熔化和凝固教案设计。
做好教案课件是老师上好课的前提,大家在用心的考虑自己的教案课件。在写好了教案课件计划后,才能更好的在接下来的工作轻装上阵!那么到底适合教案课件的范文有哪些?下面是小编帮大家编辑的《熔化和凝固教案设计》,仅供参考,欢迎大家阅读。
第2节熔化和凝固
【教学目标】
知识与技能
1.能区别物质的气态、液态和固态三种形态,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的含义,并知道晶体和非晶体的区别。
过程与方法
1.通过实验探究晶体和非晶体熔化过程,掌握使用物理仪器的基本技能和科学探究的步骤。
2.使学生能够通过图象对实验数据进行处理,理解固体熔化和液体凝固的规律。
情感态度与价值观
通过教学活动,养成学生尊重自然规律的科学态度,体会交流合作的重要和成果共享的喜悦
【教学重点】
晶体和非晶体熔化和凝固温度变化规律。
【教学难点】
晶体熔化时吸热而温度不变。
【教学准备】
教师用:
铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯(200mL)、水、试管、温度计、海波、蜡、萘、铁、铜、铝、玻璃、橡胶、塑料、松香、沥青、多媒体等。
学生用:
铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯(200mL)、水、试管、温度计、海波、蜡、萘、铁、铜、铝、玻璃、橡胶、塑料、松香、沥青等——5组。
【教学过程】
主要教学过程
教学环节及内容教师活动学生活动
一、新课讲授
1.物态变化
2.熔化和凝固
——实验目的
——提出问题
——猜想假设【活动情境设置】
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。这是为什么呢?
固态、液态和气态是物质常见的三种状态。我们从这节课开始就来学习物质不同状态之间的转化-----物态变化。
同学们猜一猜,固、液、气之间可能有哪些状态之间的转化呢?
【提出问题】
1.冰熔化成水需要什么条件呢?不同的物质熔化时温度会如何变化呢?
2.随着什么的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化
3.什么是物态变化?
【总结并过渡】
先探究固态和液态间的变化,那么,
1.物质从固态变成液态叫什么变化?
2.液态到固态又叫什么变化?
结合生活中冰的熔化过程,想一想,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?
【实验目的】
探究固体熔化时温度的变化规律
【提出问题】
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?
【猜想假设】
1.不同物质在由固态变成液态的过程中,温度
可能会升高?多媒体展示
学生观察、思考、讨论
固态、液态和气态是物质常见的三种状态。
(设计意图:抓住学生好奇的心理特点由情景导入新课让学对即将学习的知识产生浓厚的学习兴趣。)
学生思考、交流讨论
加热多数学生认为是升高
物质各种状态间的变化叫做物态变化。
物质从固态变成液态的过程叫做熔化从液态变成固态的过程叫做凝固
学生开始思考、设计、提出问题等
——制定计划设计实验
2.不同物质在由固态变成液态的过程中,温度
可能会保持不变?
【制定计划、设计实验】
你认为这次探究需要哪些实验器材?采用什么研究方法?如何比较哪种物质的变化情况?
在学生制定计划设计实验的基础上,教师适当补充自己的意见,让学生自主设计实验方案:
研究海波(硫代硫酸钠)和蜡的熔化过程。参
照下图选择需要的实验器材。
【进行实验与收集证据】
将温度计插入试管后,待温度升至40°C左右
开始,每隔大约1min记录一次温度;在海波或者蜡完全熔化后再记录4~5次。
【分析与论证】
图3.2-2和图3.2-3中的纵轴表示温度,温度的数值已经标出;横轴表示时间,请你自己将数值写上。根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点连接起来,便得到熔化时温度随时间变化的图象。
海波熔化图像蜡的熔化图像
引导学生仔细分析实验现象,找出规律。学生讨论交流,最后总结得出固体熔化时温度的变化规律。
学生开始讨论、分析、论证、绘制图像
(设计意图:培养学生的动手能力,运用数学的知识找到两个物理量的关系,提高解决物理问题的能力。)
——评估
——交流合作
2.熔点和凝固点
【评估】
回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误?进行论证的根据充分吗?实验结果可靠吗?
【交流合作】
与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同?如果不同,怎样解释?
