初中物理人教版（2024）八年级上册（2024）熔化和凝固表格教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册（2024）熔化和凝固表格教学设计，共5页。
1.物理观念:
(1)知道物质的三种状态及物态变化。
(2)知道熔化和凝固的含义,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
(3)了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。
(4)认识熔化是吸热过程、凝固是放热过程。
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.科学探究:经历固体熔化的实验探究过程,培养根据实验现象归纳相关物理规律的能力。
4.科学态度与责任:关注自然现象,产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望,培养团队合作与交流的能力。
1.教学重点:研究固体熔化和凝固时温度变化的规律。
2.教学难点:描绘和理解熔化和凝固的图像。
观看视频:工业生产中常将钢水铸造成有一定形状的工件。
[提问]钢水在变成工件的过程中,它的状态是如何变化的?自然界中物质常见的状态有哪些?
任务一 认识物态变化
任务二 认识熔化和凝固
任务三 理解熔点和凝固点
任务四 熔化吸热、凝固放热的应用
第2节 熔化和凝固
熔化和凝固
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教师活动
学生活动
[引导思考]
1.将蜡烛点燃后倾斜放置在空火柴盒的上方,你能观察到什么现象?
2.将冰棒放在空玻璃杯中,过一会,你能发现什么现象?
3.往教室地面上洒些清水,过一会,你能发现什么现象?
[追问]这些现象中的物质状态发生了怎样的变化?
[小结]
(1)物质通常有三种状态,即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
(2)物质各种状态之间的变化叫物态变化。
[活动体验]学生操作实验,回答观察到的现象:
1.蜡烛逐渐变成蜡油往下滴,滴入空火柴盒,冷却后变成了蜡块。
2.玻璃杯中只剩下半杯糖水。
3.地面上的清水不见了。
[交流回答]蜡烛变为蜡油,是由固态变成液态,蜡油变为蜡块是由液态变成固态;冰棒变为糖水是由固态变成液态;水变为水蒸气是由液态变成气态。
教师活动
学生活动
[活动探究]将冰块放入烧杯中,观察冰块慢慢变小,烧杯中出现水,用温度计测量其温度。思考下列问题:
1.观察到的物态变化过程是什么?
2.温度计的示数有什么特点?
3.如果想让冰块快速变成水,你会怎么做?
4.如何将水变成冰块?
[小结]物质从固态变成液态的过程叫熔化,熔化吸热;物质从液态变成固态的过程叫凝固,凝固放热。
[过渡提问]冰的熔化需要什么条件?不同的物质熔化时温度将会如何变化?
[提问]小组思考讨论以下问题:
1.实验需要哪些实验器材?各器材应该如何安装?
2.实验中应观察什么?记录什么?实验数据记录表格如何设计?
3.实验中如何判断海波开始熔化和海波完全熔化?
4.如何让海波均匀受热?
[补充]教师适当补充,让学生自主设计实验方案:研究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程。参照如图装置选择需要的实验器材。
[指导]引导学生进行实验,注意纠正学生使用温度计和酒精灯时的方法和注意事项。让学生讨论交流,仔细分析实验现象,找出规律,最后总结出固体熔化时温度的变化规律。
[观察现象回答]
1.冰由固态变成了液态。
2.当烧杯中出现水时,在冰块变小水持续变多的过程中温度计示数不变。
3.可以将烧杯放到阳光下。
4.可以将水放进冰箱冷冻室。
[交流讨论,提出猜想]
吸热;温度可能会升高,也可能会保持不变。
[讨论回答]
1.需要铁架台、酒精灯、陶土网、烧杯、试管、温度计,按照从下到上的顺序组装。
2.实验中应当观察并记录加热时间、海波的温度和海波的状态。
3.出现液态海波时,海波开始熔化。固态海波全部消失的时候,海波完全熔化。
4.“水浴法”加热。
[小组实验]分工合作,一半学生做“探究海波熔化”的实验,一半学生做“探究石蜡熔化”的实验。观察实验现象,记录实验数据。根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点绘图。
[归纳总结]
海波在熔化前,随着加热时间的增加,温度不断升高;海波在熔化时,随着加热时间的增加,温度保持不变;海波在熔化后,随着加热时间的增加,温度继续升高。石蜡在熔化时,随着加热时间的增加,温度不断升高。
教师活动
学生活动
[讲解]物理学上,除了利用表格分析数据之外,还可以采用图像法。请同学们阅读短文,绘制海波和石蜡熔化时温度随时间变化的图像(如图1)。
[展示]探究海波熔化过程中温度变化的实验数据和图像(如图1)。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
40
44
46
48
48
48
48
时间/min
7
8
9
10
11
12
13
温度/℃
48
48
48
49
51
56
…

[提问]请这位同学来回答,海波在AB、BC、CD段各处于什么状态?BC段海波是否吸热,温度如何变化?海波在B点、C点及BC之间各处于什么状态?
