熔化和凝固

熔化和凝固————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ第2节熔化和凝固课标要求【教学目标】一、知识与技能1.理解气态、固态和液态是物质存在的三种形态.２.知道物质的固态和液态之间是可以相互转化的.３.理解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别．4.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义．二、过程与方法1.通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生物态变化的条件．2.了解有无固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法.3.通过探究活动，使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法.三、情感、态度与价值观通过教学活动，激发学生对自然现象的关心,产生乐于探索自然现象的情感.【教学重点】通过实验探究熔化、凝固的规律．【教学难点】1.对熔化、凝固的理解及晶体与非晶体性质的理解.2.晶体、非晶体熔化与凝固图象的区别.【教具准备】学生实验,六人一组.每组配备熔化实验仪器:酒精灯、铁架台、石棉网、温度计两支、海波、蜡、水、火柴、坐标纸、实验报告等.【教学课时】1．5课时教学设计【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解)，加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师播放冰、雪、雨、霜的图片,以及烧杯中的水烧开后越来越少的图片,引导学生思考以下题目.思考题:(1)刚才播放的冰、雪、霜是什么物态？（２)雨水是什么物态?（3）水蒸气是什么物态？学生回答:（1)冰、雪、霜是固态.（２）雨水是液态.（３）水蒸气是气态.师：物质的聚集状态叫做物态,物态通常有三种:固态、液态和气态,物质的三种状态之间可以相互转化,下面我们就一起来学习固态和液态之间的相互转化.【进行新课】知识点１物态变化教师给学生出示“物态变化循环图”(如图)，引导学生了解6个物态变化过程:①固态→液态；②液态→固态；③液态→气态；④气态→液态；⑤气态→固态；⑥固态→气态．师：我们知道大自然中有三种物态，物质从一种状态变为另一种状态,叫做物态变化，那么请同学们思考物态变化与什么因素有关.学生分组讨论后,积极发言，有的回答与体积有关,有的回答与温度有关……教师进行总结并板书.(此处不需具体说明温度如何影响物态变化，只需让学生知道物态变化与温度有关,不需做详细解释）板书：物质从一种状态变为另一种状态叫做物态变化.物质以什么状态存在跟物质的温度有关.例题1(多媒体展示）在横线上填上相关的物质状态.（选填“固”、“液”或“气”)（１)用铁水铸造成铁锅:__＿_态变成__＿＿_态.（2)钢锭变为钢水：__＿__态变成＿＿＿__态．(３）衣柜中的樟脑丸变小了:_____＿_态变成＿____态．答案:(1）液固；(２）固液;（2)固气课堂演练教师引导学生做对应练习册中本课时课堂作业部分.知识点2 熔化和凝固师：春天来了,湖面上的冰化成水;固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等，这些都是物质由固态变成液态的现象．你见过哪些物质由液态变成固态的现象?生:冬天到了,气温下降，湖面上的水结成冰；工厂的铸造车间里,工人将铁水浇在模子里，冷却后，铁水变成了固态的铸件等，这些都是物质由液态变成固态的现象.师:我们把物质由固态变成液态的过程叫做熔化．物质由液态变成固态的过程叫做凝固．刚才我们提到的冰化成水是熔化,水结成冰是凝固.铁、铝等金属块在高温下变成液态是熔化,铁水铸成工件是凝固．熔化和凝固是固态和液态之间相互变化的两个过程，这两个过程的初、末状态相反，它们是互逆的两个过程.板书：1.熔化:物质由固态变成液态.2.凝固:物质由液态变成固态.3．熔化和凝固是互逆的两个过程.例题2（多媒体展示）夏天，久放在冰箱里的西瓜会变得很硬,甚至刀都切不动，则西瓜在冰箱中发生的物态变化是（)Ａ.熔化Ｂ.溶化C.凝固D.