初中物理人教版八年级上册第2节 熔化和凝固第1课时学案

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第2节 熔化和凝固第1课时 熔化和凝固
 环节1 课前自学准备课题熔化和凝固课型新授课教学目标知识与技能1.理解气态、固态和液态是物质存在的三种形态,能描述这三种物态的基本特征.2.理解熔化、凝固的含义及它们吸放热情况，了解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.过程与方法1.通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生物态变化的条件.2.了解有无固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法.3.通过探究活动，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.教学重点通过实验探究熔化、凝固的规律.教具准备学生实验，六人一组.每组配备熔化实验仪器:酒精灯、铁架台、石棉网、温度计两支、海波、蜡、水、火柴、坐标纸、实验报告等.教学难点1.对熔化、凝固的理解及晶体与非晶体性质的理解.2.晶体、非晶体熔化与凝固图象的区别.教学课时1课时课前预习1.物质存在的三种状态： 固态 、 液态 、 气态 . 2.物质由 固 态变成 液 态的过程叫熔化，物质由 液 态变成 固 态的过程叫凝固，熔化要 吸 热，凝固要 放 热，晶体熔化时的温度叫 熔点 ，液体凝固形成晶体时的温度叫 凝固点 .3.固态物质分 晶体 和 非晶体 两大类，它们之间的区别是 晶体 有熔点， 非晶体 没有确定的熔点.晶体中分子排列是有规则的，非晶体中分子排列是杂乱无章的. 环节2 课堂教学展示备课笔记                                       巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入教师播放冰、雪、雨、霜的图片，以及烧杯中的水烧开后越来越少的图片，引导学生思考以下题目.思考题：（1）刚才播放的冰、雪、霜是什么物态？（2）雨水是什么物态？（3）水蒸气是什么物态？学生回答：（1）冰、雪、霜是固态.（2）雨水是液态.（3）水蒸气是气态.物质的聚集状态叫做物态，物态通常有三种：固态、液态和气态，物质的三种状态之间可以相互转化，下面我们就一起来学习固态和液态之间的相互转化. 进行新课  熔化和凝固春天来了，湖面上的冰化成水；固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等，这些都是物质由固态变成液态的现象.你见过哪些物质由液态变成固态的现象？生：冬天到了，气温下降，湖面上的水结成冰；工厂的铸造车间里，工人将铁水浇在模子里，冷却后，铁水变成了固态的铸件等，这些都是物质由液态变成固态的现象.我们把物质由固态变成液态的过程叫做熔化.物质由液态变成固态的过程叫做凝固.刚才我们提到的冰化成水是熔化，水结成冰是凝固.铁、铝等金属块在高温下变成液态是熔化，铁水铸成工件是凝固.熔化和凝固是固态和液态之间相互变化的两个过程，这两个过程的初、末状态相反，它们是互逆的两个过程.板书：1.物质从一种状态变为另一种状态叫做物态变化.物质以什么状态存在跟物质的温度有关2.熔化：物质由固态变成液态.3.凝固：物质由液态变成固态.4.熔化和凝固是互逆的两个过程.【例1】（多媒体展示）在横线上填上相关的物质状态.（选填“固”、“液”或“气”）（1）用铁水铸造成铁锅：     态变成    态.（2）钢锭变为钢水：      态变成      态.（3）衣柜中的樟脑丸变小了：     态变成     态.答案：（1）液固（2）固液(3)固气【例2】（多媒体展示）夏天，久放在冰箱里的西瓜会变得很硬，甚至刀都切不动，则西瓜在冰箱中发生的物态变化是（    ）A.熔化    B.