熔化和凝固一. 教學目標1、知識與技能：了解物質常見的三種狀態及狀態之間是可以轉化的； 了解熔化、凝固的含義，了解晶體和非晶體的區別；了解熔化曲線和凝固曲線的物理意義；2、過程與方法：通過探究固體熔化時溫度變化的規律，感知發生狀態變化的條件 了解有沒有固定的熔化溫度是區別晶體和非晶體的一種方法；通過探究活動，使學生了解圖像是一種比較直觀的表示物理量變化的方法3、情感態度與價值觀通過教學活動，激發學生對自然現象的關心，產生樂于探索自然現象的情感；通過實驗培養善于實踐和克服困難的良好意志和品質及協作精神二. 學情分析在前面兩章的學習中，學生對于實驗探究過程還沒有形成完整的理解，動手實驗的能力還沒有得到充分的鍛煉。雖然通過本章第一節的學習，學生已經掌握了溫度計的使用方法，但本節課中，學生將面臨眾多的第一次:第一次面對整套復雜的器材，第一次觀察和記錄較多的現象和數據，第一次將數據信息轉化為圖像信息,第一次學習用圖像的方法分析數據找規律。三.重點難點探究晶體和非晶體的熔化規律 學習利用圖像分析數據找規律方法四.重難點突破針對學生的學情,本節的三維目標和重點難點的設定,我在如下幾個方面進行了嘗試并取得了不錯的教學效果:1.新課引入環節我設計了這樣兩個小實驗:(演示實驗)利用低溫鹽水,現場展示水的凝固過程;(分組實驗)將蠟燭放入熱水,課堂展示拉的熔化過程,再倒入冷水展現其凝固過程.雖然熔化和凝固學生在日常生活中并不陌生,但是能在課堂上直接看到熔化和凝固的過程,尤其是短時間內就觀察到了熔化和凝固這兩個相反的物態變化過程,使他們感覺到很震撼,一下就引發了他們興趣,激發其進一步探究學習的欲望.2.實驗設計改進（課件圖片展示）（1）沒有使用課本上的硫代硫酸鈉和蜂蠟，而是使用學生更為熟悉的冰和白蠟。這一方面貼近學生的生活，而且由于所需溫度條件較低，使得實驗器材能夠進一步精簡。（2）改進的器材既減少了大量器材尤其是酒精燈(下節課教學中可重點強調)和鐵架臺的使用，提高了實驗的安全系數；又可將實驗時間減少,使時間的長短更易控。（3）每組實驗我都提供給學生兩杯不同溫度的水：冰常溫的水和-17的冰鹽水；蠟開水和常溫的水。這樣的目的是使他們在本節課中同時完成熔化和凝固兩個實驗。（4）探究過程:熔化和凝固（5）授課環境:網絡教師.利用主機實時同步展現每組學生的數據,對學生的實驗情況,整體把握.同時當監測到雪深的問題數據時,教師可及時對該組同學提出指正.（6）在大多數學生采用手工測量數據的同時，課堂前面教師選兩組同學借助數字化實驗室采用溫度傳感器進行數據的采集。3.數據處理利用專門設計的教學軟件讓學生直接將實驗數據和狀態觀察記錄在軟件上不僅大大節省了時間，而且這種形式也適應了“互聯網+”這種社會信息化發展的趨勢。4.在分析論證過程，學生通過圖像的分析不僅可以得到熔化過程的特點，而且還得到了凝固過程的特點，并得到同種晶體熔點和凝固點相同的結論。同時，將不同組同學的圖像進行分析比較，回憶自己組的實驗操作過程，對前面經歷的實際實驗操作過程做出評價，并提出改進意見。再將學生的圖像與兩組學生利用數字化實驗室得到的圖像進行對比，讓學生體會現代化實驗器材對人類文明的貢獻，培養他們學習掌握新技術的興趣和意愿。五、教學過程你知道如何讓水變成冰嗎？