新人教版八年级物理上册第3章第2节熔化和凝固第2课时熔化和凝固的条件及其应用导学案13.docx
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新人教版八年级物理上册第3章第2节熔化和凝固第2课时熔化和凝固的条件及其应用导学案13
第2课时熔化和凝固的条件及其应用
课题
熔化和凝固的条件及其应用
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1.知道熔化和凝固的条件.
2.知道熔化吸热、凝固放热.
过程与方法
经历观察熔化和凝固的过程,简单描述熔化和凝固的主要特征.
情感、态度与价值观
乐于参与观察、实验等科学实践活动,有团队精神.
教学重点
熔化、凝固的条件.
教具准备
多媒体课件.
教学难点
熔化和凝固的应用.
教学课时
1课时
课前预习
晶体在熔化时吸热,温度不变.液体在凝固成晶体时放热,温度不变.
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(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.
新课导入
上节课我们学习了熔化和凝固的规律、晶体和非晶体,下面我们就一起来学习熔化和凝固的条件以及它们有哪些应用.
进
行
新
课
熔化吸热凝固放热
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.
知识拓展:
吸热或放热,通常称为“热传递”,热量总是自发地从高温物体向低温物体.发生热传递的条件是两个物体之间存在温度差,没有温度差,也就没有吸热放热现象,也没有物态变化
.
进
行
新
课
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:
同学们不仅要掌握知识,而且还要会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.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.
教
学
板
书
课
堂
小
结
这节课,我们学习了熔化吸热、凝固放热及其应用的有关知识.这节课就到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
【教材P57“动手动脑学物理”】
1.日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子?
熔化吸热、凝固放热会给我们带来哪些不利的影响?
请各举一个例子.
解:
利用熔化吸热的例子:
吃雪糕降温;把冰放在蔬菜水果上能保鲜等.利用凝固放热的例子:
在北方的冬天,菜窖里放水保温.
不利影响的例子:
春天冰雪融化导致气温降低,常会使人感冒;炼钢炉旁,钢水凝固成钢锭放出大量热,使炉子周围温度很高.
避免方法:
春天多穿衣服来保温;炼钢时工人要戴面罩和手套并远离炉旁.
4.水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-117℃,小明把酒精和水的混合液体放入电冰箱的冷冻室(冷冻室温度可达-5℃)中,经过相当长的时间后,从冷冻室取出混合液体时,却发现混合液没有凝固.就这个现象你能提出什么猜想?
根据这一猜想举出一个实际应用的例子.
解:
猜想:
酒精使水的凝固点降低了.混合液体没有凝固,是因为水中混入酒精后,它们的混合物的凝固点低于-5℃,因此没有凝固.
实际运用:
冬天在路面上撒盐加快积雪的熔化;在汽油里加乙醇防止汽油凝固.
知识拓展:
掺入杂质后,晶体的熔点和凝固点会降低.如冬天汽车的水箱中加入少许酒精,可降低水的凝固点,防止水凝固;在冰冻的路面上撒盐可降低冰的熔点,加快其熔化.
难
题
解
答
【例1】-5℃的冰投入0℃的水中,假设不与外界发生热交换,足够长时间后冰水混合物温度是0℃,则冰的质量一定是()
A.增加了B.减少了C.不变D无法确定
解析:
-5℃的冰投入0℃的水中,冰从水中吸热,温度升高,足够长时间后冰水混合物温度是0℃,所以-5℃的冰温度升至0℃,由于不能继续吸热,所以冰未熔化.而冰在吸热的过程中,0℃的水达到凝固点,且能继续放热,所以会有部分水结成冰,故冰的质量一定是增加了,A正确.
答案:
A
布置作业:
教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教
学
反
思
注意培养学生书面或口头表达自己的观点的能力、自我反思和听取意见的意识、初步的信息交流能力,注意养成学生实事求是、尊重自然规律的科学态度.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
第3节汽化和液化
第1课时汽化
课题
汽化
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1.知道什么是汽化.
2.了解沸腾现象,知道什么是沸点.
3.记住酒精、水银等常见物质的沸点.
过程与方法
1.通过观察液体(水)的沸腾实验,知道沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.
2.通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点.
3.通过研究影响蒸发快慢的因素,进一步认识控制变量法的运用.
情感、态度与价值观
通过教学活动,激发学习兴趣和对科学的求知欲,乐于探索自然现象,乐于了解日常生活中的物理规律.
教学重点
蒸发、沸腾的特点及影响蒸发快慢的因素.
教具准备
杯、水、温度计、酒精灯.
教学难点
蒸发、沸腾的区别.
教学课时
1课时
课前预习
1.汽化:
物质从液态变成气态的过程.汽化吸热,包括蒸发和沸腾两种方式.
2.沸腾的规律:
(1)液体沸腾时要继续吸热,但温度保持不变.
