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人教版八年级上册物理第三章《物态变化》教案
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这是一份人教版八年级上册物理第三章《物态变化》教案,共43页。
第三章 物态变化
三环:自学 展示 反馈
本章讲述的物态变化,是在小学科学课中学过的蒸发、沸腾、水的三态变化基础上进一步学习物态变化的规律和特点.而物质在物态变化的过程中总要吸热或放热,即如果没有“吸热”或“放热”过程,就不会发生物态变化,因此本章知识又是以后学习“能及其转化”的基础,同时本章知识与化学课中的物质内容息息相关.因此,学好本章知识对于以后学习和理解本学科和其他学科的知识有很大帮助.
本章共有4节:
1.第1节“温度”,讲述温度和生活环境中常见的温度值,以及温度计的使用.
2.第2节“熔化和凝固”,介绍了物态变化中的熔化和凝固,晶体和非晶体,熔化吸热和凝固放热.
3.第3节“汽化和液化”,介绍了物态变化中的汽化和液化,汽化中的两种方式——蒸发和沸腾,液化的两种方法——压缩体积和降温,以及汽化吸热、液化放热.
4.第4节“升华和凝华”,介绍了升华和凝华,升华吸热、凝华放热,水循环中的物态变化.
本章教学注重从日常生活中最常见的物理现象入手,使学生感觉到物理知识就在我们的身边,引起学生共鸣.本章内容涉及大量的物理实验,这些实验大多以科学探究的形式出现,为学生创造能力的发展提供了广阔的空间,使学生初步认识思考和分析物理问题的方法,特别是认识实验在物理研究中的重要作用.
【教学目标】
1.在知识目标方面:理解温度的概念,了解生活环境中常见的温度值,会用温度计测量温度, 知道气态、固态和液态是物质存在的三种形态,知道物质的固态、液态和气态之间是可以相互转化的.理解熔化、凝固的含义,知道晶体和非晶体的区别,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义.知道什么是汽化、液化,理解液化是汽化的逆过程,了解沸腾现象,知道什么是沸点,知道蒸发可以制冷.知道升华和凝华的概念,知道升华要吸热、凝华要放热,知道生活中的升华和凝华现象.
2.在能力目标方面:通过观察和实验了解温度计的结构.通过学习活动,使学生掌握温度计的使用方法. 通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生物态变化的条件.知道有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法. 通过探究活动,使学生知道图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法.通过观察水的沸腾实验,知道沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.通过观察了解升华和凝华现象,培养学生的观察能力,通过识别生活中常见的物态变化现象,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.
3.在素养目标方面:通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲,使学生乐于探索自然现象中的物理规律.通过探索认识自然界中水循环的过程,让学生体会到自然界的美妙与和谐,使他们受到美的熏陶.
【教学重点】
摄氏温度的规定与温度计的正确使用;熔化、凝固的现象和规律;晶体和非晶体的不同温度特点;汽化、液化现象;蒸发和沸腾;升华和凝华现象.
【教学难点】
正确使用温度计;蒸发、沸腾的相同点与不同点;影响蒸发快慢的三个因素;碘的升华和凝华实验.
【课时建议】
本章共有4节,建议……………….7课时.
第1节温度………………………….1课时
第2节熔化和凝固………………….2课时
第3节汽化和液化………………….2课时
第4节升华和凝华………………….1课时
本章复习和总结……………………..1课时
1.实验探究法:学习本章知识,应多联系生活实际现象,积极动手进行探究实验,通过对实例的分析和对实验的探究,领悟物态变化的概念和特征.
2.图象法:本章中用温度—时间图象表示物态变化中熔化、凝固、沸腾的特点和规律,涉及的图象有晶体和非晶体的熔化和凝固图象、水的沸腾图象.
第1节 温度
课题
温度
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.理解温度的概念.
2.了解生活环境中常见的温度值.
3.会用温度计测量温度.
能力目标
1.通过观察和实验了解温度计的结构及工作原理.
2.通过学习活动,使学生掌握温度计的使用方法.
素养目标
通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲,使学生乐于探索自然现象中的物理规律.
教学重点
摄氏温度的规定与温度计的结构及工作原理.
教具准备
多媒体、烧杯、冷水、热水、温度计、体温计、寒暑表.
教学难点
正确使用温度计.
教学课时
1课时
课前预习
1.物体的 冷热程度 叫温度,要准确地判断和测量 温度 要用温度计.家庭和实验室常用的温度计是根据 液体热胀冷缩的规律 制成的.
2.温度计上的符号℃表示的是 摄氏温度 .在标准大气压下 冰水混合物 的温度是0摄氏度, 沸水 的温度是100摄氏度,0℃和100℃之间分成100个等份,每一等份代表 1℃ .
3.使用温度计时,首先要弄清它的 量程 ,然后看清它的 分度值 .
4.体温计用于测量 人体的温度 ,可以离开人体读数,而其他常用温度计 不能离开被测物体读数.
巩固复习
教师引导学生复习上一章内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可有针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.新课
备课笔记
新
课
导
入
教师用多媒体播放一段有关春、夏、秋、冬季节中水物态变化的影片,引导学生观赏,并思考以下问题:
(1)你知道水有几种状态吗?
(2)这些状态如何转化?
(3)状态变化受什么因素影响?
学生回答:(1)水有三种状态:固态、液态、气态.
(2)这些状态可以相互转化.
(3)状态变化受温度影响.
同学们回答得很对,温度是表示物体冷热程度的物理量,那么我们如何去判断温度的高低呢?用什么测量仪器去测量温度呢?学完本课,你就会明白了.
进
行
新
课
温度和摄氏温度
1.温度及其测量工具
我们知道温度是表示物体冷热程度的物理量,热的物体温度高,冷的物体温度低,人们有时凭感觉判断物体的冷热,这种感觉真的可靠吗?
下面我们来做个实验(参见教材P47实验),用我们皮肤的感觉来判断温度的高低.
实验过程:三只烧杯中分别装有热水、温水和冷水,一位同学将左手食指伸入热水中,右手食指伸入冷水中,停留一段时间后,将两个食指同时放入温水中,体会两个手指对“温水”的感觉.(教师可选择多名同学上台进行实验体会,其余同学认真观察,比较两个手指的感觉,思考这个实验说明了什么.)
教师总结:这个实验说明凭感觉判断物体的温度高低是不可靠的,要准确地判断就必须进行测量,要进行测量就要选择科学的测量工具——温度计.
板书:物体的冷热程度叫做温度,温度用符号t表示,温度计是测量物体温度的仪器.
2.自制温度计
教师引导学生根据教材P47“想想做做”来自制温度计,并思考以下问题:(用多媒体展示)
思考题:(1)自制的温度计是根据什么原理来测量温度的?
(2)为什么要用小瓶?为什么要用细管?
(3)这个仪器有什么缺点?如何改正?
(4)怎样用自制温度计测量温度?
学生回答:(教师及时点评及补充)
(1)自制的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的.
(2)使用小瓶是为了在装少量水的情况下,而水的深度较大,以便淹没细管下端,同时少量的水也可以使瓶中水热胀冷缩现象更明显,以便观察,使用细管也是为了使细管中水柱位置变化更明显,以便观察.
(3)这个仪器的缺点是只能比较温度的大小,而不能准确测出温度值,改正方法是在细管上校对刻度,并标出相应的刻度值.
(4)用它测量热水温度时,将它放入热水中,细管中水柱液面上的刻度值,即是热水相应的温度.
3.观察常用温度计的结构
教师向学生展示三种常用温度计:实验室用温度计、体温计和寒暑表.引导学生观察并说出温度计的结构.
备课笔记
易错提示:
温度只有“高低之分”,没有“有无之别”,物体较热,我们就说它的温度高;物体较冷,我们就说它的温度低.
小组问题讨论:
玻璃泡的作用是什么?玻璃管内径为什么很细?
进
行
新
课
生1:温度计由玻璃外壳、玻璃泡、细玻璃管、刻度及符号组成.
生2:玻璃泡和细玻璃管相通.
生3:温度计上有个符号℃,它是温度的单位.
生4:体温计的玻璃泡上有一段细而弯的缩口.
教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.
板书:
1.家庭和实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的.
2.温度计内常用的液体有水银、酒精、煤油、甲苯等.
4.摄氏温度
刚刚同学们提到的温度计上的符号℃表示的是摄氏温度,那摄氏温度是如何规定的呢?下面我们一起来学习.
教师用多媒体播放课件“摄氏温度”,并进行讲解.
摄氏温度(多媒体课件)
把在标准大气压下冰水混合物的温度定为0摄氏度,沸水的温度定为100摄氏度,分别用0℃和100℃表示;0℃和100℃之间分成100个等份,每个等份代表1℃,低于0℃用负数表示.例如,人的正常体温是“37℃”左右(口腔温度),读做“37摄氏度”;北京一月份的平均气温是“-4.7℃”,读做“负4.7摄氏度”或“零下4.7摄氏度”.
注意:摄氏温度的读法中容易出现错误,如“37℃”读成“摄氏37度”或者读成“37度”,这都是错误的.因为“℃”表示的就是“摄氏度”,所以读时不能把“摄氏度”拆散来读.
教师引导学生阅读教材P48“小资料——自然界的一些温度”,使学生对自然界中常见的温度值有一定的了解.(对于表中的空白,可以让学生讨论这些温度处于什么范围内,对于具体的温度值可以让学生课后查阅有关资料再填上.)
板书:
摄氏温度用字母℃表示,标准大气压下冰水混合物的温度定为0℃,沸水的温度定为100℃.
【例1】(多媒体展示)有两杯水,里面都有没熔化的冰块,一杯在阳光下,一杯在阴凉处,则( )
A.在阳光下的水温度高
B.在阴凉处的水的温度高
C.两杯水的温度一样高
D.两杯水温度的高低无法进行比较
解析:
标准大气压下冰水混合物的温度是0℃,两杯水中都有没熔化的冰块,不论冰多一些还是水多一些,不论环境温度是高是低,两杯水的温度都是0℃.
答案:C
备课笔记
规律总结:(1)液体温度计结构特点及制作原理
(2)根据测温环境的不同,温度计的测温物质一般也不相同,如实验室用温度计一般选用煤油或水银为测温物质,在寒冷的北方所用温度计选酒精为测温物质,而体温计一般使用水银做测温物质.
特别提醒:不论冰多还是水多,只要是能长时间放置的冰水混合物,其温度就是0℃;只有在标准大气压下,沸水的温度才是100℃.
进
行
新
课
实验室用温度计的正确使用
1.温度计的量程和分度值
教师引导学生观察实验室用温度计、体温计和寒暑表的测量范围和分度值,并思考以下问题(多媒体展示).
思考题:(1)如果所测的温度过高或过低,超出了温度计所能测量的最高温度或最低温度,会出现什么后果?
(2)观察寒暑表、体温计和实验室用的温度计,它们所能测量的最高温度、最低温度和分度值各是多少?为什么要这样设计它们的量程和分度值?
学生分小组讨论后,积极发言,教师点评并总结.
教师总结:(1)如果所测的物体温度过高,超出了温度计的量程,将测不出温度,且温度计里的液体可能将温度计胀破;如果所测的物体温度过低,低于温度计的最低温度,将测不出温度.
(2)①寒暑表所测量的最高温度是50℃,最低温度是-30℃,分度值是1℃,主要是根据我国大多数地区的常年温度范围确定的;②体温计所测量的最高温度是42℃,最低温度是35℃,分度值是0.1℃,是根据人体温度的变化范围确定的.③实验室用的温度计所测量的最高温度为110℃,最低温度为-20℃,分度值是1℃,是根据实验中需要测量的范围确定的.
板书:
使用温度计测量前要先观察温度计的零刻度、量程和分度值.
【例2】(多媒体展示)如图,甲、乙所示为两支温度计液柱处的放大部分,则这两支温度计的分度值分别是 、 ,指示的示数分别为 、 .
解析:
甲图的示数从“10”到“20”之间均匀划分为10小格,则该温度计每小格表示(20℃-10℃)÷10=1℃,即分度值为1℃.乙图中的刻度从“10”到“20”之间均匀划分为5小格,则该温度计每小格表示的温度值为(20℃-10℃)÷5=2℃,即分度值为2℃.观察甲图,其刻度值从下往上在增大,可判断零刻度在图示刻度的下方,示数为零上温度.液柱在10℃以上6小格处,每小格表示1℃,即10℃以上6℃,所以读数为16℃.观察乙图的刻度值,数值从上到下在增大,可判断零刻度在图示刻度的上方,示数为零下温度.液柱在-10℃以下4小格处,每小格表示2℃,即液柱在-10℃以下8℃,读数应为-18℃.
答案:1℃2℃16℃-18℃
2.实验室用温度计的使用及读数
教师用多媒体播放课件“判断温度计的使用对错”,引导学生观察并根据自己的推测判断.
判断温度计的使用对错(多媒体课件)
备课笔记
规律总结:
目前我们使用的温度计大多数是液体温度计.根据所充液体的不同,液体温度计分为水银温度计、酒精温度计、甲苯温度计和煤油温度计等多种.液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,是靠其中液体的热胀冷缩来感觉温度变化的.也就是说,液体温度计中的工作物质一定要保持液态.
规律总结:
(1)读取温度计示数时,视线要与液柱内的液面相平,仰视时读数会偏小,俯视时读数会偏大.
(2)判断零上与零下:沿液柱上升方向,数字变大的即为零上,沿液柱上升方向数字变小的即为零下;读数时均沿数字由小到大的方向读取.
进
行
新
课
学生分小组讨论,教师引导学生说出错误的原因.
生1:图①错误是把温度计玻璃泡置于容器底部.
生2:图②错误是把温度计玻璃泡置于容器侧壁.
生3:图③错误是温度计玻璃泡没有全部浸没在液体中.
生4:生5:图⑤错误是读数时温度计离开了被测液体.
生6:图⑥正确.
生7:图⑦中间一个是正确的,上下两个是错误的,因为读温度计示数时眼睛没有平视.
教师鼓励学生的回答,然后总结并板书“温度计的使用规则”.图④正确.
板书:
温度计的使用规则
1.温度计玻璃泡要全部浸入被测的液体中,但不能碰到容器底或容器壁.
2.温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数.
3.读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的液面相平.
教师引导学生分小组用实验室用温度计测量凉水、温水、热水的温度,测量前先用手感觉并估测温度,然后将实验数据填入下表.
学生分组进行实验,教师巡回指导,注意引导学生比较估测的温度值与实际测量的温度值有什么不同.(通过这个实验活动不但练习了温度计的使用,而且进一步说明了要准确知道物体的温度,凭感觉是不可靠的,必须使用温度计测量)
体温计
1.体温计的结构和使用
之前有同学发现体温计的液柱上有个缩口,这个缩口是做什么的呢?下面请同学们仔细观察体温计和实验室用温度计,然后回答以下问题:(多媒体展示)
思考题:(1)体温计与实验室用温度计的构造有什么不同?体温计的构造有什么特点?
(2)体温计可以离开人体读温度,实验室用温度计却不可以,为什么呢?为什么使用体温计前要先甩一甩?
学生分组讨论后积极回答,教师进行点评并总结.
进
行
新
课
教
学
板
书
教师总结:(1)体温计里面的细玻璃管,比实验室用的温度计更细,而且在玻璃泡和直玻璃管之间有非常细的弯曲缩口.玻璃管非常细,这样当玻璃泡内的水银有微小的膨胀,玻璃管内的水银柱都会有明显变化,因而更精确.体温计的刻度范围为35℃~42℃,分度值为0.1℃.
(2)①测体温时,玻璃泡内的水银随着温度升高,发生膨胀,通过细管挤到直管,而体温计可以离开人体读数是因为当体温计离开人体时,水银变冷收缩,细管内的水银断开,直管内的水银不能自动退回到玻璃管内,所以它表示的是人体的温度.②使用体温计前要先甩一甩是因为水银柱在缩口处断开后不能自动退回到玻璃泡中,重新使用体温计时,必须拿着体温计用力往下甩,让水银再回到玻璃泡里,这样才能使用,否则测量出的温度值不准确(注意其他温度计不允许甩,也不可以离开被测物体读数).
板书:
1.体温计的测量范围是35℃~42℃,分度值是0.1℃,体温计的玻璃管上有缩口,因此可以离开人体读数.
2.使用体温计前要将水银柱甩下去,再进行测量,否则读数不准,注意其他温度计不允许甩,也不可以离开被测物读数.
2.实验室用温度计、体温计、寒暑表的区别
我们知道常用的温度计有实验室用温度计、体温计、寒暑表,那么这三种温度计在构造和使用上有什么区别呢?
学生分组讨论后积极发言.
教师用多媒体播放课件“实验室用温度计、体温计、寒暑表的区别”,并进行总结
实验室用温度计、体温计、寒暑表的区别(多媒体课件)
【例3】(多媒体展示)一支体温计使用前没有将水银柱甩下去,用它先后两次测量甲、乙两人的体温,体温计的示数分别是38℃和39℃,则下列判断正确的是( )
A.甲的体温是38℃,乙的体温是39℃
B.甲的体温低于38℃,乙的体温是39℃
C.甲的体温不高于38℃,乙的体温是39℃
D.因为体温计使用前没有向下甩,所以甲、乙两人的体温无法确定
解析:体温计盛水银的玻璃泡上方有一段非常细的缩口,测体温时,水银受热膨胀能通过缩口上升到玻璃管里.读数时,体温计离开人体,水银变冷收缩,来不及退回到玻璃泡中就在缩口处断开,仍保持原来的示数,所以,如果体温计示数为38℃,则用它测38℃及以下的温度时示数都是38℃,用它测38℃以上温度时,示数与被测温度相同.答案:C
特别提醒:
用没有甩过的体温计测体温时,若被测体温低于原始示数,则所测结果仍为原始示数;若被测体温高于原始示数,对测量结果没有影响.
特别提醒:
在使用体温计测体温时,体温计自身“只升不降”.
教
学
板
书
教
学
小结
这节课,我们学习了温度和温度计的有关知识,知道了温度和摄氏温度的规定,认识了常用的温度计——实验室用温度计、体温计和寒暑表,通过实验掌握了用温度计测量温度的方法.在日常生活和生产中,经常涉及温度,希望大家能够将今天所学的知识巩固好.
教
材
习
题
解
答
【教材P47“想想做做”】
自制温度计
在小瓶里装满带颜色的水.给小瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口,如图.
将小瓶放入热水中,观察细管中水柱的位置,然后把小瓶放入冷水中,观察水柱的位置.
想想看,自制的温度计是根据什么道理来测量温度的?怎样用自制温度计测量温度?
