3.2 （教学设计）熔化和凝固-2021-2022学年八年级物理上

3.2熔化和凝固教学设计【教学目标】知识与技能（1）了解熔化和凝固的含义，知道熔化和凝固图像。（2）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意义，会查熔点表。过程与方法（1）师生共同探究固体熔化时温度变化的规律，知道发生物态变化的条件。（2）组织学生讨论并利用对比法，了解是否有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的的一种方法。（3）通过师生共同探究活动，使学生进一步感知图像法研究物理问题的优点。情感、态度与价值观通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然的情感。重点：探究晶体、非晶体的熔化过程，培养学生的观察能力、实验能力和概括能力。难点：指导学生通过实验的观察、分析、概括、总结固体熔化时的温度的变化规律，并能用图像表示出来。【教学过程】知识点一物态变化固态、液态和气态是物质常见的三种状态。天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水，再过一段时间水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪。随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。物质在各种状态之间的变化叫做物态变化。注意：①“气态”不可写成“汽态”，“气体”不可写成“汽体”。熔化不可以叫做融化或溶化。②有6种物态变化名称。考查角度：认识物态变化【例1】下列现象中没有发生物态变化的是（A）A.扫地时尘土飞扬B.洒在地上的水变化C.冬天冰冻的衣服变干D.高温下铁块变成铁水【例2】说出下列物态变化过程（1）用铁水铸造成铁锅：液态变成固态；（2）钢锭变为钢水：固态变成液态；知识点二熔化和凝固及其实验探究小结归纳物质由固态变为液态的现象，叫做熔化；物质由液态变为固态的现象，叫做凝固注意：熔化不同于溶化或融化，前者是物态的变化，后者是固体从液体中分散开来。那么物质在熔化和凝固时都有什么特点呢？我们以海波、蜂蜡这两种物质为例，我们要使它们熔化并研究其过程，找到熔化时的温度变化特点。演示实验1：观察海波的熔化时温度的变化规律安装实验器材：设计实验：利用如图所示的实验装置，给不同物质加热，每隔一段时间记录一次物质温度，直到物质完全熔化。进行实验：①在两个分别盛有海波和石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，使试管均匀受热。②用酒精灯外焰对烧杯缓慢加热，观察海波和石蜡的变化情况，以及温度计示数的变化。③待海波的温度升到40℃、石蜡的温度升到50℃，每隔1min记录一次温度计的示数，在海波和石蜡完全熔化后再记录3-4min，数据如下所示：考点：①组装实验器材时的顺序：从下到上。演示实验2：观察蜂蜡的熔化如图所示，将碎蜂蜡放入试管内，然后插入温度计。记下此时温度计的示数，用酒精灯加热，每隔1min记录一次温度计的示数，同时注意观察试管中蜂蜡的状态变化，直到蜂蜡全部熔化后为止。最后根据数据在坐标纸上画出蜂蜡的温度随时间变化的图像。实验数据收集绘制图像海波熔化特性曲线石蜡熔化特性曲线描述实验现象：两种物质状态的变化情况；温度变化特点。海波：固态→固液共存→液态；熔化前温度升高，熔化时温度不变，熔化后温度升高。石蜡：固态→变软→变稀→液态；整个熔化过程中温度一直升高。结论：石蜡熔化时温度升高，海波熔化时温度不变。考点剖析：根据海波和石蜡的熔化图像，回答下列问题（从温度变化、是否吸热、状态变化三个角度）图1海波熔化特性曲线图2石蜡熔化特性曲线①AB段曲线对应的一段时间内，海波是什么状态？温度怎样变化？②在曲线上的哪一点海波开始熔化？③BC段对应的时间内，海波的状态如何？温度是否变化？这段时间海波是否继续吸热？曲线上哪一点代表海波熔化完？④CD段对应的时间段内海波是什么状态？温度如何变化？整个熔化过程中海波的状态变化是什么样的？⑤海波和石蜡在熔化过程中有什么相同点？海波和石蜡在凝固过程中有什么相同点？注意：若是题目中说到“熔化过程中”，那么对应的是一段时间，即晶体的状态是固液共存状态。板书：问题：48℃的海波可能有几种状态？答：3种。固态，固液共存，液态。问题：海波熔化的条件是什么？答：达到熔点，继续吸热问题：海波、石蜡熔化时的特点是什么？答：海波：温度不变，持续吸热。石蜡：持续吸热，温度上升。注意事项①实验中，没有用酒精灯直接加热海波，而是用水浴法，这种加热方法有何优点？答：可使被加热物质均匀受热，同时易于控制加热速度。②实验中，在加热海波前，海波是保持块状，还是弄成粉末状较好？为什么？