第十三章 温度与物态变化 全章教案(共7份打包)2025-2026学年沪科版九年级物理全册

资源下载
  1. 二一教育资源

第十三章 温度与物态变化 全章教案(共7份打包)2025-2026学年沪科版九年级物理全册

资源简介

第五节 跨学科:全球变暖与水资源危机
1.了解温室效应给人类带来的不利影响。
2.了解常见的水污染及其现状,认识水污染和水资源匮乏是当今世界最严重的社会问题。
通过查阅资料,观察身边的现象,对环境温度问题发表自己的见解。
建立节约用水的意识,有保护环境、防止污染的紧迫感,加强学生的社会责任感。
教学重点:节约用水,保护环境。
教学难点:水资源危机。
多媒体等。
教师讲述“水的故事”,展示近年来长江和汉江等河流的上游在枯水期干涸的情况。让学生结合身边的事件,思考并感受水资源的现状和危机。
探究点一:全球变暖及其影响
1.全球气候变暖的原因
提出问题:全球变暖的原因是什么?全球变暖会引发什么危害?
教师讲解:(1)科学家们通过分析19世纪后期以来的全球气象观测资料发现,全球平均气温在过去的100多年中明显上升,到目前已经升高了0.3~0.6 ℃,如图所示:
(2)全球变暖除与自然因素有关外,主要原因是人为因素:①矿物燃料(如煤、石油、天然气等)的燃烧,向大气排放了大量二氧化碳等温室气体;②毁林,特别是被称为“地球之肺”的热带雨林的破坏。
2.全球气候变暖的危害
(1)海平面上升的影响:其后果是引起地球南、北极的冰山熔化,这将使低地被淹;海岸被冲蚀;地表水和地下水盐分增加,影响城市供水;沿海和岛国居民生活受到严重威胁。
(2)对动植物的影响:其后果是自然界的动物、植物可能因无法适应全球变暖的速度而惨遭厄运或被迫转移。
(3)对农业的影响:其后果是温度及由温度引起的降水变化将影响到农作物的产量和分布类型。
(4)对人类健康的影响:其后果是高温天气将严重困扰人类健康,导致人类发病率和死亡率增加;一些热带地区疾病也可能随着气候变暖而向更多的国家传播。
3.应对全球变暖的措施
(1)减少矿物燃料的燃烧,推广使用清洁能源。
(2)保护现有植被和植树造林。
(3)国际合作。
探究点二:水资源危机及其影响
教师讲解:缺水已经是一个世界性的普遍现象,据统计,全世界有100多个国家存在不同程度的缺水问题,其中有28个国家被列为缺水国或严重缺水国。在非洲有一半以上的人口缺乏获得安全用水的渠道。
我国的水资源匮乏问题也很严重,西北、东北、华北等北方部分城市已经被迫每日定量、定时供水。我国的饮用水源污染严重,大部分地下水都已受到不同程度的污染。
提出问题:造成水资源危机的主要原因是什么?
教师强调:造成水资源危机的主要原因是水污染。
归纳总结:由于环境污染、土地沙化、河水污染,导致水资源遭受污染,造成水资源危机。缺水已经是一个世界性的普遍现象。因此,保护水资源、节约用水是地球上每一个人义不容辞的责任。
知识拓展:淡水在哪里?
地球上的水,尽管数量巨大,但能直接被人们生产和生活利用的,却少得可怜。首先,海水又咸又苦,不能饮用,不能灌溉,也难以用于工业。其次,淡水只占总水量的2.6%左右,其中的绝大部分(占99%)被冻结在远离人类的南北两极和冻土中,无法被利用,只有不到1%的淡水,它们散布在江河湖泊中和地底下。与全世界总水体比较起来,淡水量真是九牛一毛。
探究点三:爱护地球,从我做起
教师讲解:面对严峻的气候问题、缺水问题,我们应该怎么办?利用多媒体、网络等向大家展示人类关于“碳达峰”“碳中和”的行动计划和中国为实现“碳达峰”“碳中和”提出的政策和实施的措施,显示大国风范与担当。
教师展示:展示节水徽标并讲解其设计意义,讲解“世界水日”和“中国水周”等主题活动。
表达的思想意义是:“水是生命之源,珍惜每一滴水,是公民的义务和责任”。手像一条蜿蜒的河流,象征滴水汇成江河,滴下的一滴水被伸出的手掌接住。将“节水”之意寓于“接水”之中。
提出问题:缺水是世界性的普遍问题,那么日常生活中我们应该怎样节水呢?
