第三章 物態(tài)變化第2節(jié) 熔化和凝固設(shè)計(jì)說(shuō)明關(guān)于“熔化和凝固”這一節(jié)是讓學(xué)生能區(qū)別物質(zhì)的三態(tài)，知道什么是熔化和凝固，理解熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)的概念，掌握晶體熔化和凝固時(shí)的特點(diǎn)，知道晶體和非晶體的區(qū)別。本節(jié)教學(xué)中要注重體現(xiàn)從生活走向物理，以學(xué)生非常熟悉的冰變成水、水變成冰和水變成水蒸氣的現(xiàn)象為例，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到物質(zhì)的三態(tài)，以及三態(tài)之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，得出物態(tài)變化的概念。對(duì)于“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”，可以采用海波和石蠟對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中將兩者進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)它們之間的差異。在教學(xué)中，為了使探究的方向更加明確，可以將要觀察的現(xiàn)象、要記錄的問(wèn)題、要注意的事項(xiàng)，比如水浴加熱法等問(wèn)題，在探究前就引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，做到心中有數(shù)。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析，引導(dǎo)學(xué)生利用圖像法把溫度和時(shí)間（代表吸放熱）的關(guān)系描述出來(lái)。對(duì)于凝固現(xiàn)象可以讓學(xué)生明白凝固是熔化的反過(guò)程，通過(guò)推理并繪出溫度時(shí)間圖像的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。知道固體熔化和凝固的曲線特征不同，并了解熔化和凝固曲線上每段的意義。總結(jié)熔化和凝固規(guī)律，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生走向社會(huì)、了解熔化和凝固在社會(huì)生活中的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)生活中的實(shí)例、多媒體等區(qū)別物質(zhì)的三種形態(tài)，知道物質(zhì)的固體和液態(tài)之間可以相互轉(zhuǎn)化。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究知道熔化和凝固的含義。3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較海波與石蠟的熔化和凝固過(guò)程，知道晶體和非晶體熔化與凝固過(guò)程的區(qū)別。4.會(huì)利用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像，并歸納固體熔化規(guī)律。5.利用實(shí)驗(yàn)推理得到凝固過(guò)程的特點(diǎn)和圖像。6.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)、交流討論活動(dòng)提高學(xué)生的合作能力和團(tuán)隊(duì)精神。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1.重點(diǎn)：固體在熔化時(shí)溫度變化規(guī)律的探究。2.難點(diǎn)：晶體和非晶體熔化、凝固圖像的特點(diǎn)與區(qū)別。教具學(xué)生用：鐵架臺(tái)、試管、大燒杯、酒精燈、海波、石蠟、水、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)、火柴、停表等。教師用：多媒體、燒杯、酒精燈、冰塊。教學(xué)過(guò)程回顧思考1.攝氏溫度的規(guī)定：把在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度定為_(kāi)_______，沸水的溫度定為_(kāi)_______；0 和100 之間分成________個(gè)等份，每個(gè)等份代表________，如人的正常體溫在“37 ”左右，讀做________。2.正確使用溫度計(jì)時(shí)要注意：被測(cè)溫度不能超過(guò)溫度計(jì)的________；玻璃泡要________被測(cè)液體中；讀數(shù)時(shí)，玻璃泡________離開(kāi)被測(cè)物體，而且要待玻璃管內(nèi)液柱________后再讀數(shù)，視線要跟液柱的液面________。導(dǎo)入新課1.實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入本節(jié)課的導(dǎo)入主要通過(guò)學(xué)生認(rèn)真觀察老師的演示實(shí)驗(yàn)“冰的變化”，并積極思考老師的問(wèn)題引入新課。