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熔化和凝固的教案
作為一名教職工,就不得不需要編寫教案,教案是教學(xué)活動的總的組織綱領(lǐng)和行動方案。如何把教案做到重點突出呢?下面是小編為大家收集的熔化和凝固的教案,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。
熔化和凝固的教案1
一、本節(jié)三維目標(biāo)要求
1.知識與技能
了解晶體和非晶體的區(qū)別。知道一些物質(zhì)的熔點。
知道熔化和凝固的含義。
認(rèn)識熔化是吸熱過程,了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。
2.過程與方法
感知發(fā)生熔化和凝固的條件
區(qū)別晶體和非晶體,感悟物質(zhì)世界的美麗多姿。
經(jīng)歷固體熔化的實驗探究過程,學(xué)習(xí)實驗探究的基本思路和方法。
了解圖像是一種比較直觀的表示物理量變化的方法。學(xué)習(xí)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出物理圖像的方法。
3.情感、態(tài)度與價值觀
嘗試對環(huán)境溫度問題發(fā)表自己的見解。有關(guān)注環(huán)境溫度的意識。
嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點聯(lián)系起來,將所學(xué)知識與生產(chǎn)、生活相結(jié)合。
關(guān)注自然現(xiàn)象,產(chǎn)生樂于探究自然現(xiàn)象的興趣和欲望。
二、重點和難點
本節(jié)重點是探究固體熔化過程的規(guī)律。
本節(jié)難點是實驗數(shù)據(jù)的圖像轉(zhuǎn)換方法。
三、教學(xué)實施建議
。ㄒ唬┙虒W(xué)過程
本節(jié)安排3個教學(xué)板塊:(1)認(rèn)識晶體;(2)實驗探究固體熔化過程的規(guī)律;(3)液體的凝固。
1、認(rèn)識晶體
學(xué)生對將固體區(qū)別為晶體和非晶體認(rèn)識不足,教師應(yīng)著力調(diào)動學(xué)生的觀察積累,利用教科書提供的圖片,酌情展示一些常見晶體和非晶體的實物、模型、圖片資源,首先讓學(xué)生建立區(qū)別晶體和非晶體的宏觀依據(jù)——形狀規(guī)則與否的概念,初步認(rèn)識晶體和非晶體的區(qū)別。
2、實驗探究固體熔化過程的規(guī)律
不宜將本板塊變?yōu)檠菔荆岬猛度霑r間,引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷固體(含晶體與非晶體)熔化的實驗探究全過程,初步領(lǐng)略科學(xué)探究的各個環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本思路和方法。這也是課時安排建議本節(jié)2課時的主要原因。
(1)首先,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生注意晶體和非晶體不同的形狀和不同的加工工藝,猜想到它們可能存在不同的熔化規(guī)律;在觀察和思考的基礎(chǔ)上,提出探究問題:熔化是在什么條件下發(fā)生的?熔化過程有什么特點?晶體和非晶體的熔化規(guī)律究竟有什么不同?
(2)為了研究提出的問題,重要的是組織學(xué)生討論,制訂出分工合理、實用高效的探究討劃和實驗設(shè)計方案。
各組首先應(yīng)選取一種晶體、一種非晶體作為對比研究對象;為了使結(jié)論具有普遍性,各組所選研究對象要在條件允許的情況下盡可能不同。其次,要探究熔化規(guī)律,自然需要將研究對象熔化,怎樣熔化?在熔化過程中需要觀測記錄哪些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象?需要什么實驗器材或儀器?要否自己尋找或自制?這些都不要教師給定。這些問題需要師生討論,達(dá)成共識,并要有所約定。例如,各組達(dá)成借助酒精燈加熱晶體和非晶體使之熔化的基本思路,約定定時(例如每隔30s)記錄加熱過程中晶體和非晶體的溫度,并確認(rèn)當(dāng)時研究對象的狀態(tài),直到熔化持續(xù)一段時間為止。至于各組探討的具體問題,例如,停止加熱后,熔化情況怎樣?是選取冰和蠟,還是選取海波和松香或者別的作為研究對象?是用水浴法加熱,還是直接加熱?都應(yīng)該以寬容的態(tài)度對待。需知:規(guī)范完美的科學(xué)探究純屬理想模型,在實際上是不存在的,以此模式組織探究只能是“假探究”;各組探究過程的差異應(yīng)視為寶貴的課程和教學(xué)資源,使得合作交流、討論評估更具實際價值。
。3)在進(jìn)行實驗和收集證據(jù)過程中,應(yīng)幫助學(xué)生解決一些實際問題:
、龠M(jìn)一步鞏固使用酒精燈或無煙臘加熱物體的規(guī)范要求。
、诹私鈱嶒炇页S靡后w溫度計的工作原理、構(gòu)造特點、溫度范圍及分度值。
、蹖W(xué)會測量溫度,知道用溫度計測量溫度的正確方法和注意事項:
·確認(rèn)溫度計的量程和分度值。
·將溫度計的玻璃泡與被測量的物體充分接觸。
·當(dāng)溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。讀數(shù)時,溫度計仍需和被測物體接觸(體溫計除外)。
·讀數(shù)時,視線要與溫度計中液柱上表面相平。
④研究固體熔化時溫度的變化規(guī)律,需要知道它們?nèi)刍^程中的溫度。如何使待熔化物體均勻受熱、使溫度計的玻璃泡與待熔化固體充分接觸呢?怎樣使待熔化固體緩慢熔化,以便觀察和測量呢?