备课笔记
教
材
习
题
解
答
解:自制的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的.为了用自制温度计测量温度,应先在细管上标上刻度,如放入冰水混合物(0℃)中,细管上标上相应刻度0 ℃,再放入沸水(100℃)中,标上相应刻度100℃,在0~100℃之间,分成均匀的100份,标上相应的刻度值,这样自制温度计就做成了.用它测量热水温度时,将它完全浸入热水中,细管中水柱的位置,即是热水相应的温度.
【教材P52“动手动脑学物理”】
1.图中各个温度计的示数分别是多少(每个温度计的单位都是摄氏度)?
解:甲:8℃乙:9℃丙:18℃丁:-4℃
2.在教室挂一只寒暑表,在每个课间测出教室的温度,将数据记录在表格中.以横轴为时间、纵轴为温度,分别在图上描点并画出晴天及阴天两种天气的温度—时间图象.通过比较,你能看出这两种天气温度变化的规律吗?
解:自己找一个寒暑表,动手测一下,并完成此题.
3.不同物质在升高同样温度时,膨胀的多少通常是不同的.如果把铜片和铁片铆在一起,当温度变化时这样的双金属片就会弯曲.怎样用它制成温度计?画出你的设计草图.市场上有一种指针式寒暑表(如上图),就是用双金属片做感温元件的.到商店去看一看,有没有这样的寒暑表.
解:双金属片温度计的感温元件通常是由两种膨胀系数不同,彼此又牢固结合的金属制成.感温元件一端固定,另一端连接指针轴.当被测物体温度变化时,两种金属由于膨胀系数不同,会使双金属片的弯曲程度发生变化,通过指针轴带动指针偏转,直接显示温度值.
备课笔记
教
材
习
题
解
答
4.根据科学研究,无论采用什么方法降温,温度也只能非常接近-273.15℃,不可能比它更低.能不能以这个温度为零度来规定一种表示温度的方法呢?如果它每一度的大小与摄氏度相同,那么这两种温度应该怎样换算?
解:能以这个温度为零度来规定一种表示温度的方法:热力学温度.热力学温度用T表示,单位是开
尔文,简称开,符号是K.热力学温度T和摄氏温度t的关系是:T(K)=t(℃)+273.15.
难
题
解
答
【例4】一支刻度均匀但读数不准的温度计,它在冰水混合物中的读数是4℃,在沸水中的读数是96℃,则用这支温度计测得烧杯中水的温度是29℃(如图所示),则这杯水的实际温度是 ℃.
解析:
方法一:温度计在冰水混合物中的温度为4℃,而在沸水中的温度是96℃(标准大气压下),此温度计在4℃和96℃之间等分了(96-4)份,用这个温度计与标准温度计对照,可以算出该温度计的1等份相当于100℃96-4.而这支不准的温度计示数是29℃时,它与4℃之间是(29-4)等份,则准确温度的数值为100℃/(96-4)×(29-4)=27.2℃.
方法二:由于温度计温度与液柱长度成正比,所以,(96-4)/(29-4)=(100-0)/(t-0),从而t=27.2℃.这种方法在解题中用得较多.
方法三:设实际温度为t时,温度计的示数为t′,温度计每1等份表示温度为k,依题意可得温度计的示数t′与实际温度t的关系式为:t=kt+b①
当t=0时,t′=4;当t=100时,t′=96,代入①式得方程组:
4=0k+b
96=100k+b
解方程组得k=0.92,b=4
再将k、b代入①得t′=0.92t+4②
将t′=29代入②式得29=0.92t+4,解得t=27.2℃.
答案:27.2
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.
技巧总结:
对于不准确温度计,计算温度时,关键是抓住温度计的刻度是均匀的,温度计内细管内径不变,温度计中液柱长度变化与温度变化成正比.
教
学
反
思
1.在教学中,设计情景:先把两只手分别放入热水和冷水中,然后,先把左手放入温水中,再把右手放入温水中.这个活动的设计,是要让学生知道,凭感觉判断物体的冷热是不可靠的,从而引出测量温度的仪器——温度计的学习.
2.让学生自己设计温度计.首先,设计一个小瓶,问学生:能否用这只小瓶分辨出两杯水哪杯水的温度高,哪杯水的温度低?为什么?学生实验,观察,并说出利用了液体热胀冷缩的性质.再让学生思考能否将此装置进行改进,使它能测出具体的温度值?怎样刻上刻度?刻上刻度的自制温度计虽然可以测出温度,但还有哪些地方可以改进?这样学生自己设计出了温度计,最后要学生把自己设计的温度计与实验用的温度计进行比较,找一找有什么不同.通过这个活动,既培养了学生的动手能力,又增强了学生的探索精神.
3.在实验时要求学生在测水的温度之前先认真估测水的温度,不要用温度计测出之后再依据测量值来随便写一个估计值,这样实验就失去了意义,而且实验后要说明要得出精确数值必须进行测量,这样就强调了实验的重要性,也突出了实验要认真做的必要性.
4.零下温度对学生来说是一个难点,这里可以讲得再细致一点.可以在这里再多加训练,充分利用自制的教具——温度计模型.老师也可以说温度,让学生上台调整模型,还可借鉴数轴上负数的读法,供学生参考.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第2节 熔化和凝固
第1课时 熔化和凝固
课题
熔化和凝固
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.理解气态、固态和液态是物质存在的三种形态,能描述这三种物态的基本特征.
2.理解熔化、凝固的含义及它们吸放热情况,了解晶体和非晶体的区别.
3.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义.
能力目标
1.通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生物态变化的条件.
2.了解有无固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法.
3.通过探究活动,了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法.
素养目标
与价值观通过教学活动,激发学生对自然现象的关心,产生乐于探索自然现象的情感.
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、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象的区别.
教学课时
1课时
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.
备课笔记
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.物质从一种状态变为另一种状态叫做物态变化.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.
3.凝固:物质由液态变成固态.
4.熔化和凝固是互逆的两个过程.
【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
备课笔记
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.
进
行
新
课
熔点和凝固点晶体和非晶体
1.实验探究固体熔化时温度的变化规律
教师提出问题,引导学生思考:
(1)在熔化过程中,物质温度是怎样变化的?
(2)是不是每一种物质熔化时温度都相同?
学生提出假设与猜想:(1)在熔化过程中物质温度应该不断上升.(2)每一种物质熔化时温度应该不同.
教师组织学生分组设计实验论证.(为了让学生发挥团结协作且更好地完成探究实验,教师将整个班级的同学分成6个科学研究组,每个小组推举一个小组长)
组长组织讨论:(1)怎样设计实验,实验中需要哪些实验装置?
(2)怎样组装这些实验装置,实验中需要注意哪些问题?
(3)实验过程中如何分工使实验有条不紊?
小组讨论并汇总,每个小组派代表上台演示组装实验装置的过程,讲述实验中需要注意的事项:如①温度计要完全浸入被测物体中;②实验时为了让物体受热均匀要不断搅拌;③注意酒精灯的使用安全;④实验过程中分工要求一人报时,一人报温度值,一人搅拌,一人报物质状态,一人记录,一人照顾仪器.
教师组织学生进行实验,探究海波与石蜡熔化时温度变化情况.
2.熔点和凝固点晶体和非晶体
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.
教师引导学生阅读教材P56“小资料——几种晶体的熔点”,并读一种物质的熔点加以解释:如钨的熔点是3140℃,说明钨在熔化时温度保持在3140℃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-38.8℃,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-38.8℃,液态水银的凝固点也为-38.8℃;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
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,从而增大海波的受热面积;(2)海波不宜太多;(3)加热应缓慢,使试管内外温差保持在2℃~3℃.
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.
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?
教
学
板
书
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P56“想想议议”】
1.在图甲中,EF、FG、GH各段分别表示温度怎样变化?物质是在吸热还是在放热?物质处于什么状态?
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.黑龙江省北部最低气温曾经达到-52.3℃,这时还能使用水银温度计吗?应该使用什么样的液体温度计?
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-52.3℃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-52.3℃,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P57“动手动脑学物理”】
2.在探究固体熔化过程温度的变化规律时,如果记录温度的时间间隔过长,可能会带来什么问题?
解:如果记录的时间间隔过长,会错过晶体熔化时固液共存温度不变的时间,导致画错固体熔化图象,而不能正确识别物质是否是晶体.
3.如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图象.根据图象的什么特征可以判断这种物质是一种晶体?它的熔点是多少?从晶体开始熔化到所有晶体完全熔化,大约持续了多长时间?
思想方法:
探究固体熔化时温度的变化规律实验用到了图象法,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
解:该物质在熔化过程中温度保持不变,是晶体,熔点是80℃,持续了大约15min.
难
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( )
A.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.
教
学
反
思
1.本节课首先以学生熟悉的冰可以变成水及水可以变成水蒸气为例,让学生认识物质的三种状态,继而引入物态变化,引入熔化和凝固.教学中,对于物质的三种状态的认识,可通过一些具体的事例并结合多媒体,让学生尝试对它们进行分类.
2.在探究海波熔化特点和蜂蜡熔化特点中,先让学生分组讨论实验过程中需要注意的问题和分工情况,然后积极主动地设计实验并参与探究活动,有意识地培养学生的设计和规划能力、观察和动手能力、分析问题和解决问题的能力,并有助于培养学生严谨的科学态度.在这个实验探究活动中,由于学生要写实验报告,因此教师应给予详细指导.
3.在本节教学过程中,有三个易错点要让学生理解:①处于熔点温度的晶体,有哪几种存在的状态;②溶化和熔化、融化的区别;③物质吸热温度不一定升高,放热温度也不一定降低.
4.对于凝固过程的特点,在教学过程中不必具体展开,为学生留下继续探究的空间,教学中可采用实验推理的方法,引导学生自己得出结论.对于熔化和凝固的应用,在教学中不必作过多的介绍,也可以不涉及到它们对人们带来的不利影响,建议让学生课后通过上网查阅资料,对熔化和凝固的应用作进一步的了解.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
第2课时 熔化和凝固的条件及其应用
课题
熔化和凝固的条件及其应用
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.知道熔化和凝固的条件.
2.知道熔化吸热、凝固放热.
能力目标
经历观察熔化和凝固的过程,简单描述熔化和凝固的主要特征.
素养目标
乐于参与观察、实验等科学实践活动,有团队精神.
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.
教学课时
1课时
课前预习
晶体在熔化时 吸 热,温度 不变 .液体在凝固成晶体时 放 热,温度 不变 .
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.
教
学
板
书
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P57“动手动脑学物理”】
1.日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子?熔化吸热、凝固放热会给我们带来哪些不利的影响?请各举一个例子.
解:利用熔化吸热的例子:吃雪糕降温;把冰放在蔬菜水果上能保鲜等.利用凝固放热的例子:在北方的冬天,菜窖里放水保温.
不利影响的例子:春天冰雪融化导致气温降低,常会使人感冒;炼钢炉旁,钢水凝固成钢锭放出大量热,使炉子周围温度很高.
避免方法:春天多穿衣服来保温;炼钢时工人要戴面罩和手套并远离炉旁.
4.水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-117℃,小明把酒精和水的混合液体放入电冰箱的冷冻室(冷冻室温度可达-5℃)中,经过相当长的时间后,从冷冻室取出混合液体时,却发现混合液没有凝固.就这个现象你能提出什么猜想?根据这一猜想举出一个实际应用的例子.
解:提出问题:加入酒精后,水为什么在0℃以下还没有结冰?
猜想:加入酒精后,水的凝固点降低了.
应用:可以用做防冻液.
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.
难
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
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.
教
学
反
思
注意培养学生书面或口头表达自己的观点的能力、自我反思和听取意见的意识、初步的信息交流能力,注意养成学生实事求是、尊重自然规律的科学态度.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
第3节 汽化和液化
第1课时 汽化
课题
汽化
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.知道什么是汽化.
2.了解沸腾现象,知道什么是沸点.
3.记住酒精、水银等常见物质的沸点.
能力目标
1.通过观察液体(水)的沸腾实验,知道沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.
2.通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点.
3.通过研究影响蒸发快慢的因素,进一步认识控制变量法的运用.
素养目标
通过教学活动,激发学习兴趣和对科学的求知欲,乐于探索自然现象,乐于了解日常生活中的物理规律.
教学重点
蒸发、沸腾的特点及影响蒸发快慢的因素.
教具准备
杯、水、温度计、酒精灯.
教学难点
蒸发、沸腾的区别.
教学课时
1课时
课前预习
1.汽化:物质从 液态 变成 气态 的过程.汽化 吸 热,包括 蒸发 和 沸腾 两种方式.
2.沸腾的规律:(1)液体沸腾时要继续 吸 热,但温度 保持不变 .(2)大量气泡上升,变 大 ,到液面破裂.(3)液体沸腾时的温度叫 沸点 ,不同的液体,沸点 不同 ,且沸点随气压的增大而 增大 .
3.蒸发的规律:(1)液体在蒸发过程中要 吸 热,致使液体和它依附的物体温度降低 .(2)只在液体 表面 发生,而且 缓慢 (填“剧烈”或“缓慢”)进行.
巩固复习
教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可有针对性地挑选部分难题讲解).
备课笔记
新课导入
请同学们思考这个问题:晒在太阳下的衣服会变干,衣服上的水跑哪里去了?
学生回答:水变成了水蒸气飘散到了空中.不错,同学们回答得很好.
教师总结,并引入课题:水变成水蒸气是汽化现象,今天我们就一起来学习汽化.
进
行
新
课
汽化现象
教师演示实验:在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将塑料袋像拧麻花一样拧紧,尽量把塑料袋中空气排尽,然后再把口用线或橡皮筋扎紧.将塑料袋沉入80℃以上的热水中.引导学生观察塑料袋的变化(塑料袋鼓了起来,酒精消失了).教师将鼓起来的塑料袋拿出来凉一会儿,引导学生再次观察塑料袋的变化(塑料袋变瘪了,有小液滴产生).
通过这个实验活动,学生感到很神奇,体会到物理探究活动的快乐.
教师鼓励学生说出对这个实验的猜想和分析.
生1:滴进的酒精是液体,放入热水中变成了气体,所以看不见了.
生2:擦在皮肤上或放在盘子里的酒精,慢慢变干了,我们也没看见气态的酒精,所以气态酒精无色、透明的,是看不见的.
生3:最后塑料袋里出现的小液滴是酒精,因为水没进去.
教师总结学生的猜想和分析,引入汽化和液化的概念.
板书:1.汽化:物质从液态变成气态叫做汽化,汽化的两种方式是蒸发和沸腾.
2.液化:物质从气态变成液态叫做液化.
沸腾
1.设计实验探究水沸腾时温度变化的特点
我们每天要喝开水,开水是指沸腾后的水.现在回忆一下烧水时的有关情况,然后思考下列问题.(多媒体展示)
思考题:(1)水烧开需要哪些条件?
(2)水在沸腾时有什么特征?
(3)水沸腾后如果继续加热,温度会不会越来越高?
(4)水沸腾后会冒出白气,这些白气是水蒸气吗?
(5)最后水烧干了,水去哪里了?
上面的思考题,同学们先不着急回答,大家先制定探究水的沸腾现象的实验方案,通过实验观察,得出结论.
学生分组设计实验方案.教师帮助学生完善实验设计方案.学生在教师的引导下分组完成实验,并得出结论.
2.沸点
教师提问:为什么水沸腾前内部形成的气泡在上升过程中会逐渐变小呢?
学生分组讨论并表示疑惑.(估计学生暂时无法给出答案,但教师提问的目的在于让学生加深沸腾前后气泡变化情况的印象)
教师总结:开始给冷水加热时,由于水中溶有空气,在器壁上生成气泡,气泡中含有空气和水蒸气,继续加热后,气泡受热膨胀,当气泡大到一定程度,由于浮力,气泡脱离器壁开始上升,气泡上升后温度降低,气泡内的大部分水蒸气要液化成水,气泡外边压强大于气泡内气体压强,气泡变小.这里涉及压强和浮力的知识,我们以后将会学到.
知识拓展:
1.缩短实验(或加热)时间的方法:
(1)尽量提高水的初温;(2)适当减少水的质量;(3)在烧杯上加盖;(4)加大酒精灯火焰.
2.水沸腾前升温特点是先升温快后升温慢,原因是(1)水温越高,蒸发吸热越快,导致后来升温变慢;(2)水温越高,与外界的温差越大、散热越快,也导致后来升温变慢.
进
行
新
课
现在请同学们根据观察进行分析总结,找出实验规律.
生1:水沸腾时温度不变,说明水沸腾是在一定温度下发生.
生2:气泡上升,变大,上升到水面破裂,说明水沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象.
生3:撤掉酒精灯水不沸腾,说明液体在沸腾过程中需要吸热.
生4:各种液体沸腾时都有确定的温度.
教师鼓励学生回答,同时引出沸点的概念并进行总结和板书.
板书:
1.沸腾是在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.
2.各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点.
3.液体沸腾的条件:(1)达到一定的温度;(2)继续吸热.(二者缺一不可)
教师引导学生将自己的实验数据记录在教材P59的表格中,并根据实验数据在图3.3-3中描点,画出水沸腾时温度变化图象,然后阅读教材P60“小资料——几种液体的沸点(标准大气压)”.
教师提问:请同学们思考“小资料”中的液体沸点为什么要标注“标准大气压”.
生:难道大气压不同,同种液体的沸点不同?
教师总结:液体沸点与大气压有关,以后要学.像我们用的高压锅,锅内气压高于标准大气压,所以高压锅内水的沸点也高于100℃.而高原的气压低于标准大气压,所以高原上水的沸点低于100℃.要记住标准大气压下酒精的沸点是78℃,水银的沸点是357℃.
板书:
同一种物质的沸点是可以变化的,沸点与气压有关,气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低.
教师引导学生做教材P60“想想做做——纸锅烧水”的实验.
我们现在用桌子上那张光滑的厚纸,做成小纸锅,纸锅里装些水,放在火上加热.注意不要让火苗烧到水面以上,注意观察纸锅是否燃烧
学生独立操作实验,教师巡回指导.
生:真神奇!给纸锅加热一会儿,水沸腾了,而纸锅居然不会燃烧.
请同学们说说这是为什么呢?
生:水的沸点是100℃(标准大气压下),纸的着火点是183℃,水沸腾过程中温度保持在100℃不变,只要水不烧干,与水接触的纸的温度也将保持在100℃,从而达不到纸的着火点,因此纸锅不会燃烧.
