《熔化和凝固》教学设计[上学期]

《熔化和凝固》教学设计
温州育英学校 陈银春
一、教学任务分析
本课题是七年级《科学》第四章 物质的特性第一节的内容。熔化、凝固对于学生来讲非常的熟悉，本节课安排在这个位置起到了承上启下的作用。为后学习后面的三态的变化埋下了伏笔。
二、学生分析
1、学生已有知识。学生在小学阶段已经学习三态现象，所以学生对熔化凝固比较熟悉，但是对熔化条件和熔化过程还是比较模糊的。
2、学生已有方法基础。
通过前面对蜗牛的行为与结构相适应，月相成因等研究的学习，学生已对运用科学实验探究自然规律的方法已有一定的知识，对科学实验的现象观察，通过比较概括出实验结果，得出结论，已有初步的了解，这些都为本节课的学习提供了有利的方法基础。
3、学生心理分析
心理学研究表明：初中学生有一定的观察能力，他们一般能根据教学目标，有计划，有选择地观察实验现象，动手实验，思考问题。学生地这些心理特点为设计本节课的教法和学法提供了理论基础。
三、教学目标
知识与技能
1、通过日常生活中的一些例子了解物质存在的三态，
2、通过对实验数据的分析描述晶体熔化和凝固的特点，理解晶体的熔点和凝固点的意义。
3、在老师的指导下完成晶体熔化图象的描绘，能根据图象叙述晶体和非晶体的特点。
过程与方法
通过学生实验和教师指导实验，培养学生初步的观察能力和分析能力和概括能力，以及善于应用知识解决实际问题的能力、知识迁移能力。
情感、态度与价值观
通过学生随堂实验使学生树立规范实验、仔细实验、勤于动手的良好习惯以及学生分工协作的团结精神。
四、教学重点
１．本节课教学重点是做好萘的熔化实验以及石蜡熔化的对比实验。
２．让学生通过实验探究归纳出晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别，进一步总结出不同物质熔化和凝固的规律。
五、教学难点
1、硫酸钠的熔化实验以及石蜡熔化的对比实验。实验过程中既要观察物质状态，同时又要观察温度计的温度，给学生的观察能力提出很高的要求；又如萘熔化过程（即固液共存时）虽然吸热，但温度保持不变的现象有时出现的时间较短，实验效果不理想，要求学生必须具备一定的实验技能，实验过程要仔细、规范，才能取得实验成功。
２．让学生根据实验记录的数据在方格纸上描绘晶体熔化图象，根据图象叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。这是学生第一次描绘这种图像，学生很难理解各坐标代表什么意义，因此要在老师的指导示范下来完成使学生较易理解。
六、教学策略
(一)用萘来代替硫代硫酸钠，石蜡代替松香来做实验；（二）萘熔化实验，石蜡熔化实验同时做；（三）把演示实验改为随堂实验；（四）将书本上萘的实验装置改进一下：在试管外的温水中悬挂另一只温度计，控制两只温度计的温差在4℃之间。且用大烧杯装较多的水，才能使晶体熔化过程中恒温不变的现象明显且保证热源单位时间供热基本相同，避免由于供热速度太快而造成熔化过程恒温时间较短的主要原因，用石棉网和酒精灯小火都不能解决根本上的问题，采用两只温度计控制水与晶体的温度差，一旦温差太大就撤去停止加热，可提高实验的效果。将萘和石蜡碾成均匀粉末，温度计液泡与试管壁间的晶体层薄一些比较好而且不能偏。否则晶体还没有完全熔解温度计的示数也可能迅速上升。对初一学生来说，让学生自己独立作图难度较大，教师应事先让学生明确图象中的两个坐标各代表什么量，时间和温度如何表示，如何描点。
七、学法指导
1、易灾难片中出现的镜头把学生引入课堂，以设疑启发培养学生歇息兴趣，在教师引导下使学生积极主动地学习进而自主学习。
2、指导学生进行实验探究，使学生在实验探究过程中提高实验能力。
3、培养学生合作意识和能力。通过教师教学设计中的实验讨论反馈等环节的实施，培养学生合作意识。
八、教学过程
（一）教具准备
每一小组准备：酒精灯、铁架台、石棉网、火柴、温度计二只、大烧杯、大试管、搅拌器、粉末萘（15－20克）、石蜡、温水（３5℃和60℃）