·待熔固體應(yīng)為細(xì);蚍勰睢
·盛裝待熔固體的試管應(yīng)較細(xì),以增大受熱面積。裝入試管中的待熔固體應(yīng)適量(過少,則熔化過程太短,不利觀測;過多,則受熱不均勻)。
·優(yōu)選間接加熱(例如水浴)法,并用兩枚溫度計同監(jiān)測試管內(nèi)外的溫度,調(diào)整控制熱源加熱力度,使內(nèi)外溫差保持在2~3℃左右。
·建議學(xué)生先做非晶體熔化實驗,再做晶體熔化實驗。用意有二:前者較易成功且易理解;能夠?qū)笳弋a(chǎn)生更強列的印象和反差。
、葜笇(dǎo)學(xué)生分工合作,高效安全地進(jìn)行實驗、收集證據(jù)。
。4)在數(shù)據(jù)處理、討論交流和評估環(huán)節(jié),教師的主要工作應(yīng)集中于:
①激活學(xué)生尋找和比較數(shù)據(jù)規(guī)律的需要。
②幫助學(xué)生回顧數(shù)學(xué)上描點作圖的一般方法及其優(yōu)點,指導(dǎo)學(xué)生在方格紙上描畫物質(zhì)熔化曲線。
、蹮崆橹С謱W(xué)生的附加探究實驗,允許學(xué)生重做或部分重做實驗,以便擴(kuò)大交流和評估成果。
④為學(xué)生提供討論和評估的必要物質(zhì)條件,例如,提供視頻展臺或?qū)嵨锿队皟x,用以展示各組所得熔化曲線和數(shù)據(jù)記錄表格。
、輰嶒灲Y(jié)論不宜絕對化。為了達(dá)成共識,應(yīng)組織學(xué)生對比分析、總結(jié)晶體和非晶體的熔化過程,歸納出二者的同異點,總結(jié)出晶體熔化的兩個必要條件:①達(dá)到熔點;②繼續(xù)加熱(吸收熱量)。
。5)得出固體熔化過程的規(guī)律后,教師可予以擴(kuò)展。
①給出熔點概念。指出熔點是晶體物質(zhì)的基本屬性之一。生活和自然界中,生產(chǎn)和技術(shù)上,許多現(xiàn)象和應(yīng)用都與熔點有關(guān)。
②引導(dǎo)學(xué)生用分子動理論初步解釋熔化的吸熱過程。
③介紹常見物質(zhì)的熔點,使學(xué)生對之有定性的了解。要求記住冰的熔點。
3、液體的凝固
教科書對液體的凝固處理較為粗略,教學(xué)中可引導(dǎo)學(xué)生采用有意的接受學(xué)習(xí)方式進(jìn)行。
。1)列舉生活、生產(chǎn)、技術(shù)上的液體凝固實例。例如,水結(jié)成冰,塑料顆粒熔化后注入鋼模冷卻凝固成塑料盒,熔融狀態(tài)下的玻璃軋制成玻璃板……
。2)凝固過程和凝固曲線。引導(dǎo)學(xué)生對比冰(晶體)熔化過程的三個階段,采用類比的方法,分析水(液體)凝固過程的三個階段的吸放熱特點和溫度變化特點。要明確:雖然同種物質(zhì)的凝固點和熔點相同,但兩種曲線卻具有不同的物理含義。同時總結(jié)歸納出熔融狀態(tài)下的.晶體凝固的兩個必要條件:①達(dá)到凝固點;②放出熱量。還應(yīng)對比分析熔融狀態(tài)下的晶體與非晶體的凝固過程的異同點。使學(xué)生獲得相對完整的固液變化的認(rèn)識。
為了同一目的,建議布置課外實驗探究活動:利用冰箱設(shè)計實驗,研究水的凝固過程并畫出水的凝固圖像。
。3)組織學(xué)生綜合運用熔化和凝固規(guī)律,特別是聯(lián)系5。1自我評價中的屋檐上冰錐的形成過程,交流討論教科書有關(guān)“火山爆發(fā)后”內(nèi)容,要求學(xué)生做到運用所學(xué)知識和方法進(jìn)行必要的推理分析。
熔巖在流淌過程中,將因向周圍放熱而導(dǎo)致溫度不斷降低。雖然剛從火山口噴出時巖漿溫度相同,但凝固點(熔點)高的礦物巖漿將首先凝固,這些凝固的礦物要么沉積下來,要么隨未凝固的巖漿向前推移,直到所有巖漿均在火山口周圍依山傍勢凝固。基本上按橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、正長石、白云母、石英排列。
(二)材料準(zhǔn)備與實驗設(shè)計
1、實驗材料準(zhǔn)備
本節(jié)教學(xué)需要準(zhǔn)備的材料有溫度計、試管、酒精燈或無煙臘、鐵架臺等。
冰塊、海波、峰蠟、松香等均由實驗室統(tǒng)一制備。其中冰塊由實驗室用電冰箱統(tǒng)一制備,學(xué)生只需按設(shè)計要求制成碎冰即可使用。海波,化學(xué)名稱“硫代硫酸鈉”,分子式Na2S2O3,商用海波常為較大的晶粒,通常在試劑商店或照相器材商店有售。海波熔點為48℃,因含有雜質(zhì)可略有不同。
順便提及,以往教學(xué)中常選固態(tài)萘(熔點為80。5℃)作為研究熔化和凝固過程的實驗器材,因為萘在加熱過程中會放出有毒揮發(fā)物,現(xiàn)已廢止。
2、實驗設(shè)計
。1)在用大蘇打(硫代硫酸鈉)做晶體熔化實驗時,試管中晶體粉末不宜過多,只要全部熔化后仍能浸沒溫度計測溫泡即可。實驗中溫度計測溫泡不要和試管壁接觸,為了使晶體粉末受熱均勻,可在粉末中混一些碎的細(xì)銅絲,加熱時應(yīng)不斷攪拌。為了縮短加熱時間,不要用冷水,起始溫度可高些(35~40℃之間),每隔l分鐘記錄l次溫度,大蘇打的熔點在47~49℃左右(由于總會含有雜質(zhì),一般不可能正好是48℃)。實驗時,最好用另一溫度計測水溫。如果環(huán)境溫度太高,水溫上升太快,會使大蘇打熔化太快,畫出熔化圖線的平直部分太短。為了充分顯示晶體熔化時溫度不變的特性,加長曲線的平直部分,實驗中當(dāng)加熱到大蘇打開始熔化時,應(yīng)適當(dāng)減緩加熱,甚至停止加熱一會兒,讓大蘇打逐步從50~60℃的水中吸熱熔化。從開始熔化到全部熔化大約持續(xù)4分鐘左右溫度不變,整個實驗中約需記錄12~15個數(shù)據(jù),持續(xù)15分鐘。縱軸起始溫度應(yīng)為35℃,所標(biāo)溫度范圍35~60℃。
。2)探究冰的熔化規(guī)律:
用圖5—2—1所示的學(xué)具裝置也可以探究冰的熔化規(guī)律。注意觀察狀態(tài)變化過程,并且每隔10秒鐘記錄一次溫度,直到全部熔化后再過2分鐘為止。
(3)利用電冰箱研究水的凝固過程:
可安排為課外實踐活動,意在對課堂教學(xué)中液體凝固類比結(jié)論的驗證。
四、發(fā)展空間
(一)“自我評價”參考答案
1、0℃,BC段
2、非晶體
(二)“家庭實驗室”指導(dǎo)
吊冰游戲:鹽的熔點高于冰的熔點。冰上撒些鹽,因鹽的溫度高于0℃,致使局部冰面熔化,鹽溶化在水中吸熱,使繩子周圍冰面上熔化的冰重新凝固,故而幾秒鐘后就能用繩子把冰吊起來。