融化解析:西瓜虽是固体,但里面含的水分是液体,水在低温状态下凝固成了冰，所以是凝固现象.答案:C教师总结：(1)熔化、溶化和融化三者并不是同一个概念，不可以混淆.熔化是指物质从固态变成液态的过程,如冰吸热转变成水；溶化是指固态物质在液体中分散开来,最后变成液态的现象,如糖在水中溶化；融化是冰、雪等变成水．（2)判断物质的物态变化不能只看最终形成的物质状态,而必须分析变成这种状态的初始状态是什么.熔化的初态是固态，末态是液态;凝固的初态是液态,末态是固态.课堂演练教师引导学生做对应练习册中本课时课堂作业部分.知识点３熔点和凝固点晶体和非晶体1.实验探究固体熔化时温度变化规律教师提出问题,引导学生思考：（1）在熔化过程中，物质温度是怎样变化的？（2)是不是每一种物质熔化时温度都相同?学生提出假设与猜想：（1）在熔化过程中物质温度应该不断上升.（２)每一种物质熔化时温度应该不同．教师组织学生分组设计实验论证.(为了让学生发挥团结协作且更好地完成探究实验，教师将整个班级的同学分成6个科学研究组，每个小组推举一个小组长) 组长组织讨论:（1）怎样设计实验，实验中需要哪些实验装置？(2)怎样组装这些实验装置,实验中需要注意哪些问题?(3）实验过程中如何分工使实验有条不紊？小组讨论并汇总，每个小组派代表上台演示组装实验装置的过程,讲述实验中需要注意的事项:如①温度计要完全浸入被测物体中；②实验时为了让物体受热均匀要不断搅拌；③注意酒精灯的使用安全;④实验过程中分工要求一人报时，一人报温度值，一人搅拌,一人报物质状态，一人记录,一人照顾仪器．教师组织学生进行实验，探究海波与蜂蜡熔化时温度变化情况.（实验参照示例，教师可用多媒体展示并讲解）实验探究海波与蜂蜡熔化时温度变化情况(实验参照示例)A.设计并进行实验:①我们利用海波和蜂蜡进行实验研究.用如图所示的实验装置，在两个分别盛有海波和蜂蜡的试管中各插入一支温度计，再将试管放在盛水的烧杯中，这样可以使试管均匀受热.②用酒精灯对烧杯缓慢加热,注意观察海波和蜂蜡的变化情况,并仔细观察温度计示数的变化.③待被测物质的温度升到40℃时,开始每隔１mｉn记录一次温度计的示数，直到固体完全熔化,再过3min后，停止加热.④设计一个记录表格,将测温时间和测得的温度记录在表格中．⑤如图所示，在方格纸上画出两条相互垂直的直线，用横坐标表示时间，用纵坐标表示所测温度.将所记录的各组数据分别用点标在方格纸上，然后再将这些点用平滑曲线连接起来,就得到了海波和蜂蜡熔化的两个图象.提示:此实验成功的关键是保证海波受热均匀，注意采取以下措施：（1）试管应选择较细的，从而增大海波的受热面积；（2）海波不宜太多；（3）加热应缓慢，使试管内外温差保持在２℃~3℃．B.分析论证:①从描绘出的图象容易看出，海波经过缓慢加热，温度逐渐上升（如AB段图象，此过程中海波仍是固态);当温度达到4８℃时，海波开始熔化.在熔化过程中,虽然继续加热，但海波的温度保持不变(如BＣ段图象,此过程中海波处于固液共存状态);当海波完全熔化完后，温度继续上升.(如CD段图象，此时海波处于液态）②蜂蜡的熔化过程则不同，由图象可以看出，随着不断加热蜂蜡的温度不断上升.在此过程中，蜂蜡由硬变软变稀,最后熔化为液体.（如蜂蜡熔化图象中AB 段所示）C.探究归纳：①物质在熔化过程中要吸收热量;②不同物质的熔化情况不一样,有些物质具有固定的熔化温度，即在熔化过程中温度保持不变；③有些物质没有固定的熔化温度.2.熔点和凝固点晶体和非晶体师:同学们通过实验知道有的固体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变，如海波、萘等；有的固体在熔化过程中，只要不断地吸热,温度就不断上升，没有固定的熔化温度,如蜂蜡、松香、沥青、玻璃等，这两类熔化温度变化不同的物质,我们可以用晶体和非晶体来区别.板书：１．晶体:具有固定的熔化温度的固体.2.非晶体:没有固定的熔化温度的固体.3．熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点．晶体不同,熔点一般也不同,非晶体没有确定的熔点.4.凝固点:液体凝固形成晶体时也有确定的温度，这个温度叫做凝固点.同一种物质的凝固点和它的熔点相同,非晶体没有确定的凝固点.教师用多媒体播放课件“晶体和非晶体”，帮助学生进一步了解晶体和非晶体熔化和凝固时的温度变化情况.