熔化和凝固实验的改进

1、熔化和凝固实验的改进现行苏科版物理（八年级上）第二章第三节熔化和凝固教材在引入熔化和凝固两个概念后，通过让学生完成“冰和松香的熔化”实验探究活动总结得出晶体与非晶体不同的熔化特点。该实验如果按照课本图3-28所示方案进行操作，即把碎冰和碾碎的松香分别放入烧杯和易拉罐中，在冰块和松香中插入温度计，记下它们的初始温度，然后用酒精灯对它们进行加热观察其温度与状态变化情况。在教学实践中我们发现，对于探究松香的熔化与凝固特点，学生一般能顺利完成，得出正确的结论：非晶体没有一定的熔化温度。但冰的熔化实验，学生则很难做好。出现的问题是：一、学生难以观察到冰在熔化前吸热升温但状态保持不变这一物理过程，原因是秋

2、季外界气温仍然很高，教师必须当堂把冰箱中取出的冰块逐份分发给每组学生，让学生迅速安装好实验装置开始实验。虽然这样处理，但此时冰的温度仍然不断升高，达到-2到-1已经快接近0，有的甚至已经开始熔化了。二、用酒精灯加热学生很难控制火候，在熔化过程，烧杯中的冰块尚未全部熔化，而此时冰水混合物温度并不保持在0不变，其温度已达到4-5，由于实验误差较大，学生对晶体的熔化特点就难以得出正确的结论，甚至会形成错误的概念。因为做好这个实验的难度较大，因此有些老师干脆不开这个学生探究实验，教学效果大打折扣。为了方便操作，确保实验的成功率，在教学中我们利用冰盐水作为速冻剂对这个实验作了多方面的改进，收到了较好的教

3、学效果。 制作冰盐水非常简单，只要将浓盐水装在水槽里，放到电冰箱的冷冻室里进行冷冻，一夜过后，在水面就会结有一层松软的碎冰，其温度可达到-22。此时，如果我们把装有少量水的玻璃试管插入其中在5分钟左右的时间内，就能使试管里的水迅速结成冰。 课前我们教师必须提前做好的准备工作为：一、用D15150mm的小试管代替烧杯，在试管中注入适量的水（水量不宜太多，实践证明也不需要太多，只要能将温度计的液泡浸没即可），把装有橡皮塞食用油在冰盐水中冷冻水和把温度计安装在装水的试管中的温度计插入试管水中，并调整其液泡在水中的深度使液泡稍稍低于水面且不能碰到试管的底和壁。然后，将冰箱里的冰盐水槽取出，把一支支装有

4、温度计的试管竖直插入冰盐水中进行冷冻（若用试管架固定则更为方便），使温度计的液泡冻结在冰块之中，冷冻好后即可把们储存在电冰箱的冷冻室里以备用。二、用食用油替代松香，在试管中注入适量食用油并插入温度计，同样用冰盐水将其速冻好储存在冰箱里备用。 温度计的液泡冻结在试管里凝固的食用油中  把温度计安装在装食用油的试管中实验时教师只要将冷冻好的冰和食用油发放到每组学生手中，开始时，它们的温度大约零下十几摄氏度，状态为固态，因为试管中的冰和冻油的量都比较少，所以无须用酒精灯来加热，只要利用周围的空气（气温大于0）来进行加热，或者让学生用手捂住试管（这样还可让学生体验一下冰冷

5、的感觉，说明此时冰和冻油都在不断吸热）。起初冰和冻油吸热后温度开始逐渐上升，但状态不变，而当温度升到0以后，就会看到冰开始熔化了，试管中先是有少量的水出现，而后逐渐增多，但冰水混合物的温度始终保持不变，只有当冰全部熔化后温度才会逐渐升高，而冰冻食用油在熔化时的温度则是不断升高的。 关于水的凝固，教材上并没有安排实验，事实上凭原有的一套器材也无法来开设这个实验。有了冰盐水后，当学生在做完熔化实验后，我们又随即安排学生探究水和食用油的凝固特点。教师可将保存在保温瓶里的冰盐水倒入每个实验组的烧杯中（量要足够，否则将不能达到效果），让学生将装有熔化的水和食用油的试管插入冰盐水中加以冷却，即可观察到晶体

6、有凝固点，非晶体则没有。整个实验探究完成之后，课堂上还留有一部分时间，可以让学生根据实验数据画出冰和凝固食用油的熔化图象以及水和食用油的凝固图象，以进一步加深对晶体与非晶体概念的理解。 该实验经过我们改进之后，与原实验方案相比其优点有：一、器材简单，可以省去酒精灯、铁架台等一套繁杂的实验装置；二、教师课前无须花费很多的时间准备大量的碎冰和松香；三、可反复使用提高实验准备的效率；四、操作方便且可以保证很高的实验成功率，极大地提高课堂教学效果。该节课的教学内容一般教师常需2课时进行教学，而我们在一课时内便能顺利完成。 几点说明：一、准备实验时，切不可将装水的试管连同温度计直接放进冰箱进行冷冻。因为

7、放在冰箱中冷冻时，试管中的水会从上表面先开始结冰形成冰塞子而把下面的水封住，而后里面的水结冰膨胀时就会把试管胀破。放在冰盐水中冷冻则可以避免出现这种胀破现象，因为此时试管里的水是由底、壁开始向里逐渐凝固的。另外，试管放在冰盐水里冷冻时，必须注意控制好试管中的水面与槽中冰盐水的液面差不多相平，不能插入过深，以免出现象直接放入冰箱中冷冻时上面的水也同时结冰形成冰塞把里面的水给封住，最后里面的水结冰膨胀时没有伸展空间，同样会把试管胀破。二、作为学生分组实验活动，学校的仪器室必须备有冰箱。实验时为方便操作及节省冰盐水的用量，可将实验顺序调整为先做水和食用油的凝固，而后再做熔化，实验效果也很好。三、冰盐水还可以用于