进行实验与收集证据
将温度计插入试管后,待温度升至40°C左右
开始,每隔大约1min记录一次温度;在海波或者蜡完全熔化后再记录4~5次
【成果展示】
分别选择2—3小组将海波或石蜡熔化图像投影在黑板上。
海波的熔化图像石蜡的熔化图像
【提出问题】
比较海波和石蜡熔化图像,温度变化有什么不同?
晶体非晶体
像海波有固定的熔化温度的物质叫晶体
除海波外,还有冰、萘、铁、铜、铝等各种金属
学生交流讨论评估
写出实验报告。
(设计意图:鼓励学生合作探究,体验科学探究的乐趣,更好的培养学生主动探究能力和创新精神。)
思考、交流
生1:海波在AB段温度不断上升,在BC段温度却保持不变,在CD段温度又再上升
生2:海波在AB段为固体;在BC段为固液共存,且固体减少,液体增多;在CD段为液体
生3:AB段是熔化前;BC段为正在熔化;CD段为熔化后
生4:石蜡在熔化过程中,吸热,温度不断上升;
生5:石蜡在熔化过程中,没有明显的状态变化,先变成粘稠状态,后变稀,最后是液体
学生交流、思考、总结
晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有熔点。
——想想议议
【小结】
像石蜡没有固定的熔化温度的物质叫非晶体
像石蜡这样的非晶体还有玻璃、橡胶、塑料、松香、沥青
【提出问题】
通过海波和石蜡的熔化图像,能说出它们的熔化温度分别是多少吗?
晶体熔化时的温度叫熔点。非晶体没有熔点。
液体凝固形成晶体时有确定的温度,这个温度叫做凝固点;同一种晶体的熔点和凝固点相同;非晶体没有确定的凝固点
【自学指导】
阅读课本56页小资料《几种晶体的熔点》;知道冰和常见晶体的熔点
【想想议议】
1.在晶体凝固图像中EF、FG、GH各段分别表示温度怎样变化?物质是在吸热还是放热?物质处于什么状态?
2.1969年2月13日清晨,在我国最北的气象站——黑龙江漠河气象站观测到新的最低气温值为-52.3℃,这个记录一直保持到现在。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?
学生探究
识图回答:海波48℃;
石蜡没有固定的熔化温度
(设计意图:通过对熔化图像分析,运用已获得的信息,逆向思维,画出晶体和非晶体凝固时温度变化的图像。)
了解其他晶体的熔点
讨论及交流
1.EF表示温度下降,物质放热,处于液态
FG晶体凝固过程放热、温度不变;
GH:温度下降,物质放热,处于固态
非晶体温度下降,物质放热。
2.不能,水银凝固点是-39℃已经“结冰”了;应该使用酒精温度计,它的凝固点低。
3.熔化吸热凝固放热
黑龙江漠河气象站
【问题导学】
1.夏天,人们喜欢吃海鲜,要把它运往内地,为什么要用冰块来保存?
