初中物理《熔化和凝固》教案设计

全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选教案设计初中物理《熔化和凝固》一、教案背景1，面向学生：□中学学科：物理2，课时：1知识与技能目标1.了解物质的固态和液态之间是可以转化的。2.了解熔化、凝固的含义，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含义。4.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态。过程与方法目标1.通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力。2.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。培养学生的实验能力和分析概括能力。3.通过探究活动，培养学生认识图象、利用图象的能力。情感态度与价值观目标1.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。2.通过实验培养学生善于实践和勇于克服困难的良好意志和品质。二、教学重难点教学重点：通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力，实验能力和分析概括能力。教学难点：指导学生通过对实验的观察，分析概括，总结出固体熔化时温度变化的规律，并用图象表示出来。三、教材分析本节教材是初中物理第一册第四章第三节内容，安排在“温度和温度计之后”来学习，这一章内容的主要特点之一就是与生活实际联系密切，几乎每节教材都是从生活实际开始，引入新课，学习了知识之后又应用所学知识去解决实际问题。《熔化与凝固》这一节是学学自然知识的延续,也是初三热学和高中热力学知识的基础,无论从大刚不是从物理知识的扩展角度来说,本章和本节教材都具有承前启后的重要作用,本节教材所采用的“实验----分析----比较----总结”的方法,为学生今后的发展起到积极的作用。四、教学方法观察法、实验演示法、分析法、讨论法五、教学过程一、情景导入、引入新课师：我们在小学学习过物质存在的三种状态：固态、液态和气态。但是物质的状态不是一成不变的。动画展示：铁矿石在高炉中熔化为铁水，从高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。是什么因素导致物态变化的呢？二、自主学习、初步感知1.自学课本P53《物态变化》，知道气态、液态和固态是物质存在的三种形态，了解物质的固态和液态之间是可以转化的。2．自学课本P53《熔化和凝固》，了解熔化、凝固的含义。3．自学课本P55《熔点和凝固点》，了解晶体和非晶体的区别，熔点和凝固点的含义。4．自学课本P56《熔化吸热，凝固放热》，知道物态变化吸放热特点：熔化吸热，凝固放热。三、交流展示、点拨评价1、物质的存在有三种状态，分别是、液态、。2、物质从变成的过程叫做熔化。物质从变成的过程叫做凝固。3、固体分为两类：晶体和非晶体①晶体：有些固体在熔化过程中尽管不断吸热，但是温度却保持，这类固体有确定的，叫晶体。例如：、、都是晶体。②非晶体：有些固体在熔化过程中，只要不断的吸热，温度就不断的上升，固定的熔化温度。这类固体叫非晶体。例如：、、都是非晶体。4、熔点：晶体都有一定的熔化温度，晶体时的温度叫熔点。非晶体（选填“有”或“没有”）熔点。5、凝固点：晶体时也有确定的温度，这个温度叫凝固点。非晶体（选填“有”或“没有”）凝固点。6、同一种物质的凝固点和它的熔点。7、晶体熔化时热，但温度；非晶体熔化时热，但温度。8、晶体凝固时热，但温度；非晶体凝固时热，但温度。四、疑海探究、教师导航学习活动一：探究固体熔化时温度的变化规律1.提出问题:那么固体在什么情况下熔化成液体？液体在什么情况下凝固成固体？有什么条件么？是吸热还是放热？请大家根据生活中积累的经验想一想，然后大胆的说出你的猜想和你这样猜想的依据。将学生的猜想在黑板上逐一列出。2.根据猜想，设计实验过程提供粉末状的海波和蜂蜡这两种固体物质．我们要使它们熔化并研究其过程，根据你们刚才的猜想内容你们应该需要一个什么样的实验装置？因为这是第一次涉及设计实验，老师在学生讨论的基础上，需要帮助学生提供实验器材和实验装置．实验仪器为：铁架台、试管、大烧杯、酒精灯、海波、蜂蜡、水、水银温度计、石棉网、火柴．实验目的:我们来探究熔化时温度的变化规律。并利用它们去为日常生活和生产服务。实验装置为课本（P54图3、2-1）．观察实验装置图，要求学生思考以下几个问题：⑴在做海波熔化实验时，为什么不用酒精灯直接对试管加热，而要把试管放在有水的烧杯中，再用酒精灯对烧杯加热呢？烧杯中的水量多少恰当？⑵温度计液泡在什么位置合适？为什么？怎样能做到将温度计液泡放入合适位置？⑶要记录什么数据？怎样记录数据？⑷实验的操作步骤是什么？⑸怎样保证实验过程中安全操作？在讨论了以上的问题后，学生对所采用的装置就有所理解．3.进行实验与收集数据(1)按照书上（图3、2-1）组装实验仪器．（注意：顺序是自下而上，自左而右，要位置适中。酒精灯加热时，要用外焰加热，酒精灯在用时绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯，用完酒精灯必须用灯帽盖灭）实验开始前教师要讲解实验的做法和注意事项．除了要讲实验目的、如何分组、如何分工、观察什么、记录什么、如何画图像等之外，还要特别注意向学生讲清注意安全，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．(2)用酒精灯对烧杯缓慢加热，观察海波和蜂蜡的变化情况．当被测物质的温度达到______℃时，开始记录．每隔_____min记录一次温度；在海波或蜂蜡完全熔化后再记录4-5次为了研究实验过程，就需要记录有关数据及实验现象，你应如何设计实验记录表格呢？最后全班同学组合改进，设计出表格如下：固体加热时间/min00.511.522.533.544.5蜂蜡温度/℃状态固海波温度/℃状态固(3)根据数据绘制熔化图像在坐标纸上描出蜂蜡与海波熔化时温度变化图象（方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间，标上分度值．