2024年秋初中物理八年级上册教学设计（教案）第1课时 熔化和凝固

PAGEPAGE5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1.能区别物质的气态、液态和固态的三种形态，知道物质的固态和液态之间是可以转化的．2.知道熔化曲线和凝固曲线的物理含义，并知道晶体和非晶体的区别．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、石蜡、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像的区别.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.物质各种状态间的变化叫作物态变化.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的过程.3.凝固：物质由液态变成固态的过程.4.熔化和凝固是相反的两个过程.【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.进行新课研究固体熔化时温度的变化规律(1)提出问题：物质熔化时需要什么条件？不同物质在由固态变成液态的过程中，温度的变化规律相同吗？(2)猜想与假设：熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的.(3)制定计划与设计实验：①实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、陶土网、烧杯、试管、计时器、海波、石蜡、水等.②进行实验：a．四个同学为一组，选出一名同学作为组长，负责本组探究性学习，教师课前要对组长进行指导，交代实验中可能会遇到的一些问题和注意事项，确保实验能顺利进行。每一组分成两个小组，分别探究两种不同固体的熔化.b．组装实验装置：选择一些不同的物质进行实验研究，例如海波（硫代硫酸钠）和石蜡.如图所示，将海波放入内有温度计的试管中，再把试管放入盛水的烧杯中.点燃酒精灯，经过一段时间后海波就会慢慢熔化.c．第1小组探究海波熔化时温度的变化规律，要求从40℃开始计时，每隔1min读取一次温度值并观察物质状态，把数据填入记录表一，并在坐标纸上描出对应的点.d．第2小组探究石蜡熔化时温度的变化规律，要求从50℃开始计时，每隔1min读取一次温度值并观察物质状态，把数据填入记录表二，并在坐标纸上描出对应的点.海波和石蜡熔化时温度随时间变化情况记录表时间/min01234…海波的温度/℃石蜡的温度/℃③实验要求：要求学生做好观察记录.④观察：a.海波及石蜡加热时，温度计的示数变化；b.不同温度下它们的状态；c.熔化时它们的状态及温度.⑤记录：做好实验中的数据记录.【教师提问】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，并结合自己做的实验分析一下，海波和石蜡熔化过程有什么异同点？从中可以找出什么规律？【教师引导学生总结】相同点：1.从固态变成了液态．2.在熔化过程中都需要吸热．备课笔记知识拓展：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，从而增大固体的受热面积.(2)固体粉末不宜过多,只要固体全部熔化后仍能浸没温度计玻璃泡即可.(3)温度计的玻璃泡要与被测固体充分接触,不要接触试管壁和底.(4)实验中用水浴法加热,保证固体受热均匀,延长熔化时间,便于观察熔化的特点.进行新课不同点：1.海波达到一定的熔化温度开始熔化，熔化时温度保持不变．处于固液共存状态．2.石蜡没有固定的熔化温度，熔化时温度不断上升．没有固液共存状态．【过渡语】现在我们再通过熔化曲线图来分析一下海波和石蜡的熔化过程又有什么规律呢？【教师PPT展示】海波和石蜡的熔化曲线图甲海波乙石蜡【教师提问】请同学们观看图片后思考：(1)AB段对应的时间内物质是什么状态？温度怎样变化？(2)在曲线上的哪一点海波开始熔化？(3)在BC段对应的时间内，物质是什么状态？温度是否变化？这段时间内是否对它加热？(4)在CD段对应的时间内物质是什么状态？温度如何变化？【教师引导学生回答】AB段——海波是固态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高．BC段——海波是固液共存状态，随着加热时间的增加，海波吸热，但温度保持不变．CD段——海波是液态，随着加热时间的增加，海波吸热，温度升高．再根据石蜡熔化图像的特征(如图乙)，通过分析知道，随着加热时间的增加，石蜡由固态慢慢地变软、变稠、变稀为液态，整个过程一直吸热，温度一直升高，没有一个温度保持不变的过程．知识点3熔点和凝固点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PPT展示】生活中的一些常见的晶体和非晶体．晶体和非晶体(1)有确定的熔化温度的一类固体叫晶体,如各种金属、冰、海波等;另一类没有确定的熔化温度的固体叫非晶体,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.备课笔记规律总结：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.进行新课【教师PPT展示】一些晶体的熔点（标准大气压下）凝固【教师提问】海波和石蜡的凝固过程又有什么规律呢？请同学们观看图片后思考：海波的凝固图像石蜡的凝固图像【教师引导学生总结】凝固可以看做是熔化的逆过程，因此我们可以总结出凝固的规律：1.凝固放热．2.晶体凝固时有确定的温度；非晶体凝固时没有确定的温度．3.凝固点：液体凝固成晶体时的温度．同一种物质的凝固点=熔点．教师引导学生阅读教材P67“小资料——一些晶体的熔点”，并读一种物质的熔点加以解释：如钨的熔点是3410℃，说明钨在熔化时温度保持在3410℃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-39℃，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-39℃，液态水银的凝固点也为-39℃；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备课笔记小组问题探讨：（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P67“想想议议”】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.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-58℃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-58℃，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P68“练习与应用”】1.解：有可能错过晶体熔化过程中温度不变的过程，无法看出晶体、非晶体之间的差异.2.解：该物质在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔化温度，是晶体.它的熔点是80℃.从晶体开始熔化到所有晶体完全熔化持续时间约15min.3.解：该物质的熔点和凝固点都是114℃；该物质在熔化过程中吸热，温度保持不变；在凝固过程中放热，温度保持不变.备课笔记思想方法：探究固体熔化时温度的变化规律实验用到了图像法，利用图象处理数据具有直观、形象、简捷和概括力强等优点.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（）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石蜡熔化特点中，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