光的色散公开课 公开课教案.docx
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光的色散公开课公开课教案
第5节光的色散
教学目标
知识与能力：
1.初步了解太阳光谱和看不见的光.
2.初步认识红外线及其作用.
3.初步认识紫外线及其作用.
4.了解色散现象.知道色光的三原色和颜料三原色是不同的.
教学重点：
1.红外线的作用；
2.紫外线的作用。
教学难点：
1.红外线的作用及应用；
2.紫外线的作用及应用。
教学用具
有关红外线、紫外线的挂图、光碟.
教学过程
一、导入新课
问题：
白天我们看到的光从何而来？
太阳光是什么颜色的？
引入：
以前人们一直认为白色是最单纯的颜色，白光是最单纯的光，不能分解，到17世纪英国的科学家牛顿通过一个实验发现了一种极为奇妙的
现象，让人们对于上面的问
题有了明确的认识。
那么大家想知道他的实验是怎么做的吗？
白光到底能不能分解呢？
设计意图：
这样设计给了基础差的学生一定提示，使其能参与到教学活动中来。
利用学生对科学家的崇拜感激发学生的学习兴趣，这样便于学生更新已有经验，接受新知识，诱导学习动机，丰富感知。
播放关于彩虹传说的动画，提出“为什么天空中会有彩虹呢？
”，引出课题。
说明：
也可通过播放与光的色散有关的自然现象的图片来引入课题。
二、推进新课
探究点一色散
情景介绍：
17世纪以前，人们一直认为白光是最单纯的颜色。
直到1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散（dispersion），这才解开了光的颜色之谜。
牛顿是怎样让太阳光色散的呢？
我们一起来做一下。
出示三棱镜让大家观察一下它有什么特点。
点评：
透明的，有三条棱。
演示：
让一束太阳光照射到三棱镜上，调节，另一边用白屏承接，引导学生认真观察，太阳光通过三棱镜后发生了什么？
在黑板上画示意图，播放色散图片：
设计意图：
通过实验来解释，更
加直观，易于学生理解和识记。
结论：
让一束太阳光照射到三棱镜上，会被分解成各种颜色的光，如果用一个白色的光屏来承接，在白色光屏上就形成了一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
我们把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色叫
做色散。
问题：
根据光路可逆原理，被分解出来的七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜，将会出现什么现象呢？
点评：
七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜，会复合成白光。
设计意图：
引导学生思考，激发兴趣。
扩展：
雨后的彩虹就是由色散现象引起的。
下雨过后，有很多小水滴，由于重力的作用，它的下半部分较大，上半部分较小。
水滴像三棱镜，太阳光经水滴后也会发生色散，空中有很多水滴聚在一起，正因如此，我们在雨过天晴会看到
彩虹。
设计意图：
从生活走向物理，用物理知识来解释生活中的现象，从而将生活和物理紧密地联系起来。
探究点二色光的混合
问题：
阳光可以分解为七种单色光，但我们看到大自然的色彩远比红、橙、黄
、绿、蓝、靛、紫七种颜色来得丰富多彩，这又是怎么回事呢？
点评：
一些色光混合后会产生许多丰富多彩的颜色。
问题：
白光色散后的各种色光混合后又复合成了白光，那么七种单色光中的任意两种或几种混合后又将得到什么颜色呢？
[播放色光的混合视频]学生观看
点评：
人们发现，把红、绿、蓝三种色光混合能产
生各种色彩。
因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。
值得注意的是，颜料也有三原色：
红、黄、蓝，拿红、黄、蓝这三种颜料混合也可以得到各种颜色的颜料。
它跟色光的三原色是不同的。
扩展：
彩色电视机的制成原理。
电视屏幕上显现出的画面，丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三种色光组成的。
如果用放大镜观察彩色电视机画面就会观察到这一现象了。
探究点三看不见的光
1．光谱
白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带，自上而下分
别是什么颜色的光？
点评：
白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带，自上而下是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
三棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光，把它们按这个顺序排列起来，就是光谱（spectrum）。
如课本图。
设计意图：
在对比中学习，培养学生的扩展思维。
问题：
我们在前面学过，人耳有听不见的声音，同样的，是否存在人眼看不到的光呢？
点评：
在光谱上看的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光，称为可见光。
扩展：
英国天文学家赫歇尔在1800年研究光谱中各种色光的热效应时，把温度计移到光谱的红光区域的外侧，结果温度上升得很快，说明那里有看不见的射线射到温度计上，于是发现了红外线。
德国化学家里特1801年在光谱的紫光区域外侧放置了一张照相底片，结果底片感光了，于是紫外线被找了出来。
在光谱上，红光以外是红外线，紫光以外是紫外线，都是人眼看不见的，称为不可见光。
2．红外线的应用
学生阅读教材，了解红外线的应用。
问题：
红外线有什么应用？
点评：
热作用、红外线夜视仪、遥控器。
问题：
一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高的物体，辐射的红外线越强。
这桌子在辐射红外线吗？
我们人呢？
点评：
辐射；都在辐射。
设计意图：
通过阅读课本提高学生总结归纳的能力。
展示：
多媒体图片，引起学生兴趣。
