资源简介

熔化和凝固
【教学目标】
（一）知识与技能：
1．能区别物质的气态、液态和固体三种形态，能描述这三种物态的基本特征。
2．了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
3．了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。
4．了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
（二）过程与方法：
1．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。
2．了解有没有固定的温度是区别晶体和非晶体的一种方法。
3．通过探究活动，使学生了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。
（三）情感态度与价值观：
通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感。
【教学重难点】
1．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。
2．让学生根据实验记录的数据在方格纸上描绘固体熔化图像，根据图像叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。
【教学准备】
铁架台、酒精灯、石棉网、大烧杯、温水、大试管、粉末萘、石蜡、温度计、搅拌器、火柴。
【教学过程】
一、新课引入
物质存在的三种状态：固态、液态和气态。但是物质的状态不是一成不变的。
铁矿石在高炉中熔化为铁水，从高炉中倒出的铁水凝固成铁板；低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧氮；不同季节、气候下的水的状态变化。
引导归纳：随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。
联系生活：把水放入冰箱的冷冻室里，水就会变成冰；把冰加入饮料中，冰从它们那里吸收热量就变成了水。点燃的生日蜡烛的火焰旁边，固态的蜡不断地变成液态的蜡，一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。路桥施工人员把固态的沥青加热成液态，再把液态的沥青浇在路面上，很快又变成固态。
点明课题：科学上把物质从固态变成液态的过程叫熔化，如冰变水。从液态变成固态的过程叫凝固，如水结成冰。
引出问题：物质熔化和凝固需要什么条件？不同物质熔化和凝固的规律一样吗？
二、进行新课
（一）探究固体熔化时温度的变化规律。
提出问题：不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？
猜想假设：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。
进行实验：
（1）四个同学为一组，选出一名同学作为组长，负责本组探究性学习，教师课前要对组长进行指导，交待实验中可能会遇到的一些问题和注意事项，确保实验能顺利进行。每一组分成两个小组，分别探究两种不同固体的熔化。
（2）介绍实验装置，如图所示，强调酒精灯和温度计的用法。
（3）第1小组探究萘熔化时温度的变化规律，要求从68℃开始计时，实验员每隔1分钟报告一次温度值和物质状态，记录员把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点；第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律，要求从50℃开始计时，实验员每隔1分钟报告一次温度值和物质状态，记录员把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点。
如何用图像法分析所收集的数据。
分析论证：各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时时温度的变化规律。
小组评估：回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？
交流合作：与同学进行交流。你们的结果和别的小级的结果是不是相同？如果不同，怎样解释？
（二）认识熔点和凝固点。
对比研究：分析两种不同固体的熔化曲线。
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得出结论：
（1）一类固体有确定的熔化温度叫晶体；如各种金属、冰、海波等。另一类固体没有确定的熔化温度叫非晶体；如松香、沥青、玻璃等。
（2）晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。
（3）晶体凝固时也有确定的温度，这个温度叫凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
知识扩展：让学生阅读小资料“部分物质的熔点”，体会不同物质熔点不同。同时记住冰的熔点是0℃，钨的熔点最高。
（三）熔化吸热 凝固放热
归纳总结：晶体与非晶体熔化时都要吸收热量。
逆向思维：从冰吸热可熔化成水，水在一定的条件下可变成冰的道理，知道凝固是熔化的逆过程。让学生根据物质熔化的规律推理出物质凝固的规律：无论晶体还是非晶体，在凝固时都要放热；晶体凝固时放出热量，但温度不变，非晶体凝固时放出热量，温度降低。
联系生活：北方的冬季很冷，为了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低，保护菜不被冻坏。
前沿科技：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，能调节室内的温度。
学以致用：请同学解释“下雪不冷化雪冷”这句俗语中包含的科学道理。
（四）课堂小结
1．基本概念：
（1）熔化：物质由固态变成液态的过程。
（2）凝固：物质由液态变成固态的过程。
（3）晶体：有一定熔化温度的固体。
（4）熔点：晶体熔化时的温度。
（5）非晶体：没有一定熔化温度的固体。
（6）凝固点：晶体凝固时的温度。
2．基本规律：
（1）晶体熔化的条件：一是温度到达熔点，二是继续吸热。
（2）同种物质的熔点和凝固点相同，不同物质的熔点不同。
（3）熔化吸热、凝固放热。
3．基本技能：
（1）酒精灯、温度计的使用技能。
（2）组装垂直组合实验器材的技能。
4．基本方法：
利用实验数据绘制图像来分析问题的方法。

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