初中物理人教版八年级上册第三章 物态变化第2节 熔化和凝固教学设计

这是一份初中物理人教版八年级上册第三章 物态变化第2节 熔化和凝固教学设计，共10页。教案主要包含了教学目标，教学过程等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】


知识与技能


（1）了解熔化和凝固的含义，知道熔化和凝固图像。


（2）了解晶体和非晶体的区别。


（3）了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义，会查熔点表。


过程与方法


（1）师生共同探究固体熔化时温度变化的规律，知道发生物态变化的条件。


（2）组织学生讨论并利用对比法，了解是否有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的的一种方法。


（3）通过师生共同探究活动，使学生进一步感知图像法研究物理问题的优点。


情感、态度与价值观


通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然的情感。


重点：探究晶体、非晶体的熔化过程，培养学生的观察能力、实验能力和概括能力。


难点：指导学生通过实验的观察、分析、概括、总结固体熔化时的温度的变化规律，并能用图像表示出来。


【教学过程】


知识点一 物态变化


固态、液态和气态是物质常见的三种状态。天气热的时候，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，跑得无影无踪。随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。物质在各种状态之间的变化叫做物态变化。


注意：①“气态”不可写成“汽态”，“气体”不可写成“汽体”。熔化不可以叫做融化或溶化。②有6种物态变化名称。





考查角度：认识物态变化


【例1】下列现象中没有发生物态变化的是（ A ）


A.扫地时尘土飞扬 B.洒在地上的水变化


C.冬天冰冻的衣服变干 D.高温下铁块变成铁水


【例2】说出下列物态变化过程


（1）用铁水铸造成铁锅： 液 态变成 固 态；


（2）钢锭变为钢水： 固 态变成 液 态；





知识点二 熔化和凝固及其实验探究


小结归纳


物质由固态变为液态的现象，叫做熔化；物质由液态变为固态的现象，叫做凝固


注意：熔化不同于溶化或融化，前者是物态的变化，后者是固体从液体中分散开来。


那么物质在熔化和凝固时都有什么特点呢？我们以海波、蜂蜡这两种物质为例，我们要使它们熔化并研究其过程，找到熔化时的温度变化特点。


演示实验1：观察海波的熔化时温度的变化规律





安装实验器材：


设计实验：利用如图所示的实验装置，给不同物质加热，每隔一段时间记录一次物质温度，直到物质完全熔化。


进行实验：①在两个分别盛有海波和石蜡的试管中各插入一支温度计，再将试管放在盛水的烧杯中，使试管均匀受热。


②用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热，观察海波和石蜡的变化情况，以及温度计示数的变化。


③待海波的温度升到40℃、石蜡的温度升到50℃，每隔1min记录一次温度计的示数，在海波和石蜡完全熔化后再记录3-4min，数据如下所示：


考点：①组装实验器材时的顺序：从下到上。


演示实验2：观察蜂蜡的熔化


如图所示，将碎蜂蜡放入试管内，然后插入温度计。记下此时温度计的示数，用酒精灯加热，每隔1min记录一次温度计的示数，同时注意观察试管中蜂蜡的状态变化，直到蜂蜡全部熔化后为止。最后根据数据在坐标纸上画出蜂蜡的温度随时间变化的图像。


