熔化和凝固一. 教學(xué)目標(biāo)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(shí)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(xué)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(jià)值觀通過教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生對自然現(xiàn)象的關(guān)心，產(chǎn)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感；通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)善于實(shí)踐和克服困難的良好意志和品質(zhì)及協(xié)作精神二. 學(xué)情分析在前面兩章的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)探究過程還沒有形成完整的理解，動手實(shí)驗(yàn)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(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了溫度計(jì)的使用方法，但本節(jié)課中，學(xué)生將面臨眾多的第一次:第一次面對整套復(fù)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(xué)習(xí)用圖像的方法分析數(shù)據(jù)找規(guī)律。三.重點(diǎn)難點(diǎn)探究晶體和非晶體的熔化規(guī)律 學(xué)習(xí)利用圖像分析數(shù)據(jù)找規(guī)律方法四.重難點(diǎn)突破針對學(xué)生的學(xué)情,本節(jié)的三維目標(biāo)和重點(diǎn)難點(diǎn)的設(shè)定,我在如下幾個方面進(jìn)行了嘗試并取得了不錯的教學(xué)效果:1.新課引入環(huán)節(jié)我設(shè)計(jì)了這樣兩個小實(shí)驗(yàn):(演示實(shí)驗(yàn))利用低溫鹽水,現(xiàn)場展示水的凝固過程;(分組實(shí)驗(yàn))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(xué)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(shí)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(jìn)一步探究學(xué)習(xí)的欲望.2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)（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(xué)生更為熟悉的冰和白蠟。這一方面貼近學(xué)生的生活，而且由于所需溫度條件較低，使得實(shí)驗(yàn)器材能夠進(jìn)一步精簡。（2）改進(jìn)的器材既減少了大量器材尤其是酒精燈(下節(jié)課教學(xué)中可重點(diǎn)強(qiáng)調(diào))和鐵架臺的使用，提高了實(shí)驗(yàn)的安全系數(shù)；又可將實(shí)驗(yàn)時(shí)間減少,使時(shí)間的長短更易控。（3）每組實(shí)驗(yàn)我都提供給學(xué)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(shí)完成熔化和凝固兩個實(shí)驗(yàn)。（4）探究過程:熔化和凝固（5）授課環(huán)境:網(wǎng)絡(luò)教師.利用主機(jī)實(shí)時(shí)同步展現(xiàn)每組學(xué)生的數(shù)據(jù),對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況,整體把握.同時(shí)當(dāng)監(jiān)測到雪深的問題數(shù)據(jù)時(shí),教師可及時(shí)對該組同學(xué)提出指正.（6）在大多數(shù)學(xué)生采用手工測量數(shù)據(jù)的同時(shí)，課堂前面教師選兩組同學(xué)借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室采用溫度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。3.數(shù)據(jù)處理利用專門設(shè)計(jì)的教學(xué)軟件讓學(xué)生直接將實(shí)驗(yàn)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(shí)間，而且這種形式也適應(yīng)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(xué)生通過圖像的分析不僅可以得到熔化過程的特點(diǎn)，而且還得到了凝固過程的特點(diǎn)，并得到同種晶體熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同的結(jié)論。同時(shí)，將不同組同學(xué)的圖像進(jìn)行分析比較，回憶自己組的實(shí)驗(yàn)操作過程，對前面經(jīng)歷的實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作過程做出評價(jià)，并提出改進(jìn)意見。再將學(xué)生的圖像與兩組學(xué)生利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室得到的圖像進(jìn)行對比，讓學(xué)生體會現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)器材對人類文明的貢獻(xiàn)，培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)掌握新技術(shù)的興趣和意愿。五、教學(xué)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(shí)驗(yàn)）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(jié)冰。看看，老師真的用“水”就讓水結(jié)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(shí)驗(yàn)盤中都有一小塊紅色的蠟，哪位同學(xué)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(zhǔn)備了熱水，那熱水能不能讓這塊紅蠟變成蠟油呢？(分組實(shí)驗(yàn))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(shí)驗(yàn)盤中還有一杯冷水，請大家把這杯冷水倒進(jìn)熱水杯中去，仔細(xì)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(xué)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(guān)知識。