《熔化和凝固》教学设计案例

2024-05-31

《熔化和凝固》教学设计案例(精选12篇)

《熔化和凝固》教学设计案例 第1篇

《熔化和凝固》教学设计案例

《熔化和凝固》教学设计案例 设计者:朱码中学初二物理组

张学亚

[教学目标]:

1、知识与技能

(1)了解熔化、凝固的含义,知道熔化和凝固现象

(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物理意义

(4)通过实验及多媒体培养学生观察、分析、归纳总结的能力

(5)能利用熔化和凝固的知识解释简单现象,解决简单问题,培养学生发现问题,解决问题能力及理论联系实际能力。

2、过程与方法

通过使用多媒体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,通过对比、了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法,通过探究活动,使学生进一步感知图像法研究物理量变化的优点。

3、情感、态度与价值观

(1)通过探究活动激发学生对自然现象的关心和乐于探索自然现象奥秘的情感。(2)通过熔化、凝固对人类有利也有弊,对学生进行辨证唯物主义教育。

[教学重、难点]:

“探究冰、松香的熔化特点”是本节的重点,根据实验数据分析、总结推理熔化和凝固曲线并了解其物理意义是本节难点之一,了解晶体熔化要吸收热量而温度不变是又一难点。

在多媒体使用中重点是让学生会观察,难点是使学生根据图像分析总结熔化和凝固的特点及晶体和非晶体的区别。[教学准备]:

学生:熟练掌握物质的三种状态、温度的测量方法,为新的学习打好基础

教师:演示实验器材:铁架台、烧杯、石棉网、酒精灯、火柴、碎冰块、松香、温度计、蜡烛、冰棒、秒表 [教法与学法] 教法:本节课以学生实验和演示实验为主,并应用多媒体课件辅助教学为手段,把一些不能在课堂上看到的现象和实验再次展现给学生,以便学生更好的看到实验现象总结出结论,从而调动学生的学习兴趣。教学方法有观察法、实验法、分析法、讨论法、探究法

学法:学生通过亲身感受和观看演示实验掌握实验方法,最终能总结实验结论,并应用所学知识解决实际问题,本课应用讨论、合作学习、探究性学习多种学习方法 [教学过程]

1、实验引出熔化和凝固的概念

活动一

(1)将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方,你能观察到什么现象?学生操作实验,回答观察到的现象:蜡烛逐渐变成烛油往下滴,滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。

(2)将冰棒放在空烧杯中,过一会儿,你能发现什么现象?

学生操作实验,发现烧杯中只剩下半杯糖水。这些现象可以说明物质的状态发生了怎样的变化?学生回答 结论:

物质从

态变为

态的现象叫熔化

物质从

态变为

态的现象叫凝固

学生完成结论的填空,师板书课题:§2.3 熔化和凝固 举例巩固

(1)师介绍长江源头是谷拉丹冬雪山的冰雪熔化形成的等事例

(2)学生列举日常生产、生活中的熔化和凝固现象(3)学生观察图片同时辨别是熔化还是凝固现象

2、探究冰、松香熔化的特点

投影:活动二

[提出问题]

冰和松香在什么温度下开始熔化?在熔化过程中,温度如何变化? [猜想与假设]

(1)冰熔化

一定的温度,松香熔化

一定的温度?[有/没有]

(2)冰熔化时温度,松香熔化时温度

(升高/降低/不变)[设计实验]

为了检验你的猜想与假设,你需要哪些器材?请同学们结合教材39页内容设计出合理的实验步骤,同组之间讨论一下。

学生讨论后回答所需的实验器材,教师点拨指导学生回答实验步骤:

1、如图2-28(b)把松香碾碎后放入烧杯中,在松香中插入温度计,记下这时温度计的示数,用酒精灯加热,每隔0.5min记录一下温度计的示数,同时观察松香状态的变化,直到松香全部熔化后5min为止。

2、如图2-28(a)把碎冰块放入烧杯中,在冰块中插入温度计,记下温度计的示数,用酒精灯加热,每隔0.5min记录一下温度计的示数,同时注意观察烧杯中冰的状态的变化,直到冰熔化后5min为止。[进行实验和收集数据]

教师指导学生进行实验分工,一位学生看时间,一位学生读温度计的示数,一位学生观察物质状态,并把实验结果及时填入表格中。教师巡回指导,控制实验时间。[分析与论证]

实验结束后,教师指导学生根据实验数据在图2-29和图2-30中分别画出冰、松香熔化时温度随时间变化的曲线。教师将几组学生的实验数据及图像投影,分析不同线段中冰和松香是吸热还是放热?温度如何变化?处于什么状态?完成填空:

(1)松香熔化时,温度

,需要

(吸热、放热)

(2)冰熔化时,温度

,需要

(吸热、放热)

教师在实验结论的基础上,讲解:

(1)晶体、非晶体、熔点的概念

(2)常见的晶体、非晶体 活动三

学生查看晶体熔点表,讨论并回答如下问题:

(1)哪种晶体熔点最高?熔点是多少?

(2)哪种最低?最低是多少?

(3)能否用铝锅来熔化铁? [交流与合作]

(1)晶体与非晶体在熔化过程中的相同点和不同点,列表加以对比。

(2)晶体熔化的条件有哪些?

(3)你的实验结果如有偏差,你能分析出其中的原因吗?

4、晶体和非晶体凝固时的特点。活动四

[发现并提出新问题]

冰和松香在凝固时又有什么特点呢?教师指导学生与熔化过程类比,思考讨论作图推理出(1)晶体和非晶体凝固时的特点。(2)晶体和非晶体凝固时的相同点与不同点。(3)熔融状态的晶体凝固的条件。活动五:

5、熔化凝固的应用

(1)指导学生阅读图2-31至图2-34,回答熔化、凝固的应用

(2)学生列举熔化、凝固在日常生产、生活中的应用,如秦王的水晶宫;在我国寒冷的北方,为防止冬天地窖里的蔬菜被冻坏,常在地窖内放几桶水等。

(3)讨论熔化、凝固对我们产生的不利影响,应如何避免? 小结与反思

教师指导学生对科学探究的学习方法及各知识点进行小结,反思学习过程,交流学习体会,对存在的疑难问题合作解决。板书:

§2.3 熔化和凝固

定义:物质从固态变成液态

熔化

晶体 :达到熔点

吸收热量

熔化时温度不变

非晶体 :吸收热量

熔化时温度升高

熔化和凝固

定义:物质从液态变成固态

凝固

晶体:达到凝固点

放出热量

凝固时温度不变

非晶体:放出热量

凝固时温度下降

《熔化和凝固》教学设计案例 第2篇

熔化和凝固是热学中比较重要的课,要让学生了解物质的固态和液态之间是可以转化的,熔化、凝固是两个能相互转化的过程,晶体和非晶体性质间的不同,还要学会作熔化曲线和凝固曲线。在课前就做过了实验操作过程,本节课只要求学生能够能够通过观察到的实验现象总结规律,这样就可为下面讨论节省大量时间。

教学时应特别重视对图象的分析,帮助学生找出晶体和非晶体的熔化和凝固特点。根据数据我们会画出一幅曲线图,然后让学生对海波曲线图分析,学生很容易会发现海波有一个平稳阶段,然后开始学习海波的熔化。

学生很容易认为海波的整个曲线图都是描述熔化的过程,这个要通过提问与观察让学生理解整个曲线图中哪个阶段才是真正的熔化过程。首先这时可以提问分析AB、BC、CD三个阶段的状态如何,温度如何变化?然后要求学生根据熔化的概念去判断那段是熔化的过程(根据“熔化的概念”这个提示比较重要),然后追问:海波开始没有熔化,达到48摄氏度时开始熔化,这说明海波熔化需要什么条件——需要达到一定的温度。再追问:通过图你发现海波熔化时温度的变化情况如何——不变。再次追问:此时海波有吸热吗?

