2023-2024学年人教版物理八年级上册同步教案：3.2 熔化和凝固（表格式）

世界
第2节　熔化和凝固
.教材解读 　本节教材用学生熟悉的水的三态变化引入新课,然后说明固体、液体和气体在一定条件下都会发生状态的变化,并举例以激发学生的兴趣,再说明熔化和凝固的物理含义,强调熔化和凝固都是一个过程,完成每个过程都需要一定的时间。 　探究固体熔化时温度的变化规律,实验前要强调酒精灯的正确使用方法。要求学生不仅要学习固体熔化时温度变化的规律,体验探究科学知识的乐趣,还要求学生学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。 　结合学生从实验中得到的熔化曲线,得出“晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点”的结论,用有没有一定的熔点来鉴别晶体和非晶体是一种重要的鉴别方法。
教 学 目 标 知识与技能 　①认识物质的气态、液态和固态三种形态,能描述这三种物态的基本特征; 　②了解熔化、凝固的含义及它们的吸、放热情况; 　③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,提高学生的看图能力。
过程与方法 　①通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生物态变化的条件; 　②了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法; 　③通过探究活动,了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。
情感、态度 与价值观 　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。
重 难 点 处 理 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。实验过程中,给予学生适当点拨,教给学生设计实验、进行实验、分析实验的方法。
难点 　根据实验总结熔化和凝固时温度的变化规律,并用图象表示。作好晶体与非晶体的熔化、凝固图象,对比分析找出异同点,并进行总结。
创新探究 　改进方法:利用浓食盐水冷却使水结冰探究熔化实验。 　步骤:①将浓食盐水放入冰箱冷冻室,一夜之后温度可达-22 ℃;②课前准备小试管,放入适量水,并将温度计放入水中,只要将温度计的玻璃泡浸没水中即可;③将小试管放入盐水中冷冻,几分钟后即可进行实验。 　使用小试管优点:结冰快、不用酒精灯加热(可用手加热)、可反复实验。
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】 情景引入: 天气热的时候,从冰柜中拿出的冰块,一会儿就变成了水,再过一段时间水干了,变成看不见的水蒸气,跑得无影无踪。这是为什么呢 原来随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。 从这节课开始,我们就来学习物质不同状态之间的转化——物态变化。 学生观察、思考、讨论 抓住学生好奇的心理特点,由情景导入新课,让学生对即将学习的知识产生浓厚的学习兴趣。
【探究新知】 一、物态变化 通常,物质存在固态、液态和气态这三种状态,一般这三态之间又可以在一定的条件下相互变化,物质各种状态间的变化叫做物态变化。下面我们先来研究物态变化中的熔化和凝固。 二、熔化和凝固 1.概念归纳 (1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如:冰化为水、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.例题:说出下列物态变化的名称。 (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、探究固体熔化时温度的变化规律 过渡语: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 [实验目的] 探究固体熔化时温度的变化规律。 [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 [制订计划、设计实验] 你认为这次探究需要哪些实验器材 采用什么研究方法 如何比较物质的变化情况 在学生制订计划、设计实验的基础上,教师适当补充自己的意见,让学生自主设计实验方案,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)。 听讲、思考、了解熔化和凝固的定义,并解答相应例题。 听讲、思考 提前预习、制订计划、写出部分实验报告,并在设计实验的过程中着重解决相应问题。 通过新课导入,让学生认识物质的三种状态,进而给出物态变化的概念和熔化、凝固的定义。并通过例题分析,明确本节课的内容和主题。 引出探究的课题,激发学生的探究欲望。 这样做既能让学生进行充分的思考,又解决了课堂上时间紧的问题,为实验的成功进行做好了准备工作。
