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1、3.2熔化和凝固教学目标知识和技能:1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。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:5.通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力。6.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.培养学生的实验能力和分析概括能力。7.通过探究活动,培养学生认识图象、利用图象的能力。情感、态度与价值观:8.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。9.通过实验培养学生善于实践和勇于克服困难的良好意志和品质。教学重点:通过观察晶体
2、与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力,实验能力和分析概括能力。教学难点:指导学生通过对实验的观察,分析概括,总结出固体熔化时温度变化的规律,并用图象表示出来。教学方法:观察法、实验法、分析法、讨论法教学用具:酒精灯、铁架台、石棉网、温度计二支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、投影仪教学过程:一、引入展示生活中常见的一些物质,思考:你能把它们区分开来吗?二、授新1.物态变化:物态:物质的聚集状态,叫做物态。物态通常有三种:固态、液态、气态。可接合三种状态给上述物质分类。演示实验:物质的三态变化。教师演示冰熔化成水,水再沸腾成水蒸气的实验,学生观察现象,思考:这个实验说明了什么?物态变化:物质各种状
3、态间的变化叫物态变化。学生观看物质在各种状态之间变化的实例视频。2.熔化和凝固:熔化和凝固的概念: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。除此之外,蜡、松香、沥青、玻璃等物质也能熔化和凝固。提问:熔化是在什么条件下发生的?熔化的过程有什么特点?不同物质在熔化过程中,温度的变化规律是否相同呢?实验探究:固体熔化时温度的变化规律。提出问题:不同物质在熔化过程中,温度的变化规律相同吗?猜想和假设:熔化过程一定要加热,所以物质一定会吸收热量。这时温度可能也是不断上升
4、的。也有人提出在熔化过程中温度应该不变。设计实验:A怎样安装这个实验装置? 上讲台演示安装实验装置的过程。各组的熔化实验仪器中放入了少量的晶体物质海波(或蜡)。将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉(或蜡)中,温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底,要埋在海波粉中。把试管放在大烧杯的水中,将烧杯放在铁架台的石棉网上,用酒精灯加热。等水温升至 30 以上时,用搅拌器不停地搅动,每隔半分钟记录一次海波(或蜡)的温度,并观察海波(或蜡)的状态。最后根据记录的数据,在坐标纸上画出海波(或蜡)的温度随时间变化的图像。B实验中要注意哪些问题?讲述实验中的注意事项:.温度计要完全浸入被测物体中。.实验时为使物
5、体受热均匀,要不断地进行搅拌。.注意酒精灯的使用安全。严禁用一只酒精灯点燃另一只酒精灯;用完酒精灯必须用灯冒盖灭(不能用嘴吹);一旦洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,立即用湿布铺盖。C怎样作好分工,以使实验有条不紊?分工:报时一人,报温度值一人,报物质状态一人,记录一人,照看仪器一人,搅拌物质一人。进行实验。数据记录:时间/min012345海波的温度/蜡的温度/将温度计插入试管后,待温度升至 30 左右时开始,每隔大约 1 min 记录一次温度。在海波或蜡完全熔化后再记录45 次。分析和论证:图甲和图乙的方格纸上的纵轴表示温度,温度的数值已经标出;横轴表示时间,请你自己写上。根据表中各个时
