1、第二节第二节 熔化与凝固熔化与凝固 教学设计教学设计教学目标教学目标1.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。2.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。3.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。教学重点及难点教学重点及难点【教学重点】1.实验探究归纳晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别，总结不同物质熔化和凝固的规律；2.实验数据的处理及根据图像叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。【教学难点】1.晶体和非晶体熔化时温度变化特点；2.根据实验数据分析、总结推理熔化和凝固曲线并了解其物理意义；3.了解晶体熔化时，要吸收热量而温度不变。教学准备教学准备铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、海波
2、、石蜡、水、液态酒精、计时表、冰块、铁块、保险丝等。教学过程教学过程一、一、新课导入新课导入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
3、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、新知讲解二、新知讲解（一）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？
4、熔化和凝固的过程有什么特点？不同物质熔化和凝固的过程一样吗？2探究不同物质的熔化过程提出问题：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酒精灯的使用1.不能用一只酒精灯去点燃另一只酒精灯2.用外焰加热3.用完酒精灯必须用灯盖盖灭(不能用嘴吹)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，
5、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：把海波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
6、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/s0.511.522.533.544.555.566.5温度/414344454647474747.54851.553.555.5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/s789101112131415161718温度/5255586162
7、636566.569727483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
8、科学探究，提倡学习方式多样化”的新课程理念。（二）熔点和凝固点对比研究：分析两种不同固体的熔化曲线。海波的熔化图像石蜡的熔化图像学生讨论交流，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像容易看出，(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
9、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。下图为晶体和非晶体凝固的温度图像。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
10、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3 350金1 064冰0钨3 410银962固态水银39纯铁1 535铝660固态酒精117各种钢1 3001 400铅327固体氮210各种铸铁1 200左右锡232固体氢259铜1 083海波47固体氦272设计意图：这是初中物理中第一次用图像的方法来表示物理过程，教师应通过班级讨论的方式，解释清楚曲线上每一个点的含义，让学生深刻地体验图像法是一种非常简洁、有效地表示物理过程的方法，为今后使用图像法学习物理打好基础。（三）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)
11、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1540 的范围内
12、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、课堂练习三、课堂练习例1.用铜块浇铸铜像的过程，发生的物态变化是()。A一个凝固过程B一个熔化过程C先熔化后凝固D先凝固后熔化答案：答案：C例2.坩锅是冶炼金属用的一种陶瓷锅，能够耐高温。坩锅内盛有锡块，坩锅放在电炉上加热，锡在逐渐熔化的过程中()。A要不断吸热，温度不断上升B要不断放热，温度不断上升C要不断吸热，温度保持不变D要不断放热，温度保持不变答案：答案：C四、本课小结四、本课小结第二2节熔化与凝固1固态液态(熔化和凝固是互逆过程)2固体晶体晶体熔化时温度不变(有熔点)熔化过程和凝固过程都是固液共存状态同种晶体的熔点和凝固点相同非晶体没有熔点熔化和凝固都没有固液共存状态3晶体熔化条件(1)温度要达到熔点。(2)能继续吸热。同时具备晶体凝固条件(1)温度要达到凝固点。(2)能继续放热。同时具备