類似的,可做“復(fù)凝”游戲:將一塊冰置于桌面上,把兩端懸掛重錘的細(xì)線橫置于冰塊上表面,則可見細(xì)線緩慢切過冰塊落至桌面,而冰塊仍是“堅冰”一塊,依稀還可找到細(xì)線“切豆腐”的痕跡,但“豆腐”重新又連成一片。這是利用冰在壓力下熔點提高的特性實現(xiàn)的。
晶體花園:水在蒸發(fā)過程中吸熱,將加速食鹽水的凝固,由于瓦片放置和色素沉著,碗中各處食鹽結(jié)晶析出的形狀殊異,因而生成漂亮的“晶體花園”。
。ㄈ拔锢碓诰”和“走向社會”指導(dǎo)
太空材料:組織學(xué)生下載網(wǎng)上信息或去圖書館查找資料,走訪專家學(xué)者,集中討論以下問題:(1)什么是太空材料?(2)太空材料成本昂貴,為什么要制選太空材料?(3)你希望太空實驗工廠制造什么新的材料?說說你的設(shè)想。
五、教學(xué)資源
。ㄒ唬┙虒W(xué)視頻
1、晶體世界(見“教師備課系統(tǒng)”光盤)
2、火山(見“教師備課系統(tǒng)”光盤)
3、太空材料(見“教師備課系統(tǒng)”光盤)
。ǘ﹨⒖假Y料
1、溫度計的發(fā)展
溫度計是測溫儀器的總稱。依據(jù)所用測溫物質(zhì)的不同和測溫范圍的不同,有煤油溫度計、酒精溫度計、水銀溫度計、氣體溫度計、電阻溫度計、溫差電偶溫度計、輻射溫度計和光測溫度計等。
世界上第一支溫度計是意大利科學(xué)家伽利略于1593年發(fā)明的。那時的溫度計是一根一端敞口的玻璃管,另一端帶有一個玻璃泡(如圖5—2—2)。使用時先給玻璃泡加熱,然后把玻璃管插入水中;測溫時將玻璃球與不同溫度的物體相接,由于管內(nèi)空氣的熱脹冷縮,玻璃管圖5—2—2伽利略發(fā)明的第一支溫度計
中的水面就會上下移動,根據(jù)移動的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。這種溫度計,受外界大氣壓強等環(huán)境因素的影響較大,所以測量誤差大。后來伽利略的學(xué)生和其他科學(xué)家做了各種改進(jìn),其中比較突出的是法國人布利奧在1659年制造的溫度計,他把玻璃泡的體積縮小,并把測溫物質(zhì)改為水銀,這樣的溫度計已具備了現(xiàn)在溫度計的雛形。之后德國人華倫海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水銀作為測量物質(zhì),制造了更精確的溫度計。他觀察了水的沸騰溫度、水和冰混合時的溫度、鹽水和冰混合時的溫度;經(jīng)過反復(fù)實驗與核準(zhǔn),最后把一定濃度的鹽水凝固時的溫度定為0℉,把純水凝固時的溫度定為32℉,把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰的溫度定為212℉,用℉代表華氏溫度,這就是華氏溫度計。
在華氏溫度計出現(xiàn)的同時,法國人列繆爾(1683-1757)也設(shè)計制造了一種溫度計。他把冰點和沸點之間分成80份,定為自己溫度計的溫度分度,這就是列氏溫度計。
1742年,瑞典人攝爾修斯改進(jìn)了華倫海特溫度計的刻度,他把水的沸點定為零度,把水的冰點定為100度。后來他的同事施勒默爾把兩個溫度點的數(shù)值又倒過來,就成了現(xiàn)在的百分溫度,即攝氏溫度,用℃表示。華氏溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系可以表達(dá)為
℉=9/5℃+32,或℃=5/9(℉-32)。
1848年英國物理學(xué)家開爾文創(chuàng)立了開氏溫標(biāo):也稱熱力學(xué)溫標(biāo)。熱力學(xué)溫標(biāo)每一度的大小和攝氏溫標(biāo)完全相同,不過,它不是以水的冰點作為零度的,而是以理論上所說的分子熱運動將完全停止時的溫度,即—273。16℃作為零度,用K表示。要物質(zhì)的熱運動完全停止是絕對不可能的,—273。16℃只不過是人們可以無限接近,但永遠(yuǎn)也不可能達(dá)到的溫度。這一溫度也叫做絕對零度。
現(xiàn)在在說英語的國家,如英國、美國、加拿大、澳大利亞和印度等國,常用華氏溫度;而世界科技界和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,以及我國、法國等大多數(shù)國家則常用攝氏溫度;在科學(xué)研究中,一般使用熱力學(xué)溫標(biāo)。(張計懷)
2、太空材料
1987年以來,我國多次利用返回式衛(wèi)星搭載,進(jìn)行空間材料加工試驗,目前已取得較大進(jìn)展。把需要合成的材料,放人特制的同一容器中,裝進(jìn)太空爐,隨衛(wèi)星一道送人太空,在太空通過太空爐,對材料進(jìn)行加溫,熔化,再降溫,變成固體,合成出新的材料,然后伴隨著返回式衛(wèi)星,回到地球,由此加工出的材料,人們俗稱它為太空材料。
1987年,我國在太空成功地制造出砷化鎵晶體,當(dāng)時在國際科技界引起高度重視。10年來,我國又先后利用返回式衛(wèi)星,在空間試驗加工出了碲鎘汞、銻化銦、鉛鋁合金等數(shù)十種新型材料。
由于地面和空間環(huán)境有別,所以加工材料可利用的外界條件不同,空間實際上是人類所需要探索研究的新領(lǐng)域。鋁和鉛在地面的比重相差很大,鋁輕鉛重,即使把它們?nèi)刍兂梢后w狀,最后鉛也要沉在容器的下面,鋁則要浮在上面,二者實在是難以混合在一起。到了太空,基本克服了地球的引力,鋁和鉛就可非常容易地混合在一起。
根據(jù)同樣的道理,如果我們在太空,把氣泡加入到熔化后的金屬中去,并使它們均勻分布,這樣就有可能制造出比普通泡沫還輕的金屬體。由于物體到了太空幾乎沒有輕重之分,所以能夠比較容易地把不同比重的物質(zhì)合成在一起,從而得到地面難以得到的更有價值的材料。用砷化鎵制造出的微波晶體管,是衛(wèi)星通訊和移動通訊性能優(yōu)越的口和耳。在太空合成的高質(zhì)量的碲鎘汞單晶,用于制造紅外探測器,則是導(dǎo)彈、遙感衛(wèi)星更為敏銳的眼睛。
人類在空間制造材料,目前還處在試驗和起步階段。今后隨著有關(guān)學(xué)科和技術(shù)的進(jìn)步,一定會得到更大發(fā)展,從而更加廣泛地服務(wù)于國防和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。
3、影響熔點的因素
熔點,實質(zhì)上是該物質(zhì)固、液兩相可以共存并處于平衡的溫度,以冰熔化成水為例,在一個大氣壓下冰的熔點是0℃,而溫度為0℃時,冰和水可以共存,如果與外界沒有熱交換,冰和水共存的狀態(tài)可以長期保持穩(wěn)定.
物質(zhì)的熔點并不是固定不變的,有兩個因素對熔點影響很大.