【例1】(多媒体展示)如图所示是水的沸腾图象,下列对此图象的理解正确的是( )
A.水在AB段沸腾,吸收热量,温度升高
B.水在AB段沸腾,吸收热量,温度不变
C.水在BC段沸腾,吸收热量,温度升高
D.水在BC段沸腾,吸收热量,温度不变
解析:水在沸腾时要吸热,但温度保持在沸点不变.根据记录的温度数据所作的图象可知,对应的沸腾图线是一段水平线.就本题而言,对应的是BC段.水在这一段的温度保持100℃不变,但会继续吸热以维持沸腾.故本题正确答案是D.
答案:D
备课笔记
特别提醒:
各种液体都有沸点,与熔化、凝固不同,只有晶体有熔点和凝固点,而非晶体没有.
进
行
新
课
蒸发
1.蒸发
湿衣服无论是在温度高的夏天,还是在温度低的秋天,都能变干,这说明什么?为什么晾衣服要把衣服展开并放在通风处?
生1:这是由于水汽化,变成了气体.
生2:这种汽化现象在任何温度下都能发生,且汽化现象很缓慢.
生3:这种汽化现象只在液体表面发生,且与液体表面流动的气流快慢有关.液体表面流动的气流越快,这种汽化现象越快.
教师鼓励学生的回答,同时引入蒸发的概念,并进行总结和板书.
板书:
蒸发是一种在任何温度下,只在液体表面发生的缓慢的汽化现象.
2.影响蒸发快慢的因素、蒸发制冷
教师引导学生做教材P60“想想做做”的“实验1”,体验蒸发制冷的作用.
请同学们将酒精滴在手背上,擦在手背上,或用手扇,有什么感觉?
生1:滴上、擦上酒精的地方有清凉的感觉,用手扇时会感到更凉.
生2:这说明蒸发过程需要吸热,蒸发有制冷作用.
生3:滴在手背上的酒精,比擦在手背上的酒精蒸发得慢.这说明液体蒸发快慢与液体表面积有关,液体表面积越大,蒸发越快.
生4:用手扇酒精蒸发更快,说明蒸发快慢与空气流动快慢有关,空气流动越快,蒸发越快.
同学们回答得非常好,影响蒸发快慢的有三个因素,并且蒸发有制冷作用.
板书:
1.影响蒸发快慢的因素(1)液体的温度越高蒸发越快.(2)液体表面积越大蒸发越快.(3)液体表面空气流动越快蒸发越快.
2.液体在蒸发过程中吸热,有制冷作用.
请同学做教材P60“想想做做”的“实验2”:把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数会有变化吗?
生1:如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数不变.
生2:把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数先下降后上升.
生3:这是因为液体在蒸发过程中要吸热使周围和它接触的物体温度降低,所以温度计示数先下降后上升.
教师引导学生看教材P61图3.3-5,并阅读第一、二自然段,解释这些现象.
学生相互讨论,教师启发引导.
生1:游泳后刚从水中出来,人身体上有水,皮肤上的水分蒸发,水在蒸发过程中需要吸热,就要从人的皮肤吸收热量,使体温下降,所以感觉特别冷.
生2:天热时,由于狗没有汗腺,不能靠出汗散热,只得伸长舌头,大口喘气,靠加快呼吸来散热.
3.蒸发和沸腾的区别和联系
教师用多媒体播放课件“液体的蒸发和沸腾的比较”,并讲解.
备课笔记
知识拓展:
液体蒸发的快慢还与下列因素有关.
(1)液体的种类,在相同的条件下,不同液体蒸发的快慢不同.例如,酒精比水蒸发得快.
(2)周围空气的湿度,周围空气的湿度越大,液体蒸发得越慢.如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,就是因为空气湿度大,人身上的汗液难以蒸发所致.
进
行
新
课
液体的蒸发和沸腾的比较(多媒体课件)
【例2】(多媒体展示)关于蒸发的下列说法中,正确的是( )
A.在0℃时,水不会蒸发
B.液体内部的汽化现象叫蒸发
C.没有表面的液体不会蒸发
D.晶体也能发生蒸发现象
解析:蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象.在0℃时,液体也会发生蒸发现象,故A选项是错误的;蒸发只能发生在液体表面,因此没有表面的液体就不可能发生蒸发现象,故B选项错误,C选项正确;晶体是固体,不可能发生蒸发现象,故D选项是错误的.
答案:C
教
学
板
书
课
堂
小
结
本节课我们学习了汽化的相关知识,知道汽化有两种形式:蒸发和沸腾.这节课就学到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
【教材P58“想想做做”】
如图,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽空气后用绳把口扎紧,然后放入热水中.你会看到什么变化?从热水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?怎样解释这些变化?
解:放入热水中后,会看到塑料袋马上鼓起来;从热水中拿出塑料袋,过一会儿,塑料袋又瘪了.因为将塑料袋放入热水中后,液态酒精吸热,迅速蒸发为气态,体积增大,使塑料袋膨胀;把塑料袋从热水中拿出后,气态酒精遇冷又变为液态,体积减小,塑料袋又变瘪了.
【教材P60“想想做做”】
纸锅烧水
着火点是物质可以燃烧的最低温度.纸的着火点大约是183℃,就是说,当纸的温度达到183℃时,它会自动燃烧起来.普通煤炉的火焰温度约600℃.酒精灯的火焰
温度约400~500℃.那么,能用纸做的锅在火上把水烧开吗?
取一张光滑的厚纸,照如图那样做成一个小纸锅.纸锅里装些水,放到火上加热.注意不要让火苗烧到水面以上的纸.过一会水就会沸腾,而纸锅不会燃烧.
实际做一做,说明纸锅为什么不会燃烧.
解:水的沸点是100℃(在标准大气压下),而纸的着火点为183℃.当水沸腾时,需要从外界不断吸收热量,使与水接触的纸的温度始终保持在100℃,从而达不到纸的着火点,因此,纸锅不会燃烧.
【教材P63“动手动脑学物理”】
1.盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上搁一只比盆小一点的篮子.篮子里有剩饭、剩菜,再把一个纱布袋罩在篮子上,并使袋口的边缘浸入水里(如图),就做成了一个简易冰箱.把它放在通风的地方,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质.试着分析简易冰箱的工作原理.
解:这里介绍了一种利用蒸发吸热保存食物的方法.因为水会沿着纱布的纤维结构“爬”上来,水蒸发时会吸热,就可以使食物的温度降低,这样饭菜就不容易变馊了.
3.吐鲁番是全国有名的“火炉”,常年高温少雨,水贵如油.当地流行使用坎儿井,大大减少了输水过程中水的蒸发和渗漏.坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成(如图).暗渠即地下水道,是坎儿井的主体,宽约1.2m.井的深度因地势和地下水位高低不同而有深有浅,最深的井可达90m以上,井内的水在夏季约比外界低5~10℃.请你分析一下坎儿井是如何减少水的蒸发的.
解:新疆地区的坎儿井是利用地下渠道引水,减少了水在输送过程中的蒸发量,同时也减少了水的渗透.时至今日,坎儿井仍在使用.温度低,空气流通慢,都是蒸发慢的原因.
难
题
解
答
【例3】(2015·四川内江)无论是严冬还是酷暑,在使用冷暖空调的窗户玻璃表面,有时都会出现小水珠,那么关于这种现象的说法中正确的是( )
A.夏天,小水珠附着在玻璃的内表面,冬天,小水珠附着在玻璃的外表面
B.夏天,小水珠附着在玻璃的外表面,冬天,小水珠附着在玻璃的内表面
C.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的内表面
D.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的外表面
解析:夏天,开空调的室内温度低于外部温度,外部的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的外表面;而冬天,开空调的室内温度高于外部温度,车内的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的内表面.
答案:B
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.
教
学
反
思
1.本节课教学从生活实际出发,先以学生熟悉的事例“晒在太阳下的湿衣服一会儿就干了”来让学生感知汽化现象,然后通过“想想做做”的实验来引入汽化和液化的概念.
2.本节课教学的重点在于突出“水的沸腾”的实验探究过程.虽然沸腾现象对于学生来说并不陌生,但其发生的全过程学生未必很清楚,沸腾时有什么特征学生不一定了解,因此在教学中重点呈现探究活动较为详细的探究过程和要求,如实验后要求学生记录数据,处理数据,画出图线,分析数据,概括总结,得出结论.在探究过程中,可提出“怎样使水尽快沸腾”的问题让学生展开讨论,突出实验的设计思想,提高学生的信息收集能力.
3.由于学生温度计可能存在质量问题,以及本地的大气压的影响,会使测量出的沸点值误差较大,这时可结合教材P60“小资料”中“标准大气压”作简单说明.
4.教学中,在得出沸腾的特征和温度变化规律后,将沸腾和蒸发现象加以比较,找出它们的相同点和不同点,加深学生对蒸发和沸腾的理解.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
第2课时 液化
课题
液化
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.知道什么是液化.了解液化和汽化的实际应用.
2.了解气体液化的两种方式.
3.知道汽化吸热、液化放热.
能力目标
尝试解释生产生活中的汽化和液化现象,有初步的分析概括能力.
素养目标
有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.关注科学技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响,有保护环境和可持续发展的意识.
教学重点
气体液化的两种方式.
教具准备
多媒体课件.
教学难点
汽化和液化现象的应用.
教学课时
1课时
课前预习
液化:(1)物质从气态变为液态的现象叫液化.(2)使气体液化的方法有降低温度和压缩体积.(3)使气体液化的好处是使体积减小便于贮存和运输,气体液化过程中需要放出热量.
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
请同学们思考这个问题:冬天,戴眼镜的同学从室外到温暖的室内,眼镜会变模糊,这是为什么?
学生回答:眼镜变模糊是因为眼镜上蒙上了水汽.
不错,同学们回答得很好.
教师总结,并引入课题:水变成水蒸气是汽化现象,水蒸气变成水是液化现象,今天我们就一起来学习液化.
进
行
新
课
汽化和液化现象及应用
我们先来了解一下蒸锅使用时里面发生的汽化和液化现象.
蒸锅中的水烧开后大量地汽化成水蒸气,水蒸气遇到温度较低的蒸格、装食物的餐具、食物和锅盖就会液化,并放出大量的热.对蒸锅不断加热,开水就不停地变成水蒸气,水蒸气再液化放热,食物就弄熟了.
我们再来了解一下电冰箱的构造和原理.
备课笔记
进
行
新
课
冰箱中热的“搬运工”是一种既容易汽化又容易液化的物质(工作物质).液态的工作物质经过很细的毛细管进入冰箱冷冻室的管子汽化、吸热,使冰箱内温度降低.然后汽化的蒸气被压缩机压入冷凝器,在这里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出.工作物质这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持很低的温度.
气体液化的两种方式
所有气体在温度降到足够低时都可以液化,这是液化的一种途径.在一定的温度下,压缩体积也可以使气体液化,这是液化的第二种途径.我们家中用的液化气,就是在常温下用压缩体积的办法使石油气变成液体后装入钢瓶的.还有我国“长征三号”运载火箭的第三级的燃料,用氢作燃料,用氧作助燃剂,这些装在火箭里的氢和氧都是以液体状态存在的.既然液化是汽化的逆过程,那它是吸热还是放热?能举例子解释吗?
生:液化过程要放热.例子:100℃水蒸气的烫伤比100℃开水烫伤更严重,因为100℃水蒸气
液化时要放热,这样烫伤更严重.
教师总结学生的回答,并板书.
板书:
气体液化的两种方式:(1)降低温度;(2)压缩体积.
【例1】(多媒体展示)下列说法正确的是( )
A.雾是漂浮在空气中的水蒸气
B.露是大量小冰晶吸热熔化成的大量小水珠
C.所有气体在温度降到足够低时都能液化
D.用压缩体积的办法可以使所有气体液化
解析:雾是空气中的水蒸气液化成的小水珠,而不是水蒸气;露也是由空气中的水蒸气液化而成的,而不是小冰晶熔化而成的;所有气体在温度降到足够低时都能液化,单纯用压缩体积的方法并不能使所有的气体液化,有些气体必须采用降低温度和压缩体积相结合的方法才能使它们液化.
答案:C
汽化吸热、液化放热
前面我们看到,把塑料袋从热水中拿出,凉一会儿,塑料袋变瘪,并且有酒精液滴产生,这过程说明了什么?大家思考,并相互讨论.
生1:液化是汽化的逆过程.
生2:温度降到足够低时,酒精才被液化.
板书:汽化过程要吸热,液化过程要放热.
教
学
板
书
备课笔记
易错提示:
“白气”是水蒸气遇冷液化后形成的小水珠,水蒸气是气体,人眼是无法直接观察到的.“白气”的来源有两种情况:一是高温物体呼出水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化.
课
堂
小
结
本节课我们学习了液化和汽化的相关知识,知道气体液化的两种形式——降低温度和压缩体积,知道汽化过程要吸热,液化过程要放热.希望大家能把这节课所学的知识运用到日常生活中,解释日常生活中有关的热现象.这节课就学到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
【教材P60“想想做做”】
1.把酒精擦在手背上,手背有什么感觉?
解:手背会有“凉”的感觉,这是液体蒸发吸热的结果.
2.把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数有什么变化?如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数会变化吗?
解:由于酒精的不断蒸发吸热,温度计示数会变小.如果不涂酒精,温度计读数不会发生改变.
【教材P63“动手动脑学物理”】
2.一块金属在冰箱中被冷冻后,取出放一会儿,表面会变湿.如果马上用干毛巾擦,能擦干吗?为什么?
解:擦不干.因为从冰箱中拿出的金属块温度较低,周围空气中的水蒸气因遇冷液化成小水珠附着在金属块的表面.擦去这层水,又有新的水蒸气在温度低的金属块表面发生液化,所以一时擦不干.类似这个例子的还有热天从冰箱拿出可乐罐.可乐罐外面沾满了水,擦干了又出现水,好像擦不干似的.
难
题
解
答
【例2】(2015·四川内江)无论是严冬还是酷暑,在使用冷暖空调的窗户玻璃表面,有时都会出现小水珠,那么关于这种现象的说法中正确的是( )
A.夏天,小水珠附着在玻璃的内表面,冬天,小水珠附着在玻璃的外表面
B.夏天,小水珠附着在玻璃的外表面,冬天,小水珠附着在玻璃的内表面
C.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的内表面
D.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的外表面
解析:夏天,开空调的室内温度低于外部温度,外部的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的外表面;而冬天,开空调的室内温度高于外部温度,车内的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的内表面.
答案:B
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.
教学
反思
在讲解电冰箱中的物态变化时,让学生了解氟利昂对臭氧层的破坏作用,经历信息处理过程,培养初步的分析概括能力.
教学反思
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
第4节 升华和凝华
课题
升华和凝华
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.知道升华和凝华的概念,知道生活中的升华和凝华现象,知道升华要吸热,凝华要放热
2.知道水循环中的物态变化.
能力目标
1.通过观察了解升华和凝华现象,培养学生的观察能力
2.通过识别生活中常见的物态变化现象,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.
3.通过介绍水循环中的物态变化,培养学生保护环境、节约用水的意识.
素养目标
1.通过教学活动,激发学生关心环境、乐于探索、勇于实践的精神.
2.通过做碘的升华和凝华实验,培养学生欣赏色彩美的能力.
教学重点
通过碘的升华和凝华实验培养学生的观察和实验能力.通过对日常生活中实例的解释,培养学生用物理知识解决实际问题的能力.
教具准备
试管、铁架台、石棉网、酒精灯、碘、樟脑丸、水循环挂图、热水等
教学难点
理解大自然中水循环时的物态变化过程,及吸、放热情况,能正确说出云、冰、霜、雪等的形成过程.
教学课时
1课时
课前预习
1.升华:物质从 固态 直接变成 气态 的过程.升华过程要 吸热 .
2.凝华:物质从 气态 直接变成 固态 的过程.凝华过程要 放热 .
3.实验中的升华与凝华:给密闭烧瓶中的碘加热,过一会儿固态碘直接 升华 变成紫色的碘蒸气,停止加热后,直接 凝华 变成固态碘,附着在烧瓶内壁上.
4.自然界中的升华与凝华:雪、霜、冰花、雾凇的形成属于 凝华 ,冬季的冰雕逐渐变小属于 升华 .
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.
备课笔记
新课导入
我们知道冰块吸热后熔化成水,再继续吸热就变成水蒸气,这是生活中常见的现象,那么物质吸热后能不能从固态直接变为气态呢?请同学们积极思考并发言.
生:应该可以吧,比如固态空气清新剂过一段时间后变小了,甚至消失了.这就是固态的空气清新剂直接变成了气态,并飘散到空气中去了.
同学们说得很正确,固态物质是可以直接变成气态的,那么气态物质是否也可以直接变成固态呢?请大家举例说明.
生:气态物质也可以直接变成固态,比如深秋和初春时出现的霜就是水蒸气直接变成了固体小冰晶.
同学们真棒!那么今天我们就一起来学习固态和气态之间的相互转化——升华和凝华.
进
行
新
课
升华、凝华
1.升华
教师向学生演示“人造雪景”实验,激发学生学习物理的兴趣.
演示实验(人造雪景):在一个烧瓶内放入少许樟脑丸粉末,然后加热,樟脑丸消失,再将一枯树枝放入烧瓶内,这时便可以看到气态的樟脑丸在枯树枝上变成雪花状.
学生仔细观察后,提出疑问:这个实验真神奇,樟脑丸粉末是如何跑到枯树枝上的?
同学们问得很好,这个实验涉及了两个物态变化,首先是固态的樟脑丸粉末在受热后,直接由固态变成了气态,这个过程就是升华,然后是气态的樟脑丸遇到冷的枯树枝又凝结成了固态樟脑丸,这个过程叫做凝华,我们一会儿再学.
板书:1.升华:物质由固态直接变成气态的过程.
2.识别升华现象时要抓住“两个状态,一个关键词”:初状态(固态)、末状态(气态)、关键词[直接(不经历液态)]
请同学们注意,并不是所有物质都能发生升华现象,它仅限于某些物质在一定条件下才能发生,下面请同学们举例说明生活中你见过的升华现象.
生1:冬天,放在外面的结冰的衣服,过一段时间后衣服干了(冰没有熔化).在衣服干了的过程中,衣服上的冰直接变成了水蒸气.
生2:用久了的灯泡会变暗,仔细观察发现钨丝变细了.钨丝变细的原因是钨丝由固态直接变成了钨蒸气.
【例1】(多媒体展示)下列现象中,不属于升华现象的是( )
A.放在口袋里的樟脑丸变小了
B.路边的“雪人”没有融化却越变越小,最后消失不见了
C.霜的形成
D.碘放在火上烤一烤,产生紫色的气体
解析:本题的关键是辨别升华现象.升华现象就是物质直接由固态变成气态,樟脑丸、雪、碘都是固态,后来都变成气体,故选项A、B、D都是升华现象.霜是空气中的水蒸气遇冷放热凝华而成,不属于升华现象.答案:C
2.凝华
教师引导学生做教材P64“想想做做”的实验:在试管中放入少量碘,塞紧盖子后放入热水中(注:装有碘的试管一定要塞紧盖子,以防碘蒸气外泄),发现碘固体消失了,产生了紫色蒸气;再将该试管放入凉水中,紫色蒸气消失,碘蒸气变成了固体碘.