放冰箱里 冬天晚上放到外面面凍那你相信老師能利用一杯“水”就讓水變成冰嗎？（演示實驗）從保溫箱中取出低溫冰鹽水，用試管盛水，放入冰鹽水中，可發現，水迅速結冰。看看，老師真的用“水”就讓水結冰了，這是為什么呢？（冰鹽水放回保溫箱，待規律探究出來后，再次測量溫度）大家的實驗盤中都有一小塊紅色的蠟，哪位同學有辦法讓這塊紅蠟變成蠟油呢？用火燒 那，火燒蠟燭不太環保，今天老師給大家準備了熱水，那熱水能不能讓這塊紅蠟變成蠟油呢？(分組實驗)將蠟燭放入熱水,課堂展示固態蠟的熔化過程大家都成功的利用熱水讓紅蠟變成了蠟油，在實驗盤中還有一杯冷水，請大家把這杯冷水倒進熱水杯中去，仔細觀察，會有什么現象。蠟油變成了固態的蠟大家看看，剛才凍的冰，現在又變成了水。在物理學中，把物質由固態變為液態的過程，叫做熔化；物質由液態變成固態的過程，叫做凝固。這節課，我們就來研究熔化和凝固的相關知識。（板書：熔化和凝固）請大家告訴我，剛才我們所進行的實驗中，那個過程是熔化過程，哪個過程是凝固過程？熔化：冰水 蠟蠟油凝固：水冰 蠟油蠟生活中你還見到過那些熔化和凝固的現象呢？學生舉例結合我們一上課做的小實驗，和大家列舉的這么多熔化和凝固的實例，請大家試著總結一下，熔化和凝固的條件是什么？熔化：加熱吸熱凝固：降溫放熱我們大家都很厲害，總結得很到位。我們知道，只有把物體放在溫度比他高的環境中，他才能從溫度高的物體上不斷吸熱，才可能熔化；同樣，也只有把物體放在溫度比他低的環境中，他才能給溫度低的物體上不斷放熱，才可能凝固。那么，你有沒有注意到過，在物體熔化或者凝固的過程當中，它的溫度變嗎？下面我們就一起來探究物體在熔化和凝固過程中，溫度的變化規律。（板書：探究：物體在熔化和凝固過程中的溫度變化規律）既然我們手中有蠟和冰,我們就來一起探究一下他們在熔化和凝固的過程中,溫度的變化情況吧.讓我們先一起來猜猜,在熔化，也就是他們由固態變為液態的過程中，他們的溫度可能會發生怎樣的變化?升高，因為要吸熱。不變，冰水混合物的溫度是0攝氏度那接下來就讓我們一起通過實驗來尋找答案吧。大家覺得我們該選用什么裝置來完成我們的這個實驗呢？設計實驗（3min）（在學生描述實驗的過程中，教師注意1、熱源的選擇；（水浴法）2、如何確定什么時候開始熔化，什么時候熔化完畢；3、溫度計的位置）我們一起先來看看老師給大家準備的實驗材料吧：兩支試管（事先放有插入溫度計的蠟合冰）、簡易“鐵架臺”、放有冷水的燒杯、空燒杯（將保溫杯中的熱水倒入燒杯）、輸入程序借助這些器材，下面我們通過分組實驗，來看看，在固體熔化的過程中，他們的溫度到底如何變化。大家注意：設計實驗（3min）（在學生描述實驗的過程中，教師注意1、熱源的選擇；（水浴法）2、如何確定什么時候開始熔化，什么時候熔化完畢；3、溫度計的位置；4、凝固試驗注意事項相同。）進行試驗（10min）注意：1、將冰（或蠟）全部浸沒在冷（或熱）水中2、每隔0.5分鐘記錄一次溫度和狀態3、冰（或蠟）完全熔化之后繼續記錄3-4組數據4、四人小組，明確任務，分工合作5、注意安全，切勿燙傷（實驗過程中，教師可將學生的數據輸入課件只描點，不連線）圖像分析（熔化和凝固）我們來看圖像，開始熔化前是斜線，反映隨著時間的增加，溫度上升，冰在什么時候開始熔化的？