熔化和凝固教學設計

熔化與凝固教學設計教學目標1.物理觀念（1）了解晶體和非晶體的區(qū)別。知道一些物質的熔點。（2）知道熔化和凝固的含義。（3）認識熔化是吸熱過程，了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。2.科學思維：了解圖像是一種比較直觀的表示物理量變化的方法。學習根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出物理圖像的方法。3.科學實驗經歷固體熔化的實驗探究過程。感知發(fā)生熔化和凝固的條件。4.科學態(tài)度與責任（1）嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質的熔點聯(lián)系起來，將所學知識與生產、生活相結合。（2）關注自然現(xiàn)象，產生樂于探究自然現(xiàn)象的興趣和欲望。教學重點探究固體熔化過程的規(guī)律。教學難點實驗數(shù)據(jù)的圖像轉換方法。教學方法實驗法和講授法教學用具書、文具盒、橡皮擦教學課時1課時教學互動設計一、創(chuàng)設情景、導入新課雪花形狀各異（如圖所示），你也許會發(fā)現(xiàn)，每片雪花都有六個角。在放大鏡下，你會有更驚奇的發(fā)現(xiàn)：每片雪花都由六角形小冰粒組成！二、新課講授、師生互動（一）認識晶體還有許多類似雪花這樣有規(guī)則結構的固體，如食鹽、糖、海波、許多礦石和各種金屬等（如圖所示）。這些固體都屬于晶體（crystal）玻璃也是固體，但壓碎后的碎塊卻沒有像晶體那樣的規(guī)則形狀。像玻璃這樣的固體還有松香、蜂蠟、瀝青等，它們都是非晶體（amorphousmatter）。冰能化成水，水能結成冰。銅錠在高溫下能熔化成銅水，倒進模具中冷卻，澆鑄成各種形狀；玻璃管在高溫下能被工藝師吹拉成漂亮的工藝品。物理學中，物質由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫作熔化（melting），由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫作凝固（solidification）。實驗探究固體熔化過程的規(guī)律（二）固體的熔化提出問題：晶體和非晶體的熔化有什么不同的規(guī)律呢？我們選擇冰、海波、蜂蠟、松香等材料，分成若干組，每組選取一種晶體和非晶體，分別用如圖所示的裝置進行實驗探究。材料◆溫度計◆秒表◆試管◆燒杯◆鐵架臺◆酒精燈◆陶土網(wǎng)◆水、冰、海波、蜂蠟、松香等制訂方案：實驗前，需思考：怎樣讓被加熱物質受熱均勻，慢慢熔化？如何使溫度計的測溫泡與待測物質充分接觸，并能準確測量它們熔化時的溫度？在熔化過程中需要觀測記錄哪些數(shù)據(jù)和現(xiàn)象？小聰實驗片段：小聰把-5℃左右的碎冰放入試管，把溫度計插在碎冰中，再把試管放在30℃左右的溫水中加熱。每隔30s記錄一次溫度，填入下面的表格中。很快，冰開始熔化了······冰的熔化過程：很快，冰開始熔化了??????“我的溫度計的液柱也不動了！“許多同學也感到疑惑。小聰實驗片段：“冰里溫度計的液柱怎么不動了，是不是壞了？”小聰驚叫?！拔业臏囟扔嫷囊褐膊粍恿?！”其他同學也感到疑惑。收集證據(jù)：不同組選用了不同的材料，每組都得到了晶體與非晶體的數(shù)據(jù)。怎么比較？有沒有一個直觀的辦法？圖像能直觀、形象地表示一個量隨另一個量變化的過程。通過比較圖像的形狀就能總結出晶體和非晶體熔化過程的區(qū)別。不同組選用了不同的材料，每組都得到了晶體與非晶體的數(shù)據(jù)。怎么比較？有沒有一個直觀的辦法？在方格紙上畫一條橫軸表示時間，畫一條縱軸表示溫度（如圖所示）。對應每一組加熱時間和溫度值，在方格紙上確定一點。這樣，在方格紙上可以描出一個個的點，然后用平滑曲線把這些點連接起來，便描繪出了物體的熔化曲線。交流解釋，得出結論將我們測得的數(shù)據(jù)和畫出的曲線同其他小組進行交流，總結晶體和非晶體在熔化前、熔化中和熔化后三個階段的溫度變化特點。如圖所示，用溫度傳感器與計算機組成數(shù)字化實驗系統(tǒng)，計算機可實時描繪出被測物質的溫度—時間變化曲線。