溶化    C.凝固    D.融化解析：西瓜虽是固体，但里面含的汁液是液体，液体在低温状态下变成了固体，所以是凝固现象.答案：C备课笔记            规律总结：（1）熔化、溶化和融化三者并不是同一个概念，不可以混淆.熔化是指物质从固态变成液态的过程，如冰吸热转变成水；溶化是指固态物质在液体中分散开来，最后变成液态的现象，如糖在水中溶化；融化是冰、雪等变成水.（2）判断物质的物态变化不能只看最终形成的物质状态，而必须分析变成这种状态的初始状态是什么.熔化的初态是固态，末态是液态；凝固的初态是液态，末态是固态.             进行新课  熔点和凝固点晶体和非晶体1.实验探究固体熔化时温度的变化规律教师提出问题，引导学生思考：（1）在熔化过程中，物质温度是怎样变化的？（2）是不是每一种物质熔化时温度都相同？学生提出假设与猜想：（1）在熔化过程中物质温度应该不断上升.(2)每一种物质熔化时温度应该不同.教师组织学生分组设计实验论证.（为了让学生发挥团结协作且更好地完成探究实验，教师将整个班级的同学分成6个科学研究组，每个小组推举一个小组长）组长组织讨论：（1）怎样设计实验，实验中需要哪些实验装置？（2）怎样组装这些实验装置，实验中需要注意哪些问题?（3）实验过程中如何分工使实验有条不紊？小组讨论并汇总，每个小组派代表上台演示组装实验装置的过程，讲述实验中需要注意的事项：如①温度计要完全浸入被测物体中；②实验时为了让物体受热均匀要不断搅拌；③注意酒精灯的使用安全；④实验过程中分工要求一人报时，一人报温度值，一人搅拌，一人报物质状态，一人记录，一人照顾仪器.教师组织学生进行实验，探究海波与石蜡熔化时温度变化情况.2.熔点和凝固点晶体和非晶体同学们通过实验知道有的固体在熔化过程中虽然吸热，但温度保持不变，如海波、萘等；有的固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就不断上升，没有固定的熔化温度，如蜂蜡、松香、沥青、玻璃等，这两类熔化温度变化不同的物质，我们可以用晶体和非晶体来区别.教师引导学生阅读教材P56“小资料——几种晶体的熔点”，并读一种物质的熔点加以解释：如钨的熔点是3140℃，说明钨在熔化时温度保持在3140℃不变.教师引导学生做下列思考题：（多媒体展示）思考题：（1）萘在70℃是     态.（2）铁、铜、铝在常温下是      态.（3）水银在-40℃时是      态.（4）酒精在-100℃时是      态.学生回答：（1）固（2）固（3）固（4）液【例3】（多媒体展示）在一个标准大气压下，固态水银的熔点为-38.8℃，固态酒精的熔点为-117℃.在我国北方的寒冷地区，要使用酒精温度计，而不用水银温度计，是由于（    ）A.固态酒精比固态水银的熔点高     B.固态水银比固态酒精的熔点高C.液态水银比液态酒精的凝固点高   D.液态水银比液态酒精的凝固点低解析：同一种物质的凝固点跟它的熔点相同.固态水银的熔点为-38.8℃，液态水银的凝固点也为-38.8℃；同理，液态酒精的凝固点也是-117℃.在我国北方的寒冷地区，冬天气温常常要达到-40℃以下，水银在这个温度下就要凝固，所以在我国北方的寒冷地区，不宜使用水银温度计．酒精温度计管中的酒精，凝固点是-117℃，在较低的温度下还能保持液态，所以在我国北方的寒冷地区，使用较多的是酒精温度计，选项C正确.答案：C          知识拓展：酒精灯的使用方法和注意事项：（1）酒精灯要用点火工具点燃，严禁用一盏酒精灯点燃另一盏酒精灯.（2）使用时要用酒精灯的外焰加热.（3）用完酒精灯必须用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭.  特别提醒：此实验成功的关键是保证海波受热均匀，注意采取以下措施：（1）试管应选择较细的，从而增大海波的受热面积；（2）海波不宜太多；（3）加热应缓慢，使试管内外温差保持在2℃~3℃. 