資源簡介

熔化和凝固
【教學目標】
一、知識目標
1．理解氣態、液態和固態是物質存在的三種形態。
2．了解物質的固態和液態之間是可以轉化的。
3．了解熔化、凝固的含義，了解晶體和非晶體的區別。
4．了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。
二、能力目標
1．通過觀察晶體與非晶體的熔化、凝固過程培養觀察能力。
2．通過探究固體熔化時溫度變化的規律，感知發生狀態變化的條件。培養學生的實驗能力和分析概括能力。
3．通過探究活動，培養學生認識圖象、利用圖象的能力?
三、德育目標
1．通過教學活動，激發學生對自然現象的關心，產生樂于探索自然現象的情感。
2．通過實驗培養學生善于實踐和勇于克服困難的良好意志和品質。
【教學重點】
通過觀察晶體與非晶體的熔化、凝固過程培養觀察能力，實驗能力和分析概括能力。
【教學難點】
指導學生通過對實驗的觀察，分析概括，總結出固體熔化時溫度變化的規律，并用圖象表示出來。
【教學方法】
觀察法、實驗法、分析法、討論法?
【教學準備】
酒精燈、鐵架臺、石棉網、溫度計二支、海波、石蠟、水、火柴、坐標紙、投影儀?
【課時安排】
1課時
【教學過程】
一、創設情境，提出問題，導入新課
［師］春天來了，河面上的冰開始熔化成水。炎炎的夏天，灑在地上的水干了，變成看不見的水蒸氣，跑得無影無蹤。想了解這是為什么嗎？我們從這節課開始學習。在你們小學《自然常識》中學過自然界的物質，還記得嗎？
［生甲］自然界的物質常以固態、液態和氣態三種形態存在著。
［生乙］冰是固體，水是液體，水蒸氣是氣體?
［生丙］物質的狀態不是一成不變的。當物體溫度發生變化時，物質的狀態也往往發生改變。
［師］大家回答地很好。確實是隨著溫度的變化，物質會在固、液、氣三種狀態之間變化。通常是固態的鋁、銅、鐵等金屬，在很高的溫度時也會變成液態、氣態；通常是氣態的氧氣、氮氣、氫氣等，在溫度很低時也會變成液態、固態。那么，水結成冰和冰熔化成水屬于什么過程？
［生甲］物質從固態變成液態的過程叫做熔化（melting）。
［生乙］冰熔化成水屬熔化過程?
［生丙］物質從液態變成固態的過程叫做凝固（solidification）。
［生?。菟Y成冰屬凝固過程。
［師］我們這節課就來研究物質的熔化和凝固與什么因素有關系，有什么樣的變化規律。
1．熔化和凝固（板書）
物質從固態變成液態的過程叫做熔化（melting），從液態變成固態的過程叫做凝固（solidification）。
［探究］固體熔化時溫度的變化規律?
［師］不同物質在由固態變成液態的熔化過程中，溫度的變化規律相同嗎？
［生甲］應該不相同。
［生乙］固態的鋁、銅、鐵等金屬，在很高的溫度時才會變成液態。冰熔化成水不用很高的溫度。
［生丙］不管在很高溫度還是不太高的溫度時變成液體，是不是都需要給物質加熱？
［生?。萑刍^程中一定要加熱，所以物質一定要吸收熱量?
［生戊］熔化過程中給物質加熱，這時溫度是不斷上升，還是不變？
［師］現在提出了固體熔化時溫度是怎樣變化的問題，大家相互討論，利用桌子上的儀器通過探究實驗來解決。先制訂計劃和方案。
［方案一］把裝有一些海波的試管放在盛水的燒杯里，用酒精燈通過燒杯和水給海波均勻、緩慢地加熱，并攪拌。注意觀察溫度計讀數和海波的狀態變化，當溫度達到40 ℃時，每隔1 min記錄一次溫度，在海波完全熔化后再記錄4~5次。填入表中。
［方案二］把石蠟放在試管里再放入盛水的燒杯里，用酒精燈通過燒杯給石蠟均勻、緩慢地加熱。注意觀察溫度計讀數和石蠟的狀態變化。當溫度達到40 ℃時，每隔1 min記錄一次溫度，在石蠟完全熔化后再記錄4~5次。填入表中。
［師］這兩個方案都很好，且可行。我們可按照這兩個方案來做實驗。我們先看掛圖。注意酒精燈的使用方法。
學生看完后，宣布開始分組實驗，教師巡視，隨時指導、幫助學生解決問題。
［師］請同學們根據海波和石蠟加熱過程中溫度隨時間變化的情況，并結合自己實驗分析一下，海波和石蠟熔化過程有什么特點？從中可以找出什么規律？
［生甲］給海波加熱，海波溫度不斷升高，當溫度上升到48 ℃，時，開始熔化，在熔化過程中雖然還在繼續加熱，但海波的溫度卻保持48 ℃不變，直到完全熔化后溫度才繼續上升。
［生乙］在給石蠟加熱，石蠟先變軟，然后逐漸變成液態，在整個熔化過程中，石蠟的溫度不斷上升?