实验数据收集





绘制图像





海波熔化特性曲线 石蜡熔化特性曲线


描述实验现象：两种物质状态的变化情况；温度变化特点。


海波：固态→固液共存→液态；熔化前温度升高，熔化时温度不变，熔化后温度升高。


石蜡：固态→变软→变稀→液态；整个熔化过程中温度一直升高。


结论：石蜡熔化时温度升高，海波熔化时温度不变。


考点剖析：


根据海波和石蜡的熔化图像，回答下列问题（从温度变化、是否吸热、状态变化三个角度）





图1 海波熔化特性曲线 图2 石蜡熔化特性曲线


①AB段曲线对应的一段时间内，海波是什么状态？温度怎样变化？


②在曲线上的哪一点海波开始熔化？


③BC段对应的时间内，海波的状态如何？温度是否变化？这段时间海波是否继续吸热？曲线上哪一点代表海波熔化完？


④CD段对应的时间段内海波是什么状态？温度如何变化？整个熔化过程中海波的状态变化是什么样的？


⑤海波和石蜡在熔化过程中有什么相同点？海波和石蜡在凝固过程中有什么相同点？


注意：若是题目中说到“熔化过程中”，那么对应的是一段时间，即晶体的状态是固液共存状态。


板书：





问题：48℃的海波可能有几种状态？


答：3种。固态，固液共存，液态。


问题：海波熔化的条件是什么？


答：达到熔点，继续吸热


问题：海波、石蜡熔化时的特点是什么？


答：海波：温度不变，持续吸热。石蜡：持续吸热，温度上升。


注意事项


①实验中，没有用酒精灯直接加热海波，而是用水浴法，这种加热方法有何优点？


答：可使被加热物质均匀受热，同时易于控制加热速度。


②实验中，在加热海波前，海波是保持块状，还是弄成粉末状较好？为什么？


答：若保持块状有两个不利：一是不利于海波受热均匀；二是不利于搅拌。最终会导致实验现象不明显。故应在实验前，把海波碾成粉末状。


③实验中，石棉网的作用是什么？（不考）


答：使烧杯的水受热均匀


⑤实验中，搅拌器的作用是什么？（不考）


答：使被加热物质受热均匀


⑥实验中对温度计的要求是什么？（不考）


答：温度计玻璃泡要完全浸入待测物质中，但不能碰试管底或试管壁。





注意：同一种物质的熔点和凝固点相同（因为无论是熔点或凝固点都是物质的固液转化点）。AD段属于熔化阶段，DH阶段属于凝固阶段，熔化吸热，凝固放热。


【例3】如图所示是某物质的熔化图象。下列关于此图象信息的解读正确的是（ C ）


A.这是一种非晶体物质 B.CD段时物质处于气态


C.该物质的熔点是48℃ D.加热6min后该物质全部熔化





【例4】如图所示，甲乙两种物质熔化时温度随时间变化的图象，分析正确的是（ C ）


A.甲物质在ab段温度不变，吸收热量 B.甲物质是非晶体，乙物质是晶体


C.甲物质的凝固点是48℃ D.乙物质在8min后处在液态


【例5】小杨同学在“探究海波熔化和凝固特点”的实验中，；小宇画出了“温度-时间”图象，如图乙所示，由此可知，海波是 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”），海波在第10min时处于 液 态（选填“固态”、“液态”或“固液并存”）。熔化过程持续了 3 min。





知识点三 常见的晶体和非晶体


1.晶 体


定义： 有 （选填“有”或“没有”）固定的熔化温度的固体。


分类：水晶、海波、冰、食盐、萘、石英、各种金属。


特点：熔化过程不断 吸 热，温度 不变 。


注意：如果要说水银的话，应该说是固态水银，是晶体。液态水银不是晶体，因为就晶体肯定是固体，但液态水银不是固体，所以不能讲水银是晶体，应该叫固态水银才行。


2.非晶体


定义： 没有 （选填“有”或“没有”）固定的熔化温度的固体


分类：蜡、松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料。


特点：熔化过程不断 吸 热，温度 升高 。


3.熔点和凝固点


（1）熔点：晶体 熔化 时的固定温度，晶体 有 （选填“有”或“没有”）确定的熔点，非晶体 没有 （选填“有”或“没有”）确定的熔点。


（2）凝固点：液体 凝固 形成晶体时的固定温度。晶体 有 （选填“有”或“没有”）确定的凝固点，非晶体 没有 （选填“有”或“没有”）确定的凝固点。


注意：①同一种物质的凝固点和它的熔点 相同 。


板书：





4.常见物质的熔点（标准大气压下）





思考：


1.标出萘、海波、冰、固态水银、固态酒精凝固点。


2.绘出冰的熔化特性曲线。


3.想想议议：黑龙江省北部最低气温可达-52.3℃，能否使用水银温度计测温？应该使用什么样的温度计？


答：使用甲苯温度计（凝固点-95℃），酒精温度计（凝固点-117℃）


4.动手动脑学物理：水的凝固点是0℃，酒精的凝固点是-117℃，将二者混合以后，放在室外温度为-5℃的环境中，发现混合液体没有凝固，由此有什么猜想？举出一个具体适用的例子。


注意，对于题目中的凝固点，熔点的高低问题，有部分学生搞不清楚，例如酒精的凝固点比水银的凝固点低，因为-117℃＜-39℃。


酒精的凝固点-117℃是的物理意义：酒精在低于-117℃时会凝固，例如-118℃，在高于-117℃，例如-116℃时是液态酒精。


【例6】下列各组固体中具有一定熔点的一组是（ A ）


A.冰、铁、铝 B.蜡、铝、玻璃 C.蜡、玻璃、沥青 D.冰、铁、沥青


【例7】1000kg的0℃的水和5g -2℃的冰混合，假设混合过程中与外界不发生热交换，则（ B ）


A.有少量冰熔化 B.有少量的水结冰


C.冰和水的质量都不变 D.冰和水的温度都不变


【例8】生活中的“粘”字常与一些物理现象有关，如：吃冰棒时会感到粘舌头，这是由于水发生了 凝固 现象（填物态变化名称）；


【例9】“风雨送春归,飞雪迎春到,已是悬崖百丈冰,犹有花枝俏”诗句中，包含凝固这种物态变化的一项是( C )


A.风雨送春归 B.飞雪迎春到 C.已是悬崖百丈冰 D.犹有花枝俏


【例10】坩埚是冶炼金属用的一种陶瓷锅,能够耐高温.坩埚内盛有锡块,坩埚放在电炉上加热,锡在逐渐熔化的过程中( D )


A.要不断吸热,温度不断上升 B.要不断放热,温度不断上升


C.要不断吸热,温度保持不变 D.要不断放热,温度保持不变


知识点四 熔化吸热 凝固放热


【例11】（课本56页）夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。原因是什么？


答：一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰熔化成水的过程中吸热，从而使饮料的温度下降得更多。


【例12】小东发高烧，那么他应该用0℃的冰还是用0℃的水来敷额头降温呢？为什么？


答：用冰比较好，尽管二者温度相同，但是冰熔化为水要继续吸热，降温效果更好。


【例13】谚语“下雪不冷化雪冷”，请用所学知识解释这一物理现象。


答：雪熔化时要吸热，因为周围环境温度会降低。


【例14】北方冬天，在菜窖里放几桶水可以有效防止蔬菜被冻伤，用所学知识解释这一物理现象。


答：利用水凝固放热的特性来保证周围环境的温度不至于太低，因此有利于防止蔬菜不被冻伤。