2.你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。
【教师点拨】
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。
1.冰熔化吸热,温度保持不变。
2.可以利用水结冰时放出热,窖内温度不致太低。
3.反馈练习1.用铜块浇铸铜像的过程,发生的物态变化是()
A.一个凝固过程B.一个熔化过程C.先熔化后凝固D.先凝固后熔化
解析:本题目考察熔化和凝固定义,本题中:铜块(固)→铜像(固),中间应该有液,所以状态转化应该为:固→液→固,答案先熔化后凝固。
2.如图4-2-3是探究冰的熔化实验,当烧杯里的冰熔化
一半时,试管里的冰()
A、完全熔化B、熔化一半C、开始熔化D、不熔化
解析:本题考察晶体熔化条件:一是达到熔点;二是继续吸热。当烧杯里的冰熔化一半时,为冰水混合物,虽然继续加热,温度却保持在0℃,试管里的冰虽达到熔点0℃,却不能从外界吸热,故不能熔化。
3.在寒冷的雪山高原上,边防战士生活得非常艰苦,常从野外取雪化成水,再加热饮用。如图其中能正确反映雪化成水这个过程的图象是()
解析:雪就是冰,冰是晶体,熔点是0℃,并且冰熔化时温度保持不变,表现在图象上,有一段接近水平的线段。0℃的位置在原点上,故这段水平的线段与时间轴重合
学生思考、讨论交流、回答
1.C
2.D
3.B
(设计意图:用反馈练习巩固新知识,训练学生运用所学知识解决实际问题的能力)
三、课堂小结
回顾本节课“你学到了什么?”见附件1学生讨论交流,梳理本节知识要点。
四、课堂检测老师巡视、点拨。完成检测题
见附件2
五、布置作业动手动脑学物理1、2、3、4。课后完成。
【板书设计】
【教学反思】
一、案例的“亮点”
本节课我主要采用让学生亲自动手实验,自主探究新知识,力争做到让学生多动手、多观察,这样不但能激发学生的兴趣,还能启发学生的思考,同时注重联系实际,让学生把所学动能和势能的知识应用到生活实际中,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
二、教学中易出现的问题
1.少部分学生对身边的物理现象了解不多,对常见的物理现象注意不够,难以用恰当的语言去描述,所以在教学中应通过实验加深学生的认识。
2.学生在主动探究新知识时,实验操作不规范,随意性大,自制力差,影响其它组探究活动,对实验现象分析不够,处理能力较差,因此在今后的教学中注意学生实验能力的培养,强调做实验时,要规范操作,科学探究。
附件1:
知识框架
附件2:
课堂检测
1.下列自然现象中,属于熔化现象的是()
A.春天,冰雪消融B.夏天,露水晶莹C.秋天,薄雾缥缈D.冬天,瑞雪纷飞
2.下列各图表示的自然现象中,属于凝固的是()
A.
花瓣上的露珠B.
屋檐上的冰凌C.
雪山下的流水D.
草叶上的霜
3.现代建筑出现一种新设计:在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球,球内充入一种非晶体材料,当温度升高时,球内材料熔化吸热,当温度降低时,球内材料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变图的四个图象中,表示球内材料的凝固图象的是()
A.B.C.D.
4.在铅的熔化过程中()
A.铅的温度升高,同时吸热B.铅的温度降低,同时放热
C.铅的温度不变,不吸热也不放热D.铅的温度不变,同时吸热
5.图3所示是某物质的熔化图像。下列关于此图像信息
的解读错误的是:
A.这是一种晶体物质
B.CD段时物质处于气态
C.物质的初温是40℃
D.加热5分钟时物质温度是48℃
6.如图是某一物质加热变成液体时温度随时间变化的曲线,观察图象并将结果填在横线上.
(1)当时的室温是。
(2)图中BC段表示物质处于状态,图中CD段表示物质处于状态。
(3)物质的熔点是,熔化用了min,在这段过程中物质要热(填“吸”或“放”)。
(4)物质是(填“晶体”或“非晶体”)。
参考答案
1.A
2.B
3.A
4.D
5.B
6.(1)20℃;(2)固液共存;液体;(3)80℃;3;吸;(4)晶体
扩展阅读
熔化和凝固教学设计
一般给学生们上课之前,老师就早早地准备好了教案课件,大家在认真准备自己的教案课件了吧。只有规划好新的教案课件工作,新的工作才会更顺利!你们知道哪些教案课件的范文呢?下面是小编精心为您整理的“熔化和凝固教学设计”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
第2节熔化和凝固整体设计
初中物理课程标准要求:“1.能描述固、液和气三种物态的基本特征。2.列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用。3.经历物态变化的实验探究过程,知道物质的熔点、凝固点,了解物态变化过程中的吸热和放热现象。4.用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。”
熔化和凝固是生活中非常熟悉的现象,学生有感性认识,在教学过程中,注重让学生动手做实验来得出相关结论,继而利用多媒体手段来观察生活中的现象,这样更有助于学生对这一知识的理解和应用。
本节设计以学生熟悉的冰变成水及水可以变成水蒸气等现象,让学生认识物质的三种状态,继而引入物态变化,引入本课题。注重体现从生活走向物理,从物理走向社会。从生活中的现象引入熔化和凝固概念,通过实验探究熔化和凝固的特点,总结规律,及时引导学生走向社会,了解熔化和凝固的应用。在合作探究过程中,引导学生充分认识固体熔化时的特点,并培养学生的动手能力和利用实验数据绘制图象分析问题的能力。
在教学中应用视频等多媒体手段,让学生感受生活中的物态变化,激发学生对科学的好奇心和求知欲,培养学生探究未知世界的科学素养和科学精神。
三维目标
知识与技能
1.能区别物质的气态、液态和固态三种状态,能描述这三种物态的基本特征。
2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。
3.了解熔化、凝固的含义,了解晶体和非晶体的区别。
4.了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
过程与方法
1.通过探究固体熔化时温度变化的规律,感知发生状态变化的条件。