[展示]探究石蜡熔化过程中温度变化的实验数据和图像(如图2)。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
60
60.3
61.8
62.4
63.8
65
66.8
时间/min
7
8
9
10
11
12
13
温度/℃
68.7
71
74
76
78
80
…
[提问]请这位同学来回答,石蜡在AB、BC、CD段各处于什么状态?BC段石蜡是否吸热,温度如何变化?石蜡在B点、C点及BC之间各处于什么状态?
[追问大家]海波和石蜡在熔化过程中有什么相同点和不同点?
[小结]
(1)有固定的熔化温度的一类固体叫晶体;如各种金属、冰、海波等。另一类没有固定的熔化温度的固体叫非晶体;如松香、石蜡、玻璃等。
(2)晶体熔化时的温度叫熔点;非晶体没有固定的熔点。
物质熔化图像
[说明]凝固和熔化是一个相反的过程。晶体凝固时也有固定的凝固温度,这个温度叫凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。非晶体凝固时没有固定的凝固温度。
物质凝固图像
[任务安排]请大家讨论交流物质凝固过程中的变化规律。
[小结]
晶体熔化的条件:温度达到熔点,持续吸热。
非晶体熔化的条件:持续吸热。
晶体凝固的条件:温度达到凝固点,持续放热。
非晶体凝固的条件:持续放热。
[知识拓展]阅读教材P67“小资料——一些晶体的熔点”,体会不同晶体的熔点不同,认识熔点是晶体的一种特性。
思考下列问题:
(1)为什么选用钨做灯丝?
(2)铜的熔点是1083℃,能用铜制的容器熔化铁或锡吗?
(3)南极最低气温为-94.3℃,在南极科考站能使用水银温度计测量室外气温吗?
(4)不同晶体的熔点不同说明什么?
[回答]海波在AB段处于固态,在BC段处于固液共存状态,在CD段处于液态。BC段海波吸热,但海波温度不变。海波在B点处于固态,在C点处于液态,在BC之间处于固液共存状态。
[回答]石蜡在AB段处于固态,在BC段处于软稀状态,在CD段处于液态。BC段石蜡吸热,温度升高。石蜡在B点处于固态,在C点处于液态,在BC之间处于软稀状态。
[思考交流]
相同点:都吸热。
不同点:海波在熔化过程中有一个固液共存状态,且在这个状态时,温度不变。而石蜡熔化时温度一直升高,没有固液共存状态。
[思考交流]
(1)晶体在凝固过程中温度不变,这个温度叫作凝固点;
(2)凝固过程中处于固液共存状态;
(3)晶体只有达到一定温度时才开始凝固;
(4)凝固过程放热。
[回答]
(1)钨的熔点高。
(2)铜制的容器能熔化锡,不能熔化铁;因为铜的熔点高于锡,但低于铁。
(3)不能;南极的最低气温比水银的凝固点低,应使用酒精温度计。
(4)熔点是物质的特性之一。
教师活动
学生活动
[提问]
1.夏天,想要喝到冰凉爽口的饮料,你会怎么做?
2.北方的冬天,菜窖里为什么放几桶水?
[前沿科技]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。把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。
[回答]
1.加冰块。一方面是因为冰块的温度更低,另一方面是因为冰块在熔化成水的过程中吸热,从而可以使饮料的温度下降得更多。
2.利用水凝固成冰时放出的热使菜窖内的温度不会太低。
教师活动
学生活动
[任务]请以思维导图的形式,总结本节课的知识。
[总结]回顾开始的问题,钢水变成工件的过程是凝固过程。钢水由液态变为固态的工件,在这个过程中,钢水会放热。通过对本节内容的学习,我们学会了根据实验数据作出物理图像的方法和根据实验现象归纳相关物理规律,以便我们能利用熔化、凝固的特点解决生活中一些相关的实际问题。
[小组合作]总结本节课知识,绘制思维导图。