资源简介

2.熔化和凝固
【教学目标】
一、知识与技能
1.了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。
2.知道熔化和凝固的含义。
3.认识熔化是吸热过程，了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
二、过程与方法
1.感知发生熔化和凝固的条件
2.区别晶体和非晶体，感悟物质世界的美丽多姿。
3.经历固体熔化的实验探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。
4.了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。
三、情感态度与价值观
1.尝试对环境温度问题发表自己的见解。有关注环境温度的意识。
2.尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来，将所学知识与生产、生活相结合。
3.关注自然现象，产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。
【教学重点和难点】
一、教学重点
1.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
2.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。
3.通过探究活动，了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。
二、教学难点
了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
【教学过程】
情景导入
在北极圈里,有大量的冰和水。每当冬天到来之前,因纽特人都要建造冰屋。他们就地取
材,先把冰加工成一块块规则的长方体,这就是“砖”；用水作为“泥”。材料准备好以后，
他们再选择好的地方，泼上一些水，垒上一些冰块，再泼一些水，再垒一些冰块；前边不断
地垒着,后边不断地冻结着,垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋.这种房屋很结实,被
誉为因纽特人的令人羡慕的艺术杰作。水的凝固作用是帮助因纽特人完成这一杰作的“大功
臣”。
不过，近年来，随着全球变趋势的加剧，北极圈内的冰川也有熔化的迹象。水的凝固和
冰的熔化到底是怎样发生的呢？快来一起学习今天的内容吧！
教学活动
本节分为四个教学板块：（1）认识晶体；（2）固体的熔化；（3）液体的凝固；（4）熔化和凝固规律的应用。
一、认识晶体
学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足，教师应着力调动学生的观察积累，利用教科书提供的图片，酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、图片资源，首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据——形状规则与否的概念，初步认识晶体和非晶体的区别。
二、固体的熔化
不宜将本板块变为演示，要舍得投入时间，引领学生经历固体（含晶体与非晶体）熔化的实验探究全过程，初步领略科学探究的各个环节，学习科学探究的基本思路和方法。
首先，教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺，猜想到它们可能存在不同的熔化规律；在观察和思考的基础上，提出探究问题：熔化是在什么条件下发生的？熔化过程有什么特点？晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同？
为了研究提出的问题，重要的是组织学生讨论，制订出分工合理、实用高效的探究讨划和实验设计方案。
各组首先应选取一种晶体、一种非晶体作为对比研究对象；为了使结论具有普遍性，各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同。其次，要探究熔化规律，自然需要将研究对象熔化，怎样熔化？在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象？需要什么实验器材或仪器？要否自己寻找或自制？这些都不要教师给定。这些问题需要师生讨论，达成共识，并要有所约定。例如，各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路，约定定时（例如每隔30s）记录加热过程中晶体和非晶体的温度，并确认当时研究对象的状态，直到熔化持续一段时间为止。至于各组探讨的具体问题，例如，停止加热后，熔化情况怎样？是选取冰和蜡，还是选取海波和松香或者别的作为研究对象？是用水浴法加热，还是直接加热？都应该以宽容的态度对待。需知：规范完美的科学探究纯属理想模型，在实际上是不存在的，以此模式组织探究只能是“假探究”；各组探究过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源，使得合作交流、讨论评估更具实际价值。
在进行实验和收集证据过程中，应帮助学生解决一些实际问题：
（1）进一步巩固使用酒精灯或无烟腊加热物体的规范要求。
（2）了解实验室常用液体温度计的工作原理、构造特点、温度范围及分度值。
（3）学会测量温度，知道用温度计测量温度的正确方法和注意事项：
①确认温度计的量程和分度值。
②将温度计的玻璃泡与被测量的物体充分接触。
③当温度计的示数稳定后再读数。读数时，温度计仍需和被测物体接触（体温计除外）。
④读数时，视线要与温度计中液柱上表面相平。
（4）研究固体熔化时温度的变化规律，需要知道它们熔化过程中的温度。如何使待熔化物体均匀受热、使温度计的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢？怎样使待熔化固体缓慢熔化，以便观察和测量呢？
①待熔固体应为细粒或粉末状。
②盛装待熔固体的试管应较细，以增大受热面积。装入试管中的待熔固体应适量（过少，则熔化过程太短，不利观测；过多，则受热不均匀）。
③优选间接加热（例如水浴）法，并用两枚温度计同监测试管内外的温度，调整控制热源加热力度，使内外温差保持在2～3℃左右。
④建议学生先做非晶体熔化实验，再做晶体熔化实验。用意有二：前者较易成功且易理解；能够对后者产生更强列的印象和反差。
（5）指导学生分工合作，高效安全地进行实验、收集证据。
在数据处理、讨论交流和评估环节，教师的主要工作应集中于：
①激活学生寻找和比较数据规律的需要。
②帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点，指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。
③热情支持学生的附加探究实验，允许学生重做或部分重做实验，以便扩大交流和评估成果。
④为学生提供讨论和评估的必要物质条件，例如，提供视频展台或实物投影仪，用以展示各组所得熔化曲线和数据记录表格。
⑤实验结论不宜绝对化。为了达成共识，应组织学生对比分析、总结晶体和非晶体的熔化过程，归纳出二者的同异点，总结出晶体熔化的两个必要条件：①达到熔点；②继续加热（吸收热量）。
（5）得出固体熔化过程的规律后，教师可予以扩展。
①给出熔点概念。指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界中，生产和技术上，许多现象和应用都与熔点有关。
②引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。
③介绍常见物质的熔点，使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点。
三、液体的凝固
列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如，水结成冰，塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒，熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板……
凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰（晶体）熔化过程的三个阶段，采用类比的方法，分析水（液体）凝固过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点。要明确：虽然同种物质的凝固点和熔点相同，但两种曲线却具有不同的物理含义。同时总结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件：①达到凝固点；②放出热量。还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的异同点。使学生获得相对完整的固液变化的认识。
为了同一目的，建议布置课外实验探究活动：利用冰箱设计实验，研究水的凝固过程并画出水的凝固图像。
组织学生综合运用熔化和凝固规律，特别是联系§5.1自我评价中的屋檐上冰锥的形成过程，交流讨论教科书有关“火山爆发后”内容，要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析。
熔岩在流淌过程中，将因向周围放热而导致温度不断降低。虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同，但凝固点（熔点）高的矿物岩浆将首先凝固，这些凝固的矿物要么沉积下来，要么随未凝固的岩浆向前推移，直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列。
四、熔化和凝固规律的应用
让学生列举熔化、凝固在生产、生活中的应用：冷冻食品保鲜、利用冰袋为高烧病人降温、将熔融状态的玻璃在成玻璃板等。引导学生将所学的知识与实际生活联系起来。
板书设计
2.熔化和凝固
【教学反思】
本节主要采用探究式教学模 ( http: / / www.21cnjy.com )式，围绕教学目标，通过创设贴近学生生活的物理情境，提出要解决的问题，进而设计实验，进行实验，从而得出实验结论。本节课中，充分调动学生的自主性，让他们真正参与到探索物理规律的活动中来。比如让学生自己选择感兴趣的固体进行实验；自己根据图像说出不同固体熔化时的特点；自己通过看熔点表分析物理规律等。
同时，本节课还进行了这样的处理，课堂上 ( http: / / www.21cnjy.com )仅进行了固体熔化的探究实验，固体凝固的实验可以让学生课后利用冰箱完成。新教材降低了对学生分析图像能力的要求，符合初中生的认知水平，教学时可只要求学生根据图像看出晶体熔化时温度不变，非晶体熔化时温度改变即可。

展开更多......

收起↑