資源簡介 3.2 熔化和凝固【教學(xué)目標(biāo)】1.借助日常生活經(jīng)驗(yàn),認(rèn)識物態(tài)變化、熔化和凝固。2.通過探究實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),提高動手能力。3.將所學(xué)知識與日常生活相結(jié)合,嘗試運(yùn)用物理知識解決問題。4.通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),理解熔點(diǎn)和晶體、非晶體。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究晶體與非晶體在熔化過程中的本質(zhì)區(qū)別,總結(jié)不同物質(zhì)熔化和凝固的規(guī)律。難點(diǎn):根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、總結(jié)推理熔化和凝固曲線并了解其物理意義。【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)探究法、對比法、圖象法。【課時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)準(zhǔn)備】鐵架臺、酒精燈、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)、燒杯、試管、海波、石蠟、水、液態(tài)酒精、計(jì)時(shí)表、冰塊、鐵塊、保險(xiǎn)絲、多媒體課件等。【教學(xué)過程】導(dǎo)入新課教師展示圖片:由物質(zhì)三種狀態(tài)及物態(tài)變化引出熔化和凝固。引出主題:我們常見的物質(zhì)有三種狀態(tài):固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。比如:冰、銅、鐵通常是固態(tài)的,水、油通常是液態(tài)的,氧氣、氮?dú)狻錃舛际菤鈶B(tài)的。而物質(zhì)的狀態(tài)在一定條件下是可以變化的,這就是物態(tài)變化。其中,固態(tài)和液態(tài)之間的變化叫熔化、凝固。這就是我們這節(jié)課的主題:第三章第二節(jié)熔化和凝固。二、新課講授(一)熔化和凝固1.引導(dǎo)提問:什么是熔化?什么是凝固?一句話描述。預(yù)設(shè):熔化:物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化(melting)。凝固:物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固(solidification)。2.交流舉例:自主思考,同位交流。熔化:冰熔化為水、蠟燭熔化為燭滴等。凝固:水結(jié)冰、火山噴出的巖漿凝固成火山巖等。更多預(yù)設(shè):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(diǎn)燃的生日蠟燭的火焰旁邊,固態(tài)的蠟不斷地變成液態(tài)的蠟,一部分流下來的蠟滴很快又變成了固態(tài)的蠟。路橋施工人員把固態(tài)的瀝青加熱成液態(tài),再把液態(tài)的瀝青澆在路面上,很快又變成固態(tài)。鋼水澆鑄成火車輪。把廢塑料回收再制成塑料產(chǎn)品。針對訓(xùn)練1.用銅塊澆鑄銅像的過程,發(fā)生的物態(tài)變化是( )。A.一個凝固過程 B.一個熔化過程 C.先熔化后凝固 D.先凝固后熔化答案:C 解析:固變液叫熔化,液變固叫凝固。3.啟發(fā)引導(dǎo):物質(zhì)怎樣才會由固態(tài)變成液態(tài)?在熔化過程中,它們的溫度有什么變化?4.學(xué)生探究:組織、指導(dǎo)學(xué)生體會實(shí)驗(yàn)的各個環(huán)節(jié),合作探究,仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析。(1)提出問題:熔化需要什么條件?不同物質(zhì)在熔化過程中溫度變化規(guī)律相同嗎?(2)猜想與假設(shè):可能需要吸熱;熔化時(shí)溫度可能都要升高。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):介紹實(shí)驗(yàn)器材(用途)及裝置,強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。①實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺、酒精燈、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)、燒杯、試管、秒表、海波、石蠟、水等。