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《13.2 熔化与凝固 》教学设计
课题 2.熔化与凝固 单元 13 学科 物理 年级 九
教材分析 本节内容是“温度与物态变化”单元的核心组成部分，承接前一节“温度与温度计”的知识基础，系统引入物质状态变化中的两种基本过程——熔化与凝固。教材以春天冰雪消融、寒冬河水结冰等自然现象为切入点，引导学生从生活经验出发，建立“物态变化”的科学概念。通过实验探究冰和石蜡的熔化特点，比较晶体与非晶体在熔化过程中的温度变化规律，揭示晶体具有确定熔点、非晶体没有固定熔点的本质特征，并进一步引出凝固点的概念及应用实例。该节内容不仅构建了物态变化的基本模型，也为后续学习汽化与液化、升华与凝华奠定认知基础，在整个课程体系中起着承上启下的关键作用。
2022新课标要求 1.知道熔化与凝固，知道物质的熔点、凝固点，能运用熔化与凝固过程中的吸热和放热特点说明自然界和生活中的有关现象。2.通过探究实验，了解固体熔化和液体凝固时温度随时间变化的规律。知道晶体和非晶体的区别；3.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义，初步会用图像表示物理规律。
学习目标与核心素养 1.物理观念（1）能准确说出熔化、凝固、熔点、凝固点等基本概念，理解晶体与非晶体在熔化过程中的本质差异； （2）能举例说明熔化吸热、凝固放热在生产与生活中的具体应用。2.科学思维 能根据实验数据绘制温度—时间图像，并进行归纳与推理。3.科学探究 能设计并实施“探究不同固体熔化特点”的对比实验，规范使用酒精灯、温度计等仪器，记录实验数据。4.科学态度与责任关注熔化与凝固知识在现实中的应用价值，如融雪剂使用带来的环境问题，树立可持续发展的社会责任意识。
学情分析 九年级学生已具备一定的观察力和逻辑推理能力，对生活中常见的“冰化成水”“水结成冰”等现象有直观感知，但缺乏对“熔化”“凝固”过程本质的理解。部分学生误认为“加热时间越长，温度越高”，忽视了熔化过程中吸热不升温的现象。同时，学生虽能进行简单实验操作，但在数据记录、图像绘制、变量控制等方面仍存在规范性不足的问题。针对这些障碍，教学中需借助情境创设与分组实验，引导学生主动提出问题、设计实验方案、分析图表数据，强化“控制变量法”“图像分析法”等科学方法的应用意识，提升理性思维与实证精神。
重点 让学生通过实验探究归纳出晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别，进一步总结出不同物质熔化和凝固的规律。
难点 让学生根据实验记录的数据在方格纸上描绘固体熔化图象，根据图象叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。
材料准备 铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、钟表、海波、石蜡、水等。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 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。今天我们就来学习熔化与凝固。 学生观察图片了解熔化和凝固 引出本节课题熔化和凝固
讲授新课 一、熔化及其特点1.熔化：物质从固态变为液态的过程称为熔化雪糕熔化 冰雪熔化2.实验：探究海波和石蜡的熔化特点（1）实验目的 不同的物质在熔化过程中，温度及状态的变化特点。（2）设计实验分别取适量的海波和石蜡，对它们进行加热，测出加热过程中的温度，观察熔化的情况，根据记录的数据绘制图像，比较二者熔化时温度的变化特点。（3）实验器材铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、钟表、海波、石蜡、水等。实验装置（4）实验步骤①如图所示按照自下而上的顺序安装实验器材。②在两个分别盛有海波和石蜡的试管中各插入一支温度计，再将试管放在盛水的烧杯中，缓慢加热，观察海波状态的变化。③待温度升到 40℃开始，每隔 1分钟记录一次温度；在海波和石蜡完全熔化后再记录 4 ~ 5次。④将两个表格中的各组数据先用点分别标在两个坐标图上，再用平滑的曲线将各个点连接起来。⑤根据你所画的曲线图，比较海波和石蜡熔化时温度变化有什么不同。视频：海波熔化记录表格视频：海波熔化海波温度随时间变化的图像温度随时间变化的图像（6）实验结论①物质在熔化过程中都要吸收热量。②海波在熔化过程中虽然继续吸热，但温度保持不变；石蜡在熔化过程中变软，后变稀，最后变为液态，且随着加热时间的延续温度逐渐升高。 由进一步的探究可知，在1个标准大气压下，冰在0℃时会熔化，并且在熔化过程中即使继续加热，其温度也保持不变。思考1：烧杯下面放石棉网的目的是什么？烧杯下面放石棉网的目的是使烧杯受热均匀。思考2：为什么将试管放在盛水的烧杯中加热而不是直接加热呢？