苏科版初中物理八年级上册 2.3 熔化和凝固 教案

“熔化和凝固”教学设计
教学目标
1．知识与技能：
理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。
了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义。
2．过程与方法：
通过探究固体熔化是温度变化的规律，感知发生状态变化的条件。
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。
通过探究活动，使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。
3．情感、态度和价值观
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。
教学准备
学生实验，二人一组。每组配备熔化实验仪器、酒精灯、铁架台、石棉网、温度计两支、海波、蜡、水、火柴、坐标纸。
教学过程
一、新课引入
熔化和凝固
师：一块冰放在太阳下，会发生什么现象？
学生回答：
师：除了你看到的以外，从这一现象中还能想到什么？
冰--------水---------水蒸气
固体-----液体-----气体
师：物体有三态（固态、液态、气态），在一定条件下可以互相转化。我们把它叫做物态变化。今天我们主要研究固态和液态之间的变化。
演示实验：燃烧蜡烛，让蜡烛油滴下。学生分析。
我们把物质由固态变成液态的过程叫熔化。物质由液态变成固态的过程叫做凝固。刚才我们提到的冰化成水是熔化，水结冰是凝固。
提出问题：假如把钢铁放在太阳下晒一下，能不能使钢熔化？
学生回答：
提示：同样在太阳下，冰能熔化而钢却不能，这说明物体的熔化和什么有关呢？
从常识我们知道钢要熔化和冰相比需要更高的温度。
今天我们就来研究一下物质由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律！
提出问题
我们知道不同的物质熔化时需要的温度是不同的。那么同一种物质在熔化过程中的温度是否要发生变化呢？
如：一块冰在太阳下要熔化，冰越来越少，水越来越多，那么在这个熔化的过程中，其温度是否变化呢？
学生猜想：
我们知道猜想是我们凭感觉得到的结论，不是总是正确的！为了要得到真确的结论，我们应该怎么办？
学生：做试验。
设计实验：
1、选择器材：
A：大家能看得出要物体熔化，物体一定要吸热，那么我们一定要有一个加热装置，你们觉得我们选择什么加热装置比较方便呢？（酒精灯）
B：我们要研究的是固体熔化时温度变化规律，要知道温度你说我们一定要有什么来测温度呢？（温度计）
C：我们要研究固体熔化，那么我们就一定要有被熔化的物质。（我们今天用的是海波和石蜡）
D：为了加热均匀我们不是采用酒精灯直接加热，而是用水浴加热法。把加热物质放在试管中，放在水中进行加热。
2、组装实验装置
A：演示组装实验装置的过程。
B：讲述实验中注意的事项：
（1）温度计要完全浸入被测物体中。
（2）实验时让物体受热均匀要不断搅拌。
（3）注意酒精灯的使用安全。【实验时，严禁用酒精灯点燃另一只酒精当；用完酒精灯必须用灯冒盖灭（不能用嘴吹）；万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，立即用湿布铺盖。】
C：实验分工
（1）报时、记录
一人
（2）报温度值、报物质状态、照顾仪器、搅拌物质
一人
进行实验
将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始，每个大约30s记录一次温度；在海波或蜡完全熔化后再记录4～5次。
数据记录：表一
时间/min
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
海波的温度/℃
海波的状态（A、B、C）
注：海波的状态
A：固体
B：固液共存
C：液体
数据记录：表二
时间/min
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
蜡的温度/℃
蜡的状态（A、B、C）
注：蜡的状态
A：固体
B：固液共存
C：液体
老师点评：我们在实验中得到了一些数据，那么我们能否有次得到我们需要的结论呢？
分析和论证：
1、从表格分析
2、利用来分析（物理图象）
图像可以用来表示一个物理量（如温度）随另一个物理量（如时间）变化的情况，很直观。所以各门科学都常用它。
3、如何得到物理图象
在图2和图3的方格纸上的纵轴表示温度，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，然后将这些点用平滑曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图像。
4、图像分析：
海波与石蜡的熔化曲线的分析
（教师选择一个组的熔化曲线，请该组同学画在黑板上，如上图）
教师：其他各组的曲线虽然不完全相同，但是大致形状如图所示。我们将这一曲线分为AB、BC和CD三段，请同学们结合实验，讨论下列问题。
①AB段。在这段曲线对应的一段时间内海波是什么状态？温度怎样变化？
②在曲线上的哪一点海波开始熔化？
③在BC段对应的时间内，海波的状态如何？温度是否变化？这段时间是否对海波加热？
④在CD段对应的时间内海波是什么状态？温度如何变化？
⑤石蜡在整个过程中温度怎样变化？
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？
1、根据图象分析：固体两类
（1）晶体：如固体在熔化过程中，温度保持不变，有叫做晶体
举例：各种金属、冰、固态酒精等
熔点：晶体熔化时固定的熔化温度
（2）非晶体：像石蜡这样在熔化过程中温度不断升高没有固定的熔化温度叫做非晶体。
举例：蜡、松香、沥青、玻璃等
问：我们如何从图象上来设别晶体和非晶体呢？
2、凝固曲线
教师：如果让熔化了的海波和石蜡冷却，记下液态海波和石蜡在冷却凝固成晶体过程中的温度随时间变－化情况，可得到凝固曲线近似上图的形状。
教师：晶体的凝固也是在一定的温度下完成。
晶体凝固时的温度叫凝固点，晶体的凝固点和它的熔点相同。
非晶体在凝固时温度不断降低没有固定凝固点。
3．学生练习
①读物质的熔点表。
请学生看课本上的熔点表。教师读一种物质的熔点并加以解释。
教师：钨的熔点是3140℃。钨在熔化时温度保持在3140℃不变。
（学生模仿教师读几种物质的熔点并加以解释）
②学生回答
温度是70℃的萘是____态。
铁、铜、铝在常温下是____态。
水银在－30℃时是____态。
酒精在－100℃时是____态。
想想议议：中国北部的漠河冬季气温最低达到－523℃，应选用水银温度计还是酒精温度计？为什么？（应选用酒精温度计。因为酒精的凝固点是－117℃，在－52.3℃的情况下，酒精是液态的。水银的凝固点是－39℃，在气温低于－39℃时，水银是固态的。所以水银温度计在冬季的漠河无法工作。
评估与交流　在这个实验中有些同学做的非常成功，但是也有些同学没有成功。我们请大家看一个短片，自己分析一下自己的成败得失，然后课后再跟成功的同学交流一下
总结
1．物质由固态变成液态叫熔化。物质由液态变成固态叫凝固。
晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点，而非晶体没有一定的熔点和凝固点。
但是不论晶体还是非晶体，熔化时都吸热，凝固时都放热。
所以，晶体实现熔化的条件可概括为两条：一是温度到达熔点，二是吸热。凝固的条件是温度到达凝固点，同时要放热。
2．通过以上的学习，请大家考虑以下两个问题。
①冰水混合物的温度为什么总是0℃？（学生思考并回答）
②人们常说“下雪不冷化雪冷”，这句话是什么道理？（学生思考并回答）