(1)壓強。平時所說的物質(zhì)的熔點,通常是指一個大氣壓時的情況;如果壓強變化,熔點也要發(fā)生變化。熔點隨壓強的變化有兩種不同的情況.對于大多數(shù)物質(zhì),熔化過程是體積變大的過程,當(dāng)壓強增大時,這些物質(zhì)的熔點要升高;對于像水這樣的物質(zhì),與大多數(shù)物質(zhì)不同,冰熔化成水的過程體積要縮。ń饘巽G、銻等也是如此),當(dāng)壓強增大時冰的熔點要降低。
如下兩圖中OL稱為固液兩相平衡曲線,又稱為熔化曲線.該曲線的左方表示固相穩(wěn)定存在的區(qū)域,右方一定的區(qū)域是液相穩(wěn)定存在的區(qū)域,而線上的任一點,都代表固液兩相平衡共存的狀態(tài)。OL線表示了該物質(zhì)的熔點隨壓強變化的規(guī)律。兩圖中OL線的斜率都很陡,說明物質(zhì)的熔點隨壓強的變化很小,例如冰的熔點,每增加一個大氣壓,熔點才下降0。0075℃,而要使冰的熔點下降1℃,則必須使壓強增加1。75X107Pa,約為大氣壓的170倍。兩個圖的斜率的正或負(fù),反映了兩類物質(zhì)隨壓強的增大,熔點升高或降低的規(guī)律。
(2)溶有雜質(zhì)。以上討論的都是純凈的液態(tài)物質(zhì),如果液體中溶有少量其他物質(zhì),或稱為雜質(zhì),即使數(shù)量很少,物質(zhì)的熔點也會有很大的變化,例如水中溶有鹽,熔點就會明顯下降,海水就是溶有鹽的水,海水冬天結(jié)冰的溫度比河水低,就是這個原因.飽和食鹽水的熔點可下降到約—220℃,北方的城市在冬天下大雪時,常常往公路的積雪上撒鹽,只要這時的溫度高于—22℃,足夠的鹽總可以使冰雪熔化.合金又稱為固態(tài)溶液,因為合金在液態(tài)時也可以看做是一種金屬溶于另一種金屬之中的溶液,因此合金的熔點比單質(zhì)低屬熔點要低,而且比組成合金的每一種金屬的熔點都低.例如錫的熔點是232℃,鉛的熔點是327℃,按一定比例組成的鉛錫合金的熔點則只有170℃,而由鉍、錫、鉛、鎘組成的合金的熔點可降低到70℃,常應(yīng)用來制作保險絲、焊絲等。
熔化和凝固的教案2
1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;
通過實驗培養(yǎng)善于實踐和克服困難的良好意志和品質(zhì)及協(xié)作精神
2學(xué)情分析
“物態(tài)變化”一章研究了物質(zhì)常見的3種狀態(tài)間的6個變化。雖然這節(jié)課位于第四章的第二節(jié),但“熔化和凝固”是學(xué)生即將要學(xué)習(xí)的六個變化中的第一對變化。本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵是晶體、非晶體熔化實驗的數(shù)據(jù)分析,所以完成晶體、非晶體熔化實驗是本節(jié)課的前提。這節(jié)課中,學(xué)生是第一次在一個實驗中使用如此復(fù)雜的儀器,第一次觀察和記錄如此多的現(xiàn)象和數(shù)據(jù),第一次學(xué)習(xí)用圖像的方法分析數(shù)據(jù)找規(guī)律,所以,教師和學(xué)生必須在課前做好充足的準(zhǔn)備,才能在課堂上完成這個探究實驗,獲得有效的實驗數(shù)據(jù),進(jìn)行分析,找到規(guī)律
3重點難點
教學(xué)重點
探究晶體和非晶體的熔化和凝固的規(guī)律;
學(xué)習(xí)利用圖像分析數(shù)據(jù)找規(guī)律方法;
教學(xué)難點
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點畫圖、并分析圖像找到規(guī)律
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時
教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】導(dǎo)入
提問:自然界中物質(zhì)常見的狀態(tài)有幾種?
ppt圖片展示“水的不同物態(tài)”,
再問:物質(zhì)的3種狀態(tài)之間可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化嗎?
(ppt課件輔助教學(xué))
活動2【講授】講授
演示實驗并實物投影:
“冰棍化了”“蠟燭液的凝固”
一、熔化和凝固:
1、物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化
物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固
提問:鐵能熔化嗎?用什么方式可以使鐵熔化?
ppt圖片展示“鐵熔化成鐵水”,
提出問題:
再問:鐵在熔化過程中狀態(tài)是怎么變的呢?它的溫度變化情況又如何呢?
提出問題:
“探究固體熔化過程中的溫度變化規(guī)律”
實驗設(shè)計交流
對于實驗的設(shè)計已經(jīng)讓同學(xué)們預(yù)習(xí)并根據(jù)老師提出的問題設(shè)計實驗,并寫出實驗報告,下面請同學(xué)到講臺上展示實驗報告,并說明如何設(shè)計的實驗。
問其余同學(xué):你們對他的方案滿意嗎?還有其它的方案嗎?實驗的數(shù)據(jù)表格還有哪些量需要記錄?
教師說明:
如圖是教師設(shè)計的記錄數(shù)據(jù)表格,僅供同學(xué)們參考,(ppt展示表格)在這個實驗中我們需要觀察的是固體的狀態(tài)、溫度、及吸放熱的情況,且每30s記錄一次數(shù)據(jù),
教師說明:
①為了使固體均勻受熱,我們采用水浴法進(jìn)行實驗
②實驗的裝置已經(jīng)調(diào)整完畢,同學(xué)們只需將熔化和凝固實驗器裝入大燒杯的熱水中就可以進(jìn)行實驗了,左邊兩組的同學(xué)使用的海波,右邊兩組的同學(xué)用的是石蠟
③酒精燈使用是操作要規(guī)范,注意安全
④海波的實驗將使用930C的熱水,請同學(xué)們小心
⑤記錄的數(shù)據(jù)較多,組員要分好工
⑥教師也進(jìn)行實驗,利用溫度傳感器,計算機自動獲得數(shù)據(jù),并分析作圖
進(jìn)行實驗:
請同學(xué)們開始做實驗,教師巡視、指導(dǎo)
注意觀注:
①實驗操作是否規(guī)范;
②溫度計、酒精燈的使用是否正確;
、蹠r間的間隔30s記錄一次數(shù)據(jù);
、苡涗洈(shù)據(jù)的項目是否齊全;
⑤組員的分工是否明確;
⑥是否存在安全隱患;
⑦控制實驗時間
分析與論證:
問學(xué)生:在分析數(shù)據(jù)時,除了利用數(shù)據(jù)表格分析數(shù)據(jù)之外,還可以采用深么方法呢?
問:同學(xué)們數(shù)學(xué)課上學(xué)過如何建立直角坐標(biāo)系、描點作圖的知識嗎?