（二）教学方法：
启发式、对比、实验探究、讨论等多种方法综合
（三）教学过程：
引入新课：（教学时间不超过５分钟）
[影片《后天》]中出现的画面，水以非常快速的结冰，
师：在我们日常生活中有看过这样的现象吗？
生：见过……
师：有见过它的相反的过程吗
生：举例：饮料啤酒的温度高，冰从它们那里吸收了热量而变成水了，只要把水放入冰箱的冷冻室里水就会变成冰。
师：由此可以看出，当温度发生变化时，液态的水可以变成固态的冰，固态的冰可以变成液态的水。物质存在的状态与温度有关。科学上把物质从固态变成液态的过程叫熔化，如冰变水。从液态变成固态的过程叫凝固，如水结成冰和出炉的钢水冷却后变成钢锭的过程。
（从影片引入可以刺激学生的感觉器官引起学生的学习兴趣，再自然引入学生生活中常见的例子，使学生对新课产生强烈的求知欲望。）
[多媒体出示]：正在喷发的火山。
让学生用以上的结论分析火山喷发的现象，教师进一步提出物质熔化和凝固需要什么条件？不同物质熔化和凝固的规律一样吗？
（意图：火山的图像非常直观学生比较感兴趣，可以引起学生产生要学新知识的欲望，并且让学生马上用刚刚学过的知识去分析可以起到巩固的作用。又较自然的引入下一环节，起承上启下的作用。）
学习新课
１、固体熔化实验（教学时间２０分钟）1
师：分别向学生介绍萘熔化、石蜡熔化的实验各需要的器材、要分段观察哪些现象、必须记录哪些数据，以及要注意的问题，由于初一学生实验技能较差，对实验器材性能不熟悉，教师要边讲边示范，并特别提示学生注意观察在实验的不同阶段，萘的状态和温度变化现象，
注：把要重点观察的现象编成学案的形式印发给学生：
（1） 实验前萘呈______________状态.
（2） 在什么温度时出现液态的萘？经过几分钟完全熔化成液态的萘？在这个过程中是否吸收热量？你的判断依据使什么呢？温度计的示数是否发生变化？
（3） 萘在完全变成液态后，继续吸收热量，温度是否上升？
（4） 石蜡熔化实验有否类似的现象？说明两者在熔化时有什么区别？
将学生分成若干组，8人一大组，每组又分为两小组同时进行两个实验，每小组的学生要有明确的分工，每个实验要有一人负责记录数据，一人负责观察温度计读数以及观察物质状态，一人要在熔化开始后不停地搅拌，一人负责报时。（萘每隔一分钟读一次温度，石蜡可以每隔两分钟读一次温度）
学生：按要求进行实验，加热萘的温水可以从70℃开始，加热石蜡的温水可以从50℃开始。
教师来回巡视、指导学生操作
（这样可以培养学生的动手实验能力，观察实验现象，能够再老师的指导下养成良好的实验习惯）
２．引导学生如何描点、连线、完成图象（5分钟）
用多媒体显示教师可拿学生实验的其中一组数据，在投影仪下示范在方格纸上如何画纵坐标、横坐标、它们的指向分别代表温度和时间，萘从70℃开始记时，石蜡从50℃记时，温度坐标上每一格代表２℃，时间“０”表示记时开始。把实验记录的数据一一在方格纸上描出点，最后用平滑的曲线连起来。
（用图象来直观表示一个量随另一个量变化的规律，这也是本课学习的一个重点）
萘的熔化图像 石蜡的熔化图像
3． 学生交流讨论，进行图象分析（5分钟）
（1） 对萘图象进行分析
让学生分别指出图象AB、BC、CD段萘处于什么状态？BC呈水平段有什么意义？
（2） 根据萘熔化的图象与石蜡熔化的图象进行对比，归纳出萘与石蜡熔化的异同点：
萘的熔化图象存在着水平段,而石蜡熔化图象却不存在水平段,让学生明确这一差异的意义在于：萘的熔化是在一定的温度下进行，即萘存在熔化温度，这个熔化温度叫萘的熔点；石蜡不存在熔化温度，即石蜡没有熔点。萘在熔化过程中出现固液共存状态，吸收热量，但温度保持不变。而石蜡熔化过程并非在一定温度下进行，它是一个通过吸收热量、逐渐软化的过程，并且熔化过程温度逐渐升高。相同之处两者在熔化过程都要吸收热量。
（通过这样的教学，可以培养学生对实验数据分析能力）
4． 得出晶体和非晶体熔化的特点（3分）