总结:所以海波需要达到一定的温度之后才开始熔化,在熔化的过程中温度保持不变,处于一个固液共存的阶段。而凝固是熔化的逆过程,学生很容易得出晶体凝固时的图像。了解这些之后,对比海波和蜡熔化实验时收集的数据,对蜡可以简要的从温度与状态上说明与海波的不同。然后通过练习加以巩固。

正确理解熔化和凝固 第3篇

晶体熔化时的温度叫熔点.如通常情况下,冰的熔化温度(熔点)是0℃.非晶体没有固定的熔化温度.晶体熔液凝固时的温度叫凝固点,同一种物质的熔点和凝固点相同.如0℃既是冰的熔点,又是水的凝固点.

下面通过海波的熔化图像及凝固图像来理解熔点和凝固点.海波的熔化过程和凝固过程如图所示.从A点开始加热计时,B点表示t=4min时海波的温度为48℃,此时海波处于固态,随着时间的推移,海波不断吸收热量,这些热量全部用于海波的熔化.所以,海波的熔点是48℃.BC段与时间轴平行,表示海波正在熔化,到C点海波全部都熔化成了液体.此后,海波吸热使其温度升高,如线段CD所示.从图像看出,B点是48℃时固态的海波,C点是48℃时液态的海波,BC之间是固液共存态的海波.停止加热后,随着时间的推移,海波不断放出热量,温度渐渐下降,如线段DEFG所示.其中EF段海波与时间轴平行,表示海波正在凝固,此时海波的温度也为48℃,所以,海波的凝固点也是48℃.

晶体熔化时都要吸热,如果吸收不到热,即使温度达到熔点也不会熔化.同样,如果不能放热,晶体熔液达到了凝固点也不能凝固.例如把正在熔化的0℃的冰放到0℃的房间里,由于无法吸热,冰不再熔化.同样把0℃的水放到0℃的房间里,水也因无法放热而不会凝固.也正是由于冰熔化时要吸热,所以用质量相等的0℃的冰和0℃的水来冷却物体时,由于冰多了一个熔化吸热过程,所以冰的降温效果更好.

无论气温怎样变化,为什么冰水混合物的温度总是0℃呢?

因为冰的熔点和水的凝固点都是0℃,由于晶体在熔化和凝固过程中温度保持0℃不变.当外界气温高于0℃时,热传递只能促使冰的熔化,只要冰未熔化完,混合物的温度仍保持0℃不变;当外界气温低于0℃时,热传递只能促使水凝固,只要水未全部凝固成冰,混合物的温度仍保持0℃不变;当气温等于0℃时,混合物不吸热也不放热,冰不熔化,水也不凝固,温度仍保持0℃不变.因此无论气温怎样变化,冰水混合物的温度总保持0℃不变.

另外,晶体的熔点并不是在任何情况下都不变的,杂质和外界的压强(单位面积上受到的压力)会影响晶体的熔点.例如在烧杯中放一些小冰块,在冰上面洒一些盐.搅动冰,使它熔化并测定它的温度.可以看到冰的熔化温度低于0℃.可见,杂质可使冰的熔点降低.在十分寒冷的天气,在汽车发动机的水管中加一些甘油作为抗凝剂,即使温度低达零下二三十摄氏度,水管中的水也不会凝固.日常生活中用的保险丝和焊锡是利用几种不同的金属按一定比例所制成的合金,它的熔点往往比其中熔点最低的那种金属的熔点还要低一些.又如将两块0℃以下的冰用力紧压在一起,可以看到接触处的冰熔化成水.撤去压力,水又凝固,结果两块冰合成了一块冰.这说明增大压强也能使熔点降低.人们穿了冰鞋滑冰时,鞋底的冰刀与冰面接触处,压强很大,刀口下的冰熔化成水,对冰刀的滑动起着润滑作用.

下面举几例说明.

例1 下列现象中属于熔化现象的是( ).

A.春暖花开,冰雪消融

B.夏天雨后早晨,植物叶子上附着小水珠

C.少许盐放入水中,待会儿不见了

D.洒在地上的水过会儿就没有了

解析 A中是冰雪由固态变为液态的水;B中是水蒸气变为液态的水;C中是盐溶解在水中;D中是液态水变为水蒸气,根据熔化的定义,可知答案是A.

例2 把一块0℃的冰投入0℃的水里,周围气温也是0℃.过一段时间后,下列说法正确的是( ).

A.有些冰化成水使水增多些

B.有些水凝固成冰使冰增多些

C.冰和水的质量都没有变化

D.以上三种情况都可能发生

解析 在0℃的空气中把0℃的冰放入0℃的水中,由于空气、冰和水的温度相同,不会发生热传递,所以0℃的冰不能从外界吸热熔化成水,0℃的水也不能向外界放热凝固成冰,冰和水的质量都不会发生变化,C正确.

点拨 解答此类题目要抓住晶体熔化、凝固的特点及发生热传递的条件,知道物质发生物态变化时,一定要伴随着吸热和放热,熔化要吸热,凝固要放热,而要发生热传递,必须存在温度差.

例3 萘(俗称“卫生球”或“樟脑丸”)的熔点是80℃,那么80℃的萘( ).

A.一定是固态

B.一定是液态

C.一定是固液共存

D.以上都可能

解析 萘刚达到它的熔点时,还未开始熔化,此时它是固态;当它达到熔点又继续吸热则开始熔化,此时为固液共存状态;当加热到熔化过程末,萘刚好全部熔化,则为液态.因此三种状态都可能.应选D.

例4 我国北方冬天很冷,要使用酒精温度计而不是水银温度计,主要是因为( ).

A.水银的熔点比酒精的熔点高

B.水银的熔点比酒精的熔点低

C.水银的沸点比酒精的沸点高

D.水银的沸点比酒精的沸点低

解析 北方很冷的地区不用水银温度计,很显然是水银温度计在温度低的时候不能用了,温度低的时候水银可能会凝固,而酒精不会凝固.应选A.

熔化和凝固教案设计 第4篇

加热 多数学生认为是升高

物质各种状态间的变化叫做物态变化。

物质从固态变成液态的过程叫做熔化从液态变成固态的过程叫做凝固 学生开始思考、设计、提出问题等 ——制定计划 设计实验

2.不同物质在由固态变成液态的过程中,温度 可能会保持不变?