扩展：
物体在温度升高时，它辐射的红外线会大大增强。
人体生病时，局部皮肤的温度异常，如果在照相机里装上对红外线敏感的胶片，给皮肤拍照并与健康人的照片对比，有助于对疾病做出诊断。
夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人体辐射的红外线比它们强，人们根据这个原理制成了红外线夜视仪，可以用在步枪的瞄准器上。
一切物体都在不停地辐射红外线，其实也在不停地吸收红外线，吸收红外线后物体温度会上升，按照这个原理制成了红外线烘烤炉。
红外线还可用来进行遥控。
如电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现电视机的遥控。
问题：
把遥控器对准电视周围墙壁按按钮，有时也可以控制电视，说明什么？
点评：
红外线可以反射。
3．紫外线的作用及应用
问题：
我们平时拿到一张钞票，是怎么辨别它的真伪的？
点评：
对着光看，摸一下，看手感对不对。
问题：
我们去银行，银行的员工是怎样检验钞票的？
点评：
他们把钞票放到验钞机去。
说明：
原来紫外线能使荧光物质发光，钞票或商标的某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线的照射下则会发出可见光，这是一种有效的防伪措施。
在医院有很多病菌，可是如果用消毒水来消毒，它成本高，又比较难闻。
紫外线有化学作用，能杀死微生物，所以医院和食品店常用紫外线消毒。
太阳光是天然紫外线的重要来源，衣服、被子经常在阳光下晾晒可以灭菌消毒。
适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，促进身体对钙的吸收，对骨骼的生长和身体健康有好处，紫外线有生理作用。
问题：
太阳光是天然紫外线的重要来源，适当地晒太阳对身体有好处，但是不是晒的越多越好呢？
在阳光下，时间长了会怎样？
点评：
头晕，皮肤很烫，
会变黑。
说明：
过量的紫外线照射对人体有害，地球的周围包围着厚厚的大气层，阳光中的紫外线大部分被大气层上部的臭氧层吸收，不能到达地面，这才使地球上的生物得以生存。
近年来，臭氧层正在受到空调、冰箱里面放出的氟利昂等物质的破坏，臭氧层出现“空洞”。
为了保护臭氧层，保护我们的家园，同学们有什么好的建议？
点评：
停止生产氟利昂，研制出氟利昂的替代品，少用空调。
设计意图：
通过学习，让学生意识到保护臭氧层的重要性，并用实际行动来保护环境。
盘点收获：
我们这节课学习了光的色散，请同学们说一下，这节课学到了些什么？
你们都做了些什么？
红外线在生活中的应用有哪些？
紫外线在生活中的应用
光与色的混合
一、色光混合
色光的混合为加色混合，是光线的增加，两种色光混合，光度为两色之和，合色愈多，则愈强，愈近于白。
其中红与绿、黄与蓝、青与红，这些补色光混合和红与蓝、绿三原色光混合都成为白光。
彩色电视机、彩色显示器、彩色液晶显示器，三基色日光灯管就是应用该原理而设计制作的。
色光的三原色为红、绿、蓝。
将这色光三原色红、绿、蓝投射到一个白色的平面上时，两种光色相叠射，则得出混合黄、品红、青。
如果将三种原色完全重叠投射，则混合出白光。
格拉斯曼（H.Grassman）总结了加色混合的现象，叫做格拉斯曼颜色混合定律，有以下几点：
（1）视觉只能辨别色彩的三种变化：
明度、色相、纯度。
（2）两种光色组成的混合色中，如果一种色光发生变化
，而另一种不变，则混合色也随之变化。
补色律：
每一种色都有一个相应的补色，便产生中间色，其色调决定两色的相对数量，其纯度决定二者在色相环上的距离。
（3）色相相同的光，不论它们的光谱组成是否一样，在混色中都具有同样的效果，即视觉上相同的两色，都是等色。
代替律：
相似色的混合仍然相似。
如果A色＝B色，C色＝D色，那么A色＋C色＝B色＋D色。
（4）由几种色光组成的混合色的亮度，是各色光亮度的总和。
二、颜料混合
绘画颜料、印刷用的油墨及其他工业用的染料等，这些着色材料的混色大体上比原来的颜色暗。
原因是它们反射的光线减少，两色混合后，光度低于两色各自原来的光度，合色愈多，被吸收的光线愈多，反射的光线愈少就愈近于黑。
颜料三原色红、黄、蓝是减色原色，它们相加混合而形成的是（近似）黑，或其中任何两种色料相加而呈现的混合色都是暗于原色，也就是要减却二色的补色成分。
所以称这种色料的混合为减色混合
。
彩色印刷的油墨调配、彩色照片的原理及生产、彩色打印机设计以及实际应用，都是黄、红、蓝为三原色。
彩色印刷品是以黄、红、蓝三种油墨加黑油墨印刷的，四色彩色印刷机的印刷就是一个典型的例证。
在彩色照片的成像中，三层乳剂层分别为：
底层为黄色、中层为红色、上层为蓝色。
各品牌彩色喷墨打印机也都是以黄、红、蓝加黑墨打印彩色图片的。
三、板书设计
第5节光的色散
一、光的色散：
白光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象叫光的色散现象。
二、色光的三原色：
红、绿、蓝
三、红外线：
热作用强
四、紫外线：
1.荧光作用
2．化学作用
3．生理作用
四、教学反思
《光的色散》这节内容的重点其实是应该让学生了解生活中不同物体显示不同颜色的原因。
上课之前，学生对物体的颜色仅仅停留在感性认识的基础上，因此如何让学生能够从科学的角度解释物体的颜色，就成为本节课的难点。
在课堂教学中，我是这样处理的，在介绍光的色散知识基础上，首先提出问题，然后让学生结合光的反射知识，让学生理解，我们看到哪种颜色，其实就是那种颜色的色光进入了我们的眼睛，联系到教室里不同颜色的物体，举例说明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，由此联想到电影屏幕为白色的原因，进一步提问，放映机的灯泡发出了白光，但照到屏幕的确实五光十色，其原因在于光透过了有颜色的透明胶片，让学生体会透明物体的颜色由它透过的色光决定。
这样从生活中挖掘的现象贴近生活，让学生感到亲切，更符合学生的认知规律和新课程的理念。
第2节熔化和凝固
教学目标
知识与能力：
1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。
