初中物理《熔化和凝固》教案设计.doc
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第三讲熔化和凝固
一、教案背景
1，面向学生：
学科：
物理2，课时：
1
知识与技能目标
1.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
2.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
3.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
4.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。
过程与方法目标
1.通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力。
2.通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生状态变化的条件。
培养学生的实验能力和分析概括能力。
3.通过探究活动，培养学生认识图象、利用图象的能力。
情感态度与价值观目标
1.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。
2.通过实验培养学生善于实践和勇于克服困难的良好意志和品质。
二、教学重难点
教学重点：
通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力，实验能力和分析概括能力。
教学难点：
指导学生通过对实验的观察，分析概括，总结出固体熔化时温度变化的规律，并用图象表示出来。
三、教材分析
本节教材是初中物理第一册第四章第三节内容，安排在“温度和温度计之后”来学习，这一章内容的主要特点之一就是与生活实际联系密切，几乎每节教材都是从生活实际开始，引入新课，学习了知识之后又应用所学知识去解决实际问题。
《熔化与凝固》这一节是学学自然知识的延续,也是初三热学和高中热力学知识的基础,无论从大刚不是从物理知识的扩展角度来说,本章和本节教材都具有承前启后的重要作用,本节教材所采用的“实验----分析----比较----总结”的方法,为学生今后的发展起到积极的作用。
四、教学方法
观察法、实验演示法、分析法、讨论法
五、教学过程
一、情景导入、引入新课
师：
我们在小学学习过物质存在的三种状态：
固态、液态和气态。
但是物质的状态不是一成不变的。
动画展示：
铁矿石在高炉中熔化为铁水，从高炉中倒出的铁水凝固成铁板；低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧氮；不同季节、气候下的水的状态变化。
是什么因素导致物态变化的呢？
二、自主学习、初步感知
1.自学课本P53《物态变化》，知道气态、液态和固态是物质存在的三种形态，了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
2．自学课本P53《熔化和凝固》，了解熔化、凝固的含义。
3．自学课本P55《熔点和凝固点》，了解晶体和非晶体的区别，熔点和凝固点的含义。
4．自学课本P56《熔化吸热，凝固放热》，知道物态变化吸放热特点：
熔化吸热，凝固放热。
三、交流展示、点拨评价
1、物质的存在有三种状态，分别是、液态、。
2、物质从变成的过程叫做熔化。
物质从变成的过程叫做凝固。
3、固体分为两类：
晶体和非晶体
①晶体：
有些固体在熔化过程中尽管不断吸热，但是温度却保持，这类固体有确定的，叫晶体。
例如：
、、都是晶体。
②非晶体：
有些固体在熔化过程中，只要不断的吸热，温度就不断的上升，固定的熔化温度。
这类固体叫非晶体。
例如：
、、都是非晶体。
4、熔点：
晶体都有一定的熔化温度，晶体时的温度叫熔点。
非晶体（选填“有”或“没有”）熔点。
5、凝固点：
晶体时也有确定的温度，这个温度叫凝固点。
非晶体（选填“有”或“没有”）凝固点。
6、同一种物质的凝固点和它的熔点。
7、晶体熔化时热，但温度；非晶体熔化时热，但温度。
8、晶体凝固时热，但温度；非晶体凝固时热，但温度。
四、疑海探究、教师导航
学习活动一：
探究固体熔化时温度的变化规律
1.提出问题:
那么固体在什么情况下熔化成液体？
液体在什么情况下凝固成固体？
有什么条件么？
是吸热还是放热？
请大家根据生活中积累的经
验想一想，然后大胆的说出你的猜想和你这样猜想的依据。
将学生的猜想在黑板上逐一列出。
2.根据猜想，设计实验过程
提供粉末状的海波和蜂蜡这两种固体物质．我们要使它们熔化并研究其过程，根据你们刚才的猜想内容你们应该需要一个什么样的实验装置？
因为这是第一次涉及设计实验，老师在学生讨论的基础上，需要帮助学生提供实验器材和实验装置．
实验仪器为：
铁架台、试管、大烧杯、酒精灯、海波、蜂蜡、水、水银温度计、石棉网、火柴．
实验目的:
我们来探究熔化时温度的变化规律。
并利用它们去为日常生活和生产服务。
实验装置为课本（P54图3、2-1）．观察实验装置图，要求学生思考以下几个问题：
⑴在做海波熔化实验时，为什么不用酒精灯直接对试管加热，而要把试管放在有水的烧杯中，再用酒精灯对烧杯加热呢？
烧杯中的水量多少恰当？
⑵温度计液泡在什么位置合适？
为什么？
怎样能做到将温度计液泡放入合适位置？
⑶要记录什么数据？
怎样记录数据？
⑷实验的操作步骤是什么？
⑸怎样保证实验过程中安全操作？
在讨论了以上的问题后，学生对所采用的装置就有所理解．
3.进行实验与收集数据
（1）按照书上（图3、2-1）组装实验仪器．（注意：
顺序是自下而上，自左而右，要位置适中。
酒精灯加热时，要用外焰加热，酒精灯在用时绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯，用完酒精灯必须用灯帽盖灭）
