第2節 熔化和凝固教學目標知識與能力：1.理解氣態、液態和固態是物質存在的三種形態。2.了解物質的固態和液態之間是可以轉化的。3.了解熔化、凝固的含義，了解晶體和非晶體的區別。4.了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。教學重點：通過觀察晶體與非晶體的熔化、凝固過程培養觀察能力，實驗能力和分析概括能力.教學難點：指導學生通過對實驗的觀察，分析概括，總結出固體熔化時溫度變化的規律，并用圖象表示出來.教學用具酒精燈、鐵架臺、石棉網、溫度計二支、海波、石蠟、水、火柴、坐標紙、投影儀教學過程一、導入新課 多媒體展示生活中的各種物態變化的事例：鐵礦石在高溫爐中熔化為鐵水，從高溫爐中倒出的鐵水凝固成鐵板；低溫度實驗室在低溫狀態下制得液態氧、氮和固態氧、氮；不同季節、氣候下的水的狀態變化。學生思考交流：還能舉一些自然界和日常生活中的各種不同狀態的物質嗎？引導歸納：隨著溫度的變化，物質會在固、液、氣三種狀態之間變化。聯系生活：把水放入冰箱的冷凍室里，水就會變成冰；把冰加入飲料中，冰從飲料中吸收熱量就變成了水。點燃的生日蠟燭的火焰旁邊，固態的蠟不斷地變成液態的蠟，一部分流下來的蠟滴很快又變成了固態的蠟。路橋施工人員把固態的瀝青加熱成液態，再把液態的瀝青澆在路面上，很快又變成固態。引導歸納：隨著溫度的變化，物質會在固、液、氣三種狀態之間變化。二、新課教學探究點一 物態變化活動體驗：(1)將蠟燭點燃后傾斜一個角度放置在空火柴盒的上方，你能觀察到什么現象？學生操作實驗，回答觀察到的現象：蠟燭逐漸變成燭油往下滴，滴入空火柴盒、冷卻后變成了蠟塊。(2)將冰棒放在空燒杯中，過一會兒，你能發現什么現象？學生操作實驗，發現燒杯中只剩下半杯糖水。這些現象可以說明物質的狀態發生了怎樣的變化？歸納總結：1物質通常有三種狀態，即固態、液態和氣態。如冰、水、水蒸氣就是水這種物質的三種狀態。2物質各種狀態之間的變化叫物態變化。探究點二 熔化和凝固1概念歸納(1)熔化：物質從固態變成液態的過程叫做熔化。例如：冰熔化為水、蠟燭熔化為燭液等。(2)凝固：物質從液態變成固態的過程叫做凝固。例如：水結冰、火山噴出的巖漿凝固成火山巖。例子：說出下列物態變化名稱(1)冰棒化成水：熔化(2)鋼水澆鑄成火車輪：凝固(3)把廢塑料回收再制成塑料產品：先熔化再凝固出示固體海波和蠟，提出問題：它們怎樣才會變成液態？在熔化過程中，它們的溫度有什么變化？學生思考：熔化和凝固是在什么條件下發生的？熔化和凝固的過程有什么特點？不同物質熔化和凝固的規律一樣嗎？2探究固體熔化時溫度的變化規律提出問題：物質熔化時需要什么條件呢？不同物質在由固態變成液態的熔化過程中，溫度的變化規律相同嗎？猜想假設：熔化過程中一定要加熱，所以物質一定要吸收熱量，這時溫度可能是不斷上升的。制定計劃與設計實驗實驗器材：鐵架臺、酒精燈、溫度計、石棉網、燒杯、試管、計時表、海波(硫代硫酸鈉)、石蠟、水等介紹實驗裝置，如圖所示，強調酒精燈和溫度計的用法進行實驗：(1)四個同學為一組，選出一名同學作為組長，負責本組探究性學習，教師課前要對組長進行指導，交代實驗中可能會遇到的一些問題和注意事項，確保實驗能順利進行。每一組分成兩個小組，分別探究兩種不同固體的熔化。(2)組裝實驗裝置：把硫代硫酸鈉和石蠟分別裝入兩個試管中，并插入溫度計，再把試管按圖示裝置固定。往燒杯里倒入冷水，使水位高于裝固體顆粒的那部分試管(圖中只畫了一套裝置，另一套裝置完全相同)。用兩個酒精燈分別給兩個燒杯加熱，觀察兩試管內固體熔化情況，并每隔1分鐘記錄一次溫度計示數，直到固體完全熔化。(3)第1小組探究海波熔化時溫度的變化規律，要求從40 開始計時，每隔0.5分鐘讀取一次溫度值觀察物質狀態，把數據填入記錄表，并在坐標紙上描出對應的點；第2小組探究石蠟熔化時溫度的變化規律，要求從50 開始計時，每隔1分鐘讀取一次溫度值觀察物質狀態，把數據填入記錄表，并在坐標紙上描出對應的點。實驗要求：要求學生做好觀察記錄觀察：(1)對海波及石蠟加熱時，溫度計的示數變化。(2)不同溫度下它們的狀態。(3)熔化時它們的狀態及溫度。記錄：實驗中的數據。表一海波熔化時溫度、狀態隨時間變化情況記錄表時間/s0.511.522.533.544.555.566.5溫度/414344454647474747.54851.553.555.5狀態固態固液共存液態表二石蠟熔化時溫度、狀態隨時間變化情況記錄表時間/s789101112131415161718溫度/5255586162w 636566.569727483狀態固態粘稠狀態液態學生交流思考：海波及石蠟兩種固體熔化時溫度、狀態的變化一樣嗎？