1、 熔化和凝固 课标要求 【教学目标】 一、知识与技能 1.理解气态、固态和液态是物质存在的三种形态 . 2.知道物质的固态和液态之间是可以相互转化的 . 3.理解熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别 . 4.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义 . 二、过程与方法 1.通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生物态变化的条件 . 2.了解有无固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法 . 3.通过探究活动,使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法 . 三、情感、态度与价值观 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 . 【教学重点】 通过实验探究熔化、凝固
2、的规律 . 【教学难点】 1.对熔化、凝固的理解及晶体与非晶体性质的理解 . 2.晶体、非晶体熔化与凝固图象的区别 . 【教具准备】 学生实验,六人一组 .每组配备熔化实验仪器 :酒精灯、铁架台、石棉网、温度计两支、海波、蜡、水、火柴、坐标纸、实验报告等 . 【教学课时】 1.5课时 教学设计 【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 (教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固 . 【新课引入】 教师播放冰、 雪、雨、霜的图片,以及烧杯中的水烧开后越来越少的图片,引导学生思考以下题目 . 思考题: ( 1)刚才播放的冰、雪、霜是什么物态? ( 2)
3、雨水是什么物态? ( 3)水蒸气是什么物态? 学生回答: ( 1)冰、雪、霜是固态 . ( 2)雨水是液态 . ( 3)水蒸气是气态 . 师: 物质的聚集状态叫做物态,物态通常有三种:固态、液态和气态,物质的三种状态之间可以相互转化,下面我们就一起来学习固态和液态之间的相互转化 . 【进行新课】 知识点 1 物态变化 教师给学生出示“物态变化循环图”(如图),引导学生了解 6个物态变化过程:固态 液态;液态固态;液态气态;气态液态;气态固态;固态气态 . 师: 我们知道大自然中有三种物态,物质从一种状态变为另一种状态,叫做物态变化,那么请同学们思考物态变化与什么因素有关 . 学生分组讨论后,积
4、极发言,有的回答与体积有关,有的回答与温度有关? 教师进行总结并板书 .(此处不需具体说明温度如何影响物态变化,只需让学生知道物态变化与温度有关,不需做详细解释) 板书: 物质从一种状态变为另一种状态叫做物态变化 .物质以什么状态存在跟物质的温度有关 . 例题 1(多媒体展示)在横线上填上相关的物质 状态 .(选填“固”、“液”或“气”) ( 1)用铁水铸造成铁锅: _态变成 _态 . ( 2)钢锭变为钢水: _态变成 _态 . ( 3)衣柜中的樟脑丸变小了: _态变成 _态 . 答案: ( 1)液 固;( 2)固 液;( 2)固 气 课堂演练 教师引导学生做对应练习册中本课时课堂作业部分 .
5、 知识点 2 熔化和凝固 师: 春天来了,湖面上的冰化成水;固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等,这些都是物质由固态变成液态的现象 .你见过哪些物质由液态变成固态的现象? 生: 冬天到了,气温下降 ,湖面上的水结成冰;工厂的铸造车间里,工人将铁水浇在模子里,冷却后,铁水变成了固态的铸件等,这些都是物质由液态变成固态的现象 . 师: 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 .熔化和凝固是固态和液态之间相互变化的两个过程,这两个过程的初、末状态相反,它
6、们是互逆的两个过程 . 板书: 1.熔化:物质由固态变成液态 . 2.凝固:物质由液态变成固态 . 3.熔化和凝固是互逆的两个过程 . 例题 2(多媒体展示)夏天,久放在冰箱里的西瓜会变得很硬,甚至刀都切不动,则西瓜在冰箱中发生的物态变化是( ) A.熔化 B.溶化 C.凝固 D.融化 解析: 西瓜虽是固体,但里面含的水分是液体,水在低温状态下凝固成了冰,所以是凝固现象 . 答案: C 教师总结: ( 1)熔化、溶化和融化三者并不是同一个概念,不可以混淆 .熔化是指物质从固态变成液态的过程,如冰吸热转变成水;溶化是指固态物质在液体中分散开来,最后变成液态的现象,如糖在水中溶化;融化是冰、雪等变
7、成水 . ( 2)判断物质的物态变化不能只看最终形成的物质状 态,而必须分析变成这种状态的初始状态是什么 .熔化的初态是固态,末态是液态;凝固的初态是液态,末态是固态 . 课堂演练 教师引导学生做对应练习册中本课时课堂作业部分 . 知识点 3 熔点和凝固点晶体和非晶体 1.实验探究固体熔化时温度变化规律 教师提出问题,引导学生思考: ( 1)在熔化过程中,物质温度是怎样变化的? ( 2)是不是每一种物质熔化时温度都相同? 学生提出假设与猜想:( 1)在熔化过程中物质温度应该不断上升 .(2)每一种物质熔化时温度应该不同 . 教师组织学生分组设计实验论证 .(为了让学生发挥团结协作且更好 地完成