【制定计划、设计实验】

你认为这次探究需要哪些实验器材?采用什么研究方法?如何比较哪种物质的变化情况? 在学生制定计划设计实验的基础上,教师适当补充自己的意见,让学生自主设计实验方案: 研究海波(硫代硫酸钠)和蜡的熔化过程。参 照下图选择需要的实验器材。

【进行实验与收集证据】

开始,每隔大约1 min 记录一次温度;在海波或者蜡完全熔化后再记录4~5 次。

【分析与论证】

图3.2-2 和图3.2-3 中的纵轴表示温度,温度的数值已经标出;横轴表示时间,请你自己将数值写上。根据表中各个时刻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象。

海波熔化图像

蜡的熔化图像

引导学生仔细分析实验现象,找出规律。学生讨论交流,最后总结得出固体熔化时温度的变化规律。

学生开始讨论、分析、论证、绘制图像(设计意图:培养学生的动手能力,运用数学的知识找到两个物理量的关系,提高解决物理问题的能力。)——评估

——交流合作

2.熔点和凝固点 【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组的结果是不是相同?如果不同,怎样解释? 进行实验与收集证据

开始,每隔大约1 min 记录一次温度;在海波或者蜡完全熔化后再记录4~5 次 【成果展示】

分别选择2—3小组将海波或石蜡熔化图像投影在黑板上。

海波的熔化图像 石蜡的熔化图像 【提出问题】

比较海波和石蜡熔化图像,温度变化有什么不同?

晶体

非晶体

像海波有固定的熔化温度的物质叫晶体

除海波外,还有冰、萘、铁、铜、铝等各种金属 学生交流讨论评估 写出实验报告。

(设计意图:鼓励学生合作探究,体验科学探究的乐趣,更好的培养学生主动探究能力和创新精神。)思考、交流

生4:石蜡在熔化过程中,吸热,温度不断上升;

生5:石蜡在熔化过程中,没有明显的状态变化,先变成粘稠状态,后变稀,最后是液体 学生交流、思考、总结

晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有熔点。——想想议议 【小结】

像石蜡没有固定的熔化温度的物质叫非晶体

像石蜡这样的非晶体还有玻璃、橡胶、塑料、松香、沥青

【提出问题】

通过海波和石蜡的熔化图像,能说出它们的熔化温度分别是多少吗? 晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有熔点。液体凝固形成晶体时有确定的温度,这个温度叫做凝固点;同一种晶体的熔点和凝固点相同;非晶体没有确定的凝固点 【自学指导】

阅读课本56页小资料《几种晶体的熔点》;知道冰和常见晶体的熔点

【想想议议】

1.在晶体凝固图像中ef、fg、gh各段分别表示温度怎样变化?物质是在吸热还是放热?物质处于什么状态?

2.1969年2月13日清晨,在我国最北的气象站——黑龙江漠河气象站观测到新的最低气温值为-52.3℃,这个记录一直保持到现在。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?

学生探究

识图回答:海波48℃; 石蜡没有固定的熔化温度

(设计意图:通过对熔化图像分析,运用已获得的信息,逆向思维,画出晶体和非晶体凝固时温度变化的图像。)了解其他晶体的熔点

讨论及交流

1.ef表示温度下降,物质放热,处于液态 fg晶体凝固过程放热、温度不变; gh:温度下降,物质放热,处于固态 非晶体温度下降,物质放热。

2.不能,水银凝固点是-39℃已经“结冰”了;应该使用酒精温度计,它的凝固点低。3.熔化吸热 凝固放热

黑龙江漠河气象站 【问题导学】

1.夏天,人们喜欢吃海鲜,要把它运往内地,为什么要用冰块来保存?

2.你能够解释北方的冬季较冷,为了妥善地保存蔬菜,多在菜窖里放几桶水。

【教师点拨】

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。所以,人们将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。1.冰熔化吸热,温度保持不变。

2.可以利用水结冰时放出热,窖内温度不致太低。

3.反馈练习1.用铜块浇铸铜像的过程,发生的物态变化是()

解析:本题目考察熔化和凝固定义,本题中:铜块(固)→铜像(固),中间应该有液,所以状态转化应该为:固→液→固,答案先熔化后凝固。2.如图4-2-3是探究冰的熔化实验,当烧杯里的冰熔化 一半时,试管里的冰()

解析:本题考察晶体熔化条件:一是达到熔点;二是继续吸热。当烧杯里的冰熔化一半时,为冰水混合物,虽然继续加热,温度却保持在0℃,试管里的冰虽达到熔点0℃,却不能从外界吸热,故不能熔化。

3.在寒冷的雪山高原上,边防战士生活得非常艰苦,常从野外取雪化成水,再加热饮用。如图其中能正确反映雪化成水这个过程的图象是()

解析:雪就是冰,冰是晶体,熔点是0 ℃,并且冰熔化时温度保持不变,表现在图象上,有一段接近水平的线段。0 ℃的位置在原点上,故这段水平的线段与时间轴重合 学生思考、讨论交流、回答 2.d 3.b(设计意图:用反馈练习巩固新知识,训练学生运用所学知识解决实际问题的能力)

三、课堂小结

回顾本节课“你学到了什么?”见附件1学生讨论交流,梳理本节知识要点。

四、课堂检测老师巡视、点拨。完成检测题 见附件2

五、布置作业动手动脑学物理1、2、3、4。课后完成。

【板书设计】

【教学反思】

一、案例的“亮点”

本节课我主要采用让学生亲自动手实验,自主探究新知识,力争做到让学生多动手、多观察,这样不但能激发学生的兴趣,还能启发学生的思考,同时注重联系实际,让学生把所学动能和势能的知识应用到生活实际中,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。

二、教学中易出现的问题

1.少部分学生对身边的物理现象了解不多,对常见的物理现象注意不够,难以用恰当的语言去描述,所以在教学中应通过实验加深学生的认识。2.学生在主动探究新知识时,实验操作不规范,随意性大,自制力差,影响其它组探究活动,对实验现象分析不够,处理能力较差,因此在今后的教学中注意学生实验能力的培养,强调做实验时,要规范操作,科学探究。

附件1: 知识框架

附件2: 课堂检测

1.下列自然现象中,属于熔化现象的是()

2.下列各图表示的自然现象中,属于凝固的是()

a.

花瓣上的露珠b. 雪山下的流水d. 草叶上的霜

3.现代建筑出现一种新设计:在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球,球内充入一种非晶体材料,当温度升高时,球内材料熔化吸热,当温度降低时,球内材料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变 图的四个图象中,表示球内材料的凝固图象的是()4.在铅的熔化过程中()

a.铅的温度升高,同时吸热 b.铅的温度降低,同时放热 5.图3所示是某物质的熔化图像。下列关于此图像信息 的解读错误的是: a.这是一种晶体物质

d.加热5分钟时物质温度是48℃

6.如图是某一物质加热变成液体时温度随时间变化的曲线,观察图象并将结果填在横线上.