教師演示：將一較小的冰塊放入燒杯，用酒精燈給冰塊加熱，觀察冰塊的變化，等冰塊全部化成水之后，繼續(xù)加熱，觀察燒杯內(nèi)水量多少的變化。教師：請(qǐng)同學(xué)們描述看到的現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生從冰塊的大小變化、水量的多少變化、水是由誰(shuí)變來(lái)的、最后水沒(méi)了又是怎么一回事等幾個(gè)方面回答。根據(jù)學(xué)生的回答，教師總結(jié)：我們熟知物質(zhì)有三種存在狀態(tài)，如固態(tài)的冰、液態(tài)的水、氣態(tài)的水蒸氣，而這三態(tài)之間又有什么樣的變化規(guī)律呢？這是我們這一節(jié)要研究的問(wèn)題。2.多媒體導(dǎo)入我國(guó)研制的一種聚乙烯材料，可以在15 40 之間發(fā)生物態(tài)變化，把它摻在水泥中，制成的墻壁和地板，可以使房間“冬暖夏涼”。你想知道這種材料調(diào)節(jié)溫度的奧秘嗎？通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)我們就可以解開(kāi)這種材料可調(diào)節(jié)溫度的奧秘。進(jìn)行新課探究點(diǎn)一物態(tài)變化提出問(wèn)題：我們的生活離不開(kāi)水，水是生命之源，那么自然界里的水都有哪些存在形式呢？分別是什么狀態(tài)呢？它們之間能否相互轉(zhuǎn)化呢？答案點(diǎn)撥：冬天，湖面上的水結(jié)成冰，到了春天冰又融化成水；掃地時(shí)在地面上灑一些水，一會(huì)兒，水就不見(jiàn)了，變成了水蒸氣，水蒸氣又變成云，云又會(huì)形成雨降下來(lái)。如秋天的早晨草葉上出現(xiàn)的露，就是空氣中的水蒸氣變成的；水蒸氣也能變成冰，如寒冷的冬天，早晨出現(xiàn)的霜就是由空氣中的水蒸氣變成的固態(tài)的“冰”。歸納總結(jié)：綜上所述，物質(zhì)的存在有三種狀態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，物質(zhì)的三種狀態(tài)是可以相互轉(zhuǎn)化的。物質(zhì)各種狀態(tài)間的變化叫做物態(tài)變化。探究點(diǎn)二熔化和凝固1.概念（1）小組引導(dǎo)羅列物態(tài)變化的實(shí)例（讓學(xué)生舉例）如：春天，冰雪消融；修公路時(shí)加熱瀝青，瀝青變軟最后變成液體，倒在公路上又慢慢變硬成為固體；冬天晾在屋外的濕衣服結(jié)冰；加熱熔化后的石蠟倒入玩具模子，冷卻后做出各種各樣的玩具；熔化后的鐵水冷卻后變成鐵鍋；夏天，從冰箱中拿出的雪糕化了。（2）引導(dǎo)歸納：像上面的實(shí)例中，物質(zhì)能夠從固態(tài)變成液態(tài)，也能夠從液態(tài)變成固態(tài)，我們將物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做熔化，從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫做凝固。2.固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律（1）提出問(wèn)題：熔化需要什么條件呢？不同物質(zhì)熔化時(shí)溫度會(huì)如何變化呢？（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)自主學(xué)習(xí)教材中的熔化和凝固。小組討論實(shí)驗(yàn)方案：從下面幾個(gè)方面考慮：A.實(shí)驗(yàn)選用一種固體進(jìn)行還是兩種對(duì)比進(jìn)行好？B.什么方法可讓固體熔化？C.如何測(cè)固體的溫度？D.我們要觀察的現(xiàn)象、要記錄的數(shù)據(jù)分別是什么？E.教材第54頁(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，能否改進(jìn)一下，使我們記錄的數(shù)據(jù)更加完善？F.為了節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，使固體熔化得更快，實(shí)驗(yàn)使用溫水還是涼水？G.我們的實(shí)驗(yàn)器材是什么？H.怎樣組裝？（3）教師引導(dǎo)歸納：利用海波和石蠟進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)；將固體放入試管對(duì)試管加熱可讓固體熔化；用溫度計(jì)插入試管內(nèi)的固體中央測(cè)溫度；實(shí)驗(yàn)過(guò)程我們要觀察固體的物態(tài)變化情況并記錄溫度的變化；我們?cè)O(shè)計(jì)的表格加兩行，記錄海波狀態(tài)、石蠟狀態(tài)；實(shí)驗(yàn)中為了節(jié)約時(shí)間，選溫水更好；我們需要酒精燈、燒杯和水（用水浴法加熱的目的是使物體受熱均勻且緩慢）、試管、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)、海波和石蠟、停表等。按如圖所示組裝。