2021-2022学年人教版物理八年级上册第三章第2节 熔化和凝固 教案

熔化和凝固
教材分析
熔化和凝固是两种重要的物态变化，也是生活中常见的两种现象。学生通过小学科学课的学习和日常生活中的无意观察，对这两种现象已经有了一定的感性认识。教材将这部分内容安排于温度知识的学习之后，起到了承上启下的作用，既是对第1节中知识、能力的巩固，又为学习后两节的内容打下了基础。
本节课内容的编排体现了以下特点：一是突出了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念；二是强调了“过程与方法”，即注重学生能力的培养。
本节课内容所涉及的熔化和凝固是生活中常见的现象，教材主要以海波和石蜡为例，通过实验探究它们熔化和凝固的过程，总结出晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。
本节课的主要教学任务是引导学生完成“探究海波和石蜡熔化的特点”的实验。在实验过程中，学生通过小组合作观察实验现象，尝试描绘出海波和石蜡熔化的温度——时间图象，以此总结得出晶体和非晶体熔化的异同点。通过本次探究实验，可以培养学生形成“自主”和“合作”的学习模式提高学生对实验的分析和总结能力，让学生在今后能以严谨、科学的求知态度对待物理学科的学习。
教学建议
1. 对于熔化和凝固，八年级学生已经有了一定的认识，生活中最常见的现象就是水结成冰和冰化成水：自然界中，冬天河水可以结冰，春天冰又熔化成河水；生活中，把矿泉水放到冰箱的冷冻室也可以结成冰，再拿出来放在常温下冰又会熔化。从水和冰的相互转化对新课进行引入，贴近了学生的的生活，容易被他们理解和接受
2. 除了冰和水的熔化和凝固，还可以准备生活中常见的蜡烛来进行演示，蜡烛在点燃时可以熔化，熔化的蜡油流到其他地方还可以凝固。从水和冰的凝固和熔化拓展到其他的物质，可以让学生尝试举例，以拓展他们的视野。
3.本节课是一节实验课，要把握好时间以及实验过程中应该注意的问题。探究熔化的过程时，酒精灯的使用、烧杯中所加的水量、试管中海波的量，还有玻璃棒的使用、温度计不能接触到烧杯并且玻璃泡要浸没在海波中等都是需要注意的。实验过程中还要进行搅拌，使海波受热均匀，这就需要两个同学互相合作，一个人记录时间，另一个人记录温度。
教学目标
1.能区别物质的气态、液态和固态，知道气态、液态、固态之间是可以转化的。
2.了解熔化和凝固的含义，以及熔化曲线和凝固曲线的含义，能区别晶体和非晶体。
3.能利用熔化和凝固的知识解释简单现象，解决实际问题。
4.通过探究固体熔化时温度的变化规律，感知物质发生状态变化的条件。
5.通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感，培养学生团队合作与交流的能力。
重点难点
重点
探究晶体和非晶体的熔化和凝固的规律。
难点
描绘和理解熔化和凝固的图象。
教学准备
教师准备
多媒体课件、实物投影仪、海波（或用上课前将水放进电冰箱里冷冻制成的碎冰块替代)、蜡块、温度计、烧杯、试管、水、铁架台、细沙、酒精灯、湿抹布等。
学生准备
课前预习本节课的内容。
教学设计
ー、课前活动
【教师活动】
用多媒体课件展示“春天回暖的时候，在白云缥缈的高山上，积雪消融后汇集成潺潺溪水蜿蜒而下”的情景。
【学生活动】
欣赏大自然中的美景，感受自然界中的物态变化。
【设计意图】
初步领略自然现象的美妙与和谐，产生热爱大自然和乐于探索自然现象的情感。
二、导入新课
【教师活动】
由自然景观引导学生列举生产和生活中三态变化的现象，并用多媒体课件展示钢铁厂炼钢的情景
【学生活动】
列举生产和生活中物态变化的实例
【设计意图】
引导学生由生活走向物理，激发学生的探究兴趣
三、讲授新课
【教师活动】
通过以上的多媒体展示及学生的生活经验，让学生回答物质的三种状态，并举例说明它们之间可以相互转化。
【学生活动】
说明以上实例中是何种物态变化及其吸、放热情况
【教师活动】
小结学生发言，切入本节正题。
引导学生得出熔化和凝固的定义。
【设计意图】
自然切入正题，让学生自己领悟概念。
【教师活动】
引导学生探究熔化的规律。
【学生活动】
提出问题，进行猜想和假设
【教师活动】
对学生提出的问题和猜想进行简要记录，让学生对自己设计的实验的合理性和可行性进行简单的分析、论证，并引导学生说出“水浴法”的应用。
【学生活动】
设计实验，说出“水浴法”在生产中的应用。
【设计意图】
培养学生善于发现问题、独立设计实验的能力，鼓励学生对实验器材和方法大胆进行改进，使学生不盲从于书本，并引导学生由物理走向社会。
【教师活动】
在学生进行实验之前，用多媒体展示：
(1)怎样用平滑的曲线表示一天中气温的变化情况。