(1)当时的室温是。

熔化和凝固教学反思 第5篇

胡东成

今天我的三个班都学习了〈熔化和凝固〉,尽管课前我做了充分的准备,可是课上下来,效果与我想象的有很大差距。给二班上课时,我准备按照实验课的几个环节讲下来,却省略了最重要的“进行实验”环节,而是准备放到下一节课专门做实验。然后给出了学生实验数据,并由数据进行分析从而得出结论。可是我发现,由没有“实验”的数据得出结论,每一句结论都显得那么牵强。而且,由数据得出结论的分析过程有点混乱,没有逻辑性,想到哪说到哪,这说明备课还不够扎实。以后的实验课的备课要在“分析得出结论”时的语言准确、简练和逻辑性上下功夫

《熔化和凝固》教学反思 第6篇

《熔化和凝固》这一节课的关键是让学生做好xx和石蜡的熔化实验,让学生总结固体熔化时温度变化规律。通过学生从实验中得到的熔化曲线,引导学生充分认识到固体熔化时的特点,进而引出晶体和非晶体的概念。把凝固作为熔化的逆过程来展开教学的。

实验方面在课前我也是做了大量的准备的。xx的熔化实验很难做到有一段温度不变的过程,所以我将实验室里的块状xx研磨成粉末状,还要求实验过程中不断地用玻璃棒搅拌。在上课前我还把学生(四个学生为一组)进行了详细的分工,而且也有要求一个学生观察状态变化的。

这节课我觉得自己最大的问题就是没有好好的利用学生的实验成果,实验数据来展开教学。没有让学生体会到探究科学知识的乐趣。上完课自己想想也觉得怎么会这么做的呢?其实我自己的教案设计是想让学生利用自己的实验数据来做曲线的。可是又在上预设了一组数据,以防xx组的学生做不出有一段温度不变的过程。(结果学生做出来了)现在想想就算学生做不出来又何妨,照样让学生画曲线啊。在跟正确的实验曲线进行对比,让学生产生思想上的碰撞,问自己“为什么会这样”,主动地进行思考。还有一点我上课过程中有些问题设计还不够有效性,这块也是我自己以后在教学过程中要注意的一个方面。

水凝固和冰熔化实例分析 第7篇

一、水凝固实验

在冰格中倒水,水深3mm,放入冰箱中,每过10min取出来观察它的状态,并测量它的温度,直到全部结成冰后2min为止.依据表格中的数据,画出温度——时间图像如图1.从图1可知,水凝固过程中,虽然持续放热,但温度不变,说明液态的晶体凝固时温度保持不变.

本实验中两个相同的小碟子,一个放满水,另一个放满盐水.同时放入冰箱的同一位置处,经过40min后,水全部结冰,盐水没有全部结冰.用温度计分别量出冰的温度为0℃,固液共存态的盐水温度是-3℃;然后将盐水又放入冰箱中过了10min后,才全部凝结.这说明:有杂质(如盐)时,凝固点降低.

小结:水的凝固点高低与是否有杂质有关,有杂质时凝固点降低.

应用:在东北地区,为了防止汽车中的水结冰,都掺入一些杂质.

二、冰熔化实验

把碎冰块放入烧杯中,插入温度计.记下这时温度计的示数,每隔2min记录一次温度计的示数,同时观察杯中冰状态的变化,直到冰块全部熔化后2min为止.

按照课本装置进行冰熔化实验,用酒精灯给冰加热熔化,观察时发现当冰块才有少数熔化时,温度计示数已明显高于0℃,原因是烧杯在酒精灯火焰的辐射下温度偏高.不用酒精灯加热,直接在室温25℃的实验室做实验,使200g冰熔化,共用了22min,下面的表格就是实验记录.

依据表格中的数据,画出温度——时间图像(图2).从图可见:冰熔化过程中虽然持续吸热,但温度保持不变,说明冰是晶体.

本实验中两盆凉水,其中一盆放入足够多的食盐.把冻鱼平分成两份,分别浸没到两盆中.观察现象:发现两盆水中的鱼都已经解冻,淡水中鱼外面结了一层冰,而盐水盆中的鱼不见结冰.

原因:冻鱼就是鱼的体液结了冰,而鱼的体液中含有大量盐类,所以其熔点要低于0℃,当用淡水化冻鱼时,先是冻鱼吸热升温并且部分化冻,同时外面的淡水由于放热降温到0℃,并在鱼体外表结冰.鱼体进一步吸热到全部熔化,外面冰层达到最大厚度,这时鱼、冰水的温度都是0℃.

三、冰与水相互转化的条件

例1 把正在熔化的冰,拿到0℃的房间里(它们与外界不发生热传递),冰能不能继续熔化?

分析 正在熔化的冰是冰水混合物,冰水混合物的温度是0℃,0℃的冰与0℃的房间温度相同,没有温度差,它们之间不发生热传递,因此冰不能继续熔化.

例2 电视上在介绍我国南极科考队时,有这样一个镜头:科考队员在地面上捧了一大块冰,放入铝锅中加热,好久以后掀开锅盖,它还是一块冰,为什么?

答 南极气温极低(年平均气温-56℃),冰的温度也是-56℃,这样冰加热后首先是升温,而不是熔化,要熔化必须达到0℃.

例3 质量相等的0℃的水与0℃的冰,谁的冷却效果好,为什么?

分析 0℃的水与0℃的冰,温度相同,则冷热程度是一样的,因此认为冷却效果也相同,这就错了.用0℃的水与0℃的冰冷却食物,冰会发生熔化,熔化吸热后变成了0℃的水.显然质量相等的0℃的水与0℃的冰冷却食物时,0℃的冰能吸收更多的热量,因此用质量相等的0℃的冰去冷却食物比0℃的水冷却食物效果更好些.

四、生活中的故事

秦王的水晶宫

2000多年前,秦王建造了一座宫殿,非常豪华.特别奇妙的是,在炎热的夏天,这座宫殿里却非常凉爽,如同进了水晶宫,正因如此,人们把这座宫殿叫做秦王的水晶宫.

为什么秦王的水晶宫里会有这样低的温度呢?从表面上看,这座建筑除了有较多的铜柱外,再没有什么特殊的地方.

可是奥妙就出在这一根根铜柱上.秦王的水晶宫里的这些铜柱不仅有支撑屋顶的功能,而且还是殿里降低温度的装置.原来这一根根铜柱全是空心的,每当盛夏到来之际,人们便把冬天收藏在冰窖里的天然冰装进铜柱里,这就是秦王水晶宫温度降低的原因.

为什么把冰装到铜柱里可以降低宫殿中的温度呢?我们知道,任何一种晶体物质由固态变成同温度的液态时,都要吸收一定的热量.0℃的冰熔化成同温度的水要吸热,而且冰熔化成水吸收的热量远远大于别的物质熔化时吸收的热量.另外,铜是传热的良好材料,当铜柱里的冰熔化时,铜柱能很好地从周围吸热.这样,整个宫殿里的温度就会大大降低了.

我国用冰降温有着悠久的历史,早在3000年前诗歌集《诗经》中就有冬天凿冰,藏进冰窖的记载.周朝王宫里就设有专门负责管冰的“凌人”.冬天凿冰保存,夏天用冰解暑的做法一直延续到清朝.北京有个地名“冰窖口”,就是由此得名的.

爱斯基摩人的冰屋

冰是冷的象征,一提到它,人们就会不寒而栗.但是,生活在北极圈里的爱斯基摩人,却凭着用冰垒成的房屋,熬过严寒的冬天.

在北极圈内,有取之不尽的冰,又有用之不竭的水.每当冬天到来之前,爱斯基摩人都要建造冰屋.他们先把冰加工成一块块规则的长方体,这就是“砖”;用水作为“泥”.材料准备好以后,他们在选择好的地方,泼上一些水,垒上一些冰块,再泼一些水,再垒一些冰块;前边不断地垒着,后边不断地冻结着,垒完的房屋就成为一个冻结成的整体冰屋.

爱斯基摩人的冰屋是怎样起到保暖防寒作用的呢?

首先,由于冰屋结实不透风,能够把寒风拒之屋外,所以住在冰屋里的人,可以免受寒风的袭击.其次,冰是热的不良导体,能很好地隔热,屋里的热量几乎不能通过冰墙传导到屋外.再次,冻结成一体的冰屋,没有窗子,门口挂着兽皮门帘,这样可以大大减少屋内外空气的对流.