讨论交流:结合生活中实际节水的做法交流。
归纳总结:珍惜每一滴水,采取节水技术,防治水污染,植树造林,合理利用和保护水资源。
第五节 跨学科:全球变暖与水资源危机
本节课对于知识掌握的要求不高,但是能培养学生的环境保护意识,通过大量的事例说明:全球变暖、水污染及缺水而造成生态环境被破坏,使人类的生存受到严重的威胁,从而使学生树立可持续发展的意识,认识到环境保护的重要性,提高学生的环境保护意识。第四节 升华与凝华
1.知道升华与凝华的概念。
2.能识别日常生活中常见的升华与凝华现象。
3.会用升华吸热与凝华放热解释生活中的常见现象。
归纳物态变化过程中的吸热、放热情况,建立六种物态变化的整体模型。
通过加热、冷却碘的实验,体会科学探究的过程,感受升华和凝华现象。
了解电冰箱的工作原理及生产“无氟冰箱”的意义,培养环境保护意识。
教学重点:理解升华与凝华的概念。
教学难点:会用吸热、放热解释相关现象。
多媒体、酒精灯、铁架台、陶土网、锥形瓶、瓶塞、樟脑丸、火柴、棉线、装有少量碘的密封玻璃管等。
人们在欣赏文艺演出时,经常会看到舞台上“白烟滚滚”,以渲染气氛(如图所示)。
你知道它究竟是什么吗?它又是怎么形成的呢?
探究点一:升华及其特点
1.升华的概念
提出问题:什么是升华?
探究活动:人造雪。
实验器材:酒精灯、铁架台、陶土网、锥形瓶、瓶塞、樟脑丸、火柴、棉线。
实验方案:如图所示,在锥形瓶内放入少许樟脑丸粉末,再将一根细的棉线放入,然后将瓶子密封。点燃酒精灯缓慢加热进行实验,仔细观察瓶内有什么现象发生。
讨论交流:给固态樟脑丸粉末加热时,瓶内有白色蒸气但没有液态物质出现。细棉线的上部慢慢的会有白色粉末出现。
实验结论:樟脑丸直接由固态变为气态。
教师演示:碘的升华。观察将装有少量碘的密封玻璃管放入热水中和从热水中拿出后的现象。
归纳总结:物质从固态直接变成气态的过程称为升华。
2.常见的升华现象
提出问题:生活中还有哪些升华现象?
教师讲解:(1)低于0 ℃的冬天,冰冻的衣服也能变干;(2)车内的固体空气清新剂慢慢变少。
3.升华吸热
教师讲解:在实验过程中用酒精灯进行加热,说明升华过程要吸热。
归纳总结:升华时要吸热。
教师讲解:干冰升华的应用:
(1)利用干冰升华吸热获得低温来冷藏食物、人工造雾。如图所示是舞台特效的原理图,其中干冰升华吸热导致周围空气的温度降低,水蒸气液化成为小水滴,所以我们看到的“淡淡薄雾”实际上是水蒸气液化形成的小水珠。
(2)人工降雨:我们经常听天气预报说“……向北移动的暖湿气流和来自××地区的冷空气前锋相遇,将在我国××至××之间形成一条东西方向的降雨带……”。请你运用所学物理知识回答下列问题:①暖湿气流携带大量的水分,为什么不一定降雨,而与冷空气相遇才会降雨?②干旱时,要实施人工降雨必须具备什么样的天气条件?如图所示,实施人工降雨时常向高空抛撒干冰,请问干冰的作用是什么?
知识拓展:如图所示,干冰即在大气压下以零下78.5 ℃存在的固体二氧化碳。液态二氧化碳冷却到-21 ℃、压强为0.415 MPa就形成固态。干冰吸热可直接升华为气体。干冰密度为1 560 kg/m3。
探究点二:凝华及其特点
1.凝华的概念
提出问题:在“人造雪”的实验中,当我们停止加热,使其冷却,仔细观察锥形瓶内又会有什么现象发生?
讨论交流:停止加热,冷却时,没有出现液态物质。在瓶的内壁及棉线上出现类似“雪”状的白色物质。
归纳总结:物质从气态直接变成固态的过程称为凝华。
2.常见的凝华现象
提出问题:生活中还有哪些凝华现象?
教师讲解:如图所示。
3.凝华放热
教师讲解:凝华是升华的相反过程,升华吸热,故凝华放热。
探究点三:物态变化过程中的吸热、放热
教师讲解:我们知道物质有三种状态,当温度变化时,这三种状态之间可以进行相互转化。在变化过程中有吸热过程,也有放热过程。
提出问题:吸热过程有哪些?放热过程有哪些?