2.了解有没有固定的熔点是区别晶体和非晶体的一种方法。
3.通过探究活动,使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。
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,乐于探索自然现象的情感。
教学重点
1.实验探究归纳晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别,总结不同物质熔化和凝固的规律。
2.实验数据的处理及根据图象叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。
教学难点
1.晶体和非晶体熔化时温度变化特点;
2.根据实验数据分析、总结推理熔化和凝固曲线并了解其物理意义;
3.了解晶体熔化时,要吸收热量而温度不变。
教学方法
实验探究法、对比法、图象法
课时安排
1课时
教学准备
铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、海波、石蜡、水、液态酒精、计时表、冰块、铁块、保险丝等。
教学过程
导入新课
情景导入
多媒体展示生活中的各种物态变化的事例:铁矿石在高温炉中熔化为铁水,从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板;低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮;不同季节、气候下的水的状态变化。
学生思考交流:还能举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质吗?
引导归纳:随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。
联系生活:把水放入冰箱的冷冻室里,水就会变成冰;把冰加入饮料中,冰从饮料中吸收热量就变成了水。点燃的生日蜡烛的火焰旁边,固态的蜡不断地变成液态的蜡,一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡。路桥施工人员把固态的沥青加热成液态,再把液态的沥青浇在路面上,很快又变成固态。
引导归纳:随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。
推进新课
一、物态变化
活动体验:
(1)将蜡烛点燃后倾斜一个角度放置在空火柴盒的上方,你能观察到什么现象?
学生操作实验,回答观察到的现象:
蜡烛逐渐变成烛油往下滴,滴入空火柴盒、冷却后变成了蜡块。
(2)将冰棒放在空烧杯中,过一会儿,你能发现什么现象?
学生操作实验,发现烧杯中只剩下半杯糖水。
这些现象可以说明物质的状态发生了怎样的变化?
归纳总结:
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。
二、熔化和凝固
1.概念归纳
(1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。例如:冰熔化为水、蜡烛熔化为烛液等。
(2)凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。例如:水结冰、火山喷出的岩浆凝固成火山岩。
例子:说出下列物态变化名称
(1)冰棒化成水:熔化
(2)钢水浇铸成火车轮:凝固
(3)把废塑料回收再制成塑料产品:先熔化再凝固
出示固体海波和蜡,提出问题:它们怎样才会变成液态?在熔化过程中,它们的温度有什么变化?
学生思考:熔化和凝固是在什么条件下发生的?熔化和凝固的过程有什么特点?不同物质熔化和凝固的规律一样吗?
2.探究固体熔化时温度的变化规律
提出问题:物质熔化时需要什么条件呢?不同物质在由固态变成液态的熔化过程中,温度的变化规律相同吗?
猜想假设: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。
制定计划与设计实验
实验器材:铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、烧杯、试管、计时表、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水等
介绍实验装置,如图所示,强调酒精灯和温度计的用法
酒精灯的使用1.不能用一只酒精灯去点燃另一只酒精灯2.用外焰加热3.用完酒精灯必须用灯盖盖灭(不能用嘴吹)
进行实验:
(1)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。
(2)组装实验装置:把硫代硫酸钠和石蜡分别装入两个试管中,并插入温度计,再把试管按图示装置固定。往烧杯里倒入冷水,使水位高于装固体颗粒的那部分试管(图中只画了一套装置,另一套装置完全相同)。用两个酒精灯分别给两个烧杯加热,观察两试管内固体熔化情况,并每隔1分钟记录一次温度计示数,直到固体完全熔化。
(3)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0.5分钟读取一次温度值观察物质状态,把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点;
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分钟读取一次温度值观察物质状态,把数据填入记录表,并在坐标纸上描出对应的点。
实验要求:要求学生做好观察记录
观察:(1)对海波及石蜡加热时,温度计的示数变化。(2)不同温度下它们的状态。(3)熔化时它们的状态及温度。
记录:实验中的数据。
表一海波熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s0.511.522.533.544.555.566.5
温度/℃414344454647474747.54851.553.555.5
状态固态固液共存液态
表二石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况记录表
时间/s789101112131415161718
温度/℃5255586162636566.569727483
状态固态粘稠状态液态
学生交流思考:海波及石蜡两种固体熔化时温度、状态的变化一样吗?