在比较了萘和石蜡熔化的不同和相同之后，要将两个不同的固体推广到两类不同的固体。即根据物质熔化时是否存在熔点，可将固体分为两类，一类叫晶体，另一类叫非晶体。
学生小结晶体与非晶体熔化的特点：（１）晶体与非晶体在熔化时均要从外界吸收热量，（２）晶体有熔点，而非晶体没有熔点，（３）晶体从开始熔化到完全熔化处于固液共存状态。非晶体熔化时不存在固液共存态。
出示：几种比较常见的晶体和非晶体的图示。
接着让学生阅读“几种晶体的熔点表”体会不同晶体熔点不同，熔点是晶体的一种特性。记住萘和冰的熔点，知道常见金属中钨的熔点最高。
可以提问：俗话说，真今不怕火炼的说法正确吗？为什么？
（及时巩固）
5． 物质的凝固规律的教学（3分钟）
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，这个温度叫晶体的凝固点，同一晶体的凝固点与熔点相同。非晶体没有凝固点。
（三）小结（2分钟）
通过实验探究，着重研究了晶体与非晶体熔化时的规律，了解了区别晶体与非晶体的的依据，初步学会了根据实验数据描绘图像的过程以及依据图像进行物理规律的分析。
（四）布置作业
根据凝固是熔化的逆过程，课后让学生画出萘的凝固图像，进一步巩固同一晶体凝固点与熔点相同，凝固过程放出热量，但晶体温度不变等性质。
（使学生能够学以致用，知识能够迁移）
做课本125练习1、2、3。
附：板书设计和学案设计
【板书】
第一节 熔化和凝固
熔化
1、固态 液态
凝固
2、固体分类
晶体：有熔点，熔化过程需吸热，温度不变
非晶体：无熔点，熔化过程需吸热，熔化过程中温度上升
3、凝固是熔化的逆过程。
第一节 熔化和凝固 学案
注：每一小组负责一个实验，然后把自己的实验数据与你大组中另一小组共享，一起分析比较。每个实验要有一人负责记录数据，一人负责观察温度计读数以及观察物质状态，一人要在熔化开始后不停地搅拌，一人负责报时。（萘每隔一分钟读一次温度，石蜡可以每隔两分钟读一次温度）
第一部分 萘的熔化实验组
组别：___________、实验日期：______________
记时员：________、测量员：________记录员：_______、搅拌员：____________
萘熔化过程记录表
时间/分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃
（1） 温度在上升到80℃　前萘呈______________态。
（2）在什么温度时出现液态的萘？经过几分钟完全熔化成液态的萘？在这个过程中是否吸收热量？你的判断依据使什么？温度计的示数是否发生变化？
（3）萘在完全变成液态后，继续吸收热量，温度是否上升？
（4）绘制萘的熔化图像
第二部分 石蜡的熔化实验
组别：___________、实验日期：______________
记时员：_______、测量员：________记录员：________、搅拌员：__________
石蜡熔化过程记录表
时间/分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃
1、 石蜡在加热前是___________状态。
2、 开始加热后石蜡有什么变化？
3、在什么时候出现液态的石蜡？经过几分钟完全熔化成液态的石蜡？在这个过程中是否吸收热量？温度计的示数是否发生变化？
4、绘制石蜡的熔化图像
第三部分 两实验比较
1、分析萘的熔化图像，AB、BC、CD段萘处于什么状态？BC呈水平段有什么意义？
2、、分析萘的熔化图像和石蜡的熔化图像，你认为它们的熔化过程一样吗？说明两者在熔化时有什么区别？
50
54
58
62
66
72
时间/分
温度/℃
0
2
4
6
8
10
12
14
0
2
4
6
8
120
142
164
686
720
76
80
8422
886
A70
B
C
D
时间/分
温度/℃
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