备课笔记
规律总结:
(1)在升华、凝华这两种物态变化中并不存在液态这一环节.
(2)升华、凝华的形成及其进行的快慢与温度、物质自身的性质有关,如室内的水蒸气只有遇到寒冷的窗玻璃等物体才会凝华,白炽灯中的灯丝是由金属钨制成的,只有在高温下钨才会升华,使灯丝变细.
(3)初中阶段涉及升华、凝华的现象不多,主要是碘、冰、樟脑丸、干冰这几种物质的升华;霜、雪、雾凇、冰花、冰晶等物质的形成过程是凝华.
进
行
新
课
请同学们试着分析这个实验的过程.
生1:放入热水中时,固体碘不见了,试管内看到有紫色蒸气产生,这说明固态碘受热升华成碘蒸气.
生2:放入冷水中时,紫色碘蒸气消失了,试管壁上有黑色固体产生,这说明气态碘蒸气遇冷变成了固态碘.
同学们分析得很对,固态物质直接变成气态物质是升华现象,它的逆过程气态物质直接变成固态物质是凝华现象.
板书:
1.凝华:物质由气态直接变为固态的过程.
2.识别凝华现象时要抓住“两个状态,一个关键词”:初状态(气态)、末状态(固态)、关键词[直接(不经历液态)]
并不是所有物质都能发生凝华现象,它也仅限于某些物质在一定条件下才能发生.下面请同学们举例说明生活中你见过的凝华现象.
生1:冬天寒冷的早晨,室外物体上常常挂着一层霜,霜是空气中的水蒸气直接凝华而成的小冰粒.
生2:寒冷的冬天,早晨玻璃上出现冰花,这是室内的水蒸气遇到冷玻璃,凝华成固态冰,形成冰花.
【例2】(多媒体展示)在我国北方的冬季,常见的几种物态变化现象中,属于凝华现象的是( )
A.室外结冰的衣服变干
B.房间窗玻璃的内表面出现冰花
C.湖面结了厚厚的一层冰
D.正在跑步的人嘴中呼出“白气”
解析:A项中结冰的衣服变干的过程中,固态的冰变成水蒸气,属升华;B项中窗玻璃的内表面出现冰花的过程中,室内的空气中的水蒸气遇到冷的玻璃,直接变成冰晶(冰花),属凝华;C项中湖面的冰晶是由水冻成的,属凝固;D项中的“白气”是水蒸气液化而成的.由此可见,本题选B.
答案:B
升华吸热、凝华放热
1.升华吸热、凝华放热
我们知道汽化和液化互为相反过程,熔化和凝固互为相反过程,升华和凝华互为相反过程.已知一个过程为吸(放)热过程,则它的逆过程一定为放(吸)热过程.下面请同学们试着来分析升华和凝华的吸放热情况.
生1:我们在做碘的升华和凝华实验时,把装着固态碘的试管放入热水中后,出现了固态碘升华成碘蒸气的现象.在这个过程中热水对碘加热了,因此碘的升华过程是吸热过程.
生2:我们把装着碘蒸气的试管放入冷水中时,出现了碘蒸气凝华成固态碘的现象.在这个过程中,碘蒸气遇冷放出了热量,因此碘的凝华过程是放热过程.教师鼓励学生的发言,并进行总结和板书.
板书:升华和凝华互为逆过程.物质升华时吸收热量,凝华时放出热量.
2.物质的“三态六变”过程
教师用多媒体播放课件“物质的‘三态六变’过程”,并讲解.
小组问题探讨:
为什么会有“霜前冷,雪后寒”的说法?
进
行
新
课
水循环中的物态变化
教师引导学生阅读教材P65“科学·技术·社会——水循环”,让学生用水的三态变化解释自然界的一些水循环现象,同时了解我国水资源的紧张状况,认识水对于人类的重要作用,从而产生强烈的环保意识和节水意识.
板书:
我们要养成节约用水的好习惯.
请同学们课后查找“水资源”的相关资料,并思考和讨论四个问题:①水为何珍贵?②水能为人类做些什么?③破坏水资源会给人类带来哪些危害?④我们应该采取哪些措施节约用水?
【例3】(多媒体展示)据《××晚报》报道:2001年5月,阴天,气温约为-15°C,雪刚停,在新疆罗布泊沙漠的沙丘上覆盖着5cm~10cm厚的积雪,然而过了约20分钟雪不见了,脚下却是干爽的沙地.这一现象令在场的科考队员很惊讶.请你用所学过的知识回答下面的问题:
(1)请针对雪不见了提出你的看法.
(2)简单解释你提出的看法.
解析:根据题知,原来沙丘上覆盖着5cm~10cm厚的雪,20分钟后消失了,可能是雪熔化成水后渗入沙中;也可能是雪熔化成水再蒸发;还可能是雪直接升华为水蒸气.在这些可能中有没有发生熔化现象?答案是否定的,因为不满足雪熔化成水的条件——气温约为-15°C,远远低于雪的熔点.“脚下却是干爽的沙地”也说明雪并没有熔化成水.升华是固态直接变为气态的现象.冰雪在很冷的气温下是会发生升华现象的.尤其是在空气干燥而气温又低的沙漠地区,且升华现象是不留痕迹地悄然发生,只是这种现象平时不易看到,过程进行的时间较长,现象不明显而已.
答案:(1)雪发生了升华现象,由固态的雪直接变成了气态的水蒸气.(2)当时的气温低(-15°C)说明没有雪熔化的气温条件,“脚下干爽”说明没有留下水迹,所以不可能是雪熔化后渗入到沙中,而雪是可以由固态直接变为气态消失的,所以只可能是发生了升华现象.
知识拓展:
(1)我们可以把物质的三态分为低能态(固态)、中能态(液态)、高能态(气态),如图所示,当物质由低能态向高能态变化时要吸热,反之则要放热,从图中可知,吸热的过程有:熔化、汽化、升华;放热的过程有:凝固、液化、凝华.
(2)在判断物质发生的物态变化时,对物态的“称呼”日常化用语导致我们判断错误.如“烟、粉”一般由固体小颗粒组成,为固态.“雾、热气、汗”一般由小液滴组成,为液态.
教学
板书
课
堂
小
结
这节课我们学习了升华和凝华的概念,并通过实验知道了升华要吸热,凝华要放热,我们还进一步学习了水循环中的物态变化,知道了云、雾、雨、露、霜、雪、雹等的成因及它们和人类生活的关系,这节课我们就学到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
【教材P64“想想做做”】
在试管中放少量碘,塞紧盖子后放入热水中.当固态的碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中拿出,再放入凉水中,碘蒸气又会变为固态的碘.
解:自己动手实验可加深我们对碘升华和凝华现象的印象,同时也让我们认识到升华和凝华是互逆过程.
教材P65“想想议议”】
水的三种状态分别是冰、水和水蒸气.给右图填字,说明它们三者之间转化过程的名称以及吸热、放热的关系.
解:如图,其中汽化与液化互逆;凝固与熔化互逆;凝华与升华互逆.
【教材P66“动手动脑学物理”】
1.使用樟脑丸可以让棉毛织物等免受虫蚁的侵害.经过一段时间以后,打开存放衣服的箱子,就会闻到刺鼻的气味,还会观察到樟脑丸变小了,甚至没有了.请你分析樟脑丸变小的原因.
解:在分析时要注意樟脑丸的初状态和末状态,樟脑丸的初状态为固态,末状态为气态,所以这个是固态直接变为气态的过程,是升华.樟脑丸变小是升华所致.
备课笔记
教
材
习
题
解
答
2.冻肉出冷库时比进冷库时重,这是为什么?
解:冻肉出冷库后,可见到上面有霜,这是水蒸气凝华所致.
3.二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会形成白色的、像雪一样的固体.这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰.干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨.这是由于干冰在常温下会迅速变为气体,吸收热量,促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶,从而达到降雨的条件.你能试着分析上面一段描述中包含了哪些物态变化吗?
解:二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会形成白色的、像雪一样的固体,这是凝华过程;干冰在常温下会迅速变为气体是升华过程;干冰在升华的同时吸收热量,促使空气中水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶,这是液化或凝华的过程.
4.美丽的树挂、霜都是怎样形成的?请你动手做一做下面的实验,并思考形成霜的条件.
如图甲,将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐.用筷子搅拌大约半分钟,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到冰水混合物的温度低于0℃.这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜(图乙).
解:美丽的树挂、霜都是空气中的水蒸气凝华形成的.
5.调查学校和家庭水的使用状况,提出在生活中节约用水的若干建议.
解:①洗手尽量用盆洗,然后用盆里的水浇花或冲厕所;②随手关水龙头;③发现水管有漏水现象,马上向有关部门反映;④洗澡时请间断放水沐浴,搓洗时应及时关水.(本题答案不唯一,合理即可)
难
题
解
答
【例4】在舞台上喷撒干冰(固态二氧化碳)可以形成白雾,这种白雾是( )
A.空气中的水蒸气液化形成的小水珠
B.二氧化碳气体液化形成的小液滴
C.干冰升华形成的二氧化碳气体
D.干冰熔化形成的小液滴
解析:喷撒干冰形成白雾的原理是:干冰升华吸热使周围空气的温度降低,舞台上方空气中的水蒸气降温后液化成小水珠形成“白雾”,这就是我们看到的“烟雾缭绕”的舞台效果,故选A.
答案:A
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.
教
学
反
思
1.升华和凝华现象是学生学习中容易忽略的两种物态变化.尽管升华和凝华现象并不罕见,但却不易被学生注意,他们总认为固态和气态之间的变化必须经过液态阶段,因此教学中应对其足够重视,以切实帮助学生澄清模糊的认识.
2.在教学中从升华和凝华的现象出发,让学生在观察实验的基础上,感知什么是升华,什么是凝华,在实验中用对碘加热来揭示固体升华是需要吸热的,其逆过程凝华则可通过分析推断其需要放热,由于升华、凝华现象不是学习重点,不必过多讲解实验设计.
3.因为碘蒸气有毒,用碘做升华、凝华实验时必须把它封闭起来,以免影响学生健康.
4.对于教材P65“科学·技术·社会”,着重引导学生理解水循环中的物态变化情况,进而引出水资源的保护、开发和利用的话题,引导学生关注生活、关注社会,培养其社会责任感,从而在实际生活中养成节约用水的良好习惯.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
本章复习和总结
教
学
目
标
1.知道温度的概念,知道摄氏温度单位是如何规定的.
2.知道温度计的原理、构造,会正确使用温度计测量温度.
3.知道气态、液态和固态是物质存在的三种形态.
4.知道熔化现象和凝固现象,知道熔化过程吸热,凝固过程放热.
5.了解晶体和非晶体的区别.
6.知道汽化现象和液化现象,知道汽化现象的两种形式——蒸发和沸腾,知道汽化过程吸热、液化过程放热.
7.知道什么叫升华、什么叫凝华,能够解释常见的升华、凝华现象,知道升华过程吸热,凝华过程放热.
教
学
方
法
1.归纳法:总结本章知识点之间的内在联系.
2.讲练结合法:通过典型习题的讲解,帮助学生加深理解知识的内涵,熟悉解题方法与技巧.
教具准备
多媒体课件.
教学课时
1课时
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.
本
章
总
结
温度和温度计
【例1】图中温度计甲的示数为 ,读作 ;温度计乙的示数为 ,读作 .
解析:图中温度计上标有字母“℃”,表示这个温度计所测出的温度单位是“℃”.一大格代表1℃,一个大格分为5个小格,每个小格代表0.2℃.温度计甲上面的数字大,下面的数字小,液柱的表面在0刻度的上方,位于2个大格加2个小格处,故温度计的示数为2.4℃,读作2.4摄氏度;温度计乙上面的数字小,下面的数字大,液柱的表面在0刻度的下方,位于1个大格加4个小格处,故温度计的示数为-1.8℃,读作零下1.8摄氏度(或负1.8摄氏度).
答案:2.4℃2.4摄氏度-1.8℃零下1.8摄氏度(或负1.8摄氏度)
备课笔记
规律总结:
1.温度计的使用:
(1)使用前:观察量程和分度值.被测液体温度不能超过温度计的量程.要弄清楚一个小格代表的值.
(2)使用时:会选、会放、会读、会记.
(3)读数时,一定要看清温度是“零上”还是“零下”,即要看清液面所处刻度上面的数字大(零上),还是下面的数字大(零下).
2.晶体熔化的条件:温度达到熔点;继续吸热;晶体凝固的条件:温度达到凝固点;继续放热.
本
章
总
结
熔化和凝固
【例2】如图甲所示,是探究冰和蜡的熔化过程的实验装置.器材有:冰,蜡,热水瓶,试管,烧杯,铁架台(带铁夹),搅拌棒,停表,温度计,水.
(1)图乙是 (选填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象.图丙所示温度计显示的是蜡某时刻的温度,它的示数是 ℃.
(2)在冰和蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,冰和蜡停止熔化.将试管放回烧杯后,冰和蜡又继续熔化.说明固体熔化时需要 (选填“吸收”或“放出”)热量.
解析:图乙的熔化图象中有一段吸收热量而温度保持不变的过程,是晶体的熔化过程,所以是冰,蜡是非晶体;温度计的示数为52℃;固体熔化过程中要吸收热量.答案:(1)冰 52(2)吸收
汽化和液化
【例3】在《吉尼斯世界纪录大全》中,记述了一个创造了赤着脚在650℃的燃烧着的一堆长木炭上步行了约7.5米的世界之最“纪录”.他创下了这个奇迹,下面说法正确的是( )
A.这个表演者一定是脚下事先抹上了一种高级绝热防护剂
B.这个表演者一定是跳跃式地走过去的,这样做接触时间短,炭火来不及灼伤脚
C.这个表演者一定是用汗脚踩在炭火上一步步轻松地走过去的
D.这个表演者一定是轻轻地踮着脚走过去的,这样做接触面积小,即使灼伤也不厉害
解析:本题综合汽化和热学有关知识(如热的不良导体等)来进行发散思维.当赤着的脚踩上炭火时,灼热的炭火使脚底的汗水迅速汽化,立即在脚底下形成一个很薄的蒸气层.由于气体是热的不良导体,在一段短暂的时间内,对脚板将起到绝热防护作用,行走中脚上流出的汗水部分地补偿了汽化所需的水分.如果脚底下还沾上了一层炭灰(未汽化完的汗水成为调和剂),将使表演者能多走上几步.这里关键是表演者要有足够的汗水和不让保护层失效,所以只能是轻轻地一步一步走.因为跳跃、踮着脚走均不能提供足够的汗水,且容易使脚陷进炭火,从而使保护层失效.
答案:C
【例4】夏天,在开空调的房间的玻璃窗上会有水滴,则水滴在玻璃的( )
A.内侧 B.外侧 C.内侧和外侧都有 D.无法确定水滴在哪侧
解析:夏天,开空调的房间内的温度应比室外低,窗玻璃的温度也应比室外空气温度低,则室外空气中的水蒸气遇到冷玻璃会放热而液化成小水滴,故小水滴应在玻璃的外侧.答案:B
备课笔记
本
章
总
结
蒸发和沸腾
【例5】如图所示,用浸透酒精的湿方巾擦拭扎紧的气球,然后摆动气球或给气球扇风,会观察到气球的体积明显缩小.请用相关的物理知识对此现象作出解释.
解析:用酒精擦拭气球,然后摆动气球或给气球扇风,增大了酒精上方空气流动的速度,加快了酒精的蒸发,而蒸发吸热,使气球内气体的温度降低,体积缩小.
答案:增大酒精上方空气流动的速度,加快酒精的蒸发.蒸发吸热温度降低,使气球内气体体积减小.
【例6】在“观察水的沸腾”的实验中:
(1)本实验目的是:观察水沸腾时的现象和水沸腾时的 ;
(2)如图甲所示是实验的装置图,在安装、调整实验器材时,正确、合理的顺序是:先调整固定 的位置,再调整固定 的位置(选填“A”或“B”);
(3)如图乙所示是实验过程中某一时刻的温度,此时的水温是 ℃;
(4)如图丙所示是三位同学作出的水的沸腾图象,其中正确的是 图.
解析:本实验的目的是观察水沸腾时的现象和水沸腾时的温度.用酒精灯加热要用酒精灯的外焰,因此在安装和调整实验器材时,要先调整好石棉网的高度,再调整温度计的高度.水沸腾时温度不变,反映在图象上是与横轴平行的图线(保持沸点温度不变).
答案:(1)温度(2)B A(3)85(4)C
升华和凝华
【例7】阅读下面的短文,回答问题:
地球上,水的三种状态在不断地相互转化.水的物态变化,形成了海洋、陆地、大气间的水循环.
地球上水的储量虽然很多,但是淡水资源非常紧张,仅占全球总水量的百分之二点七,在干旱地区可通过人工降雨的方法向天取水,其中一种人工降雨的方法是把干冰(固态二氧化碳)播撒到冷云中,使其周围环境温度降低,空气中的水蒸气迅速凝结成小水滴或小冰晶,导致降雨.
水是生命之源,人类一直重视水资源的利用和保护,建造水库是重要措施之一.
(1)自然界中水的一个循环包含的物态变化有 .
(2)请根据“干冰降雨”的过程提出一个物理问题并回答.
问题: ?
简答: .
备课笔记
规律总结:
(1)影响蒸发快慢的因素:液体的温度,液体的温度越高,蒸发越快;液体的表面积,液体的表面积越大,蒸发越快;液体的表面空气流动的快慢,液体表面的空气流动越快,蒸发越快.
(2)液体沸腾时的特点:吸热温度保持不变.
本
章
总
结
解析:海洋、陆地上的水受热蒸发(汽化),上升到高空中,遇到高空中的冷空气液化成小水滴或凝华成小冰晶形成云,云中的小水滴聚集变大,下落时冰晶熔化,落到地面成为雨.人工降雨是利用干冰的升华吸热,使其周围环境温度降低,空气中的水蒸气迅速凝结成小水滴或小冰晶,导致降雨.
答案:(1)汽化、液化、凝华、熔化
(2)“干冰降雨”的过程中发生了什么变化,这种变化吸热还是放热干冰升华吸热
教
学
板
书
六种物态变化间的联系
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.