实验开始前教师要讲解实验的做法和注意事项．除了要讲实验目的、如何分组、如何分工、观察什么、记录什么、如何画图像等之外，还要特别注意向学生讲清注意安全，万一酒精洒在桌上并燃烧起来，如何扑灭．教师要准备几块湿布备用．
（2）用酒精灯对烧杯缓慢加热，观察海波和蜂蜡的变化情况．
当被测物质的温度达到______℃时，开始记录．每隔_____min记录一次温度；在海波或蜂蜡完全熔化后再记录4-5次
为了研究实验过程，就需要记录有关数据及实验现象，你应如何设计实验记录表格呢？
最后全班同学组合改进，设计出表格如下：
固体
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
蜂蜡
温度/℃
状态
固
海波
温度/℃
状态
固
（3）根据数据绘制熔化图像
在坐标纸上描出蜂蜡与海波熔化时温度变化图象（方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，标上分度值．根据记录表中各个时刻的温度值在方格纸上描点，然后将这些点用平滑曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图象．
4.根据图象分析与论证
认识图像：
（图象法：
把实验数据在坐标上描绘出来的一种方法．）认识图像时，首先要从横、纵坐标轴开始，弄清两个坐标轴各代表什么物理量，以便了解物理图像反映的是哪两个物理量之间的相互变化关系．
注意引导学生学会分析图象的切入点，能使学生把每段物理过程和每点的物理场景有机地联系起来．比如从曲线上的特殊点入手，分析它们所对应的物理意义、物理状态等．
组织学生描述和解释:
蜂蜡在熔化时，需要不断地吸热，温度不断上升，它是逐渐变得越来越软，直至完全变为液化．固体和液体之间无明显的界限．而海波完全是固态时吸热温度不断上升，一旦开始熔化，虽继续加热但温度却保持不变，直到它完全变成液态，温度才继续上升．
以思考题的形式，给学生以启迪：
在熔化装置中的温度计始终测的是熔化物质的温度吗？
你的猜想与探究结果一致吗？
探究过程发现新问题了吗？
你有更好的实验方案吗？
你设计的方案有何有足？
如何改进会更好呢？
你得出的实验结果和我们的有何区别？
为什么？
5.交流与合作
教师可以在第二节课安排学生进行交流．交流内容可以是实验结果、实验中遇到的困难、发现的新问题、与预期不同的结果、新的想法等
学习活动二：
熔点
通过教师讲解对探究问题的感性认识上升为理性认识．
（一）在学生探究交流的基础上，教师要帮助学生认识熔点、
为什么在室温下，冰棒会熔化，而钢铁却不熔化呢？
同学们思考，得出不同种晶体，它们的熔化温度一般不同．这也是晶体的一种特性，叫熔点．
晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：
晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点．而非晶体没有一定的熔点和凝固点．
（二）指导学生查熔点表．
通过提问的形式指导学生会查表、会用表．
读物质的熔点表．请学生看课本上的熔点表．教师读一种物质的熔点并加以解释．
教师：
钨的熔点是3140℃．钨在熔化时温度保持在3140℃不变．
（三）根据这一特性，可以鉴别物质．根据熔点表能回答以下的问题：
（1）表头上的105帕说明什么？
（2）哪种晶体的熔点最低？
熔点是多少？
（3）白炽灯发光时，灯丝温度可高达2000℃左右，根据物质的熔点表，你认为应该用什么材料作灯丝？
（4）冰水混合物的温度一定是0℃吗？
（5）能否用铝锅作为容器来熔化铁?
为什么?
（6）如果你想知道冰是不是晶体，你可以采取什么方法判断
学习活动三：
熔化吸热，凝固放热
讨论海波自白
教师：
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．
“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．”
48℃既是海波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．液态海波在温度到这一温度时，放热则凝固．所以熔化时吸热，凝固时放热．
晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：
晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点．而非晶体没有一定的熔点和凝固点．但是不论晶体还是非晶体，熔化时都吸热，凝固时都放热．所以，晶体实现熔化的条件可概括为两条：
一是温度到达熔点，二是吸热．凝固的条件是温度到达凝固点，同时要放热．
五、达标测评、巩固提高
1、判断物质状态
①温度是70℃的萘是____态．②水在-5℃时是____态．③铁、铜、铝在常温下是____态．
④水银在-30℃时是____态．⑤酒精在-100℃时是____态．⑥锡在232℃时是____态．
2.中国北部的漠河冬季气温最低到-52.3℃，应选用水银温度计还是酒精温度计?
为什么?
（应选用酒精温度计．因为酒精的凝固点是-117℃，在-52.3℃的情况下，酒精是液态的．水银的凝固点是-39℃，在气温低于-39℃时，水银的固态的．所以水银温度计在冬季的漠河无法工作．）
3.人们常说"下雪不冷化雪冷"，这句话是什么道理?
雪在熔化时温度保持在0℃不变，但是要吸热．雪从空气中吸热，气温下降，所以化雪时更冷．
4.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，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．
教师总结情况
同样是固体，为什么蜂蜡与海波却这样不同呢？
原来，固体分为两种：
晶体、非晶体．晶体有固定的熔化温度，而非晶体没有。
分析两种不同固体的熔化曲线。
得出结论：
（1）一类固体有确定的熔化温度叫晶体；如各种
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