②實(shí)驗(yàn)裝置:如圖。③注意事項(xiàng)一:攪拌器:使物質(zhì)均勻受熱。水浴加熱:使物質(zhì)受熱均勻,溫度變化平穩(wěn),便于觀察與讀數(shù)。石棉網(wǎng):使酒精燈均勻地對燒杯加熱,防止燒杯因受熱不均而破裂。注意事項(xiàng)二:嚴(yán)禁用酒精燈點(diǎn)燃另一個酒精燈;嚴(yán)禁用嘴吹(用完酒精燈用燈帽蓋滅);萬一灑出的酒精在桌上燃燒起來,不要驚慌,立刻用濕布撲蓋。進(jìn)行實(shí)驗(yàn):小組合作探究。設(shè)計(jì)步驟,收集證據(jù),記錄數(shù)據(jù),分析論證。實(shí)驗(yàn)步驟:①分別將蠟和海波放入試管中,并用酒精燈加熱。②溫度計(jì)插入試管后,待溫度升至40℃左右時(shí)開始,每隔0.5min記錄一次溫度及物質(zhì)狀態(tài);在海波或蠟完全熔化后再記錄幾次。收集證據(jù):根據(jù)步驟,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。記錄數(shù)據(jù):組內(nèi)合作,記錄數(shù)據(jù)和狀態(tài)。海波石蠟分析論證:各組在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線。根據(jù)圖象分析固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律。①海波:從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及所繪圖像看出,海波經(jīng)過緩慢加熱,溫度逐漸(升高),當(dāng)溫度達(dá)到(48℃),海波開始熔化。在熔化過程中,雖然繼續(xù)加熱,但海波的溫度(保持不變),直到(完全熔化)后,溫度才繼續(xù)上升。②石蠟: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。(二)熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)1.對比研究:分析兩種不同固體的熔化曲線。交流思考:(1)兩種物質(zhì)的熔化過程中,溫度的變化有什么特點(diǎn)?(2)吸熱情況如何?歸納總結(jié):(1)海波有固定的熔化溫度,而石蠟沒有固定的熔化溫度。(2)整個過程都吸熱。2.引出定義:(1)晶體:有固定的熔化溫度的固體叫晶體。如冰、海波、各種金屬。(2)非晶體:沒有固定的熔化溫度的固體叫非晶體。如蠟、松香、玻璃、瀝青。(3)熔點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)。非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。針對訓(xùn)練2.坩鍋是冶煉金屬用的一種陶瓷鍋,能夠耐高溫。坩鍋內(nèi)盛有錫塊,坩鍋放在電爐上加熱,錫在逐漸熔化的過程中( )。A.要不斷吸熱,溫度不斷上升 B.要不斷放熱,溫度不斷上升C.要不斷吸熱,溫度保持不變 D.要不斷放熱,溫度保持不變3.海波是一種晶體,熔點(diǎn)是48 ℃,溫度是48 ℃的海波,它的狀態(tài)( )。A.一定是固態(tài) B.一定是液態(tài)C.一定是固、液共存態(tài) D.以上三種情況都有可能答案:2.C ;3.D解析:物體吸收或放出熱量時(shí),溫度不一定改變。(4)凝固點(diǎn):晶體凝固的溫度叫凝固點(diǎn)。同種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和熔點(diǎn)相同。非晶體沒有凝固點(diǎn)。針對訓(xùn)練4.如圖所示是錫的熔化和凝固圖象,根據(jù)圖象回答:(1)錫的熔點(diǎn)是______,凝固點(diǎn)是______。(2)在BC段,錫處于__________狀態(tài);在DE段,錫處于______狀態(tài)。(3)錫的熔化用了______ min,它熔化過程中要______熱,但溫度______。(4)錫從10 min到12 min這段時(shí)間間隔內(nèi)處于__________狀態(tài)。答案:(1)30℃ 30℃;(2)固液共存 液體;(3)4 吸 不變;(4)固液共存解析:認(rèn)識物質(zhì)凝固過程中的變化規(guī)律。5.圖中表示物質(zhì)的溫度隨時(shí)間的變化圖線,其中表示晶體凝固的是( )。答案:C解析:認(rèn)識物質(zhì)凝固過程中的變化規(guī)律。3.晶體熔化和凝固曲線:學(xué)生討論交流:圖中各段分別表示溫度怎樣變化?