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《熔化和凝固》教案
教学目标
教学目标:
知识目标:知道不同固体熔化和凝固的规律,知道晶体和非晶体的区别。
能力目标:通过观察海波和石蜡熔化过程温度随时间变化的实验,着重培养学生的观察能力、分析和解决问题的能力;通过观察对比海波和石蜡的熔化过程的实验,使学生经历科学探究过程,得出不同固体熔化过程温度随时间变化的规律,知道晶体和非晶体的区别,培养学生实验探究,总结归纳的能力。
情感目标:通过熔化和凝固在生活中的应用实例,让学生体会物理是有趣的、有用的,物理就在我们身边。
教学重点:
晶体熔化和凝固的规律;晶体和非晶体的区别。
教学难点:
探究“固体熔化过程温度随时间变化规律”的实验。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
引入
生活中,我们有这样的体验,冬天,一夜之间,城市变成了冰清玉洁的世界。落光了叶子的树枝上,挂满了毛茸茸亮晶晶的冰花,微风吹来,不时有冰晶飘下,美不胜收。
自然界中,这样的美景还有很多。比如:缥缈的山雾,清新的雨水晶莹剔透的露珠,精彩绝伦的冰花,真可谓千姿百态。这变化多端的形态里蕴含着变化多端的物理过程。今天就让我们一起来探寻这些美丽景物中神奇的物理知识吧!
一、物态变化
【问】同学们先来想一想:自然界的物质通常有几种状态?关于物态变化你了解多少?(停顿2秒)
【答】同学们说的很好。自然界中最为常见的物质状态有三种:固态、液态和气态。我们以水的三态来举例,天热时,从冰柜中拿出的冰,一会儿就变成了水,再过一段时间水干了,变成看不见的水蒸气,跑的无影无踪。随着温度改变,物质从一种状态变成另一种状态,就称为物态变化。这节课我们主要学习物质在固态和液态之间的相互转化,即:熔化和凝固。
二、熔化和凝固
环节一:
什么是熔化呢?物质从固态变成液态的过程叫做熔化。比如:冰变成水,点燃的蜡烛熔化成了蜡油,巧克力受热就会熔化等。将上述过程反过来,物质从液态变成固态的过程就是凝固。如:冬天,水凝固成冰,滴下的蜡油又会凝固成蜡,从火山口喷出的岩浆,冷却后就会凝固。
环节二:
现在,请同学们从生活经验出发,思考如下两个问题,并尝试着说出你的猜想。
【问】在什么情况下物质会熔化和凝固呢?不同的物质熔化和凝固的规律相同吗?你的想法是什么呢?
【答】现在我把大家的想法汇总一下。先以熔化为例:同学们结合生活经验做出了猜想:将冰块握在温暖的手里,冰块从手中吸热,一会儿就开始熔化了。将巧克力握在温暖的手里,巧克力一会也变软变稀了。可见,对固体物质加热,固体会熔化,同时温度升高。但是,也有同学提出,冰和巧克力熔化时,巧克力受热先变软后再变稀,但冰熔化成水,没有变软的过程。所以,它们在熔化过程中,其状态随温度变化的规律可能不一样”。
环节三:
要研究以上两个问题,我们就要对至少两种不同固体物质的熔化过程进行观察。这节课我们选海波和石蜡为代表进行实验。首先我们来观察海波的熔化过程。
海波:学名硫代硫酸钠,又名大苏打。是一种常见的硫代硫酸盐,可以用来去除水中的氯气也可以用来治疗皮肤病。
下面我们一起来思考以下问题:
(1)需要哪些器材?如何给海波加热?
(2)操作中要注意什么?观察什么?记录什么?
(3)结论是什么?
因为要探究海波熔化时温度随时间的变化,首先需要温度计和秒表。因为要探究海波熔化时温度随时间的变化,首先需要温度计和秒表。接着考虑如何对海波加热。海波是固体,如果采用酒精灯直接加热会存在受热不均匀的问题。所以在这个实验中我们采用“水浴法“对固体物质进行加热。如图所示,将海波放入试管中,温度计插入海波中,注意温度计的玻璃泡要全部浸入海波中,并且不触底不触壁。试管放在盛水的烧杯中,用酒精灯对烧杯和水进行加热,水再对试管和海波进行加热,这样海波上下受热会更均匀,而且水浴法加热时间比较长,方便我们观察和记录。然后,按照如图所示装置,从下往上依次组装,调节好后,就可以开始实验。
因为实验中我们需要记录加热时间和海波对应的温度,同时还需要观察记录海波的状态,所以,我们设计了这样的实验记录表格,如图。
实验中,我们每隔1分钟记录一次温度值。请同学们仔细观察海波的物态变化以及温度计的示数变化,并记录在表格中。
下面我们开始实验。(播放视频)
我们从海波温度到达40摄氏度时开始计时,每分钟记录一次温度值。可以看到,随着加热时间增长,海波的温度逐渐升高,此时海波为固态。继续加热,到达48摄氏度后海波已经有一部分熔化成了液态,一部分仍为固态,我们把这种状态称为固液混合或固液共存态。持续加热,同学们可以看到,试管中的固态海波不断减少,液态海波不断增加,但温度一直保持48℃不变,直到完全变为液态。在随后的加热过程中,海波的温度又明显的呈现逐渐上升的趋势。上升到54摄氏度我们停止实验。
【问】我们将刚刚观察到的现象进行汇总,并记录在表格中。实验现象,和你想的一样吗
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