正因为如此,冰屋内的温度可以保持在零下几度到十几度,这相对于零下50多度的屋外,要暖和多了.爱斯基摩人穿上皮衣,在这样的冰屋里完全可以安全过冬了.当然,冰屋里也不允许生火取暖,因为冰在0℃以上就会熔化成水.

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好菜呢!

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胀大了,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,里面的水分结成冰,原来的小孔便被冰撑大了,整块豆腐就被挤压成网络形状.等到冰熔化成水从豆腐里跑掉以后,就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.

很早以前,我国人民就已经懂得了冰冻膨胀的原理,并利用它来开采石头:冬天,他们在岩石缝里灌满水,让水结冰膨大,把巨大的山石撑得四分五裂,很快就能采到大量的石料.

近年来,工业生产上出现了一种巧妙的新工艺——“冰冻成型”,也是冰冻膨胀原理的应用.办法是:根据零件的形状,用强度很大的金属,做一个凹形的阴模和一个凸形的阳模,把要加工的金属板放在两个模的中间,在阳模和密闭的外壳之间,灌满4℃左右的水,然后把这个装置冷却到0℃以下.这时,由于水结冰,体积膨胀,所产生的巨大力量把阳模压向阴模,便把金属板压成一定形状的部件了.

熔化和凝固教学反思 第8篇

这是本单元的第三课时,由陈文娟老师讲授。熔化与凝固是物态变化中最常见的两类。本节课教学内容主要有:熔化与凝固的概念;晶体与非晶体的熔化探究实验,晶体的熔点、熔化吸热、凝固放热等。重点是晶体与非晶体的熔化分组探究实验,难点在于通过探究实验理解晶体与非晶体的熔化规律。

课堂上,老师对熔化与凝固的概念简单带过,因为在本章的第一课时学生对所有物态变化已有所认识,在概念上本课不做过多的纠缠,主要通过举例加以说明,这一点是做得很好的。探究实验中,晶体选用了海波,非晶体选用了蜡烛。安排全班一半同学探究海波的.熔化规律,另一半同学探究蜡烛的熔化规律。实验时学生分工合作,一人搅拌,一人记时,一人读数,一人记录数据,学生相互配合相当默契,然后通过分析、比较、归纳出两类不同性质的固体的熔化规律。学生的实验过程与老师的预期非常吻合。有的小组由于晶体熔化时间太短,得不到晶体熔化时在画图象上所表现出来的平台,这会影响他们得到晶体熔化时温度不变这个结论,老师通过投影部分做得好的小组的图象得到了加强。

本课特别需要注意的是,实验前老师烧温水时水的温度要把握好,给学生的烧杯加的水量也要愉到好处。温度过低或加的水量过多,则教学时间不够,温度过高或加的水量过少,则得不到比较理想的实验数据。

《熔化和凝固》教学设计 第9篇

西城区

北京四中

李丽娟 教学设计思路: “物态变化”一章研究了物质常见的3种状态间的6个变化。虽然这节课位于第四章的第二节,但“熔化和凝固”是学生即将要学习的六个变化中的第一对变化。本节教学的关键是晶体、非晶体熔化实验的数据分析,所以完成晶体、非晶体熔化实验是本节课的前提。这节课中,学生是第一次在一个实验中使用如此复杂的仪器,第一次观察和记录如此多的现象和数据,第一次学习用图像的方法分析数据找规律,所以,教师和学生必须在课前做好充足的准备,才能在课堂上完成这个探究实验,获得有效的实验数据,进行分析,找到规律。教师认为,在一节课的时间里,学生如果每一个探究的环节都在课堂里进行,教学任务是完成不了的,所以将制定计划、设计实验的环节提前布置由学生在家完成,要求学生根据教师给出的问题进行深入的思考,并写出部分的实验报告,课堂上直接进行交流。另外,这节课主要是通过实验获得固体熔化的实验数据,画出温度随加热时间变化的关系图像,所以本节课中暂不训练学生组装实验仪器的能力,教师事先调整好实验装置,做实验前先向学生介绍实验装置,学生只需将“熔化和凝固实验器”装入大烧杯的热水中就可以进行实验了。这个实验中使用的“熔化和凝固实验器”及采用“水浴法”加热,很好的解决了海波受热不均的问题,使固液共存的状态可以清楚地被记录下来,降低了学生学习的难度。为了能够在有效的时间里完成教学任务,教师还将全班分成两个大组,分别、同时进行海波和石蜡熔化过程的探究。具体教学环节如下:

本节课先用温度计测冰水混合物的温度,既复习了旧知识,也引起学生对冰熔化时温度的关注。实验的器材外观很大,教师在上课前将实验装置摆放在正对实验室门口的位置,引导学生进实验室的时候先读出温度计的示数,不仅激发了学生学习的兴趣,同时此演示实验还隐含着本节课的知识--晶体的熔化。

新课引入时,通过丰富、漂亮的图片让学生感受物质的不同物态,再由两个生活中常见的对比实验引出本节课的主要知识“熔化和凝固”,展示“铁熔化为铁水”的图片,提出本节课的探究课题: “探究固体熔化过程中的温度变化规律”。学生先展示和交流提前预习完成的实验方案,然后开始动手实验,教师在这节课中将利用温度传感器与学生一起完成实验。分析实验数据时,将采用一种新的方法--图像法,这是本节课要着重解决的重点。教师采用先由学生初步分析,互相讨论、补充,教师一边引导的方式得出初步的结论,再带领学生整理、归纳,得出晶体熔化温度变化的规律,在这个过程中使学生理解怎样看物理的图像,怎样分析物理的图像,怎样从图像的分析中找到规律,体会出图像直观,形象的特点。接下来由学生自行分析石蜡融化的图像,巩固落实图像法。通过对比海波和石蜡熔化时的图像,得出固体可以分为两类----晶体和非晶体。

通过分析,是学生了解熔化的条件;通过资料表查出海波的熔点,引导学生对比所作实验,继续思考、做出评估;通过资料表查出冰的熔点,再测冰水混合物的温度,呼应开篇,提出问题:“冰水混合物的温度与冰的多少有关吗”?引导学生观察冰变少了,但是冰水混合物的温度还是00C,加深对熔化过程的理解;教师视频展示课前做的“水的凝固”实验,并展示教师记录的数据,学生根据实验数据验证自己的猜想,教师再展示晶体和非晶体的熔化和凝固图像,加深对熔化和凝固图像的理解。

最后布置学生在家完成 “水凝固和冰熔化”的实验,做出水凝固和冰熔化过程中温度随时间变化的图像,并查资料,了解“熔化和凝固的应用”,将科学探究延伸到课外。科目 物理 年级 初二 时间

2010年12月22日

教师 李丽娟 地点

课时 1课时

课题

§4.2

熔化和凝固

教学目标

1、知识与技能:

了解物质常见的三种状态及状态之间是可以转化的;

了解熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别;

了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义;

2、过程与方法:

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化温度是区别晶体和非晶体的一种方法;

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

3、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;

通过实验培养善于实践和克服困难的良好意志和品质及协作精神

教学重点

探究晶体和非晶体的熔化和凝固的规律; 学习利用图像分析数据找规律方法;

教学难点

根据实验数据描点画图、并分析图像找到规律

教学方法

实验探究的方法

教学媒体 演示用具:海波、冰水混合物、铁块、硫酸铜晶体、松香、沥青、玻璃器具、熔化凝固实验器、温度传感器、演示用温度计、酒精灯、石棉网、铁架台、烧杯、水、筷子、火柴、湿抹布