分析论证:各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。
小组评估:回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误?进行论证的根据充分吗?实验结果可靠吗?
交流合作:与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同?如果不同,怎样解释?
设计意图:固体的熔化和凝固是学生常见现象之一,选择这一内容让学生参与探究,目的是引导学生在学习物理知识的同时,体验科学探究的全过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。有利于体现“注重科学探究,提倡学习方式多样化”的新课程理念。
三、熔点和凝固点
对比研究:分析两种不同固体的熔化曲线。
海波的熔化图象石蜡的熔化图象
学生讨论交流,思考:
(1)两种物质的熔化过程中,温度的变化有什么特点?
(2)每段曲线对应的一段时间内,海波与石蜡各是什么状态?温度怎样变化?吸热、放热情况如何?
归纳交流:从实验现象及描绘出的图象容易看出,
(1)海波经过缓慢加热,温度逐渐上升,当温度达到48℃,海波开始熔化。在熔化过程中,虽然继续加热,但海波的温度不变,直到完全熔化后,温度才继续上升。
(2)随着不断加热,石蜡的温度升高,在此过程中,石蜡变软变稀,最后熔化为液体。
得出结论:
(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。
(3)晶体凝固时也有确定的温度,这个温度叫凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。
学生讨论交流:物质凝固过程中的变化规律
(1)晶体在凝固过程中温度不变,这个温度叫做凝固点;
(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。
熔化和凝固
教学目标
1.知道熔化现象和凝固现象;
2.知道熔化过程中吸热,凝固过程中放热;
3.知道晶体有一定的熔点,能用来解释简单现象;
4.会查熔点表.
5.通过晶体熔化实验,培养观察和实验能力;
在实验过程中培养学生实事求是的科学态度.
教学建议
1.引入新课:
方法1:利用教材上的素材。本节教材开头提出的:“黑龙江省漠河镇的最低气温达到过-52.3,在这样冷的地区测气温应该用水银温度计还是酒精温度计”。这个问题具有承上启下的作用。既联系了上节讲过的温度计,又可用来导入新课,而且具有实际意义。
方法2:从生活事例引入。热天,从冰柜中拿出的冰,一会变成了水,再过一段时间水干了,变成看不见的水蒸气,跑得无影无踪。由此导入新课。
2.学习新课:
学习新课的过程应当是在教师的引导下组织学生发现问题、解决问题的探究过程,使学生不仅学到了知识,而且学到了解决问题的方法,达到提高能力目的。
根据本节内容特点和学生的实际水平可采用两种方法:
方法1:启发讲解式。教师边做演示实验、边提出问题、边讲解。在讲台上,组织部分学生做“海波(或冰)的熔化”实验,组织另一部分学生做“松香(或蜂蜡)的熔化”实验。在老师的引导下归纳出“晶体在熔化过程中不断吸热,但温度保持在熔点不变”;“非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断升高,没有固、液共存状态”。
方法2:科学探究式。在教师的组织下,提出问题,学生猜想和假设,设计实验和进行试验,写出实验报告。得出“晶体在熔化过程中不断吸热,但温度保持在熔点不变”;“非晶体在熔化过程中不断吸热,温度不断升高,没有固、液共存状态”。
教学设计方案
【课题】熔化和凝固
【重点、难点分析】晶体的熔化和凝固实验,在熔点(或凝固点)不断地吸热,但温度保持不变,这个现象不容易做到。要得出正确结论,对实验要求较高,希望按照下面的要去做。对于晶体和非晶体的区分,学生知道从熔化过程表现出的特点区分就可以了。
【教学过程】
1.引入新课
方法1:承上启下引入。
提出问题:黑龙江省北部一月份的平均气温在-30℃以下,漠河镇的最低气温达到过-52.3℃.在这样冷的地区测气温应该用水银温度计还是用酒精温度计呢?根据什么来选择呢?