（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集數(shù)據(jù)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將收集的數(shù)據(jù)填入所設(shè)計(jì)的表格內(nèi)。（5）分析與論證根據(jù)表格的數(shù)據(jù)繪制時(shí)間和溫度的圖像，如圖所示。甲 乙分析圖像得出結(jié)論：海波固體吸熱溫度上升，達(dá)到一定的溫度開(kāi)始出現(xiàn)液體，繼續(xù)吸熱但溫度不變，而且液體越來(lái)越多，直到所有固體完全變成液體，溫度才繼續(xù)上升；石蠟的熔化過(guò)程則不同，隨著溫度不斷上升，石蠟由硬變軟變稀，最后熔化為液體。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例1某同學(xué)用如圖甲所示的裝置研究冰熔化時(shí)的特點(diǎn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)中，將盛有碎冰的試管放入燒杯內(nèi)的水中加熱，目的是________。（2）某時(shí)刻溫度計(jì)示數(shù)如圖甲所示，此時(shí)溫度是________，物質(zhì)處于________態(tài)。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小麗作出了冰熔化的圖像如圖乙所示。分析圖像可知，冰熔化時(shí)溫度變化特點(diǎn)是________。熔化用了________min，第8 min冰處于________狀態(tài)。甲乙解析：（1）把試管放入水中，能使試管內(nèi)的冰均勻受熱；（2）由圖甲可知液柱在0 以下，溫度計(jì)的示數(shù)為-5 ，從圖乙可以看出，冰的熔點(diǎn)是0 ，故-5 的冰處于固態(tài)；（3）從圖乙可以看出，從第4 min到第10 min，冰處于熔化狀態(tài)，故熔化用了6 min，此時(shí)冰吸收熱量，溫度保持不變，第8 min冰處于固液共存狀態(tài)。答案：（1）使冰均勻受熱（2）-5固（3）保持不變6固液共存注意：（1）加熱時(shí)，為了使各部分受熱均勻應(yīng)用攪拌棒不斷地輕輕攪拌。（2）物質(zhì)盡可能選擇粉末狀的或小塊狀的，如碎冰。（3）加熱時(shí)，要觀察物質(zhì)的狀態(tài)變化及溫度變化。探究點(diǎn)三熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合數(shù)據(jù)記錄對(duì)圖像進(jìn)行細(xì)致分析1.提出問(wèn)題：海波的熔化圖像根據(jù)其特征可分為幾段？每段對(duì)應(yīng)的海波是什么狀態(tài)？隨加熱時(shí)間的增加，海波吸熱，溫度是否升高？海波有沒(méi)有確定的熔化溫度？石蠟的熔化圖像根據(jù)其特征有無(wú)明顯分段？石蠟隨加熱時(shí)間的增加，石蠟的狀態(tài)變化是怎樣的？在吸熱過(guò)程中，溫度怎樣變化？石蠟有沒(méi)有確定的熔化溫度？引導(dǎo)歸納波的熔化圖像可分為三段AB段、BC段、CD段。（見(jiàn)圖甲海波的熔化圖像）AB段：是固態(tài)，隨著加熱時(shí)間的增加，海波吸熱，溫度升高。BC段：是固液共存狀態(tài)，隨加熱時(shí)間的增加，海波吸熱，但溫度不變。CD段：是液態(tài)，隨加熱時(shí)間的增加，海波吸熱，溫度升高。海波有確定的熔化溫度。石蠟的熔化圖像無(wú)明顯分段（見(jiàn)圖乙石蠟的熔化圖像），隨加熱時(shí)間的增加，石蠟由固態(tài)慢慢變軟、變稀最后變?yōu)橐簯B(tài)。整個(gè)過(guò)程一直吸熱，溫度一直升高。2.自主學(xué)習(xí)教材第55頁(yè)“熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)”回答下列問(wèn)題：提出問(wèn)題：（1）什么是晶體？你知道生活中有哪些晶體？（2）什么是非晶體？你還知道生活中有哪些非晶體？（3）什么是晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)？引導(dǎo)歸納晶體：有固定的熔化溫度的固體叫做晶體。如冰、海波、各種金屬等。非晶體：沒(méi)有固定的熔化溫度的固體叫做非晶體。如石蠟、松香、玻璃、瀝青等。熔點(diǎn)：晶體熔化時(shí)的溫度叫做熔點(diǎn)。非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)。凝固點(diǎn)：液體凝固形成晶體時(shí)也有確定的溫度，這個(gè)溫度叫做凝固點(diǎn)。同一種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同。非晶體沒(méi)有確定的凝固點(diǎn)。3.分組討論（1）閱讀教材第56頁(yè)“小資料”，了解幾種晶體的熔點(diǎn)。（2）思考教材第56頁(yè)“想想議議”的問(wèn)題。引導(dǎo)歸納：凝固是熔化的反過(guò)程，液體凝固成為晶體的條件是溫度降低到凝固點(diǎn)并且要繼續(xù)放熱，雖放熱但溫度不會(huì)降低。當(dāng)物質(zhì)的溫度高于凝固點(diǎn)時(shí)是液態(tài)，當(dāng)溫度低于凝固點(diǎn)時(shí)是固態(tài)。