初中二、熔化和凝固教案

7.2熔化和凝固 教案

一、指导思想与理论依据

本节课的设计本着以物理实验为基础，进一步提高学生的探究能力为基本理念，从生活走向物理，以学生为主体、教师为主导、双向互动为原则，采用以问题为主线、实验为基础的教学策略，引导学生通过实验形成对熔化凝固现象的认识；让学生在获得知识的同时，体验科学探究过程，了解科学研究方法，发展探索自然的兴趣与热情，培养实验探究能力和交流协作能力。

二、教学背景分析

1.教材分析

本节是一节包含探究内容的课。探究式学习是国家课程标准明确提出的一种学习方式。而本节课的探究活动是学生接触的第一个探究实验，所以教师在教学中应注意加强指导，使学生在探究过程中通过亲身体验了解探究这种学习方式。

《教师用书》提出让学生亲自动手实验来完成探究过程。我考虑到本节的主要目的是让学生了解探究的方法，体验探究的过程，把重点放在实验的设计上，让学生亲身经历设计的过程，来体验探究的一般方法与过程。

2.学生情况分析

对于熔化与凝固，学生在日常生活经常见到，但将其提升为物理规律还是第一次；且本节的学习方法主要是探究，是学生第一次较为系统的接触。因此本节概念上学生接受不难，难在于掌握探究的方法。

3.教学方式

 提出问题、实验探索、观察现象、归纳总结、得出结论

4.教学器材

铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、海波、石蜡、冰、水、计时表

三、教学目标

知识与技能

1.     通过实验探究知道物质的固态和液态之间是可以转化的。
2.     通过实验探究知道熔化、凝固的含义。
3.     通过比较海波与蜂蜡的熔化和凝固过程，知道晶体和非晶体熔化与凝固过程的区别。
4.     会用图线描述熔化和凝固的过程。
5.     会查物质熔点表。

过程与方法

1.     通过探究感知固体发生熔化都需要吸热。
2.     通过对海波、蜂蜡熔化过程的探究，知道判断固体有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法。
3.     通过探究活动中数据的处理，了解图像是一种比较直观的表示物理过程的方法。
4.     通过探究活动体会一种新的学习方式，并感知探究的过程。

情感、态度与价值观

1.     通过探究活动，形成对自然现象的关心和乐于探索自然现象的情感。
2.     通过探究实验过程，提高观察和实验能力；在实验过程中形成实事求是的科学态度。
3.     在探究过程中提高协作能力和团队精神。
4.     通过记录交流产生将自己的见解与他人交流的愿望，认识交流的重要性。

四、教学重点和难点

教学重点

1.     探究物质熔化的过程；
2.     熔化时有没有熔点是晶体和非晶体的一个重要区别。

教学难点

探究物质熔化的过程

五、教学过程

导入新课

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：

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，强调酒精灯和温度计的用法

酒精灯的使用

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。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

表二　石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表

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。

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；

(3)晶体只有达到一定温度时才开始凝固；

(4)凝固过程放热。

知识扩展：让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”，体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性。同时记住冰的熔点是0 ℃，钨的熔点最高。

设计意图：这是初中物理中第一次用图象的方法来表示物理过程，教师应通过班级讨论的方式，解释清楚曲线上每一个点的含义，让学生深刻地体验图象法是一种非常简洁、有效地表示物理过程的方法，为今后使用图象法学习物理打好基础

四、熔化吸热、凝固放热

归纳总结：晶体和非晶体的熔化特点比较

(1)晶体和非晶体熔化时都要从外界吸热。

(2)晶体是在一定温度下熔化的，晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有一定的熔化温度(非晶体没有熔点)。

(3)晶体从开始熔化到完全熔化经历固液共存的状态，非晶体熔化时不存在固液共存的状态。

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，保护蔬菜不被冻坏。

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。

设计意图：新课程标准强调通过科学想象与科学推理方法的结合，发展学生的想象力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯。本部分从设计启发学生应用逆向思维的方式学习，并紧密地联系前沿科技，使学生关心科学技术的新进展和新思想，了解自然界事物的相互联系，逐步树立科学的世界观。

课堂小结

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)非晶体：没有一定熔化温度的固体。

(5)熔点：晶体熔化时的温度。

(6)凝固点：晶体凝固时的温度。

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，不同物质的熔点一般不同。

(3)熔化吸热、凝固放热。

基本技能：

(1)酒精灯、温度计的使用技能。

(2)组装实验器材的技能。

基本方法：

利用实验数据绘制图象来分析问题的方法。

六、板书设计

第二节 熔化和凝固

1．   固态液态(熔化和凝固是互逆过程

2．   固体

3．晶体熔化条件同时具备

晶体凝固条件同时具备