1、 第2节 熔化和凝固教学目标知识和技能:(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。过程与方法!(5) 通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力。(6) 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。(7) 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!(8) 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。(9) 通过实验培养学生善于实践和勇于克服困难
2、的 良好意志和品质。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。教学方法观察法、实验法、分析法、讨论法。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 教学过程引入展示生活中常见的一些物质,思考:你能把它们区分开来吗?二、授新A. 物态变化!2. 物态:物质的聚集状态,叫做物态。3. 物态通常有三种:固态、液态、气态。可结合三种状态给上述物质分类。4. 演示实验:物质的三态变化。教师演示冰熔化成水,水再沸腾成水蒸气的实验,学生观察
3、现象,思考:这个实验说明了什么?5. 物态变化:物质各种状态间的变化叫物态变化。学生观看物质在各种状态之间变化的实例视频。B. 熔化和凝固(1)熔化和凝固的概念:我们把物质由固态变成液态的过程叫做熔化;物 质由液态变成固态的过程叫做凝固。刚才我们提到的 冰化成水是熔化,水结成冰是凝固。铁、铝等金属块在 高温下变成液态是熔化,铁水铸成工件是凝固。除此之外,蜡、松香、沥青、玻璃等物质也能熔化和凝固。(1) 提问:熔化是在什么条件下发生的?熔化的过程有什么特点?不同物质在熔化过程中,温度的变化规律是否相同呢?(2) 实验探究:固体熔化时温度的变化规律。提出问题:不同物质在熔化过程中,温度的变化规律相
4、同吗?猜想和假设:熔化过程一定要加热,所以物质一定会吸收热量。这时温度可能也是不断上升的。也有人提出在熔化过程中温度应该不变。设计实验:1.怎样安装这个实验装置?上讲台演示安装实验装置的过程。各组的熔化实验仪器中放入了少量的晶体物质海波(或蜡)。将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉(或蜡)中,温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底,要埋在海波粉中。 观察炫化现象的买验装置把试管放在大烧杯的水中,将烧杯放在铁架台的 石棉网上,用酒精灯加热。等水温升至以上时,用搅拌器不停地搅动,每隔半分钟记录一次海波(或 蜡)的温度,并观察海波(或蜡)的状态。最后根据记录 的数据,在坐标纸上画出海波(或蜡)的温度
5、随时间变化的图像。B.实验中要注意哪些问题?1) 讲述实验中的注意事项:2) 温度计要完全浸入被测物体中。 3) 实验时为使物体受热均匀,要不断地进行搅拌。注意酒精灯的使用安全。严禁用一只酒精灯 点燃另一只酒精灯;用完酒精灯必须用灯冒盖灭(不能 用嘴吹)一旦洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,立即用湿布铺盖。C.怎样作好分工,以使实验有条不紊?分工:报时一人,报温度值一人,报物质状态一人, 记录一人,照看仪器一人,搅拌物质一人。进行实验。时间/ minO!2345。海波的温度/C蜡的温度/C将温度计插入试管后,待温度升至左右时开始,每隔大约1 min记录一次温度。在海波或蜡完 全熔化后再记录4
6、5次。分析和论证:图甲和图乙的方格纸上的纵轴表示温度,温度的 数值已经标出;横轴表示时间,请你自己写上。根据表 中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点用 平滑曲线连接起来,便得到海波或蜡熔化时温度随时 间的变化图像。说明:图像可以用来表示一个物理量(如温度)随 另一个物理量(如时间)变化的情况,很直观。所以科 学上常用这种表示方法根据你对实验数据的整理和分析,总结海波和蜡 在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点。海波与蜡的熔化曲线分析:(老师选择一个组的熔化曲线,请该组同学画在黑板上,如上图)其他各组的曲线虽然不完全相同,但是大致形状如上图所示。我们将这一曲线分为AB、BC和CD三段