物質(zhì)處于什么狀態(tài)?表示什么過程?歸納總結(jié):AB段:晶體溫度升高,處于固態(tài),是固體吸熱升溫過程。BC段:晶體溫度不變,處于固液共存狀態(tài),是熔化過程。CD段:晶體溫度升高,處于液態(tài),是液體吸熱升溫過程。B點(diǎn)開始熔化,C點(diǎn)熔化完成。DE段:晶體溫度降低,處于液態(tài),是液體放熱降溫過程。EF段:晶體溫度不變,處于固液共存狀態(tài),是凝固過程。FG段:晶體溫度降低,處于固態(tài),是固體放熱降溫過程。E點(diǎn)開始凝固,F(xiàn)點(diǎn)凝固完成。科學(xué)資料:閱讀“幾種晶體的熔點(diǎn)”,體會不同晶體熔點(diǎn)不同,認(rèn)識熔點(diǎn)是晶體的一種特性。強(qiáng)調(diào)冰的熔點(diǎn)是0 ℃,鎢的熔點(diǎn)最高。物質(zhì) 熔點(diǎn)/℃ 物質(zhì) 熔點(diǎn)/℃ 物質(zhì) 熔點(diǎn)/℃金剛石 3 350 金 1 064 冰 0鎢 3 410 銀 962 固態(tài)水銀 -39純鐵 1 535 鋁 660 固態(tài)酒精 -117各種鋼 1 300~1 400 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思考交流:①能否用鋁制的容器熔化銅或錫?②在南極考察站能使用水銀溫度計(jì)測量氣溫嗎? (南極最低氣溫-94.3℃)歸納總結(jié):①不能熔化銅。因?yàn)殇X的熔點(diǎn)比銅的熔點(diǎn)低。加熱過程中,銅還沒熔化的時(shí)候,鋁制容器先熔化了。能熔化錫。因?yàn)殇X的熔點(diǎn)比錫的熔點(diǎn)高。②不能。因?yàn)樗y的熔點(diǎn)是-39℃,即凝固點(diǎn)是-39℃,高于南極最低氣溫-94.3℃,在南極考察站能使用水銀溫度計(jì)時(shí),溫度計(jì)中的水銀會凝固,無法使用。熔化吸熱 凝固放熱引出規(guī)律:再次比較晶體和非晶體的熔化特點(diǎn),總結(jié)吸、放熱規(guī)律:無論晶體還是非晶體,熔化必須吸熱,凝固必須放熱。2.聯(lián)系生活:討論交流與熔化吸熱、凝固放熱有關(guān)的現(xiàn)象。預(yù)設(shè):①熔化吸熱:夏天,飲料中加冰塊;冰袋保鮮;“下雪不冷化雪冷”;②凝固放熱:冬天,菜窖中放幾桶水。針對訓(xùn)練6.用手分別接觸溫度相同的冰和水,會覺得冰比水涼,這是因?yàn)? )。A.冰的溫度比水低 B.冰是固體,水是液體C.冰熔化時(shí)要從手上吸收大量的熱 D.這是人的錯覺7.如圖所示是小夢同學(xué)在零下20℃的室外玩肥皂泡泡時(shí)拍攝的照片。他發(fā)現(xiàn)肥皂泡泡在很冷的室外會迅速結(jié)冰,掉落在地面如同散落的玻璃球,神奇極了。對這一現(xiàn)象包含的主要物態(tài)變化及吸放熱情況判斷正確的( )A.凝華吸熱 B.凝固放熱 C.凝固吸熱 D.凝華放熱答案:6.C;7.B解析:熔化吸熱、凝固放熱三、易錯易混知識點(diǎn)晶體熔化的條件;熱量傳遞的條件;溫度與熱量的關(guān)系。8.把一塊0℃的冰投入0℃的水里(周圍氣溫也是0℃ ),過了一段時(shí)間( )A.有些冰熔化成水使水增多 B.冰和水的數(shù)量都沒變C.有些水凝固成冰使冰增多 D.以上三種情況都可能發(fā)生9.下列說法正確的是( )。A.一般物質(zhì)在熔化和凝固的過程中,溫度均保持不變B.物體吸收熱量后,溫度一定升高C.同一物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同D.0 ℃的冰比0 ℃的水冷一些答案:8.B 9.C解析:①晶體的熔化條件:達(dá)到熔點(diǎn);繼續(xù)吸熱。②熱量傳遞的條件:物體間存在溫差。③溫度與熱量的關(guān)系:物體吸收或放出熱量時(shí),溫度不一定改變。四、課堂小結(jié)學(xué)生分享收獲,教師引導(dǎo)形成思維導(dǎo)圖。五、課后作業(yè)課下活動:積累生活中與熔化、凝固有關(guān)的現(xiàn)象。六、句子分享終期大冶再熔煉,愿托扶搖翔碧虛。--劉禹錫【板書設(shè)計(jì)】第2節(jié) 熔化和凝固1.固態(tài)液態(tài)(熔化和凝固是互逆過程)2.固體3.晶體熔化條件同時(shí)具備晶體凝固條件同時(shí)具備晶體和非晶體固態(tài)物質(zhì)分為晶體和非晶體。從宏觀上看,晶體都有自己獨(dú)特的、呈對稱性的形狀,如食鹽呈立方體、冰呈六角棱柱體、明礬呈八面體等。而非晶體的外形則是不規(guī)則的。晶體在不同的方向上有不同的物理性質(zhì),如機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、熱膨脹、導(dǎo)電性等,稱為各向異性。