第三章 第2节 熔化和凝固2024-2025学年新教材八年级上册物理新教学设计(人教版2024)

第三章第2节熔化和凝固2024-2025学年新教材八年级上册物理新教学设计(人教版2024)科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）第三章第2节熔化和凝固2024-2025学年新教材八年级上册物理新教学设计(人教版2024)教材分析第三章第2节“熔化和凝固”2024-2025学年新教材八年级上册物理新教学设计(人教版2024)主要讲述晶体和非晶体的熔化和凝固现象，通过实验演示和理论讲解，让学生理解熔点和凝固点的概念，掌握熔化和凝固过程中的热量变化规律。本节内容与课本紧密相关，旨在培养学生的观察能力和科学探究精神。核心素养目标1.发展科学探究能力，通过实验观察熔化和凝固现象。

2.培养科学思维能力，理解熔点和凝固点的概念。

3.增强实验操作技能，掌握测量熔点和凝固点的方法。

4.培养科学态度，树立尊重自然规律、实事求是的学习理念。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生已具备基本的物理概念，如温度、热量等，以及简单的实验操作技能。他们对物质的相变现象有一定的认识，但可能缺乏对熔化和凝固过程中热量变化的具体理解。

2.学习兴趣、能力和学习风格：八年级学生对物理学科普遍保持较高兴趣，喜欢通过实验和观察来学习。他们的学习能力较强，能够跟随教师的引导进行科学探究。学习风格上，部分学生可能更倾向于动手操作，而另一部分学生则更喜欢通过逻辑推理来理解概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解熔点和凝固点的概念时，学生可能会遇到困难，因为需要抽象思维和定量分析。实验操作中，他们可能难以精确测量温度变化，或者对实验现象的解释不够深入。此外，学生可能对热量变化和物质状态变化的内在联系感到困惑。教学资源-实验器材：温度计、酒精灯、加热器、冰块、金属块、水、烧杯、计时器

-软件资源：物理教学软件、数据分析软件

-信息化资源：多媒体课件、教学视频、在线实验平台

-教学手段：实物展示、演示实验、小组讨论、课堂提问教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对熔化和凝固的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道物质有哪些状态吗？有没有注意到生活中哪些物质的形态会发生变化？”

展示一些关于冰融化成水、蜡烛燃烧后变成蜡油的视频片段，让学生初步感受物质状态变化的魅力或特点。

简短介绍熔化和凝固的基本概念和它们在生活中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.熔化和凝固基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解熔化和凝固的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解熔化和凝固的定义，包括晶体和非晶体在加热或冷却过程中的状态变化。

详细介绍熔点和凝固点的概念，使用图表或示意图帮助学生理解温度与物质状态变化的关系。

3.熔化和凝固案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解熔化和凝固的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的熔化和凝固案例进行分析，如制作冰雕、铸造金属等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解熔化和凝固在艺术创作和工业生产中的应用。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何利用熔化和凝固原理解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与熔化和凝固相关的主题进行深入讨论，如“不同物质的熔点对比”或“熔化和凝固在食品加工中的应用”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对熔化和凝固的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调熔化和凝固的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括熔化和凝固的基本概念、案例分析等。