7、,请同学们结合实验,讨论下列问题。I.AB段。在这段曲线对应的一段时间内海波是什么状态?温度怎样变化?II.在曲线上的哪一点海波开始熔化?III.在BC段对应的时间内,海波的状态如何?温度是否变化?这段时间是否对海波加热?IV. CD段对应的时间段内海波是什么状态?温度如何变化?V.蜡在整个过程中温度怎样变化?(4)凝固如果让熔化了的海波冷却,记下液态海波在冷却凝固成晶体过程中的温度随时间变化情况,得到凝固曲线类似下图所示的形状。请大家思考并回答下列问题:DE段表示海波是_态,_热(选填“吸”或“放”),温度。EF段表示海波的状态是_,_热,温度_。FG段表示海波的状态是,热,温度。晶体的凝固
8、也是在一定的温度下完成。晶体凝固时的温度叫做凝固点,晶体的凝固点和它的熔点相同。同样,非晶体凝固时没有凝固点。固态蜡凝固时放热, 蜡由液态变得黏稠,然后由软变硬,形成固态。学生实验:探究海波凝固时温度的变化规律。让熔化了的海波冷却,记录数据并画出图像。(5)评估和交流:同学之间互相交流实验心得。3.熔点和凝固点:1) 熔点:有些固体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变,这个温度称为它们的熔点。2) 晶体:具有固定熔点的固体称为晶体,例如海波、冰、各种金属等。3) 非晶体:没有固定熔化温度的固体称为非晶体,如蜂蜡、松香、玻璃、沥青等。4) 凝固点:晶体凝固时也有确定的温度,这个温度叫做凝固点。同
9、一种晶体的熔点和凝固点相同。非晶体没有确定的凝固点。5) 读物质的熔点表。老师:钨的熔点是3 410 。钨在熔化时温度保持在3 410不变。(学生模仿老师读几种物质的熔点并加以解释)提醒:表上的括号“在标准大气压下”表明熔点还与压强有关。6) 想想议议:能否用铅制的容器熔化铜或锡?在南极考察站 能使用水银温度计测气温吗?晶体要熔化需要具备哪些条件?反之,凝固呢?4.熔化吸热,凝固放热:1) 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 ,请同学们告诉我,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
10、。”2) 学生讨论并回答。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。液态海波在达到这一温度时,放热则凝固。所以熔化时吸热,凝 固时放热。3) 熔化吸热、凝固放热的应用:北方的冬季较冷,为了妥善地保存蔬菜,通常在菜窖里放几桶水,水结冰时放出热,这样窖内温度不致太低。现在,人们研制出一种聚乙烯材料,在1540 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。提问:人们常说“下雪不冷化雪冷”,
11、这句话是什么道理?雪在熔化时要吸热,所以化雪时更冷。三、课堂小结:1. 熔化和凝固:物质由固态变成液态的过程叫做熔化;物质由液 态变成固态的过程叫做凝固。2. 探究:固体熔化时温度的变化规律。3. 熔点和凝固点(1)熔点:有些固体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变,这个温度称为它们的熔点。(2)晶体:具有固定熔点的固体称为晶体,例如海波、冰、各种金属等。(3)非晶体:没有固定熔化温度的固体称为非晶体,如蜂蜡、松香、玻璃、沥青等。(4)凝固点:晶体凝固时也有确定的温度,这个温度叫做凝固点。同一种晶体的熔点和凝固点相同。非晶体没有确定的凝固点。4. 熔化吸热、凝固放热。四、拓展练习1.下列自然现象中,属于熔化现象的是()A .春天,河里的冰化成水B.夏天清晨,花草叶子上附着的露水C.秋天清晨,笼罩大地的雾D.冬天,空中纷飞的雪花2.萘的熔点为80,80的萘处于 ()A. 固态B. 液态C. 固液混合态D. 三种状态都有可能3.下图所示的是某种物质熔化时温度随时间变化 的图象。请你根据图象回答下列问题:1) 这种物质是晶体还是非晶体?2) 在第6min时,这种物质处于固态还是液态?3) 这种物质的熔点是多少?可能是什么物质?4.从气温为一 6的室外取一块冰拿到22的房 间内,它会不会立即开始熔化?为什么?5