（學生說明開始熔化的溫度）從？攝氏度開始，冰開始熔化，整個熔化過程中，圖像是一條平行于橫軸的線段，反映這一階段吸熱溫度不變；全部變為液態，也就是熔化后又是一條斜線，吸熱溫度繼續上升。綜合分析表格和圖像，我們能夠得到：冰在熔化過程中，吸收熱量溫度不變。我們再看蠟的熔化情況，蠟的熔化圖像中，和冰相比最大的不同在于，在整個過程中，蠟的溫度一直在隨時間而上升，也就是說蠟在熔化過程中吸熱溫度一直升高。晶體非晶體通過對大量的固體進行類似的實驗，我們發現有些固體像冰一樣，在熔化的過程中吸熱溫度不變，我們把這一類固體叫做晶體；而有一些固體，像蠟一樣，在熔化過程中吸熱溫度上升，我們把這一類固體叫做非晶體。也就是說，按照熔化過程中溫度的變化情況，我們將固體分成了兩大類：晶體和非晶體。熔化時吸熱溫度不變的固體我們稱之為晶體，常見的晶體除了我們知道的冰以外，還有明礬、石膏、各種金屬等；而熔化時吸熱溫度升高的固體我們叫做非晶體，常見的非晶體除了蠟以外，還有玻璃、塑料、橡膠等。晶體在熔化時溫度不變，我們把這個溫度就叫做晶體的熔點。通過剛才進行的實驗，你能得到的冰的熔點是多少嗎？（生）0 1 兩個（師）不同的晶體有不同的熔點，而同一種晶體的熔點是相同的，下面我們一起來看看一些晶體的熔點。請大家找找海波的熔點，鎢的呢？冰的呢？冰的熔點是0攝氏度，聯想剛才的實驗，同學們有什麼疑惑嗎？你能分析一下為什么會不同呢？外邊化了里面沒化，受熱不均勻可攪拌所使用的冰不純 溫度計不準 溫度計的玻璃泡沒有在中間，測的是和外面熱源的水較近的水的溫度很好，通過對實驗數據的分析，我們既得到了相關的結論，也通過和熔點表的比較，找到了我們在實驗中存在的不足。下面請大家再來看這張熔點表，思考問題：為什么室溫下冰棒會熔化，而鋼鐵不會？大家一起完成了熔化過程的探究，老師在課下做了冰和蠟凝固時的實驗，并得到了這樣兩幅實驗圖像（ppt）請你對比熔化過程的特點，分析在液體凝固過程中有何特點。晶體 非晶體液態晶體凝固時放熱溫度不變 液態非晶體在凝固時放熱，溫度降低同種晶體，凝固點和熔點相同到這里我們一起得到了熔化和凝固過程中的特點，請利用你所學的知識分析：1、人們常說“下雪不冷化雪冷”，你知道其中的道理嗎？2、在北方嚴寒的冬天,氣溫常在-20oC以下，人們常在菜窖里放入幾桶水，可以保證窖內溫度不至于太低,你知道為什么嗎？（師）下面給大家兩分鐘的時間，請大家思考并總結這節課我們都學到了什么。（學生發言，教師總結并出PPT）小結： 熔化（吸熱）1、固態 液態凝固（放熱）2、 晶體：熔化時吸熱溫度不變固體非晶體：熔化時吸熱溫度上升3、晶體有熔點和凝固點，同種晶體其熔點和凝固點相同。六、作業布置通過播放網上的一段視頻-水下燃燒的蠟燭,讓學生在課堂的最后（或者回家）自己動手實驗，并完成觀察報告，分析其原因。布置這個作業，一方面, 通過觀察報告的完成，培養了學生的觀察能力，可以讓學生將本堂課的內容深化理解并應用于實際,同時使學生認識到一些看似神奇的現象并不神奇,讓學生感覺到物理是有用,有趣的.另一方面，通過在實驗當中發現的一些新奇的現象，并利用網絡等多種途徑解疑，進一步激發起他們的學習熱情和欲望，提升了他們自主學習的意識和能力，又注意終身學習意識的培養