熔化和凝固一. 教學目標1、知識與技能：了解物質(zhì)常見的三種狀態(tài)及狀態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的； 了解熔化、凝固的含義，了解晶體和非晶體的區(qū)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(guī)律，感知發(fā)生狀態(tài)變化的條件 了解有沒有固定的熔化溫度是區(qū)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(tài)度與價值觀通過教學活動，激發(fā)學生對自然現(xiàn)象的關心，產(chǎn)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感；通過實驗培養(yǎng)善于實踐和克服困難的良好意志和品質(zhì)及協(xié)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(jié)的學習，學生已經(jīng)掌握了溫度計的使用方法，但本節(jié)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(xiàn)象和數(shù)據(jù)，第一次將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為圖像信息,第一次學習用圖像的方法分析數(shù)據(jù)找規(guī)律。三.重點難點探究晶體和非晶體的熔化規(guī)律 學習利用圖像分析數(shù)據(jù)找規(guī)律方法四.重難點突破針對學生的學情,本節(jié)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(huán)節(jié)我設計了這樣兩個小實驗:(演示實驗)利用低溫鹽水,現(xiàn)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(xiàn)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(nèi)就觀察到了熔化和凝固這兩個相反的物態(tài)變化過程,使他們感覺到很震撼,一下就引發(fā)了他們興趣,激發(fā)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(jié)課教學中可重點強調(diào))和鐵架臺的使用，提高了實驗的安全系數(shù)；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(jié)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(huán)境:網(wǎng)絡教師.利用主機實時同步展現(xiàn)每組學生的數(shù)據(jù),對學生的實驗情況,整體把握.同時當監(jiān)測到雪深的問題數(shù)據(jù)時,教師可及時對該組同學提出指正.（6）在大多數(shù)學生采用手工測量數(shù)據(jù)的同時，課堂前面教師選兩組同學借助數(shù)字化實驗室采用溫度傳感器進行數(shù)據(jù)的采集。3.數(shù)據(jù)處理利用專門設計的教學軟件讓學生直接將實驗數(shù)據(jù)和狀態(tài)觀察記錄在軟件上不僅大大節(jié)省了時間，而且這種形式也適應了“互聯(lián)網(wǎng)+”這種社會信息化發(fā)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(jīng)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(shù)字化實驗室得到的圖像進行對比，讓學生體會現(xiàn)代化實驗器材對人類文明的貢獻，培養(yǎng)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(fā)現(xiàn)，水迅速結冰?？纯?，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(guī)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(huán)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(tài)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(xiàn)象。蠟油變成了固態(tài)的蠟大家看看，剛才凍的冰，現(xiàn)在又變成了水。在物理學中，把物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程，叫做熔化；物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程，叫做凝固。這節(jié)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(xiàn)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(huán)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(huán)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(guī)律。（板書：探究：物體在熔化和凝固過程中的溫度變化規(guī)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(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程中，他們的溫度可能會發(fā)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(tài)3、冰（或蠟）完全熔化之后繼續(xù)記錄3-4組數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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?yōu)橐簯B(tài)，也就是熔化后又是一條斜線，吸熱溫度繼續(xù)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(fā)現(xiàn)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(lián)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(shù)據(jù)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(tài)晶體凝固時放熱溫度不變 液態(tài)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(nèi)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(jié)課我們都學到了什么。（學生發(fā)言，教師總結并出PPT）小結： 熔化（吸熱）1、固態(tài) 液態(tài)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(yè)布置通過播放網(wǎng)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(yè)，一方面, 通過觀察報告的完成，培養(yǎng)了學生的觀察能力，可以讓學生將本堂課的內(nèi)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)的一些新奇的現(xiàn)象，并利用網(wǎng)絡等多種途徑解疑，進一步激發(fā)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(yǎng)