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5.2熔化和凝固教学设计
课题 5.2熔化和凝固 单元 第五章物态变化 学科 物理 年级 8
教材内容分析 本课时是教科版八年级上册第五章“物态变化”的第二节，承接“物质的三态”，聚焦固态与液态的相互转化（熔化和凝固）。内容围绕“晶体与非晶体的区分”“熔化/凝固规律探究”“熔点/凝固点概念”展开，通过实验观察、图像分析、生活应用三个维度，构建“概念-规律-应用”的知识体系，是理解后续“汽化和液化”“升华和凝华”的基础，同时培养学生实验探究与数据分析能力，体现物理学科“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。
2022新课标要求 1.1.3经历物态变化的实验探究过程，知道物质的熔点、凝固点和沸点，了解物态变化过程中的吸热和放热现象。能运用物态变化知识说明自然界和生活中的有关现象。这部分内容着重强调并要求学生通过亲身参与一系列关于物态变化的实验探究活动，在亲自动手操作与细致观察的过程中，深入且精准地掌握物质的熔点、凝固点和沸点这些至关重要的概念，透彻理解物态变化过程中所伴随的吸热和放热现象，明白物质在不同状态下能量转换的规律。同时，学生还需具备灵活运用这些知识的能力，能够凭借所学知识，合理解释自然界和日常生活中与之相关的现象，如冰雪融化、水结成冰等。整个教学安排旨在引领学生经历从实验探究、概念理解到实际应用的完整过程，全方位培养学生对物态变化知识的扎实掌握与灵活运用能力，提升学生的科学素养和实践能力。
学习目标与核心素养 物理观念1.能区分晶体与非晶体，记住常见实例；2.理解熔点、凝固点概念，知道晶体熔化/凝固时温度不变、非晶体无固定熔点/凝固点，明确熔化吸热、凝固放热的规律。科学思维1.能根据“温度-时间”图像分析晶体/非晶体的熔化、凝固过程；2.通过对比实验数据归纳两类固体的差异，提升逻辑推理与数据解读能力。科学探究1.参与“固体熔化规律”探究实验，掌握实验器材组装（铁架台、酒精灯、温度计等）、变量控制（温水加热使熔化更均匀）；2.现象观察（状态变化）与数据记录方法，体验科学探究的完整流程。科学态度与责任1.关注熔化和凝固在生活中的应用（如冰块保鲜、菜窖放水防冻），认识物理知识对解决实际问题的价值；2.通过观察雪花晶体结构，激发对自然现象的探究兴趣，培养严谨的科学态度。
学情分析 八年级学生已具备“物质有固、液、气三态”的基础认知，在生活中接触过冰融化、水结冰等现象，但未从“规律”和“概念”层面深入理解。学生已掌握温度计使用方法，具备初步的实验操作能力，但对“控制变量法”“图像分析”的应用尚不熟练；对“晶体有固定熔点、非晶体没有”的差异易混淆，需通过对比实验和直观图像突破难点。
重点 1.区分晶体与非晶体，记住常见实例；2.掌握晶体/非晶体的熔化、凝固规律（吸热/放热、温度变化特点）；3.理解熔点、凝固点的概念，能结合“温度-时间”图像分析过程。
难点 1.通过实验数据和图像，归纳晶体熔化时“吸热但温度不变”的规律；2.理解“熔点与凝固点的关系”（同种晶体熔点等于凝固点）；3.运用熔化、凝固规律解释生活中的现象（如“下雪不冷化雪冷”）。
材料准备 1.实验器材：铁架台、酒精灯、陶土网、烧杯、试管、温度计、秒表；2.实验材料：海波（晶体）、蜂蜡（非晶体）、温水；3.演示器材：显微镜、雪花标本（或雪花结构图片/视频）；4.辅助工具：“温度-时间”图像模板（海波、蜂蜡熔化/凝固曲线）、课件（含实验视频、生活应用案例）。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1.演示/展示：用显微镜观察雪花标本（或播放雪花结构视频），引导学生观察“雪花的规则形状”，提问：“生活中还有哪些固体有类似的规则结构？”2.补充实例：展示食盐、糖、钻石的结构图片，再展示玻璃、松香的不规则结构，引发疑问：“这些固体的结构差异，会影响它们从固态变成液态的过程吗？”3.引出课题：点明本节课将探究“固态与液态的转化——熔化和凝固”，聚焦固体熔化的规律差异。 观察雪花（或图片），描述其“规则形状”特征；对比食盐、玻璃的结构，思考“结构差异与物态变化的关系”；明确本节课学习目标，带着疑问进入新课。 通过“雪花的规则结构”激发兴趣，从“结构差异”切入，为后续“晶体与非晶体的区分”铺垫，体现“从自然现象到物理问题”的思路。