讨论交流:
归纳总结:吸热的过程有:熔化、汽化、升华;放热的过程有:凝固、液化、凝华。
教师强调:判断物态变化过程是吸热还是放热,必须先分清物质发生物态变化前后的状态,然后再判断。判断物态变化一般可按下面“三步法”进行:
→→
第四节 升华与凝华
本节课通过自然界或生活中的物态变化现象、实验演示,让学生了解升华、凝华的过程,引导学生认识到升华吸热、凝华放热,并指导学生对物态变化进行归纳总结,培养学生的合作意识及分析概括的能力。第2课时 液化
1.知道什么是液化,能解释日常生活中的液化现象。
2.知道液化是汽化的相反过程,液化放热。
3.了解液化的两种方式。
观察日常生活中常见的液化现象,推理归纳得出液化的两种方式。
模拟飞机“尾气”的产生,思考产生这种现象的原因,并根据已学理论知识作为证据进行解释,在交流反馈后清晰表述。
在了解日常生产、生活中的液化现象后,激发学生将科学知识应用于实际生产、生活中的意识。
教学重点:知道液化是汽化的相反过程,并能解释日常生活中的液化现象。
教学难点:通过探究得出液化的两种方式。
多媒体、铁架台、试管、酒精灯、玻璃板、注射器、乙醚和橡皮帽等。
如图所示,“白气”“露珠”“雾”是怎样形成的?
探究点一:液化现象
提出问题:什么是液化?生活中有哪些现象属于液化?
教师演示:播放视频“开水壶嘴喷出的热气”。
探究活动:“人造雨”实验。
实验器材:铁架台、酒精灯、试管、玻璃片、火柴。
实验方案:如图所示,观察热的水蒸气遇到冷的玻璃片后变成了什么?
讨论交流:分析热的水蒸气遇冷变成小水滴。
归纳总结:物质从气态变成液态的过程称为液化。
知识拓展:玻璃“出汗”在哪面?
深秋的早晨,窗玻璃上有“汗”,这是由于夜间温度降低,室内温度高,室内空气中的水蒸气遇到温度较低的窗玻璃液化形成的,此时“汗”出在里面。而室外空气中的水蒸气温度也低,所以不会在玻璃上液化,外面无“汗”;如果在闷热的夏季的夜晚,在一间开着空调的房间里,窗玻璃上的“汗”出在哪一面呢?由于空调房内温度低,室内空气中的水蒸气温度也低,所以不会在玻璃上液化形成“汗”。而室外空气中含有很多的水蒸气,且水蒸气温度较高,遇到冷的窗玻璃就会液化成小水滴,此时,“汗”出在外面。
探究点二:液化的两种方式
1.降低温度
提出问题:用什么方法可以使气体液化呢?
探究活动:(1)向锥形瓶内注入少量的温水,稍后取一干燥的蒸发皿盖在瓶口,在蒸发皿中放一些冰块,观察现象。
(2)换另一只干燥的蒸发皿,盖在瓶口,向蒸发皿中倒入开水,观察现象。
教师讲解:一切气体在温度降到足够低的情况下都可以发生液化。
归纳总结:降低温度,可使气体液化。烧开水时壶嘴冒的“白气”,植物上的露珠,山林中的雾,生活中常见的“白气”等都是水蒸气遇冷液化形成的。
2.压缩体积
提出问题:还有其他方法可以使气体液化吗?
探究活动:压缩体积使气体液化。
实验器材:注射器、乙醚、橡皮帽。
实验步骤:如图所示。
(1)将少量的乙醚吸进注射器,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住。
(2)握住注射器的下端,观察乙醚有什么变化?
(3)向内推动活塞,你可以看到什么?
教师演示:打火机、液化石油气等图片。
讨论交流:物质前后的体积和状态变化。
教师强调:向内推动活塞时,气体体积变小,物质由气态变为液态。
归纳总结:在一定条件下,压缩气体的体积能使气体液化。使气体液化的方式有两种:降低温度和压缩体积。
探究点三:液化放热
教师讲解:汽化和液化是两个相反过程,汽化时要吸热,那么液化时便要放热。
知识拓展:被100 ℃的水蒸气烫伤,比被100 ℃的水烫伤要严重得多。当100 ℃的水蒸气遇到温度较低的人体时,水蒸气要液化,而液化放热,故在同等情况下,它与100 ℃的水相比,多了一个液化放热的过程,所以其烫伤的后果更严重。
第三节 探究:汽化与液化
第2课时 液化
本节课的设计注重知识的形成过程的同时,又注重提高学生的科学素养,如:“液化现象”由学生用简单的器材进行实验探究,以帮助学生逐步了解物理学的重要研究方法——观察和实验法。第一节 测量:温度
1.知道温度的概念,了解生活中常见的温度值。
2.了解温度计的结构及原理,会用温度计测量物体的温度。
3.知道体温计的特殊结构,知道体温计能离开人体读数的原因。
1.通过转换和放大的思想,理解液体温度计的原理。
2.用类比的思想了解常见温度计的结构和原理。
通过实验,用常见温度计测量物体的温度,通过测量不同物体温度的大小,让学生学会科学地使用测量工具,为科学探究提供可靠证据,体会观察和测量的意义。
通过学习,使学生认识到物理与社会的关系,了解环境温度对人们日常生活的影响,树立爱护大自然、保护环境的意识。
教学重点:液体温度计的原理及使用方法。
教学难点:温度计的制作原理。
多媒体、不同温度的水、常用的液体温度计。
如图所示,你能用恰当的词语描述春、夏、秋、冬四个季节的气温特点吗?