备课笔记
第三章 物态变化
三环:自学 展示 反馈
本章讲述的物态变化,是在小学科学课中学过的蒸发、沸腾、水的三态变化基础上进一步学习物态变化的规律和特点.而物质在物态变化的过程中总要吸热或放热,即如果没有“吸热”或“放热”过程,就不会发生物态变化,因此本章知识又是以后学习“能及其转化”的基础,同时本章知识与化学课中的物质内容息息相关.因此,学好本章知识对于以后学习和理解本学科和其他学科的知识有很大帮助.
本章共有4节:
1.第1节“温度”,讲述温度和生活环境中常见的温度值,以及温度计的使用.
2.第2节“熔化和凝固”,介绍了物态变化中的熔化和凝固,晶体和非晶体,熔化吸热和凝固放热.
3.第3节“汽化和液化”,介绍了物态变化中的汽化和液化,汽化中的两种方式——蒸发和沸腾,液化的两种方法——压缩体积和降温,以及汽化吸热、液化放热.
4.第4节“升华和凝华”,介绍了升华和凝华,升华吸热、凝华放热,水循环中的物态变化.
本章教学注重从日常生活中最常见的物理现象入手,使学生感觉到物理知识就在我们的身边,引起学生共鸣.本章内容涉及大量的物理实验,这些实验大多以科学探究的形式出现,为学生创造能力的发展提供了广阔的空间,使学生初步认识思考和分析物理问题的方法,特别是认识实验在物理研究中的重要作用.
【教学目标】
1.在知识目标方面:理解温度的概念,了解生活环境中常见的温度值,会用温度计测量温度, 知道气态、固态和液态是物质存在的三种形态,知道物质的固态、液态和气态之间是可以相互转化的.理解熔化、凝固的含义,知道晶体和非晶体的区别,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义.知道什么是汽化、液化,理解液化是汽化的逆过程,了解沸腾现象,知道什么是沸点,知道蒸发可以制冷.知道升华和凝华的概念,知道升华要吸热、凝华要放热,知道生活中的升华和凝华现象.
2.在能力目标方面:通过观察和实验了解温度计的结构.通过学习活动,使学生掌握温度计的使用方法. 通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生物态变化的条件.知道有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法. 通过探究活动,使学生知道图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法.通过观察水的沸腾实验,知道沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.通过观察了解升华和凝华现象,培养学生的观察能力,通过识别生活中常见的物态变化现象,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.
3.在素养目标方面:通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲,使学生乐于探索自然现象中的物理规律.通过探索认识自然界中水循环的过程,让学生体会到自然界的美妙与和谐,使他们受到美的熏陶.
【教学重点】
摄氏温度的规定与温度计的正确使用;熔化、凝固的现象和规律;晶体和非晶体的不同温度特点;汽化、液化现象;蒸发和沸腾;升华和凝华现象.
【教学难点】
正确使用温度计;蒸发、沸腾的相同点与不同点;影响蒸发快慢的三个因素;碘的升华和凝华实验.
【课时建议】
本章共有4节,建议……………….7课时.
第1节温度………………………….1课时
第2节熔化和凝固………………….2课时
第3节汽化和液化………………….2课时
第4节升华和凝华………………….1课时
本章复习和总结……………………..1课时
1.实验探究法:学习本章知识,应多联系生活实际现象,积极动手进行探究实验,通过对实例的分析和对实验的探究,领悟物态变化的概念和特征.
2.图象法:本章中用温度—时间图象表示物态变化中熔化、凝固、沸腾的特点和规律,涉及的图象有晶体和非晶体的熔化和凝固图象、水的沸腾图象.
第1节 温度
课题
温度
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.理解温度的概念.
2.了解生活环境中常见的温度值.
3.会用温度计测量温度.
能力目标
1.通过观察和实验了解温度计的结构及工作原理.
2.通过学习活动,使学生掌握温度计的使用方法.
素养目标
通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲,使学生乐于探索自然现象中的物理规律.
教学重点
摄氏温度的规定与温度计的结构及工作原理.
教具准备
多媒体、烧杯、冷水、热水、温度计、体温计、寒暑表.
教学难点
正确使用温度计.
教学课时
1课时
课前预习
1.物体的 冷热程度 叫温度,要准确地判断和测量 温度 要用温度计.家庭和实验室常用的温度计是根据 液体热胀冷缩的规律 制成的.
2.温度计上的符号℃表示的是 摄氏温度 .在标准大气压下 冰水混合物 的温度是0摄氏度, 沸水 的温度是100摄氏度,0℃和100℃之间分成100个等份,每一等份代表 1℃ .
3.使用温度计时,首先要弄清它的 量程 ,然后看清它的 分度值 .
4.体温计用于测量 人体的温度 ,可以离开人体读数,而其他常用温度计 不能离开被测物体读数.
巩固复习
教师引导学生复习上一章内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可有针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.新课
备课笔记
新
课
导
入
教师用多媒体播放一段有关春、夏、秋、冬季节中水物态变化的影片,引导学生观赏,并思考以下问题:
(1)你知道水有几种状态吗?
(2)这些状态如何转化?
(3)状态变化受什么因素影响?
学生回答:(1)水有三种状态:固态、液态、气态.
(2)这些状态可以相互转化.
(3)状态变化受温度影响.
同学们回答得很对,温度是表示物体冷热程度的物理量,那么我们如何去判断温度的高低呢?用什么测量仪器去测量温度呢?学完本课,你就会明白了.
进
行
新
课
温度和摄氏温度
1.温度及其测量工具
我们知道温度是表示物体冷热程度的物理量,热的物体温度高,冷的物体温度低,人们有时凭感觉判断物体的冷热,这种感觉真的可靠吗?
下面我们来做个实验(参见教材P47实验),用我们皮肤的感觉来判断温度的高低.
实验过程:三只烧杯中分别装有热水、温水和冷水,一位同学将左手食指伸入热水中,右手食指伸入冷水中,停留一段时间后,将两个食指同时放入温水中,体会两个手指对“温水”的感觉.(教师可选择多名同学上台进行实验体会,其余同学认真观察,比较两个手指的感觉,思考这个实验说明了什么.)
教师总结:这个实验说明凭感觉判断物体的温度高低是不可靠的,要准确地判断就必须进行测量,要进行测量就要选择科学的测量工具——温度计.
板书:物体的冷热程度叫做温度,温度用符号t表示,温度计是测量物体温度的仪器.
2.自制温度计
教师引导学生根据教材P47“想想做做”来自制温度计,并思考以下问题:(用多媒体展示)
思考题:(1)自制的温度计是根据什么原理来测量温度的?
(2)为什么要用小瓶?为什么要用细管?
(3)这个仪器有什么缺点?如何改正?
(4)怎样用自制温度计测量温度?
学生回答:(教师及时点评及补充)
(1)自制的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的.
(2)使用小瓶是为了在装少量水的情况下,而水的深度较大,以便淹没细管下端,同时少量的水也可以使瓶中水热胀冷缩现象更明显,以便观察,使用细管也是为了使细管中水柱位置变化更明显,以便观察.
(3)这个仪器的缺点是只能比较温度的大小,而不能准确测出温度值,改正方法是在细管上校对刻度,并标出相应的刻度值.
(4)用它测量热水温度时,将它放入热水中,细管中水柱液面上的刻度值,即是热水相应的温度.
3.观察常用温度计的结构
教师向学生展示三种常用温度计:实验室用温度计、体温计和寒暑表.引导学生观察并说出温度计的结构.
备课笔记
易错提示:
温度只有“高低之分”,没有“有无之别”,物体较热,我们就说它的温度高;物体较冷,我们就说它的温度低.
小组问题讨论:
玻璃泡的作用是什么?玻璃管内径为什么很细?
进
行
新
课
生1:温度计由玻璃外壳、玻璃泡、细玻璃管、刻度及符号组成.
生2:玻璃泡和细玻璃管相通.
生3:温度计上有个符号℃,它是温度的单位.
生4:体温计的玻璃泡上有一段细而弯的缩口.
教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.
板书:
1.家庭和实验室里常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的.
2.温度计内常用的液体有水银、酒精、煤油、甲苯等.
4.摄氏温度
刚刚同学们提到的温度计上的符号℃表示的是摄氏温度,那摄氏温度是如何规定的呢?下面我们一起来学习.
教师用多媒体播放课件“摄氏温度”,并进行讲解.
摄氏温度(多媒体课件)
把在标准大气压下冰水混合物的温度定为0摄氏度,沸水的温度定为100摄氏度,分别用0℃和100℃表示;0℃和100℃之间分成100个等份,每个等份代表1℃,低于0℃用负数表示.例如,人的正常体温是“37℃”左右(口腔温度),读做“37摄氏度”;北京一月份的平均气温是“-4.7℃”,读做“负4.7摄氏度”或“零下4.7摄氏度”.
注意:摄氏温度的读法中容易出现错误,如“37℃”读成“摄氏37度”或者读成“37度”,这都是错误的.因为“℃”表示的就是“摄氏度”,所以读时不能把“摄氏度”拆散来读.
教师引导学生阅读教材P48“小资料——自然界的一些温度”,使学生对自然界中常见的温度值有一定的了解.(对于表中的空白,可以让学生讨论这些温度处于什么范围内,对于具体的温度值可以让学生课后查阅有关资料再填上.)
板书:
摄氏温度用字母℃表示,标准大气压下冰水混合物的温度定为0℃,沸水的温度定为100℃.
【例1】(多媒体展示)有两杯水,里面都有没熔化的冰块,一杯在阳光下,一杯在阴凉处,则( )
A.在阳光下的水温度高
B.在阴凉处的水的温度高
C.两杯水的温度一样高
D.两杯水温度的高低无法进行比较
解析:
标准大气压下冰水混合物的温度是0℃,两杯水中都有没熔化的冰块,不论冰多一些还是水多一些,不论环境温度是高是低,两杯水的温度都是0℃.
答案:C
备课笔记
规律总结:(1)液体温度计结构特点及制作原理
(2)根据测温环境的不同,温度计的测温物质一般也不相同,如实验室用温度计一般选用煤油或水银为测温物质,在寒冷的北方所用温度计选酒精为测温物质,而体温计一般使用水银做测温物质.
特别提醒:不论冰多还是水多,只要是能长时间放置的冰水混合物,其温度就是0℃;只有在标准大气压下,沸水的温度才是100℃.
进
行
新
课
实验室用温度计的正确使用
1.温度计的量程和分度值
教师引导学生观察实验室用温度计、体温计和寒暑表的测量范围和分度值,并思考以下问题(多媒体展示).
思考题:(1)如果所测的温度过高或过低,超出了温度计所能测量的最高温度或最低温度,会出现什么后果?
(2)观察寒暑表、体温计和实验室用的温度计,它们所能测量的最高温度、最低温度和分度值各是多少?为什么要这样设计它们的量程和分度值?
学生分小组讨论后,积极发言,教师点评并总结.
教师总结:(1)如果所测的物体温度过高,超出了温度计的量程,将测不出温度,且温度计里的液体可能将温度计胀破;如果所测的物体温度过低,低于温度计的最低温度,将测不出温度.
(2)①寒暑表所测量的最高温度是50℃,最低温度是-30℃,分度值是1℃,主要是根据我国大多数地区的常年温度范围确定的;②体温计所测量的最高温度是42℃,最低温度是35℃,分度值是0.1℃,是根据人体温度的变化范围确定的.③实验室用的温度计所测量的最高温度为110℃,最低温度为-20℃,分度值是1℃,是根据实验中需要测量的范围确定的.
板书:
使用温度计测量前要先观察温度计的零刻度、量程和分度值.
【例2】(多媒体展示)如图,甲、乙所示为两支温度计液柱处的放大部分,则这两支温度计的分度值分别是 、 ,指示的示数分别为 、 .
解析:
甲图的示数从“10”到“20”之间均匀划分为10小格,则该温度计每小格表示(20℃-10℃)÷10=1℃,即分度值为1℃.乙图中的刻度从“10”到“20”之间均匀划分为5小格,则该温度计每小格表示的温度值为(20℃-10℃)÷5=2℃,即分度值为2℃.观察甲图,其刻度值从下往上在增大,可判断零刻度在图示刻度的下方,示数为零上温度.液柱在10℃以上6小格处,每小格表示1℃,即10℃以上6℃,所以读数为16℃.观察乙图的刻度值,数值从上到下在增大,可判断零刻度在图示刻度的上方,示数为零下温度.液柱在-10℃以下4小格处,每小格表示2℃,即液柱在-10℃以下8℃,读数应为-18℃.
答案:1℃2℃16℃-18℃
2.实验室用温度计的使用及读数
教师用多媒体播放课件“判断温度计的使用对错”,引导学生观察并根据自己的推测判断.
判断温度计的使用对错(多媒体课件)
备课笔记
规律总结:
目前我们使用的温度计大多数是液体温度计.根据所充液体的不同,液体温度计分为水银温度计、酒精温度计、甲苯温度计和煤油温度计等多种.液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,是靠其中液体的热胀冷缩来感觉温度变化的.也就是说,液体温度计中的工作物质一定要保持液态.
规律总结:
(1)读取温度计示数时,视线要与液柱内的液面相平,仰视时读数会偏小,俯视时读数会偏大.
(2)判断零上与零下:沿液柱上升方向,数字变大的即为零上,沿液柱上升方向数字变小的即为零下;读数时均沿数字由小到大的方向读取.
进
行
新
课
学生分小组讨论,教师引导学生说出错误的原因.
生1:图①错误是把温度计玻璃泡置于容器底部.
生2:图②错误是把温度计玻璃泡置于容器侧壁.
生3:图③错误是温度计玻璃泡没有全部浸没在液体中.
生4:生5:图⑤错误是读数时温度计离开了被测液体.
生6:图⑥正确.
生7:图⑦中间一个是正确的,上下两个是错误的,因为读温度计示数时眼睛没有平视.
教师鼓励学生的回答,然后总结并板书“温度计的使用规则”.图④正确.
板书:
温度计的使用规则
1.温度计玻璃泡要全部浸入被测的液体中,但不能碰到容器底或容器壁.
2.温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数.
3.读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的液面相平.
教师引导学生分小组用实验室用温度计测量凉水、温水、热水的温度,测量前先用手感觉并估测温度,然后将实验数据填入下表.
学生分组进行实验,教师巡回指导,注意引导学生比较估测的温度值与实际测量的温度值有什么不同.(通过这个实验活动不但练习了温度计的使用,而且进一步说明了要准确知道物体的温度,凭感觉是不可靠的,必须使用温度计测量)
体温计
1.体温计的结构和使用
之前有同学发现体温计的液柱上有个缩口,这个缩口是做什么的呢?下面请同学们仔细观察体温计和实验室用温度计,然后回答以下问题:(多媒体展示)
思考题:(1)体温计与实验室用温度计的构造有什么不同?体温计的构造有什么特点?
(2)体温计可以离开人体读温度,实验室用温度计却不可以,为什么呢?为什么使用体温计前要先甩一甩?
学生分组讨论后积极回答,教师进行点评并总结.
进
行
新
课
教
学
板
书
教师总结:(1)体温计里面的细玻璃管,比实验室用的温度计更细,而且在玻璃泡和直玻璃管之间有非常细的弯曲缩口.玻璃管非常细,这样当玻璃泡内的水银有微小的膨胀,玻璃管内的水银柱都会有明显变化,因而更精确.体温计的刻度范围为35℃~42℃,分度值为0.1℃.
(2)①测体温时,玻璃泡内的水银随着温度升高,发生膨胀,通过细管挤到直管,而体温计可以离开人体读数是因为当体温计离开人体时,水银变冷收缩,细管内的水银断开,直管内的水银不能自动退回到玻璃管内,所以它表示的是人体的温度.②使用体温计前要先甩一甩是因为水银柱在缩口处断开后不能自动退回到玻璃泡中,重新使用体温计时,必须拿着体温计用力往下甩,让水银再回到玻璃泡里,这样才能使用,否则测量出的温度值不准确(注意其他温度计不允许甩,也不可以离开被测物体读数).
板书:
1.体温计的测量范围是35℃~42℃,分度值是0.1℃,体温计的玻璃管上有缩口,因此可以离开人体读数.
2.使用体温计前要将水银柱甩下去,再进行测量,否则读数不准,注意其他温度计不允许甩,也不可以离开被测物读数.
2.实验室用温度计、体温计、寒暑表的区别
我们知道常用的温度计有实验室用温度计、体温计、寒暑表,那么这三种温度计在构造和使用上有什么区别呢?
学生分组讨论后积极发言.
教师用多媒体播放课件“实验室用温度计、体温计、寒暑表的区别”,并进行总结
实验室用温度计、体温计、寒暑表的区别(多媒体课件)
【例3】(多媒体展示)一支体温计使用前没有将水银柱甩下去,用它先后两次测量甲、乙两人的体温,体温计的示数分别是38℃和39℃,则下列判断正确的是( )
A.甲的体温是38℃,乙的体温是39℃
B.甲的体温低于38℃,乙的体温是39℃
C.甲的体温不高于38℃,乙的体温是39℃
D.因为体温计使用前没有向下甩,所以甲、乙两人的体温无法确定
解析:体温计盛水银的玻璃泡上方有一段非常细的缩口,测体温时,水银受热膨胀能通过缩口上升到玻璃管里.读数时,体温计离开人体,水银变冷收缩,来不及退回到玻璃泡中就在缩口处断开,仍保持原来的示数,所以,如果体温计示数为38℃,则用它测38℃及以下的温度时示数都是38℃,用它测38℃以上温度时,示数与被测温度相同.答案:C
特别提醒:
用没有甩过的体温计测体温时,若被测体温低于原始示数,则所测结果仍为原始示数;若被测体温高于原始示数,对测量结果没有影响.
特别提醒:
在使用体温计测体温时,体温计自身“只升不降”.
教
学
板
书
教
学
小结
这节课,我们学习了温度和温度计的有关知识,知道了温度和摄氏温度的规定,认识了常用的温度计——实验室用温度计、体温计和寒暑表,通过实验掌握了用温度计测量温度的方法.在日常生活和生产中,经常涉及温度,希望大家能够将今天所学的知识巩固好.
教
材
习
题
解
答
【教材P47“想想做做”】
自制温度计
在小瓶里装满带颜色的水.给小瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口,如图.
将小瓶放入热水中,观察细管中水柱的位置,然后把小瓶放入冷水中,观察水柱的位置.
想想看,自制的温度计是根据什么道理来测量温度的?怎样用自制温度计测量温度?
备课笔记
教
材
习
题
解
答
解:自制的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的.为了用自制温度计测量温度,应先在细管上标上刻度,如放入冰水混合物(0℃)中,细管上标上相应刻度0 ℃,再放入沸水(100℃)中,标上相应刻度100℃,在0~100℃之间,分成均匀的100份,标上相应的刻度值,这样自制温度计就做成了.用它测量热水温度时,将它完全浸入热水中,细管中水柱的位置,即是热水相应的温度.