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例2（2019湖南湘潭中考）某固態(tài)物質(zhì)加熱時(shí)，其溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，請(qǐng)分析并回答：（1）這是________（選填“晶體”或“非晶體”）的________（選填“熔化”或“凝固”）圖像。（2）第10 min時(shí)該物質(zhì)處于________（選填“固”或“液”）態(tài)。（3）該物質(zhì)的熔點(diǎn)是________。（4）組裝圖甲中的實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)該________（選填“從上往下”或“從下往上”）組裝。甲乙解析：（1）由圖像可知，第3 min時(shí)這種物質(zhì)開(kāi)始熔化，在第9 min熔化結(jié)束，該過(guò)程中溫度保持在80 不變，所以這是晶體的熔化過(guò)程。（2）由圖像可知，在第9 min熔化結(jié)束，第10 min時(shí)該物質(zhì)處于液態(tài)。（3）由（1）分析可知，該物質(zhì)的熔點(diǎn)是80 。（4）安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)需要先固定下面器材的位置，能夠利用酒精燈的外焰給燒杯充分加熱，然后再調(diào)整上面器材的位置，使溫度計(jì)的玻璃泡完全浸入水中，并且不要碰到燒杯壁和燒杯底，故從下往上安裝。答案：（1）晶體熔化（2）液（3）80（4）從下往上探究點(diǎn)四熔化吸熱凝固放熱分組討論：閱讀教材第56頁(yè)“熔化吸熱凝固放熱”部分內(nèi)容，并思考：（1）固體熔化的條件是什么？生活中有哪些實(shí)例？（2）液體凝固的條件是什么？引導(dǎo)歸納：固體熔化過(guò)程必須吸熱，比如夏天喝飲料時(shí)加入了冰塊，應(yīng)用了熔化吸熱的原理；液體凝固必須放熱，比如北方冬天的菜窖內(nèi)為防止蔬菜凍壞放入幾桶水，應(yīng)用了水凝固放熱的原理。現(xiàn)在人們研制出一種聚乙烯材料，在1540 的范圍內(nèi)熔化或凝固，可以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，就是利用了溫度高時(shí)會(huì)由固體熔化為液體需要吸熱，而溫度低時(shí)會(huì)由液體凝固為固體需要放熱的原理。課堂小結(jié)1.固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)是物質(zhì)常見(jiàn)的三種狀態(tài)、物質(zhì)各種狀態(tài)間的變化叫做物態(tài)變化。2.物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做熔化。物質(zhì)熔化的過(guò)程需要吸收熱量。3.物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫做凝固，物質(zhì)凝固的過(guò)程放出熱量。4.晶體和非晶體晶體非晶體示例金屬、海波、水松香、玻璃、瀝青特點(diǎn)有確定的熔點(diǎn)沒(méi)有確定的熔點(diǎn)熔化條件溫度達(dá)到熔點(diǎn)，且繼續(xù)吸熱持續(xù)吸熱凝固條件溫度降到凝固點(diǎn)且繼續(xù)放熱持續(xù)放熱圖像晶體的熔化和凝固非晶體的熔化和凝固5.同種晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)（見(jiàn)導(dǎo)學(xué)案“當(dāng)堂達(dá)標(biāo)”）參考答案1.D2.B3.A4.C5.B6.如圖所示（2）晶體7.熔化保持不變布置作業(yè)教材第57頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1至4題。板書設(shè)計(jì)一、物態(tài)變化：物質(zhì)各種狀態(tài)間的變化二、熔化和凝固1.熔化：物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做熔化。2.凝固：物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫做凝固。三、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)1.晶體和非晶體晶體：有確定的熔化溫度，熔化過(guò)程吸熱但溫度不變的固體。舉例：海波、冰、各種金屬非晶體：沒(méi)有確定的熔化溫度，熔化過(guò)程吸熱升溫的固體。舉例：蠟、松香、玻璃2.熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)熔點(diǎn)：晶體熔化時(shí)的溫度。凝固點(diǎn)：液體凝固形成晶體時(shí)的溫度。同種晶體熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同。四、熔化吸熱，凝固放熱.教學(xué)反思____ 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