将试管放在盛水的烧杯中加热，这样可以使烧杯中的水缓慢、均匀加热试管，使试管内的物质均匀受热，缓慢升温，从而能够有充分的时间测量温度和观察现象。拓展延伸水浴法水浴法是一种能给物体均匀、间接地加热，并能控制温度上升速度的好方法，如在上面的实验中海波的熔化温度是48 °C，而酒精灯火焰的温度高达几百摄氏度，如果用酒精灯直接给海波加热，由于海波不能均匀受热，将难以观察和记录其熔化过程的现象和实验数据、而把试管放入盛水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，通过烧杯中的水缓慢、均匀加热试管，使试管内的海波均匀受热，缓慢升温，从而能够有充分的时间测量温度和观察现象。思考3：你知道让海波、石蜡均匀缓慢受热有哪些措施？①采用水浴法加热；②在加热过程中用搅拌器不断搅拌； ③将物质研碎。注意！（1）安装实验器材时应按照自下而上的顺序进行。（2）温度计的玻璃泡要与被测物质充分接触，但不能触碰试管壁或试管底。（3）切勿将温度计当搅拌器使用!3. 晶体和非晶体（1）晶体类似冰的一些固体，在熔化过程中尽管外界不断加热，其温度仍保持不变，这类固体有确定的熔化温度，称为晶体。（2）非晶体类似石蜡的一些固体，在熔化过程中只要外界不断加热，其温度就能不断上升，这类固体没有确定的熔化温度，称为非晶体。（3）常见的晶体和非晶体①常见的晶体晶体：金属、海波、钻石、冰、食盐、石墨等。皇冠上的钻石、黄金等属于晶体。食盐晶体 皇冠上的钻石属于晶体冰②常见的非晶体：石蜡、松香、玻璃、沥青、塑料。玻璃 橡胶塑料（4）熔点:物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体有熔点，而非晶体则没有熔点。不同晶体的熔点是不一样的。常见晶体（固态）的熔点（在 1 个标准大气压下）思考：灯泡的灯丝是用钨制成的，选用这种材料有什么好处？参考答案：钨是熔点很高的金属，所以难以熔化。灯泡的灯丝是用钨制成的，选用这种材料的好处：灯泡通电发热时，灯泡的灯丝不易熔断。知识拓展：影响熔点的因素由于外界压强的变化或杂质的存在等，晶体的熔点会发生变化。例如，在水中加入盐或酒精，可降低水的凝固点，所以冬天在大量积雪的公路上撒盐可以降低冰雪的熔点，加速冰雪的熔化。尽管盐融雪使交通畅通了，但会腐蚀，应慎用盐融雪的方法。工作人员在撒盐融雪熔化吸热的微观解释当晶体被加热时，分子运动更加剧烈，分子间的束缚随之减弱，以致有的分子能较自由地“游动”，呈流动性。这时，晶体便处于熔化过程。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。这也说明熔化是吸热过程。晶体熔化时的分子运动模型二、凝固及其特点1.凝固：像水结成冰那样，物质从液态变为固态的过程称为凝固，凝固是熔化的相反过程。冰熔化为水的过程叫做熔化；水结冰的过程叫做凝固。在 1 个标准大气压下，冰的熔点是 0℃。当温度为 0℃时，冰、水可以共存；当温度高于 0℃时，冰熔化成水；当温度低于 0℃时，水就凝固成冰。（1）凝固点 晶体形成也有确定的温度，这个温度叫凝固点。凝固是熔化的相反过程。同一种晶体的熔点和凝固点是相同的。非晶体既没有熔点，也没有凝固点。（2）晶体熔化和凝固的条件晶体熔化的条件： ①温度达到熔点；②继续吸热。晶体凝固的条件：①温度达到凝固点；②继续放热。2.熔化与凝固图像晶体的熔化图像晶体的凝固图像非晶体熔化图像非晶体的凝固图像3. 凝固放热及其应用 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。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。地窖里的水桶和蔬菜思考1：夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，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。思考2：从冰箱冷冻室里取食物时常常感觉手被食物粘住；用湿餐巾贴在冰冷的食品表面，可以将食品粘住并提起。如何解释这些现象？参考答案：因为手和餐巾上有水分，当水和湿餐巾接触到冰冷食物表面时这些水分会凝固成冰，所以，手和餐巾会被食品粘住。 阅读课文说出熔化的概念观察试验图片了解实验器材，实验步骤学生动手操作观察记录数据画出海波熔化时温度随时间变化的图像学生动手操作观察记录数据画出石蜡熔化时温度随时间变化的图像归纳实验结论学生思考讨论阅读课件了解水浴法学生思考讨论阅读课文阅读课文，观看图片学生思考讨论阅读课文了解影响熔点的因素和熔化吸热的微观解释阅读课文了解凝固和凝固点的定义观察晶体的熔化图像，晶体的凝固图像，非晶体熔化图像，非晶体的凝固图像阅读课文了解凝固放热学生思考讨论 锻炼学生的自主学习能力为下面的实验做铺垫锻炼学生的动手操作能力进一步了解海波熔化的特点锻炼学生的动手操作能力进一步了解石蜡熔化的特点锻炼学生的归纳总结能力进一步了解海波的熔化和石蜡的熔化，锻炼学生的合作交流能力进一步了解水浴法拓展学生的思维掌握晶体和非晶体，锻炼学生的自主学习能力了解常见的晶体和非晶体了解灯泡的灯丝是用钨制成的原因，锻炼学生的语言表达能力拓展学生的知识面锻炼学生自主学习能力，知道非晶体既没有熔点，也没有凝固点。进一步清楚了解熔化与凝固图像会用凝固放热解释生活中的现象锻炼学生应用物理知识解释生活中的现象