【教材P52“动手动脑学物理”】
1.图中各个温度计的示数分别是多少(每个温度计的单位都是摄氏度)?
解:甲:8℃乙:9℃丙:18℃丁:-4℃
2.在教室挂一只寒暑表,在每个课间测出教室的温度,将数据记录在表格中.以横轴为时间、纵轴为温度,分别在图上描点并画出晴天及阴天两种天气的温度—时间图象.通过比较,你能看出这两种天气温度变化的规律吗?
解:自己找一个寒暑表,动手测一下,并完成此题.
3.不同物质在升高同样温度时,膨胀的多少通常是不同的.如果把铜片和铁片铆在一起,当温度变化时这样的双金属片就会弯曲.怎样用它制成温度计?画出你的设计草图.市场上有一种指针式寒暑表(如上图),就是用双金属片做感温元件的.到商店去看一看,有没有这样的寒暑表.
解:双金属片温度计的感温元件通常是由两种膨胀系数不同,彼此又牢固结合的金属制成.感温元件一端固定,另一端连接指针轴.当被测物体温度变化时,两种金属由于膨胀系数不同,会使双金属片的弯曲程度发生变化,通过指针轴带动指针偏转,直接显示温度值.
备课笔记
教
材
习
题
解
答
4.根据科学研究,无论采用什么方法降温,温度也只能非常接近-273.15℃,不可能比它更低.能不能以这个温度为零度来规定一种表示温度的方法呢?如果它每一度的大小与摄氏度相同,那么这两种温度应该怎样换算?
解:能以这个温度为零度来规定一种表示温度的方法:热力学温度.热力学温度用T表示,单位是开
尔文,简称开,符号是K.热力学温度T和摄氏温度t的关系是:T(K)=t(℃)+273.15.
难
题
解
答
【例4】一支刻度均匀但读数不准的温度计,它在冰水混合物中的读数是4℃,在沸水中的读数是96℃,则用这支温度计测得烧杯中水的温度是29℃(如图所示),则这杯水的实际温度是 ℃.
解析:
方法一:温度计在冰水混合物中的温度为4℃,而在沸水中的温度是96℃(标准大气压下),此温度计在4℃和96℃之间等分了(96-4)份,用这个温度计与标准温度计对照,可以算出该温度计的1等份相当于100℃96-4.而这支不准的温度计示数是29℃时,它与4℃之间是(29-4)等份,则准确温度的数值为100℃/(96-4)×(29-4)=27.2℃.
方法二:由于温度计温度与液柱长度成正比,所以,(96-4)/(29-4)=(100-0)/(t-0),从而t=27.2℃.这种方法在解题中用得较多.
方法三:设实际温度为t时,温度计的示数为t′,温度计每1等份表示温度为k,依题意可得温度计的示数t′与实际温度t的关系式为:t=kt+b①
当t=0时,t′=4;当t=100时,t′=96,代入①式得方程组:
4=0k+b
96=100k+b
解方程组得k=0.92,b=4
再将k、b代入①得t′=0.92t+4②
将t′=29代入②式得29=0.92t+4,解得t=27.2℃.
答案:27.2
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.
技巧总结:
对于不准确温度计,计算温度时,关键是抓住温度计的刻度是均匀的,温度计内细管内径不变,温度计中液柱长度变化与温度变化成正比.
教
学
反
思
1.在教学中,设计情景:先把两只手分别放入热水和冷水中,然后,先把左手放入温水中,再把右手放入温水中.这个活动的设计,是要让学生知道,凭感觉判断物体的冷热是不可靠的,从而引出测量温度的仪器——温度计的学习.
2.让学生自己设计温度计.首先,设计一个小瓶,问学生:能否用这只小瓶分辨出两杯水哪杯水的温度高,哪杯水的温度低?为什么?学生实验,观察,并说出利用了液体热胀冷缩的性质.再让学生思考能否将此装置进行改进,使它能测出具体的温度值?怎样刻上刻度?刻上刻度的自制温度计虽然可以测出温度,但还有哪些地方可以改进?这样学生自己设计出了温度计,最后要学生把自己设计的温度计与实验用的温度计进行比较,找一找有什么不同.通过这个活动,既培养了学生的动手能力,又增强了学生的探索精神.
3.在实验时要求学生在测水的温度之前先认真估测水的温度,不要用温度计测出之后再依据测量值来随便写一个估计值,这样实验就失去了意义,而且实验后要说明要得出精确数值必须进行测量,这样就强调了实验的重要性,也突出了实验要认真做的必要性.
4.零下温度对学生来说是一个难点,这里可以讲得再细致一点.可以在这里再多加训练,充分利用自制的教具——温度计模型.老师也可以说温度,让学生上台调整模型,还可借鉴数轴上负数的读法,供学生参考.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第2节 熔化和凝固
第1课时 熔化和凝固
课题
熔化和凝固
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.理解气态、固态和液态是物质存在的三种形态,能描述这三种物态的基本特征.
2.理解熔化、凝固的含义及它们吸放热情况,了解晶体和非晶体的区别.
3.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义.
能力目标
1.通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生物态变化的条件.
2.了解有无固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法.
3.通过探究活动,了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法.
素养目标
与价值观通过教学活动,激发学生对自然现象的关心,产生乐于探索自然现象的情感.
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、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象的区别.
教学课时
1课时
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.
备课笔记
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.物质从一种状态变为另一种状态叫做物态变化.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.
3.凝固:物质由液态变成固态.
4.熔化和凝固是互逆的两个过程.
【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
备课笔记
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.
进
行
新
课
熔点和凝固点晶体和非晶体
1.实验探究固体熔化时温度的变化规律
教师提出问题,引导学生思考:
(1)在熔化过程中,物质温度是怎样变化的?
(2)是不是每一种物质熔化时温度都相同?
学生提出假设与猜想:(1)在熔化过程中物质温度应该不断上升.(2)每一种物质熔化时温度应该不同.
教师组织学生分组设计实验论证.(为了让学生发挥团结协作且更好地完成探究实验,教师将整个班级的同学分成6个科学研究组,每个小组推举一个小组长)
组长组织讨论:(1)怎样设计实验,实验中需要哪些实验装置?
(2)怎样组装这些实验装置,实验中需要注意哪些问题?
(3)实验过程中如何分工使实验有条不紊?
小组讨论并汇总,每个小组派代表上台演示组装实验装置的过程,讲述实验中需要注意的事项:如①温度计要完全浸入被测物体中;②实验时为了让物体受热均匀要不断搅拌;③注意酒精灯的使用安全;④实验过程中分工要求一人报时,一人报温度值,一人搅拌,一人报物质状态,一人记录,一人照顾仪器.
教师组织学生进行实验,探究海波与石蜡熔化时温度变化情况.
2.熔点和凝固点晶体和非晶体
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.
教师引导学生阅读教材P56“小资料——几种晶体的熔点”,并读一种物质的熔点加以解释:如钨的熔点是3140℃,说明钨在熔化时温度保持在3140℃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-38.8℃,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-38.8℃,液态水银的凝固点也为-38.8℃;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
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,从而增大海波的受热面积;(2)海波不宜太多;(3)加热应缓慢,使试管内外温差保持在2℃~3℃.
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.
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?
教
学
板
书
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P56“想想议议”】
1.在图甲中,EF、FG、GH各段分别表示温度怎样变化?物质是在吸热还是在放热?物质处于什么状态?
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.黑龙江省北部最低气温曾经达到-52.3℃,这时还能使用水银温度计吗?应该使用什么样的液体温度计?
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-52.3℃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-52.3℃,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P57“动手动脑学物理”】
2.在探究固体熔化过程温度的变化规律时,如果记录温度的时间间隔过长,可能会带来什么问题?
解:如果记录的时间间隔过长,会错过晶体熔化时固液共存温度不变的时间,导致画错固体熔化图象,而不能正确识别物质是否是晶体.
3.如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图象.根据图象的什么特征可以判断这种物质是一种晶体?它的熔点是多少?从晶体开始熔化到所有晶体完全熔化,大约持续了多长时间?
思想方法:
探究固体熔化时温度的变化规律实验用到了图象法,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
解:该物质在熔化过程中温度保持不变,是晶体,熔点是80℃,持续了大约15min.
难
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( )
A.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.
教
学
反
思
1.本节课首先以学生熟悉的冰可以变成水及水可以变成水蒸气为例,让学生认识物质的三种状态,继而引入物态变化,引入熔化和凝固.教学中,对于物质的三种状态的认识,可通过一些具体的事例并结合多媒体,让学生尝试对它们进行分类.
2.在探究海波熔化特点和蜂蜡熔化特点中,先让学生分组讨论实验过程中需要注意的问题和分工情况,然后积极主动地设计实验并参与探究活动,有意识地培养学生的设计和规划能力、观察和动手能力、分析问题和解决问题的能力,并有助于培养学生严谨的科学态度.在这个实验探究活动中,由于学生要写实验报告,因此教师应给予详细指导.
3.在本节教学过程中,有三个易错点要让学生理解:①处于熔点温度的晶体,有哪几种存在的状态;②溶化和熔化、融化的区别;③物质吸热温度不一定升高,放热温度也不一定降低.
4.对于凝固过程的特点,在教学过程中不必具体展开,为学生留下继续探究的空间,教学中可采用实验推理的方法,引导学生自己得出结论.对于熔化和凝固的应用,在教学中不必作过多的介绍,也可以不涉及到它们对人们带来的不利影响,建议让学生课后通过上网查阅资料,对熔化和凝固的应用作进一步的了解.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
第2课时 熔化和凝固的条件及其应用
课题
熔化和凝固的条件及其应用
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.知道熔化和凝固的条件.
2.知道熔化吸热、凝固放热.
能力目标
经历观察熔化和凝固的过程,简单描述熔化和凝固的主要特征.
素养目标
乐于参与观察、实验等科学实践活动,有团队精神.
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.
教学课时
1课时
课前预习
晶体在熔化时 吸 热,温度 不变 .液体在凝固成晶体时 放 热,温度 不变 .
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.
教
学
板
书
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P57“动手动脑学物理”】
1.日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热的例子?熔化吸热、凝固放热会给我们带来哪些不利的影响?请各举一个例子.
解:利用熔化吸热的例子:吃雪糕降温;把冰放在蔬菜水果上能保鲜等.利用凝固放热的例子:在北方的冬天,菜窖里放水保温.
不利影响的例子:春天冰雪融化导致气温降低,常会使人感冒;炼钢炉旁,钢水凝固成钢锭放出大量热,使炉子周围温度很高.
避免方法:春天多穿衣服来保温;炼钢时工人要戴面罩和手套并远离炉旁.
4.水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-117℃,小明把酒精和水的混合液体放入电冰箱的冷冻室(冷冻室温度可达-5℃)中,经过相当长的时间后,从冷冻室取出混合液体时,却发现混合液没有凝固.就这个现象你能提出什么猜想?根据这一猜想举出一个实际应用的例子.
解:提出问题:加入酒精后,水为什么在0℃以下还没有结冰?
猜想:加入酒精后,水的凝固点降低了.
应用:可以用做防冻液.
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.
难
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
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.
教
学
反
思
注意培养学生书面或口头表达自己的观点的能力、自我反思和听取意见的意识、初步的信息交流能力,注意养成学生实事求是、尊重自然规律的科学态度.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
第3节 汽化和液化
第1课时 汽化
课题
汽化
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.知道什么是汽化.
2.了解沸腾现象,知道什么是沸点.
3.记住酒精、水银等常见物质的沸点.
能力目标
1.通过观察液体(水)的沸腾实验,知道沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.
2.通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点.
3.通过研究影响蒸发快慢的因素,进一步认识控制变量法的运用.
素养目标
通过教学活动,激发学习兴趣和对科学的求知欲,乐于探索自然现象,乐于了解日常生活中的物理规律.
教学重点
蒸发、沸腾的特点及影响蒸发快慢的因素.
教具准备
杯、水、温度计、酒精灯.
教学难点
蒸发、沸腾的区别.
教学课时
1课时
课前预习
1.汽化:物质从 液态 变成 气态 的过程.汽化 吸 热,包括 蒸发 和 沸腾 两种方式.
2.沸腾的规律:(1)液体沸腾时要继续 吸 热,但温度 保持不变 .(2)大量气泡上升,变 大 ,到液面破裂.(3)液体沸腾时的温度叫 沸点 ,不同的液体,沸点 不同 ,且沸点随气压的增大而 增大 .
3.蒸发的规律:(1)液体在蒸发过程中要 吸 热,致使液体和它依附的物体温度降低 .(2)只在液体 表面 发生,而且 缓慢 (填“剧烈”或“缓慢”)进行.
巩固复习
教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可有针对性地挑选部分难题讲解).
备课笔记
新课导入
请同学们思考这个问题:晒在太阳下的衣服会变干,衣服上的水跑哪里去了?
学生回答:水变成了水蒸气飘散到了空中.不错,同学们回答得很好.
教师总结,并引入课题:水变成水蒸气是汽化现象,今天我们就一起来学习汽化.
进
行
新
课
汽化现象
教师演示实验:在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将塑料袋像拧麻花一样拧紧,尽量把塑料袋中空气排尽,然后再把口用线或橡皮筋扎紧.将塑料袋沉入80℃以上的热水中.引导学生观察塑料袋的变化(塑料袋鼓了起来,酒精消失了).教师将鼓起来的塑料袋拿出来凉一会儿,引导学生再次观察塑料袋的变化(塑料袋变瘪了,有小液滴产生).
通过这个实验活动,学生感到很神奇,体会到物理探究活动的快乐.
教师鼓励学生说出对这个实验的猜想和分析.
生1:滴进的酒精是液体,放入热水中变成了气体,所以看不见了.
生2:擦在皮肤上或放在盘子里的酒精,慢慢变干了,我们也没看见气态的酒精,所以气态酒精无色、透明的,是看不见的.
生3:最后塑料袋里出现的小液滴是酒精,因为水没进去.
教师总结学生的猜想和分析,引入汽化和液化的概念.
板书:1.汽化:物质从液态变成气态叫做汽化,汽化的两种方式是蒸发和沸腾.
2.液化:物质从气态变成液态叫做液化.
沸腾
1.设计实验探究水沸腾时温度变化的特点
我们每天要喝开水,开水是指沸腾后的水.现在回忆一下烧水时的有关情况,然后思考下列问题.(多媒体展示)
思考题:(1)水烧开需要哪些条件?
(2)水在沸腾时有什么特征?
(3)水沸腾后如果继续加热,温度会不会越来越高?
(4)水沸腾后会冒出白气,这些白气是水蒸气吗?
(5)最后水烧干了,水去哪里了?
上面的思考题,同学们先不着急回答,大家先制定探究水的沸腾现象的实验方案,通过实验观察,得出结论.
学生分组设计实验方案.教师帮助学生完善实验设计方案.学生在教师的引导下分组完成实验,并得出结论.
2.沸点
教师提问:为什么水沸腾前内部形成的气泡在上升过程中会逐渐变小呢?
学生分组讨论并表示疑惑.(估计学生暂时无法给出答案,但教师提问的目的在于让学生加深沸腾前后气泡变化情况的印象)
教师总结:开始给冷水加热时,由于水中溶有空气,在器壁上生成气泡,气泡中含有空气和水蒸气,继续加热后,气泡受热膨胀,当气泡大到一定程度,由于浮力,气泡脱离器壁开始上升,气泡上升后温度降低,气泡内的大部分水蒸气要液化成水,气泡外边压强大于气泡内气体压强,气泡变小.这里涉及压强和浮力的知识,我们以后将会学到.
知识拓展:
1.缩短实验(或加热)时间的方法:
(1)尽量提高水的初温;(2)适当减少水的质量;(3)在烧杯上加盖;(4)加大酒精灯火焰.
2.水沸腾前升温特点是先升温快后升温慢,原因是(1)水温越高,蒸发吸热越快,导致后来升温变慢;(2)水温越高,与外界的温差越大、散热越快,也导致后来升温变慢.
进
行
新
课
现在请同学们根据观察进行分析总结,找出实验规律.
生1:水沸腾时温度不变,说明水沸腾是在一定温度下发生.
生2:气泡上升,变大,上升到水面破裂,说明水沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象.
生3:撤掉酒精灯水不沸腾,说明液体在沸腾过程中需要吸热.
生4:各种液体沸腾时都有确定的温度.
教师鼓励学生回答,同时引出沸点的概念并进行总结和板书.
板书:
1.沸腾是在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.
2.各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点.
3.液体沸腾的条件:(1)达到一定的温度;(2)继续吸热.(二者缺一不可)
教师引导学生将自己的实验数据记录在教材P59的表格中,并根据实验数据在图3.3-3中描点,画出水沸腾时温度变化图象,然后阅读教材P60“小资料——几种液体的沸点(标准大气压)”.
教师提问:请同学们思考“小资料”中的液体沸点为什么要标注“标准大气压”.
生:难道大气压不同,同种液体的沸点不同?
教师总结:液体沸点与大气压有关,以后要学.像我们用的高压锅,锅内气压高于标准大气压,所以高压锅内水的沸点也高于100℃.而高原的气压低于标准大气压,所以高原上水的沸点低于100℃.要记住标准大气压下酒精的沸点是78℃,水银的沸点是357℃.
板书:
同一种物质的沸点是可以变化的,沸点与气压有关,气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低.
教师引导学生做教材P60“想想做做——纸锅烧水”的实验.
我们现在用桌子上那张光滑的厚纸,做成小纸锅,纸锅里装些水,放在火上加热.注意不要让火苗烧到水面以上,注意观察纸锅是否燃烧
学生独立操作实验,教师巡回指导.
生:真神奇!给纸锅加热一会儿,水沸腾了,而纸锅居然不会燃烧.
请同学们说说这是为什么呢?
生:水的沸点是100℃(标准大气压下),纸的着火点是183℃,水沸腾过程中温度保持在100℃不变,只要水不烧干,与水接触的纸的温度也将保持在100℃,从而达不到纸的着火点,因此纸锅不会燃烧.
【例1】(多媒体展示)如图所示是水的沸腾图象,下列对此图象的理解正确的是( )
A.水在AB段沸腾,吸收热量,温度升高
B.水在AB段沸腾,吸收热量,温度不变
C.水在BC段沸腾,吸收热量,温度升高
D.水在BC段沸腾,吸收热量,温度不变
解析:水在沸腾时要吸热,但温度保持在沸点不变.根据记录的温度数据所作的图象可知,对应的沸腾图线是一段水平线.就本题而言,对应的是BC段.水在这一段的温度保持100℃不变,但会继续吸热以维持沸腾.故本题正确答案是D.
