4.5 熔化和凝固 教学设计

4.5熔化和凝固教学设计
【教学目标】
1．知识和技能　
（1）理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态；知道物质的固态和液态之间是可以转化的。
（2）了解熔化凝固的含义，晶体和非晶体熔化和凝固的条件、特点及是否有确定的温度方面的区别；
（3）理解熔化和凝固曲线的物理含义，会识别图像。
2．过程和方法　
（1）通过探究不同固体熔化时温度变化的规律让学生经历整个探究过程，感知不同物质熔化、凝固的条件和温度特点，进而让学生归纳分析晶体与非晶体的异同；
（2）通过探究活动，使学生了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法，能领会图像的物理含义。
3．情感、态度　（1）通过探究活动，培养学生实事求是的科学态度。
（2）通过教学活动，激发学生对自然现象的兴趣，产生乐于探索自然现象的情感。
【教学重点】探究晶体、非晶体的熔化过程，培养学生的观察能力、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的变化规律，并能用图像表示出来。
【教学策略】实验演示法、观察法、讨论法。
【教学器材】　铁架台、烧杯、试管、温度计、酒精灯、石棉网、火柴、钟表、海波粉末、石蜡
【设计的意图】本设计的意图包括四方面：一是熔化和凝固的概念，二是通过设计实验探究物质熔化时温度变化规律，三是分析图像，四是在日常生活中的应用。其基本思路是：以实例为基础，通过讨论分析，知道熔化和凝固现象。以实验探究为基础，通过观察分析，得出物质熔化时温度变化规律；把教科书和多媒体动画有机结合起来，培养学生观察、分析、归纳探索物理规律的能力和动手操作、自主探究的能力。
【教学流程图】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
【教学过程】 情境引入3分钟 1.冬天放在室外的水随着温度降低会变成冰，当把冰块从室外拿到室内时，随着温度的升高会变成水。 学生对物态变化有了认识。 让学生了解物态变化与我们的生活息息相关，激发他们学习熔化和凝固的兴趣和好奇心。体现物理来源与生活并能应用于生活教学理念。
探究新知5分钟 建立熔化和凝固的概念模块一：认识熔化和凝固的现象 1.观看视频 观看视频的时候思考自然界中物质有几种状态？各个状态之间能否相会转化？2.展示常温下固态的铁在高温下变成铁水；液氮变成固态氮；工厂的铸造车间里，工人将铁水浇在模子里，冷却后，铁水变成了固态的铸件。3.归纳熔化和凝固的概念物质由固态变成液态的过程叫熔化。物质由液态变成固态的过程叫做凝固。4.能够正确辨别日常生活中熔化和凝固的现象。 明确课堂所要研究的任务。学生观察视频并回答列举日常生活中熔化和凝固的现 创设问题情境，激发学生研究熔化和凝固的兴趣让学生列举日常生活中熔化和凝固的现象，课堂气氛活跃
探究熔化时温 模块二：探究熔化时温度的变化规律结合生活中冰、蜡等物体熔化的过程，想一想熔化需要什么条件？不同物质熔化时温度将会如何变化？提出问题熔化需要什么条件？不同物质熔化时温度将会如何变化？猜想与假设 通过小组交流，请写出你的猜想。1.提出问题熔化需要什么条件？不同物质熔化时温度将会如何变化？ 学生动手实验学生猜想、交流 学生的猜想既要大胆创新，又要有一定的依据
2.猜想与假设（1）指导学生根据已有经验科学猜想（2）指导学生将各种猜想整理归类激励、评价、归纳概括并板书：熔化时需要加热；熔化时温度会升高；熔化时温度不变等。 3.设计实验，进行实验 实验：观察海波、石蜡的熔化教师指导学生设计实验：提供粉末状的海波和石蜡这两种固体物质。我们要使它们熔化并研究其过程，根据你们刚才的猜想内容你们应该需要一个什么样的实验装置？因为这是第一次涉及设计实验，老师在学生讨论的基础上，需要帮助学生提供实验器材和实验装置。实验仪器为：铁架台、试管、大烧杯、酒精灯海波、石蜡、水、水银温度计、石棉网、火柴。实验目的:我们来探究熔化时温度的变化规律。并利用它们去为日常生活和生产服务。实验装置为课本。观察实验装置图，要求学生思考以下几个问题：（1）在做海波熔化实验时，为什么不用酒精灯直接对试管加热，而要把试管放在有水的烧杯中，再用酒精灯对烧杯加热呢？各个小组学生交流实验方案，教师进行必要的补充，确立实验方案 学生实验，教师巡回指导4.进行实验与收集数据(1)按照书上（图18-2-2）组装实验仪器。