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第2節(jié)　熔化和凝固
【2022年版課標(biāo)要求】
1.經(jīng)歷物態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,知道物質(zhì)的熔點(diǎn)、凝固點(diǎn)。
2.了解物態(tài)變化熔化和凝固過(guò)程中的吸熱和放熱現(xiàn)象。
3.能運(yùn)用物態(tài)變化熔化和凝固知識(shí)說(shuō)明自然界和生活中的有關(guān)現(xiàn)象。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn):讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究歸納出晶體與非晶體在熔化過(guò)程中的本質(zhì)區(qū)別。
難點(diǎn):根據(jù)圖象敘述晶體和非晶體的熔化和凝固的特點(diǎn)。
【教法與學(xué)法】
教法:教師講授,引導(dǎo)學(xué)生歸納規(guī)律,觀看多媒體動(dòng)畫(huà),感知物態(tài)變化之熔化與凝固,指導(dǎo)學(xué)生做好海波熔化實(shí)驗(yàn),分析熔化過(guò)程中的特點(diǎn)。
學(xué)法:小組實(shí)驗(yàn),積極觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納總結(jié),聯(lián)系生活。
【課前準(zhǔn)備】
學(xué)生四人一組。每組配備熔化實(shí)驗(yàn)儀器:酒精燈、試管、燒杯、細(xì)線、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、海波、蠟、水、火柴、坐標(biāo)紙。
【教學(xué)過(guò)程】
一、利用生活事例引入新課
教師活動(dòng):展示春暖花開(kāi)、冰雪熔化、滔滔江水、河流干涸、千里冰封、萬(wàn)里雪飄等圖片,提問(wèn)學(xué)生,水發(fā)生了什么樣的變化 變成了什么狀態(tài)
學(xué)生活動(dòng):觀看圖片、認(rèn)真思考、回答問(wèn)題。
教師總結(jié):隨著氣溫的變化,冰會(huì)熔化,水也會(huì)結(jié)冰,干旱、少雨的時(shí)候,河流也會(huì)干涸,就是說(shuō),水可以在固、液、氣三種狀態(tài)之間發(fā)生變化。我們周?chē)泻芏辔镔|(zhì)可以發(fā)生這樣的變化。那么,物質(zhì)在固、液、氣之間變化有什么特點(diǎn)呢 在接下來(lái)的學(xué)習(xí)中,我們將深入探究。首先,我們了解兩種物態(tài)變化——熔化與凝固,引出探究學(xué)習(xí)的課題。
二、新知學(xué)習(xí)
(一)物態(tài)變化及熔化和凝固的定義
教師提出要求:讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本內(nèi)容,了解物態(tài)變化及熔化和凝固三個(gè)基本概念。
學(xué)生活動(dòng):閱讀課本,了解并標(biāo)畫(huà)基本概念。
教師提問(wèn)三個(gè)概念,讓學(xué)生舉出生活中具體實(shí)例,概括定義。
1.物態(tài)變化:物質(zhì)各種狀態(tài)之間的變化。
2.熔化:物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程,如冰變成水。
3.凝固:物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程,如水結(jié)成冰。
(二)探究固體熔化時(shí)溫度變化的規(guī)律
教師提出問(wèn)題:冰熔化時(shí),需要什么條件
學(xué)生思考回答。
教師進(jìn)一步提出問(wèn)題:不同的物質(zhì)熔化時(shí),溫度會(huì)如何變化
學(xué)生思考、討論后,回答問(wèn)題。
教師說(shuō)明:我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究不同物質(zhì)在熔化時(shí)的溫度變化規(guī)律。
實(shí)驗(yàn):探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律
提出問(wèn)題:不同物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的熔化過(guò)程中,溫度的變化規(guī)律相同嗎
猜想假設(shè):熔化過(guò)程中一定要加熱,所以物質(zhì)一定要吸收熱量,這時(shí)溫度可能是不斷上升的。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)每個(gè)小組選出一名同學(xué)作為組長(zhǎng),負(fù)責(zé)本組探究性學(xué)習(xí)。
(2)教師介紹實(shí)驗(yàn)裝置(附:實(shí)驗(yàn)裝置圖),現(xiàn)場(chǎng)演示器材的組裝——按照自下而上的順序,組裝過(guò)程中交待實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)遇到的一些問(wèn)題和注意事項(xiàng)。
注意事項(xiàng):
A.酒精燈的使用方法:外焰加熱、熄滅方法(燈冒蓋滅);
B.溫度計(jì)的使用規(guī)則:玻璃泡不能碰到燒杯底和壁,且全部浸沒(méi);
C.燒杯中的水量剛好沒(méi)過(guò)試管中的固體粉末、使用溫水;
D.實(shí)驗(yàn)裝置安裝要牢固,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要觸摸石棉網(wǎng)和鐵圈。
奇數(shù)組探究海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律,要求從40 ℃開(kāi)始計(jì)時(shí),實(shí)驗(yàn)員每隔1分鐘報(bào)告一次溫度值和物質(zhì)狀態(tài),記錄員把數(shù)據(jù)填入記錄表,并在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn);
偶數(shù)組探究蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律,要求從50 ℃ 開(kāi)始計(jì)時(shí),實(shí)驗(yàn)員每隔1分鐘報(bào)告一次溫度值和物質(zhì)狀態(tài),記錄員把數(shù)據(jù)填入記錄表,并在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。