[进行实验与收集证据] 将温度计插入试管后,待温度升至40 ℃左右开始,每隔大约1 min记录一次温度;在海波或者石蜡完全熔化后再记录4~5次。 时间/min01234…海波的温度/℃石蜡的温度/℃
[分析与论证] 在下面所设计的海波和石蜡的熔化图象中,纵轴表示温度,温度的数值已经标出;横轴表示时间,请你自己将数值写上。根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点连接起来,便得到熔化时温度随时间变化的图象。 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。 [结论]海波熔化时温度不变,但需要吸热;石蜡熔化时温度升高,需要吸热。 [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 [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 [成果展示]分别选择2~3小组,将他们绘制的海波或石蜡的熔化图象投影在黑板上。 四、熔点和凝固点 1.熔化 提出问题:比较刚才展示的海波和石蜡的熔化图象,温度变化有什么不同 学生讨论、分析、论证、绘制图象 学生交流、讨论、评估、写出实验报告 根据展示的海波和石蜡的熔化图象,讨论思考相关问题并进行归纳总结。 培养学生的动手能力,运用数学的知识找到两个物理量的关系,提高解决物理问题的能力。 鼓励学生合作探究,体验科学探究的乐趣,更好地培养学生主动探究的能力和创新精神。 与文字相比,初中学生更喜欢看图画。与学生一起分析图象,可以培养学生从图象中寻找规律的能力。
指导学生讨论交流、思考: (1)两种物质的熔化过程中,温度的变化有什么特点 (2)每段曲线对应的一段时间内,海波与石蜡各是什么状态 温度怎样变化 吸热、放热情况如何 归纳分析: 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。 (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。 得出结论: (1)有确定的熔化温度的一类固体叫晶体,如各种金属、冰、海波等;另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体,如松香、沥青、玻璃等。 (2)晶体熔化时的温度叫熔点;非晶体没有确定的熔点。 引导:请同学们总结一下,晶体熔化需要什么条件 讨论及交流:①达到熔点;②继续吸热。 2.凝固 设疑:凝固是熔化的逆过程,大家能不能根据物质的熔化图象画出它们凝固时的温度变化图象 引导学生将图象画在草稿纸上。 结论:(1)晶体凝固时的温度叫凝固点。 同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。 【自学指导】 阅读课本P56小资料: 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3410铝660固态水银-39铁1535铅328固态甲苯-95钢1515锡232固态酒精-117灰铸铁1177萘80.5固态氮-210铜1083海波48固态氧-218金1064冰0固态氢-259
【想想议议】 (1)在如图所示晶体凝固图象中,EF、FG、GH各段分别表示温度怎样变化 物质是在吸热还是放热 物质处于什么状态 学生交流、思考、总结 学生讨论、交流,并尝试采用实验推理的方法,自行得出结论。 自学 讨论、交流、回答 让学生明晰晶体和非晶体的区别,并引导学生总结晶体熔化时的条件。 通过对熔化图象分析,逆向思维,画出晶体和非晶体凝固时温度变化的图象,引导学生进行分析总结。 知道冰和常见晶体的熔点。 通过想想议议,再次展示凝固图象,加深对熔化和凝固图象的理解。
指导学生回答:EF段表示温度下降,物质放热,处于液态; FG段表示晶体凝固过程,物质放热,温度不变,处于固液共存态; GH段表示温度下降,物质放热,处于固态。 (2)黑龙江省北部最低气温曾经达到-52.3 ℃,这时还能使用水银温度计吗 应该使用什么样的液体温度计 指导学生回答:不能,水银的凝固点是-39 ℃,在-52.3 ℃的环境中水银已经凝固了;应该使用酒精温度计,酒精的凝固点更低。 五、熔化吸热、凝固放热 过渡设问:在晶体达到熔点时,停止加热,这时熔化过程还会继续吗 归纳:不会。这就涉及晶体熔化的条件:①达到熔点;②继续吸热。 引导:这说明,熔化的过程需要吸热,逆向思考一下,凝固的过程就需要放热。 设问:我们来看一个生活实例,北方的冬天,人们常在地窖里放几桶水,以防止地窖的菜被冻坏。你知道这是为什么吗 归纳:因为水凝固时会放热,使窖内温度不至于太低,这里应用了凝固放热的规律。 课堂小结(略) 课堂练习(略) 布置作业(略) 听讲、思考、归纳 引导学生再次归纳晶体的熔化条件,可以轻松推理出熔化的逆过程凝固是放热的。对比学习,可以加深学生的印象,达到增强理解的目的。