课堂练习 1.如图所示是某物质在熔化时温度随加热时间变化的图像。由图可知:该物质是_______(选填“晶体”或“非晶体”),其中BC段物质处于________________(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)。该物质的熔点为__________℃。答案：晶体 固液共存态 48℃解析:该物质在5-10 min这段时间内，吸热但温度保持48℃不变，表明该物质是晶体，熔点为48℃。BC段是熔化过程物质处于固液共存态。2．下列关于晶体和非晶体的说法中，正确的是（　　）A．晶体熔化要吸热，非晶体熔化不需要B．晶体和非晶体都有固定的熔点C．晶体熔化时吸收热量，温度不变D．玻璃和沥青是晶体，冰和海波是非晶体【答案】C【详解】A．无论是晶体还是非晶体，熔化时都需要吸收热量，故A错误；B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B错误；C．晶体熔化时吸收热量，温度保持不变，这是晶体的重要特点，故C正确；D．玻璃和沥青是非晶体，冰和海波是晶体，故D错误。故选C。3.如图所示为海波的熔化图像，从图像中获得的信息说法正确的是（　　）A．海波的沸点是B．海波在段吸收了热量 B．海波在段吸收了热量C．海波在段是气态D．时海波已全为液 D．时海波已全为液态【答案】B【详解】A．海波熔化过程中，温度保持不变，这个不变的温度是海波的熔点，熔点是，不是沸点，故A错误。B．段是海波的熔化过程，在此过程中，海波吸收了热量，但温度不变，故B正确；C．由图象可知，海波在段还没有开始熔化，所以是固态；段是熔化过程，处于固液共存态，段已经熔化完毕，是液态的吸热升温过程，不是气态，故C错误。D．海波时开始熔化，在段是熔化过程，此时处于固液共存态；到已全部熔化完毕，全为液态，故D错误。故选B。 学生练习 巩固本节的知识
课堂小结 1.熔化：物质从固态变为液态的过程称为熔化2.晶体熔化过程吸收热量，保持温度不变；非晶体熔化过程吸收热量，温度升高。3.晶体有熔点和凝固点；非晶体无熔点和凝固点。4.晶体熔化凝固的条件（1）熔化的条件： ①温度达到熔点；②继续吸热。（2）凝固的条件：①温度达到凝固点；②继续放热。 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解
板书 一、熔化及其特点1.熔化：物质从固态变为液态的过程称为熔化2.实验：探究海波和石蜡的熔化特点（1）海波的熔化是在一定的温度下进行的。在这一温度下海波会出现固、液共存的状态。（2）石蜡在熔化时，温度则持续上升，它是一个逐渐变软再变稀的过程。3. 晶体和非晶体（1）有确定的熔化温度，称为晶体，晶体熔化时的温度叫做熔点，晶体有熔点，而非晶体则没有熔点。（2）没有确定的熔化温度，称为非晶体。二、凝固及其特点1.凝固：物质从液态变为固态的过程称为凝固。2.晶体熔化和凝固的条件晶体熔化的条件： ①温度达到熔点；②继续吸热。晶体凝固的条件：①温度达到凝固点；②继续放热。3.熔化与凝固图像4. 凝固放热及其应用 对照板书回顾 夯实本节基础
课外拓展/课外阅读内容 《大闹物理天宫》（物质与能量分册）（李淼，中信出版社）物理学家编写，国风漫画+神话故事，讲解冰的熔化、水的反常膨胀、合金熔点等趣味现象，贴合课标又有拓展。阅读建议：课后趣味阅读，适合对物理兴趣不足的学生。
特色资源分析和技术手段说明 实操实验类资源常规实验室器材：海波、石蜡、温度计、酒精灯、石棉网等。经典探究实验，亲历数据采集、图像绘制、结论归纳；落实“科学探究”核心素养。 家庭小实验包（如冰、食盐、保温杯、温度计、雪糕棒
教学反思 本节内容是“温度与物态变化”单元的核心组成部分，本节将演示实验改为分组探究，让学生亲手操作、记录数据，直观感受晶体与非晶体的区别，体验科学探究过程。图像法应用：引导学生绘制“温度-时间”图像，通过对比分析，有效掌握了晶体有熔点、非晶体无熔点的规律。联系生活：用冰雪消融、等现象导入和解释，激发了学生兴趣，体现了物理的实用性。实验操作：部分学生操作不规范（如温度计使用、搅拌），导致数据偏差，影响图像准确性。时间紧张：实验耗时长，导致数据分析和难点突破（如“熔化吸热温度不变”）时间不足。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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