人教版（2024）八年级上册（2024）熔化和凝固教案

这是一份人教版（2024）八年级上册（2024）熔化和凝固教案，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教具准备，教学难点，课前预习，教学过程，教师提问，教师引导学生总结等内容，欢迎下载使用。
【教学目标】
1.能区别物质的气态、液态和固态的三种形态，知道物质的固态和液态之间是可以转化的.
2.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义，并知道晶体和非晶体的区别.
【教学重点】通过实验探究熔化、凝固的规律.
【教具准备】学生实验，六人一组.每组配备熔化实验仪器:酒精灯、铁架台、石棉网、温度计两支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、实验报告等.
【教学难点】
1.对熔化、凝固的理解及晶体与非晶体性质的理解.
2.晶体、非晶体熔化与凝固图像的区别.
【课前预习】
1.物质存在的三种状态： 固态 、 液态 、 气态 .
2.物质由 固 态变成 液 态的过程叫熔化，物质由 液 态变成 固 态的过程叫凝固，熔化要 吸 热，凝固要 放 热，晶体熔化时的温度叫 熔点 ，液体凝固形成晶体时的温度叫 凝固点 .
3.固态物质分 晶体 和 非晶体 两大类，它们之间的区别是 晶体 有熔点， 非晶体 没有确定的熔点.晶体中分子排列是有规则的，非晶体中分子排列是杂乱无章的.
【教学过程】
[巩固复习]
教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
[新课导入]
教师播放冰、雪、雨、霜的图片，以及烧杯中的水烧开后越来越少的图片，引导学生思考以下题目.
思考题：（1）刚才播放的冰、雪、霜是什么物态？
（2）雨水是什么物态？（3）水蒸气是什么物态？
学生回答：（1）冰、雪、霜是固态.（2）雨水是液态.（3）水蒸气是气态.
物质的聚集状态叫做物态，物态通常有三种：
固态、液态和气态，物质的三种状态之间可以相互转化，下面我们就一起来学习固态和液态之间的相互转化.
[进行新课]
熔化和凝固
春天来了，湖面上的冰化成水；固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等，这些都是物质由固态变成液态的现象.你见过哪些物质由液态变成固态的现象？
生：冬天到了，气温下降，湖面上的水结成冰；工厂的铸造车间里，工人将铁水浇在模子里，冷却后，铁水变成了固态的铸件等，这些都是物质由液态变成固态的现象.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.熔化和凝固是固态和液态之间相互变化的两个过程，这两个过程的初、末状态相反，它们是互逆的两个过程.
[板书]
1.物质各种状态间的变化叫作物态变化.物质以什么状态存在跟物质的温度有关.
2.熔化：物质由固态变成液态的过程.
3.凝固：物质由液态变成固态的过程.
4.熔化和凝固是相反的两个过程.
【例1】（多媒体展示）在横线上填上相关的物质状态.（选填“固”、“液”或“气”）
（1）用铁水铸造成铁锅： 态变成 态.
（2）钢锭变为钢水： 态变成 态.
（3）衣柜中的樟脑丸变小了： 态变成 态.
答案：（1）液固（2）固液(3)固气
【例2】（多媒体展示）夏天，久放在冰箱里的西瓜会变得很硬，甚至刀都切不动，则西瓜在冰箱中发生的物态变化是（ ）
A.熔化 B.溶化 C.凝固 D.融化
解析：西瓜虽是固体，但里面含的汁液是液体，液体在低温状态下变成了固体，所以是凝固现象.
答案：C
规律总结：
（1）熔化、溶化和融化三者并不是同一个概念，不可以混淆.熔化是指物质从固态变成液态的过程，如冰吸热转变成水；溶化是指固态物质在液体中分散开来，最后变成液态的现象，如糖在水中溶化；融化是冰、雪等变成水.
（2）判断物质的物态变化不能只看最终形成的物质状态，而必须分析变成这种状态的初始状态是什么.熔化的初态是固态，末态是液态；凝固的初态是液态，末态是固态.
研究固体熔化时温度的变化规律
(1)提出问题：物质熔化时需要什么条件？不同物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗？
(2)猜想与假设：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.
(3)制定计划与设计实验：
①实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、陶土网、烧杯、试管、计时器、海波、石蜡、水等.
②进行实验：
a.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.
b.组装实验装置：选择一些不同的物质进行实验研究，例如海波（硫代硫酸钠）和石蜡.如图所示，将海波放入内有温度计的试管中，再把试管放入盛水的烧杯中.点燃酒精灯，经过一段时间后海波就会慢慢熔化.
c.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1min读取一次温度值并观察物质状态，把数据填入记录表一，并在坐标纸上描出对应的点.
d.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 min读取一次温度值并观察物质状态，把数据填入记录表二，并在坐标纸上描出对应的点.
海波和石蜡熔化时温度随时间变化情况记录表
时间/min01234…
海波的温度/℃
石蜡的温度/℃
③实验要求：要求学生做好观察记录.
④观察：a.海波及石蜡加热时，温度计的示数变化；b.不同温度下它们的状态；c.熔化时它们的状态及温度.
⑤记录：做好实验中的数据记录.