物理學(xué)上,除了利用表格分析數(shù)據(jù)之外,也可以采用畫圖的方法,即圖像法。
向?qū)W生說明,數(shù)學(xué)圖像知識可以應(yīng)用到物理中,這是一種新的分析數(shù)據(jù)的方法---“圖像法”。物理圖像的橫、縱坐標(biāo)代表的是物理量,現(xiàn)在我們以時間為橫坐標(biāo),以溫度為縱坐標(biāo)作出溫度隨時間變化的關(guān)系圖像,同學(xué)們和我一起來描出計時起點的溫度,其余的數(shù)據(jù)點請同學(xué)們自己描出。為了能更好的看出規(guī)律,最后大家要用一條光滑的曲線將所有的點連起來,并看看通過圖像能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律。
下面請同學(xué)展示所畫圖像,并分析,看能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律。
請其他的同學(xué)補充
下面我們來看一看計算機得到的實驗數(shù)據(jù)及圖像,和同學(xué)們得到的圖像趨勢是相同的
下面我們利用這個圖像,結(jié)合計算機記錄的數(shù)據(jù),把剛才同學(xué)們得出的結(jié)論總結(jié)一下;
結(jié)論:
圖像分為三個階段
第一段(AB):海波的狀態(tài)是固態(tài),隨著時間的'增加,海波吸熱,溫度升高
第二段(BC):海波的狀態(tài)是固液共存狀態(tài),隨著時間的增加,海波吸熱,溫度不變;
第二段(CD):海波的狀態(tài)是液態(tài),隨著時間的增加,海波吸熱,溫度升高
另外,還可以看出各階段經(jīng)歷了多少時間
再請一位學(xué)生展示石蠟熔化的溫度變化圖像,并進(jìn)行分析,得出結(jié)論
ppt展示兩種物質(zhì)熔化的圖像
提問:通過這兩個圖像的對比,能發(fā)現(xiàn)什么問題?
小結(jié):晶體和非晶體
ppt展示晶體和非晶體的實物和圖片
告知學(xué)生,是否有熔點只是晶體和非晶體的不同點之一,它們還有其它的不同點,同學(xué)們可以在課下查找資料,進(jìn)行研究
深入討論:
提問:把晶體加熱到熔點停止加熱,晶體會繼續(xù)熔化嗎?
ppt展示小資料:(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)幾種物質(zhì)的熔點
、俨槌觯汉2ǖ娜埸c
②查出:冰的熔點;再次實物投影演示實驗:測冰水混合物的溫度,提出問題:“冰水混合物的溫度與冰的多少有關(guān)嗎”
再問:熔化過程中固體的溫度變化規(guī)律已經(jīng)清楚了,那么在凝固過程中液體的溫度變化規(guī)律如何呢?圖像是怎么樣的呢?試著畫一畫。
播放課下教師做“水凝固實驗”的視頻,并展示教師記錄的數(shù)據(jù)。
根據(jù)教師提供的實驗數(shù)據(jù)和“測冰水混合物溫度”的實驗,可以得到:同種物質(zhì)的熔點和凝固點是相同的
提出新問題:
提問:
①你能利用簡單的生活物品進(jìn)行實驗畫出水凝固和熔化的圖像嗎?
、谌刍湍淘趯嶋H生活中有哪些應(yīng)用呢?
、燮渌臓顟B(tài)間能變化嗎?變化過程有哪些特點呢
活動3【作業(yè)】作業(yè)
、倮煤唵蔚纳钗锲愤M(jìn)行實驗畫出水凝固和熔化的圖像
②查資料,熔化和凝固在實際生活中有哪些應(yīng)用
熔化和凝固的教案3
教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo):
1、理解氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)是物質(zhì)存在的三種形態(tài)。
2、了解物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的
3、了解熔化、凝固的含義,了解晶體和非晶體的'區(qū)別。
4、了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。
能力目標(biāo):
1、通過觀察晶體與非晶體的熔化、凝固過程培養(yǎng)觀察能力。
2、通過探究固體熔化時溫度變化的規(guī)律,感知發(fā)生狀態(tài)變化的條件。培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰头治龈爬芰Α?/p>
3、通過探究活動,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識圖象、利用圖象的能力情感、態(tài)度、價值觀。
4、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。
5、通過實驗培養(yǎng)學(xué)生善于實踐和勇于克服困難的良好意志和品質(zhì)。
教學(xué)重點:
通過觀察晶體與非晶體的熔化、凝固過程培養(yǎng)觀察能力,實驗?zāi)芰头治龈爬芰Α?/p>
教學(xué)難點:
指導(dǎo)學(xué)生通過對實驗的觀察,分析概括,總結(jié)出固體熔化時溫度變化的規(guī)律,并用圖象表示出來。
教學(xué)方法:
對比討論、探究式、觀察法、實驗法、分析法、討論法
熔化和凝固的教案4
一、教材分析
1、教材的地位、特點和作用
熔化和凝固是兩種重要的物態(tài)變化,也是生活中常見的兩種現(xiàn)象。學(xué)生在小學(xué)自然常識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,加之日常生活中的無意觀察,對這兩種現(xiàn)象已有一定的感性認(rèn)識。教材將其編排于《物質(zhì)三態(tài)溫度的測量》和《汽化和液化》這兩節(jié)之后,《升華和凝華》和《水循環(huán)》兩節(jié)之前,起到了承上啟下的作用,即既是對前兩節(jié)知識、能力的鞏固,又為學(xué)習(xí)后兩節(jié)的內(nèi)容打了基礎(chǔ)。就本節(jié)內(nèi)容的編排體現(xiàn)了以下特點:一是突出了“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念。二是強調(diào)了“過程與方法”,即注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。
2、教學(xué)重點和難點
教學(xué)重點:探究晶體、非晶體的熔化過程,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰Α⒏爬芰Α?/p>
教學(xué)難點:指導(dǎo)學(xué)生通過對實驗的觀察、分析、概括,總結(jié)出固體熔化時溫度的變化規(guī)律,并能用圖象表示出來。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能:
(1)知道熔化和凝固的含義
。2)知道晶體和非晶體的區(qū)別及熔點和凝固點
。3)了解熔化圖象和凝固圖象的物理意義
2、過程與方法:
。1)通過觀察固體的熔化過程,培養(yǎng)觀察能力
。2)通過探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律,感知發(fā)生物態(tài)變化的條件,培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰头治龈爬芰Α?/p>
(3)通過探究活動,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識圖象、利用圖象的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀:
