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名师示范教学设计:3.2熔化和凝固 优秀教案 (八年级人教版上册)

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  • 上传时间:2019-04-13
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    • 1、第2节熔化和凝固初中物理课程标准要求:“1.能描述固、液和气三种物态的基本特征。2.列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用。3.经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。4.用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。”熔化和凝固是生活中非常熟悉的现象,学生有感性认识,在教学过程中,注重让学生动手做实验来得出相关结论,继而利用多媒体手段来观察生活中的现象,这样更有助于学生对这一知识的理解和应用。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

      2、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。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

      3、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

      4、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

      5、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/414344454647474747.54851.55

      6、3.555.5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/s789101112131415161718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

      7、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。学生观察课本图3.25甲、乙两幅图线,并分别比较与图3.24图线的区别。 晶体熔化和凝固条件、特点:同种物质的熔点和凝固点相同。 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

      8、住冰的熔点是0 ,钨的熔点最高。物质熔点/物质熔点/物质熔点/金刚石3 350金1 064冰0钨3 410银962固态水银39纯铁1 535铝660固态酒精117各种钢1 3001 400铅327固体氮210各种铸铁1 200左右锡232固体氢259铜1 083海波47固体氦272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1540 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。1用铜块浇铸铜像的过程,发生的物态变化是()。A一个凝固过程B一个熔化过程C先熔化后凝固 D先凝固后熔化答案:C2坩锅是冶炼金属用的一种陶瓷锅,能够耐高温。坩锅内盛有锡块,坩锅放在电炉上加热,锡在逐渐熔化的过程中()。A要不断吸热,温

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