熔化和凝固教学设计.docx

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熔化与凝固教学设计

教学目标

1.物理观念

（1）了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。

（2）知道熔化和凝固的含义。

（3）认识熔化是吸热过程，了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。

2.科学思维：

了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据作出物理图像的方法。

3.科学实验

经历固体熔化的实验探究过程。感知发生熔化和凝固的条件。

4.科学态度与责任

（1）尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来，将所学知识与生产、生活相结合。

（2）关注自然现象，产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。

教学重点

探究固体熔化过程的规律。

教学难点

实验数据的图像转换方法。

教学方法

实验法和讲授法

教学用具

书、文具盒、橡皮擦

教学课时1课时

教学互动设计

一、创设情景、导入新课

雪花形状各异（如图所示），你也许会发现，每片雪花都有六个角。在放大镜下，你会有更惊奇的发现：每片雪花都由六角形小冰粒组成！

二、新课讲授、师生互动

（一）认识晶体

还有许多类似雪花这样有规则结构的固体，如食盐、糖、海波、许多矿石和各种金属等（如图所示）。这些固体都属于晶体（crystal）

玻璃也是固体，但压碎后的碎块却没有像晶体那样的规则形状。像玻璃这样的固体还有松香、蜂蜡、沥青等，它们都是非晶体（amorphousmatter）。

冰能化成水，水能结成冰。铜锭在高温下能熔化成铜水，倒进模具中冷却，浇铸成各种形状；玻璃管在高温下能被工艺师吹拉成漂亮的工艺品。

物理学中，物质由固态变为液态的过程叫作熔化（melting），由液态变为固态的过程叫作凝固（solidification）。

实验探究固体熔化过程的规律

（二）固体的熔化

提出问题：晶体和非晶体的熔化有什么不同的规律呢？

我们选择冰、海波、蜂蜡、松香等材料，分成若干组，每组选取一种晶体和非晶体，分别用如图所示的装置进行实验探究。

材料

◆温度计

◆秒表

◆试管

◆烧杯

◆铁架台

◆酒精灯

◆陶土网

◆水、冰、海波、蜂蜡、松香等

制订方案：实验前，需思考：怎样让被加热物质受热均匀，慢慢熔化？如何使温度计的测温泡与待测物质充分接触，并能准确测量它们熔化时的温度？在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象？

小聪实验片段：小聪把-5℃左右的碎冰放入试管，把温度计插在碎冰中，再把试管放在30℃左右的温水中加热。每隔30s记录一次温度，填入下面的表格中。很快，冰开始熔化了······

冰的熔化过程：

很快，冰开始熔化了??????

“我的温度计的液柱也不动了！“许多同学也感到疑惑。

小聪实验片段：“冰里温度计的液柱怎么不动了，是不是坏了？”小聪惊叫。

“我的温度计的液柱也不动了！”其他同学也感到疑惑。

收集证据：不同组选用了不同的材料，每组都得到了晶体与非晶体的数据。怎么比较？有没有一个直观的办法？

图像能直观、形象地表示一个量随另一个量变化的过程。通过比较图像的形状就能总结出晶体和非晶体熔化过程的区别。

不同组选用了不同的材料，每组都得到了晶体与非晶体的数据。怎么比较？有没有一个直观的办法？

在方格纸上画一条横轴表示时间，画一条纵轴表示温度（如图所示）。对应每一组加热时间和温度值，在方格纸上确定一点。这样，在方格纸上可以描出一个个的点，然后用平滑曲线把这些点连接起来，便描绘出了物体的熔化曲线。

交流解释，得出结论将我们测得的数据和画出的曲线同其他小组进行交流，总结晶体和非晶体在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度变化特点。

如图所示，用温度传感器与计算机组成数字化实验系统，计算机可实时描绘出被测物质的温度—时间变化曲线。

熔化前，吸热升温；熔化中，吸热温度不变；熔化后，吸热升温。

实验表明：晶体在熔化过程中，要不断吸收热量，温度不变。

晶体熔化时的温度叫作熔点（meltingpoint）。不同的晶体有不同的熔点。

非晶体的熔化过程与晶体不同，随着温度的逐渐升高，由硬变软，然后逐渐变成液体，没有固定的熔化温度。

（三）液体的凝固

把一个温度传感器固定在一小杯水上方（如图所示），打开温度传感器的自动采集和存储开关，一起放入电冰箱冷冻，使水凝固成冰。

温度传感器能自动采集、记录凝固过程的数据，然后在计算机中画出凝固过程的曲线，如图所示。对照冰的熔化曲线，你能分析并描述液体凝固的过程吗？

水凝固前，放热降温；凝固中，放热温度不变；凝固后，放热降温。

液体凝固是一个放热过程。液体凝固形成晶体时的温度叫作凝固点（solidifyingpoint），同种物质的凝固点和熔点相同。

讨论交流火山爆发后

突然间，炽热的熔岩从火山口喷出，像炼钢炉里