答案:D
备课笔记
特别提醒:
各种液体都有沸点,与熔化、凝固不同,只有晶体有熔点和凝固点,而非晶体没有.
进
行
新
课
蒸发
1.蒸发
湿衣服无论是在温度高的夏天,还是在温度低的秋天,都能变干,这说明什么?为什么晾衣服要把衣服展开并放在通风处?
生1:这是由于水汽化,变成了气体.
生2:这种汽化现象在任何温度下都能发生,且汽化现象很缓慢.
生3:这种汽化现象只在液体表面发生,且与液体表面流动的气流快慢有关.液体表面流动的气流越快,这种汽化现象越快.
教师鼓励学生的回答,同时引入蒸发的概念,并进行总结和板书.
板书:
蒸发是一种在任何温度下,只在液体表面发生的缓慢的汽化现象.
2.影响蒸发快慢的因素、蒸发制冷
教师引导学生做教材P60“想想做做”的“实验1”,体验蒸发制冷的作用.
请同学们将酒精滴在手背上,擦在手背上,或用手扇,有什么感觉?
生1:滴上、擦上酒精的地方有清凉的感觉,用手扇时会感到更凉.
生2:这说明蒸发过程需要吸热,蒸发有制冷作用.
生3:滴在手背上的酒精,比擦在手背上的酒精蒸发得慢.这说明液体蒸发快慢与液体表面积有关,液体表面积越大,蒸发越快.
生4:用手扇酒精蒸发更快,说明蒸发快慢与空气流动快慢有关,空气流动越快,蒸发越快.
同学们回答得非常好,影响蒸发快慢的有三个因素,并且蒸发有制冷作用.
板书:
1.影响蒸发快慢的因素(1)液体的温度越高蒸发越快.(2)液体表面积越大蒸发越快.(3)液体表面空气流动越快蒸发越快.
2.液体在蒸发过程中吸热,有制冷作用.
请同学做教材P60“想想做做”的“实验2”:把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数会有变化吗?
生1:如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数不变.
生2:把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数先下降后上升.
生3:这是因为液体在蒸发过程中要吸热使周围和它接触的物体温度降低,所以温度计示数先下降后上升.
教师引导学生看教材P61图3.3-5,并阅读第一、二自然段,解释这些现象.
学生相互讨论,教师启发引导.
生1:游泳后刚从水中出来,人身体上有水,皮肤上的水分蒸发,水在蒸发过程中需要吸热,就要从人的皮肤吸收热量,使体温下降,所以感觉特别冷.
生2:天热时,由于狗没有汗腺,不能靠出汗散热,只得伸长舌头,大口喘气,靠加快呼吸来散热.
3.蒸发和沸腾的区别和联系
教师用多媒体播放课件“液体的蒸发和沸腾的比较”,并讲解.
备课笔记
知识拓展:
液体蒸发的快慢还与下列因素有关.
(1)液体的种类,在相同的条件下,不同液体蒸发的快慢不同.例如,酒精比水蒸发得快.
(2)周围空气的湿度,周围空气的湿度越大,液体蒸发得越慢.如夏天下雨前,人往往感到特别闷热,就是因为空气湿度大,人身上的汗液难以蒸发所致.
进
行
新
课
液体的蒸发和沸腾的比较(多媒体课件)
【例2】(多媒体展示)关于蒸发的下列说法中,正确的是( )
A.在0℃时,水不会蒸发
B.液体内部的汽化现象叫蒸发
C.没有表面的液体不会蒸发
D.晶体也能发生蒸发现象
解析:蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象.在0℃时,液体也会发生蒸发现象,故A选项是错误的;蒸发只能发生在液体表面,因此没有表面的液体就不可能发生蒸发现象,故B选项错误,C选项正确;晶体是固体,不可能发生蒸发现象,故D选项是错误的.
答案:C
教
学
板
书
课
堂
小
结
本节课我们学习了汽化的相关知识,知道汽化有两种形式:蒸发和沸腾.这节课就学到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
【教材P58“想想做做”】
如图,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排尽空气后用绳把口扎紧,然后放入热水中.你会看到什么变化?从热水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?怎样解释这些变化?
解:放入热水中后,会看到塑料袋马上鼓起来;从热水中拿出塑料袋,过一会儿,塑料袋又瘪了.因为将塑料袋放入热水中后,液态酒精吸热,迅速蒸发为气态,体积增大,使塑料袋膨胀;把塑料袋从热水中拿出后,气态酒精遇冷又变为液态,体积减小,塑料袋又变瘪了.
【教材P60“想想做做”】
纸锅烧水
着火点是物质可以燃烧的最低温度.纸的着火点大约是183℃,就是说,当纸的温度达到183℃时,它会自动燃烧起来.普通煤炉的火焰温度约600℃.酒精灯的火焰
温度约400~500℃.那么,能用纸做的锅在火上把水烧开吗?
取一张光滑的厚纸,照如图那样做成一个小纸锅.纸锅里装些水,放到火上加热.注意不要让火苗烧到水面以上的纸.过一会水就会沸腾,而纸锅不会燃烧.
实际做一做,说明纸锅为什么不会燃烧.
解:水的沸点是100℃(在标准大气压下),而纸的着火点为183℃.当水沸腾时,需要从外界不断吸收热量,使与水接触的纸的温度始终保持在100℃,从而达不到纸的着火点,因此,纸锅不会燃烧.
【教材P63“动手动脑学物理”】
1.盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上搁一只比盆小一点的篮子.篮子里有剩饭、剩菜,再把一个纱布袋罩在篮子上,并使袋口的边缘浸入水里(如图),就做成了一个简易冰箱.把它放在通风的地方,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质.试着分析简易冰箱的工作原理.
解:这里介绍了一种利用蒸发吸热保存食物的方法.因为水会沿着纱布的纤维结构“爬”上来,水蒸发时会吸热,就可以使食物的温度降低,这样饭菜就不容易变馊了.
3.吐鲁番是全国有名的“火炉”,常年高温少雨,水贵如油.当地流行使用坎儿井,大大减少了输水过程中水的蒸发和渗漏.坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成(如图).暗渠即地下水道,是坎儿井的主体,宽约1.2m.井的深度因地势和地下水位高低不同而有深有浅,最深的井可达90m以上,井内的水在夏季约比外界低5~10℃.请你分析一下坎儿井是如何减少水的蒸发的.
解:新疆地区的坎儿井是利用地下渠道引水,减少了水在输送过程中的蒸发量,同时也减少了水的渗透.时至今日,坎儿井仍在使用.温度低,空气流通慢,都是蒸发慢的原因.
难
题
解
答
【例3】(2015·四川内江)无论是严冬还是酷暑,在使用冷暖空调的窗户玻璃表面,有时都会出现小水珠,那么关于这种现象的说法中正确的是( )
A.夏天,小水珠附着在玻璃的内表面,冬天,小水珠附着在玻璃的外表面
B.夏天,小水珠附着在玻璃的外表面,冬天,小水珠附着在玻璃的内表面
C.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的内表面
D.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的外表面
解析:夏天,开空调的室内温度低于外部温度,外部的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的外表面;而冬天,开空调的室内温度高于外部温度,车内的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的内表面.
答案:B
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.
教
学
反
思
1.本节课教学从生活实际出发,先以学生熟悉的事例“晒在太阳下的湿衣服一会儿就干了”来让学生感知汽化现象,然后通过“想想做做”的实验来引入汽化和液化的概念.
2.本节课教学的重点在于突出“水的沸腾”的实验探究过程.虽然沸腾现象对于学生来说并不陌生,但其发生的全过程学生未必很清楚,沸腾时有什么特征学生不一定了解,因此在教学中重点呈现探究活动较为详细的探究过程和要求,如实验后要求学生记录数据,处理数据,画出图线,分析数据,概括总结,得出结论.在探究过程中,可提出“怎样使水尽快沸腾”的问题让学生展开讨论,突出实验的设计思想,提高学生的信息收集能力.
3.由于学生温度计可能存在质量问题,以及本地的大气压的影响,会使测量出的沸点值误差较大,这时可结合教材P60“小资料”中“标准大气压”作简单说明.
4.教学中,在得出沸腾的特征和温度变化规律后,将沸腾和蒸发现象加以比较,找出它们的相同点和不同点,加深学生对蒸发和沸腾的理解.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
第2课时 液化
课题
液化
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.知道什么是液化.了解液化和汽化的实际应用.
2.了解气体液化的两种方式.
3.知道汽化吸热、液化放热.
能力目标
尝试解释生产生活中的汽化和液化现象,有初步的分析概括能力.
素养目标
有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.关注科学技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响,有保护环境和可持续发展的意识.
教学重点
气体液化的两种方式.
教具准备
多媒体课件.
教学难点
汽化和液化现象的应用.
教学课时
1课时
课前预习
液化:(1)物质从气态变为液态的现象叫液化.(2)使气体液化的方法有降低温度和压缩体积.(3)使气体液化的好处是使体积减小便于贮存和运输,气体液化过程中需要放出热量.
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
请同学们思考这个问题:冬天,戴眼镜的同学从室外到温暖的室内,眼镜会变模糊,这是为什么?
学生回答:眼镜变模糊是因为眼镜上蒙上了水汽.
不错,同学们回答得很好.
教师总结,并引入课题:水变成水蒸气是汽化现象,水蒸气变成水是液化现象,今天我们就一起来学习液化.
进
行
新
课
汽化和液化现象及应用
我们先来了解一下蒸锅使用时里面发生的汽化和液化现象.
蒸锅中的水烧开后大量地汽化成水蒸气,水蒸气遇到温度较低的蒸格、装食物的餐具、食物和锅盖就会液化,并放出大量的热.对蒸锅不断加热,开水就不停地变成水蒸气,水蒸气再液化放热,食物就弄熟了.
我们再来了解一下电冰箱的构造和原理.
备课笔记
进
行
新
课
冰箱中热的“搬运工”是一种既容易汽化又容易液化的物质(工作物质).液态的工作物质经过很细的毛细管进入冰箱冷冻室的管子汽化、吸热,使冰箱内温度降低.然后汽化的蒸气被压缩机压入冷凝器,在这里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出.工作物质这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持很低的温度.
气体液化的两种方式
所有气体在温度降到足够低时都可以液化,这是液化的一种途径.在一定的温度下,压缩体积也可以使气体液化,这是液化的第二种途径.我们家中用的液化气,就是在常温下用压缩体积的办法使石油气变成液体后装入钢瓶的.还有我国“长征三号”运载火箭的第三级的燃料,用氢作燃料,用氧作助燃剂,这些装在火箭里的氢和氧都是以液体状态存在的.既然液化是汽化的逆过程,那它是吸热还是放热?能举例子解释吗?
生:液化过程要放热.例子:100℃水蒸气的烫伤比100℃开水烫伤更严重,因为100℃水蒸气
液化时要放热,这样烫伤更严重.
教师总结学生的回答,并板书.
板书:
气体液化的两种方式:(1)降低温度;(2)压缩体积.
【例1】(多媒体展示)下列说法正确的是( )
A.雾是漂浮在空气中的水蒸气
B.露是大量小冰晶吸热熔化成的大量小水珠
C.所有气体在温度降到足够低时都能液化
D.用压缩体积的办法可以使所有气体液化
解析:雾是空气中的水蒸气液化成的小水珠,而不是水蒸气;露也是由空气中的水蒸气液化而成的,而不是小冰晶熔化而成的;所有气体在温度降到足够低时都能液化,单纯用压缩体积的方法并不能使所有的气体液化,有些气体必须采用降低温度和压缩体积相结合的方法才能使它们液化.
答案:C
汽化吸热、液化放热
前面我们看到,把塑料袋从热水中拿出,凉一会儿,塑料袋变瘪,并且有酒精液滴产生,这过程说明了什么?大家思考,并相互讨论.
生1:液化是汽化的逆过程.
生2:温度降到足够低时,酒精才被液化.
板书:汽化过程要吸热,液化过程要放热.
教
学
板
书
备课笔记
易错提示:
“白气”是水蒸气遇冷液化后形成的小水珠,水蒸气是气体,人眼是无法直接观察到的.“白气”的来源有两种情况:一是高温物体呼出水蒸气遇冷液化形成的;二是空气中的水蒸气遇冷液化.
课
堂
小
结
本节课我们学习了液化和汽化的相关知识,知道气体液化的两种形式——降低温度和压缩体积,知道汽化过程要吸热,液化过程要放热.希望大家能把这节课所学的知识运用到日常生活中,解释日常生活中有关的热现象.这节课就学到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
【教材P60“想想做做”】
1.把酒精擦在手背上,手背有什么感觉?
解:手背会有“凉”的感觉,这是液体蒸发吸热的结果.
2.把酒精反复涂在温度计的玻璃泡上,用扇子扇,温度计读数有什么变化?如果温度计上不涂酒精,用扇子扇,温度计读数会变化吗?
解:由于酒精的不断蒸发吸热,温度计示数会变小.如果不涂酒精,温度计读数不会发生改变.
【教材P63“动手动脑学物理”】
2.一块金属在冰箱中被冷冻后,取出放一会儿,表面会变湿.如果马上用干毛巾擦,能擦干吗?为什么?
解:擦不干.因为从冰箱中拿出的金属块温度较低,周围空气中的水蒸气因遇冷液化成小水珠附着在金属块的表面.擦去这层水,又有新的水蒸气在温度低的金属块表面发生液化,所以一时擦不干.类似这个例子的还有热天从冰箱拿出可乐罐.可乐罐外面沾满了水,擦干了又出现水,好像擦不干似的.
难
题
解
答
【例2】(2015·四川内江)无论是严冬还是酷暑,在使用冷暖空调的窗户玻璃表面,有时都会出现小水珠,那么关于这种现象的说法中正确的是( )
A.夏天,小水珠附着在玻璃的内表面,冬天,小水珠附着在玻璃的外表面
B.夏天,小水珠附着在玻璃的外表面,冬天,小水珠附着在玻璃的内表面
C.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的内表面
D.无论冬夏,小水珠都是出现在玻璃的外表面
解析:夏天,开空调的室内温度低于外部温度,外部的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的外表面;而冬天,开空调的室内温度高于外部温度,车内的水蒸气遇到温度较低的玻璃时放热而液化,即小水珠附着在玻璃的内表面.
答案:B
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.
教学
反思
在讲解电冰箱中的物态变化时,让学生了解氟利昂对臭氧层的破坏作用,经历信息处理过程,培养初步的分析概括能力.
教学反思
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
第4节 升华和凝华
课题
升华和凝华
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.知道升华和凝华的概念,知道生活中的升华和凝华现象,知道升华要吸热,凝华要放热
2.知道水循环中的物态变化.
能力目标
1.通过观察了解升华和凝华现象,培养学生的观察能力
2.通过识别生活中常见的物态变化现象,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.
3.通过介绍水循环中的物态变化,培养学生保护环境、节约用水的意识.
素养目标
1.通过教学活动,激发学生关心环境、乐于探索、勇于实践的精神.
2.通过做碘的升华和凝华实验,培养学生欣赏色彩美的能力.
教学重点
通过碘的升华和凝华实验培养学生的观察和实验能力.通过对日常生活中实例的解释,培养学生用物理知识解决实际问题的能力.
教具准备
试管、铁架台、石棉网、酒精灯、碘、樟脑丸、水循环挂图、热水等
教学难点
理解大自然中水循环时的物态变化过程,及吸、放热情况,能正确说出云、冰、霜、雪等的形成过程.
教学课时
1课时
课前预习
1.升华:物质从 固态 直接变成 气态 的过程.升华过程要 吸热 .
2.凝华:物质从 气态 直接变成 固态 的过程.凝华过程要 放热 .
3.实验中的升华与凝华:给密闭烧瓶中的碘加热,过一会儿固态碘直接 升华 变成紫色的碘蒸气,停止加热后,直接 凝华 变成固态碘,附着在烧瓶内壁上.
4.自然界中的升华与凝华:雪、霜、冰花、雾凇的形成属于 凝华 ,冬季的冰雕逐渐变小属于 升华 .
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.
备课笔记
新课导入
我们知道冰块吸热后熔化成水,再继续吸热就变成水蒸气,这是生活中常见的现象,那么物质吸热后能不能从固态直接变为气态呢?请同学们积极思考并发言.
生:应该可以吧,比如固态空气清新剂过一段时间后变小了,甚至消失了.这就是固态的空气清新剂直接变成了气态,并飘散到空气中去了.
同学们说得很正确,固态物质是可以直接变成气态的,那么气态物质是否也可以直接变成固态呢?请大家举例说明.
生:气态物质也可以直接变成固态,比如深秋和初春时出现的霜就是水蒸气直接变成了固体小冰晶.
同学们真棒!那么今天我们就一起来学习固态和气态之间的相互转化——升华和凝华.
进
行
新
课
升华、凝华
1.升华
教师向学生演示“人造雪景”实验,激发学生学习物理的兴趣.
演示实验(人造雪景):在一个烧瓶内放入少许樟脑丸粉末,然后加热,樟脑丸消失,再将一枯树枝放入烧瓶内,这时便可以看到气态的樟脑丸在枯树枝上变成雪花状.
学生仔细观察后,提出疑问:这个实验真神奇,樟脑丸粉末是如何跑到枯树枝上的?
同学们问得很好,这个实验涉及了两个物态变化,首先是固态的樟脑丸粉末在受热后,直接由固态变成了气态,这个过程就是升华,然后是气态的樟脑丸遇到冷的枯树枝又凝结成了固态樟脑丸,这个过程叫做凝华,我们一会儿再学.
板书:1.升华:物质由固态直接变成气态的过程.
2.识别升华现象时要抓住“两个状态,一个关键词”:初状态(固态)、末状态(气态)、关键词[直接(不经历液态)]
请同学们注意,并不是所有物质都能发生升华现象,它仅限于某些物质在一定条件下才能发生,下面请同学们举例说明生活中你见过的升华现象.
生1:冬天,放在外面的结冰的衣服,过一段时间后衣服干了(冰没有熔化).在衣服干了的过程中,衣服上的冰直接变成了水蒸气.
生2:用久了的灯泡会变暗,仔细观察发现钨丝变细了.钨丝变细的原因是钨丝由固态直接变成了钨蒸气.