我们学习“熔化和凝固”。
方法2:生活事例引入。
水的三态变化学生是知道的,由此提出问题:热天,从冰柜中拿出的病,一会儿变成了水,再过一段时间水干了。随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化。物质在固、液、气之间变化有什么特点呢?
我们学习“熔化与凝固”。
2.学习新课
由于萘对人体有危害,课本已将晶体熔化的实验换用海波。海波在照相器材商店、化工店都容易买到。假如买不到海波而手边又有萘,则务必只由教师来演示,不要让学生接触萘,而教师也要注意实验室通风好些,尽量少吸入萘蒸气。
本节课的实验比较难做,根据学校条件不同可以提供两种方案供参考。
方案一:
如果学校实验仪器较多,可在实验室组织学生进行探究“固体熔化时温度的变化规律”,事前将学生分成若干实验小组(2~3人为一组)。把仪器按教材50页图4-7观察熔化现象的实验装置组装好。
提出问题:不同物质在由固态变成液态的熔过程中,温度的变化的规律相同吗?
猜想和假设:熔化过程一定要加热,所以物质一定要吸收热量。这时温度可能也是不断上升的。
设计实验和进行实验:研究蜡和海波(硫代硫酸钠)的熔化过程。
参照如图选择需要的实验器材。
注意:实验时,严禁用酒精灯点燃另一只酒精当;用完酒精灯必须用灯冒盖灭(不能用嘴吹);万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,立即用湿布铺盖。
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
海波的温度/℃
蜡的温度/℃
将温度计插入试管后,待温度升至40℃左右时开始,每个大约1min记录一次温度;在海波或蜡完全熔化后再记录4~5次。
分析和论证:在图2和图3的方格纸上的纵轴表示温度,温度的数值已经标出;横轴表示时间,请你自己写上。根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑曲线连接,便得到熔化时温度随时间变化的图像。
根据你对实验数据的整理和分析,总结海波和蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点。
说明:图像可以用来表示一个物理量(如温度)随另一个物理量(如时间)变化的情况,很只管。所以各门科学都常用它。
评估:回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误?进行论证的根据充分吗?实验结果可靠吗?
交流与合作:与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同?如果不同,怎样解释?
写出实验报告。
说明:1、这个方案适合基础较好的学校和学习能力较强的学生。
2、实验时,让少数小组观察蜡的熔化过程,多数小组观察海波的熔化过程。实验小组每个同学要有明确分工。专人负责报时间,专人负责观察温度和照顾仪器,专人负责记录等。
3.实验开始前教师要讲解实验的做法和注意事项。除了要将实验目的、如何分组、如何分工、观察什么、记录什么、如何画图像等之外,由于学生没有用过酒精灯,还要特别注意向学生讲清如何点燃、熄灭酒精灯,万一酒精洒在桌上并燃烧起来,如何扑灭。教师要准备几块湿布备用。
4.由于本实验所需时间较长,(最快观察一个过程也要10min),还由于海波凝固过程中会发生过冷现象,建议只观察熔化过程,不观察凝固过程。
方案二:
本方案适应仪器较少、学生学习能力较弱的学校。
准备两套实验仪器,一套观察海波的熔化,另一套观察松香(或蜡)的熔化。两套实验仪器放在讲台两侧。每套仪器都要有一人报时,二人读温度计示数,一人在黑板上记录数据,其他同学在下面观察。
注意:采用此方案,教师不要包办代替,要有学生参与观察和数据记录。实验结束后,根据记录在坐标纸上(或黑板上)画出海波和松香(或蜡)的熔化区县(温度——时间图像)。利用曲线来讲熔点、晶体和非晶体的区别、熔化吸热。
3.关于熔点和凝固点
从分析晶体和非晶体的熔化曲线入手(如果本课实验得出的晶体熔化曲线不理想,可向学生讲清楚另外分析一条理想的熔化图像,学生可以接受),得出晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点。置于什么叫晶体和非晶体,不必更多地讲述,更不必讲空间点阵结构。只要让学生知道课本上说的那些晶体和非晶体即可。
晶体和非晶体的凝固图像,可以照课本上那样讲,即告诉学生从实验得到课本图4-9所示的曲线。为了加深学生印象,可让学生讨论“想象议议”的问题,认清课本图4-9甲各线段表示温度怎样变化和物质处于什么状态。而后讲晶体、非晶体凝固的区别和凝固点。教师应明确,图4-9甲不是图4-8所示的海波熔化而又凝固示所得到的图像,而是个相当理想的晶体凝固图像。
查数据表是学生应学会的一种技能,要指导学生认真察看课本上的“几种物质的熔点”表
探究活动
实验探究:晶体和非晶体
【课题】常见的晶体和非晶体
【组织形式】学生活动小组
【活动流程】提出问题;猜想与假设;制订计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.