探究点一:温度
1.温度的定义
提出问题:在日常生活中我们如何描述“冷”“热”现象?
讨论交流:日常生活中我们常用冷、热、温、凉、烫等词来形容冷、热的程度。那么我们的这种感觉是否可靠呢?
探究活动:如图所示,三个杯子分别装有等量的冷水、温水和热水,让同学们先把左、右手分别放入冷水和热水中,过一会儿再将双手同时放入温水中,感受双手对同一杯温水冷、热程度的感觉。
归纳总结:人们对冷、热的感觉是不可靠的。为了准确表示物体的冷、热程度,人们引入了温度这一物理量,一般用字母t表示。通常情况下,越热的物体温度越高,越冷的物体温度越低。
2.摄氏温度的规定
提出问题:摄氏度(℃)是人们常用的温度单位。那么,摄氏温度是如何规定的呢?
教师讲解:将1个标准大气压下纯净的冰水混合物的温度定为0 ℃,水沸腾时的温度定为100 ℃,把0~100 ℃之间划分为100等份,每一等份就是1 ℃。
常见的温度:(1)正常情况下,人的体温约为37 ℃,读作“37摄氏度”。
(2)人体感觉舒适的环境温度在25 ℃左右。
(3)我国的最高气温纪录:2023年7月16日,新疆的吐鲁番三堡乡观测到目前中国的极端最高气温——52.2 ℃,吴承恩笔下西游记中的火焰山就在那儿。
(4)我国的最低气温纪录:2023年1月22日,漠河创下了中国现有气象资料以来的最低气温记录——-53 ℃。
(5)我国的新“三大火炉”长沙、福州、重庆。“三大火炉”的气温最高达42 ℃,因为这三个城市夏季平均气温偏高,所以在国内高温城市中排名在前。
补充拓展:在国际单位制中,以开尔文(K)作为热力学温度的单位。那么什么是热力学温度呢?热力学温度中又有哪些规定呢?
教师讲解:热力学温度是以热力学温标计量的温度,热力学温标的零点是绝对零度(0 K),即理论上所能达到的最低温度。冰水混合物的热力学温度是273.15 K。热力学温度(T)与摄氏温度(t)的换算关系是:T=273.15 +t。研究表明,绝对零度(0 K)是达不到的。
探究点二:温度计
1.温度计的原理
提出问题:人们常用温度计来测量物体的温度。常见温度计有哪些?其内部的测温物质是什么?温度计是根据什么原理制成的?
教师讲解:实验室和家庭中常用的液体温度计有煤油温度计、寒暑表和体温计,里面装有煤油、酒精或汞等物质,它们都是根据液体热胀冷缩的原理制成的。
2.观察温度计
探究活动:观察下列温度计并回答问题:
(1)甲、乙、丙的量程分别是多少?
(2)甲、乙、丙的分度值分别是多少?
甲的量程为-20~100 ℃,乙的量程为-30~50 ℃,丙的量程为35~42.5 ℃;甲的分度值为1 ℃,乙的分度值为1 ℃,丙的分度值为0.1 ℃。
探究活动:观察体温计的结构,比较体温计与实验室温度计的结构有什么不同?思考体温计为什么能离开人体读数?
归纳总结:体温计玻璃泡的上方有一细弯管,而实验室温度计没有。当体温计离开人体时,细弯管内的汞受冷收缩而断开,直管内的汞就无法回流至玻璃泡内,仍然指示原来的温度,因此体温计可离开人体读数。若要重新测量体温,测量前需要甩动体温计,以使直管内的汞回到玻璃泡内。
3.自制简易温度计
探究活动:如图甲所示,在小瓶里装满带颜色的水。给小瓶配一个橡皮塞,使橡皮塞塞住瓶口,在橡皮塞上插进一根细玻璃管。将小瓶分别放入冷水和热水中,如图乙所示,观察细玻璃管中水柱液面位置的变化。
教师总结:我们发现细玻璃管中水柱在冷水中时会降低,在热水中时会升高,这与常见温度计中测温物质的热胀冷缩是一致的;因此如果在细玻璃管上刻上合适的刻度,我们就可以用它来测量温度了。
探究点三:用常见的温度计测量温度
探究活动:学生分组实验,分别测量冷水、温水、热水的温度,教师及时纠正测量过程中出现的问题,要求学生学会正确使用温度计。
归纳总结:正确使用温度计的方法可概括为“选、放、读”。
(1)选:首先要观察温度计的量程和分度值,估测所测温度的范围,选用合适的温度计。
(2)放:在使用时,温度计的玻璃泡要浸没在被测液体中,不能接触容器壁或容器的底部;待温度计的示数稳定后再读数;不能将温度计从被测液体中拿出来。
(3)读:读数时视线要与温度计内液柱的液面相平。