分组用具:海波、石蜡、熔化凝固实验器、酒精灯、秒表、石棉网、铁架台、烧杯、水、筷子、火柴、湿抹布 多媒体辅助教学

教学流程图:

,教学活动

教师活动 学生活动 设计意图

复习提问

课前准备:将冰水混合物装入一个大烧杯,用温度计测冰水混合物的温度。实验装置正对着门,引导学生进入实验室时先进行观察并读出温度计的示数,同时用实物投影仪将温度计投影到大屏幕上

提问:摄氏温度规定冰水混合物的温度是多少?温度计的示数是多少? 进入实验室,先观察温度计的示数,激发学生学习的兴趣

复习旧知识,隐含新知识

新课引入

提问:自然界中物质常见的状态有几种? ppt图片展示“水的不同物态”,再问:物质的3种状态之间可以发生相互转化吗?(ppt课件辅助教学)

思考、回答

让学生领略自然界的美妙与和谐美妙,激发学生学习的兴趣

新课教学

新课教学

演示实验并实物投影: “冰棍化了”“蜡烛液的凝固”

一、熔化和凝固:

1、物质从固态变成液态的过程叫做熔化 物质从液态变成固态的过程叫做凝固

提问:铁能熔化吗?用什么方式可以使铁熔化? ppt图片展示“铁熔化成铁水”,提出问题:

再问:铁在熔化过程中状态是怎么变的呢?它的温度变化情况又如何呢? 提出问题:

“探究固体熔化过程中的温度变化规律”

实验设计交流

对于实验的设计已经让同学们预习并根据老师提出的问题设计实验,并写出实验报告,下面请同学到讲台上展示实验报告,并说明如何设计的实验。

问其余同学:你们对他的方案满意吗?还有其它的方案吗?实验的数据表格还有哪些量需要记录? 教师说明:

如图是教师设计的记录数据表格,仅供同学们参考,(ppt展示表格)在这个实验中我们需要观察的是固体的状态、温度、及吸放热的情况,且每30s记录一次数据,教师说明:

①为了使固体均匀受热,我们采用水浴法进行实验 ②实验的装置已经调整完毕,同学们只需将熔化和凝固实验器装入大烧杯的热水中就可以进行实验了,左边两组的同学使用的海波,右边两组的同学用的是石蜡 ③酒精灯使用是操作要规范,注意安全

④海波的实验将使用930C的热水,请同学们小心 ⑤记录的数据较多,组员要分好工

⑥教师也进行实验,利用温度传感器,计算机自动获得数据,并分析作图

进行实验:

请同学们开始做实验,教师巡视、指导 注意观注:

①实验操作是否规范;

②温度计、酒精灯的使用是否正确; ③时间的间隔30s记录一次数据; ④记录数据的项目是否齐全; ⑤组员的分工是否明确; ⑥是否存在安全隐患; ⑦控制实验时间

分析与论证:

问学生:在分析数据时,除了利用数据表格分析数据之外,还可以采用深么方法呢? 问:同学们数学课上学过如何建立直角坐标系、描点作图的知识吗? 物理学上,除了利用表格分析数据之外,也可以采用画图的方法,即图像法。向学生说明,数学图像知识可以应用到物理中,这是一种新的分析数据的方法---“图像法”。物理图像的横、纵坐标代表的是物理量,现在我们以时间为横坐标,以温度为纵坐标作出温度随时间变化的关系图像,同学们和我一起来描出计时起点的温度,其余的数据点请同学们自己描出。为了能更好的看出规律,最后大家要用一条光滑的曲线将所有的点连起来,并看看通过图像能发现哪些规律。

下面请同学展示所画图像,并分析,看能发现哪些规律。请其他的同学补充

下面我们来看一看计算机得到的实验数据及图像,和同学们得到的图像趋势是相同的 下面我们利用这个图像,结合计算机记录的数据,把刚才同学们得出的结论总结一下; 结论:

图像分为三个阶段

第一段(AB):海波的状态是固态,随着时间的增加,海波吸热,温度升高

第二段(BC):海波的状态是固液共存状态,随着时间的增加,海波吸热,温度不变; 第二段(CD):海波的状态是液态,随着时间的增加,海波吸热,温度升高 另外,还可以看出各阶段经历了多少时间

再请一位学生展示石蜡熔化的温度变化图像,并进行分析,得出结论

ppt展示两种物质熔化的图像

提问:通过这两个图像的对比,能发现什么问题? 小结:晶体和非晶体

ppt展示晶体和非晶体的实物和图片

告知学生,是否有熔点只是晶体和非晶体的不同点之一,它们还有其它的不同点,同学们可以在课下查找资料,进行研究

深入讨论:

提问:把晶体加热到熔点停止加热,晶体会继续熔化吗?

ppt展示小资料:(在标准大气压下)几种物质的熔点

①查出:海波的熔点

②查出:冰的熔点;再次实物投影演示实验:测冰水混合物的温度,提出问题:“冰水混合物的温度与冰的多少有关吗”

再问:熔化过程中固体的温度变化规律已经清楚了,那么在凝固过程中液体的温度变化规律如何呢?图像是怎么样的呢?试着画一画。

播放课下教师做“水凝固实验”的视频,并展示教师记录的数据。

根据教师提供的实验数据和“测冰水混合物温度”的实验,可以得到:同种物质的熔点和凝固点是相同的 提出新问题: 提问:

①你能利用简单的生活物品进行实验画出水凝固和熔化的图像吗? ②熔化和凝固在实际生活中有哪些应用呢?

③其它的状态间能变化吗?变化过程有哪些特点呢

观察现象

回答、观察

学生展示、汇报

同学们提出修改意见

观察

学生分组实验探究

群答

动手描点作图

展示图像,互相补充,初步分析图像,得结论

观察思考

思考群答

展示、分析、得出结论

学生回答

观察、感受

查表

查表 思考

思考,猜想

根据教师的数据,验证猜想

引出固态和液态之间的转化-----熔化和凝固。

增强学生的感性认识

因为这个实验用到的实验器材多,需要观察和记录的数据也多,这些问题都是学生第一遇到的。为了使学生能进行充分的思考,为了使学生在课堂上有充分的时间完成进行实验,所以把这一部分工作留给学生回家来完成。通过交流不断地完善实验方案,互相学习

师生之间互相交流互相学习,并给出示范,同时使学生有明确的目的进行观察和记录

使用的“熔化和凝固实验器”及采用“水浴法”加热,很好的解决了海波受热不均的问题,使固液共存的状态可以清楚地被记录下来,降低了学生学习的难度 实验器材课前调好,节省学生的时间,保证了任务的按时完成