2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
3.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
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.
教学用具
酒精灯、铁架台、石棉网、温度计二支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、投影仪
教学过程
一、导入新课
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例：
铁矿石在高温炉中熔化为铁水，从高温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。
学生思考交流：
还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗？
引导归纳：
随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
联系生活：
把水放入冰箱的冷冻室里，水就会变成冰；把冰加入饮料中，冰从饮料中吸收热量就变成了水。
点燃的生日蜡烛的火焰旁边，固态的蜡不断地变成液态的蜡，一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。
路桥施工人员把固态的沥青加热成液态，再把液态的沥青浇在路面上，很快又变成固态。
引导归纳：
随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
二、新课教学
探究点一物态变化
活动体验：
（1）将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方，你能观察到什么现象？
学生操作实验，回答观察到的现象：
蜡烛逐渐变成烛油往下滴，滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。
（2）将冰棒放在空烧杯中，过一会儿，你能发现什么现象？
学生操作实验，发现烧杯中只剩下半杯糖水。
这些现象可以说明物质的状态发生了怎
样的变化？
归纳总结：
1．物质通常有三种状态，即固态、液态和气态。
如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
2．物质各种状态之间的变化叫物态变化。
探究点二熔化和凝固
1．概念归纳
（1）熔化：
物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
例如：
冰熔化为水、蜡烛熔化
为烛液等。
（2）凝固：
物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
例如：
水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山
岩。
例子：
说出下列物态变化名称
（1）冰棒化成水：
熔化
（2）钢水浇铸成火车轮：
凝固
（3）把废塑料回收再制成塑料产品：
先熔化再凝固
出示固体海波和蜡，提出问题：
它们怎样才会变成液态？
在熔化过程中，它们的温度有什么变化？
学生思考：
熔化和凝固是在什么条件下发生的？
熔化和凝固的过程有什么特点？
不同物质熔化和凝固的规律一样吗？
2．探究固体熔化时温度的变化规律
提出问题：
物质熔化时需要什么条件呢？
不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？
猜想假设：
熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的。
制定计划与设计实验
实验器材：
铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波（硫代硫酸钠）、石蜡、水等
介绍实验装置，如图所示，强调酒精灯和温度计的用法
进行实验：
（1）四个同学为一组，选出一名同学作为组长，负责本组探究性学习，教师课前要对组长进行指导，交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项，确保实验能顺利进行。
每一组分成两个小组，分别探究两种不同固体的熔化。
（2）组装实验装置：
把硫代硫酸钠和石蜡分别装入两个试管中，并插入温度计，再把试管按图示装置固定。
往烧杯里倒入冷水，使水位高于装固体颗粒的那部分试管（图中只画了一套装置，另一套装置完全相同）。
用两个酒精灯分别给两个烧杯加热，观察两试管内固体熔化情况，并每隔1分钟记录一次温度计示数，直到固体完全熔化。
（3）第1小组探究海波熔化时温度的变化规律，要求从40℃开始计时，每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点；
第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律，要求从50℃开始计时，每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态，把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点。
实验要求：
要求学生做好观察记录
观察：
（1）对海波及石蜡加热时，温度计的示数变化。
（2）不同温度下它们的状态。
（3）熔化时它们的状态及温度。
记录：
实验中的数据。
表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
温度/℃
41
43
44
45
46
47
47
47
47.5
48
51.5
53.5
55.5
状态
固态
固液共存
液态
表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
温度/℃
52
55
58
61
62w
63
65