注意：顺序是自下而上，自左而右，要位置适中。酒精灯加热时，要用外焰加热，酒精灯在用时绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯，用完酒精灯必须用灯帽盖灭。实验开始前教师要讲解实验的做法和注意事项。除了要讲实验目的、如何分组、如何分工、观察什么、记录什么、如何画图像等之外，还要特别注意向学生讲清注意安全，万一酒精洒在桌上并燃烧起来，如何扑灭。教师要准备几块湿布备用．(2)用酒精灯对烧杯缓慢加热，观察海波和石蜡的变化情况。当被测物质的温度达到40°C时，开始记录．每隔1min记录一次温度；在海波或蜂蜡完全熔化后再记录2-3次。为了研究实验过程，就需要记录有关数据及实验现象，你应如何设计实验记录表格呢？最后小组同学讨论改进，设计出表格如下：(3)根据数据绘制熔化图像在坐标纸上描出海波与石蜡熔化时温度变化图象（方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间。根据记录表中各个时刻的温度值在方格纸上描点，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。4.分析与论证认识图像：认识图像时，首先要从横、纵坐标轴开始，弄清两个坐标轴各代表什么物理量，以便了解物理图像反映的是哪两个物理量之间的相互变化关系。注意引导学生学会分析图象的切入点，能使学生把每段物理过程和每点的物理场景有机地联系起来。比如从曲线上的特殊点入手，分析它们所对应的物理意义、物理状态等。组织学生描述和解释：海波完全是固态时吸热温度不断上升，一旦开始熔化，虽继续加热但温度却保持不变，直到它完全变成液态，温度才继续上升。而石蜡在熔化时，需要不断地吸热，温度不断上升，它是逐渐变得越来越软，直至完全变为液化。固体和液体之间无明显的界限。 5.交流与评估熔点：物质熔化时的温度晶体有熔点；非晶体没有熔点熔化过程要吸热晶体熔化条件：（1）达到熔点（2）继续吸热课件展示：常见晶体和非晶体熔化过程要吸热晶体熔化条件：（1）达到熔点（2）继续吸热课件展示：常见晶体和非晶体。 学生进行实验、观察现象、记录书记并将数据填写在自己设计的表格内 动手描点作图 培养学生的观察能力、动手操作能力 培养学生运用图像分析解决问题的能力给学生一个空间，让他们去发挥；给学生一个机会，他们会给你一个惊喜
探究物质凝固过程 模块三：探究海波和石蜡的凝固图像凝固是熔化的逆过程。1.根据下面的图像分析晶体和非晶体的凝固特征海波凝固石蜡凝固 2.凝固点：物质凝固时的温度晶体有凝固点；非晶体没有凝固点凝固过程要放出热量晶体凝固条件：（1）达到凝固点（2）放出热量课件展示：海波的熔化图像和凝固图像。归纳总结同种晶体的熔点和凝固点相同。3.想想议议课件展示部分物质的熔点，回答下列问题：（1）黑龙江北部最低气温曾经到过-52.3 °C，这时还能使用水银温度计么？应该用什么样的液体温度计？（2）白炽灯发光时温度在2500以上，选用什么材料做灯丝？ 根据实验图像，分析解决问题归纳总结小组讨论、交流 培养学生的归纳总结活学活用的能力活学活用，解决实际的问题
探究新知5分钟 模块四：熔化吸热 凝固放热1.固体在熔化为液体的过程中要吸热。熔化吸热时，晶体温度保持不变，非晶体温度不断上升。液体在凝固成固体的过程中要放热。凝固放热时，晶体的温度保持不变，非晶体温度不断下降。2.课件展示——海波的自白3.举出生活中熔化与凝固的应用事例 动脑思考 联系实际生活，让学生体会生活中处处有物理
总结提升 以学生“学到了什么“为线索进行小结，交流自己的收获，提出自己的困惑在学生小结的基础上，教师再做适当的补充 学生交流自己的收获和感悟，提出自己的困惑学生做“练一练 注重对学生的评价与指导，让学生知道探究知识的过程比单纯的学习知识更重要
课后作业
A.日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子？什么情况下熔化吸热、凝固放热会给我们带来不利的影响？应怎样避免？B.使用空调要消耗大量的电能。科学家研制了一种聚乙烯材料，它可在15°C～40°C范围内熔化和凝固。请你设计一种方案利用这种材料为人类服务。
【板书设计】熔化和凝固
1.物态变化
2．熔化和凝固
3．熔化时温度变化规律：晶体熔化过程吸热温度不变 非晶体熔化过程吸热温度不断上升
4．凝固时温度变化： 晶体凝固时放热温度不变 非晶体凝固时放热温度不断降低
5.熔化吸热 凝固放热