根据记录表中各个时刻的温度值在方格纸上描点，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象．4.根据图象分析与论证认识图像：（图象法：把实验数据在坐标上描绘出来的一种方法．）认识图像时，首先要从横、纵坐标轴开始，弄清两个坐标轴各代表什么物理量，以便了解物理图像反映的是哪两个物理量之间的相互变化关系．注意引导学生学会分析图象的切入点，能使学生把每段物理过程和每点的物理场景有机地联系起来．比如从曲线上的特殊点入手，分析它们所对应的物理意义、物理状态等．组织学生描述和解释:蜂蜡在熔化时，需要不断地吸热，温度不断上升，它是逐渐变得越来越软，直至完全变为液化．固体和液体之间无明显的界限．而海波完全是固态时吸热温度不断上升，一旦开始熔化，虽继续加热但温度却保持不变，直到它完全变成液态，温度才继续上升．以思考题的形式，给学生以启迪：在熔化装置中的温度计始终测的是熔化物质的温度吗？你的猜想与探究结果一致吗？探究过程发现新问题了吗？你有更好的实验方案吗？你设计的方案有何有足？如何改进会更好呢？你得出的实验结果和我们的有何区别？为什么？5.交流与合作教师可以在第二节课安排学生进行交流．交流内容可以是实验结果、实验中遇到的困难、发现的新问题、与预期不同的结果、新的想法等学习活动二：熔点通过教师讲解对探究问题的感性认识上升为理性认识．(一)在学生探究交流的基础上，教师要帮助学生认识熔点、为什么在室温下，冰棒会熔化，而钢铁却不熔化呢？同学们思考，得出不同种晶体，它们的熔化温度一般不同．这也是晶体的一种特性，叫熔点．晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点．而非晶体没有一定的熔点和凝固点．(二)指导学生查熔点表．通过提问的形式指导学生会查表、会用表．读物质的熔点表．请学生看课本上的熔点表．教师读一种物质的熔点并加以解释．教师：钨的熔点是3140℃．钨在熔化时温度保持在3140℃不变．(三)根据这一特性，可以鉴别物质．根据熔点表能回答以下的问题：(1)表头上的105帕说明什么？(2)哪种晶体的熔点最低？熔点是多少？(3)白炽灯发光时，灯丝温度可高达2000℃左右，根据物质的熔点表，你认为应该用什么材料作灯丝？(4)冰水混合物的温度一定是0℃吗？(5)能否用铝锅作为容器来熔化铁?为什么?（6）如果你想知道冰是不是晶体，你可以采取什么方法判断学习活动三：熔化吸热，凝固放热讨论海波自白教师：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．“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．”48℃既是海波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．液态海波在温度到这一温度时，放热则凝固．所以熔化时吸热，凝固时放热．晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点．而非晶体没有一定的熔点和凝固点．但是不论晶体还是非晶体，熔化时都吸热，凝固时都放热．所以，晶体实现熔化的条件可概括为两条：一是温度到达熔点，二是吸热．凝固的条件是温度到达凝固点，同时要放热．五、达标测评、巩固提高1、判断物质状态①温度是70℃的萘是____态．②水在-5℃时是____态．③铁、铜、铝在常温下是____态．④水银在-30℃时是____态．⑤酒精在-100℃时是____态．⑥锡在232℃时是____态．2.中国北部的漠河冬季气温最低到-52.3℃，应选用水银温度计还是酒精温度计?为什么?(应选用酒精温度计．因为酒精的凝固点是-117℃，在-52.3℃的情况下，酒精是液态的．水银的凝固点是-39℃，在气温低于-39℃时，水银的固态的．所以水银温度计在冬季的漠河无法工作．)3.人们常说下雪不冷化雪冷，这句话是什么道理?雪在熔化时温度保持在0℃不变，但是要吸热．雪从空气中吸热，气温下降，所以化雪时更冷．4.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，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．教师总结情况同样是固体，为什么蜂蜡与海波却这样不同呢？原来，固体分为两种：晶体、非晶体．晶体有固定的熔化温度，而非晶体没有。分析两种不同固体的熔化曲线。得出结论：（1）一类固体有确定的熔化温度叫晶体；如各种金属、冰、海波等。另一类固体没有确定的熔化温度叫非晶体；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。知识扩展：让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”，体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性。同时记住冰的熔点是0℃，钨的熔点最高。六、课堂小结、盘点收获1．这节课你学到了什么？2.你最感兴趣的是什么？3.对这节内容你还有哪些疑问？七、布置作业、巩固所学课本P57第1至4题六、教学反思本节课重点是通过探究物质熔化过程体会研究问题的方法。本节教学设计没有采取以往的教师演示实验引出概念的方法，而是采取结合生活实际提出问题，引起学生探究，通过实验探究引出的方法，目的是让学生在探究过程中提高解决问题的能力，加强合作激发学生的学习兴趣。通过问题情景的设计，让学生动手、动脑，启迪学生思维，注重培养学生研究问题的方法．在本节的教学过程中，不失时机地传授给学生一些思维方法、研究方法及学习方法，如发散思维等，并让学生大胆地运用这些方法进行学习活动，从而实现了课堂教学培养学生能力的目的．充分放手让学生通过讨论协作去学习“发现问题——提出研究课题——猜想——设计方案——实验操作——总结评价”的科学探究方法。同时，将教学活动变成了学生一种创造活动，开展研究性学习，培养学生的创造思维、创造力。