答：若保持块状有两个不利：一是不利于海波受热均匀；二是不利于搅拌。最终会导致实验现象不明显。故应在实验前，把海波碾成粉末状。③实验中，石棉网的作用是什么？（不考）答：使烧杯的水受热均匀⑤实验中，搅拌器的作用是什么？（不考）答：使被加热物质受热均匀⑥实验中对温度计的要求是什么？（不考）答：温度计玻璃泡要完全浸入待测物质中，但不能碰试管底或试管壁。注意：同一种物质的熔点和凝固点相同（因为无论是熔点或凝固点都是物质的固液转化点）。AD段属于熔化阶段，DH阶段属于凝固阶段，熔化吸热，凝固放热。【例3】如图所示是某物质的熔化图象。下列关于此图象信息的解读正确的是（C）A.这是一种非晶体物质B.CD段时物质处于气态C.该物质的熔点是48℃D.加热6min后该物质全部熔化【例4】如图所示，甲乙两种物质熔化时温度随时间变化的图象，分析正确的是（C）A.甲物质在ab段温度不变，吸收热量B.甲物质是非晶体，乙物质是晶体C.甲物质的凝固点是48℃D.乙物质在8min后处在液态【例5】小杨同学在“探究海波熔化和凝固特点”的实验中，；小宇画出了“温度-时间”图象，如图乙所示，由此可知，海波是晶体（选填“晶体”或“非晶体”），海波在第10min时处于液态（选填“固态”、“液态”或“固液并存”）。熔化过程持续了3min。知识点三常见的晶体和非晶体1.晶体定义：有（选填“有”或“没有”）固定的熔化温度的固体。分类：水晶、海波、冰、食盐、萘、石英、各种金属。特点：熔化过程不断吸热，温度不变。注意：如果要说水银的话，应该说是固态水银，是晶体。液态水银不是晶体，因为就晶体肯定是固体，但液态水银不是固体，所以不能讲水银是晶体，应该叫固态水银才行。2.非晶体定义：没有（选填“有”或“没有”）固定的熔化温度的固体分类：蜡、松香、玻璃、沥青、橡胶、塑料。特点：熔化过程不断吸热，温度升高。3.熔点和凝固点（1）熔点：晶体熔化时的固定温度，晶体有（选填“有”或“没有”）确定的熔点，非晶体没有（选填“有”或“没有”）确定的熔点。（2）凝固点：液体凝固形成晶体时的固定温度。晶体有（选填“有”或“没有”）确定的凝固点，非晶体没有（选填“有”或“没有”）确定的凝固点。注意：①同一种物质的凝固点和它的熔点相同。板书：4.常见物质的熔点（标准大气压下）思考：1.标出萘、海波、冰、固态水银、固态酒精凝固点。2.绘出冰的熔化特性曲线。3.想想议议：黑龙江省北部最低气温可达-52.3℃，能否使用水银温度计测温？应该使用什么样的温度计？答：使用甲苯温度计（凝固点-95℃），酒精温度计（凝固点-117℃）4.动手动脑学物理：水的凝固点是0℃，酒精的凝固点是-117℃，将二者混合以后，放在室外温度为-5℃的环境中，发现混合液体没有凝固，由此有什么猜想？举出一个具体适用的例子。注意，对于题目中的凝固点，熔点的高低问题，有部分学生搞不清楚，例如酒精的凝固点比水银的凝固点低，因为-117℃＜-39℃。酒精的凝固点-117℃是的物理意义：酒精在低于-117℃时会凝固，例如-118℃，在高于-117℃，例如-116℃时是液态酒精。【例6】下列各组固体中具有一定熔点的一组是（A）A.冰、铁、铝B.蜡、铝、玻璃C.蜡、玻璃、沥青D.冰、铁、沥青【例7】1000kg的0℃的水和5g-2℃的冰混合，假设混合过程中与外界不发生热交换，则（B）A.有少量冰熔化 B.有少量的水结冰C.冰和水的质量都不变D.冰和水的温度都不变【例8】生活中的“粘”字常与一些物理现象有关，如：吃冰棒时会感到粘舌头，这是由于水发生了凝固现象（填物态变化名称）；【例9】“风雨送春归,飞雪迎春到,已是悬崖百丈冰,犹有花枝俏”诗句中，包含凝固这种物态变化的一项是(C)A.风雨送春归B.飞雪迎春到C.已是悬崖百丈冰D.犹有花枝俏【例10】坩埚是冶炼金属用的一种陶瓷锅,能够耐高温.坩埚内盛有锡块,坩埚放在电炉上加热,锡在逐渐熔化的过程中(D)A.要不断吸热,温度不断上升B.要不断放热,温度不断上升C.要不断吸热,温度保持不变D.要不断放热,温度保持不变知识点四熔化吸热凝固放热【例11】（课本56页）夏天，如果我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加上几个冰块，而不是直接加冷水。原因是什么？答：一方面是因为冰块的温度更低，另一方面是因为冰熔化成水的过程中吸热，从而使饮料的温度下降得更多。【例12】小东发高烧，那么他应该用0℃的冰还是用0℃的水来敷额头降温呢？为什么？答：用冰比较好，尽管二者温度相同，但是冰熔化为水要继续吸热，降温效果更好。【例13】谚语“下雪不冷化雪冷”，请用所学知识解释这一物理现象。答：雪熔化时要吸热，因为周围环境温度会降低。【例14】北方冬天，在菜窖里放几桶水可以有效防止蔬菜被冻伤，用所学知识解释这一物理现象。答：利用水凝固放热的特性来保证周围环境的温度不至于太低，因此有利于防止蔬菜不被冻伤。三、课堂小结四、课时作业1．在正常工