资源简介

教 案
教学基本信息
课题 熔化和凝固
学科 物理 学段：初中 年级 初二
教材 书名： 八年级物理
教学设计参与人员
姓名 单位
设计者
实施者
指导者
课件制作者
其他参与者
教学目标及教学重点、难点
教学目标： 通过实验探究了解晶体和非晶体的区别，发现晶体熔化过程的特点 会利用逆向思维，通过对熔化过程的学习探寻凝固过程的特点 可以设计实验探究晶体在熔化过程中温度随时间的变化 尝试用物质熔化凝固规律解释简单的自然现象 教学重点和难点： 教学重点：晶体熔化规律。 教学难点：用图像法进行数据处理、分析。
教学过程(表格描述)
教学环节 主要教学活动 设置意图
新课引入 2020年的这个寒假，对于我们所有同学来说都是不寻常的。为了能够有效的防控疫情，我们都积极响应号召“宅”在家中，居家生活学习。在我们居家学习的这70多天里，随着气温的变化，外面的大自然也悄悄的发生着变化，从冰天雪地到春暖花开。冰雪从固态变为液态，这个物态变化我们称为“熔化”。 提出问题： 那么这70多天中，随着气温的升高，冰雪熔化过程中经历了什么？它的温度也会随着时间的流逝而改变吗？ 结合当下疫情，带领学生回归自然，感受身边的变化
新课讲解--熔化 一．设计实验： 为了探寻这其中的秘密，我们将冰雪消融的过程移到实验室，通过实验来进行探究和判断。 我们用“萘”，代替“冰雪”进行实验，将“萘”装在试管中，用“热水”代替“太阳”对其加热，这种加热方式叫做“水浴加热”。与酒精灯直接加热“萘”不同，这种加热方式使萘受热均匀，且经历时间较长，便于我们观察。除此之外，为了完成探究，我们还需要什么器材呢？ 二．组装器材： 师提问：你知道如何来组装这些器材吗？我们应该按照什么顺序来组装呢？想一下。 三．进行实验并记录数据： 接下来，我们对萘加热，并每隔30s记录萘的温度 【观看剪辑后的视频，实验操作】 时间/s温度/℃
从大自然迁移到实验室，让学生经历固体熔化特点的探究过程。 从组装器材开始，设置多个问题，让学生在思考中完善实验设计，并进行实验。
新课讲解--熔化 新课讲解--熔化 四．处理数据： 根据记录的数据，我们利用excel画出温度随时间变化的趋势图 五．数据分析： 1.熔化过程中的状态： 观察这段曲线我们发现，萘的温度随时间的流逝并非一直上升，而是有一段不变的，温度停留在78℃，这是怎么回事？ 我们截取了几张不同温度下的萘的状态图，请同学们仔细观察。 75℃ 78℃ 80℃ 我们可以看到萘在75℃的时候处于固态，在78℃的时候既有固态又有液态，等到80℃的时候全部为液态。结合上面的温度随时间变化的曲线图我们再来分析：AB段，固态萘因为吸热温度上升，但依旧是固态；直到78℃，固态萘开始熔化，由固态逐渐的变为液态。整个熔化过程中，固态萘和液态萘同时存在，温度不再升高，而保持不变，即BC段；CD段萘的温度继续上升，固态萘已经全部熔化为液态。 2.晶体和非晶体、熔点： 本次实验中我们选取了20g的萘进行实验，之后我们改变萘的质量，发现它在熔化过程中的特点是一样的，即温度保持78℃不变。看来，对于萘来说，78℃是一个特殊的温度，在这个温度下萘从固态熔化为液态。是不是所有的固体在熔化过程中都会出现这个特殊温度呢？科学家们经过大量的实验，发现确实有很多固体在熔化过程中温度保持不变，例如冰，铁，铜等；但还有一些固体在熔化过程中温度一直上升，例如石蜡、玻璃、沥青、松香等 那我们就根据这个特点，把固体分为“晶体”和“非晶体”。类似萘在熔化过程中温度不变的固体称为“晶体”，其中这个不变的温度称为该晶体的“熔点”；把熔化过程中温度一直改变的固体称为“非晶体”，它是没有确定的熔化温度的。 介绍常见的晶体和非晶体 3.熔点表： 虽然晶体有固定的熔点，但不同的晶体的熔点也是不一样的。