3.2 熔化和凝固（教案）人教版八年级物理上册（核心素养目标）

第2节　熔化和凝固
◇核心素养目标◇
1.物理观念：
（1）了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。
（2）知道熔化和凝固的含义。
（3）认识熔化是吸热过程，了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
2.科学思维：
了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据作出物理图像的方法。
3.科学探究：
经历固体熔化的实验探究过程。感知发生熔化和凝固的条件
4.科学态度与责任：
（1）尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来，将所学知识与生产、生活相结合。
（2）关注自然现象，产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。
◇教学重难点◇
【教学重点】
1.晶体熔化和凝固的温度变化规律。
2.理解晶体的熔点和凝固点。
3.利用熔化吸热和凝固放热解释一些生活现象。
【教学难点】
1.引导学生自主设计实验,操作实验。
2.培养学生对实验现象的观察以及分析总结能力。
◇教学过程◇
一、新课导入
黑龙江省北部一月份的平均气温在-30 ℃以下,漠河县的最低气温曾达到-52.3 ℃。在这样冷的地区测气温应该用水银温度计还是酒精温度计 根据什么来选择
二、教学步骤
探究点1　物态变化
[思考]列举一些自然界和日常生活中的物态变化事例。
[提示]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;实验室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。
[归纳提升]物质通常有三种状态,即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。物质各种状态间的变化叫做物态变化。
探究点2　熔化和凝固
[思考]熔化和凝固是如何定义的 有哪些现象会涉及熔化和凝固
[提示](1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如:冰熔化为水、蜡烛熔化为烛液等。
(2)凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如:水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩。
1.提出问题:不同物质在由固态变成液态的过程中,温度变化规律相同吗
2.实验目的:探究海波和石蜡熔化时温度的变化规律。
3.设计实验:研究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。参照下图选择需要的实验器材。
4.实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等。
[思考]为什么要将海波(或石蜡)碾碎 为什么不直接用酒精灯加热,而是用水间接加热 装有海波(或石蜡)的试管如何放置
[提示]实验前将海波(或石蜡)碾碎,目的是使海波(或石蜡)受热均匀。水浴加热的目的是使海波(或石蜡)受热均匀,同时减慢熔化速度,以便于观察。试管放入的深度要适当:要将装有固体的部分浸没在水中且试管不能碰到烧杯的壁或底。
5.实验步骤
(1)组装实验装置:把海波(或石蜡)分别放入试管中,并插入温度计,再把试管按图示装置固定。往烧杯里倒入冷水,使水位高于装有固体的那部分试管。
(2)用酒精灯给烧杯加热,观察试管内物质状态,每隔1 min记录一次温度计示数,从40 ℃开始计时,每隔0.5 min记录一次温度并观察物质状态,直到固体完全熔化。
(3)把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点。
[小组讨论]观察如图所示海波的温度—时间图像,发现海波熔化有什么规律
[分析]海波经过缓慢加热,温度逐渐上升,当温度达到48 ℃,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。
[归纳提升]海波熔化时有固定的熔化温度。
[思考]正在熔化的海波,熄灭酒精灯后,还会继续熔化吗
[提示]停止加热,海波停止熔化,说明海波熔化时需要吸热。
[思考]观察石蜡熔化的实验发现,石蜡的温度随着加热时间而升高,在此过程中,石蜡变软变稀,最后熔化为液体。那么石蜡的熔化规律是什么
[归纳提升]石蜡熔化规律:
(1)没有固定的熔化温度(熔点)。
(2)石蜡熔化需要吸热。
探究点3　熔点和凝固点
[思考]什么是晶体与非晶体 生活中常见的晶体与非晶体有哪些
[提示]有固定的熔化温度的一类固体叫做晶体,如各种金属、冰、海波等;另一类没有固定的熔化温度的固体叫做非晶体,如松香、沥青、玻璃等。
[思考]什么叫做熔点与凝固点 非晶体有没有凝固点
[提示]晶体熔化时的温度叫做熔点;非晶体没有确定的熔点。液体凝固成晶体时也有确定的温度,这个温度叫做凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体没有确定的凝固点。
[小组讨论]晶体凝固过程中有哪些规律
[归纳提升](1)晶体在凝固过程中温度不变。
(2)凝固过程中处于固液共存状态。
(3)晶体只有达到一定温度时才开始凝固。
探究点4　熔化吸热　凝固放热
[阅读课本]P56“熔化吸热　凝固放热”
[思考]从冰熔化成水和水凝固成冰,我们可以发现什么规律
[分析]从冰吸热可熔化成水,水在一定的条件下可变成冰的道理,知道凝固是熔化的逆过程。根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律:无论晶体还是非晶体,在凝固时都要放热;晶体凝固时放出热量,但温度不变,非晶体凝固时放出热量,温度降低。
[小组讨论]关于熔化吸热,凝固放热有哪些应用
[提示](1)北方的冬季很冷,为了妥善地保存蔬菜,通常会在菜窖里放几桶水,这样可以利用水结冰时放出的热量使窖内温度不会太低,保护蔬菜不被冻坏。
(2)现在人们研制出一种聚乙烯材料,在15~40 ℃熔化或凝固,而熔化或凝固过程,温度保持不变。把这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时颗粒熔化吸热,天气冷时又凝固放热成颗粒,能有效调节室内的温度。
三、板书设计
第2节　熔化和凝固
1.物态变化
(1)物质常见的三种状态。
(2)定义。
2.熔化和凝固
(1)定义。
(2)晶体与非晶体。
3.熔点和凝固点
(1)定义。
(2)晶体熔化的规律。
(3)晶体凝固的规律。
4.熔化吸热、凝固放热的应用
◇教学反思◇
熔化和凝固是热学中比较重要的知识点,要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的,熔化、凝固是两个能相互转化的过程。对于晶体和非晶体的区别,以及作熔化曲线和凝固曲线时,还需要注意对学生进行引导和提示。