而非晶體的物理性質(zhì)卻表現(xiàn)為各向同性。晶體有固定的熔化溫度——熔點(diǎn)(或凝固點(diǎn)),而非晶體則是隨溫度的升高逐漸由硬變軟,而熔化。晶體和非晶體之所以含有不同的物理性質(zhì),主要是由于它的微觀結(jié)構(gòu)不同。組成晶體的微粒——原子是對稱排列的,形成很規(guī)則的幾何空間點(diǎn)陣。空間點(diǎn)陣排列成不同的形狀,就在宏觀上呈現(xiàn)為晶體不同的獨(dú)特幾何形狀。組成點(diǎn)陣的各個原子之間,都相互作用著,它們的作用主要是靜電力。對每一個原子來說,其他原子對它作用的總效果,使它們都處在勢能最低的狀態(tài),因此很穩(wěn)定,宏觀上就表現(xiàn)為形狀固定,且不易改變。晶體內(nèi)部原子有規(guī)則的排列,引起了晶體各向不同的物理性質(zhì)。例如原子的規(guī)則排列可以使晶體內(nèi)部出現(xiàn)若干個晶面,立方體的食鹽就有三組與其邊面平行的平面。如果外力沿平行晶面的方向作用,則晶體就很容易滑動(變形),這種變形還不易恢復(fù),稱為晶體的范性。從這里可以看出沿晶面的方向,其彈性限度小,只要稍加力,就超出了其彈性限度,使其不能復(fù)原;而沿其他方向則彈性限度很大,能承受較大的壓力、拉力而仍滿足胡克定律。當(dāng)晶體吸收熱量時(shí),由于不同方向原子排列疏密不同,間距不同,吸收的熱量多少也不同,于是表現(xiàn)為有不同的傳熱系數(shù)和膨脹系數(shù)。非晶體的內(nèi)部組成是原子無規(guī)則的均勻排列,沒有一個方向比另一個方向特殊,如同液體內(nèi)的分子排列一樣,形不成空間點(diǎn)陣,故表現(xiàn)為各向同性。當(dāng)晶體從外界吸收熱量時(shí),其內(nèi)部分子、原子的平均動能增大,溫度也開始升高,但并不破壞其空間點(diǎn)陣,仍保持有規(guī)則排列。繼續(xù)吸熱達(dá)到一定的溫度——熔點(diǎn)時(shí),其分子、原子運(yùn)動的劇烈程度可以破壞其有規(guī)則的排列,空間點(diǎn)陣也開始解體,于是晶體開始變成液體。在晶體從固體向液體的轉(zhuǎn)化過程中,吸收的熱量用來一部分一部分地破壞晶體的空間點(diǎn)陣,所以固液混合物的溫度并不升高。當(dāng)晶體完全熔化后,隨著從外界吸收熱量,溫度又開始升高。而非晶體由于分子、原子的排列不規(guī)則,吸收熱量后不需要破壞其空間點(diǎn)陣,只用來提高平均動能,所以當(dāng)從外界吸收熱量時(shí),便由硬變軟,最后變成液體。玻璃、松香、瀝青和橡膠就是常見的非晶體。多數(shù)的固體晶體屬于多晶體(也叫復(fù)晶體),它是由單晶體組成的。這種組成方式是無規(guī)則的,每個單晶體的取向不同。雖然每個單晶體仍保持原來的特性,但多晶體除有固定的熔點(diǎn)外,其他宏觀物理特性就不再存在。這是因?yàn)榻M成多晶體的單晶體仍保持著分子、原子有規(guī)則的排列,溫度達(dá)不到熔解溫度時(shí)不會破壞其空間點(diǎn)陣,故仍存在熔解溫度。而其他方面的宏觀性質(zhì),則因?yàn)槎嗑w是由大量單晶體無規(guī)則排列成的,單晶體各方向上的特性平均后,沒有一個方向比另一個方向上更占優(yōu)勢,故成為各向同性。各種金屬就屬于多晶體。它們沒有固定的獨(dú)特形狀,表現(xiàn)為各向同性。PAGE5(共24張PPT)物態(tài)變化熔化凝固冰、銅、鐵……氧氣、氮?dú)狻?br/>氫氣……水、油……固態(tài)液態(tài)氣態(tài)3.2 熔化和凝固學(xué)習(xí)目標(biāo)1借助日常生活經(jīng)驗(yàn),認(rèn)識物態(tài)變化、熔化和凝固。2通過探究實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),提高動手能力。4通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),理解熔點(diǎn)和晶體、非晶體。3將所學(xué)知識與日常生活相結(jié)合,嘗試運(yùn)用物理知識解決問題。一、熔化和凝固固態(tài)液態(tài)氣態(tài)熔化凝固物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化(melting)。物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固(solidification)。如:冰熔化為水、蠟燭熔化為燭滴等。如:水結(jié)冰、火山噴出的巖漿凝固成火山巖等。