［生丙］從我們組對海波熔化實驗現象的分析討論，認為這個現象表明，海波在一定溫度下熔化，在熔化過程中吸收熱量，溫度保持不變。
［生丁］我們組對石蠟熔化實驗的現象進行分析討論，認為這個現象表明，石蠟沒有一定的熔化溫度。在熔化過程中吸收熱量。
［師］同學們回答地很好，實驗觀察很仔細，每組同學都團結協作，討論也很激烈。我很高興，看來大家對學物理很感興趣?，F在我們看圖；方格紙上縱軸表示溫度，溫度數值已經標出；橫軸表示時間，請自己寫上，根據你們的實驗數據，在表中各個時刻的溫度在方格紙上描點，然后將這些點用平滑曲線連接，便得到熔化時溫度隨時間變化的圖象。
［學生們畫圖，教師巡回指導］
［師］同學們根據你對實驗數據的整理和分析，總結海波和石蠟在熔化前、熔化中和熔化后三個階段的溫度特點。
［生甲］海波在熔化前溫度升高，在熔化中溫度不變，在熔化后溫度繼續上升。
［生乙］石蠟在熔化前、熔化中、熔化后三個階段的溫度都在上升。
［師］現在我們回想實驗過程，有沒有可能在什么地方發生錯誤？相互討論你們進行論證的根據充分嗎？實驗結果可靠嗎？并與同學們進行交流。看看你們的結果和別的小組的結果是不是相同？如果不同，怎樣解釋？寫出實驗報告。
學生們相互討論、教師巡回指導。
［師］從海波和石蠟的熔化實驗，我們還能總結出什么？
［生甲］有些固體在熔化過程中盡管不斷吸熱，溫度卻保持不變，這類固體有確定的熔化溫度，叫做晶體（crystal）。
［生乙］有些固體在熔化過程中，只要不斷地吸熱，溫度就不斷地上升，沒有固定的熔化溫度，這類固體叫做非晶體（noncrystal）。
［生丙］晶體熔化時的溫度叫做熔點（melting point）?
［生丁］晶體有熔點、非晶體沒有熔點。
［師］晶體除熔化時有一定溫度，在晶體凝固時也有一定溫度，這個溫度叫做凝固點。同一種物質的凝固點和它的熔點相同。非晶體沒有凝固點。
2．熔點和凝固點（板書）
（1）熔點——晶體熔化時，有一定熔化溫度叫做熔點。
（2）凝固點——晶體凝固時，有一定凝固溫度叫做凝固點。
［生甲］晶體的熔點一般是不同的?知道熔點和凝固點有什么用？
［師］那你們想想：“為什么燈泡內的燈絲要用鎢絲？”“水銀能用來做寒暑表中的液體嗎？”
［生甲］鎢的熔點為3410 ℃，用來做燈絲，不容易燒斷。
［生乙］水銀不能用來做寒暑表中的液體，它的凝固點為-39 ℃，太低。
［師］看來大家已知道它們的用途，思考想想議議?
［想想議議］
［生甲］AB段為固態，溫度不斷升高。
［生乙］B時刻為固態，C時刻全部變為液態，BC段為固液共存態，吸收熱量，溫度不變。
［生?。軨D段為液態，溫度升高?
［生戊］EF段為液態，溫度下降?
［生己］F時刻晶體開始凝固，到G時刻全部變為固態，FG之間是固液共存態、溫度不變。
［生庚］GH為固態，溫度隨時間下降。
［生辛］黑龍江省北部最低氣溫曾經到過-52．3 ℃，這時不能使用水銀溫度計，可用酒精溫度計?
［師］回憶海波的熔化實驗過程和溫度變化，看看還能找到什么規律?
［生甲］在海波的熔化實驗和石蠟熔化實驗中，無論溫度變否都需要加熱。
［生乙］在凝固過程溫度不變，卻繼續放熱。
［生丙］這說明晶體和非晶體在熔化過程中要吸熱?
［生丁］晶體和非晶體在凝固過程中要放熱。
［師］北方的冬天，菜窖里放幾桶水，可利用水結冰時放的熱使窯內的溫度不會太低，菜不會凍壞。
3．熔化吸熱 凝固放熱（板書）
二、小結
本節課我們學了熔化和凝固，通過對固體熔化時溫度的變化規律的探究。我們知道了晶體有熔點和凝固點，非晶體沒有熔點和凝固點?同種晶體熔點和凝固點相同。熔化要吸熱，凝固要放熱。
【作業布置】
1．這種說法有道理。因為雪熔化時要吸收空中大量的熱，使空氣溫度降低。所以說融雪的天氣有時比下雪時還冷。
2．利用冰能致冷可以防止飯菜變餿，但是要注意，由于冰塊吸熱，使冰周圍的空氣變冷，冷空氣比熱空氣重，要往下沉，所以冰塊應該放在飯菜的上面。
3．晶體。熔點是80 ℃，持續16 min。
【板書設計】
1．熔化和凝固
熔化——物體從固態變成液態叫熔化?
凝固——物體從液態變成固態叫凝固?
2．熔點和凝固點
熔點——晶體熔化時，有一定熔化溫度，叫做熔點。
凝固點——晶體凝固時，有一定凝固溫度，叫做凝固點。
3．熔化吸熱，凝固放熱?

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