强调熔化和凝固在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用这些原理。

布置课后作业：让学生观察并记录生活中熔化和凝固的实例，撰写观察报告，以巩固学习效果。

（以下内容省略，根据实际教学内容和学生情况进行详细设计。）教学资源拓展1.拓展资源：

-物质的三态变化：介绍物质在不同温度和压力下从固态、液态到气态的变化过程，以及相应的相变现象。

-熔点和凝固点的测量：探讨不同物质的熔点和凝固点，以及如何通过实验测量这些物理量。

-热力学基础：简要介绍热力学第一定律和第二定律，以及它们在解释熔化和凝固过程中的作用。

-应用实例：分析熔化和凝固在日常生活、工业生产和科学研究中的应用，如食品加工、建筑材料、能源转换等。

2.拓展建议：

-学生可以查阅相关书籍或资料，了解不同物质的熔点和凝固点，并尝试制作一个简单的熔点测量实验。

-组织学生参观当地的食品加工厂或铸造厂，观察熔化和凝固在实际生产中的应用。

-鼓励学生利用网络资源，查找有关热力学原理的科普文章或视频，加深对熔化和凝固物理机制的理解。

-设计一个小组项目，让学生选择一个与熔化和凝固相关的实际问题，如如何提高食品的保存时间，或如何设计更高效的建筑材料，并进行研究和解决方案的提出。

-通过在线模拟实验平台，让学生进行虚拟实验，观察不同条件下物质的熔化和凝固过程，增强实验操作技能。

-组织学生进行角色扮演，模拟科学家讨论熔化和凝固的理论问题，提高学生的科学思维和表达能力。

-鼓励学生参与科学竞赛或创新活动，将熔化和凝固的知识应用于解决实际问题，培养学生的创新能力和实践能力。

-通过小组合作，让学生设计一个关于熔化和凝固的科普展览，向其他同学和家长展示他们的学习成果，提高科普意识。典型例题讲解1.例题：某种金属的熔点为150℃，如果将其加热到300℃，需要吸收多少热量才能使其完全熔化？（假设金属的密度为8g/cm³，比热容为0.1J/g·℃）

解答：

首先，计算金属的质量：

质量=体积×密度

假设金属的体积为Vcm³，那么：

质量=V×8g/cm³

接着，计算金属从室温（假设为20℃）加热到熔点所需的热量：

Q1=质量×比热容×温度变化

Q1=V×8g/cm³×0.1J/g·℃×(150℃-20℃)

Q1=V×8g/cm³×0.1J/g·℃×130℃

Q1=104VJ

然后，计算金属从熔点到完全熔化所需的热量（熔化潜热）：

Q2=质量×熔化潜热

假设熔化潜热为LJ/g，那么：

Q2=V×8g/cm³×LJ/g

因此，总热量Q为Q1和Q2之和：

Q=Q1+Q2

Q=104VJ+8V×LJ

2.例题：一块冰的质量为200g，将其从-20℃加热到0℃需要吸收多少热量？（假设冰的比热容为2.1J/g·℃）

解答：

计算冰从-20℃加热到0℃所需的热量：

Q=质量×比热容×温度变化

Q=200g×2.1J/g·℃×(0℃-(-20℃))

Q=200g×2.1J/g·℃×20℃

Q=8400J

3.例题：一块金属从100℃冷却到室温20℃，如果其比热容为0.5J/g·℃，质量为50g，求该金属放出的热量。

解答：

计算金属放出的热量：

Q=质量×比热容×温度变化

Q=50g×0.5J/g·℃×(100℃-20℃)

Q=50g×0.5J/g·℃×80℃

Q=2000J

4.例题：一杯水的质量为200g，如果将这杯水加热到沸腾（100℃），需要吸收多少热量？（假设水的比热容为4.18J/g·℃）

解答：

计算水加热到沸腾所需的热量：

Q=质量×比热容×温度变化

Q=200g×4.18J/g·℃×(100℃-20℃)

Q=200g×4.18J/g·℃×80℃

Q=66880J

5.例题：一块冰块的质量为500g，将其从0℃加热到100℃，然后融化成水，最后加热到沸腾，求整个过程需要吸收的总热量。（假设冰的比热容为2.1J/g·℃，熔化潜热为334J/g，水的比热容为4.18J/g·℃，水的沸点为100℃）

解答：

计算冰从0℃加热到100℃所需的热量：

Q1=质量×比热容×温度变化

Q1=500g×2.1J/g·℃×(100℃-0℃)

Q1=500g×2.1J/g·℃×100℃

Q1=105000J

计算冰融化成水所需的热量：

Q2=质量×熔化潜热

Q2=500g×334J/g

Q2=167000J

计算水从0℃加热到沸腾所需的热量：

Q3=质量×比热容×温度变化

Q3=500g×4.18J/g·℃×(100℃-0℃)

Q3=500g×4.18J/g·℃×100℃

Q3=209000J

因此，整个过程需要吸收的总热量Q为Q1、Q2和Q3之和：

Q=Q1+Q2+Q3

Q=105000J+167000J+209000J

Q=481000J板书设计①本文重点知识点：

-熔化和凝固的定义

-熔点和凝固点的概念

-熔化过程和凝固过程的热量变化