6、刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑曲线连接起来,便得到海波或蜡熔化时温度随时间的变化图像。说明:图像可以用来表示一个物理量(如温度)随另一个物理量(如时间)变化的情况,很直观。所以科学上常用这种表示方法。根据你对实验数据的整理和分析,总结海波和蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点。海波与蜡的熔化曲线分析:(老师选择一个组的熔化曲线,请该组同学画在黑板上,如上图)其他各组的曲线虽然不完全相同,但是大致形状如上图所示。我们将这一曲线分为 AB、BC 和 CD 三段,请同学们结合实验,讨论下列问题。.AB 段。在这段曲线对应的一段时间内海波是什么状态?温度怎样变化?.在曲线上的哪一点
7、海波开始熔化?.在 BC 段对应的时间内,海波的状态如何?温度是否变化?这段时间是否对海波加热?.CD 段对应的时间段内海波是什么状态?温度如何变化?.蜡在整个过程中温度怎样变化?凝固如果让熔化了的海波冷却,记下液态海波在冷却凝固成晶体过程中的温度随时间变化情况,得到凝固曲线类似下图所示的形状。请大家思考并回答下列问题:DE 段表示海波是_态,_热(选填“吸”或“放”),温度_。EF 段表示海波的状态是_,_热,温度_。FG 段表示海波的状态是_,_热,温度_。晶体的凝固也是在一定的温度下完成。晶体凝固时的温度叫做凝固点,晶体的凝固点和它的熔点相同。同样,非晶体凝固时没有凝固点。固态蜡凝固时放
8、热,蜡由液态变得黏稠,然后由软变硬,形成固态。学生实验:探究海波凝固时温度的变化规律。让熔化了的海波冷却,记录数据并画出图像。评估和交流:同学之间互相交流实验心得。3.熔点和凝固点:熔点:有些固体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变,这个温度称为它们的熔点。晶体:具有固定熔点的固体称为晶体,例如海波、冰、各种金属等。非晶体:没有固定熔化温度的固体称为非晶体,如蜂蜡、松香、玻璃、沥青等。凝固点:晶体凝固时也有确定的温度,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。读物质的熔点表。老师:钨的熔点是3410。钨在熔化时温度保持在3410 不变。(学生模仿老师读几种物质的
9、熔点并加以解释)提醒:表上的括号“在标准大气压下”表明熔点还与压强有关。 想想议议:能否用铅制的容器熔化铜或锡?在南极考察站能使用水银温度计测气温吗?在图甲中,EF、FG、GH各段分别表示温度怎样变化?物质处于什么状态?晶体要熔化需要具备哪些条件?反之,凝固呢?4.熔化吸热,凝固放热:现在请大家结合熔化和凝固的实验听一段海波的自白,并回答问题。“我叫海波,我的熔点和凝固点都是 48 。现在我的体温恰好是 48 ,请同学们告诉我,我是应该熔化,还是应该凝固呢?只要你们说得对,我就照你们说的办。”学生讨论并回答。48 既是海波的熔点,也是它的凝固点。此时海波是熔化还是凝固,关键要看海波是吸热还是放
10、热。固态海波在温度到达熔点时,吸热则熔化。液态海波在达到这一温度时,放热则凝固。所以熔化时吸热,凝固时放热。熔化吸热、凝固放热的应用:北方的冬季较冷,为了妥善地保存蔬菜,通常在菜窖里放几桶水,水结冰时放出热,这样窖内温度不致太低。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。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。提问:人们常说“下雪不冷化雪冷”,这句话是什么道理?雪在熔化时要吸热,所以化雪时更冷。三、课堂小结:1.熔化和凝固:物质由固态变成液态的过程叫做熔化;物质
11、由液态变成固态的过程叫做凝固。2.探究:固体熔化时温度的变化规律:3.熔点和凝固点:熔点:有些固体在熔化过程中虽然吸热,但温度保持不变,这个温度称为它们的熔点。 晶体:具有固定熔点的固体称为晶体,例如海波、冰、各种金属等。 非晶体:没有固定熔化温度的固体称为非晶体,如蜂蜡、松香、玻璃、沥青等。 凝固点:晶体凝固时也有确定的温度,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。4.熔化吸热、凝固放热:四、拓展练习:1.下列自然现象中,属于熔化现象的是( )A.春天,河里的冰化成水 B.夏天清晨,花草叶子上附着的露水C.秋天清晨,笼罩大地的雾 D.冬天,空中纷飞的雪花2.萘的熔点为80,80的萘处于( )A.固态 B.液态 C.固液混合态 D.三种状态都有可能3.下图所示的是某种物质熔化时温度随时间变化的图像。请你根据图像回答下列问题:这种物质是晶体还是非晶体?在第6min时,这种物质处于固态还是液态?这种物质的熔点是多少?可能是什么物质?4.从气温为-6的室外取一块冰拿到22的房间内,它会不会立即开始熔化?为什么?4