下面这个表格中列举了几种晶体的熔点。 我们通过观察，思考以下几个问题： （1）能否用铜制的容器熔化钢或铝？ （2）南极的气温在冬季可达到-80℃以下，那么在南极考察站能使用水银温度计或酒精温度计来测气温吗？ 始终抱有探秘的心态和教师一起进行探索，并一起发现规律。增加其成就感。 遵循学生的认知规律，以及对大自然探索的顺序，逐渐深入，逐层剖析，对实验数据进行详细的思考和分析，以此总结结论。 回归生活，帮助学生学会查看熔点表，并对生活中的一些现象进行思考
新课讲解--凝固 师：春天到了，冰雪熔化为水，那么水还会变回冰吗？当然可以，待到冬天，气温下降，或者将水放在冰箱的冷冻室，水会冻成冰。物质从液态变为固态的过程称为“凝固”。 提出问题：凝固过程中温度随时间怎么改变呢？ 为了探寻其中的秘密，我们继续刚刚的实验，将酒精灯撤掉后，让萘凝固为固体，根据实验数据，我们可以画出温度随时间变化的大致曲线图： 根据曲线图，你能说出萘在每一段的状态吗？ 没错，EF段萘为液态，GF段萘固态和液态共存，液态的萘正在凝固为固态，GH段萘为固态。观察萘的凝固曲线，我们发现萘在凝固过程中也保持温度不变，这个温度叫做“凝固点”，萘的凝固点和它的熔点一样均为78℃。大量实验表明：同种物质的熔点和凝固点相同。 师：晶体的凝固点会改变吗？我们先来看一幅图片，这是北方冬天一场大雪后的街道。由于气温低，路面结冰严重，给人们的出行带来了很大的不便。为了解决这一问题，环卫工人们会向路面撒“融雪剂”，让冰雪在短时间内熔化，它是怎么做到的呢？其实“融雪剂”的主要成分是工业盐，因为盐的加入，冰的凝固点降低到零下，使其更容易熔化。但同时，因为盐对路面以及金属有腐蚀性，且盐类物质进入地下后，会对地下水资源造成污染，被人食用后会对身体健康产生严重危害。所以在雪天的街道上，还是要尽量控制使用“融雪剂”。它也是一把双刃剑。 那么问题来了：如果我把等质量的腊肉（内部含有大量食用盐）和鲜肉同时放在冰箱中，哪一个容易被冻着呢？ 师：那么非晶体熔化过程温度怎么变呢？我们让石蜡凝固来进行研究，由此画出非晶体的温度随时间变化的曲线图： 观察图像，我们看到非晶体在凝固过程中温度是一直在降低的。 既然凝固是熔化的逆过程，那么它们的温度随时间变化的曲线图是对称的吗？为了弄清这个问题，我们选择了几种不同的晶体，将它们的熔化过程和凝固过程的温度随时间变化的曲线图放在一起来观察。 师：我们发现它们并非对称的，这是为什么呢？有兴趣的同学可以查阅资料来深入的研究一下。 师：那么液体在凝固为固体的过程中是吸热的还是放热的呢？在上面的两个实验中，我们都是将酒精灯撤掉之后液体慢慢凝固为固体的，可见液体应该是放出热量凝固为固体的。那你能设计一个实验验证液体在凝固过程中是放热的吗？ 对固体的熔化规律有了深入的分析的基础上，让学生类比着分析固体的凝固过程，科学思维得以培养
新课教学--应用 熔化和凝固的应用： 学习了本节课知识后，相信同学们对物体的熔化和凝固有了更深层次的了解。那么请同学们尝试着解释一下以下几种现象的原因。 1.夏天喝饮料为什么放冰块，而不是直接放入冷水？ 2.为什么在发烧的时候会采用冰块进行物理降温？ 3.在北方的冬天，为了能够很好的保存蔬菜，会在蔬菜旁白放一桶水的目的是什么？ 物理回归生活，并服务于生活
小结 下面我们对本节课的知识做一小结，今天这节课我们深化了熔化和凝固两种物态变化。根据固体的熔化特点将其分为晶体和非晶体两种，并对晶体的熔点进行了详细分析，了解到不同晶体的熔点不同，但同一晶体，其熔点和凝固点是相同的。 在头脑中形成知识线

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