规律总结：碘、冰、食盐、石英、海波、萘、各种金属等是晶体，而橡胶、玻璃、石蜡、松香、沥青等是非晶体.  小组问题探讨：（1）能否用铝锅熔化铁？（2）冰在0℃时是什么状态？教学板书课堂小结这节课，我们学习了物态变化的“熔化和凝固”，知道了熔化和凝固现象的有关知识.同学们还成功地完成了晶体和非晶体熔化实验，探究出了晶体和非晶体熔化时的温度变化规律，掌握了科学探究的方法，为今后的成才之路奠定了良好的基础.这节课就到这，谢谢！教材习题解答【教材P56“想想议议”】1.在图甲中，EF、FG、GH各段分别表示温度怎样变化？物质是在吸热还是在放热？物质处于什么状态？解：对照图甲，EF段表示温度逐渐降低，晶体放热，物质处于液态；FG段表示温度不变，是晶体放热的凝固过程，物质处于固液共存态；GH段表示温度继续降低，此时物质放热，处于固态.2.黑龙江省北部最低气温曾经达到-52.3℃，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?解：由于温度计的工作原理是利用液体热胀冷缩的性质.而水银的凝固点为-39℃，所以当气温达到-52.3℃时，水银早已凝固，不能用来测量.我们所选的液体温度计中的液体凝固点应低于-52.3℃，此时它不会凝固，才可以正常工作，我们知道酒精的凝固点较低，为-117℃，故可以使用酒精温度计.【教材P57“动手动脑学物理”】2.在探究固体熔化过程温度的变化规律时，如果记录温度的时间间隔过长，可能会带来什么问题？解：如果记录的时间间隔过长，会错过晶体熔化时固液共存温度不变的时间，导致画错固体熔化图象，而不能正确识别物质是否是晶体.3.如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图象.根据图象的什么特征可以判断这种物质是一种晶体?它的熔点是多少?从晶体开始熔化到所有晶体完全熔化，大约持续了多长时间?                    思想方法：探究固体熔化时温度的变化规律实验用到了图象法，利用图象处理数据具有直观、形象、简捷和概括力强等优点.                  教材习题解答解：该物质在熔化过程中温度保持不变，是晶体，熔点是80℃，持续了大约15min.难题解答【例4】（多选）萘的熔点是80.5℃，则萘在80.5℃时的状态可能是（    ）A.固态    B.液态    C.固液共存    D.固态、液态、气态共存解析：固态的萘吸热温度升高，当温度达到80.5℃，而还没有开始熔化时为固态；熔化了一部分时温度是80.5℃，为固液共存态；刚刚全部熔化时是80.5℃，为液态.答案：ABC 环节3 课后反馈总结布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.教学反思1.本节课首先以学生熟悉的冰可以变成水及水可以变成水蒸气为例，让学生认识物质的三种状态，继而引入物态变化，引入熔化和凝固.教学中，对于物质的三种状态的认识，可通过一些具体的事例并结合多媒体，让学生尝试对它们进行分类.2.在探究海波熔化特点和蜂蜡熔化特点中，先让学生分组讨论实验过程中需要注意的问题和分工情况，然后积极主动地设计实验并参与探究活动，有意识地培养学生的设计和规划能力、观察和动手能力、分析问题和解决问题的能力，并有助于培养学生严谨的科学态度.在这个实验探究活动中，由于学生要写实验报告，因此教师应给予详细指导.3.在本节教学过程中，有三个易错点要让学生理解：①处于熔点温度的晶体，有哪几种存在的状态；②溶化和熔化、融化的区别；③物质吸热温度不一定升高，放热温度也不一定降低.4.对于凝固过程的特点，在教学过程中不必具体展开，为学生留下继续探究的空间，教学中可采用实验推理的方法，引导学生自己得出结论.对于熔化和凝固的应用，在教学中不必作过多的介绍，也可以不涉及到它们对人们带来的不利影响，建议让学生课后通过上网查阅资料，对熔化和凝固的应用作进一步的了解.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结