(2)大量气泡上升,变大,到液面破裂.(3)液体沸腾时的温度叫沸点,不同的液体,沸点不同,且沸点随气压的增大而增大.
3.蒸发的规律:
(1)液体在蒸发过程中要吸热,致使液体和它依附的物体温度降低.
(2)只在液体表面发生,而且缓慢(填“剧烈”或“缓慢”)进行.
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(教师可有针对性地挑选部分难题讲解).
备课笔记
新课导入
请同学们思考这个问题:
晒在太阳下的衣服会变干,衣服上的水跑哪里去了?
学生回答:
水变成了水蒸气飘散到了空中.不错,同学们回答得很好.
教师总结,并引入课题:
水变成水蒸气是汽化现象,今天我们就一起来学习汽化.
进
行
新
课
汽化现象
教师演示实验:
在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将塑料袋像拧麻花一样拧紧,尽量把塑料袋中空气排尽,然后再把口用线或橡皮筋扎紧.将塑料袋沉入80℃以上的热水中.引导学生观察塑料袋的变化(塑料袋鼓了起来,酒精消失了).教师将鼓起来的塑料袋拿出来凉一会儿,引导学生再次观察塑料袋的变化(塑料袋变瘪了,有小液滴产生).
通过这个实验活动,学生感到很神奇,体会到物理探究活动的快乐.
教师鼓励学生说出对这个实验的猜想和分析.
生1:
滴进的酒精是液体,放入热水中变成了气体,所以看不见了.
生2:
擦在皮肤上或放在盘子里的酒精,慢慢变干了,我们也没看见气态的酒精,所以气态酒精无色、透明的,是看不见的.
生3:
最后塑料袋里出现的小液滴是酒精,因为水没进去.
教师总结学生的猜想和分析,引入汽化和液化的概念.
板书:
1.汽化:
物质从液态变成气态叫做汽化,汽化的两种方式是蒸发和沸腾.
2.液化:
物质从气态变成液态叫做液化.
沸腾
1.设计实验探究水沸腾时温度变化的特点
我们每天要喝开水,开水是指沸腾后的水.现在回忆一下烧水时的有关情况,然后思考下列问题.(多媒体展示)
思考题:
(1)水烧开需要哪些条件?
(2)水在沸腾时有什么特征?
(3)水沸腾后如果继续加热,温度会不会越来越高?
(4)水沸腾后会冒出白气,这些白气是水蒸气吗?
(5)最后水烧干了,水去哪里了?
上面的思考题,同学们先不着急回答,大家先制定探究水的沸腾现象的实验方案,通过实验观察,得出结论.
学生分组设计实验方案.教师帮助学生完善实验设计方案.学生在教师的引导下分组完成实验,并得出结论.
2.沸点
教师提问:
为什么水沸腾前内部形成的气泡在上升过程中会逐渐变小呢?
学生分组讨论并表示疑惑.(估计学生暂时无法给出答案,但教师提问的目的在于让学生加深沸腾前后气泡变化情况的印象)
教师总结:
开始给冷水加热时,由于水中溶有空气,在器壁上生成气泡,气泡中含有空气和水蒸气,继续加热后,气泡受热膨胀,当气泡大到一定程度,由于浮力,气泡脱离器壁开始上升,气泡上升后温度降低,气泡内的大部分水蒸气要液化成水,气泡外边压强大于气泡内气体压强,气泡变小.这里涉及压强和浮力的知识,我们以后将会学到.
知识拓展:
1.缩短实验(或加热)时间的方法:
(1)尽量提高水的初温;
(2)适当减少水的质量;(3)在烧杯上加盖;(4)加大酒精灯火焰.
2.水沸腾前升温特点是先升温快后升温慢,原因是
(1)水温越高,蒸发吸热越快,导致后来升温变慢;
(2)水温越高,与外界的温差越大、散热越快,也导致后来升温变慢.
进
行
新
课
现在请同学们根据观察进行分析总结,找出实验规律.
生1:
水沸腾时温度不变,说明水沸腾是在一定温度下发生.
生2:
气泡上升,变大,上升到水面破裂,说明水沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象.
生3:
撤掉酒精灯水不沸腾,说明液体在沸腾过程中需要吸热.
生4:
各种液体沸腾时都有确定的温度.
教师鼓励学生回答,同时引出沸点的概念并进行总结和板书.
板书:
1.沸腾是在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.
2.各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点.
3.液体沸腾的条件:
(1)达到一定的温度;
(2)继续吸热.(二者缺一不可)
教师引导学生将自己的实验数据记录在教材P59的表格中,并根据实验数据在图3.3-3中描点,画出水沸腾时温度变化图象,然后阅读教材P60“小资料——几种液体的沸点(标准大气压)”.
教师提问:
请同学们思考“小资料”中的液体沸点为什么要标注“标准大气压”.
生:
难道大气压不同,同种液体的沸点不同?
教师总结:
液体沸点与大气压有关,以后要学.像我们用的高压锅,锅内气压高于标准大气压,所以高压锅内水的沸点也高于100℃.而高原的气压低于标准大气压,所以高原上水的沸点低于100℃.要记住标准大气压下酒精的沸点是78℃,水银的沸点是357℃.
板书:
同一种物质的沸点是可以变化的,沸点与气压有关,气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低.
教师引导学生做教材P60“想想做做——纸锅烧水”的实验.
我们现在用桌子上那张光滑的厚纸,做成小纸锅,纸锅里装些水,放在火上加热.注意不要让火苗烧到水面以上,注意观察纸锅是否燃烧
学生独立操作实验,教师巡回指导.
生:
真神奇!
给纸锅加热一会儿,水沸腾了,而纸锅居然不会燃烧.
请同学们说说这是为什么呢?
生:
水的沸点是100℃(标准大气压下),纸的着火点是183℃,水沸腾过程中温度保持在100℃不变,只要水不烧干,与水接触的纸的温度也将保持在100℃,从而达不到纸的着火点,因此纸锅不会燃烧.
【例1】(多媒体展示)如图所示是水的沸腾图象,下列对此图象的理解正确的是()
A.水在AB段沸腾,吸收热量,温度升高
B.水在AB段沸腾,吸收热量,温度不变
C.水在BC段沸腾,吸收热量,温度升高
D.水在BC段沸腾,吸收热量,温度不变
解析:
水在沸腾时要吸热,但温度保持在沸点不变.根据记录的温度数据所作的图象可知,对应的沸腾图线是一段水平线.就本题而言,对应的是BC段.水在这一段的温度保持100℃不变,但会继续吸热以维持沸腾.故本题正确答案是D.
答案:
D
备课笔记
特别提醒:
各种液体都有沸点,与熔化、凝固不同,只有晶体有熔点和凝固点,而非晶体没有.
进
行
新
课
蒸发
1.蒸发
湿衣服无论是在温度高的夏天,还是在温度低的秋天,都能变干,这说明什么?
为什么晾衣服要把衣服展开并放在通风处?
生1:
这是由于水汽化,变成了气体.
生2:
这种汽化现象在任何温度下都能发生,且汽化现象很缓慢.
生3:
这种汽化现象只在液体表面发生,且与液体表面流动的气流快慢有关.液体表面流动的气流越快,这种汽化现象越快.
教师鼓励学生的回答,同时引入蒸发的概念,并进行总结和板书.
板书:
蒸发是一种在任何温度下,只在液体表面发生的缓慢的汽化现象.
2.影响蒸发快慢的因素、蒸发制冷
教师引导学生做教材P60“想想做做”的“实验1”,体验蒸发制冷的作用.
请同学们将酒精滴在手背上,擦在手背上,或用手扇,有什么感觉?
生1:
滴上、擦上酒精的地方有清凉的感觉,用手扇时会感到更凉.
生2:
这说明蒸发过程需要吸热,蒸发有制冷作用.
生3:
滴在手背上的酒精,比擦在手背上的酒精蒸发得慢.这说明液体蒸发快慢与液体表面积有关,液体表面积越大,蒸发越快.
生4:
用手扇酒精蒸发更快,说明蒸发快慢与空气流动快慢有关,空气流动越快,蒸发越快.
同学们回答得非常好,影响蒸发快慢的有三个因素,并且蒸发有制冷作用.
板书:
1.影响蒸发快慢的因素
(1)液体的温度越高蒸发越快.
(2)液体表面积越大蒸发越快.(3)液体表面空气流动越快蒸发越快.
2.液体在蒸发过程中吸热,有制冷作用.
请同学做教材P60“想想做做”的“实验2”:
把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数会有变化吗?
生1:
如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数不变.
生2:
把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数先下降后上升.
生3:
这是因为液体在蒸发过程中要吸热使周围和它接触的物体温度降低,所以温度计示数先下降后上升.
教师引导学生看教材P61图3.3-5,并阅读第一、二自然段,解释这些现象.
学生相互讨论,教师启发引导.
生1:
游泳后刚从水中出来,人身体上有水,皮肤上的水分蒸发,水在蒸发过程中需要吸热,就要从人的皮肤吸收热量,使体温下降,所以感觉特别冷.
生2:
天热时,由于狗没有汗腺,不能靠出汗散热,只得伸长舌头,大口喘气,靠加快呼吸来散热.
3.蒸发和沸腾的区别和联系
教师用多媒体播放课件“液体的蒸发和沸腾的比较”,并讲解.
备课笔记
知识拓展:
液体蒸发的快慢还与下列因素有关.
(1)液体的种类,在相同的条件下,不同液体蒸发的快慢不同.例如,酒精比水蒸发得快.
(2)周围空气的湿度,周围空气的湿度越大,液体蒸发得越慢.如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,就是因为空气湿度大,人身上的汗液难以蒸发所致.
进
行
新
课
液体的蒸发和沸腾的比较(多媒体课件)
【例2】(多媒体展示)关于蒸发的下列说法中,正确的是()
A.在0℃时,水不会蒸发
B.液体内部的汽化现象叫蒸发
C.没有表面的液体不会蒸发
D.晶体也能发生蒸发现象
解析:
蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象.在0℃时,液体也会发生蒸发现象,故A选项是错误的;蒸发只能发生在液体表面,因此没有表面的液体就不可能发生蒸发现象,故B选项错误,C选项正确;晶体是固体,不可能发生蒸发现象,故D选项是错误的.
答案:
C
教
学
板
书
课
堂
小
结
本节课我们学习了汽化的相关知识,知道汽化有两种形式:
蒸发和沸腾.这节课就学到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
【教材P58“想想做做”】
如图,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽空气后用绳把口扎紧,然后放入热水中.你会看到什么变化?
从热水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?
怎样解释这些变化?
解:
放入热水中后,会看到塑料袋马上鼓起来;从热水中拿出塑料袋,过一会儿,塑料袋又瘪了.因为将塑料袋放入热水中后,液态酒精吸热,迅速蒸发为气态,体积增大,使塑料袋膨胀;把塑料袋从热水中拿出后,气态酒精遇冷又变为液态,体积减小,塑料袋又变瘪了.
【教材P60“想想做做”】
纸锅烧水
着火点是物质可以燃烧的最低温度.纸的着火点大约是183℃,就是说,当纸的温度达到183℃时,它会自动燃烧起来.普通煤炉的火焰温度约600℃.酒精灯的火焰
温度约400~500℃.那么,能用纸做的锅在火上把水烧开吗?
取一张光滑的厚纸,照如图那样做成一个小纸锅.纸锅里装些水,放到火上加热.注意不要让火苗烧到水面以上的纸.过一会水就会沸腾,而纸锅不会燃烧.
实际做一做,说明纸锅为什么不会燃烧.
解:
水的沸点是100℃(在标准大气压下),而纸的着火点为183℃.当水沸腾时,需要从外界不断吸收热量,使与水接触的纸的温度始终保持在100℃,从而达不到纸的着火点,因此,纸锅不会燃烧.
【教材P63“动手动脑学物理”】
2.一块金属在冰箱中被冷冻后,取出放一会儿,表面会变湿.如果马上用干毛巾擦,能擦干吗?
为什么?
解:
擦不干.因为从冰箱中拿出的金属块温度较低,周围空气中的水蒸气因遇冷液化成小水珠附着在金属块的表面.擦去这层水,又有新的水蒸气在温度低的金属块表面发生液化,所以擦不干.只有等金属块的温度变得和室温差不多以后才能擦干.
难
题
解
答
【例3】(2015·四川内江)无论是严冬还是酷暑,在使用冷暖空调的窗户玻璃表面,有时都会出现小水珠,那么关于这种现象的说法中正确的是()
A.夏天,小水珠附着在玻璃的内表面,冬天,小水珠附着在玻璃的外表面
B.夏天,小水珠附着在玻璃的外表面,冬天,小水珠附着在玻璃的内表面
C.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的内表面
D.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的外表面
解析:
夏天,开空调的室内温度低于外部温度,外部的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的外表面;而冬天,开空调的室内温度高于外部温度,车内的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的内表面.
答案:
B
布置作业:
教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教
学
反
思
1.本节课教学从生活实际出发,先以学生熟悉的事例“晒在太阳下的湿衣服一会儿就干了”来让学生感知汽化现象,然后通过“想想做做”的实验来引入汽化和液化的概念.
2.本节课教学的重点在于突出“水的沸腾”的实验探究过程.虽然沸腾现象对于学生来说并不陌生,但其发生的全过程学生未必很清楚,沸腾时有什么特征学生不一定了解,因此在教学中重点呈现探究活动较为详细的探究过程和要求,如实验后要求学生记录数据,处理数据,画出图线,分析数据,概括总结,得出结论.在探究过程中,可提出“怎样使水尽快沸腾”的问题让学生展开讨论,突出实验的设计思想,提高学生的信息收集能力.
3.由于学生温度计可能存在质量问题,以及本地的大气压的影响,会使测量出的沸点值误差较大,这时可结合教材P60“小资料”中“标准大气压”作简单说明.
4.教学中,在得出沸腾的特征和温度变化规律后,将沸腾和蒸发现象加以比较,找出它们的相同点和不同点,加深学生对蒸发和沸腾的理解.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结