初中七年级科学上册汽化与液化教案

通过实验探究物态变化过程。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点和沸点联系起来。教学目标知识与技能①知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。②知道蒸发、沸腾现象及其特点。知道蒸发吸热可以制冷。。③知道什么是沸点，尝试用沸点知识解释、说明生活与方法①通过实验探究，观察沸腾现象，了解液体沸腾时的温度特点。②通过讨论找到影响蒸发快慢的因素，通过学生实情感态值观②在探究与讨论中，培养团结协作精神，乐于交流与合作。③具有将物理知识服务于生活的意识。教学重点①沸腾及蒸发的特征；沸点；液化及液化的方法。②探究水的沸腾。教学难点尝试用沸点知识、用液化、汽化的知识解释、说明生活和自然界中的一些现象。媒体及教具①制作了简单实用的多媒体课件以辅助教学。②教师及学生分组探究实验器材：酒精、抹布、细线、、热水、玻璃片两块、酒精、胶头滴管、酒精灯、试管夹、硬纸板(树叶)、铁架台、石棉网、温度计、火柴、烧杯、计时工具(有节奏的打拍子计时)教师：不用吹气让保鲜袋鼓起来，让学生想想有哪些办法；后将酒精用滴管滴入(带一些红墨水增加可见度)、排出空气、系紧保鲜袋放入装有热水的玻璃水槽中，让学生观察现象。(酒精冒气泡，塑料袋鼓起)再接着将鼓起的塑料袋从热水中拿板书：物质从液态变成气态的过程，这种现象物质从气态变成液态的过程，这种现象叫做液化。液化放热(可以图表展示)让学生联想、讨论交流生活中的汽化现象，有那一种现象与刚识(1)提出问题：(1)学生搜集蒸发实例：设计情景，提出要解决的实际问题：星期天下午，妈例如：生①放在有阳光的地方晒。②放在通风的地方。③把衣服尽风扇可以使人体降温吗?有时从游泳池游泳出来，风一吹，人也会感到特别冷，为什么?能否利用桌面上所给的器材，温度计、酒精设计一个实验来验证，过一会儿用扇子扇一扇，观察温度计的示数变化情实验一：用电水壶烧水，将水加热至沸腾后，观察壶嘴处的"白气",思考这是水蒸气(冷玻璃片上，开始变蒙，后聚集着许多小水珠，这是一种液化现象)将玻璃片用酒精灯烤一烤放在壶嘴处，观察现象说明什么问题?(水蒸气放热才能液吗?的认为是水蒸气。在这里设计这个练习，主要就是为了纠正学生的这种错误课件展示：打火机、煤气罐、火箭里的液态氢。体积小，便于运输与储存。布置作业2课程标准对本节课的要求：通过实验探究物态变化过程。尝试将生教材资源"观察塑料袋变化"的实验：实验时加了一点红墨水，增强了可见度，引发了得出"沸腾现象和沸腾过程的温度特征",培养学生动手动脑、合作学材在这部分所提供的素材仅有纸锅烧水一个小实验，显然教材在这部分薄，我在对沸点这部分的教学设计中，增加了3个解释现象的题目；教学中我感到明显不足的是学生的探究活动中，小组没有明确的分工，评估交流时间不断学习提高自己的教学能力。衷心的感谢所有听课的老师与同学!谢谢!1.理解气态、液态和固态是物质存在的三种形态.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.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.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.表示出来.酒精灯、铁架台、石棉网、温度计二支、海波、石蜡、水、火柴、坐标纸、投影仪1课时[师]春天来了，河面上的冰开始熔化成水.炎炎的夏天，洒在地上的水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪.想了解这是为什么吗?我们从这节课开始学习.