初中物理人教版八年级上册 3.2 熔化和凝固 教案

3.2 熔化和凝固
【学习目标】
1．了解气态、液态和固态是物质存在的三种状态；
2．了解物质的固态和液态之间是可以转化的；
3．了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
【教学重难点】
重点：1.通过实验探究，知道物质熔化、凝固的规律。
2.了解晶体和非晶体的区别。
难点：应用熔化吸热和凝固放热解决生活和自然界中的问题。
【教学方法】
实验探究法、对比法、图象法
【教学过程】
一、新课导入：
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例：铁矿石在高温炉中熔化为铁水，从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板；低温度实验是在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮，不同季节、气候下的水的状态变化。学生思考交流：还能举出一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗？教师引导归纳：随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化，我们这节课开始学习物质不同状态之间的转化——物态变化。
二、新课讲授：
物态变化
师生归纳总结：
1．物质通常有三种状态：固态、液态和气态，如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
2．物质各种状态之间的变化叫做物态变化。
(二)熔化和凝固
1．熔化和凝固
这节课我们先探究固态和液态间的变化。
师生共同归纳概念：
(1)物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
(2)物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
学生举出日常生活中熔化和凝固的例子，如：
(1)冰棒化成水：熔化；(2)钢水浇铸成火车轮：凝固；(3)把废塑料回收再制成塑料产品：先熔化再凝固。
2．探究固体熔化时温度的变化规律
结合生活中，冰的熔化过程，想一想，冰的熔化需要什么条件，不同的物质熔化时温度将会如何变化。
学生开始思考设计，提出问题等。
(1)实验目的
探究固体熔化时温度的变化规律。
(2)提出问题
不同物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗？
(3)猜想与假设
a．不同物质在固态变成液态的过程中，温度可能会升高；b．不同物质在由固态变成液态的过程中，温度可能会保持不变。
(4)制订计划，设计实验
实验器材：温度计、酒精灯、大试管、烧杯、水、碎蜡块、海波、铁架台、石棉网等。
介绍实验装置，如图1所示，强调酒精灯和温度计的用法。
图1
在学生制订计划设计实验的基础上，教师适当的补充自己的意见，让学生自主设计实验方案。
(5)进行实验，收集证据
以学习小组为单位进行本次探究性学习，教师已课前对组长进行了指导，交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项，确保实验能顺利进行，每组分成两个小组，分别探究两种不同固体的熔化。如上图所示安装实验器材，将温度计插入装有海波的试管后，待温度升至40 ℃左右时开始每隔1 min记录一次温度，在海波完全熔化后再记录4～5次。另一组海波换成碎蜡块做一次上述实验。
将读取的温度值记录在下面表格中：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 …
海波的温度/℃
石蜡的温度/℃
(6)分析与论证
学生开始讨论、分析、论证，绘制图象。
图2和图3方格纸上的横轴表示时间，纵轴表示温度，根据表格中各个时刻对应的温度在方格纸上描点，然后将这些点用平滑的曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图象。
图2
图3
引导学生仔细分析实验现象，找出规律，学生讨论交流。最后总结得出固体熔化时温度的变化规律。
(7)评估
回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？
(8)交流合作
与同学进行交流，你们的结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同怎样解释？
(三)熔点和凝固点
1．对比研究：分析两种不同固体的熔化曲线
海波的熔化图象 　　　　石蜡的熔化图象
师生归纳交流：从实验现象及描绘出的图象容易看出：(1)海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到47 ℃，海波开始熔化。在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度不变，直到完全熔化后，温度才继续上升。(2)随着不断加热，石蜡的温度升高，在此过程中，石蜡变软变稀，最后熔化为液体。
师生共同得出结论：
(1)有固定的熔化温度的一类固体叫晶体，如：海波、冰、萘、铁铜铝等各种金属。
像石蜡没有固定的熔化温度的固体叫非晶体，像石蜡这样的非晶体还有玻璃、橡胶、塑料、松香、沥青等。
(2)通过海波和石蜡的熔化图象，能说出它们的熔化温度分别是多少吗？
晶体熔化时的温度叫熔点，非晶体没有熔点。
(3)液体凝固形成晶体时有确定的温度，这个温度叫做凝固点，同一种物质的熔点和凝固点相同；非晶体没有确定的凝固点。
甲—晶体　 　　　乙—非晶体
学生分析：晶体和非晶体的凝固过程有什么不同？从图象上看有什么区别？
晶体凝固过程中持续放热，温度不变，非晶体没有固定的凝固点，凝固放热过程中温度一直降低。晶体的凝固图象有一段平行于时间轴的水平线段，而非晶体的凝固图象没有。
2.认识下列晶体的熔点(凝固点)
几种晶体的熔点(标准大气压)
晶体　 熔点/℃　晶体　熔点/℃ 　 晶体　　熔点/℃
钨　　　3 410　　铝　　660　　固态水银　 －39
铁　　　1 535　　铅　　328　　固态甲苯　 －95
钢　　　1 515　　锡　　232　　固态酒精　 －117
灰铸铁　1 177　　萘　　80.5 固态氮　 －210
铜　　　1 083　　海波　 48　 固态氧　　－218
金　　　1 064　　冰　　　0　　 固态氢　　－259
让学生体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性，同时记住冰的熔点是0 ℃。
(四)熔化吸热，凝固放热
教师多媒体展示图片：
1．夏天用冰块保存海鲜。
2．冬天在菜窖里放几桶水，防止蔬菜被冻坏。
学生认真观察并用学过的知识来解释现象。
教师点拨：现在，人们研制出一种聚乙烯材料，在15 ℃～40 ℃的范围内熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。所以，人们将这种材料制成颗粒状，掺到水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时颗粒熔化，天气冷时又凝固成颗粒，能调节室内的温度。
师生归纳总结：熔化吸热，凝固放热。
请学生解释“下雪不冷化雪冷”这句话中包含的科学道理。
人们常说“下雪不冷化雪冷”是因为化雪是熔化过程，在这个过程中雪要吸收热量，从而使周围温度降低。
三、课堂练习：
1.夏天吃冰棒感觉凉爽，是因为冰棒在熔化时要________；北方冬天菜窖经常要放一桶水，是因为水在凝固时要________，使菜窖的温度不至于太低，防止菜被冻坏。(均选填“吸热”或“放热”)
【答案】吸热　放热
2.如图所示，属于某种晶体凝固图象的是(　　)
A　　　　　　B
C　　　　　 　D
【答案】B
3．下图是小丽探究“冰的熔化规律”的实验装置，实验时，她先将冰和温度计正确放入试管内，再将试管放入大烧杯的水中加热，观察冰熔化过程中温度变化的情况。
(1)实验中，将盛有碎冰的试管放入烧杯内的水中加热，目的是____________。
(2)某时刻温度计示数如图所示，此时温度是____℃，物质处于____态。
【答案】3.(1)使冰受热均匀　(2)－5　固
四、课堂小结：
本节课我们学了熔化和凝固，通过对固体熔化时温度的变化规律的探究，我们知道了晶体有熔点和凝固点，非晶体没有熔点和凝固点；同种晶体熔点和凝固点相同；熔化要吸热，凝固要放热。
五、作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第2节　熔化和凝固
一、固态液态
三、晶体熔化条件
四、晶体凝固条件
【课后反思】
略。
1