液体凝固的图像不要求学生描绘，教师可引导学生思考：凝固是熔化的反过程，它的过程与熔化相反，根据熔化过程的研究结果，通过逆向思维， 推断物质凝固的特点，实现知识的迁移。然后教师用多媒体投出事先画出的冰和石蜡凝固的图像（如图4.3-3 和图 4.3-4 所示）为加深学生对物质熔化、凝固特点
18、的理解，并使学生进一步熟悉“ 图像法 ” ，可根据图 4.3-3 中冰的凝固图像，设计如下的练习题：DE 段：冰是 _态， _热(填 吸或放)，温度 _。温度 /时间 /min 图 4.3-2 D 温度 /时间 /min 图 4.3-3 E F G 温度 /时间/min 图 4.3-4 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - - EF 段：冰的状态是_，_热，温度 _。FG 段：冰的状态是_，_热，温度 _。晶体和非晶体通过以上步骤， 学生自
19、然会产生疑问：同样是固体， 为什么冰在熔化和凝固过程中温度不变， 石蜡在熔化和凝固过程中温度变化呢？由此引入晶体和非晶体的学习。本部分内容可让学生通过阅读自学，并结合前面的学习，参照下表总结出晶体和非晶体的不同点、相同点，培养学生的获取信息能力和归纳整理能力。晶体非晶体不同点外形有规则的几何外形没有规则的几何外形熔化（凝固） 时温度的变化熔化（凝固）时温度保持不变 熔点（凝固点）熔化（凝固）时温度不断上升（下降），没有熔点（凝固点）相同点熔化（凝固）过程吸热（放热）关于“ 几种晶体的熔点” ，教师要引导学生认真阅读教科书上的数据表，注意表中的单位（） ，选择有代表性的几种晶体（例如冰、固态酒精
20、等），读出它们的熔点并加以解释。 可以设计如下一些问题让学生自学后讨论，考查学生查数据表及灵活运用数据的能力：水在 -5时是 _态。水银在 -30时是 _态。酒精在 -100时是 _态。中国北部的漠河冬季气温最低可达-52.3， 应选用水银温度计还是酒精温度计?为什么？（应选用酒精温度计。因为酒精的凝固点是-117，在 -52.3的情况下，酒精是液态的；水银的凝固点是-39，在气温低于 -39时，水银已变成固态。所以水银温度计在冬季的漠河无法工作。）在学生浏览全表的基础上，告诉学生同种晶体熔点和凝固点相同，但不同的晶体熔点（凝固点）一般不同。用熔点（凝固点）来鉴别晶体，是一种重要的鉴别方法，让
21、学生体会熔点是晶体的一种特性。关于熔化吸热和凝固放热，可以让学生举出一些生活例子来说明，或者向学生介绍一些相关的例子，启发学生分析思考。例如，北方的冬季较冷，为了妥善地保存蔬菜，多在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低；再如，利用冰熔化吸热能致冷，可以防止饭菜变馊。4教学评价 课堂测评1下列属于熔化的是（）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - - A糖水放过一段时间变干变成了糖B夏天放棒冰的杯子外壁的小水珠C露水的形成D
22、棒冰变成糖水2如图 4.3-5 所示为冰在加热过程中，温度随时间变化的图像。以下说法中不正确的是（）A冰是一种晶体B冰的熔点为0C从 t1到 t2冰处于熔化过程D从 t1到 t2冰的质量保持不变3在标准大气压下，冰的熔点是0，那么在做冰的熔化实验中，在0时，冰的状态是（）A一定是固态B一定是液态C固体 ,液体共存D上述三种情况都有可能4利用等质量的0的冰冷却食品通常比0的水效果好，原因是。5海波是晶体，石蜡是非晶体。小华同学通过查阅资料收集到海波和石蜡的熔化图像如图4.3-6 所示，海波的熔化图像是_(填写序号 )。分析图像 A 可获得的信息有：a._ b._ 分析图像 B 可获得的信息有：c
23、._( 填一条即可 )。5根据表中所列的几种物质的熔点，判断以下几题的是与非，并解释原因：物质名称固态水银金铜钢钨固态氢熔点（）-39 1064 1083 1300 3410 -259 （1）电灯泡的灯丝用钨制成，不易熔化；图4.3-5 图 4.3-6精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - - （2）纯金掉入钢水中不会熔化；（3）水银温度计在-40 时已失效，不能使用；（4）在 -265 时，氢气是固态。6我国研制的一种聚乙烯材料，可以在15
24、 40 范围内熔化和凝固，把这种材料制成小颗粒，掺在水泥中制成储热地板或墙板来调节室温，其道理是什么? 【参考答案】1D 2D 3D 4由于 0的冰熔化时要吸热、温度保持不变， 直到所有冰全都变成0的水，再吸热温度才升高。所以用等质量的0的冰比 0的水冷却效果好。5A a.晶体熔化时需要吸热b.晶体在熔化过程中温度保持不变c.非晶体熔化时吸热温度升高6 （1）正确。灯泡正常发光时，灯丝的温度在2000 左右，而钨丝的熔点是3410 ，所以用钨制成灯丝，不会熔化；（2）不正确。纯金的熔点是1064 ，而钢的熔点是1300 ，显然钢水的温度在 1300 以上，而纯金的熔点小于1300 ，所以纯金掉
25、入钢水中会熔；（3）正确。 水银的凝固点是-39 ，在 -40 时，水银将会凝固成固态，这时，温度计就不能使用了；（4）正确。固态氢的熔点是-259 ，因此在 -265 时氢是固态。7由于熔化和凝固过程中要吸热和放热，此种材料在15 40 范围内熔化和凝固，该温度正是室温变化的大致范围，因此，当温度升高时，材料熔化吸热，当温度降低时，材料凝固放热，从而起到调节室温的作用。“ 自我评价与作业” 指导1(略) 2B 3因为铝的熔点高于锡的熔点、低于铁的熔点。4“ 下雪不冷，化雪冷” 这种说法是有道理的，因为雪熔化时要吸收空气中的热量，使空气温度降低。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - - -