《熔化和凝固》示范公開課教學(xué)設(shè)計(jì)【初中物理蘇科版八上】

1、1 / 7熔化和凝固教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)L了解物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的。2 .了解熔化、凝固的含義，了解晶體和非晶體的區(qū)別。3 .了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】1 .實(shí)驗(yàn)探究歸納晶體與非晶體在熔化過(guò)程中的本質(zhì)區(qū)別，總結(jié)不同物質(zhì)熔化和凝固的 規(guī)律：2 .實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及根據(jù)圖像敘述晶體和非晶體的熔化和凝固的特點(diǎn)。【教學(xué)難點(diǎn)】1 .晶體和非晶體熔化時(shí)溫度變化特點(diǎn)：2 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、總結(jié)推理熔化和凝固曲線并了解其物理意義：3 .了解晶體熔化時(shí)，要吸收熱量而溫度不變。教學(xué)準(zhǔn)備鐵架臺(tái)、酒精燈、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)、燒杯、試管、海波、石蠟、水、液態(tài)酒精、計(jì)時(shí) 表、冰塊、鐵

2、塊、保險(xiǎn)絲等。教學(xué)過(guò)程一、新課導(dǎo)入多媒體展示生活中的各種物態(tài)變化的事例：鐵礦石在高溫爐中熔化為鐵水，從高溫爐 中倒出的鐵水凝固成鐵板；低溫度實(shí)驗(yàn)室在低溫狀態(tài)下制得液態(tài)氧、氮和固態(tài)氧、氮；不 同季刊、氣候下的水的狀態(tài)變化。學(xué)生思考交流：還能舉一些自然界和日常生活中的各種不同狀態(tài)的物質(zhì)嗎？引導(dǎo)歸納：隨著溫度的變化，物質(zhì)會(huì)在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。聯(lián)系生活：把水放入冰箱的冷凍室里，水就會(huì)變成冰：把冰加入飲料中，冰從飲料中 吸收熱量就變成了水。點(diǎn)燃的生日始燭的火焰旁邊，固態(tài)的蠟不斷地變成液態(tài)的蠟，一部 分流下來(lái)的蠟滴很快又變成了固態(tài)的蠟。路橋施工人員把固態(tài)的瀝青加熱成液態(tài)，再把液 態(tài)的瀝青澆在路而

3、上，很快又變成固態(tài)。引導(dǎo)歸納：隨著溫度的變化，物質(zhì)會(huì)在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。二、新知講解(-)熔化和凝固1 .概念歸納(1)熔化：物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做熔化。例如：冰熔化為水、蠟燭熔化為燭液 等。(2)凝固：物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫做凝固。例如：水結(jié)冰、火山噴出的巖漿凝固 成火山巖。例子：說(shuō)出下列物態(tài)變化名稱(1)冰棒化成水：熔化(2)鋼水澆鑄成火車輪：凝固(3)把廢塑料回收再制成塑料產(chǎn)品：先熔化再凝固出示固體海波和蠟，提出問(wèn)題：它們?cè)鯓硬艜?huì)變成液態(tài)？在熔化過(guò)程中，它們的溫度 有什么變化？學(xué)生思考：熔化和凝固是在什么條件下發(fā)生的？熔化和凝固的過(guò)程有什么特點(diǎn)？不同 物質(zhì)熔化和凝固的

4、過(guò)程一樣嗎？2 .探究不同物質(zhì)的熔化過(guò)程提出問(wèn)題：物質(zhì)熔化時(shí)需要什么條件呢？不同物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的熔化過(guò)程中， 溫度的變化規(guī)律相同嗎？猜想假設(shè)：熔化過(guò)程中一定要加熱，所以物質(zhì)一定要吸收熱量，這時(shí)溫度可能是不斷 上升的。制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材：鐵架含、酒精燈、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)、燒杯、試管、計(jì)時(shí)表、海波(硫代硫酸 鈉)、石蠟、水等介紹實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，強(qiáng)調(diào)酒精燈和溫度計(jì)的用法不能用一只酒精燈去點(diǎn)燃另一只酒精燈酒精燈的使府2.用外焰加熱3用完酒精燈必須用燈蓋蓋火（不能用嘴吹）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1）四個(gè)同學(xué)為一組，選出一名同學(xué)作為組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)本組探究性學(xué)習(xí)，教師課前要對(duì)組 長(zhǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，交代實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)

5、遇到的一些問(wèn)題和注意事項(xiàng)，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。每一 組分成兩個(gè)小組，分別探究?jī)煞N不同固體的熔化。（2）組裝實(shí)驗(yàn)裝置：把海波和石蠟分別裝入兩個(gè)試管中，并插入溫度計(jì)，再把試管按圖 示裝置固定。往燒杯里倒入冷水，使水位高于裝固體顆粒的那部分試管（圖中只畫了一套裝 置，另一套裝置完全相同）。用兩個(gè)酒精燈分別給兩個(gè)燒杯加熱，觀察兩試管內(nèi)固體熔化情 況，并每隔1分鐘記錄一次溫度計(jì)示數(shù)，直到固體完全熔化。（3）第1小組探究海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，要求從40 C開始計(jì)時(shí)，每隔0.5分鐘讀取 一次溫度值觀察物質(zhì)狀態(tài)，把數(shù)據(jù)填入記錄表，并在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。第2小組探究石蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，要求從50

6、C開始計(jì)時(shí)，每隔1分鐘讀取一次 溫度值觀察物質(zhì)狀態(tài)，把數(shù)據(jù)填入記錄表，并在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生做好觀察記錄觀察：（1）對(duì)海波及石蠟加熱時(shí)，溫度計(jì)的示數(shù)變化。（2）不同溫度下它們的狀態(tài)。（3）熔 化時(shí)它們的狀態(tài)及溫度。記錄：實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)。表一海波熔化時(shí)溫度、狀態(tài)隨時(shí)間變化情況記錄表時(shí)間/S0.511.5*2.533.544.555.566.5溫度f(wàn)c414344454647474747.54851.553.555.5狀態(tài)固W5固液J存液態(tài)表二石蠟熔化時(shí)溫度、狀態(tài)隨時(shí)間變化情況記錄表時(shí)間，S789101112131415161718溫曲“C5255586162636566.56

7、9727483狀態(tài)固態(tài)粘的狀態(tài)液態(tài)學(xué)生交流思考：海波及石蠟兩種固體熔化時(shí)溫度、狀態(tài)的變化一樣嗎？分析論證：各小組將描在坐標(biāo)紙上的點(diǎn)連成一條曲線。根據(jù)圖象分析固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律。小組評(píng)估：回想實(shí)驗(yàn)過(guò)程，有沒(méi)有可能在什么地方發(fā)生錯(cuò)誤？進(jìn)行論證的根據(jù)充分 嗎？實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠嗎？交流合作：與同學(xué)進(jìn)行交流。你們的結(jié)果和別的小組的結(jié)果是不是相同？如果不同， 怎樣解釋？設(shè)計(jì)意圖：固體的熔化和凝固是學(xué)生常見現(xiàn)象之一，選擇這一內(nèi)容讓學(xué)生參與探究， 目的是引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā) 展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。有利于體現(xiàn)“注重科學(xué)探 究

8、，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”的新課程理念。(二)熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)對(duì)比研究：分析兩種不同固體的熔化曲線。學(xué)生討論交流，思考：(1)兩種物質(zhì)的熔化過(guò)程中，溫度的變化有什么特點(diǎn)？(2)每段曲線對(duì)應(yīng)的一段時(shí)間內(nèi)，海波與石蠟各是什么狀態(tài)？溫度怎樣變化？吸熱、放 熱情況如何？歸納交流：從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及描繪出的圖像容易看出，(1)海波經(jīng)過(guò)緩慢加熱，溫度逐漸上升，當(dāng)溫度達(dá)到48 °C,海波開始熔化。在熔化過(guò) 程中，雖然繼續(xù)加熱，但海波的溫度不變，直到完全熔化后，溫度才繼續(xù)上升。(2)隨著不斷加熱，石蠟的溫度升高，在此過(guò)程中，石蠟變軟變稀，最后熔化為液體。得出結(jié)論：有確定的熔化溫度的一類固體叫晶體；如各種金屬、冰、

9、海波等。另一類沒(méi)有確定的熔化溫度的固體叫非晶體；如松香、瀝青、玻璃等。幾種常見晶體8 10 12 14時(shí)間/分848()%726«64600時(shí)間/分晶體熔化和凝固條件、特點(diǎn):同種物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同。熔化條件工達(dá)到熔點(diǎn)繼續(xù)吸熱特點(diǎn)；熔化時(shí)吸熱.溫愎保持不變凝固條件X達(dá)到款用點(diǎn)繼續(xù)放熱特點(diǎn)：凝固時(shí)放熱溫度保持不變(2)晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)：非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn).(3)晶體凝固時(shí)也有確定的溫度，這個(gè)溫度叫凝固點(diǎn)。同一種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn) 相同。學(xué)生討論交流：物質(zhì)凝固過(guò)程中的變化規(guī)律(1)晶體在凝固過(guò)程中溫度不變，這個(gè)溫度叫做凝固點(diǎn):(2)凝固過(guò)程中處于固、液共存狀態(tài)：(3)晶體只

10、有達(dá)到一定溫度時(shí)才開始凝固；(4)凝固過(guò)程放熱。下圖為晶體和非晶體凝固的溫度圖像。60565248444036知識(shí)擴(kuò)展：讓學(xué)生閱讀小資料“幾種晶體的熔點(diǎn)”，體會(huì)不同晶體熔點(diǎn)不同，認(rèn)識(shí)熔點(diǎn) 是晶體的一種特性。同時(shí)記住冰的熔點(diǎn)是0 ,銬的熔點(diǎn)最高°物質(zhì)熔點(diǎn)/1物質(zhì)熔點(diǎn)-C物質(zhì)熔點(diǎn)/(金剛石3 350金1 064冰0鴇3 410銀962固態(tài)水銀-39純鐵1 535鋁660固態(tài)酒精-117各種鋼1 3001 400鉛327固體氮-210各種鑄鐵1 200左右錫232固體氫-259銅1 083海波47固體氮-272設(shè)計(jì)意圖：這是初中物理中第一次用圖像的方法來(lái)表示物理過(guò)程，教師應(yīng)通過(guò)班級(jí)討 論的

11、方式，解釋清楚曲線上每一個(gè)點(diǎn)的含義，讓學(xué)生深刻地體驗(yàn)圖像法是一種非常簡(jiǎn)潔、 有效地表示物理過(guò)程的方法，為今后使用圖像法學(xué)習(xí)物理打好基礎(chǔ)。(三)熔化吸熱、凝固放熱歸納總結(jié)：晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)比較(1)晶體和非晶體熔化時(shí)都要從外界吸熱。(2)晶體是在一定溫度下熔化的，晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)。非晶體沒(méi)有一定的熔化溫 度(非晶體沒(méi)有熔點(diǎn)).(3)晶體從開始熔化到完全熔化經(jīng)歷固、液共存的狀態(tài)，非晶體熔化時(shí)不存在固液共存 的狀態(tài)。逆向思維：從冰吸熱可熔化成水，水在一定的條件下可變成冰的道理，知道凝固是熔 化的逆過(guò)程。讓學(xué)生根據(jù)物質(zhì)熔化的規(guī)律推理出物質(zhì)凝固的規(guī)律：無(wú)論晶體還是非晶體， 在凝固時(shí)都要放熱；

12、晶體凝固時(shí)放出熱量，但溫度不變，非晶體凝固時(shí)放出熱量，溫度降 低。聯(lián)系生活：北方的冬季很冷，為了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放幾桶水，可以利用 水結(jié)冰時(shí)放出熱，窖內(nèi)溫度不致太低，保護(hù)蔬菜不被凍壞。冷凍食品保鮮高熱病人利用冰袋降溫把塑料顆粒做成塑料盆把原料二氧化硅顆粒做成玻璃板前沿科技：現(xiàn)在人們研制出一種聚乙烯材料，在1540 的范圍內(nèi)熔化或凝固，而熔 化或凝固時(shí)，溫度保持不變。把這種材料制成顆粒狀，摻在水泥中制成儲(chǔ)熱地板或墻壁， 天氣熱時(shí)顆粒熔化，天氣冷時(shí)又凝固成顆粒，能調(diào)行室內(nèi)的溫度。學(xué)以致用：請(qǐng)同學(xué)解釋“下雪不冷化雪冷”這句俗語(yǔ)中包含的科學(xué)道理。三、課堂練習(xí)例L用銅塊澆鑄銅像的過(guò)程，發(fā)生的物態(tài)變化是（）。A. 一個(gè)凝固過(guò)程B. 一個(gè)熔化過(guò)程C.先熔化后凝固D.先凝固后熔化答案：C例2.坨鍋是冶煉金屬用的一種陶瓷鍋，能夠耐高溫。坨鍋內(nèi)盛有錫塊，坨鍋放在電爐 上加熱，錫在逐漸熔化的過(guò)程中（）。A.要不斷吸熱，溫度不斷上升B.要不斷放熱，溫度不斷上升C.要不斷吸熱，溫度保持不變D.要不斷放熱，溫度保持不變答案：C四、本課小結(jié)