提醒学生规范操作,注意安全及互相协作,培养团队意识

应用新的科学技术完成实验,达到更好的实验效果

经历过程,培养能力,体会乐趣,激发学习的欲望

使学生知道分析数据可以采用两种方法。

锻炼同学的动手作图能力

展示、交流、互相学习

带领学生理解怎样看物理的图像,怎样分析物理的图像,怎样从图像的分析中找到规律,得出结论;体会图像直观,形象的特点。

巩固落实,归纳总结

学生自行根据图像分析数据,得出石蜡熔化的特点,巩固图像法

培养学生识图、看图的能力

体会自然界的神奇

使学生理解熔化的条件

锻炼学生的查表技能,引导学生与所做实验进行比较病进行评估

呼应开始的复习,巩固落实熔点,理解熔化过程,点。

培养学生的猜想、分析能力

调动学生的继续思考,将科学探究延伸到课外

作业

①利用简单的生活物品进行实验画出水凝固和熔化的图像 ②查资料,熔化和凝固在实际生活中有哪些应用

板书设计

§4.2

熔化和凝固

探究:探究固体熔化过程中的温度变化规律

二、晶体和非晶体

1、熔点和凝固点

2、晶体熔化的条件

熔化和凝固教学设计 第10篇

本节设计以学生熟悉的冰变成水及水可以变成水蒸气等现象,让学生认识物质的三种状态,继而引入物态变化,引入本课题。注重体现从生活走向物理,从物理走向社会。从生活中的现象引入熔化和凝固概念,通过实验探究熔化和凝固的特点,总结规律,及时引导学生走向社会,了解熔化和凝固的应用。在合作探究过程中,引导学生充分认识固体熔化时的特点,并培养学生的动手能力和利用实验数据绘制图象分析问题的能力。

在教学中应用视频等多媒体手段,让学生感受生活中的物态变化,激发学生对科学的好奇心和求知欲,培养学生探究未知世界的科学素养和科学精神。三维目标 知识与技能

1.能区别物质的气态、液态和固态三种状态,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。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.了解有没有固定的熔点是区别晶体和非晶体的一种方法。

3.通过探究活动,使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。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,乐于探索自然现象的情感。教学重点

1.实验探究归纳晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别,总结不同物质熔化和凝固的规律。2.实验数据的处理及根据图象叙述晶体和非晶体的熔 化和凝固的特点。教学难点

1.晶体和非晶体熔化时温度变化特点;

2.根据实验数据分析、总结推理熔化和凝固曲线并了解其物理意义; 3.了解晶体熔化时,要吸收热量而温度不变。教学方法

实验探究法、对比法、图象法 课时安排 1课时 教学准备

铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、海波、石蜡、水、液态酒精、计时表、冰块、铁块、保险丝等。教学过程 导入新课 情景导入

多媒体展示生活中的各种物态变化的事例:铁矿石在高温炉中熔化为铁水,从高温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。

学生思考交流:还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗? 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,冰从饮料中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。

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。推进新课

一、物态变化 活动体验:

(1)将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方,你能观察到什么现象?

学生操作实验,回答观察到的现象:

蜡烛逐渐变成烛油往下滴,滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。(2)将冰棒放在空烧杯中,过一会儿,你能发现什么现象? 学生操作实验,发现烧杯中只剩下半杯糖水。

这些现象可以说明物质的状态发生了怎 样的变化? 归纳总结:

1.物质通常有三种状态,即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。2.物质各种状态之间的变化叫物态变化。

二、熔化和凝固 1.概念归纳

(1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如:冰熔化为水、蜡烛熔化 为烛液等。(2)凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如:水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山 岩。

例子:说出下列物态变化名称(1)冰棒化成水:熔化

(2)钢水浇铸成火车轮:凝固

(3)把废塑料回收再制成塑料产品:先熔化再凝固

出示固体海波和蜡,提出问题:它们怎样才会变成液态?在熔化过程中,它们的温度有什么变化?

学生思考:熔化和凝固是在什么条件下发生的?熔化和凝固的过程有什么特点?不同物质熔化和凝固的规律一样吗?

2.探究固体熔化时温度的变化规律

提出问题:物质熔化时需要什么条件呢?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,这时温度可能是不断上升的。制定计划与设计实验

实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等 介绍实验装置,如图所示,强调酒精灯和温度计的用法

酒精灯的使用1.不能用一只酒精灯去点燃另一只酒精灯2.用外焰加热3.用完酒精灯必须用灯盖盖灭(不能用嘴吹)

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,交代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)组装实验装置:把硫代硫酸钠和石蜡分别装入两个试管中,并插入温度计,再把试管按图示装置固定。往烧杯里倒入冷水,使水位高于装固体颗粒的那部分试管(图中只画了一套装置,另一套装置完全相同)。用两个酒精灯分别给两个烧杯加热,观察两试管内固体熔化情况,并每隔1分钟记录一次温度计示数,直到固体完全熔化。

(3)第1小组探究海波熔化时温度的变化规律,要求从40 ℃开始计时,每隔0.5分钟读取一次温度值观察物质状态,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,每隔1分钟读取一次温度值观察物质状态,把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点。实验要求:要求学生做好观察记录

观察:(1)对海波及石蜡加热时,温度计的示数变化。(2)不同温度下它们的状态。(3)熔化时它们的状态及温度。记录:实验中的数据。

表一 海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表 时间/s0.511.522.533.544.555.566.5 温度/℃***747.54851.553.555.5 状态固态固液共存液态

表二 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表 时间/s789101112***8 温度/℃5255586162 636566.5697274 83 状态固态粘稠状态液态

学生交流思考:海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗?

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组的结果是不是相同?如果不同,怎样解释?

设计意图:固体的熔化和凝固是学生常见现象之一,选择这一内容让学生参与探究,目的是引导学生在学习物理知识的同时,体验科学探究的全过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。有利于体现“注重科学探究,提倡学习方式多样化”的新课程理念。

三、熔点和凝固点

对比研究:分析两种不同固体的熔化曲线。

海波的熔化图象

石蜡的熔化图象 学生讨论交流,思考:

(1)两种物质的熔化过程中,温度的变化有什么特点?(2)每段曲线对应的一段时间内,海波与石蜡各是什么状态?温度怎样变化?吸热、放热情况如何?

归纳交流:从实验现象及描绘出的图象容易看出,(1)海波经过缓慢加热,温度逐渐上升,当温度达到48 ℃,海波开始熔化。在熔化过程中,虽然继续加热,但海波的温度不变,直到完全熔化后,温度才继续上升。

(2)随着不断加热,石蜡的温度升高,在此过程中,石蜡变软变稀,最后熔化为液体。得出结论:

(1)有确定的熔化温度的一类固体叫晶体;如各种金属、冰、海波等。另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体;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。学生讨论交流:物质凝固过程中的变化规律

(1)晶体在凝固过程中温度不变,这个温度叫做凝固点;(2)凝固过程中处于固液共存状态;

《熔化和凝固》教学设计案例 第11篇

关键词:弃而不做;再认识;随堂实验

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2009)4(S)-0021-2

实验探究是“科学”课堂的重要组成部分,让学生通过对实验的设计、操作和分析培养学生的思维能力,提高学生的技能水平,是“科学”教学的重要手段。然而,面对许多随堂实验在多种不利因素下产生局限性时,老师们不得不舍本逐末,寻找其他替代的方法。就“物质熔化和凝固”的实验教学而言,普遍存在如下两种现象:①日常教学用“嘴巴实验”或“媒体实验”代替。②公开课,基于本演示实验现象可见度差,可以自圆其说的特点,用“演示实验”配合多媒体进行。

1 实验弃而不做有多方面的原因

(1)核心问题是晶体熔化实验很难成功。

教材或教参对实验的说明是这样的:

①华师大版:实验药品是冰,冰块初始温度低于-10℃,冰块敲碎放入100ml烧杯中,杯口用泡沫塑料板做盖,中间开孔插入酒精温度计,整个装置放入冷冻室降温,取出后放入双层保温瓶备用,冰块开始熔化后用玻璃棒在冰块周围搅动。没有安排非晶体熔化实验。②浙教版:晶体熔化实验药品是海波,水浴法缓慢加热,酒精灯用小火焰,也可以用60℃水作热源。非晶体熔化实验药品是松香。

针对上述说明多次实验结果如下:华师大版(七年级下)冰的熔化实验基本能成功,但冰块是在试管中利用外面的热水加热的,不容易观察到冰何时开始熔化成水,实验现象不够明显,也有熔距(温度区间)。然而由于条件制约只能做演示实验。浙教版(七年级上)海波熔化过程中温度要变化,而且耗时较长,到下课海波也没凝固。松香加热到90℃时,仍是胶体,再加热,耗时太长,温度高,温度计量程不够,也比较危险。

(2)教材把物质凝固的知识放在相对次要的位置上来对待,叙述也比较简略,没有安排凝固实验,有些教材也没有给出凝固图像。

(3)本节内容教参中安排为1课时。由于熔化实验完成时间约20min,因此要完成本节内容的全部教学任务显然不可能。

(4)在不做实验前提下,只要适度增加习题练习就不影响知识目标的落实,也可对付试题的评价。

2 新课程理念下对实验的再认识

(1)本节内容的技能目标是:在老师的指导下完成晶体熔化图像的描绘,能根据图像叙述晶体和非晶体的特点。过程与方法是:通过学生实验和教师指导实验,培养学生初步的观察能力和分析能力、概括能力,初步学会运用比较方法进行科学探究,以及善于应用知识解决实际问题的能力、知识迁移能力。

(2)这节课的特点是十分重视科学实验方法的教育,显然在新课程理念下用“媒体实验”及“嘴巴实验”不能实现上述目标,应把它改成学生分组实验。

(3)本实验是首次让学生完成比较完整的实验。它对了解科学探究和初步学会一些实验技能,逐步了解常用仪器具有不可替代的作用。

(4)理论分析实验难成功的原因。纯物质晶体实际是多种物质的混合物(即含杂质成分),对这种所谓的纯物质晶体而言,其固体实质就是“固溶体”,液体实质就是“溶液”。因此,这种晶体的整个熔化(或凝固)过程是在一定的温度区间(熔距)中进行的。原因是“成分”这个因素起了作用。先熔化的是那些具有较低熔点的杂质,并将较多的高熔点元素排向与液体接触界面上的剩余固体中,结果导致纯晶体物质进一步熔化必须在更高的温度下才能进行。同时在加热中若内外温差太大(过热),造成向外吸收能量速率大于晶体结构转变所需能量速率,使包围在温度计液泡周围的熔液稍微吸热而升温。在此前提下即使是纯晶体物质熔化温度也会上升。可见,对于这类 “固溶体”晶体其熔化和凝固都具有一定的温度区间(熔距)的,实验室配备的海波熔距一般在1℃~2℃之间,在这个温度区间中,晶体都是处于固、液共存状态的。前述中海波熔化过程温度要变化的原因就是如此。

晶体熔液在熔点处要想发生凝固就必须要有一定的温度差,即具有所谓的“过冷度”。“过冷度”越大转变的动力也越大。显然,只有在保持着这个温度差的条件下,转变才是可以持续进行下去的。如果转变进行到某个程度,晶体仍处于固、液共存的状态时,原来保持着的温度差消失了,那么状态的转变过程也将停止下来,结果成了固、液共存状态。如果转变的“过冷度”大到超过了某个临界值,虽然此时的热力学自由能差也极大,但是转变的动力学条件却极度恶化到阻止了正常的固、液转化过程,结果也将形成了所谓的“过冷液体”。前述中海波凝固时就会出现过冷现象,到下课也没凝固的原因就是如此。

3 实验改正及随堂分组实验的操作

3.1 海波熔化

(1)装置如图1所示。

(2)药品:

状海波20g;46℃温水两瓶(普通保温瓶)。

(3)说明:

①实验耗时约13min。②试管外的温水中悬挂另一支温度计,其目的是控制内外温差在4 ℃~7 ℃之间,这是实验成功的关键。③酒精灯加热到水温54 ℃时停止加热。由于装置的余热,水温还会上升到约55 ℃,这样就避免了由于供热速度太快而造成熔化过程恒温时间较短的弊端。④在水温自然下降到52 ℃时,海波熔化基本结束,然后再点燃酒精灯到实验结束。⑤温度计不碰管壁和管底。⑥点燃酒精灯加热约2min前,海波中温度计示数不变。⑦其中搅拌是关键,应特别提醒。(见下述方法④)

(4)方法:

①课前准备好装置并加入海波。②上课铃声响时向烧杯倒入270ml的热水(需助手配合)。③引入新课至开始实验不超6min(此时海波在预热),到开始实验时海波温度达到40℃左右,水温42 ℃左右。④每组四人分工如下:一人负责计时(每1min报1次);一人负责读试管内海波温度(每1min读1次);一人负责看烧杯内水温,水温达到54℃熄灭酒精灯,当试管内壁刚出现液体时,立即拿起玻璃棒不停地搅拌,直到试管内海波全部熔化;一人记录实验数据,完成表格,还要观察水温下降到52℃时,又要点燃酒精灯,加热到实验结束。

以下是“浙派名师”经典展示课中学生绘制的海波熔化图像。

3.2 非晶体熔化见图2所示。

药品改用石蜡20g(蜡烛削成细小片),水浴法,装置同教材中的海波熔化,其中试管中号;用细玻璃棒搅拌,目的让学生体会非晶体熔化过程有变软现象(浙教版中增加了晶体与非晶体另一区别熔化过程是否变软),实验耗时约10min。

3.3 凝固实验

(1)时间安排在课外或第二课时。

(2)海波凝固时会出现过冷现象,过冷液体是不稳定的,当海波温度降到49℃时投入少许该物质的晶体,即能诱发结晶。

参考文献:

[1]袁运开.科学初中一年级(七年级)(下)[M].上海:华东师范大学出版社,2002.12,11

[2]朱清时.科学(教学参考书)(第一册)[M].杭州:浙江教育出版社,2002.7,139-181.

熔化和凝固的教学反思 第12篇

课 题:熔化和凝固

本节课的教学,突出对学生实验能力的的培养,将原来作为演示实验的“固体熔化过程”改成了学生实验,使学生充分认识固体熔化时的特点,并培养学生设计实验能力,小组合作共同研究问题的能力,动手能力和利用实验数据绘制图象分析问题的能力。由于课时较紧,可让部分学生做晶体的熔化实验,部分学生做非晶体的熔化实验,然后再相互交流。

在课堂上多给学生自主发挥的空间,让他们真正参与到探索物理规律的活动中来。比如让学生自己选择感兴趣的固体进行实验;自己根据图像说出不同固体熔化时的特点;自己通过看熔点表分析物理规律等。

本节课注重了生活实际,播放炼钢和冻雨视频,大大激发了学生积极性。

教材删去了观察凝固现象的实验,教师与学生共同分析凝固的整个过程,并画出图像使学生一目了然。这个实验可布置学生回家利用冰箱来做。具体做法可由学生自己设计。这样节约了课堂时间。由于这节课内容较多,再加上这节课实验不太好做,课堂时间不够充足,导致有些组实验不太成功,也有的因为熔化时间比较短没能得到熔化时温度不变的特点等等。

今后的改进意见

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