【参考方案】生活中常见的物体哪些是晶体,哪些是非晶体;晶体和非晶体的区别;查阅资料,了解更多的晶体和非晶体.
【备注】1、写出探究过程报告.
2、发现新问题.
5.2熔化和凝固
为了促进学生掌握上课知识点,老师需要提前准备教案,大家在仔细规划教案课件。将教案课件的工作计划制定好,未来工作才会更有干劲!你们会写一段优秀的教案课件吗?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“5.2熔化和凝固”,仅供参考,欢迎大家阅读。
5.2熔化和凝固
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。
知道熔化和凝固的含义。
认识熔化是吸热过程,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。
2.过程与方法
感知发生熔化和凝固的条件
区别晶体和非晶体,感悟物质世界的美丽多姿。
经历固体熔化的实验探究过程,学习实验探究的基本思路和方法。
了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。
3.情感、态度与价值观
尝试对环境温度问题发表自己的见解。有关注环境温度的意识。
尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来,将所学知识与生产、生活相结合。
关注自然现象,产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望。
二、重点和难点
本节重点是探究固体熔化过程的规律。
本节难点是实验数据的图像转换方法。
三、教学过程
1.认识晶体
学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足,教师应着力调动学生的观察积累,利用教科书提供的图片,酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、图片资源,首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据——形状规则与否的概念,初步认识晶体和非晶体的区别。
2.实验探究固体熔化过程的规律
不宜将本板块变为演示,要舍得投入时间,引领学生经历固体(含晶体与非晶体)熔化的实验探究全过程,初步领略科学探究的各个环节,学习科学探究的基本思路和方法。这也是课时安排建议本节2课时的主要原因。
(1)首先,教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺,猜想到它们可能存在不同的熔化规律;在观察和思考的基础上,提出探究问题:熔化是在什么条件下发生的?熔化过程有什么特点?晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同?
(2)为了研究提出的问题,重要的是组织学生讨论,制订出分工合理、实用高效的探究讨划和实验设计方案。
各组首先应选取一种晶体、一种非晶体作为对比研究对象;为了使结论具有普遍性,各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同。其次,要探究熔化规律,自然需要将研究对象熔化,怎样熔化?在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象?需要什么实验器材或仪器?要否自己寻找或自制?这些都不要教师给定。这些问题需要师生讨论,达成共识,并要有所约定。例如,各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路,约定定时(例如每隔30s)记录加热过程中晶体和非晶体的温度,并确认当时研究对象的状态,直到熔化持续一段时间为止。至于各组探讨的具体问题,例如,停止加热后,熔化情况怎样?是选取冰和蜡,还是选取海波和松香或者别的作为研究对象?是用水浴法加热,还是直接加热?都应该以宽容的态度对待。需知:规范完美的科学探究纯属理想模型,在实际上是不存在的,以此模式组织探究只能是“假探究”;各组探究过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源,使得合作交流、讨论评估更具实际价值。
(3)在进行实验和收集证据过程中,应帮助学生解决一些实际问题:
①进一步巩固使用酒精灯或无烟腊加热物体的规范要求。
②了解实验室常用液体温度计的工作原理、构造特点、温度范围及分度值。
③学会测量温度,知道用温度计测量温度的正确方法和注意事项:
确认温度计的量程和分度值。
将温度计的玻璃泡与被测量的物体充分接触。
当温度计的示数稳定后再读数。读数时,温度计仍需和被测物体接触(体温计除外)。
读数时,视线要与温度计中液柱上表面相平。
④研究固体熔化时温度的变化规律,需要知道它们熔化过程中的温度。如何使待熔化物体均匀受热、使温度计的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢?怎样使待熔化固体缓慢熔化,以便观察和测量呢?