(3)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決,著重從以下幾個(gè)方面給予指導(dǎo):
A.是否利用外焰加熱
B.溫度計(jì)使用是否正確
C.觀察現(xiàn)象和記錄數(shù)據(jù)是否全面
D.組員分工是否明確
E.是否存在安全隱患
教師指導(dǎo)各小組將描在坐標(biāo)紙上的點(diǎn)連成一條曲線。
學(xué)生活動(dòng):根據(jù)圖象分析固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律(及時(shí)提示以下問(wèn)題,供學(xué)生參考)。
分析圖象要點(diǎn):
(1)圖象分為幾段
(2)每一段物質(zhì)處于什么狀態(tài)、溫度變化規(guī)律
(3)熔化過(guò)程是哪一段 其他段什么意義
學(xué)生小組根據(jù)以上問(wèn)題先行討論,再選代表發(fā)言。
教師總結(jié):
(可選取實(shí)驗(yàn)結(jié)果清晰明確的一組數(shù)據(jù)、圖象來(lái)展示,也可以直接按照課本圖示展示)
強(qiáng)調(diào)以下問(wèn)題:
(1)物質(zhì)的狀態(tài)描述:固態(tài)、液態(tài)、固液混合(共存)態(tài);
(2)物質(zhì)的溫度變化描述:上升(升高)、不變;
(3)熔化過(guò)程描述:開(kāi)始熔化到全部熔化;
(4)非熔化過(guò)程描述:固態(tài)升溫、液態(tài)升溫;
(5)圖象代表的不同物質(zhì)的性質(zhì)。
(三)認(rèn)識(shí)熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)
師生共同活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生分析兩種不同固體的熔化曲線,得出海波熔化過(guò)程中溫度不變,蠟在熔化過(guò)程中溫度一直升高;說(shuō)明:生活中很多物質(zhì)的性質(zhì)和海波一樣,很多物質(zhì)的性質(zhì)和蠟一樣,得出晶體和非晶體的定義,進(jìn)一步得出熔點(diǎn)的定義。
教師強(qiáng)調(diào):非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)。
教師提出問(wèn)題:熔化過(guò)程中固體的溫度變化規(guī)律已經(jīng)清楚了,凝固過(guò)程中液體溫度的變化規(guī)律如何呢 圖象是怎樣的呢 同學(xué)們推理一下,自己試著得出結(jié)論。
提醒學(xué)生:凝固過(guò)程是熔化過(guò)程的逆過(guò)程。
學(xué)生活動(dòng):根據(jù)學(xué)習(xí)過(guò)的物質(zhì)熔化實(shí)驗(yàn)過(guò)程及圖象記錄進(jìn)行推理。
教師活動(dòng):播放海波凝固實(shí)驗(yàn)的視頻,并展示記錄的數(shù)據(jù),學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)驗(yàn)證自己的猜想,教師展示晶體和非晶體的熔化、凝固對(duì)比圖象,加深學(xué)生對(duì)兩種物態(tài)變化的理解。(學(xué)生也可以看課本插圖)(附:展示的圖象)
教師說(shuō)明:大量實(shí)驗(yàn)證明,晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)是相同的。
概括總結(jié):
(1)晶體:有確定的熔化溫度,如各種金屬、冰、海波等。
(2)非晶體:沒(méi)有確定的熔化溫度,如蠟、松香、瀝青、玻璃等。
(3)晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn);非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)。
(4)晶體凝固的溫度叫凝固點(diǎn)。同一種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同。
(四)熔化吸熱、凝固放熱
教師提出問(wèn)題:生活中有哪些利用熔化吸熱、凝固放熱的例子 熔化吸熱、凝固放熱會(huì)給我們帶來(lái)哪些不利影響
學(xué)生活動(dòng):根據(jù)問(wèn)題,閱讀課本56頁(yè),思考、討論并回答問(wèn)題。
教師總結(jié):
(1)熔化吸熱應(yīng)用:夏天吃冰棒解暑、用冰冷卻食物、用冰對(duì)中暑的人進(jìn)行冷敷、夏天飲料中放冰塊、超市中水產(chǎn)品用冰保鮮、發(fā)燒病人額頭放冰袋。
(2)凝固放熱應(yīng)用:北方冬天菜窖放幾桶水,防止菜被凍壞;深秋,為避免樹(shù)上的桔子在夜間氣溫驟降時(shí)被凍傷,果農(nóng)經(jīng)常在傍晚給桔子樹(shù)噴水;初春,為避免秧苗在夜間氣溫驟降時(shí)被凍傷,農(nóng)民經(jīng)常在傍晚給秧田灌溉。
(3)熔化吸熱弊端:融雪的日子,天氣寒冷,容易感冒。
(4)凝固放熱弊端:鋼廠里澆鑄鋼錠,鋼鐵凝固放熱,容易燙人或使機(jī)械受損。
【課堂小結(jié)】
教師:通過(guò)今天的學(xué)習(xí)你學(xué)到了什么,有什么成功的經(jīng)驗(yàn)和收獲
學(xué)生總結(jié):
1.基本概念:
(1)熔化:物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程。
(2)凝固:物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程。
(3)晶體:有一定熔化溫度的固體。
(4)非晶體:沒(méi)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。
2.基本規(guī)律:
(1)晶體熔化的條件:一是溫度達(dá)到熔點(diǎn),二是繼續(xù)吸熱。
(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)不同。
(3)熔化吸熱、凝固放熱。
3.基本方法:利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖象來(lái)分析問(wèn)題的方法。
【板書(shū)設(shè)計(jì)】
第2節(jié)　熔化和凝固
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