【教师提问】请同学们根据海波和石蜡加热过程中温度随时间变化的情况，并结合自己做的实验分析一下，海波和石蜡熔化过程有什么异同点？从中可以找出什么规律？
【教师引导学生总结】
相同点：
1.从固态变成了液态.
2.在熔化过程中都需要吸热.
知识拓展：
酒精灯的使用方法和注意事项：
（1）酒精灯要用点火工具点燃，严禁用一盏酒精灯点燃另一盏酒精灯.
（2）使用时要用酒精灯的外焰加热.
（3）用完酒精灯必须用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭.
特别提醒：
此实验成功的关键是保证海波受热均匀，注意采取以下措施：
（1）试管应选择较细的，从而增大固体的受热面积.
(2)固体粉末不宜过多,只要固体全部熔化后仍能浸没温度计玻璃泡即可.
(3)温度计的玻璃泡要与被测固体充分接触,不要接触试管壁和底.
(4)实验中用水浴法加热,保证固体受热均匀,延长熔化时间,便于观察熔化的特点.
[进行新课]
不同点：
1.海波达到一定的熔化温度开始熔化，熔化时温度保持不变.处于固液共存状态.
2.石蜡没有固定的熔化温度，熔化时温度不断上升.没有固液共存状态.
【过渡语】现在我们再通过熔化曲线图来分析一下海波和石蜡的熔化过程又有什么规律呢？
【教师PPT展示】海波和石蜡的熔化曲线图
甲 海波 乙 石蜡
【教师提问】请同学们观看图片后思考：
(1)AB段对应的时间内物质是什么状态？温度怎样变化？
(2)在曲线上的哪一点海波开始熔化？
(3)在BC段对应的时间内，物质是什么状态？温度是否变化？这段时间内是否对它加热？
(4)在CD段对应的时间内物质是什么状态？温度如何变化？
【教师引导学生回答】
AB段——海波是固态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高.
BC段——海波是固液共存状态，随着加热时间的增加，海波吸热，但温度保持
不变.
CD段——海波是液态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高.
再根据石蜡熔化图像的特征(如图乙)，通过分析知道，随着加热时间的增加，石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀为液态，整个过程一直吸热，温度一直升高，没有一个温度保持不变的过程.
知识点3 熔点和凝固点 同学们通过实验知道有的固体在熔化过程中虽然吸热，但温度保持不变，如海波、萘等；有的固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就不断上升，没有固定的熔化温度，如蜂蜡、松香、沥青、玻璃等，这两类熔化温度变化不同的物质，我们可以用晶体和非晶体来区别.
【教师PPT展示】生活中的一些常见的晶体和非晶体.
晶体和非晶体
(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.
规律总结：
碘、冰、食盐、石英、海波、萘、各种金属等是晶体，而橡胶、玻璃、石蜡、松香、沥青等是非晶体.
【教师PPT展示】一些晶体的熔点（标准大气压下）
凝固
【教师提问】海波和石蜡的凝固过程又有什么规律呢？请同学们观看图片后思考：
海波的凝固图像 石蜡的凝固图像
【教师引导学生总结】
凝固可以看做是熔化的逆过程，因此我们可以总结出凝固的规律：
1.凝固放热.
2.晶体凝固时有确定的温度；非晶体凝固时没有确定的温度.
3.凝固点：液体凝固成晶体时的温度.同一种物质的凝固点=熔点.
教师引导学生阅读教材P67“小资料——一些晶体的熔点”，并读一种物质的熔点加以解释：如钨的熔点是3410℃，说明钨在熔化时温度保持在3410℃不变.教师引导学生做下列思考题：（多媒体展示）
思考题：
（1）萘在70℃是 态.
（2）铁、铜、铝在常温下是 态.
（3）水银在-40℃时是 态.
（4）酒精在-100℃时是 态.
学生回答：（1）固（2）固（3）固（4）液
【例3】（多媒体展示）在一个标准大气压下，固态水银的熔点为-39℃，固态酒精的熔点为-117℃.在我国北方的寒冷地区，要使用酒精温度计，而不用水银温度计，是由于（ ）
A.固态酒精比固态水银的熔点高 B.固态水银比固态酒精的熔点高
C.液态水银比液态酒精的凝固点高 D.液态水银比液态酒精的凝固点低
解析：同一种物质的凝固点跟它的熔点相同.固态水银的熔点为-39℃，液态水银的凝固点也为-39℃；同理，液态酒精的凝固点也是-117℃.在我国北方的寒冷地区，冬天气温常常要达到-40℃以下，水银在这个温度下就要凝固，所以在我国北方的寒冷地区，不宜使用水银温度计.酒精温度计管中的酒精，凝固点是-117℃，在较低的温度下还能保持液态，所以在我国北方的寒冷地区，使用较多的是酒精温度计，选项C正确.
