新人教版八年级物理上册第三章第2节熔化和凝固教学设计（表格式）

新人教版八年级物理上册第三章第2节熔化和凝固教学设计
年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师
课题 第2节 熔化和凝固（1课时）
教学 目标 物理观念 理解物质熔化和凝固的基本概念，掌握熔点和凝固点的物理意义。
科学思维 能够运用热力学原理分析物质在熔化和凝固过程中的能量变化，培养科学思维能力。
科学探究 通过实验观察不同物质的熔化和凝固现象，学习科学探究的基本方法，提高实验操作技能。
科学态度 与责任 培养对物理现象的好奇心和探索精神，树立尊重科学、实事求是的科学态度与责任感。
教材 分析 本节课主要围绕物质的熔化和凝固现象展开，内容涵盖了融点和凝固点的定义以及物质在相变过程中的能量变化。教材中通过生动的实例和实验，帮助学生直观理解这些抽象概念。教学过程中，教师应充分利用教材资源，结合生活实际，引导学生深入探究物质状态变化的奥秘。
学情分析 八年级学生已经具备了一定的物理基础知识，对物质状态变化有一定的直观感受，但对熔化和凝固过程中的能量变化理解尚不深入。因此，在教学过程中，应注重理论与实践相结合，通过实验观察、讨论交流等方式，激发学生的学习兴趣，帮助他们深入理解融点和凝固点的物理意义以及物质在相变过程中的能量变化规律。同时，还要关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能在原有基础上有所提高。
教学重点 1.晶体熔化和凝固规律，温度变化、状态变化及吸放热。 2.晶体与非晶体区别，熔化和凝固特点、有无固定熔点。 3.用熔化和凝固知识解释现象，如冰雪消融。
教学难点 1. 探究固体熔化温度随时间变化的实验，含器材使用、数据测量与因素控制。 2. 理解晶体熔化吸热温度不变的原因。 3. 分析温度-时间图像，判断物质状态、吸放热及熔、凝固点。
教学器材 烧杯、试管、酒精灯、铁架台、温度计、石棉网、火柴、冰块、海波、松香等。这些器材将用于实验观察不同物质的熔化和凝固现象，帮助学生直观理解融点和凝固点的物理意义以及物质在相变过程中的能量变化规律。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 【教师演示实验】将一较小的冰块放入烧杯，用酒精灯给冰块加热，让学生观察冰块的变化，等冰块全部化成水之后，继续加热，观察烧杯内水量多少的变化。 【教师提问】请同学们描述看到的现象，引导学生从冰块的大小变化、水量的多少变化等方面回答。 【总结】我们熟知物质有三种存在状态，如固态的冰、液态的水、气态的水蒸气，那么这三态之间有什么样的变化规律呢？这就是我们这一节要研究的问题。 观看烧杯中冰块的变化冰块变成水后，水的多少变化 知道了物质的三种状态
学习新课 一、物态变化 【教师提问】“自然界里的水都有哪些存在形式呢？分别是什么状态呢？它们之间能否相互转化呢？” 【教师总结】归纳总结得出物质的存在有固态、液态、气态三种状态，且三种状态可以相互转化，物质各种状态间的变化叫做物态变化。 【典例1】下列情景中属于物态变化的是（　　） A．一块铁放在炉子上烧红了 B．阳光下，小雪人“流汗”了 C．玻璃杯被打碎 D．一瓶水，越喝越少 【答案】B 【详解】A．一块铁放在火炉中烧红了，温度改变了，但状态没变，仍然是固态，故A不符合题意； B．阳光下，小雪人“流汗”了，物质由固态变成液态，属于熔化现象，故B符合题意； C．玻璃杯被打碎了，玻璃杯发生了形状改变，但状态没变，仍然是固态，故C不符合题意； D．一瓶水，越喝越少，质量发生改变，但状态没有改变，仍然是液态，故D不符合题意。 故选B。 学生思考并举例，如冬天水结冰，春天冰融化，扫地时水变成水蒸气等 明白了物质间可以相互转化，即物态变化