66.5
69
72
74[
83
状态
固态
粘稠状态
液态
学生交流思考：
海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗？
分析论证：
各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。
根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
小组评估：
回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？
进行论证的根据充分吗？
实验结果可靠吗？
交流合作：
与同学进行交流。
你们的结果和别的小组的结果是不是相同？
如果不同，怎样解释？
设计意图：
固体的熔化和凝固是学生常见现象之一，选择这一内容让学生参与探究，目的是引导学生在学习物理知识的同时，体验科学探究的全过程，
学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。
有利于体现“注重科学探究，提倡学习方式多样化”的新课程理念。
探究点三熔点和凝固点
对比研究：
分析两种不同固体的熔化曲线。
海波的熔化图象 石蜡的熔化图象
学生讨论交流，思考：
（1）两种物质的熔化过程中，温度的变化有什么特点？
（2）每段曲线对应的一段时间内，海波与石蜡各是什么状态？
温度怎样变化？
吸热、放热情况如何？
归纳交流：
从实验现象及描绘出的图象容易看出，
（1）海波经过缓慢加热，温度逐渐上升，当温度达到48℃，海波开始熔化。
在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度不变，直到完全熔化后，温度才继续上升。
（2）随着不断加热，石蜡的温度升高，在此过程中，石蜡变软变稀，最后熔化为液体。
得出结论：
（1）有确定的熔化温度的一类固体叫晶体；如各种金属、冰、海波等。
另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体；如松香、沥青、玻璃等。
（2）晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。
（3）晶体凝固时也有确定的
温度，这个温度叫凝固点。
同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
学生讨论交流：
物质凝固过程中的变化规律
（1）晶体在凝固过程中温度不变，这个温度叫做凝固点；
（2）凝固过程中处于固液共存状态；
（3）晶体只有达到一定温度时才开始凝固；
（4）凝固过程放热。
学生观察课本图3.25甲、乙两幅图线，并分别比较与图3.24图线的区别。
晶体熔化和凝固条件、特点：
同种物质的熔点和凝固点相同。
知识扩展：
让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”，体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性。
同时记住冰的熔点是0℃，钨的熔点最高。
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
金刚石
3350
金
1064
冰
0
钨
3410
银
962
固态水银
－39
纯铁
1535
铝
660
固态酒精
－117
各种钢
1300～1400
铅
327
固体氮
－210
各种铸铁
1200左右
锡
232
固体氢
－259
铜
1083
海波
47
固体氦
－272
探究点四熔化吸热、凝固放热
归纳总结：
晶体和非晶体的熔化特点比较
（1）晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。
（2）晶体是在一定温度下熔化的，晶体熔化时的温度叫熔点。
非晶体没有一定的熔化温度（非晶体没有熔点）。
（3）晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态，非晶体熔化时不存在固液共存的状态。
逆向思维：
从冰吸热可熔化成水，水在一定的条件下可变成冰的道理，知道凝固是熔化的逆过程。
让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律：
无论晶体还是非晶体，在凝固时都要放热；晶体凝固时放出热量，但温度不变，非晶体凝固时放出热量，温度降低。
联系生活：
北方的冬季很冷，为了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低，保护蔬菜不被冻坏。
前沿科技：
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。
把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。
学以致用：
请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。
三、板书设计
第2节 熔化和凝固
1．固态
液态（熔化和凝固是互逆过程）
2．固体
3．晶体熔化条件
同时具备
4.晶体凝固条件
同时具备
四、教学反思
熔化和凝固是热学中比较重要的课，要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的，熔化、凝固是两个能相互转化的过程，晶体和非晶体性质间的不同，还要学会作熔化曲线和凝固曲线。
学生在做探究实验时有一定的困难，教师应加大对实验整个过程的引导，可与学生共同完成实验在课前就做过了实验操作过程，本节课只要求学生能够能够通过观察到的实验现象总结规律，这样就可为下面讨论节省大量时间。
教学时应特别重视对图象的分析，帮助学生找出晶体和非晶体的熔化和凝固特点。
根据数据我们会画出一幅曲线图，然后让学生对海波曲线图分析，学生很容易会发现海波有一个平稳阶段，然后开始学习海波的熔化。
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