分析論證：各小組將描在坐標紙上的點連成一條曲線。根據圖象分析固體熔化時溫度的變化規律。小組評估：回想實驗過程，有沒有可能在什么地方發生錯誤？進行論證的根據充分嗎？實驗結果可靠嗎？交流合作：與同學進行交流。你們的結果和別的小組的結果是不是相同？如果不同，怎樣解釋？設計意圖：固體的熔化和凝固是學生常見現象之一，選擇這一內容讓學生參與探究，目的是引導學生在學習物理知識的同時，體驗科學探究的全過程，學習科學探究方法，發展初步的科學探究能力，形成尊重事實、探索真理的科學態度。有利于體現“注重科學探究，提倡學習方式多樣化”的新課程理念。探究點三 熔點和凝固點對比研究：分析兩種不同固體的熔化曲線。海波的熔化圖象石蠟的熔化圖象學生討論交流，思考：(1)兩種物質的熔化過程中，溫度的變化有什么特點？(2)每段曲線對應的一段時間內，海波與石蠟各是什么狀態？溫度怎樣變化？吸熱、放熱情況如何？歸納交流：從實驗現象及描繪出的圖象容易看出，(1)海波經過緩慢加熱，溫度逐漸上升，當溫度達到48 ，海波開始熔化。在熔化過程中，雖然繼續加熱，但海波的溫度不變，直到完全熔化后，溫度才繼續上升。(2)隨著不斷加熱，石蠟的溫度升高，在此過程中，石蠟變軟變稀，最后熔化為液體。得出結論：(1)有確定的熔化溫度的一類固體叫晶體；如各種金屬、冰、海波等。另一類沒有確定的熔化溫度的固體叫非晶體；如松香、瀝青、玻璃等。(2)晶體熔化時的溫度叫熔點；非晶體沒有確定的熔點。(3)晶體凝固時也有確定的溫度，這個溫度叫凝固點。同一種物質的凝固點和它的熔點相同。學生討論交流：物質凝固過程中的變化規律(1)晶體在凝固過程中溫度不變，這個溫度叫做凝固點；(2)凝固過程中處于固液共存狀態；(3)晶體只有達到一定溫度時才開始凝固；(4)凝固過程放熱。學生觀察課本圖3.25甲、乙兩幅圖線，并分別比較與圖3.24圖線的區別。晶體熔化和凝固條件、特點：同種物質的熔點和凝固點相同。知識擴展：讓學生閱讀小資料“幾種晶體的熔點”，體會不同晶體熔點不同，認識熔點是晶體的一種特性。同時記住冰的熔點是0 ，鎢的熔點最高。物質熔點/物質熔點/物質熔點/金剛石3 350金1 064冰0鎢3 410銀962固態水銀39純鐵1 535鋁660固態酒精117各種鋼1 3001 400鉛327固體氮210各種鑄鐵1 200左右錫232固體氫259銅1 083海波47固體氦272探究點四 熔化吸熱、凝固放熱歸納總結：晶體和非晶體的熔化特點比較(1)晶體和非晶體熔化時都要從外界吸熱。(2)晶體是在一定溫度下熔化的，晶體熔化時的溫度叫熔點。非晶體沒有一定的熔化溫度(非晶體沒有熔點)。(3)晶體從開始熔化到完全熔化經歷固液共存的狀態，非晶體熔化時不存在固液共存的狀態。逆向思維：從冰吸熱可熔化成水，水在一定的條件下可變成冰的道理，知道凝固是熔化的逆過程。讓學生根據物質熔化的規律推理出物質凝固的規律：無論晶體還是非晶體，在凝固時都要放熱；晶體凝固時放出熱量，但溫度不變，非晶體凝固時放出熱量，溫度降低。聯系生活：北方的冬季很冷，為了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放幾桶水，可以利用水結冰時放出熱，窖內溫度不致太低，保護蔬菜不被凍壞。前沿科技：現在人們研制出一種聚乙烯材料，在1540 的范圍內熔化或凝固，而熔化或凝固時，溫度保持不變。把這種材料制成顆粒狀，摻在水泥中制成儲熱地板或墻壁，天氣熱時顆粒熔化，天氣冷時又凝固成顆粒，能調節室內的溫度。學以致用：請同學解釋“下雪不冷化雪冷”這句俗語中包含的科學道理。三、板書設計第2節熔化和凝固1固態液態(熔化和凝固是互逆過程)2固體3晶體熔化條件同時具備4.晶體凝固條件同時具備四、教學反思熔化和凝固是熱學中比較重要的課，要讓學生了解物質的固態和液態之間是可以轉化的，熔化、凝固是兩個能相互轉化的過程，晶體和非晶體性質間的不同，還要學會作熔化曲線和凝固曲線。學生在做探究實驗時有一定的困難，教師應加大對實驗整個過程的引導，可與學生共同完成實驗在課前就做過了實驗操作過程，本節課只要求學生能夠能夠通過觀察到的實驗現象總結規律，這樣就可為下面討論節省大量時間。教學時應特別重視對圖象的分析，幫助學生找出晶體和非晶體的熔化和凝固特點。根據數據我們會畫出一幅曲線圖，然后讓學生對海波曲線圖分析，學生很容易會發現海波有一個平穩階段，然后開始學習海波的熔化