在你们小学《自然常识》中学过自然界的物质，还记得吗[生甲]自然界的物质常以固态、液态和气态三种形态存在着.[生乙]冰是固体，水是液体，水蒸气是气体[生丙]物质的状态不是一成不变的.当物体温度发生变化时，物质的状态也往往发生改变.[师]大家回答地很好.确实是随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化.通常是固态的铝、铜、铁等金属，在很高的温度时也会变成液态、氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态.那么，水[生甲]物质从固态变成液态的过程叫做熔化(melting).[生乙]冰熔化成水属熔化过程[生丁]水结成冰属凝固过程.1.熔化和凝固(板书)物质从固态变成液态的过程叫做熔化(melting),从液态变成固态的过程叫做凝固(solidification).[探究]固体熔化时温度的变化规律[师]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?[生甲]应该不相同.[生乙]固态的铝、铜、铁等金属，在很高的温度时才会变成液态.冰熔化成水不用很高的温度.[生丙]不管在很高温度还是不太高的温度时变成液体，是不是都需要给物质加热?[生丁]熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量[生戊]熔化过程中给物质加热，这时温度是不断上升，还是不变?[师]现在提出了固体熔化时温度是怎样变化的问题，大家相互讨论，利用桌子上的器通过探究实验来解决.先制订计划和方案.[方案一]把装有一些海波的试管放在盛水的烧杯里，用酒精灯通过烧杯和水给海波均匀、缓慢地加热，并搅拌.装置如课本图4.2—1,注意观察温度计读数和海波的状态变化，当温度达到40℃时，每隔1min记录一次温度，在海波完全熔化后再记录4~5次.填入表[方案二]把石蜡放在试管里再放入盛水的烧杯里，用酒精灯通过烧杯给石蜡均匀慢地加热.装置如课本图4.2—1,注意观察温度计读数和石蜡的状态变化.当温度达到40℃时，每隔1min记录一次温度，在石蜡完全熔化后再记录4~5次.填入表中.[师]这两个方案都很好，且可行.我们可按照这两个方案来做实验.我们先看挂图.注意酒精灯的使用方法.学生看完后，宣布开始分组实验，教师巡视，随时指导、帮助学生解决问题.[师]请同学们根据海波和石蜡加热过程中温度随时间变化的情况，并结合自己实验析一下，海波和石蜡熔化过程有什么特点?从中可以找出什么规律?[生甲]给海波加热，海波温度不断升高，当温度上升到48℃,时，开始熔化，在熔上升.[生乙]在给石蜡加热，石蜡先变软，然后逐渐变成液态，在整个熔化过程中，石蜡的[生丙]从我们组对海波熔化实验现象的分析讨论，认为这个现象表明，海波在度下熔化，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变.[生丁]我们组对石蜡熔化实验的现象进行分析讨论，认为这个现象表明，石蜡没有一定的熔化温度.在熔化过程中吸收热量.[师]同学们回答地很好，实验观察很仔细，每组同学都团结协作，讨论也很激烈.我很高兴，看来大家对学物理很感兴趣.现在我们打开课本，看图4.2—2和图4.2—3;方温度随时间变化的图象.[学生们画图，教师巡回指导][师]同学们根据你对实验数据的整理和分析，总结海波和石蜡在熔化前、熔化中化后三个阶段的温度特点.[生甲]海波在熔化前温度升高，在熔化中温度不变，在熔化后温度继续上升.[生乙]石蜡在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段的温度都在上升.[师]现在我们回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误?