答案：C
小组问题探讨：
（1）能否用铝锅熔化铁？
（2）冰在0℃时是什么状态？
[课堂小结]
这节课，我们学习了物态变化的“熔化和凝固”，知道了熔化和凝固现象的有关知识.同学们还成功地完成了晶体和非晶体熔化实验，探究出了晶体和非晶体熔化时的温度变化规律，掌握了科学探究的方法，为今后的成才之路奠定了良好的基础.这节课就到这，谢谢！
[教材习题解答]
【教材P67“想想议议”】
解：对照图甲，EF段表示温度逐渐降低，晶体放热，物质处于液态；FG段表示温度不变，是晶体放热的凝固过程，物质处于固液共存态；GH段表示温度继续降低，此时物质放热，处于固态.
2.解：由于温度计的工作原理是利用液体热胀冷缩的性质.而水银的凝固点为-39℃，所以当气温达到-58℃时，水银早已凝固，不能用来测量.我们所选的液体温度计中的液体凝固点应低于-58℃，此时它不会凝固，才可以正常工作，我们知道酒精的凝固点较低，为-117℃，故可以使用酒精温度计.
【教材P68“练习与应用”】
1.解：有可能错过晶体熔化过程中温度不变的过程，无法看出晶体、非晶体之间的差异.
2.解：该物质在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔化温度，是晶体.它的熔点是80℃ .从晶体开始熔化到所有晶体完全熔化持续时间约15min.
3.解：该物质的熔点和凝固点都是114℃ ；该物质在熔化过程中吸热，温度保持不变；在凝固过程中放热，温度保持不变.思想方法：
探究固体熔化时温度的变化规律实验用到了图像法，利用图象处理数据具有直观、形象、简捷和概括力强等优点.
[教材习题解答]
【例4】（多选）萘的熔点是80.5℃，则萘在80.5℃时的状态可能是（ ）
固态 B.液态 C.固液共存 D.固态、液态、气态共存
解析：固态的萘吸热温度升高，当温度达到80.5℃，而还没有开始熔化时为固态；熔化了一部分时温度是80.5℃，为固液共存态；刚刚全部熔化时是80.5℃，为液态.
答案：ABC
[布置作业]
教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.
第2课时 熔化和凝固的条件及其应用
【教学目标】
1.通过探究实验，知道物质的熔点、凝固点，了解熔化和凝固变化过程中的吸热和放热现象.
2.能运用熔化和凝固的知识说明自然界和生活中的有关现象.
【教学重点】熔化、凝固的条件.
【教具准备】多媒体课件.
【教学难点】熔化和凝固的应用.
【教学过程】
[巩固复习]
教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
[新课导入]
上节课我们学习了熔化和凝固的规律、晶体和非晶体，下面我们就一起来学习熔化和凝固的条件以及它们有哪些应用.
[进行新课]
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.
海波的自白：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℃，请你们告诉我，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：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热.固态海波在温度到达熔点时，吸热则熔化.液态海波在这一温度时，放热则凝固.所以熔化时吸热，凝固时放热.
知识拓展：
吸热或放热，通常称为“热传递”，热量总是自发地从高温物体向低温物体.发生热传递的条件是两个物体之间存在温度差，没有温度差，也就没有吸热放热现象，也没有物态变化.
[进行新课]
[板书]
1.晶体的熔化条件是：①温度达到熔点；②能够继续吸热.
晶体熔化的特点：晶体熔化过程中吸收热量但温度保持不变.
2.液体凝固为晶体的条件：①温度达到凝固点；②能够继续放热.
液体凝固为晶体的特点：液体凝固为晶体时要放出热量但温度保持不变.
3.非晶体在熔化或凝固过程中也吸热或放热，但是温度改变.
[教师总结]
同学们不仅要掌握知识，而且还要会利用所学的知识来解决一些实际问题，解释一些常见的现象.比如：利用这节课的知识同学们应该能够解释北方的冬季较冷，为了妥善地保存蔬菜，多在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热量，使窖内温度不致太低.现在，人们研制出一种聚乙烯材料，在15℃~40℃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.
[课堂小结]
这节课，我们学习了熔化吸热、凝固放热及其应用的有关知识.这节课就到这，谢谢！
[教材习题解答]
【教材P68“练习与应用”】
4.解：利用熔化吸热的例子:把海产品放在冰上保鲜.利用凝固放热的例子:北方的冬天，在菜窖里放几桶水，利用水凝固时 放热来保存蔬菜.
5.猜想:加入酒精后，水的凝固点降低了.应用:可以用作防冻液.[教材习题解答]
【例1】-5℃的冰投入0℃的水中，假设不与外界发生热交换，足够长时间后冰水混合物温度是0℃，则冰的质量一定是（ ）
A.增加了 B.减少了 C.不变 D无法确定
解析：-5℃的冰投入0℃的水中，冰从水中吸热，温度升高，足够长时间后冰水混合物温度是0℃，所以-5℃的冰温度升至0℃，由于不能继续吸热，所以冰未熔化.而冰在吸热的过程中，0℃的水达到凝固点，且能继续放热，所以会有部分水结成冰，故冰的质量一定是增加了，A正确.
答案：A
知识拓展：
掺入杂质后，晶体的熔点和凝固点会降低.如冬天汽车的水箱中加入少许酒精，可降低水的凝固点，防止水凝固；在冰冻的路面上撒盐可降低冰的熔点，加快其熔化.
[布置作业]
教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.