学习新课 二、熔化和凝固 1. 熔化和凝固的概念 让学生罗列物态变化的实例，如春天冰雪消融、加热沥青使其熔化等。引导归纳得出物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。 2. 探究固体熔化时温度的变化规律 【提出问题】熔化需要什么条件呢？不同物质熔化时温度会如何变化呢？ 【设计实验】引导学生自主学习教材相关内容，然后小组讨论实验方案。从实验选用一种固体还是两种对比进行、让固体熔化的方法、测量固体温度的方式、观察和记录的内容、实验数据记录表格的改进、使用温水还是凉水、实验器材及组装方法等方面进行讨论。 【进行实验】学生分组进行实验，将海波和石蜡分别加热，把温度计放入两种物质中，从40℃开始，每隔1 min观察它们的状态，并读出相应的温度，直到它们全部熔化，将数据填入表格。教师巡视指导，提醒学生注意安全，正确使用酒精灯等器材，并用搅拌棒不断地轻轻搅拌，使固体受热均匀。 【分析与论证】根据表格的数据绘制温度 - 时间图像。分析图像得出结论：海波固体吸热温度上升，达到一定温度开始出现液体，继续吸热但温度不变，直到所有固体完全变成液体，温度才继续上升；石蜡随着不断加热，温度不断上升，由硬变软最后熔化为液体。 【典例2】在探究冰熔化时温度随时间变化规律的实验中，将装有少量碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中，实验装置如图甲所示。 (1)组装下列实验器材时，其合理的先、后顺序是（填序号） ； ①试管、温度计 ②石棉网 ③装水的烧杯 ④酒精灯 (2)将装有碎冰的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且碎冰的温度上升速度较 （选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度； (3)观察图乙，温度计的示数为 ℃； (4)某同学根据记录的数据绘制了温度随时间变化的图像（如图丙所示），由图像可知：凝固点是 ℃，冰的熔化过程经历了 分钟，第4min时，该物质处于 状态； (5)通过实验探究，可得出的探究结论是：冰熔化时，继续吸热， 保持不变。 【答案】(1)④②③① (2)慢 (3)-2 (4) 0 3 固液共存 (5)温度 【详解】（1）实验过程中要用酒精灯的外焰加热，需要先确定石棉网的位置，因此应该选择自下而上的顺序组装，其合理的先、后顺序是④②③①。 （2）使用水浴法给碎冰进行加热的好处是，碎冰受热均匀，且温度升高速度比直接用酒精灯加热时的慢，便于及时记录各个时刻碎冰的温度。 （3）图乙可知，温度计的液面在零下，温度计的分度值是1℃，因此温度计的示数为-2℃。 （4）[1][2][3]由图丙可知，自第2至5分钟，冰熔化过程中温度保持不变，此时温度为0℃，可知冰是晶体，熔化了3分钟，且该物质的凝固点是0℃，第4分钟时冰在熔化过程中，处于固液共存状态。 （5）通过分析图像，在冰熔化的阶段，尽管冰一直在吸收热量，但是温度始终保持在 0℃，可得出的探究结论是：冰熔化时，继续吸热，但是温度保持不变。 学生知道了什么是熔化和凝固 通过实验，探究海波和石蜡熔化过程的温度的变化情况，以及它们的区别 通过例题练习，知道了冰熔化时的温度变化，进一步加强对温度计的使用的掌握
学习新课 三、熔点和凝固点 1. 晶体和非晶体 根据实验结果引入晶体和非晶体的概念，像海波这样在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变的固体叫做晶体；像石蜡这样在熔化过程中，不断吸热，温度不断上升，没有固定熔化温度的固体叫做非晶体。展示常见晶体和非晶体的图片，让学生认识。同时说明晶体熔化时的温度叫作熔点，非晶体没有熔点。 2. 熔点和凝固点 展示一些晶体的熔点表格，让学生了解不同晶体熔点不同。 提问引导学生思考，如“钨的熔点高，可用来做灯丝，这是利用了它的什么特性？”等问题，加深对熔点概念的理解。 接着说明液体凝固形成晶体时也有确定的温度，这个温度叫作凝固点，且同一物质的凝固点和熔点相同。 【典例3】根据表中数据判断，下列说法中正确的是（　　） 物质水银金铜钢纯铁钨熔点/℃-391 0641 0831 5151 5353 410沸点/℃3572 8072 5672 7502 750—
A．金块掉入钢水中不会熔化 B．电灯泡里的灯丝常用钨制成，是因为钨的沸点高 C．在-40℃的环境里，水银温度计不能使用 D．表中几种金属的沸点都可用水银温度计测得 【答案】C 【详解】A．由题表中数据可知，钢水的温度高于金的熔点，所以金块掉入钢水中会熔化，故A错误； B．电灯泡里的灯丝常用钨制成，是因为钨的熔点高，灯泡通电时间较长灯丝也不会熔化，故B错误； C．水银熔/凝固点 39℃，在 40℃环境里水银为固态故C正确； D．水银的沸点是357℃，表中各种金属的沸点都高于水银的沸点，所以不能使用水银温度计来测量表中金属的沸点，故D错误。 故选C。 学生知道了固体分为晶体和非晶体两种，并知道它们是否具有熔点 知道了不同物质的熔点一般不同，加深对熔点和凝固点的理解 通过例题练习，进一步理解不同物质的熔点和凝固点