（板書：熔化和凝固）請大家告訴我，剛才我們所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)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(xué)生舉例結(jié)合我們一上課做的小實(shí)驗(yàn)，和大家列舉的這么多熔化和凝固的實(shí)例，請大家試著總結(jié)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(jié)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(dāng)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?yàn)橐鼰帷２蛔儯旌衔锏臏囟仁?攝氏度那接下來就讓我們一起通過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)兀吭O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（3min）（在學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)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(shí)候開始熔化，什么時(shí)候熔化完畢；3、溫度計(jì)的位置）我們一起先來看看老師給大家準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料吧：兩支試管（事先放有插入溫度計(jì)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(shí)驗(yàn)，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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（3min）（在學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)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(shí)候開始熔化，什么時(shí)候熔化完畢；3、溫度計(jì)的位置；4、凝固試驗(yàn)注意事項(xiàng)相同。）進(jìn)行試驗(yàn)（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(wù)，分工合作5、注意安全，切勿燙傷（實(shí)驗(yàn)過程中，教師可將學(xué)生的數(shù)據(jù)輸入課件只描點(diǎn)，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(shí)間的增加，溫度上升，冰在什么時(shí)候開始熔化的？（學(xué)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(shí)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(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)，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(shí)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(shí)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(shí)溫度不變，我們把這個溫度就叫做晶體的熔點(diǎn)。通過剛才進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，你能得到的冰的熔點(diǎn)是多少嗎？（生）0 1 兩個（師）不同的晶體有不同的熔點(diǎn)，而同一種晶體的熔點(diǎn)是相同的，下面我們一起來看看一些晶體的熔點(diǎn)。請大家找找海波的熔點(diǎn)，鎢的呢？冰的呢？冰的熔點(diǎn)是0攝氏度，聯(lián)想剛才的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)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(jì)不準(zhǔn) 溫度計(jì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，我們既得到了相關(guān)的結(jié)論，也通過和熔點(diǎn)表的比較，找到了我們在實(shí)驗(yàn)中存在的不足。下面請大家再來看這張熔點(diǎn)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?zāi)虝r(shí)的實(shí)驗(yàn)，并得到了這樣兩幅實(shí)驗(yàn)圖像（ppt）請你對比熔化過程的特點(diǎn)，分析在液體凝固過程中有何特點(diǎn)。晶體 非晶體液態(tài)晶體凝固時(shí)放熱溫度不變 液態(tài)非晶體在凝固時(shí)放熱，溫度降低同種晶體，凝固點(diǎn)和熔點(diǎn)相同到這里我們一起得到了熔化和凝固過程中的特點(diǎn)，請利用你所學(xué)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(yán)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(shí)間，請大家思考并總結(jié)這節(jié)課我們都學(xué)到了什么。（學(xué)生發(fā)言，教師總結(jié)并出PPT）小結(jié)： 熔化（吸熱）1、固態(tài) 液態(tài)凝固（放熱）2、 晶體：熔化時(shí)吸熱溫度不變固體非晶體：熔化時(shí)吸熱溫度上升3、晶體有熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)，同種晶體其熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)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(xué)生在課堂的最后（或者回家）自己動手實(shí)驗(yàn)，并完成觀察報(bào)告，分析其原因。布置這個作業(yè)，一方面, 通過觀察報(bào)告的完成，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力，可以讓學(xué)生將本堂課的內(nèi)容深化理解并應(yīng)用于實(shí)際,同時(shí)使學(xué)生認(rèn)識到一些看似神奇的現(xiàn)象并不神奇,讓學(xué)生感覺到物理是有用,有趣的.另一方面，通過在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的一些新奇的現(xiàn)象，并利用網(wǎng)絡(luò)等多種途徑解疑，進(jìn)一步激發(fā)起他們的學(xué)習(xí)熱情和欲望，提升了他們自主學(xué)習(xí)的意識和能力，又注意終身學(xué)習(xí)意識的培養(yǎng)