第2节
熔化和凝固
教材分析
本章的题目是《物态变化》,熔化和凝固是生活中常见的、很熟悉的物态变化现象,但不同的物质(晶体和非晶体)熔化和凝固过程又有着很大的不同,这是出乎学生意料的且是一个难点,掌握好本节内容是突破本章难点的所在,也是有效学习其它物态变化的基础。物质熔化实验的科学探究方法对学习其他知识有广泛的迁移作用,对理解科学探究和提高探究能力有重要的作用。
二、学情分析?
通过小学自然的的学习和以及生活经验的积累,学生已知道寒冬腊月滴水成冰,春暖花开冰雪消融等现象,是由于物质状态发生了改变,对物质在固、液两态发生的转化跟温度的变化有关有模糊的认识;但不清楚晶体和非晶体在熔化和凝固时的特点。虽然前面几章的学习中学生已经历了探究性学习,但探究能力有待进一步提高,更缺乏根据实验结果画出曲线,从中得出规律等探究技能。为了引导学生以探究的方式学习,激发学生对科学的热情,经历科学探究过程,体验科学发现的乐趣,需要教师在课堂上创设实验情境,引导学生主动参与实验设计、探究、分析及总结;在课堂外,引导学生走进大自然,注意观察身边事物发生的变化,把课堂上学到的知识应用到生活实际,从生活中去感受科学,应用科学
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教学目标
1、知识与技能
(1)了解熔化、凝固的含义,知道熔化和凝固现象
(2)了解晶体和非晶体的区别
(3)了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义
(4)会查熔点表
(5)通过实验培养学生观察、分析、归纳总结的能力
(6)能利用熔化和凝固的知识解释简单现象,解决简单问题,培养学生发现问题,解决问题能力及理论联系实际能力。
2、过程与方法
通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生状态变化的条件,通过对比、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,使学生进一步感知图像法研究物理量变化的优点。
3、情感、态度与价值观
(1)
通过探究活动激发学生对自然现象的关心和乐于探索自然现象奥秘的情感。
(2)
通过熔化、凝固对人类有利也有弊,对学生进行辨证唯物主义教育。
四、教学重、难点
“探究冰、松香的熔化特点”是本节的重点,根据实验数据分析、总结推理熔化和凝固曲线并了解其物理意义是本节难点之一,了解晶体熔化要吸收热量而温度不变是又一难点。
五、教学方法
实验探究法、对比法、图像法
六、教具:
铁架台、烧杯、石棉网、酒精灯、火柴、碎冰块、松香、温度计、蜡烛、冰棒、秒表
七、教学过程:
(一)、复习提问
问题:(1)物质存在哪三种状态?
(2)如何正确使用温度计?
(二)、新课教学
1、熔化和凝固的概念
活动一
(1)将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方,你能观察到什么现象?学生操作实验,回答观察到的现象:蜡烛逐渐变成烛油往下滴,滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。
(2)将冰棒放在空烧杯中,过一会儿,你能发现什么现象?
学生操作实验,发现烧杯中只剩下半杯糖水。
这些现象可以说明物质的状态发生了怎样的变化?学生回答
结论:
物质从
态变为
态的现象叫熔化
物质从
态变为
态的现象叫凝固
学生完成结论的填空,师板书课题:§4.2
熔化和凝固
举例巩固
(1)师介绍长江源头是谷拉丹冬雪山的冰雪熔化形成的等事例
(2)学生列举日常生产、生活中的熔化和凝固现象
2、探究冰、松香熔化的特点
投影:活动二
[提出问题]
冰和松香在什么温度下开始熔化?在熔化过程中,温度如何变化?[猜想与假设]
(1)冰熔化
一定的温度,松香熔化
一定的温度?[有/没有]
(2)冰熔化时温度
,松香熔化时温度
(升高/降低/不变)
[设计实验]
为了检验你的猜想与假设,你需要哪些器材?请同学们结合教材82页内容设计出合理的实验步骤,同组之间讨论一下。
学生讨论后回答所需的实验器材,教师点拨指导学生回答实验步骤:
(1)、如图2-1(b)把松香碾碎后放入烧杯中,在松香中插入温度计,记下这时温度计的示数,用酒精灯加热,每隔0.5min记录一下温度计的示数,同时观察松香状态的变化,直到松香全部熔化后5min为止。
(2)、如图2-1(a)把碎冰块放入烧杯中,在冰块中插入温度计,记下温度计的示数,用酒精灯加热,每隔0.5min记录一下温度计的示数,同时注意观察烧杯中冰的状态的变化,直到冰熔化后5min为止。
[进行实验和收集数据]
教师指导学生进行实验分工,一位学生看时间,一位学生读温度计的示数,一位学生观察物质状态,并把实验结果及时填入表格中。教师巡回指导,控制实验时间。
[分析与论证]
实验结束后,教师指导学生根据实验数据在图2-2和图2-3中分别画出冰、松香熔化时温度随时间变化的曲线。教师将几组学生的实验数据及图像投影,分析不同线段中冰和松香是吸热还是放热?温度如何变化?处于什么状态?完成填空:
(1)松香加热后,发现
;在松香熔化过程中,温度
。
(2)当温度低于0℃时,可以发现冰
。(有、没有)熔化;当温度达到0℃时,发现
;冰在熔化过程中,温度
。
(3)冰和松香在熔化过程中
。(吸热、放热)
教师在实验结论的基础上,讲解:
(1)晶体、非晶体、熔点的概念
(2)常见的晶体、非晶体
活动三
学生查看晶体熔点表,讨论并回答如下问题:
(1)哪种晶体熔点最高?熔点是多少?
