3北师大版探究熔化与凝固的条件教案

1第三节：《探究熔化与凝固的条件》简案教学重点和难点：1．组织学生探索固体熔化时温度变化的规律，设计实验进行实验，会用图线描述熔化和凝固的过程．通过对海波、蜂蜡熔化过程的探究，知道判断固体有没有固定的熔化温度是区别晶体与非晶体的一种方法．2．描绘和理解熔化凝固图像.课前准备：1．学生课前准备:预习2．教学器材：铁架台、烧杯、酒精灯、温度计、天平、药勺、石棉网、蜂蜡和海波凝固熔化试验器．教学设计图示：教学过程设计：教学课题探究熔化与凝固的条件教学目1知识与技能目标演示实验（教师）观察举例引出课题(学生)讨论提出研究的问题(学生)逐一解决问题猜想与反驳搜集事例或设计实验验证分析结论应用结论解决实际问题2标１．通过实验探究知道物质的固态和液态之间是可以转化的；２．通过实验探究知道晶体和非晶体熔化条件的区别；３．通过用图像处理记录数据，探究熔化曲线和凝固曲线的物理含义．2过程与方法目标１．通过探究感知固体熔化都需要吸热；２．通过对海波、蜂蜡熔化过程的探究，知道判断固体有没有固定的熔化温度是区别晶体非晶体的一种方法；３．通过探究活动中数据的记录，了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法．3情感、态度与价值观目标１．通过探究实验过程，提高观察和实验能力；在实验过程中养成实事求是的科学态度；２．在和同学配合完成实验过程中，增强自己的协作能力和团队精神．教学重点组织学生探索固体熔化时温度变化的规律，设计实验进行实验会用图线描述熔化和凝固的过程．通过对海波、蜂蜡熔化过程的探究，知道判断固体有没有固定的熔化温度是区别晶体与非晶体的一种方法．教学难点描绘和理解熔化凝固图像仪器材料铁架台、烧杯、酒精灯、温度计、天平、药勺、石棉网、蜂蜡和海波凝固熔化实验器．教学方法探究式与讲解相结合的教学方式课时安排2节板书设计三、探究熔化与凝固的条件熔化、凝固晶体：熔化时有一定的熔化温度，叫熔点固体非晶体：没有一定的熔化温度晶体熔化的条件温度达到熔点继续吸热熔化吸热，凝固放热教学过程教师活动设计学生活动设计创设情景、发现【引入】（视频资料）自然界中冰的熔化：北方的冬天银装素裹．来年早春季节，冰雪融化，万物复苏，铁熔为铁3并提出问题、启发学生大胆猜想引导学生根据亲身体验和生活经验对探究问题进行猜想．猜想是进行科学研究的重要方法之一，在物理学中一般要通过实验去检验．象水变成冰这样物质由液态变成固态的过程叫做凝固．象冰变成水那样物质由固态变为液态的过程叫做熔化．你能举出生活中那些熔化和凝固的例子？【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？有什么温度条件么？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．在黑板上列出学生的猜想实验目的:我们来探究熔化和凝固的规律．并利用它们去为日常生活和生产服务．【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．实验装置为书（P10图1-15）．观察实验装置图，要求学生思考以下几个问题：1.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？2.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？3.要记录什么数据？怎样记录数据？4.实验的操作步骤是什么？5.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．【进行实验与收集数据】(1)按照书上（图1-15）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水，积雪融化，吃冰棒解热，冰袋降温，湖面结冰，浇铸机器零件在实验室组织学生进行探究．事先将学生分成若干实验小组(2～3人为一组)．把仪器按教材第10页图1—15实验装置组装好．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4介绍各种学习方法与思维的方法给学生留点思维的空间，放开用．(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．温度/℃温度/℃0时间/min0时间/min海波蜂蜡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．5它们寻找问题的突破口，比如，两个特殊的点之间的线段所的物理意义、物理过程、物理状态等．挖掘学生的潜能，最大潜能的开发他们．学生尝试对探究结果进行描述和解释．板书教师投影●【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．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．晶体：有固定的熔化温度．例如：海波、冰、水晶、金属固体非晶体：没有固定的熔化温度．例如：蜂蜡、松香、沥青、玻璃教师投影简介晶体的内部结构，形状，在生活、生产中的重要作用及我国的科研成果．【评估】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？【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．【讲解】通过教师讲解对探究问题的感性认识上升为理学生讨论、思考、交流、分析、归纳，得出结论学生运用“比较法”比较出这两种物质熔化过程中的异同点．6通过交流探究过程的收获，培养学生的表达能力，通过教师讲解对探究问题的感性认识上升为理性认识．通过问题，使同学们会查熔点表，培养一种能力，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．(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？(四)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．学生读几种物质的熔点并加以解释学生讨论同时对物质的熔化能进一步的理解．(学生讨论并回答)7海波自白这种拟人化的方法，颇具趣味性和启发性这些生活实例的提及，让学生真正的感受到物理就是从生活走向物理，从物理走向社会的理念．【联系生活实例】学生回答判断物质状态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．(学生思考并回答)课后作业课课精练(第三节)