相互讨论你们进行论证的根据充分吗?实验结果可靠吗?并与同学们进行交流.看看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.学生们相互讨论、教师巡回指导.[师]从海波和石蜡的熔化实验，我们还能总结出什么?[生乙]有些固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定[生丁]晶体有熔点、非晶体没有熔点.一种物质的凝固点和它的熔点相同.非晶体没有凝固点.2.熔点和凝固点(板书)(1)熔点——晶体熔化时，有一定熔化温度叫做熔点.(2)凝固点——晶体凝固时，有一定凝固温度叫做凝固点.[生甲]晶体的熔点一般是不同的知道熔点和凝固点有什么用?吗?”[生甲]钨的熔点为3410℃,用来做灯丝，不容易烧断.[生乙]水银不能用来做寒暑表中的液体，它的凝固点为-39℃,太低.[师]看来大家已知道它们的用途，看投影课本图4.2—4和图4.2—5.思考想想议议[想想议议][生甲]AB段为固态，温度不断升高.不变.[生丁]CD段为液态，温度升高[生戊]EF段为液态，温度下降不变.[生庚]GH为固态，温度随时间下降.[生辛]黑龙江省北部最低气温曾经到过-52.3℃,这时不能使用水银温度计，可用[师]回忆海波的熔化实验过程和温度变化，看看还能找到什么规律[生甲]在海波的熔化实验和石蜡熔化实验中，无论温度变否都需要加热.[生乙]在凝固过程温度不变，却继续放热.3.熔化吸热凝固放热(板书)阅读P⁹9动手动脑学物理1,2,33.晶体.熔点是80℃,持续16min.4.保温瓶中有1000g水，水温为0℃,当向瓶中放10g-2℃的冰块后，盖好瓶口的[参考答案]解析：晶体在整个熔化(凝固)过程保持温度不变.这个温度为熔点(凝固点),那么在此温度下，晶体就既有可能是固体(也许正准备熔化或刚凝固完),也可能是液体(也许刚熔化完或正准备凝固),也可能是正在熔化过程中或正在凝固过程中.所以可能是固体、可能是液体、可能是固液共存.正在熔化的冰温度是0℃,而房间的温度也是0℃,因此正在熔化的冰吸不到热，所以不能继续熔化.解析：晶体物质的熔化和凝固过程要满足两个条件：一是温度达到熔点(凝固点);二是要不断吸热(或放热).要吸热(放热)发生热传递，必须存在温度差.而正在熔化的冰，温度是0℃,房间温度也是0℃,不能发生热传递，冰不能吸热.所以不能继续熔化.当烧杯内的一部分冰熔化后，烧杯内为冰水混合物，它的温度为0℃不变，大试管放在烧杯里，与烧杯内冰水混合物没有温度差，不吸热，所以试管内的冰不会熔化.不能再吸到热，不会熔化.0℃水要放热，少部分水就凝固成冰，所以有少量水结成冰.A、B两个图的曲线温度随时间连续升高或降低，是非晶体的熔化和凝固图象，选项A、B均不正确.图C表示物质温度下降，说明此过程放热，是由液态变为固态，是该晶体的凝固图象，选项C不正确.图D是萘的熔化曲线.固态萘吸热温度升高，在熔化过程继续吸热温度不变，直至全部为液体，吸收热量温度升高，所以选项D正确.[课题]液体凝固时温度的变化规律[内容]我们探究了固体熔化时温度的变化规律.我们知道晶体在熔化过程中吸热温度保持不变，这个温度叫熔点.非晶体在熔化过程中吸热温度不断升高.非晶体没有熔点.我[过程]提出问题后，教师鼓励学生相互讨论.找解决问题的方法.[生甲]我们可以对实验进行观察、来加深理解.[师]要做好实验，就要做好以下几点：第一：按照课本图4.2—1组装好仪器，给海波和石蜡加热，等它们完全熔化后，再加热五分钟记下温度.第二：撤去酒精灯，第隔1min记录一次数据.并注意观察状态.第四：在方格纸上的纵轴表示温度；横轴表示时间绘出凝固时温度随时间变化的图象.[结果]1.