初中物理教案熔化和凝固

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初中物理教案

【設(shè)計(jì)理念】

從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。從生活中的現(xiàn)象引入熔化和凝固概念，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究熔化和凝固的特點(diǎn)，總結(jié)規(guī)律，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生走向社會(huì)，了解熔化和凝固的應(yīng)用。在合作探究過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識(shí)固體熔化時(shí)的特點(diǎn)，并培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖象分析問(wèn)題的能力。

在教學(xué)中應(yīng)用視頻等多媒體手段，讓學(xué)生感受生活中的物態(tài)變化，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生探究未知世界的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神。

【教學(xué)目標(biāo)】

●知識(shí)與技能

（1）能區(qū)別物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)和固體三種形態(tài)，能描述這三種物態(tài)的基本特征。

（2）了解物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的。

（3）了解熔化、凝固的含義，了解晶體和非晶體的區(qū)別。

（4）了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。

●過(guò)程與方法

（1）通過(guò)探究固體熔化時(shí)溫度變化的規(guī)律，感知發(fā)生狀態(tài)變化的條件。

（2）了解有沒(méi)有固定的溫度是區(qū)別晶體和非晶體的一種方法。

（3）通過(guò)探究活動(dòng)，使學(xué)生了解圖象是一種比較直觀的表示物理量變化的方法。

●情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的關(guān)心，產(chǎn)生樂(lè)于探索自然現(xiàn)象的情感。

【重點(diǎn)難點(diǎn)】

1．讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究歸納出晶體與非晶體在熔化過(guò)程中的本質(zhì)區(qū)別，進(jìn)一步總結(jié)出不同物質(zhì)熔化和凝固的規(guī)律。

2．讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)在方格紙上描繪固體熔化圖象，根據(jù)圖象敘述晶體和非晶體的熔化和凝固的特點(diǎn)。

【教學(xué)儀器】

鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、大燒杯、溫水、大試管、粉末萘、石蠟、溫度計(jì)、攪拌器、火柴。

【教學(xué)模式】實(shí)驗(yàn)探究模式

【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)

【教學(xué)過(guò)程】

（一）新課引入

教師講述：我們?cè)谛W(xué)學(xué)習(xí)過(guò)物質(zhì)存在的三種狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。但是物質(zhì)的狀態(tài)不是一成不變的。

動(dòng)畫展示：鐵礦石在高爐中熔化為鐵水，從高爐中倒出的鐵水凝固成鐵板；低溫度實(shí)驗(yàn)室在低溫狀態(tài)下制得液態(tài)氧、氮和固態(tài)氧氮；不同季節(jié)、氣候下的水的狀態(tài)變化。

引導(dǎo)歸納：隨著溫度的變化，物質(zhì)會(huì)在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。

聯(lián)系生活：把水放入冰箱的冷凍室里，水就會(huì)變成冰；把冰加入飲料中，冰從它們那里吸收熱量就變成了水。點(diǎn)燃的生日蠟燭的火焰旁邊，固態(tài)的蠟不斷地變成液態(tài)的蠟，一部分流下來(lái)的蠟滴很快又變成了固態(tài)的蠟。路橋施工人員把固態(tài)的瀝青加熱成液態(tài)，再把液態(tài)的瀝青澆在路面上，很快又變成固態(tài)。

點(diǎn)明課題：科學(xué)上把物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫熔化，如冰變水。從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程叫凝固，如水結(jié)成冰。

動(dòng)畫展示：正在噴發(fā)的火山。（讓學(xué)生用以上的結(jié)論分析火山噴發(fā)的現(xiàn)象）

引出問(wèn)題：物質(zhì)熔化和凝固需要什么條件？不同物質(zhì)熔化和凝固的規(guī)律一樣嗎？

設(shè)計(jì)意圖：新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)通過(guò)從自然、生活到物理的認(rèn)識(shí)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧，培養(yǎng)學(xué)生終身的探索興趣。本課設(shè)計(jì)中用多媒體的方式引入大量的生活物理，從這些感性素材中概括出物理概念，有利于培養(yǎng)學(xué)生“初步的收集信息和處理信息”的能力，也有利于體現(xiàn)“從生活走向物理”的新課程理念。

（二）進(jìn)行新課

第一部分：探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律。

提出問(wèn)題：不同物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的熔化過(guò)程中，溫度的變化規(guī)律相同嗎？