使用口诀:小小温度计,身圆肚子细,浑身带刻度,使用要注意,先观察量程,再记分度值,先估再测量,泡放液中央,不碰底和壁,读时也不离,稳定后读数,视线要垂直,明确零刻度,记录带单位。
知识拓展:形式多样的温度测量工具。
1.固体温度计:图甲是根据物体导电性与温度的关系制成的数字式体温计,图乙则是用双金属片制成的双金属温度计。它们都是根据固体的某种特性与温度的关系制成的。
2.红外测温枪(图丙):红外测温枪通过传感器接收人体发出的红外线来测量体温,测量时间短,且不需要接触人体。
第一节 测量:温度
本节课针对九年级学生的年龄特点,从激发学生的学习兴趣出发,在整个教学活动中,采用分小组合作的形式,通过观察、讨论、发表见解,使学生既体验成功,也增强了合作、互助的能力。同时结合多媒体教学手段,让全体学生积极参与,多动脑、动手、动眼、动口,突出学生的主体性、教师的主导性。使学生乐于探索,发现日常生活中的物理现象。第2课时 凝固及其应用
1.知道什么是凝固,能正确判断凝固现象。
2.知道液体在凝固为晶体和非晶体过程中的规律及区别。
3.知道凝固放热并能解释生活中的凝固现象。
在探究出物质的熔化特点后,通过反向推理得出凝固的特点和规律。
学会对实验过程进行反思,通过改进实验方法和实验器材,探究物理规律,使学生体验科学探究过程。
尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的凝固点联系起来,由物理走向社会,感受物理在实际生活中的应用,进一步激发学生的学习兴趣。
教学重点:凝固的概念和放热规律;液体凝固为晶体与非晶体的区别(凝固点、温度变化);凝固现象在生活和工业中的应用实例。
教学难点:对凝固的特性及影响因素的理解;凝固时热量传递与温度变化的关系。
多媒体等。
如图所示,你知道冰山是怎样形成的吗?屋檐下的冰柱又是怎样形成的呢?
探究点一:凝固及凝固现象
提出问题:什么是凝固?列举实例说明生活中的凝固现象。
讨论交流:通常情况下,冰的熔点是0 ℃,当环境温度高于0 ℃时,冰变成水,当环境温度低于0 ℃时,水变成冰。
归纳总结:像水结成冰那样,物质从液态变成固态的过程称为凝固。凝固是熔化的相反过程。
知识拓展:多孔的冻豆腐。
寒冷的冬天,吃上一碗热乎乎的“冻豆腐”,那真算得上是一种别具风味的美食呢!
豆腐本来是光滑细嫩的,冰冻以后,它的模样为什么会变得像泡沫塑料呢?
豆腐的内部有无数的小孔,这些小孔大小不一,有的互相连通,有的闭合成一个个小“容器”,这些小孔里面都充满了水分。我们知道,水有一种奇异的特性:在4 ℃时,它的密度最大,体积最小;到0 ℃时,结成了冰,它的体积不是缩小而是膨胀了,比常温时水的体积要大10%左右。当豆腐的温度降到0 ℃以下时,里面的水分会结成冰,原来的小孔便被冰撑大了,整块豆腐就被挤压成网格形状。等到冰熔化成水从豆腐里跑掉以后,便留下了数不清的孔洞,使豆腐变得像泡沫塑料一样。冻豆腐经过烹调,这些孔洞里都灌进了汤汁,吃起来不但富有弹性,而且味道也格外鲜美可口。
冰冻也会给人们带来危害,它能使水缸冻破,把自来水管道冻裂……因此,在冬季来临的时候,要及时做好保暖防冻措施。
探究点二:液体凝固的特点
1.凝固
提出问题:液体在凝固时会有些什么规律呢?
探究活动:
活动一 观察视频“冰与凝固”。
活动二 观察“晶体和非晶体的熔化和凝固”视频,并画出其图像。
讨论交流:晶体在凝固过程中温度保持不变,凝固过程物质处于固液共存状态,晶体只有达到一定温度时才能凝固;非晶体凝固过程中温度逐渐降低,物质由软变硬。
教师讲解:
归纳总结:凝固形成晶体时温度不变,凝固形成非晶体时温度不断降低。
教师强调:液体凝固为晶体和非晶体时的区分:
2.凝固点
教师讲解:晶体形成有确定的温度,这个温度叫凝固点。
提出问题:同一种晶体的熔点和凝固点相同吗?凝固形成晶体要满足什么条件?
讨论交流:通常情况下,冰的熔点是0 ℃,则水的凝固点是0 ℃。
归纳总结:同一种晶体的熔点和凝固点相同。由此可见,凝固形成晶体要满足两个条件:一是达到凝固点;二是继续放热。
探究点三:凝固放热
提出问题:如图所示,北方冬季贮菜,人们常在地窖里放几桶水,以防止地窖的菜被冻坏。你知道这是为什么吗?凝固是一个吸热过程还是放热过程?