撤去酒精灯后，海波温度不断降低，当温度下降到48℃时，开始凝固，晶体在一定温度下凝固，在凝固的过程中都要放热，温度保持不变，且凝固温度(凝固点)与熔化温度(熔点)相同.2.撤去酒精灯，蜡的温度不断下降，在凝固过程中放热，温度不断下降.这一现象表明非晶体没有一定的凝固温度(凝固点),凝固过程中放出热量.感到冷气沁人，如同进了水晶宫，这是什么原因呢?奥妙就在这一根根铜柱子上面.原来，2.我国固体熔化与过热研究进入国际视野科学院金属研究所沈阳材料科学国家实验室的金朝晖和卢柯博士等近期在熔化研究领域做近一个世纪以来，熔化都是学界关注的热点.人们想知道，为什么晶体发生熔化?是什么决定了晶体的熔化温度?在对熔化问题的研究中，林德曼(Lindemann)和波恩(Born)判据为大家公认.林德曼认为晶格原子的振幅超过一定限度时，将会引化.这一判据可以解释，晶体表面先于芯部熔化主要是因为表面原子振幅相对较大.而波恩则认为熔化是晶格刚性失稳的结果，简而言之就是晶体的刚度剪切弹性模量于熔点温度消失是其具体的表现形式.由于这两种观点究者也分别采纳了不同的观点，但却没有人注意到它们之间可能存在的算机模拟技术(分子动力学模拟).他们在研究中发现，理想晶体在高于平衡熔点20%的温度(按照绝对温标)开始熔化.在过热的理想晶体中，局部区域会自发地形成几十至数百个熔化.相关计算表明，理想晶体发生熔化时的弹性剪切模量减少到零过热熔化时原子相对振幅的均方根统计平均为22%,大于平衡熔点时林德曼判据的12%,的振幅判定规律.由此可见，针对理想晶体过热熔化，振幅判据和刚性判据是统一的.个系统的运动参量，还可以追踪局部原子的运动状态.并可以得出结论恩判据共同控制的晶格原子局域失稳是极限过热温度下晶体层次上解决了熔化发生机制的问题.验证了卢柯博士等提出的晶体熔化均匀形核动力学灾变理论.这些研究成晶体熔化的完整图像，大大深化了人们对晶格热稳定性的认识.系.这些成果赢得了国外同行的关注和高度评价.熔化所需能量便会减少，因此造成熔点下降.我们可以发现：1:4或4:1混合的熔点比1:1的熔化温度大得多，这是因为1:1混合的化合物，分子的排列较规则，而1:4或4:1混合的化合物，可以把1的部分看成杂质，这样的分子排列会显得较不规则.但并不是每种化合物都是在1:1的组成比例下排列最规则，必须视混合物组成分子的大小、结构来决定，另外作熔点检测的时候，注意一次不能填充太多化合物，大约0.05mm即可，不然可能使物了，所以不可重复使用，尽管1:1所测得的熔化范围较小，但毕竟是混合物，因此熔化自然界的物质都是由大量微观粒子构成的.当大量微观粒子在一定的聚集为一种稳定的状态时，就叫做“物质的一种状态”,简称为物态.在19世纪，人们还只能根据物质的宏观特征来区分物质的状态，那时还只知道有三种状态，即固态、液态和气态.初中讲物态变化，就是讲这三种常见的物质状态间的变化问题.乎处处相等，这种聚集态叫等离子态.如果物质处于极高的压力作用下.例如压强超过大气压的140万倍，组成物质的所有原子的电子壳层都会被“挤破”,电子都变成为“公有”,原再紧密也会有电子存在和活动的空隙),成为密度非常大的(大约是水的密度的3万至6.5万倍)状态，称为超固态.有些书籍把等离子态称为物质的第四态，把超固态称为物质的第五种状态.进一步从物质的内部结构去考虑，物态就远不止这几种了.例如，在固体物质中.有的称为液晶态.很多物质在极低的温度下，会出现电阻消失的现象、称为超度下，某些液体的粘滞性会完全消失，叫做超流态.在巨大的压力下，平转变为具有金属特性的固态，称为金属氢态.天文学家发现，在宇宙等.由于反粒子，如反质子、反电子，反中子等都已被发现，有人预部由反粒子构成的反物质世界，但还没有得到证实.1998年6月3日，美国发射的航天飞键部件是由中国科学院电工研究所制造的直径1200mm、mm0.1340T的永久磁铁.