学习新课 四、熔化吸热 凝固放热 提出问题“在晶体达到熔点时，停止加热，它的熔化过程还会继续吗？”引导学生得出熔化需要吸热，进而通过逆向思维，让学生思考凝固过程的吸放热情况。 再举例“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”，让学生分析原因，得出凝固放热的结论。 【典例4】如图所示，图甲是萘的熔化图像，图乙是塑料的凝固图像。由图像可知： 塑料是 （选填“晶体”或“非晶体”），甲图中BC段萘温度保持不变，此过程中 （选填“需要”或“不需要”）吸热，萘的熔化过程用了 ，萘在第时为 状态。 【答案】 非晶体 需要 5 固液共存 【详解】[1]晶体有固定的熔点和凝固点，在熔化或凝固过程中温度保持不变；非晶体没有固定的熔点和凝固点，在熔化或凝固过程中温度不断变化。从图乙塑料的凝固图像可以看出，塑料在凝固过程中温度不断降低，没有固定的凝固温度，所以塑料是非晶体。 [2]甲图中BC段萘温度保持不变，这是萘的熔化过程。晶体在熔化过程中虽然温度不变，但需要持续吸收热量来完成从固态到液态的转变，所以此过程需要吸热。 [3]萘从第5min开始熔化（温度开始保持不变的时刻），到第10min熔化结束（温度又开始上升的时刻），熔化过程所用时间为。 [4]萘在第5min到第10min处于熔化过程，第8min处于这个时间段内，所以萘在第8min时为固液共存状态。 知道了熔化是吸热过程，凝固是放热过程 知道了熔化和凝固在日常生活中的应用 通过例题练习，进一步掌握晶体熔化和非晶体的凝固的图像变化
课 堂 练 习 1．常温下酒精的特征是（　　） A．有固定的体积和形状 B．有固定体积，没有固定形状 C．没有固定体积和形状 D．没有固定体积，有固定形状 【答案】B 【详解】固体有固定体积和形状；液体有固定体积，没有固定形状；气体没有固定体积，没有固定形状；常温下酒精是液体，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．如图甲，用金属镓制成的“小人”在室温为20℃时是固态，当其达到某一温度时，就会熔化。图乙是其放在人手中熔化时的情景，由此可判断（　　） A．镓的熔点与手的温度相同 B．金属镓可以用来制作戒指 C．镓熔化过程中，吸收热量 D．镓的熔点有可能是48℃ 【答案】C 【详解】A．镓的熔点低于手的温度才能从手吸收热量，镓才能熔化，所以镓的熔点与手的温度不可能相同，故A不符合题意； BD．手的温度约37℃，但镓放在手中却能熔化，所以金属镓不可以用来制作戒指，且它的熔点低于手的温度，不可能为48℃，故BD不符合题意； C．熔化吸热，镓熔化过程中，吸收热量，故C符合题意。 故选C。 3．下列能反映晶体凝固时温度随时间变化的图象是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．由图像可知，物质不断放出热量，温度不断降低，符合非晶体的凝固特点，是非晶体的凝固图象。故A不符合题意。 B．由图像可知，物质不断吸收热量，温度不断升高，符合非晶体的熔化特点，是非晶体的熔化图象，故B不符合题意。 C．由图像可知，物质温度降低到一定温度，不断放热，温度保持不变，符合晶体凝固特点，是晶体凝固的图象，故C符合题意。 D．由图像可知，物质吸收热量，温度升高到达一定温度，不断吸收热量，温度不变，符合晶体熔化特点，这是晶体的熔化图象，故D不符合题意。 故选C。 4．如图所示是海波的温度随时间变化的图像，则下列说法中正确的是（　　） A．海波在段处于固态 B．海波在段既不吸热也不放热 C．海波在段处于液态 D．海波的熔化温度是48℃ 【答案】D 【详解】A．海波在AB段，是凝固前的降温过程，处于液态，故A错误； BC．图中BC段是海波的凝固过程，海波凝固时放出热量，在BC段为固液共存状态，故BC错误； D．