熔化前，吸熱升溫；熔化中，吸熱溫度不變；熔化后，吸熱升溫。實驗表明：晶體在熔化過程中，要不斷吸收熱量，溫度不變。晶體熔化時的溫度叫作熔點（meltingpoint）。不同的晶體有不同的熔點。非晶體的熔化過程與晶體不同，隨著溫度的逐漸升高，由硬變軟，然后逐漸變成液體，沒有固定的熔化溫度。（三）液體的凝固把一個溫度傳感器固定在一小杯水上方（如圖所示），打開溫度傳感器的自動采集和存儲開關，一起放入電冰箱冷凍，使水凝固成冰。溫度傳感器能自動采集、記錄凝固過程的數(shù)據(jù)，然后在計算機中畫出凝固過程的曲線，如圖所示。對照冰的熔化曲線，你能分析并描述液體凝固的過程嗎？水凝固前，放熱降溫；凝固中，放熱溫度不變；凝固后，放熱降溫。液體凝固是一個放熱過程。液體凝固形成晶體時的溫度叫作凝固點（solidifyingpoint），同種物質的凝固點和熔點相同。討論交流火山爆發(fā)后突然間，熾熱的熔巖從火山口噴出，像煉鋼爐里流出的鋼水一樣流淌，這就是火山爆發(fā)。巖漿是多種成分組成的液體，在流淌過程中溫度不斷降低，按下列順序，在火山口周圍形成具有層理構造的礦物：橄欖石—輝石—角閃石—黑云母—正長石—白云母—石英。對火山周圍礦物的熔點高低與分布的關系，你有什么推測？請和同學進行討論?；鹕娇谥車山斑h分布的礦石的熔點應該是近火山口熔點高，晶體高于熔點是液態(tài)，低于熔點是固態(tài)。在流淌過程中溫度不斷降低，橄欖石——輝石——角閃石——黑云母——正常石——白云母——石英?；鹕娇谥車山斑h分布的礦石的熔點應該是近火山口熔點高，晶體高于熔點是液態(tài)，低于熔點是固態(tài)。遠火山口的礦石熔點低，石英遠離火山口，故石英熔點較低。三、課堂小結、鞏固提升1．認識晶體。有規(guī)則結構的固體屬于晶體。如冰、食鹽、糖、海波、許多礦石和各種金屬。沒有規(guī)則形狀的固體屬于非晶體。如玻璃、松香、蜂蠟、瀝青等。2.固體的熔化：物質從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫作熔化，物質從液態(tài)變成固態(tài)叫作凝固。晶體在熔化過程中，吸收熱量，溫度不變。晶體熔化時的溫度叫做熔點。不同的晶體有不同的熔點。非晶體在熔化過程中，沒有固定的熔化溫度。3.液體的凝固。液體凝固要放熱。液體凝固成晶體時的溫度叫作凝固點，同種物質的凝固點和熔點相同。物質在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)間的變化叫做物態(tài)變化。四、板書設計、理清要點1.認識晶體。有規(guī)則結構的固體屬于晶體。如冰、食鹽、糖、海波、許多礦石和各種金屬。沒有規(guī)則形狀的固體屬于非晶體。如玻璃、松香、蜂蠟、瀝青等。2.固體的熔化：物質從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫作熔化，物質從液態(tài)變成固態(tài)叫作凝固。晶體在熔化過程中，吸收熱量，溫度不變。晶體熔化時的溫度叫做熔點。不同的晶體有不同的熔點。非晶體在熔化過程中，沒有固定的熔化溫度。3.液體的凝固。液體凝固要放熱。液體凝固成晶體時的溫度叫作凝固點，同種物質的凝固點和熔點相同。物質在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)間的變化叫做物態(tài)變化。五、達標練習、反饋矯正1．下列說法正確的是（）A.食鹽、海波、玻璃是晶體B.冰、糖、各種金屬是晶體C.蜂蠟、鉆石、石英是晶體D.黃鐵礦、松香、瀝青是非晶體2．下列說法正確的是（）A.晶體熔化時的溫度叫做熔點B.晶體在熔點一定時液態(tài)C.水的凝固點是0℃，冰的熔點大于0℃D.晶體的溫度高于熔點時處于固態(tài)3．下列說法錯誤的是（）A.物質從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫做熔化B.物質從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫做凝固C.固體分為晶體和非晶體D.所有的固體都有熔點4．下列說法錯誤的是（）A.晶體在熔化過程中，吸收熱量溫度不變B.同種晶體的熔點和凝固點相同C.非晶體在熔化過程中，吸收熱量溫度不變D