。1)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)生樂于探索自然的情感。
。2)通過實驗培養(yǎng)善于實踐和克服困難的良好意志和品質(zhì)
三、教學(xué)條件、教學(xué)環(huán)境的分析
實驗室現(xiàn)有器材基本能滿足本節(jié)課所需實驗器材。冰的來源,可由教師課前利用冰柜或冰箱自制,保存在保溫箱或保溫瓶中備用。相關(guān)知識的光盤、圖片學(xué)校已配備。相關(guān)的投影片需教師課前自制。
四、教學(xué)模式
實驗探究——閱讀分析——討論歸納
五、教學(xué)過程
1、創(chuàng)設(shè)情趣,引入新課
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和探索自然的情感,可以借助于播放教學(xué)光盤《水的故事》引入新課,教師板題:
2、討論歸納:
在引入新課的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生討論、歸納熔化和凝固的含義。由于學(xué)生對物質(zhì)的三態(tài)及汽化、液化等知識已掌握,所以采用討論法不僅調(diào)動了學(xué)生的`學(xué)習(xí)積極性,而且活躍了課堂氣氛,但教師要注意把握教學(xué)時間。
3、探究冰、松香熔化時的特點:
探究過程通常包括:提出問題,猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、實驗探究,分析論證、交流評估。
(1)由于初二學(xué)生的知識水平和能力尚有限,因此,在引導(dǎo)學(xué)生提出問題時要盡量使問題的口徑小一些,但又不能讓學(xué)生的問題局限于教師設(shè)定的圈子內(nèi)。
。2)組織學(xué)生猜想、假設(shè)時,要調(diào)動全體學(xué)生的思維,使不同學(xué)生的不同猜想都能在全體同學(xué)面前表達(dá)出來。這樣不僅體現(xiàn)了面向全體,同時也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,活躍了課堂氣氛。
。3)實驗設(shè)計。可引導(dǎo)學(xué)生自讀教材相關(guān)內(nèi)容,讓學(xué)生從中體會如何設(shè)計實驗方案,這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和思維能力。
(4)實驗探究是教學(xué)的重點之一。組織學(xué)生分組實驗時,教師必須明確實驗順序,先做冰熔化實驗,再做松香熔化實驗,要求學(xué)生正確使用器材,提醒學(xué)生觀察溫度計示數(shù)的同時還要觀察冰或松香的狀態(tài)變化情況,并及時正確記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。
。5)在實驗探索的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析論證猜想假設(shè),然后交全班交流。
4、總結(jié)歸納——形成規(guī)律
在探究的基礎(chǔ)上,教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別畫出冰和松香熔化的圖象,然后打出冰、松香熔化圖象的投影片,引導(dǎo)學(xué)生討論冰熔化和松香熔化時溫度的特點,以及吸熱、放熱的情況,并由此推理到一般固體熔化時的特點。教師歸納板書。
5、自學(xué)訓(xùn)練[
關(guān)于晶體和非晶體、熔點、凝固點等內(nèi)容,在實驗探究和討論歸納的基礎(chǔ)上學(xué)生已有感性認(rèn)識,可設(shè)計一些自學(xué)題讓學(xué)生自學(xué)后集體討論,教師板書,以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
6、課堂小結(jié)
引導(dǎo)學(xué)生梳理本節(jié)課學(xué)到了什么?閱讀插圖2—31,2—32,2—33,2—34,討論本節(jié)末的想一想。
7、課堂練習(xí)
(1)把冰水混合物拿到室內(nèi),若室內(nèi)溫度為0℃,則冰____熔化,水____凝固(填“能”或“不能”);若室內(nèi)溫度高于0℃,則出現(xiàn)的現(xiàn)象是________;若室內(nèi)溫度低于0℃,則出現(xiàn)的現(xiàn)象是________。
。2)下雪不冷化雪冷。為什么?
(3)如圖是某晶體放熱凝固的圖象,該物質(zhì)的
凝固點是_____,凝固時間為_____分鐘,曲線bc
段表示該物質(zhì)處于______狀態(tài)。
8、課后實踐作業(yè)
教材P41 “ ”2。 3。
補充:調(diào)查我國北方地區(qū)冬天最低氣溫為多少?討論該地區(qū)冬天測氣溫為什么用酒精溫度計而不用水銀溫度計?
熔化和凝固的教案5
教學(xué)目標(biāo)
1.知道熔化現(xiàn)象和凝固現(xiàn)象;
2.知道熔化過程中吸熱,凝固過程中放熱;
3.知道晶體有一定的熔點,能用來解釋簡單現(xiàn)象;
4.會查熔點表.
5.通過晶體熔化實驗,培養(yǎng)觀察和實驗?zāi)芰?
在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
1.引入新課:
方法1:利用教材上的素材。本節(jié)教材開頭提出的:黑龍江省漠河鎮(zhèn)的最低氣溫達(dá)到過-52.3,在這樣冷的地區(qū)測氣溫應(yīng)該用水銀溫度計還是酒精溫度計。這個問題具有承上啟下的作用。既聯(lián)系了上節(jié)講過的溫度計,又可用來導(dǎo)入 新課,而且具有實際意義。
方法2:從生活事例引入。熱天,從冰柜中拿出的冰,一會變成了水,再過一段時間水干了,變成看不見的水蒸氣,跑得無影無蹤。由此導(dǎo)入 新課。
2.學(xué)習(xí)新課:
學(xué)習(xí)新課的.過程應(yīng)當(dāng)是在教師的引導(dǎo)下組織學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的探究過程,使學(xué)生不僅學(xué)到了知識,而且學(xué)到了解決問題的方法,達(dá)到提高能力目的。
根據(jù)本節(jié)內(nèi)容特點和學(xué)生的實際水平可采用兩種方法:
方法1:啟發(fā)講解式。教師邊做演示實驗、邊提出問題、邊講解。在講臺上,組織部分學(xué)生做海波(或冰)的熔化實驗,組織另一部分學(xué)生做松香(或蜂蠟)的熔化實驗。在老師的引導(dǎo)下歸納出晶體在熔化過程中不斷吸熱,但溫度保持在熔點不變非晶體在熔化過程中不斷吸熱,溫度不斷升高,沒有固、液共存狀態(tài)。
方法2:科學(xué)探究式。在教師的組織下,提出問題,學(xué)生猜想和假設(shè),設(shè)計實驗和進(jìn)行試驗,寫出實驗報告。得出晶體在熔化過程中不斷吸熱,但溫度保持在熔點不變非晶體在熔化過程中不斷吸熱,溫度不斷升高,沒有固、液共存狀態(tài)。
教學(xué)設(shè)計方案
【重點、難點分析】晶體的實驗,在熔點(或凝固點)不斷地吸熱,但溫度保持不變,這個現(xiàn)象不容易做到。要得出正確結(jié)論,對實驗要求較高,希望按照下面的要去做。對于晶體和非晶體的區(qū)分,學(xué)生知道從熔化過程表現(xiàn)出的特點區(qū)分就可以了。
【教學(xué)過程】
1. 引入新課
方法1:承上啟下引入。
提出問題:黑龍江省北部一月份的平均氣溫在-30℃以下,漠河鎮(zhèn)的最低氣溫達(dá)到過-52.3℃.在這樣冷的地區(qū)測氣溫應(yīng)該用水銀溫度計還是用酒精溫度計呢?根據(jù)什么來選擇呢?
