3.2熔化和凝固 教案人教版物理八年级上册

第三章 物态变化
第二节 熔化和凝固
【教学目标】
1、理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。
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。
4、了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
【教学重点】
通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力，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变化的规律，并用图象表示出来。
【教学过程】
自然界中物质通常以三种状态存在：固态、液体、气态
热天将冰放在烈日下会变成水，最后成为水蒸气。（固变液变气）
冬天水蒸气遇冷变成小水滴最后变成雪。（气变液变固）
二、熔化和凝固
1、概念
(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。
2、举例：说出下列物态变化名称
(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
三、探究固体熔化时的温度变化
1、提出问题：物质熔化时需要什么条件呢？不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？
2、猜想假设：熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的。
3、制定计划与设计实验
（1）实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网（受热均匀）、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等
（2）介绍实验装置（由下向上安装），强调酒精灯和温度计的用法
4、进行实验：
观察：对海波及石蜡加热时，温度计的示数变化。不同温度下它们的状态。熔化时它们的状态及温度。
5、记录：实验中的数据。
表一　海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5
温度/℃ 41 43 44 45 46 47 47 47 47.5 48 51.5 53.5 55.5
状态 固态 固液共存 液态
表二　石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
温度/℃ 52 55 58 61 62 63 65 66.5 69 72 74 83
状态 固态 粘稠状态 液态
分析论证：各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
　　　
海波的熔化图象　　　　　　　　石蜡的熔化图象
7、结论：海波熔化需要温度达到熔点，熔化时不断吸热，温度保持不变。
石蜡熔化没有明确熔点，熔化时不断吸热，温度不断升高。
8、固体物质可分为晶体与非晶体
晶体：有确定熔化温度的固体，如海波、冰、各种金属等。
非晶体：无固定熔化温度，如蜡、玻璃、沥青等。
四、熔点和凝固点
1、熔点
晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。
凝固点
晶体凝固时也有确定的温度，这个温度叫凝固点。
物质凝固过程中的变化规律
(1)晶体在凝固过程中温度不变，这个温度叫做凝固点；
(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；
(4)凝固过程放热。
3、晶体熔化和凝固条件、特点：同种物质的熔点和凝固点相同。
五、熔化吸热，凝固放热
1、晶体和非晶体的熔化特点比较
(1)晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
(2)晶体是在一定温度下熔化的，晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有一定的熔化温度(非晶体没有熔点)。
(3)晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态，非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
2、逆向思维
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。让学生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。
3、联系生活
北方的冬季很冷，为了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低，保护蔬菜不被冻坏。
六、课堂检测
【教材P56“想想议议”】
1.解：对照图甲，EF段表示温度逐渐降低，晶体放热，物质处于液态；FG段表示温度不变，是晶体放热的凝固过程，物质处于固液共存态；GH段表示温度继续降低，此时物质放热，处于固态。
2.解：由于温度计的工作原理是利用液体热胀冷缩的性质.而水银的凝固点为-39℃，所以当气温达到-52.3℃时，水银早已凝固，不能用来测量.我们所选的液体温度计中的液体凝固点应低于-52.3℃，此时它不会凝固，才可以正常工作，我们知道酒精的凝固点较低，为-117℃，故可以使用酒精温度计。
【教材P57“动手动脑学物理”】
1.解：利用熔化吸热的例子：吃雪糕降温；把冰放在蔬菜水果上能保鲜等.利用凝固放热的例子：在北方的冬天，菜窖里放水保温。
不利影响的例子：春天冰雪融化导致气温降低，常会使人感冒；炼钢炉旁，钢水凝固成钢锭放出大量热，使炉子周围温度很高。
避免方法：春天多穿衣服来保温；炼钢时工人要戴面罩和手套并远离炉旁。
2.解：如果记录的时间间隔过长，会错过晶体熔化时固液共存温度不变的时间，导致画错固体熔化图象，而不能正确识别物质是否是晶体。
3.解：该物质在熔化过程中温度保持不变，是晶体，熔点是80℃，持续了大约15min。
4.解：提出问题：加入酒精后，水为什么在0℃以下还没有结冰？
猜想：加入酒精后，水的凝固点降低了。
应用：可以用做防冻液。
【板书设计】
第2节 熔化和凝固
一、概念
二、温度变化规律
三、晶体和非晶体
四、熔点和凝固点
【教学反思】
熔化和凝固是热学中比较重要的课，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，晶体和非晶体性质间的不同，还要学会作熔化曲线和凝固曲线。 学生在做探究实验时有一定的困难，教师应加大对实验整个过程的引导，可与学生共同完成实验在课前就做过了实验操作过程，本节课只要求学生能够能够通过观察到的实验现象总结规律，这样就可为下面讨论节省大量时间。