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第十二章 温度与物态变化
熔化与凝固
一、教学目标
1.了解熔化的含义，了解晶体和非晶体的区别，知道物质的固态和液态之间是可以转化的。
2.通过探究固体熔化时温度变化规律，感知发生状态变化的条件。
3.通过对比，了解区别晶体和非晶体的方法。
4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义，通过探究活动，使学生进一步感知用图像法研究物理量变化的优点。
二、教学重难点
【重点】探究晶体、非晶体的熔化和凝固过程
【难点】通过实验观察、总结出变化规律，并能用图象表示出来。
三、教学过程
【新课导入】
[情境导入]课件展示图片
[提出问题] 春天到了，冰雪消融；寒冬来了，河水结冰。生活中这样的现象非常多，物质可以在固态和液态之间发生相互转化。请同学们说一说有哪些类似的现象？
学生讨论回答：蜡烛、白糖、水可以在液态和固态之间发生相互转化。
物理学中，把物质从固态变为液态的过程称为什么？；物质从液态变为固态的过程称
为什么？以及在什么条件下，物体才能熔化？物体熔化时温度如何变化？熔化时有什么规律？不同物质熔化的规律是否相同？学习本节课来解决这些问题。板书课题第十二章温度与物态变化第2节熔化和凝固。
【新知探究】
（一）物质的熔化
[课件展示]
物理学中，把物质从固态变为液态的过程称为熔化；
把物质从液态变为固态的过程称为凝固。
[学生活动]用火柴点燃蜡烛，观察蜡烛的状态变化
[提出问题]熔化与溶化有什么不同？
[交流讨论]小组之间交流讨论。得出结论：熔化指的是固体和液体之间的相互转化过程。溶化是生活中的糖溶解于水，盐溶解于水，某一固体溶解到液体当中。
[归纳总结]“熔化”指物质从固态变为液态的过程，一般都需要加热。如：点燃的蜡烛变成蜡油。
“溶化”是指固体溶解，此过程不需要加热，但必须有液体。如：把糖放在水中溶化成为糖水。
（二）温度
[提出问题]1.冰在什么情况下由固体变成液体？
2.冰的熔化过程中与其他固体（如石蜡）在熔化过程中的温度变 化相同吗？
[学生猜想]熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量。这时温度可能也是不断上升的。
[设计实验与制定计划：]分别加热碎冰和石蜡，多次测量其加热过程中的温度，比较其温度变化规律。
实验方案：为了用酒精灯外焰加热，应按由下向上的顺序组装器材；为避免加热时间过长，应选用适量的冰和石蜡；在烧杯底部放置石棉网可以让烧杯均匀受热；加热过程中用搅拌器不断搅拌可以让物质均匀受热；实验中每隔1min记录冰和石蜡的温度和状态。
[思考]为什么把盛冰和石蜡的试管放在装有水的大烧杯中加热，而不直接加热试管？
教师板书温度的定义。[板书]人们引入温度（t）这一概念来准确表示物体的冷热程度。
[学生讨论]这样可以受热均匀
[总结结论]这种加热方法叫“水浴法”。它的优点是：1.试管内冰升温慢，熔化过程长，温度计示数变化平稳，便于读取温度。2.盛冰和石蜡的试管部分漫没在水中，可以使物质受热均匀，记录的温度更准确。
[进行实验与搜集证据]同学们按照设计的实验进行实验并且记录实验数据
时间t/min
冰的温度t/℃
冰的状态
石蜡的温度t/℃
石蜡的状态
引导：记录数据并且坐标纸上描出对应的点
[分析与论证]① AB 段曲线对应的一段时间内，冰是什么状态？温度怎样变化？② 在曲线上的哪一点冰开始熔化？
③ BC 段对应的时间内，冰的状态如何？温度是否变化？这段时间是否对冰加热？
④ CD 段对应的时间段内冰是什么状态？温度如何变化？
⑤ 石蜡在整个过程中温度怎样变化？
[总结结论]
1．海波有一定的熔化温度；（达到48℃）
熔化过程吸收热量，温度保持不变
2．石蜡没有一定的熔化温度。
熔化过程吸收热量，温度升高。
[提出问题]自然界有些物质像冰一样，有些物质像石蜡一样，我们按照他们的这样的特性归类为哪两大类，阅读课本回答问题
[展示课件]晶体：像冰那样，在熔化过程中尽管外界不断加热，但其温度仍保持不变，这类固体有确定的熔化温度。
非晶体：有些固体没有确定的熔化温度，而是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体，在熔化过程中，外界不断加热，其温度会持续上升，这类固体没有确定的熔化温度，称为非晶体。
熔点：晶体熔化时的温度。
[总结并板书]晶体有确定的熔点。
例如：金属、钻石、冰、食盐、石墨、海波等是晶体。
非晶体没有确定的熔点。
例如：石蜡、玻璃、塑料、橡胶、松香、沥青、蜂蜡等是非晶体。
[特别提醒]
当晶体熔化时，温度不变；但若停止加热，熔化过程就会停止，这是为什么呢？
（1）晶体分子排列规则，分子间作用力大，每个分子在其平衡位置做无规则振动。