讨论交流:因为当气温下降时,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太低,可避免蔬菜冻坏。
归纳总结:无论是凝固形成晶体还是非晶体,都要放热;凝固形成晶体时放出热量,但温度不变,凝固形成非晶体时放出热量,温度降低。
知识拓展:现在人们研制出一种聚乙烯材料,在15~40 ℃的范围内熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。把这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时颗粒熔化,天气冷时又凝固成颗粒,便可调节室内的温度。
第二节 熔化与凝固
第2课时 凝固及其应用
本节课在引导学生分析归纳出液体凝固为晶体和非晶体时的特点后,利用生活中的实例联系所学规律来解决实际问题,从而引导学生“由物理走向生活”,使学生进一步感受到物理的实用性,进而激发学生的学习欲望。第三节 探究:汽化与液化
第1课时 汽化
1.知道汽化现象及汽化的两种方式:沸腾和蒸发。
2.了解沸腾现象,知道水沸腾前后温度变化的特点及什么是沸点。
3.知道蒸发快慢的影响因素。知道蒸发过程中吸热,可以用来降温。
1.通过对比分析沸腾和蒸发,找出两者的区别。
2.运用控制变量法研究影响液体蒸发快慢的因素,尝试建立液体汽化时的分子运动模型。
通过实验探究,了解水沸腾前后温度变化的特点,使学生经历科学探究的过程。
在实验中准确记录实验数据,并对异常数据进行分析,培养实事求是的科学态度。
教学重点:
1.水沸腾前后温度变化的特点。
2.影响蒸发快慢的三个因素。
教学难点:了解液体沸腾的特点及条件。
多媒体、酒精、水、酒精灯、烧杯、温度计、铁架台、有孔的盖子、陶土网、秒表和玻璃板等。
如图所示,衣服为什么要晾在向阳的地方,而且要把衣服摊开?
探究点一:汽化与汽化现象
提出问题:什么叫汽化?汽化有哪些方式?
教师演示:在透明塑料袋中滴入几滴酒精;将塑料袋挤瘪,排尽空气后用绳子将袋口扎紧;然后放入80 ℃以上的热水中。
讨论交流:联系生活中物质由液态变为气态的实例分析。
归纳总结:物质从液态变为气态的过程称为汽化。汽化有沸腾和蒸发两种方式。
探究点二:水的沸腾
1.沸腾
探究活动:观察水烧开时的现象,初步认识什么是沸腾。
教师讲解:沸腾是在一定温度下液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
实验:探究水在沸腾前后温度变化的特点。
实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、火柴、烧杯、水、有孔的盖子、陶土网和秒表。
实验设计:学生分组实验,按照如图甲所示的装置将水加热至沸腾,观察水在沸腾前后温度变化的特点和现象。
实验步骤:(1)按照图甲安装好器材,向烧杯中倒入适量的水。
(2)点燃酒精灯加热水,观察烧杯中水的状态变化情况及温度计示数的变化。当水温接近90 ℃时,每隔0.5 min将水的温度记录在表格中,直到水沸腾几分钟为止。
(3)根据记录的数据,在图乙所示的坐标系中标示出横、纵坐标的数据,并在坐标系中描出各点,再将这些点用平滑的曲线连接起来。
温馨提示:实验中注意观察:(1)水在沸腾前后液面的情况如何?说明沸腾现象是剧烈的还是平和的?
(2)沸腾时汽化在哪些部分发生?气泡有什么变化吗?
(3)水沸腾后如果继续加热,温度会不会越来越高?
(4)移开酒精灯,水还沸腾吗?说明原因。
实验结论:沸腾前气泡较小,沸腾时气泡变大;沸腾前温度升高,继续加热,达到一定温度水开始沸腾,且在沸腾过程中温度保持不变;停止加热,水不再沸腾。根据数据在图乙中画出水的温度—时间图像,如图丙。
归纳总结:水在沸腾过程中温度变化的规律是:沸腾前温度不断升高,沸腾后继续加热,温度保持不变。沸腾是一个吸热的过程。
教师强调:使水尽快沸腾的方法:(1)在烧杯中加入适量的水;(2)水的初温要高一些(90 ℃左右为宜);(3)烧杯口要加盖,防止热量散失;(4)要用酒精灯的外焰加热。
2.沸点
提出问题:什么是沸点?沸点与哪些因素有关?
教师讲解:液体在沸腾过程中,虽然继续吸热,但它的温度保持不变,这个温度叫做沸点。沸点与液体内部其他物质的种类和气压有关。
归纳总结:在1个标准大气压下,水的沸点为100 ℃。若水的沸点高于100 ℃,则此时大气压强大于1个标准大气压;若水的沸点低于100 ℃,则此时大气压强小于1个标准大气压。
知识拓展:水沸腾前后气泡变化为什么不同呢?
在做水的沸腾实验时,我们可以很明显地观察到,水沸腾前气泡在上升过程中体积变得越来越小(如图1),而水沸腾后气泡在上升过程中体积反而变得越来越大(如图2)。
为什么水沸腾前后气泡的变化会相反呢?原来,水沸腾前在加热过程中,由于水是热的不良导体,致使下部分的水温较高,上部分的水温较低,气体受热胀冷缩影响明显,因此底部气泡在上升过程中逐渐缩小;而沸腾后容器内各部分水的温度都相同,水汽化后的水蒸气形成气泡,气泡在上升过程中受压强的影响,越往上水的压强越小,气泡就会逐渐变大。
探究点三:蒸发
1.蒸发的定义
提出问题:什么是蒸发?蒸发有什么特点?
讨论交流:如洒在地上的水变干了,湿衣服变干了,新鲜的菠菜放两天就“蔫”了,这些过程中液态水变成了什么?夏天、春天和秋天、冬天的气温高低不同,洗了的衣服,都可以晾干,说明温度高时水能蒸发,温度低时水也能蒸发。
归纳总结:蒸发是只在液体表面发生的一种汽化现象,它随时都在发生。
2.影响蒸发快慢的因素
教师展示:播放视频“蒸发”。结合衣服洗完后晾干、头发洗完后变干以及拖地后地面变干等生活中常见的现象,了解蒸发。
提出问题:蒸发的快慢与哪些因素有关?
探究活动:如图所示,在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,观察水滴的蒸发快慢。
归纳总结:影响蒸发快慢的因素:(1)液体温度的高低;(2)液体表面积的大小;(3)液体表面空气流动的快慢。
教师强调:要探究蒸发快慢与其中一个因素的关系时,就要控制其余两个因素一定,其他条件完全相同,这种探究方法叫控制变量法。
3.蒸发吸热
提出问题:液体蒸发时需要从周围吸热吗?
探究活动:
活动一 在手背上滴一滴酒精,有什么感觉?再对着滴酒精的皮肤吹一口气,又有什么感觉呢?
活动二 拿两支相同的温度计,先观察两支温度计的示数,然后在其中一支温度计的玻璃泡上包棉花,并用酒精淋湿,观察两支温度计示数的变化。
讨论交流:滴酒精的皮肤有凉的感觉,再吹一口气,皮肤上感觉更凉。包上棉花的那支温度计液柱下降,温度降低。
归纳总结:蒸发吸热,有制冷的作用。
探究点四:比较蒸发和沸腾的异同点
提出问题:汽化有两种方式:沸腾和蒸发,它们有哪些相同点和不同点?
讨论交流:从不同角度列表比较蒸发和沸腾的异同。
归纳总结:
知识拓展:阅读课本P16“拓展一步”的内容,从微观角度了解汽化的过程和特点。
第三节 探究:汽化与液化
第1课时 汽化
本节课的设计体现了学习物理知识的新理念:生活——物理——生活。如:从学生熟悉的晒衣服的例子中,猜测出影响蒸发快慢的因素,最后又用影响蒸发快慢的因素来解释一些学生熟悉的生活现象。但要从现象中得出结论,还需通过实验来认识。教学中着重引导学生设计实验,从中观察并分析得出结论,培养了学生自主探究的能力。通过“影响蒸发快慢的因素”实验使学生初步了解控制变量法的应用。初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。第二节 熔化与凝固
第1课时 熔化与熔点
1.知道物质可以在不同状态之间相互转化,知道熔化的含义。
2.了解晶体和非晶体的区别。
3.认识熔化是吸热的过程,会运用熔化吸热解释相关物理现象。
1.根据不同物质的熔点以及物质所处的环境温度等条件,推理物质是否会发生熔化现象。
2.基于实验数据和理论依据,对“晶体有固定熔点,非晶体没有固定熔点”进行论述。
1.在探究物质熔化过程中的温度变化规律时,采用图像法处理实验数据,培养学生处理数据、分析图像,并能归纳出物理规律的能力。
2.通过小组合作探究,培养学生团队合作与交流的能力。
激发学生对探索自然现象之间关系的兴趣,了解熔化与熔点等知识在生活、生产和科技中的应用。
教学重点:理解熔化和熔点的概念、掌握晶体与非晶体的熔化特点及熔化条件。
教学难点:处理实验数据,绘制熔化图像。
多媒体、温度计、秒表、铁架台、酒精灯、烧杯、试管、陶土网、碎冰、石蜡等。
提出问题:云、雨、露、雾、霜、雪、冰雹、水蒸气等都是水在自然界中存在的不同形式,它们的状态一样吗?
讨论交流:雨、露、雾是液态;霜、雪、冰雹是固态;水蒸气是气态。
归纳总结:物质在一定条件下能从一种状态向另一种状态变化,人们将此称为物态变化。
教师强调:物质发生物态变化,物质前、后的状态是不一致的。
探究点一:熔化及熔化现象
提出问题:什么叫熔化?列举实例说明生活中的熔化现象。
讨论交流:从物质的前、后状态变化分析。
归纳总结:物质从固态变为液态的过程称为熔化。如:冰化成水、雪糕熔化、铁熔化成铁水等。
教师强调:要判断发生的现象是何种物态变化,关键是弄清物质的初状态和末状态。注意“熔化”“融化”和“溶化”不同,物态变化中使用的是“熔化”。
探究点二:固体熔化的特点
1.实验探究
提出问题:冰在什么情况下会熔化?冰在熔化过程中与其他固体(如石蜡)在熔化过程中的温度变化情况是否相同?
探究活动:探究不同固体熔化的特点。
实验器材:铁架台、酒精灯、陶土网、大烧杯、温水、大试管、碎冰、石蜡、温度计、搅拌器、火柴。
实验方案:如图所示,分别加热碎冰和石蜡,观察碎冰和石蜡在熔化过程中温度及其状态的变化。
教师强调:(1)实验过程中采用“水浴加热法”,其目的有两个:一是使碎冰和石蜡受热均匀;二是方便控制碎冰和石蜡熔化的速度,便于记录碎冰和石蜡熔化的温度和状态。
(2)实验过程中需要注意观察碎冰、石蜡的状态和温度计的示数。
(3)如图所示,注意酒精灯的正确使用。
实验数据:
数据分析:
实验结论:碎冰在熔化过程中温度变化的规律:碎冰在熔化过程中继续加热,温度保持不变;石蜡在熔化过程中温度变化的规律:石蜡在熔化过程中继续加热,温度不断升高。
2.图像分析
讨论交流:在如图所示的坐标系中描点,然后将这些点用平滑曲线连接起来(即作出碎冰和石蜡熔化过程中的温度—时间图像)。
教师讲解:播放并讲解“碎冰与石蜡的熔化过程”。
归纳总结:碎冰(甲)和石蜡(乙)的熔化图像与特点。
碎冰熔化特点
石蜡熔化特点
教师强调:根据图像和数据分析出碎冰的熔点、熔化时间及熔化过程中每一时刻的物质状态等。
探究点三:熔点
提出问题:什么是熔点?什么是晶体?什么是非晶体?晶体和非晶体的区别是什么?晶体熔化的条件是什么?
交流总结:由实验可知,在1个标准大气压下,冰在0 ℃时会熔化,且在熔化过程中继续加热,其温度不变;而石蜡则不同,在熔化过程中继续加热,其温度不断升高。
教师讲解:
归纳总结:像冰那样,有确定的熔化温度,这类固体称为晶体;像石蜡那样,没有确定的熔化温度,这类固体称为非晶体。物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体熔化的条件:一是达到熔点;二是继续吸热。
探究活动:查看晶体熔点表,讨论如下问题。哪种晶体熔点最高?熔点是多少?冰的熔点是多少?能否用铝锅来熔化铁?
归纳总结:金刚石的熔点最高,高达3 550 ℃;冰的熔点是0 ℃;不能用铝锅熔化铁,因为铁的熔点比铝的熔点高。
教师强调:区分晶体与非晶体的方法:(1)根据固体的熔化特点:有熔点是晶体;无熔点是非晶体;(2)根据熔化图像:图像中有一段平行于时间轴的线段,即熔化时温度不随加热时间变化的是晶体,反之为非晶体。
知识拓展:阅读课本P10“科学书屋”内容,了解晶体的熔点会因外界压强的变化或杂质的存在等原因而变化。例如,往装有冰块的烧杯中放些盐并搅拌,这时烧杯中冰的熔点会低于0 ℃,这一现象在生活中的应用是:下雪天,为了方便出行,护路工人常常向积雪的公路上撒盐,盐和雪混合后能够降低雪的熔点,使雪尽快熔化。
探究点四:熔化吸热
教师讲解:固体在熔化过程中需要持续加热,否则熔化过程就会停止。这说明熔化是一个吸热过程。
提出问题:如图所示,为什么夏天吃冰棍解暑?下雪不冷化雪冷?
讨论交流:因为冰棍与雪熔化要吸热。熔化是吸热过程。
知识拓展:阅读课本P10“拓展一步”内容,了解:(1)晶体分子排列规则,分子间束缚很强。(2)晶体被加热时,分子运动更加剧烈,分子间的束缚随之减弱,使得有的分子能较自由的“游动”,呈流动性。(3)要使熔化过程继续,需对晶体继续加热,以便更多的分子能“游动”。所以,在熔化过程中,外界所提供的热量用于减小分子间的束缚,并不能使晶体的温度升高。
第二节 熔化与凝固
第1课时 熔化与熔点
本节课通过实验引入新课,易于激发学生探究知识的欲望。在对实验数据的分析与处理上,引导学生根据事物的不同特点进行分类,有利于培养学生的发散思维能力;通过描绘图像及对图像的分析,有利于培养学生评估、交流与合作的能力,使学生养成实事求是的科学态度。

展开更多......

收起↑

资源列表