(2)强调正确使用温度计和酒精灯的方法和注意事项。
指导学生分组进行实验，要注意纠正学生在使用温度计和酒精灯时出现的错误。
【学生活动】
每三四个人一组进行实验，按报时、报物态、报温度值、记录数据等分工协作。
【设计意图】
培养学生动手、动脑的能力，以及协作能力和团队精神。
【教师活动】
引导学生根据记录的数据在坐标纸上描绘出熔化和凝固的图象，并将三个小组同学的实验数据和描绘的图象用实物投影仪投影出来，启发学生对数据和图象进行交流、评估，得到相关的规律。
【学生活动】
根据数据描点，作出熔化和凝固的图象。
各小组成员之间进行交流、评估，分析各个数据和图象的优点、存在的缺点及其原因，归纳出相关的规律，然后通过研讨对实验器材和方法做出改进。
【设计意图】
培养学生处理数据和描绘图象的能力，以及通过数据和图象分析、比较，从而归纳出相关物理规律的能力。培养学生评估、交流与合作的能力，使学生养成实事求是和科学的价值观
【教师活动】
在分析图象的基础上，引出晶体、非晶体、熔点等概念，指导学生学会查熔点表，并由此来思考以下问题：
(1)请你将铜、海波、松香、玻璃、冰、沥青、食盐、铁这些物质用几种不同的方法进行分类。
(2)在寒冷的南极应该使用哪种液体温度计？为什么？
(3)白炽灯发光时，灯丝温度在2500℃以上，应该选哪种材料做灯丝？为什么？
【学生活动】
学生通过查阅熔点表进行思考。
【设计意图】
学习根据事物的不同特点进行分类，发散学生的思维，培养学生应用所学知识解决实际问题的能力，引导学生再次由物理走向社会。
【教师活动】
引导学生根据熔化和凝固图象来反推晶体、非晶体凝固时的规律，启发学生得到“晶体的熔点和凝固点是相同的”的结论。
【学生活动】
根据图象再次分析、推理和归纳，得到新的结论。
【设计意图】
再次运用图象分析其物理意义，并总结出相应的规律，培养学生敏锐的观察力和逆向思维能力。
【教师活动】
引导学生根据实验现象得出“熔化吸热，凝固放热”的结论。
【学生活动】
由实验现象进行讨论，得到规律。
【设计意图】
培养学生分析、归纳的能力。
【教师活动】
让学生解答以下问题：
(1)小东发高烧了，那么，他用0℃的冰还是用0℃的水来敷额头降温更好呢？为什么？
(2)北方的冬天，菜窖里为什么要放几桶水？
【学生活动】
思考、讨论。
【设计意图】
让学生运用所学规律来解决实际问题，从而引导学生再次由物理走向社会。
四、总结提高
【教师活动】
师生共同总结本节课所学的内容
【学生活动】
总结并展示。
【设计意图】
复习巩固，温故而知新。
五、布置作业
【教师活动】
教材第57页第1～4题
【学生活动】
独立完成。
【设计意图】
巩固本节课所学的知识。
板书设计
第2节 熔化和凝固
1.定义
熔化
固态 液态
凝固
2.规律
温度不变（晶体）
熔化时要吸热
温度不断上升（非晶体）
温度不变（晶体）
凝固时要放热
温度不断下降（非晶体）
教学拓展
做“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验时的注意事项
1.在实验探究过程开始前，首先要明确研究对象是海波和蜡的温度变化规律，再确定需要测量、记录的数据和现象有哪些。
2.在给烧杯里的水加热时，一定要用石棉网，目的是让烧杯内的水均匀受热。利用烧杯里的水给试管里的固体加热，这种加热方法叫做“水浴法”（如图所示）。实验过程中还要注意及时搅拌，目的是使试管里的固体尽可能地均匀受热。
3.要将海波碾成粉末。由于蜡不能成粉末，因此可以在实验前先将蜡熔化再插入温度计至中间位置，再让蜡重新凝固，然后用处于熔凝状态的蜡做熔化实验。
4.温度计的玻璃泡要插入到物体中间，与海波和蜡充分接触，且不能碰到试管底或试管璧。
5.注意安全，避免烫伤。
6.当晶体的温度刚好等于熔点时，晶体所处的状态不一定都是固液共存状态，还可以是固态或液态。
7.使用酒精灯时一定要注意：严禁用酒精灯点燃另一酒精灯；用完必须用灯帽盖灭，并将灯帽再打开一次；万一灯内酒精洒到桌子上，甚至燃烧起来，要立刻用湿布扑盖。
解题方法指导
1.利用温度——时间曲线分析物质的熔化和凝固过程，要求掌握以下几点：
(1)能利用曲线判断该物质是晶体还是非晶体。
(2)能通过曲线判断晶体的熔点和每个具体时刻的温度值，能通过温度与熔点对比判断物质某一时刻的状态。
(3)能通过晶体熔化曲线判断出各线段代表的具体物理过程、吸（放）热情况以及经过的时间。
2.此类图象分析题的解题思路是：
(1)收集信息。明确图象中横坐标、纵坐标表示的物理量和图线上的点所对应的物质状态、图线上的线段对应的物理过程。
(2)处理信息。依据相关的物理规律或原理分析对照，从图象中获取信息。
(3)对提出的问题做出判断性结论。