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第三章 物态变化
《3.2 熔化和凝固》教学设计
课题名 3.2熔化和凝固
核心素养 教学目标 一、物理观念 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、科学思维 了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据作出物理图像的方法。 三、科学探究 经历固体熔化的实验探究过程。感知发生熔化和凝固的条件 四、科学态度与责任 1．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。 2．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 探究固体熔化过程的规律。
教学难点 实验数据的图像转换方法。
教学准备 多媒体、海波、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、搅拌器、温度计。
教学过程 一、新课导入 水怎样才能形成冰挂？ 冰怎样才能熔化成水？ 青铜器是怎样制成的 二、新课教学 （一）物态变化 固态、液态和气态是物质常见的三种状态。天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。随着温度的变化，物质在固、液、气三种状态之间变化。 通常呈固态的铝、铜、铁等金属，在温度很高时也会变成液态、气态；通常是气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态。物质各种状态间的变化叫做物态变化。 熔化和凝固 物质从固态变成液态的过程叫做熔化（melting），从液态变成固态的过程叫做凝固 (solidification)。 结合生活中冰的熔化过程，想一想，冰的熔化需要什么条件，不同的物质熔化时温度如何变化？ 实验 探究固体熔化时温度变化规律 提出问题 不同物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗？ 猜想与假设 请同学们根据生活经验提出自己的猜想。 点拨提示：任何科学猜想都不是凭空产生的，它需要根据所观察到的现象，运用学过的知识和已有经验，对问题的可能答案做出假定。 设计实验 研究海波（硫代硫酸钠）和石蜡的熔化过程。参照如图所示选择需要的实验器材。 器材：海波、石蜡、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、水、温度计和搅拌器。 进行实验与收集证据 将温度计插入试管后，待温度升高至40℃左右开始，每隔大约1min记录一次温度在海波或者石蜡完全熔化后再记录4~5次。 将实验数据填入下表 分析与论证 海波在熔化前吸热升温；熔化中吸热温度不变。 石蜡在熔化前吸热升温；熔化中吸热温度升高。 在甲、乙坐标的横轴上标出时间数值。 图甲和图乙中的纵轴表示温度，温度的数值已经标出；横轴表示时间，你自己将数值写上，根据表中各个时间的温度在方格纸上描点，然后将这些点连接起来，便得到熔化时温度随时间变化的图像。 分析与论证 图甲——海波 熔化前，吸热温度升高，是固态；熔化时，吸热温度不变，固液共存；熔化后，吸热温度升高，是液态。 图乙——石蜡 整个过程吸热温度升高；由硬变软，逐渐变成液态。 评估 回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？实验数据可靠吗？ 交流与合作 与同学交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同？如果不同，怎样解释。 写出实验报告。 （三）熔点和凝固点 有些固体在熔化过程中尽管不断吸热、温度却保持不变，有固定的熔化温度，如冰、海波、各种金属。这类固体叫做晶体（crystal）；有些固体在熔化过程中，只要不断吸热，温度就不断上升，没有固定的熔化温度，例如石蜡、松香、玻璃、沥青。这类固体叫做非晶体(noncrystal)。 晶体熔化时的温度叫做熔点(melting point)。非晶体没有确定的熔点。 晶体和非晶体熔化时温度的变化曲线分别如图甲和乙所示。 液体凝固形成晶体时也有确定的的温度（如图甲），这个温度叫做凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体也没有确定的凝固点（如图乙）。 小资料 几种晶体的熔点（标准大气压） 想想议议 1．在图中，EF、FG、GH各段分别表示温度怎样变化？物质是吸热还是放热？物质处于什么状态？ 解析：EF段温度降低，放出热量，处于液态；FG段温度不变，放出热量，固液共存；GH段温度降低，放出热量，处于固态。 2．黑龙江省北部最低气温曾经达到-52．3℃，这时还能使用水银温度计吗？应该使用什么样的液体温度计？ 解析：不能。因为水银的熔点是-39℃，物质的实际温度低于熔点是固态，达到-52．3℃时，水银已凝固失效，原因是水银温度计是根据液体的热胀冷缩规律工作的。 （四）熔化吸热 凝固放热 晶体在熔化过程虽然温度不变，但是必须继续加热，熔化过程才能完成，这表明晶体在熔化过程中吸热。反过来，液体在凝固成晶体的过程中放热，但是温度不变。非晶体在熔化或凝固过程也要吸热或放热，但是温度改变。 夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加几个冰块，而不是直接加冷水。一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中吸热，从而使饮料的温度下降得更多。 在北方的冬天，为了很好地保存蔬菜，人们通常会在菜窖里放几桶水，这样利用水结冰时放出的热使窖内的温度不会太低。 想想议议 我国青铜器是怎样制成的 对社会发展有什么作用？ 人类制造、使用工具，是人类文明开始的标志。以铜为主的金属工具的问世，使人类文明更跃上了一个新台阶，冶金技术和金属制品的广泛应用，同人类文明史紧密联系在一起。青铜是由铜、锡、铅三种金属组合的合金，氧化后呈青绿色，所以称“青铜”。 铜器制作过程：熔铜、浇注、修理成型几个主要环节。 熔铜:加热使固态铜熔化，固态铜达到熔点，吸热熔化；浇注:将液态铜浇注到模具中，液态铜在凝固点放热凝固。 我国在公两千多年前，原始公社解体时期进入了青铜时代。人类在寻找石器时认识了矿石，在烧制陶瓷时发明了金属冶炼。原始的冶铜术为古代冶金奠定了基础，冶金技术的发展又为运用铜制造生活工具、生产工具和武器提供了条件。金属的使用，提了生产力，推动了人类社会的发展进步。 三、课堂小结 这节课，我们学习了物态变化的“熔化和凝固”，知道了熔化和凝固现象的有关知识．同学们还成功地完成了晶体和非晶体熔化实验，探究出了晶体和非晶体熔化时的温度变化规律，掌握了科学探究的方法，为今后的成才之路奠定了良好的基础．这节课就到这，谢谢！
布置作业 布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时的内容。
板书设计
教学反思 1．本节课首先以学生熟悉的冰可以变成水及水可以变成水蒸气为例，让学生认识物质的三种状态，继而引入物态变化，引入熔化和凝固．教学中，对于物质的三种状态的认识，可通过一些具体的事例并结合多媒体，让学生尝试对它们进行分类。 2．在探究海波熔化特点和蜂蜡熔化特点中，先让学生分组讨论实验过程中需要注意的问题和分工情况，然后积极主动地设计实验并参与探究活动，有意识地培养学生的设计和规划能力、观察和动手能力、分析问题和解决问题的能力，并有助于培养学生严谨的科学态度．在这个实验探究活动中，由于学生要写实验报告，因此教师应给予详细指导。 3．在本节教学过程中，有三个易错点要让学生理解： ①处于熔点温度的晶体，有哪几种存在的状态； ②溶化和熔化、融化的区别； ③物质吸热温度不一定升高，放热温度也不一定降低． 4．对于凝固过程的特点，在教学过程中不必具体展开，为学生留下继续探究的空间，教学中可采用实验推理的方法，引导学生自己得出结论．对于熔化和凝固的应用，在教学中不必作过多的介绍，也可以不涉及到它们对人们带来的不利影响，建议让学生课后通过上网查阅资料，对熔化和凝固的应用作进一步的了解．
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