8、探究实验,教师将整个班级的同学分成 6个科学研究组,每个小组推举一个小组长) 组长组织讨论: ( 1)怎样设计实验,实验中需要哪些实验装置? ( 2)怎样组装这些实验装置,实验中需要注意哪些问题 ? ( 3)实验过程中如何分工使实验有条不紊? 小组讨论并汇总,每个小组派代表上台演示组装实验装置的过程,讲述实验中需要注意的事项:如温度计要完全浸入被测物体中;实验时为了让物体受热均匀要不断搅拌;注意酒精灯的使用安全;实验过程中分工要求一人报时,一人报温度值,一人搅拌,一人报物质状态,一人记录,一人照顾仪器 . 教师组织学生进行实验,探究海波与蜂蜡熔化时温度变化情况 .(实验参照示例,教师可用多媒体
9、展示并讲解) 实验探究海波与蜂蜡熔化时温度变化情况 (实验参照示例) A.设计并进行实验: 我们利用海波和蜂蜡进行实验研究 .用如图所示的实验装置,在两个分别盛有海波和蜂蜡的试管中各插入一支温度计,再将试管放在盛水的烧杯中,这样可以使试管均匀受热 . 用酒精灯对烧杯缓慢加热,注意观察海波和蜂蜡的变化情况,并仔细观察温度计示数的变化 . 待被测物质的温度升到 40时,开始每隔 1min记录一次温度计的示数,直到固体完全熔化, 再过 3min后,停止加热 . 设计一个记录表格,将测温时间和测得的温度记录在表格中 . 如图所示,在方格纸上画出两条相互垂直的直线,用横坐标表示时间,用纵坐标表示所测温度
10、 .将所记录的各组数据分别用点标在方格纸上,然后再将这些点用平滑曲线连接起来,就得到了海波和蜂蜡熔化的两个图象 . 提示:此实验成功的关键是保证海波受热均匀,注意采取以下措施:( 1)试管应选择较细的,从而增大海波的受热面积;( 2)海波不宜太多;( 3)加热应缓慢,使试管内外温差保持在 2 3 . B.分析论证: 从描绘出的图象容易看出, 海波经过缓慢加热,温度逐渐上升(如 AB段图象,此过程中海波仍是固态);当温度达到 48时,海波开始熔化 .在熔化过程中,虽然继续加热,但海波的温度保持不变(如 BC段图象,此过程中海波处于固液共存状态);当海波完全熔化完后,温度继续上升 .(如 CD段图
11、象,此时海波处于液态) 蜂蜡的熔化过程则不同,由图象可以看出,随着不断加热蜂蜡的温度不断上升 .在此过程中,蜂蜡由硬变软变稀,最后熔化为液体 .(如蜂蜡熔化图象中 AB段所示) C.探究归纳: 物质在熔化过程中要吸收热量; 不同物质的熔化情况不一样,有些物质具有固定 的熔化温度,即在熔化过程中温度保持不变; 有些物质没有固定的熔化温度 . 2.熔点和凝固点晶体和非晶体 师: 同学们通过实验知道有的固体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变,如海波、萘等;有的固体在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就不断上升,没有固定的熔化温度,如蜂蜡、松香、沥青、玻璃等,这两类熔化温度变化不同的物质,我们可以用晶
12、体和非晶体来区别 . 板书: 1.晶体:具有固定的熔化温度的固体 . 2.非晶体:没有固定的熔化温度的固体 . 3.熔点 :晶体熔化时的温度叫做熔点 .晶体不同,熔点一般也不同,非晶体没有确定 的熔点 . 4.凝固点:液体凝固形成晶体时也有确定的温度,这个温度叫做凝固点 .同一种物质的凝固点和它的熔点相同,非晶体没有确定的凝固点 . 教师用多媒体播放课件“晶体和非晶体”,帮助学生进一步了解晶体和非晶体熔化和凝固时的温度变化情况 . 晶体和非晶体(多媒体课件) ( 1)晶体和非晶体在熔化(或凝固)时的比较 : ( 2)晶体熔化的条件:达到熔点;继续吸热 . ( 3)晶体温度刚好在熔点时,若不继续
13、吸热则仍呈固态;晶体温度达到熔点时,若能吸热,晶体开始熔化,此时晶体呈固液共存状态;当晶体全部熔化完毕,此时若不吸热 ,晶体呈液态且温度不变,仍处于熔点 .(即晶体熔化过程:固态固液共存态液态 ) ( 4)非晶体的熔化是一个渐变过程,随着温度的升高,物体由硬到软,由稠变稀不断变化 .(即非晶体的熔化过程:固态软稀液态 ) 教师引导学生阅读教材 P56页小资料 “几种晶体的熔点”,并读一种物质的熔点加以解释:如钨的熔点是 3140,说明钨在熔化时温度保持在3140不变 . 教师引导学生做下列 思考题: (多媒体展示) 思考题: ( 1)萘在 70是 _态 . ( 2)铁、铜、铝在常温下是 _态 . ( 3)水银在 -40时 是 _态 . ( 4)酒精在 -100时是 _态 . 学生回答: ( 1)固( 2)固( 3)固( 4)液 例题 3(多媒体展示)在一个标准大气压下,固态水银的熔点为 -38.8,固态酒精的熔点为 -117 .在我国北方的寒冷地区,要使用酒精温度计,而不用水银温度计,是由于( ) A.固态酒精比固态水银的熔点高 B.固态水银比固态酒精的熔点高 C.液态水银比液态酒精的凝固点高 D.液态水银比液态酒精的凝固点低 解析: 目前我们使用的温度计大多数是液体温度计 .根据所充液体的不同,液体温度计分为水银温度计、酒精温 度计、甲苯温度