待熔固体应为细粒或粉末状。
盛装待熔固体的试管应较细,以增大受热面积。装入试管中的待熔固体应适量(过少,则熔化过程太短,不利观测;过多,则受热不均匀)。
优选间接加热(例如水浴)法,并用两枚温度计同监测试管内外的温度,调整控制热源加热力度,使内外温差保持在2~3℃左右。
建议学生先做非晶体熔化实验,再做晶体熔化实验。用意有二:前者较易成功且易理解;能够对后者产生更强列的印象和反差。
⑤指导学生分工合作,高效安全地进行实验、收集证据。
(4)在数据处理、讨论交流和评估环节,教师的主要工作应集中于:
①激活学生寻找和比较数据规律的需要。
②帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点,指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。
③热情支持学生的附加探究实验,允许学生重做或部分重做实验,以便扩大交流和评估成果。
④为学生提供讨论和评估的必要物质条件,例如,提供视频展台或实物投影仪,用以展示各组所得熔化曲线和数据记录表格。
⑤实验结论不宜绝对化。为了达成共识,应组织学生对比分析、总结晶体和非晶体的熔化过程,归纳出二者的同异点,总结出晶体熔化的两个必要条件:①达到熔点;②继续加热(吸收热量)。
(5)得出固体熔化过程的规律后,教师可予以扩展。
①给出熔点概念。指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界中,生产和技术上,许多现象和应用都与熔点有关。
②引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。
③介绍常见物质的熔点,使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点。
3.液体的凝固
(1)列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如,水结成冰,塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒,熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板……
(2)凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰(晶体)熔化过程的三个阶段,采用类比的方法,分析水(液体)凝固过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点。要明确:虽然同种物质的凝固点和熔点相同,但两种曲线却具有不同的物理含义。同时总结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件:①达到凝固点;②放出热量。还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的异同点。使学生获得相对完整的固液变化的认识。
为了同一目的,建议布置课外实验探究活动:利用冰箱设计实验,研究水的凝固过程并画出水的凝固图像。
(3)组织学生综合运用熔化和凝固规律,特别是联系§5.1自我评价中的屋檐上冰锥的形成过程,交流讨论教科书有关“火山爆发后”内容,要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析。
熔岩在流淌过程中,将因向周围放热而导致温度不断降低。虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同,但凝固点(熔点)高的矿物岩浆将首先凝固,这些凝固的矿物要么沉积下来,要么随未凝固的岩浆向前推移,直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列。
三、发展空间
(一)“自我评价”参考答案
1.0℃,BC段
2.非晶体
(二)“家庭实验室”指导
吊冰游戏:盐的熔点高于冰的熔点。冰上撒些盐,因盐的温度高于0℃,致使局部冰面熔化,盐溶化在水中吸热,使绳子周围冰面上熔化的冰重新凝固,故而几秒钟后就能用绳子把冰吊起来。
类似的,可做“复凝”游戏:将一块冰置于桌面上,把两端悬挂重锤的细线横置于冰块上表面,则可见细线缓慢切过冰块落至桌面,而冰块仍是“坚冰”一块,依稀还可找到细线“切豆腐”的痕迹,但“豆腐”重新又连成一片。这是利用冰在压力下熔点提高的特性实现的。
晶体花园:水在蒸发过程中吸热,将加速食盐水的凝固,由于瓦片放置和色素沉着,碗中各处食盐结晶析出的形状殊异,因而生成漂亮的“晶体花园”。
(三)“物理在线”和“走向社会”指导
太空材料:组织学生下载网上信息或去图书馆查找资料,走访专家学者,集中讨论以下问题:(1)什么是太空材料?(2)太空材料成本昂贵,为什么要制选太空材料?(3)你希望太空实验工厂制造什么新的材料?说说你的设想。