(2)哪种最低?最低是多少?
(3)能否用铝锅来熔化铁?
[交流与合作]
(1)晶体与非晶体在熔化过程中的相同点和不同点,列表加以对比。
(2)晶体熔化的条件有哪些?
(3)你的实验结果如有偏差,你能分析出其中的原因吗?
3、晶体和非晶体凝固时的特点。
活动四
[发现并提出新问题]
冰和松香在凝固时又有什么特点呢?教师指导学生与熔化过程类比,思考讨论作图推理出(1)晶体和非晶体凝固时的特点。(2)晶体和非晶体凝固时的相同点与不同点。(3)熔融状态的晶体凝固的条件。
活动五:
4、熔化凝固的应用
(1)指导学生阅读图4.2-4和图4.2-5,回答熔化、凝固的应用
(2)学生列举熔化、凝固在日常生产、生活中的应用,如秦王的水晶宫;在我国寒冷的北方,为防止冬天地窖里的蔬菜被冻坏,常在地窖内放几桶水等。
(3)讨论熔化、凝固对我们产生的不利影响,应如何避免?
(三)、小结与反思
教师指导学生对科学探究的学习方法及各知识点进行小结,反思学习过程,交流学习体会,对存在的疑难问题合作解决。
(四)、板书设计
§4.2
熔化和凝固
定义:物质从固态变成液态
达到熔点
晶体
吸收热量
熔化
熔化时温度不变
吸收热量
非晶体
熔化时温度升高
定义:物质从液态变成固态
熔化和凝固
达到凝固点
晶体
放出热量
凝固
凝固时温度不变
放出热量
非晶体
凝固时温度下降
(五)、课后作业
纯铁的熔点是1535℃,则1535℃的铁()
A、是固态
B、是液态
C、是固液混合态
D、以上情况都有可能
在冶金技术中,通常用铁锅熔化铝,为什么不能用铝锅熔化铁?
如图所示两种物质凝固现象,根据图像判断
为晶体(填A或B),从图中的凝固曲线可以看出凝固需要的时间为
min,物质凝固过程中,其状态为 ,它需要不断的
热,温度保持
,图中可以看出其凝固点为 。
(六)、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。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。
教学时应特别重视对图象的分析,帮助学生找出晶体和非晶体的熔化和凝固特点。根据数据我们会画出一幅曲线图,然后让学生对海波曲线图分析,学生很容易会发现海波有一个平稳阶段,然后开始学习海波的熔化。学生很容易认为海波的整个曲线图都是描述熔化的过程,这个要通过提问与观察让学生理解整个曲线图中哪个阶段才是真正的熔化过程。首先这时可以提问分析AB、BC、CD三个阶段的状态如何,温度如何变化?然后要求学生根据熔化的概念去判断那段是熔化的过程(根据“熔化的概念”这个提示比较重要),然后追问:海波开始没有熔化,达到48摄氏度时开始熔化,这说明海波熔化需要什么条件——需要达到一定的温度。
再追问:通过图你发现海波熔化时温度的变化情况如何——不变。再次追问:此时海波有吸热吗?
总结:所以海波需要达到一定的温度之后才开始熔化,在熔化的过程中温度保持不变,处于一个固液共存的阶段。而凝固是熔化的逆过程,学生很容易得出晶体凝固时的图像。了解这些之后,对比海波和蜡熔化实验时收集的数据,对蜡可以简要的从温度与状态上说明与海波的不同。然后通过练习加以巩固。
本节课的内容较多,且难度较大,
自己感觉还有不少问题没解决,下节课还要补充些材料和习题。