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第三章 物态变化
第二节 熔化和凝固
【教学目标】
1、理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。
2、了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
3、了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
4、了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
【教学重点】
通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力，实验能力和分析概括能力。
【教学难点】
指导学生通过对实验的观察，分析概括，总结出固体熔化时温度变化的规律，并用图象表示出来。
【教学过程】
自然界中物质通常以三种状态存在：固态、液体、气态
热天将冰放在烈日下会变成水，最后成为水蒸气。（固变液变气）
冬天水蒸气遇冷变成小水滴最后变成雪。（气变液变固）
二、熔化和凝固
1、概念
(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。
2、举例：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
三、探究固体熔化时的温度变化
1、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？
2、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。
3、制定计划与设计实验
（1）实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、石棉网（受热均匀）、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等
（2）介绍实验装置（由下向上安装），强调酒精灯和温度计的用法
4、进行实验：
观察：对海波及石蜡加热时，温度计的示数变化。不同温度下它们的状态。熔化时它们的状态及温度。
5、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/s 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5
温度/℃ 41 43 44 45 46 47 47 47 47.5 48 51.5 53.5 55.5
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/s 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
温度/℃ 52 55 58 61 62 63 65 66.5 69 72 74 83
状态 固态 粘稠状态 液态
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。
　　　
海波的熔化图象　　　　　　　　石蜡的熔化图象
7、结论：海波熔化需要温度达到熔点，熔化时不断吸热，温度保持不变。
石蜡熔化没有明确熔点，熔化时不断吸热，温度不断升高。
8、固体物质可分为晶体与非晶体
晶体：有确定熔化温度的固体，如海波、冰、各种金属等。
非晶体：无固定熔化温度，如蜡、玻璃、沥青等。
四、熔点和凝固点
1、熔点
晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。
凝固点
晶体凝固时也有确定的温度，这个温度叫凝固点。
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。
3、晶体熔化和凝固条件、特点：同种物质的熔点和凝固点相同。
五、熔化吸热，凝固放热
1、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)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。
2、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。
3、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。
六、课堂检测
【教材P56“想想议议”】
1.解：对照图甲，EF段表示温度逐渐降低，晶体放热，物质处于液态；FG段表示温度不变，是晶体放热的凝固过程，物质处于固液共存态；GH段表示温度继续降低，此时物质放热，处于固态。
2.解：由于温度计的工作原理是利用液体热胀冷缩的性质.而水银的凝固点为-39℃，所以当气温达到-52.3℃时，水银早已凝固，不能用来测量.我们所选的液体温度计中的液体凝固点应低于-52.3℃，此时它不会凝固，才可以正常工作，我们知道酒精的凝固点较低，为-117℃，故可以使用酒精温度计。
【教材P57“动手动脑学物理”】
1.解：利用熔化吸热的例子：吃雪糕降温；把冰放在蔬菜水果上能保鲜等.利用凝固放热的例子：在北方的冬天，菜窖里放水保温。
不利影响的例子：春天冰雪融化导致气温降低，常会使人感冒；炼钢炉旁，钢水凝固成钢锭放出大量热，使炉子周围温度很高。
避免方法：春天多穿衣服来保温；炼钢时工人要戴面罩和手套并远离炉旁。
2.解：如果记录的时间间隔过长，会错过晶体熔化时固液共存温度不变的时间，导致画错固体熔化图象，而不能正确识别物质是否是晶体。
3.解：该物质在熔化过程中温度保持不变，是晶体，熔点是80℃，持续了大约15min。
4.解：提出问题：加入酒精后，水为什么在0℃以下还没有结冰？
猜想：加入酒精后，水的凝固点降低了。
应用：可以用做防冻液。
【板书设计】
第2节 熔化和凝固
一、概念
二、温度变化规律
三、晶体和非晶体
四、熔点和凝固点
【教学反思】
熔化和凝固是热学中比较重要的课，要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的，熔化、凝固是两个能相互转化的过程，晶体和非晶体性质间的不同，还要学会作熔化曲线和凝固曲线。 学生在做探究实验时有一定的困难，教师应加大对实验整个过程的引导，可与学生共同完成实验在课前就做过了实验操作过程，本节课只要求学生能够能够通过观察到的实验现象总结规律，这样就可为下面讨论节省大量时间。

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