晶体和非晶体(多媒体课件）（1）晶体和非晶体在熔化（或凝固)时的比较：(2）晶体熔化的条件:①达到熔点;②继续吸热.（３)晶体温度刚好在熔点时,若不继续吸热则仍呈固态；晶体温度达到熔点时，若能吸热，晶体开始熔化，此时晶体呈固液共存状态;当晶体全部熔化完毕，此时若不吸热，晶体呈液态且温度不变，仍处于熔点.(即晶体熔化过程:固态→固液共存态→液态)（４）非晶体的熔化是一个渐变过程，随着温度的升高，物体由硬到软,由稠变稀不断变化.（即非晶体的熔化过程：固态→软→稀→液态)教师引导学生阅读教材Ｐ56页《小资料》——“几种晶体的熔点”，并读一种物质的熔点加以解释：如钨的熔点是314０℃，说明钨在熔化时温度保持在31４0℃不变.教师引导学生做下列思考题：(多媒体展示）思考题：（１)萘在70℃是___＿＿态．(2)铁、铜、铝在常温下是_____态．（3)水银在-４0℃时是_____态.（4)酒精在－100℃时是__＿＿_＿态.学生回答：（1)固（2）固(3)固（4)液例题3（多媒体展示）在一个标准大气压下,固态水银的熔点为-３8．8℃,固态酒精的熔点为－117℃.在我国北方的寒冷地区,要使用酒精温度计，而不用水银温度计,是由于( )Ａ.固态酒精比固态水银的熔点高Ｂ.固态水银比固态酒精的熔点高C.液态水银比液态酒精的凝固点高D.液态水银比液态酒精的凝固点低解析：目前我们使用的温度计大多数是液体温度计.根据所充液体的不同，液体温度计分为水银温度计、酒精温度计、甲苯温度计和煤油温度计等多种．液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,是靠其中液体的热胀冷缩来感觉温度变化的．也就是说,液体温度计中的工作物质一定要保持液态．同一种物质的凝固点跟它的熔点相同．固态水银的熔点为-3８.８℃,液态水银的凝固点也为－３8.8℃；同理，液态酒精的凝固点也是-1１7℃.在我国北方的寒冷地区,冬天气温常常要达到-40℃以下,水银在这个温度下就要凝固,所以在我国北方的寒冷地区，不宜使用水银温度计.酒精温度计管中的酒精,凝固点是-１17℃，在较低的温度下还能保持液态,所以在我国北方的寒冷地区,使用较多的是酒精温度计,选项C正确.答案：C课堂演练教师引导学生做对应练习册中本课时课堂作业部分．知识点4 熔化吸热凝固放热师：现在请大家结合熔化和凝固的实验听一段海波的自白，并回答问题.海波的自白:我叫海波,我的熔点和凝固点都是４8℃．现在我的体温恰好是４８℃，请你们告诉我，我是应该熔化，还是应该凝固呢？只要你们说得对,我就照你们说的办.学生讨论：48℃既是海波的熔点也是它的凝固点,此时海波是熔化还是凝固,关键要看海波是吸热还是放热．固态海波在温度到达熔点时,吸热则熔化.液态海波在这一温度时,放热则凝固.所以熔化时吸热，凝固时放热．板书：1.晶体的熔化条件是：①温度达到熔点;②能够继续吸热.晶体熔化的特点：晶体熔化过程中吸收热量但温度保持不变.2.液体凝固为晶体的条件:①温度达到凝固点；②能够继续放热．液体凝固为晶体的特点：液体凝固为晶体时要放出热量但温度保持不变.3.非晶体在熔化或凝固过程中也吸热或放热，但是温度改变.教师总结:物理作为一门科学探究性学科来讲，不仅要求同学们对于知识的掌握,而且要求同学们利用所学的知识来解决一些实际问题,解释一些常见的现象，真正体现“生活——科学——社会”三者的统一.比如:利用这节课的知识同学们应该能够解释北方的冬季较冷,为了妥善地保存蔬菜,多在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热量,使窖内温度不致太低.现在，人们研制出一种聚乙烯材料，在15℃～４0℃的范围内熔化或凝固,而熔化或凝固时，温度保持不变．所以，人们将这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时颗粒熔化，天气冷时又凝固成颗粒，能调节室内的温度.课堂演练教师引导学生做对应练习册中本课时课堂作业部分．【教师结束语】这节课,我们学习了物态变化的“熔化和凝固”，知道了熔化和凝固现象,以及熔化吸热、凝固放热的有关知识.同学们还成功地完成了晶体和非晶体熔化实验,探究出了晶体和非晶体熔化时的温度变化规律,掌握了科学探究的方法,为今后的成才之路奠定了良好的基础.这节课就到这,谢谢！课后作业请同学们完成对应练习册中本课时课后作业部分.。