我們學(xué)習(xí)。
方法2:生活事例引入。
水的三態(tài)變化學(xué)生是知道的,由此提出問題:熱天,從冰柜中拿出的病,一會兒變成了水,再過一段時間水干了。隨著溫度的變化,物質(zhì)會在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。物質(zhì)在固、液、氣之間變化有什么特點呢?
我們學(xué)習(xí)熔化與凝固。
2.學(xué)習(xí)新課
由于萘對人體有危害,課本已將晶體熔化的實驗換用海波。海波在照相器材商店、化工店都容易買到。假如買不到海波而手邊又有萘,則務(wù)必只由教師來演示,不要讓學(xué)生接觸萘,而教師也要注意實驗室通風(fēng)好些,盡量少吸入萘蒸氣。
本節(jié)課的實驗比較難做,根據(jù)學(xué)校條件不同可以提供兩種方案供參考。
如果學(xué)校實驗儀器較多,可在實驗室組織學(xué)生進(jìn)行探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律,事前將學(xué)生分成若干實驗小組(2~3人為一組)。把儀器按教材50頁圖4-7觀察熔化現(xiàn)象的實驗裝置組裝好。
提出問題:不同物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的熔過程中,溫度的變化的規(guī)律相同嗎?
猜想和假設(shè):熔化過程一定要加熱,所以物質(zhì)一定要吸收熱量。這時溫度可能也是不斷上升的。
設(shè)計實驗和進(jìn)行實驗:研究蠟和海波(硫代硫酸鈉)的熔化過程。
參照如圖選擇需要的實驗器材。
注意:實驗時,嚴(yán)禁用酒精燈點燃另一只酒精當(dāng);用完酒精燈必須用燈冒蓋滅(不能用嘴吹);萬一灑出的酒精在桌上燃燒起來,不要驚慌,立即用濕布鋪蓋。
教師要講解實驗的做法和注意事項。除了要將實驗?zāi)康、如何分組、如何分工、觀察什么、記錄什么、如何畫圖像等之外,由于學(xué)生沒有用過酒精燈,還要特別注意向?qū)W生講清如何點燃、熄滅酒精燈,萬一酒精灑在桌上并燃燒起來,如何撲滅。教師要準(zhǔn)備幾塊濕布備用。
熔化和凝固的教案6
(一)教學(xué)目的
1.知道什么是熔化和凝固現(xiàn)象。
2.理解晶體的熔點和凝固點的物理意義。
3.知道晶體和非晶體的熔化、凝固的區(qū)別。
4.知道熔化吸熱、凝固放熱。
5.了解圖象在學(xué)習(xí)物理學(xué)中的作用。
(二)教具
學(xué)生實驗,三人一組。每組配備熔化實驗儀器、酒精燈、鐵架臺、石棉網(wǎng)、溫度計二支、海波、蠟、水、火柴、坐標(biāo)紙。
(三)教學(xué)過程()
一、新課引入
教師:我們在小學(xué)自然常識課中學(xué)習(xí)過物質(zhì)存在的三種狀態(tài):固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。但是物質(zhì)的狀態(tài)不是一成不變的。當(dāng)物體的溫度發(fā)生變化時,物質(zhì)的狀態(tài)也往往發(fā)生改變,所以物質(zhì)狀態(tài)的變化也屬于熱現(xiàn)象。
二、進(jìn)行新課
1.熔化和凝固
教師提問:你見過哪些物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象?
(學(xué)生回答)
春天來了,湖面上的冰化成水;固態(tài)的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態(tài)等等,這些都是物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象。
提問:你見過哪些物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的現(xiàn)象?
(學(xué)生回答)
冬天到了,氣溫下降,湖面上的水結(jié)成冰;工廠的鑄造車間里,工人將鐵水澆在模子里,冷卻后,鐵水變成了固態(tài)的鑄件。
我們把物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固。剛才我們提到的冰化成水是熔化,水結(jié)冰是凝固。鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成液態(tài)是熔化,鐵水鑄成工件是凝固。
除此之外,蠟、松香、瀝青、玻璃等物質(zhì)也能熔化和凝固。
2.學(xué)生實驗:觀察海波的熔化。
(1)講述實驗的做法
各組的熔化實驗儀器中放入了少量的晶體物質(zhì)海波。
將攪拌器和溫度計的玻璃泡插入試管里的海波粉中,溫度計的玻璃泡不要接觸試管壁和底,要埋在海波粉中。
把試管放在大燒杯的水中,將燒杯放在鐵架臺的石棉網(wǎng)上,用酒精燈加熱。等水溫升至30℃以上時,用攪拌器不停地攪動,每隔半分鐘記錄一次海波的溫度,并觀察海波的狀態(tài)。最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出海波的溫度隨時間變化的圖線。
(2)注意事項
為了做好實驗,每組的三位同學(xué)要分工合作。一位同學(xué)攪動,一位同學(xué)讀數(shù),并觀察海波的狀態(tài),第三位同學(xué)記錄溫度和狀態(tài)。實驗中,攪動必須不停地進(jìn)行,以保證海波受熱均勻。
(3)學(xué)生操作,等各組的熔化過程完成后繼續(xù)加熱,教學(xué)活動繼續(xù)進(jìn)行。
3.海波的熔化曲線的分析
(教師選擇一個組的熔化曲線,請該組同學(xué)畫在黑板上)
教師:其他各組的曲線雖然不完全相同,但是大致形狀如圖所示。我們將這一曲線分為AB、BC和CD三段,請同學(xué)們結(jié)合實驗,回答下列問題。
(1)AB段。在這段曲線對應(yīng)的一段時間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度怎樣變化?(答:AB段所對應(yīng)的時間內(nèi)海波是固態(tài),溫度升高)
(2)在曲線上的哪一點海波開始熔化?(答:B點)
(3)在BC段對應(yīng)的時間內(nèi),海波的狀態(tài)如何?溫度是否變化?這段時間是否對海波加熱?(答:BC段所對應(yīng)的時間內(nèi)海波的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)共存。海波的溫度保持在48℃左右不變。此時仍在繼續(xù)對海波加熱,即海波仍在吸熱)