总之，从物质的内部结构去分析，物态的种类很多，并物质世界的认识会继续深入，更多的物态会被发现和被人所认识.空与寒冷空气接触，水汽便凝结成小水滴，形成水.当温度下降，而又有凝聚核心的时候，变会凝结成大水滴下降而为雨.一滴雨点要比其中小水滴大上千倍，小积增大到很大时才会变成雨落下来.如果温度低于0℃,水汽在空中就可能形成雪.雪是结晶的水.水汽凝华而成的微小晶体叫水晶.当水晶在大气中随着气流上下翻腾，聚积起来变得足够大时，就成为雪花向地面飘落.雪花的形状多为六角形.也有针状、柱状或不规则形状的.某些雪花的直径可大于2.5cm.雪花的大小取决于温度，温度越低，形成的雪花越大.由于构成雪片的结晶能反射光，所以雪片呈白色.当过冷水滴碰撞在冰晶(或雪花)上，则成霰，霰在积雨云中随着气流多次升降，不断与雪花、小水滴合并，形成透明层与不透明层交替的冰块，落到地面，这就是雹.地表面上的空气中含有水汽，当水汽的含量达到饱和时凝结成水滴表气温降到0℃以下时，则水汽直接凝结为固态，这就是霜.【教学目标】【教学重点】【教学难点】【教具准备】【教学课时】【巩固复习】对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】(2)雨水是什么物态?(3)水蒸气是什么物态?(2)雨水是液态.(3)水蒸气是气态.化.【进行新课】知识点1物态变化教师给学生出示“物态变化循环图”(如图),引导学生了解6个物态变化过态；⑥固态→气态.物态变化，那么请同学们思考物态变化与什么因素有关.③⑤学生知道物态变化与温度有关，不需做详细解释)C.凝固跟物质的温度有关.答案：(1)液固；(2)固液；(2)固气课堂演练教师引导学生做对应练习册中本课时课堂作业部分.知识点2熔化和凝固的现象?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.例题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()所以是凝固现象.(2)判断物质的物态变化不能只看最终形成的物质状态，而必须分析变成态，末态是固态.教师引导学生做对应练习册中本课时课堂作业部分.知识点3熔点和凝固点晶体和非晶体(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?教师组织学生分组设计实验论证.(为了让学生探究实验，教师将整个班级的同学分成6个科学研究组，每(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?教师组织学生进行实验，探究海波与蜂蜡熔化时温度变化情况.(实验参照示例，教师可用多媒体展示并讲解)实验探究海波与蜂蜡熔化时温度变化情况(实验参照示例)A.设计并进行实验：①我们利用海波和蜂蜡进行实验研究.用如图所示的实验装置，在两个分别盛有海波和蜂蜡的试管中各插入一支温度计，再将试管放在盛水的烧杯中，这样可以使试管均匀受热.②用酒精灯对烧杯缓慢加热，注意观察海波和蜂蜡的变化情况，并仔细观察温度计示数的变化.③待被测物质的温度升到40℃时，开始每隔1min记录一次温度计的示数，直到固体完全熔化，再过3min后，停止加热.④设计一个记录表格，将测温时间和测得的温度记录在表格中.时间/min0123456789海波的温度/℃蜂蜡的温度/℃⑤如图所示，在方格纸上画出两条相互垂直的直线，用横坐标表示时间，用纵坐标表示所测温度.将所记录的各组数据分别用点标在方格纸上，然后再将这些点用平滑曲线连接起来，就得到了海波和蜂蜡熔化的两个图象.提示：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℃.①从描绘出的图象容易看出，海波经过缓慢加热，温度逐渐上升(如AB段图象，此过程中海波仍是固态);当温度达到