猜想假設(shè)：熔化過(guò)程中一定要加熱，所以物質(zhì)一定要吸收熱量，這時(shí)溫度可能也是不斷上升的。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）四個(gè)同學(xué)為一組，選出一名同學(xué)作為組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)本組探究性學(xué)習(xí)，教師課前要對(duì)組長(zhǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，交待實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)遇到的一些問(wèn)題和注意事項(xiàng)，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。每一組分成兩個(gè)小組，分別探究?jī)煞N不同固體的熔化。

（2）介紹實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，強(qiáng)調(diào)酒精燈和溫度計(jì)的用法。

（3）第1小組探究萘熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，要求從68℃開始計(jì)時(shí)，實(shí)驗(yàn)員每隔1分鐘報(bào)告一次溫度值和物質(zhì)狀態(tài)，記錄員把數(shù)據(jù)填入記錄表，并在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)；第2小組探究石蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，要求從50℃開始計(jì)時(shí)，實(shí)驗(yàn)員每隔1分鐘報(bào)告一次溫度值和物質(zhì)狀態(tài)，記錄員把數(shù)據(jù)填入記錄表，并在坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。

動(dòng)畫展示：如何用圖象法分析所收集的數(shù)據(jù)。

分析論證：各小組將描在坐標(biāo)紙上的點(diǎn)連成一條曲線。根據(jù)圖象分析固體熔化時(shí)時(shí)溫度的變化規(guī)律。

小組評(píng)估：回想實(shí)驗(yàn)過(guò)程，有沒(méi)有可能在什么地方發(fā)生錯(cuò)誤？進(jìn)行論證的根據(jù)充分嗎？實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠嗎？

交流合作：與同學(xué)進(jìn)行交流。你們的結(jié)果和別的小級(jí)的結(jié)果是不是相同？如果不同，怎樣解釋？

設(shè)計(jì)意圖：固體的熔化和凝固是學(xué)生常見現(xiàn)象之一，選擇這一內(nèi)容讓學(xué)生參與探究，目的是引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。有利于體現(xiàn)“注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”的新課程理念。

第二部分：認(rèn)識(shí)熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。

對(duì)比研究：分析兩種不同固體的熔化曲線。

得出結(jié)論：（1）一類固體有確定的熔化溫度叫晶體；如各種金屬、冰、海波等。另一類固體沒(méi)有確定的熔化溫度叫非晶體；如松香、瀝青、玻璃等。

（2）晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)；非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)。

（3）晶體凝固時(shí)也有確定的溫度，這個(gè)溫度叫凝固點(diǎn)。同一種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同。

知識(shí)擴(kuò)展：讓學(xué)生閱讀小資料“幾種晶體的熔點(diǎn)”，體會(huì)不同晶體熔點(diǎn)不同，認(rèn)識(shí)熔點(diǎn)是晶體的一種特性。同時(shí)記住冰的熔點(diǎn)是0℃，鎢的熔點(diǎn)最高。

設(shè)計(jì)意圖：這是初中物理中第一次用圖象的方法來(lái)表示物理過(guò)程，教師應(yīng)通過(guò)班級(jí)討論的方式，解釋清楚曲線上每一個(gè)點(diǎn)的含義，讓學(xué)生深刻地體驗(yàn)圖象法是一種非常簡(jiǎn)潔、有效地表示物理過(guò)程的方法，為今后使用圖象法學(xué)習(xí)物理打好基礎(chǔ)。

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第三部分：認(rèn)識(shí)熔化吸熱、凝固放熱

歸納總結(jié)：晶體與非晶體熔化時(shí)都要吸收熱量。

逆向思維：從冰吸熱可熔化成水，水在一定的條件下可變成冰的道理，知道凝固是熔化的逆過(guò)程。讓學(xué)生根據(jù)物質(zhì)熔化的規(guī)律推理出物質(zhì)凝固的規(guī)律：無(wú)論晶體還是非晶體，在凝固時(shí)都要放熱；晶體凝固時(shí)放出熱量，但溫度不變，非晶體凝固時(shí)放出熱量，溫度降低。

聯(lián)系生活：北方的冬季很冷，為了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放幾桶水，可以利用水結(jié)冰時(shí)放出熱，窖內(nèi)溫度不致太低，保護(hù)菜不被凍壞。

前沿科技：現(xiàn)在人們研制出一種聚乙烯材料，在15℃～40℃的范圍內(nèi)熔化或凝固，而熔化或凝固時(shí)，溫度保持不變。把這種材料制成顆粒狀，摻在水泥中制成儲(chