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3.2 熔化和凝固 教学设计
【核心概念】物质的变化与化学反应
【学习内容与要求】
物质的三态变化：
1.理解物质的熔化和凝固；
2.知道熔化和凝固伴随着吸热和放热，并能将其应用于解释生活中常见的现象。
3.用物质粒子模型简要解释物质的熔化和凝固，了解建立模型的思想方法。
【教学目标】
能用观察和实验的方法研究熔化、凝固及其热量变化，并用微观粒子模型作简要的解释。
2.了解晶体和非晶体的区别；
3.了解熔化曲线和凝固曲线的科学含义；通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生状态变化的条件，了解有没有固定的熔点是区别晶体和非晶体的一种方法；
4.体验模型构建，初步掌握模型建立的方法。
【教学思路】
以生活中水的三态变化为例，引入物态变化概念，初步认识熔化和凝固的含义。通过实践探究海波和松香的熔化规律，推理演绎晶体和非晶体的熔化和凝固的规律，理解熔点的含义。通过绘制晶体和非晶体的熔化和凝固图像，进一步理解熔化和凝固的规律。最后应用规律解释生活生产中的现象。
【教学过程】
引言：寒冬腊月，滴水成冰；春暖花开，冰雪消融。从大自然的这些景象中我们发现，水可以由固态变成液态，也可以由液态变成固态。夏天，从冰箱里拿出的小冰块，很快就会变成水，再过一会儿水不见
了，变成了看不见的水蒸气。冬天，湖水表面会结冰。
一、复习旧知，激发疑问，引入学习任务
【复习】
1.说说物质三态具有哪些特征，请从物质的体积、形状及粒子角度进行描述。
2.固体可以分为哪两类？分类标准是什么？试举例说明。
【引入】
随着温度的变化，物质在固态、液态和气态三种状态之间变化。这种物质状态的变化叫作物态变化。自然界中的物质三态之间怎样变化？这一性质是否有相同的规律呢？
二、新知展开，围绕任务，引导问题解决
（一）熔化和凝固的概念：
物质从固态变成液态的过程叫作熔化，从液态变成固态的过程叫作凝固。
【讨论思考】
生活经验告诉我们，冰熔化过程中，固态和液态是分明的，未熔化的冰仍然坚硬；而石蜡熔化过程中却是先变软再变成液体。那么，物质的熔化和凝固需要什么条件？不同的物质熔化和凝固的规律一样吗？
我们已经知道海波属于晶体，松香属于非晶体，本节课以它们为例探究晶体和非晶体的熔化规律。
（二）探究海波和松香的熔化规律
【探索实践】
器材：
铁架台（含铁圈、铁夹）、酒精灯、烧杯、试管、秒表、温度计、海波、松香、水。
实验装置：
过程：
1.按图示组装器材，把装有海波的试管放在盛水的烧杯里，缓慢加热，
观察海波状态的变化。
2.待温度升到40℃开始，每隔0.5min记录一次温度，海波完全熔化后再
记录4～5次。
3.重复上述实验，分别记录数据。
4.将表格中的每组数据先用点分别标在坐标图上，再用平滑的曲线将坐标图上的各个点连接起来，找出海波熔化的规律。
5.测量松香熔化过程的温度值，并绘制熔化曲线。
【参考答案】
【实验现象】记录物质所处的状态
熔化前 熔化中 熔化后
海波 固态 增加 固液共存 增加 液态 增加
松香 固态 增加 逐渐变软变稀 增加 液态 吸收 增加
6.根据你对实验数据的整理和分析，分别总结海波和松香在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段温度、热量、热能的变化特点。
熔化前 熔化中 熔化后
温度 热量 热能 温度 热量 热能 温度 热量 热能
海波 升高 吸收 增加 不变 吸收 增加 升高 吸收 增加
松香 升高 吸收 增加 升高 吸收 增加 升高 吸收 增加
（三）晶体和非晶体
1.概念：
在对其他多种固体熔化过程进行深入研究后，人们发现有两类固体：像海波那样，在熔化时具有固定的熔化温度，这类固体叫做晶体。像松香那样，在熔化时没有固定的熔化温度，这类固体叫做非晶体。
2.晶体和非晶体的熔化特点：
（1）晶体熔化过程的特点：晶体熔化过程中，吸热，但温度保持不变，熔化过程中有固液共存现象；直到完全熔化后，温度才上升。
（2）非晶体熔化过程的特点：非晶体熔化过程中，吸热，温度持续上升。
3.晶体与非晶体的区别：
（1）晶体内部粒子排列规则；非晶体的粒子排列无规则；
（2）晶体有固定的熔化温度，而非晶体没有固定的熔化温度。
4.晶体与非晶体熔化图像：
（四）熔点
晶体熔化时具有固定的温度叫熔点。非晶体没有熔点。不同的晶体熔点不同，熔点是物质的一种特性。
【阅读表格】
1.熔点最高的是什么物质？金刚石
2.识记冰的熔点。0℃
【思考与讨论】
南极内陆地区的年平均气温为-40℃～－50℃，若把普通水银温度计和酒精温度计带去南极，哪支温度计可能无法使用？请说明理由。
水银温度计无法使用。水银熔点－39℃，酒精熔点－107℃，水银在南极要凝固。
（五）凝固
1.概念：凝固是熔化的逆过程。晶体在凝固过程中温度保持不变，这个温度叫做晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同。非晶体没有固定的凝固温度。
2.凝固规律图像：
【思考与讨论】
把湿餐布贴在刚从冰柜中拿出来的食品表面，可以将食品粘住并提起，请解释这个现象。
由于湿餐布上的水分在接触到冰冷的食品后迅速凝固成冰，从而将湿餐布与食品粘合在一起。
三、总结归纳，理清概念，落实课堂任务
（一）基础知识：
1.什么是物态变化？什么是熔化和凝固？什么是熔点和凝固点？
2.说说晶体和非晶体的熔化和凝固的规律。
3.如何区分晶体和非晶体？
（二）随堂任务：
例1.图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置，图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。以下说法正确的是（　　）
A．安装图甲所示的器材时，应按ABC的先后顺序进行安装
B．实验中需要观察试管内物质的状态，并记录温度和加热时间
C．由图乙可知，该物质的熔点为90℃
D．该物质属于非晶体
【答案】B
【解析】
（1）需要用酒精灯的外焰加热，按照自下而上的顺序组装仪器，熔化过程要记录物质的状态，温度和加热时间。
（2）晶体有一定的熔点（凝固点），熔化（凝固）时温度不变，此时为固液共存态。
例2.将装有海波的大试管放入盛有热水的烧杯中（如图a）。根据温度计A和B的示数，绘制了海波和热水的温度随时间变化的图像（如图b）。
（1）由图像可知，海波的熔点是___________℃。
（2）在5~8分钟之间，海波要从热水中___________热量，其温度保持不变，此时海波处于___________（选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”）。
（3）第10分钟后，试管内仍有少量海波不能熔化，其原因是___________。
【答案】48 吸收 固液共存状态 海波与水的温度相同，海波不能继续吸热
【解析】
（1）晶体有固定的熔点，由图象可知，海波的熔点是48℃。
（2）在5~8分钟之间，海波正在熔化过程中，需要从热水中继续吸收热量。其温度保持不变，此时海波处于固液共存阶段。
（3）由图可知到第10min，试管外热水的温度为48℃，试管内的海波不能继续吸热，海波的熔化将停止，因为晶体熔化要达到熔点，还要能继续吸热。
例3.下表是常见物质的熔点（单位：℃）表格，则下列说法正确的是（　　）
钨 3410 锡 232 铝 660 固态酒精 -117
铁 1535 海波 48 固态水银 -39 固态氮 -210
A．生产中人们不能用铝制的容器熔化铁
B．232℃的锡在熔化过程中温度一直升高
C．灯丝用钨丝制成是因为钨属于非晶体
D．48℃的海波不可能是固液共存的状态
【答案】A
【解析】
A.铝的熔点为660℃，铁的熔点为1535℃，那么当铝得到660℃开始熔化时铁还是固态，因此不能用铝锅熔化铁，故A正确；
B.232℃的锡在熔化过程中温度保持不变，故B错误；
C.灯丝用钨丝制成是因为钨的熔点高，不容易熔化，故C错误；
D.48℃是海波的熔点，当它熔化时为固液共存状态，故D错误。
【板书设计】
【课后任务】
1.完成作业本上相应内容。
2.查阅关于焦耳的科学史料。

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