【例1】(多媒体展示)下列现象中,不属于升华现象的是( )
A.放在口袋里的樟脑丸变小了
B.路边的“雪人”没有融化却越变越小,最后消失不见了
C.霜的形成
D.碘放在火上烤一烤,产生紫色的气体
解析:本题的关键是辨别升华现象.升华现象就是物质直接由固态变成气态,樟脑丸、雪、碘都是固态,后来都变成气体,故选项A、B、D都是升华现象.霜是空气中的水蒸气遇冷放热凝华而成,不属于升华现象.答案:C
2.凝华
教师引导学生做教材P64“想想做做”的实验:在试管中放入少量碘,塞紧盖子后放入热水中(注:装有碘的试管一定要塞紧盖子,以防碘蒸气外泄),发现碘固体消失了,产生了紫色蒸气;再将该试管放入凉水中,紫色蒸气消失,碘蒸气变成了固体碘.
备课笔记
规律总结:
(1)在升华、凝华这两种物态变化中并不存在液态这一环节.
(2)升华、凝华的形成及其进行的快慢与温度、物质自身的性质有关,如室内的水蒸气只有遇到寒冷的窗玻璃等物体才会凝华,白炽灯中的灯丝是由金属钨制成的,只有在高温下钨才会升华,使灯丝变细.
(3)初中阶段涉及升华、凝华的现象不多,主要是碘、冰、樟脑丸、干冰这几种物质的升华;霜、雪、雾凇、冰花、冰晶等物质的形成过程是凝华.
进
行
新
课
请同学们试着分析这个实验的过程.
生1:放入热水中时,固体碘不见了,试管内看到有紫色蒸气产生,这说明固态碘受热升华成碘蒸气.
生2:放入冷水中时,紫色碘蒸气消失了,试管壁上有黑色固体产生,这说明气态碘蒸气遇冷变成了固态碘.
同学们分析得很对,固态物质直接变成气态物质是升华现象,它的逆过程气态物质直接变成固态物质是凝华现象.
板书:
1.凝华:物质由气态直接变为固态的过程.
2.识别凝华现象时要抓住“两个状态,一个关键词”:初状态(气态)、末状态(固态)、关键词[直接(不经历液态)]
并不是所有物质都能发生凝华现象,它也仅限于某些物质在一定条件下才能发生.下面请同学们举例说明生活中你见过的凝华现象.
生1:冬天寒冷的早晨,室外物体上常常挂着一层霜,霜是空气中的水蒸气直接凝华而成的小冰粒.
生2:寒冷的冬天,早晨玻璃上出现冰花,这是室内的水蒸气遇到冷玻璃,凝华成固态冰,形成冰花.
【例2】(多媒体展示)在我国北方的冬季,常见的几种物态变化现象中,属于凝华现象的是( )
A.室外结冰的衣服变干
B.房间窗玻璃的内表面出现冰花
C.湖面结了厚厚的一层冰
D.正在跑步的人嘴中呼出“白气”
解析:A项中结冰的衣服变干的过程中,固态的冰变成水蒸气,属升华;B项中窗玻璃的内表面出现冰花的过程中,室内的空气中的水蒸气遇到冷的玻璃,直接变成冰晶(冰花),属凝华;C项中湖面的冰晶是由水冻成的,属凝固;D项中的“白气”是水蒸气液化而成的.由此可见,本题选B.
答案:B
升华吸热、凝华放热
1.升华吸热、凝华放热
我们知道汽化和液化互为相反过程,熔化和凝固互为相反过程,升华和凝华互为相反过程.已知一个过程为吸(放)热过程,则它的逆过程一定为放(吸)热过程.下面请同学们试着来分析升华和凝华的吸放热情况.
生1:我们在做碘的升华和凝华实验时,把装着固态碘的试管放入热水中后,出现了固态碘升华成碘蒸气的现象.在这个过程中热水对碘加热了,因此碘的升华过程是吸热过程.
生2:我们把装着碘蒸气的试管放入冷水中时,出现了碘蒸气凝华成固态碘的现象.在这个过程中,碘蒸气遇冷放出了热量,因此碘的凝华过程是放热过程.教师鼓励学生的发言,并进行总结和板书.
板书:升华和凝华互为逆过程.物质升华时吸收热量,凝华时放出热量.
2.物质的“三态六变”过程
教师用多媒体播放课件“物质的‘三态六变’过程”,并讲解.
小组问题探讨:
为什么会有“霜前冷,雪后寒”的说法?
进
行
新
课
水循环中的物态变化
教师引导学生阅读教材P65“科学·技术·社会——水循环”,让学生用水的三态变化解释自然界的一些水循环现象,同时了解我国水资源的紧张状况,认识水对于人类的重要作用,从而产生强烈的环保意识和节水意识.
板书:
我们要养成节约用水的好习惯.
请同学们课后查找“水资源”的相关资料,并思考和讨论四个问题:①水为何珍贵?②水能为人类做些什么?③破坏水资源会给人类带来哪些危害?④我们应该采取哪些措施节约用水?
【例3】(多媒体展示)据《××晚报》报道:2001年5月,阴天,气温约为-15°C,雪刚停,在新疆罗布泊沙漠的沙丘上覆盖着5cm~10cm厚的积雪,然而过了约20分钟雪不见了,脚下却是干爽的沙地.这一现象令在场的科考队员很惊讶.请你用所学过的知识回答下面的问题:
(1)请针对雪不见了提出你的看法.
(2)简单解释你提出的看法.
解析:根据题知,原来沙丘上覆盖着5cm~10cm厚的雪,20分钟后消失了,可能是雪熔化成水后渗入沙中;也可能是雪熔化成水再蒸发;还可能是雪直接升华为水蒸气.在这些可能中有没有发生熔化现象?答案是否定的,因为不满足雪熔化成水的条件——气温约为-15°C,远远低于雪的熔点.“脚下却是干爽的沙地”也说明雪并没有熔化成水.升华是固态直接变为气态的现象.冰雪在很冷的气温下是会发生升华现象的.尤其是在空气干燥而气温又低的沙漠地区,且升华现象是不留痕迹地悄然发生,只是这种现象平时不易看到,过程进行的时间较长,现象不明显而已.
答案:(1)雪发生了升华现象,由固态的雪直接变成了气态的水蒸气.(2)当时的气温低(-15°C)说明没有雪熔化的气温条件,“脚下干爽”说明没有留下水迹,所以不可能是雪熔化后渗入到沙中,而雪是可以由固态直接变为气态消失的,所以只可能是发生了升华现象.
知识拓展:
(1)我们可以把物质的三态分为低能态(固态)、中能态(液态)、高能态(气态),如图所示,当物质由低能态向高能态变化时要吸热,反之则要放热,从图中可知,吸热的过程有:熔化、汽化、升华;放热的过程有:凝固、液化、凝华.
(2)在判断物质发生的物态变化时,对物态的“称呼”日常化用语导致我们判断错误.如“烟、粉”一般由固体小颗粒组成,为固态.“雾、热气、汗”一般由小液滴组成,为液态.
教学
板书
课
堂
小
结
这节课我们学习了升华和凝华的概念,并通过实验知道了升华要吸热,凝华要放热,我们还进一步学习了水循环中的物态变化,知道了云、雾、雨、露、霜、雪、雹等的成因及它们和人类生活的关系,这节课我们就学到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
【教材P64“想想做做”】
在试管中放少量碘,塞紧盖子后放入热水中.当固态的碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中拿出,再放入凉水中,碘蒸气又会变为固态的碘.
解:自己动手实验可加深我们对碘升华和凝华现象的印象,同时也让我们认识到升华和凝华是互逆过程.
教材P65“想想议议”】
水的三种状态分别是冰、水和水蒸气.给右图填字,说明它们三者之间转化过程的名称以及吸热、放热的关系.
解:如图,其中汽化与液化互逆;凝固与熔化互逆;凝华与升华互逆.
【教材P66“动手动脑学物理”】
1.使用樟脑丸可以让棉毛织物等免受虫蚁的侵害.经过一段时间以后,打开存放衣服的箱子,就会闻到刺鼻的气味,还会观察到樟脑丸变小了,甚至没有了.请你分析樟脑丸变小的原因.
解:在分析时要注意樟脑丸的初状态和末状态,樟脑丸的初状态为固态,末状态为气态,所以这个是固态直接变为气态的过程,是升华.樟脑丸变小是升华所致.
备课笔记
教
材
习
题
解
答
2.冻肉出冷库时比进冷库时重,这是为什么?
解:冻肉出冷库后,可见到上面有霜,这是水蒸气凝华所致.
3.二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会形成白色的、像雪一样的固体.这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰.干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨.这是由于干冰在常温下会迅速变为气体,吸收热量,促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶,从而达到降雨的条件.你能试着分析上面一段描述中包含了哪些物态变化吗?
解:二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会形成白色的、像雪一样的固体,这是凝华过程;干冰在常温下会迅速变为气体是升华过程;干冰在升华的同时吸收热量,促使空气中水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶,这是液化或凝华的过程.
4.美丽的树挂、霜都是怎样形成的?请你动手做一做下面的实验,并思考形成霜的条件.
如图甲,将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐.用筷子搅拌大约半分钟,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到冰水混合物的温度低于0℃.这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜(图乙).
解:美丽的树挂、霜都是空气中的水蒸气凝华形成的.
5.调查学校和家庭水的使用状况,提出在生活中节约用水的若干建议.
解:①洗手尽量用盆洗,然后用盆里的水浇花或冲厕所;②随手关水龙头;③发现水管有漏水现象,马上向有关部门反映;④洗澡时请间断放水沐浴,搓洗时应及时关水.(本题答案不唯一,合理即可)
难
题
解
答
【例4】在舞台上喷撒干冰(固态二氧化碳)可以形成白雾,这种白雾是( )
A.空气中的水蒸气液化形成的小水珠
B.二氧化碳气体液化形成的小液滴
C.干冰升华形成的二氧化碳气体
D.干冰熔化形成的小液滴
解析:喷撒干冰形成白雾的原理是:干冰升华吸热使周围空气的温度降低,舞台上方空气中的水蒸气降温后液化成小水珠形成“白雾”,这就是我们看到的“烟雾缭绕”的舞台效果,故选A.
答案:A
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.
教
学
反
思
1.升华和凝华现象是学生学习中容易忽略的两种物态变化.尽管升华和凝华现象并不罕见,但却不易被学生注意,他们总认为固态和气态之间的变化必须经过液态阶段,因此教学中应对其足够重视,以切实帮助学生澄清模糊的认识.
2.在教学中从升华和凝华的现象出发,让学生在观察实验的基础上,感知什么是升华,什么是凝华,在实验中用对碘加热来揭示固体升华是需要吸热的,其逆过程凝华则可通过分析推断其需要放热,由于升华、凝华现象不是学习重点,不必过多讲解实验设计.
3.因为碘蒸气有毒,用碘做升华、凝华实验时必须把它封闭起来,以免影响学生健康.
4.对于教材P65“科学·技术·社会”,着重引导学生理解水循环中的物态变化情况,进而引出水资源的保护、开发和利用的话题,引导学生关注生活、关注社会,培养其社会责任感,从而在实际生活中养成节约用水的良好习惯.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
本章复习和总结
教
学
目
标
1.知道温度的概念,知道摄氏温度单位是如何规定的.
2.知道温度计的原理、构造,会正确使用温度计测量温度.
3.知道气态、液态和固态是物质存在的三种形态.
4.知道熔化现象和凝固现象,知道熔化过程吸热,凝固过程放热.
5.了解晶体和非晶体的区别.
6.知道汽化现象和液化现象,知道汽化现象的两种形式——蒸发和沸腾,知道汽化过程吸热、液化过程放热.
7.知道什么叫升华、什么叫凝华,能够解释常见的升华、凝华现象,知道升华过程吸热,凝华过程放热.
教
学
方
法
1.归纳法:总结本章知识点之间的内在联系.
2.讲练结合法:通过典型习题的讲解,帮助学生加深理解知识的内涵,熟悉解题方法与技巧.
教具准备
多媒体课件.
教学课时
1课时
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.
本
章
总
结
温度和温度计
【例1】图中温度计甲的示数为 ,读作 ;温度计乙的示数为 ,读作 .
解析:图中温度计上标有字母“℃”,表示这个温度计所测出的温度单位是“℃”.一大格代表1℃,一个大格分为5个小格,每个小格代表0.2℃.温度计甲上面的数字大,下面的数字小,液柱的表面在0刻度的上方,位于2个大格加2个小格处,故温度计的示数为2.4℃,读作2.4摄氏度;温度计乙上面的数字小,下面的数字大,液柱的表面在0刻度的下方,位于1个大格加4个小格处,故温度计的示数为-1.8℃,读作零下1.8摄氏度(或负1.8摄氏度).
答案:2.4℃2.4摄氏度-1.8℃零下1.8摄氏度(或负1.8摄氏度)
备课笔记
规律总结:
1.温度计的使用:
(1)使用前:观察量程和分度值.被测液体温度不能超过温度计的量程.要弄清楚一个小格代表的值.
(2)使用时:会选、会放、会读、会记.
(3)读数时,一定要看清温度是“零上”还是“零下”,即要看清液面所处刻度上面的数字大(零上),还是下面的数字大(零下).
2.晶体熔化的条件:温度达到熔点;继续吸热;晶体凝固的条件:温度达到凝固点;继续放热.
本
章
总
结
熔化和凝固
【例2】如图甲所示,是探究冰和蜡的熔化过程的实验装置.器材有:冰,蜡,热水瓶,试管,烧杯,铁架台(带铁夹),搅拌棒,停表,温度计,水.
(1)图乙是 (选填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象.图丙所示温度计显示的是蜡某时刻的温度,它的示数是 ℃.
(2)在冰和蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,冰和蜡停止熔化.将试管放回烧杯后,冰和蜡又继续熔化.说明固体熔化时需要 (选填“吸收”或“放出”)热量.
解析:图乙的熔化图象中有一段吸收热量而温度保持不变的过程,是晶体的熔化过程,所以是冰,蜡是非晶体;温度计的示数为52℃;固体熔化过程中要吸收热量.答案:(1)冰 52(2)吸收
汽化和液化
【例3】在《吉尼斯世界纪录大全》中,记述了一个创造了赤着脚在650℃的燃烧着的一堆长木炭上步行了约7.5米的世界之最“纪录”.他创下了这个奇迹,下面说法正确的是( )
A.这个表演者一定是脚下事先抹上了一种高级绝热防护剂
B.这个表演者一定是跳跃式地走过去的,这样做接触时间短,炭火来不及灼伤脚
C.这个表演者一定是用汗脚踩在炭火上一步步轻松地走过去的
D.这个表演者一定是轻轻地踮着脚走过去的,这样做接触面积小,即使灼伤也不厉害
解析:本题综合汽化和热学有关知识(如热的不良导体等)来进行发散思维.当赤着的脚踩上炭火时,灼热的炭火使脚底的汗水迅速汽化,立即在脚底下形成一个很薄的蒸气层.由于气体是热的不良导体,在一段短暂的时间内,对脚板将起到绝热防护作用,行走中脚上流出的汗水部分地补偿了汽化所需的水分.如果脚底下还沾上了一层炭灰(未汽化完的汗水成为调和剂),将使表演者能多走上几步.这里关键是表演者要有足够的汗水和不让保护层失效,所以只能是轻轻地一步一步走.因为跳跃、踮着脚走均不能提供足够的汗水,且容易使脚陷进炭火,从而使保护层失效.
答案:C
【例4】夏天,在开空调的房间的玻璃窗上会有水滴,则水滴在玻璃的( )
A.内侧 B.外侧 C.内侧和外侧都有 D.无法确定水滴在哪侧
解析:夏天,开空调的房间内的温度应比室外低,窗玻璃的温度也应比室外空气温度低,则室外空气中的水蒸气遇到冷玻璃会放热而液化成小水滴,故小水滴应在玻璃的外侧.答案:B
备课笔记
本
章
总
结
蒸发和沸腾
【例5】如图所示,用浸透酒精的湿方巾擦拭扎紧的气球,然后摆动气球或给气球扇风,会观察到气球的体积明显缩小.请用相关的物理知识对此现象作出解释.
解析:用酒精擦拭气球,然后摆动气球或给气球扇风,增大了酒精上方空气流动的速度,加快了酒精的蒸发,而蒸发吸热,使气球内气体的温度降低,体积缩小.
答案:增大酒精上方空气流动的速度,加快酒精的蒸发.蒸发吸热温度降低,使气球内气体体积减小.
【例6】在“观察水的沸腾”的实验中:
(1)本实验目的是:观察水沸腾时的现象和水沸腾时的 ;
(2)如图甲所示是实验的装置图,在安装、调整实验器材时,正确、合理的顺序是:先调整固定 的位置,再调整固定 的位置(选填“A”或“B”);
(3)如图乙所示是实验过程中某一时刻的温度,此时的水温是 ℃;
(4)如图丙所示是三位同学作出的水的沸腾图象,其中正确的是 图.
解析:本实验的目的是观察水沸腾时的现象和水沸腾时的温度.用酒精灯加热要用酒精灯的外焰,因此在安装和调整实验器材时,要先调整好石棉网的高度,再调整温度计的高度.水沸腾时温度不变,反映在图象上是与横轴平行的图线(保持沸点温度不变).
答案:(1)温度(2)B A(3)85(4)C
升华和凝华
【例7】阅读下面的短文,回答问题:
地球上,水的三种状态在不断地相互转化.水的物态变化,形成了海洋、陆地、大气间的水循环.
地球上水的储量虽然很多,但是淡水资源非常紧张,仅占全球总水量的百分之二点七,在干旱地区可通过人工降雨的方法向天取水,其中一种人工降雨的方法是把干冰(固态二氧化碳)播撒到冷云中,使其周围环境温度降低,空气中的水蒸气迅速凝结成小水滴或小冰晶,导致降雨.
水是生命之源,人类一直重视水资源的利用和保护,建造水库是重要措施之一.
(1)自然界中水的一个循环包含的物态变化有 .
(2)请根据“干冰降雨”的过程提出一个物理问题并回答.
问题: ?
简答: .
备课笔记
规律总结:
(1)影响蒸发快慢的因素:液体的温度,液体的温度越高,蒸发越快;液体的表面积,液体的表面积越大,蒸发越快;液体的表面空气流动的快慢,液体表面的空气流动越快,蒸发越快.
(2)液体沸腾时的特点:吸热温度保持不变.
本
章
总
结
解析:海洋、陆地上的水受热蒸发(汽化),上升到高空中,遇到高空中的冷空气液化成小水滴或凝华成小冰晶形成云,云中的小水滴聚集变大,下落时冰晶熔化,落到地面成为雨.人工降雨是利用干冰的升华吸热,使其周围环境温度降低,空气中的水蒸气迅速凝结成小水滴或小冰晶,导致降雨.
答案:(1)汽化、液化、凝华、熔化
(2)“干冰降雨”的过程中发生了什么变化,这种变化吸热还是放热干冰升华吸热
教
学
板
书
六种物态变化间的联系
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.
备课笔记
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