（2）晶体被加热，温度升高，分子振动加剧，分子间作用力减小。
（3）温度达到熔点，部分分子变得可以“自由游动”。所以：晶体熔化时，所吸收的热都用来减小分子间的作用力，不能使温度升高。
[学生讨论]
学生查看晶体熔点表，讨论并回答如下问题：
(1)海波的熔点为48℃，当温度为48℃，海波的状态可能有哪些？
(2)能否用铝锅来熔化铁？
[交流与合作]
(1)晶体与非晶体在熔化过程中的相同点和不同点，列表加以对比。
固体分类 举例 熔化过程
是否吸热 温度变化情况 有无熔点
晶体
非晶体
(2)晶体熔化的条件有哪些？
(3)你的实验结果如有偏差，你能分析出其中的原因吗？
凝固
[提出问题]生活中我们会见到如图这种景象，是如何形成的呢？
[学生讨论]将当温度低于零摄氏度的时候，水会结成冰。
[师生总结]晶体的形成也有确定的温度，这个温度叫做凝固点。凝固是熔化的相反过程。同一晶体的熔点和凝固点是相同的。
[提出问题]北方冬季贮菜，人们常在地窖放几桶水，以防止地窖的菜被冻坏（如图)。你知道这是为什么吗？
[解答]因为当气温下降至0℃以下时，桶里的水会凝固成冰，在凝固过程中，水会放出热量，该热量可使地窖的温度不至于降得太低，从而避免蔬菜被冻坏。
[动手实验]自制玩具
先用泥土或沙子做一个玩具模子，然后加热石蜡，使其熔化，并将熔化的石蜡倒入模子。待冷却后，便得到了你设计的玩具。（制作玩具过程中，请注意安全）
【课堂小结】
一、概念
物理学中，把物质从固态变为液态的过程称为熔化；
把物质从液态变为固态的过程称为凝固。
二、晶体熔化特点
晶体熔化时吸热，但温度不变（有熔点）
同种晶体的熔点和凝固点相同
三、非晶体熔化特点
没有熔点 熔化时没有固液共存状态
【课堂训练】
1．（2022 吉林模拟）下列固体中属于非晶体的是（　C　）
A．海波、蜡 B．冰、沥青 C．松香、玻璃 D．铁、铜
2．（2021秋 定兴县期末）以下给出的物质属于晶体的是（　D　）
A．陶瓷 B．沥青 C．玻璃 D．冰
3.（2022 宁波模拟）科学探究是科学学科的重要组成部分。如下是“探究冰熔化时温度变化的规律”的实验。以下说法错误的是（　A　）
A．安装温度计时玻璃泡接触到试管底部，此时应适当将M处向下进行调整
B．温度处于0℃时，其状态是可能固态、液态或固液共存状态
C．由图可知，冰的比热容比水的比热容小
D．实验中，利用水浴加热是为了使冰块受热均匀
4．（2022 杭州模拟）2022年北京冬奥会首个比赛项目是冰壶。冰壶比赛充满着科学知识，比如：比赛的冰面是非常特殊的，在一块平整的大冰面之上，由制冰师①撒上均匀的小水珠，形成了直径为0.3毫米的小冰珠。比赛者在擦冰时，②摩擦生热，小冰珠变成水，摩擦力减小，冰壶的速度会增大。下列关于①②中涉及的物态变化说法正确的是（　D　）
A．①中小水珠变小冰珠属于熔化
B．②中小冰珠变水属于凝华
C．①中小水珠变小冰珠需要吸热
D．②中小冰珠变水需要吸热
5．（2022 河南模拟）第24届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕！部分场馆采用人工造雪的方式建造赛场。人工造雪是将水注入一个专用喷嘴或喷枪，水接触到高压空气被分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中，在落到地面以前形成小冰晶，从而实现降雪。人工造雪中的“雪”的形成是（　B　）
A．熔化现象 B．凝固现象 C．凝华现象 D．升华现象
【布置作业】
【板书设计】
第十二章 物态变化与温度计
第2节 熔化与凝固
1、熔化：物质从固态变成液态的过程叫熔化，熔化要吸热。
2、凝固：物质从液态变成固态的过程叫凝固，凝固要放热。
3、晶体与非晶体：
（1）晶体：有些固体在熔化过程中不断吸热，温度却保持不变，这类固体有固定的熔化温度。如：冰、海波、各种金属。
（2）非晶体：有些固体在熔化过程中，不断吸热，温度不断上升，没有固定的熔化温度。如：蜡、松香、玻璃、沥青。
4.熔化图像
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1.开始让学生通过观察蜡烛燃烧的活动，了解熔化的物态变化由固态变为液态，后面与生活中的溶化来进行区别认识
2.晶体非晶体的熔化探究实验，学生动手操作，安装顺序，如何均匀受热，小组合作进行试验，通过记录的数据，进行讨论总结冰和石蜡熔化过程的状态变化，以及描绘曲线。对学生来说属于难点，也是考察学生动手能力和小组合作的能力。
3.在教学凝固的时候，教师提前利用石蜡和自制玩具，上课给同学们演示冰奖励给优秀的同学，然后鼓励同学回家自己设计一个喜欢的玩具。
二、教学中易出现的问题
在自制玩具的过程中，提醒学生注意安全。以免烫伤。

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