新人教版八年级物理上册第3章第2节熔化和凝固第1课时熔化和凝固导学案12.docx
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新人教版八年级物理上册第3章第2节熔化和凝固第1课时熔化和凝固导学案12
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
知识与技能
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.
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.
情感、态度与价值观
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:
对照图可知该物质在从第10min到第25min的过程中吸热但温度保持不变.这是晶体的特性,所以它为晶体,此时所对应的温度为80℃,即为该晶体的熔点,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
知识与技能
1.知道熔化和凝固的条件.
2.知道熔化吸热、凝固放热.
过程与方法
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.
情感、态度与价值观
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:
猜想:
酒精使水的凝固点降低了.混合液体没有凝固,是因为水中混入酒精后,它们的混合物的凝固点低于-5℃,因此没有凝固.
实际运用:
冬天在路面上撒盐加快积雪的熔化;在汽油里加乙醇防止汽油凝固.
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
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 新人 教版八 年级 物理 上册 熔化 凝固 课时 导学案 12