讲授新课 一、认识晶体与非晶体1.展示实例：呈现食盐、海波、黄铁矿、冰、钻石、石英等固体图片，总结“有规则结构的固体叫晶体”；再展示玻璃、松香、蜂蜡、沥青、塑料图片，总结“无规则结构的固体叫非晶体”。2.提问巩固：“判断下列物质属于晶体还是非晶体——海波、松香、冰、玻璃？”二、探究固体熔化规律1.实验设计引导：提问：“要探究熔化规律，选一种固体还是两种对比？为什么？”（引导选择海波和蜂蜡对比，突出差异）；讲解实验方法：用温水加热试管中的固体（避免温度上升过快），用温度计测温度，每隔1分钟记录“温度、状态”；演示器材组装：强调“温度计玻璃泡要浸没固体，不接触试管壁”“酒精灯外焰加热”。2.实验实施：播放实验视频（或分组实验，教师巡视指导），提醒学生关注“海波和蜂蜡熔化时的温度变化、状态变化”。3.数据与图像分析：展示两组实验数据（海波、蜂蜡的温度-时间记录），引导学生绘制“温度-时间”曲线；提问：“海波熔化过程中，温度如何变化？需要吸热吗？蜂蜡呢？”总结规律：晶体（海波）熔化时“吸热，温度不变”，此时的温度叫“熔点”；非晶体（蜂蜡）熔化时“吸热，温度持续上升”，无熔点。三、探究液体凝固规律1.逆向思考：“熔化是固态变液态，那液态变固态叫什么？”（引出“凝固”），提问：“凝固是熔化的相反过程吗？晶体凝固时温度会变化吗？”2.实验分析：展示“水的凝固曲线”（计算机绘制）和“液态海波、蜂蜡的凝固曲线”，引导对比：晶体（海波）凝固时“放热，温度不变”，此时的温度叫“凝固点”；非晶体（蜂蜡）凝固时“放热，温度持续下降”，无凝固点；强调：同种晶体的熔点等于凝固点（如水的熔点=0℃，凝固点=0℃）四、熔化和凝固的应用1.熔化吸热的应用与危害：应用：展示“海鲜加冰保鲜”“发烧用冰袋降温”案例，解释“熔化吸热降温”；危害：分析“冬天雪熔化吸热，导致周围温度降低，易感冒”，解读“下雪不冷化雪冷”。2.凝固放热的应用与危害：应用：提问“菜窖里放几桶水，为什么能防冻？”（引导回答“水凝固放热，维持菜窖温度不太低”）；危害：展示“蜡油滴手烫伤”案例，解释“蜂蜡凝固放热，加重烫伤”。3.拓展提问：“北极地区用什么温度计？”（结合熔点表，引导选择酒精温度计，因酒精凝固点-117℃，低于北极气温）。 1.观察图片，记录晶体（规则结构）和非晶体（不规则结构）的实例；2.完成“晶体/非晶体判断”练习，巩固分类标准。1.思考实验设计问题，理解“对比实验”的必要性；2.观看实验视频（或分组操作），记录海波、蜂蜡熔化时的“温度、状态”（如海波熔化时出现“固液共存”状态）；3.绘制“温度-时间”曲线，对比分析：海波曲线有“水平段”（温度不变），对应“固液共存”；蜂蜡曲线无水平段，温度持续上升；4.总结“晶体有熔点，非晶体无熔点”的规律。明确“凝固”的定义，猜想“凝固与熔化的关系”；2.分析凝固曲线，对比晶体、非晶体凝固的温度变化特点；3.记忆“同种晶体熔点=凝固点”的结论。1.结合案例，理解“熔化吸热、凝固放热”的实际意义；2.回答“菜窖放水”“北极温度计选择”等问题，尝试用物理规律解释生活现象；3.记录“下雪不冷化雪冷”的原理，完成知识迁移。 通过直观图片对比，建立“结构差异”与“晶体/非晶体分类”的关联，降低概念理解难度。1.引导实验设计，培养“控制变量”和“对比实验”的科学思维；2.实验观察与图像分析结合，将抽象的“温度变化”转化为直观的“曲线”，突破“晶体熔化吸热但温度不变”的难点。从“逆向思维”切入，通过凝固曲线与熔化曲线的对比，帮助学生理解“熔化与凝固的可逆性”，强化“熔点与凝固点的关系”。结合生活案例，让学生体会“物理知识源于生活、用于生活”，提升知识应用能力，同时解决“解释自然现象”的课标要求。