一、熔化和凝固一、熔化和凝固一、熔化和凝固一、熔化和凝固實(shí)驗(yàn): 探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律一、熔化和凝固實(shí)驗(yàn): 探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律二、熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)海波48t/℃t/min00t/℃t/min石蠟我們把有固定熔化溫度的物質(zhì)稱為晶體。我們把沒有固定熔化溫度的物質(zhì)稱為非晶體。熔點(diǎn)熔化過程中溫度保持不變,即:有固定的熔化溫度。整個過程都在吸熱,但在熔化過程中溫度不變。沒有固定的熔化溫度。整個過程都在吸熱,溫度持續(xù)上升。二、熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)幾 種 常 見 晶 體幾 種 常 見 非 晶 體金屬冰海波水晶蠟松香玻璃瀝青塑料橡膠二、熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)二、熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)時(shí)間溫度時(shí)間溫度熔點(diǎn)晶體熔化非晶體熔化溫度時(shí)間溫度時(shí)間晶體凝固非晶體凝固凝固點(diǎn)★同種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和熔點(diǎn)相同。二、熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)二、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)時(shí)間溫度時(shí)間溫度熔點(diǎn)物體熔化必須吸熱溫度時(shí)間溫度時(shí)間物體凝固必須放熱凝固點(diǎn)三、熔化吸熱 凝固放熱三、熔化吸熱 凝固放熱生活實(shí)例三、熔化吸熱 凝固放熱易錯易混知識點(diǎn)晶體熔化的條件;熱量傳遞的條件;溫度與熱量的關(guān)系。8.把一塊0℃的冰投入0℃的水里(周圍氣溫也是0℃ ),過了一段時(shí)間( )A.有些冰熔化成水使水增多 B.冰和水的數(shù)量都沒變C.有些水凝固成冰使冰增多 D.以上三種情況都可能發(fā)生B晶體的熔化條件:①達(dá)到熔點(diǎn);②繼續(xù)吸熱。熱量傳遞的條件:物體間存在溫差。9.下列說法正確的是( )。A.一般物質(zhì)在熔化和凝固的過程中,溫度均保持不變B.物體吸收熱量后,溫度一定升高C.同一物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同D.0 ℃的冰比0 ℃的水冷一些C溫度與熱量:物體吸收或放出熱量時(shí),溫度不一定改變。課堂小結(jié)熔化與凝固晶體與非晶體熔化吸熱凝固放熱課堂小結(jié)1.基本概念(1)熔化:物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程。(2)凝固:物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程。(3)晶體:有一定熔化溫度的固體。(4)非晶體:沒有一定熔化溫度的固體。(5)熔點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度。(6)凝固點(diǎn):晶體凝固時(shí)的溫度。課堂小結(jié)2.基本規(guī)律(1)晶體熔化(凝固)的條件:溫度達(dá)到熔點(diǎn)(凝固點(diǎn));繼續(xù)吸熱(放熱)。(2)同種物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同,不同物質(zhì)的熔點(diǎn)一般不同。(3)熔化吸熱、凝固放熱。3.基本技能(1)酒精燈、溫度計(jì)的使用技能。(2)組裝實(shí)驗(yàn)器材的技能。4.基本方法利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖象來分析問題的方法。課堂小結(jié)相 同 點(diǎn) 不 同 點(diǎn)晶 體非晶體晶體與非晶體的區(qū)別與聯(lián)系熔化時(shí)都要吸熱凝固時(shí)都要放熱都是固體有一定的體積和形狀有一定的熔點(diǎn)但溫度不變無熔點(diǎn)溫度不斷上升終期大冶再熔煉,愿托扶搖翔碧虛。---劉禹錫 展開更多...... 收起↑ 資源列表 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