(4)在CD段對應(yīng)的時間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度如何變化?(答:海波的狀態(tài)是液態(tài),海波已經(jīng)熔化完畢,繼續(xù)加熱,海波的溫度升高)
4.熔點
教師:除了海波以外,其他晶體物質(zhì),如各種金屬、冰、固態(tài)酒精等,它們的熔化曲線都與海波的熔化曲線形狀相似,只是熔化時的溫度高低不同而已。這條熔化曲線反映了晶體物質(zhì)熔化的一個重要特征--晶體的熔化是在一定的溫度下完成的,即晶體在熔化過程中,溫度保持不變。
晶體熔化時的溫度叫熔點。純海波的熔點是48 ℃。我們實驗用的海波不純,熔點低于48 ℃。
5.凝固曲線
教師:如果讓熔化了的海波冷卻,記下液態(tài)海波在冷卻凝固成晶體過程中的溫度隨時間變化情況,可得到凝固曲線近似下圖的.形狀。請大家思考并回答:
(1)DE段。海波是____態(tài),____熱(填"吸"或"放"),溫度______。
(2)EF段。海波的狀態(tài)是______,____熱,溫度______。
(3)FG段。海波的狀態(tài)是______,____熱,溫度______。
教師:晶體的凝固也是在一定的溫度下完成。晶體凝固時的溫度叫凝固點,晶體的凝固點和它的熔點相同。
6.學(xué)生練習(xí)
(1)讀物質(zhì)的熔點表。請學(xué)生看課本上的熔點表。教師讀一種物質(zhì)的熔點并加以解釋。
教師:鎢的熔點是3 140 ℃。鎢在熔化時溫度保持在3 140 ℃不變。
(學(xué)生模仿教師讀幾種物質(zhì)的熔點并加以解釋)
(2)學(xué)生回答
、贉囟仁70 ℃的萘是____態(tài)。
、谒-5 ℃時是____態(tài)。
、坭F、銅、鋁在常溫下是____態(tài)。
、芩y在-30 ℃時是____態(tài)。
、菥凭-100 ℃時是____態(tài)。
、掊a在232 ℃時是____態(tài)。
、咧袊辈康哪佣練鉁刈畹偷-52.3℃,應(yīng)選用水銀溫度計還是酒精溫度計?為什么?(應(yīng)選用酒精溫度計。因為酒精的凝固點是-117 ℃,在-52.3
℃的情況下,酒精是液態(tài)的。水銀的凝固點是-39 ℃,在氣溫低于-39 ℃時,水銀的固態(tài)的。所以水銀溫度計在冬季的漠河無法工作。)
7.熔化吸熱和凝固放熱
教師:現(xiàn)在請大家結(jié)合熔化和凝固的實驗聽一段海波的自白,并回答問題。
“我叫海波,我的熔點和凝固點都是48 ℃。現(xiàn)在我的體溫恰好是48 ℃,請你們告訴我,我是應(yīng)該熔化,還是應(yīng)該凝固呢?只要你們說得對,我就照你們說的辦。”
(學(xué)生討論并回答)
48
℃既是海波熔點也是它的凝固點。此時海波是熔化還是凝固,關(guān)鍵要看海波是吸熱還是放熱。固態(tài)海波在溫度到達(dá)熔點時,吸熱則熔化。液態(tài)海波在溫度到這一溫度時,放熱則凝固。所以熔化時吸熱,凝固時放熱。
8.學(xué)生實驗:非晶體的熔化和凝固
教師:物質(zhì)除了晶體還有非晶體,松香、石蠟、玻璃等屬于非晶體。我們現(xiàn)在利用實驗研究石蠟的熔化和凝固。
我們所用的實驗裝置還是剛才用過的裝置,實驗步驟也完全相同。
(學(xué)生操作、實驗)
教師:請一個組把石蠟的熔化和凝固曲線畫在黑板上。
從石蠟的熔化和凝固曲線可知,非晶體的熔化和凝固跟晶體不同。非晶體沒有一定的熔點,也沒有一定的凝固點。石蠟熔化時吸熱,溫度不斷上升,固態(tài)石蠟由硬變軟,然后再變?yōu)橐簯B(tài)。凝固時放熱,石蠟由液態(tài)變?yōu)檎吵恚缓笥绍涀冇,形成固態(tài)。
三、歸納總結(jié)
1.物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)叫凝固。
晶體和非晶體的熔化、凝固有明顯的區(qū)別:晶體的熔化和凝固是在一定的溫度下完成,這個溫度分別叫熔點和凝固點。而非晶體沒有一定的熔點和凝固點。但是不論晶體還是非晶體,熔化時都吸熱,凝固時都放熱。所以,晶體實現(xiàn)熔化的條件可概括為兩條:一是溫度到達(dá)熔點,二是吸熱。凝固的條件是溫度到達(dá)凝固點,同時要放熱。
2.通過以上的學(xué)習(xí),請大家考慮以下兩個問題。
(1)冰水混合物的溫度為什么是0 ℃?(學(xué)生思考并回答)
冰水混合物中有冰又有水,冰和水的物態(tài)變化有兩種可能:其一是冰尚未熔化完畢,冰熔化時溫度保持在熔點不變。另一種可能是尚未凝固完畢,溫度也應(yīng)保持在凝固不變。所以冰水混合處于熱平衡狀態(tài),溫度為0℃。
(2)人們常說"下雪不冷化雪冷",這句話是什么道理?
(學(xué)生思考并回答)
雪在熔化時溫度保持在0 ℃不變,但是要吸熱。雪從空氣中吸熱,氣溫下降,所以化雪時更冷。
3.北方的冬季較冷,為了妥善地保存蔬菜,多在菜窖里放幾桶水,可以利用水結(jié)冰時放出熱,窖內(nèi)溫度不致太低。現(xiàn)在,人們研制出一種聚乙烯材料,在15 ℃~40
℃的范圍內(nèi)熔化或凝固,而熔化或凝固時,溫度保持不變。所以,人們將這種材料制成顆粒狀,摻在水泥中制成儲熱地板或墻壁,天氣熱時顆粒熔化,天氣冷時又凝固成顆粒,能調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。
四、作業(yè)
1.完成課文后的練習(xí)。
2.習(xí)題3、4、5。
(四)說明
1.本節(jié)課文內(nèi)容豐富,知識有一定的難度。教學(xué)重點應(yīng)是熔點和凝固點及熔化吸熱和凝固放熱。建議安排好學(xué)生實驗,使學(xué)生充分認(rèn)識晶體熔化和凝固時的特點,對圖像分析得細(xì)致、透徹,有利于學(xué)生加深認(rèn)識、突出重點。
2.教學(xué)難點是晶體熔化或凝固時,雖然伴隨有熱的得失,但是溫度不變。受初中學(xué)生知識水平的限制,教師不必從理論上去講解,只要通過學(xué)生實驗,觀察現(xiàn)象,從事實出發(fā),學(xué)生能記住這一事實即可。
3.突出重點、突破難點的有效方法是做好學(xué)生實驗。實驗應(yīng)注意以下幾點:一是海波的純度盡可能高。二是對海波開始加熱時,不要用溫水,溫水會使試管內(nèi)靠管壁的海波先熔化,而中央部分的海波的溫度還沒有達(dá)到48
℃。三是攪拌要及時、不停頓。由于海波是粉末狀,導(dǎo)熱性能差,只有不停攪拌才可望實驗成功。
4.熔化吸熱、凝固放熱的教學(xué),采用海波自白這種擬人化的方法,頗具趣味性和啟發(fā)性,教師不妨一試。
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