由图像可知，海波从第5min到第10min，温度保持48℃不变，故海波为晶体，其凝固点为48℃，因同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同，因此其熔点为48℃，故D正确。 故选D。 5．图甲是标准大气压下某物质的凝固图像，可知其凝固过程经历了 min，第25min时该物质处于 态。若将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中（如图乙），则试管内冰的质量将 。 【答案】 10 固 变大 【详解】[1][2]由图甲可知，整个过程中温度有下降的趋势，所以是凝固图像；又因为该物质在凝固过程中温度保持不变，所以该物质是晶体；该物质从10min开始凝固，凝固点为-2℃，到20min结束，可知其凝固过程经历了10min，所以第25min时该物质处于固态。 [3]冰水混合物的温度是0℃，而该物质熔化时的温度是-2℃；冰水混合物会向该物质放热，所以冰水混合物中的水达到凝固结冰的条件，冰水混合物中的冰会变多，冰的质量将变大。 6．冰，在我们的生活中随处可见，它有多种用途。如： （1）夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中 ，从而使饮料的温度下降得更多。 （2）请再举出一个冰的应用实例 。 【答案】 吸收热量 保鲜食物 【详解】（1）[1]冰块放入饮料后由固态变为液态，会熔化吸热，使饮料的温度降低。 （2）[2]用来保鲜食物或者防暑降温。 7．用图甲装置探究“某物质熔化规律”，图乙是实验得到的该物质熔化过程中温度随时间变化的图象，该物质属于 （选填“非晶体”或“晶体”）。该物质的熔点是 ℃，第10min时，该物质处于 （选填“固态”“液态”或“固液共存态”）。 【答案】 晶体 80 固液共存态 【详解】[1][2][3]从该物质熔化过程的温度变化可以看出，该物质在第6分钟到13分钟，吸收热量，温度保持80℃不变，所以该物质为晶体，且熔点为80℃；在第10min时，物质处于熔化过程中，为固液共存态。 8．小丽选择蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”，设计的实验装置如图甲所示。 (1)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，而不是直接用酒精灯加热，目的是为了使试管内的物质 ； (2)乙图是小丽绘制的海波的熔化图象，图中 段（用字母表示）表示海波的熔化过程，此过程中海波 （选填“吸收”或“放出”）热量，温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。第10min海波处于 态（选填“固”、“液”或“固液共存”）； (3)丙图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象，蜂蜡在熔化过程中温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。 【答案】(1)受热均匀 (2) BC 吸收 不变 固液共存 (3)升高 【详解】（1）试管受热不均匀容易破碎，所以在做实验时把装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，而不是直接用酒精灯加热，可以使试管以及被加热物质受热均匀。 （2）[1][2]海波是晶体，BC段是海波的熔化过程，晶体在熔化时吸热，但温度不变，直到全部熔化； [3]海波在6~9min，处于熔化过程，故第10min海波处于固液共存态。 （3）蜂蜡是非晶体，非晶体没有固定的熔化温度，在熔化时温度上升。
板 书 设 计 第2节 熔化和凝固 1. 物态变化：物质各种状态间的变化。 2. 熔化：固态→液态，吸热。 3. 凝固：液态→固态，放热。 4. 晶体：有固定熔点，熔化时吸热，温度不变。 5. 非晶体：无固定熔点，熔化时吸热，温度升高。 6. 熔点和凝固点：晶体熔化和凝固时的温度，同一晶体熔点 = 凝固点。
课 堂 小 结 第2节 熔化和凝固
作业 1. 完成课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步分层作业