课堂练习 1.下列物质中都是晶体的一组是（　　） A.萘、水晶、石蜡 B.松香、玻璃、蜂蜡 C.冰、沥青、食盐 D.海波、铜、水银2.如图所示为甲乙两种物质温度随加热时间变化的图像，下列说法中正确的是（　　） A.甲物质的熔点比乙高 B.甲物质是非晶体，乙物质是晶体 C.乙物质在5～12分钟没有吸热 D.在此过程中甲物质不需要吸热，乙物质需要吸热3.下表中列出了几种物质在标准大气压下的熔点。请根据此表数据判断下列说法正确的是（　　）物质名称固态水银铜铁钨固态氢熔点/℃﹣38.8108315353410﹣259 A.铜球放入铁水中不会熔化 B.零下255℃时的氢是固态 C.3408℃时的钨是固态 D.水银温度计可测零下40℃的气温4.“三星堆遗址”的再发掘为研究中华文明“多元一体”起源提供了有力实证。在发掘过程中，考古队员首次使用3D打印技术制造如图所示的铜尊保护硅胶对其进行保护。3D打印技术就是在高能激光的作用下，硅胶粉会（选填“吸收”或“放出”）热量，（选填物态变化名称）成液态，然后凝固成型。5.北方寒冷的冬季，雨雪过后屋檐下会形成如图所示的冰锥，冰锥是积雪融化后的水在下落过程中　　（选填物态变化名称）形成的，冰锥在形成过程中它的温度（选填“升高”“降低“或“不变”）。
课堂小结
板书 5.2熔化和凝固一、晶体与非晶体1.晶体：有规则结构（海波、冰、食盐、钻石）→有熔点/凝固点2.非晶体：无规则结构（玻璃、松香、蜂蜡、沥青）→无熔点/凝固点二、熔化（固态→液态）1.规律：晶体：吸热，温度不变（固液共存阶段）→熔点非晶体：吸热，温度持续上升2.应用：冰袋降温、海鲜保鲜；危害：化雪冷三、凝固（液态→固态）1.规律：晶体：放热，温度不变→凝固点（=熔点）非晶体：放热，温度持续下降2.应用：菜窖放水防冻；危害：蜡油烫伤四、关键图像（简笔画：海波熔化/凝固曲线，标注“固态、固液共存、液态”；蜂蜡曲线无水平段）
课外拓展/课外阅读内容 1.实践任务：回家观察“冰融化”和“水结冰”的过程，记录不同阶段的温度（可用温度计测量），尝试绘制简易“温度-时间”曲线；2.阅读资料：查找“为什么北方冬天水管会冻裂”（结合“水凝固成冰体积变大”的特点，拓展熔点与压强的关系）；3.趣味探究：搜索“干冰的熔化”（了解干冰“升华”特性，为后续学习铺垫）
特色资源分析和技术手段说明 1.特色资源：雪花显微镜观察（或高清图片）：直观呈现晶体的规则结构，突破“抽象结构”的认知难点；海波、蜂蜡对比实验视频：若课堂时间有限，可通过视频清晰展示实验过程，避免分组实验中的操作误差；计算机绘制的凝固曲线：精准呈现温度变化，比手工记录更直观，帮助学生理解“凝固规律”。2.技术手段：课件（PPT）：整合图片、视频、曲线，动态展示知识，提升课堂效率；显微镜（或实物投影）：将微观结构放大，让全体学生清晰观察，增强互动性；图像模板：提供空白“温度-时间”曲线，引导学生自主绘制，培养数据分析能力。
教学反思 1.成功之处：通过“雪花结构”导入，有效激发学生兴趣，且为“晶体分类”铺垫自然；对比实验（海波vs蜂蜡）和图像分析结合，帮助学生清晰区分晶体与非晶体的熔化规律，突破重点；生活案例（如“菜窖放水”“北极温度计”）的应用，让学生体会知识的实用价值，落实课标“解释生活现象”的要求。2.改进方向：分组实验时间控制：若课堂分组实验，需提前培训操作规范（如温度计使用），避免耗时过长；难点突破深度：部分学生对“固液共存阶段”的理解仍不透彻，可增加“海波熔化过程的状态变化”慢镜头视频，强化认知；个体差异关注：对基础较弱的学生，可提供“晶体/非晶体分类表”“实验数据记录表”模板，降低学习难度。3.后续衔接：下节课可先检查课外拓展任务（如冰融化观察），强化知识应用；在“升华和凝华”教学中，可回顾“干冰不熔化”的疑问，实现知识衔接。
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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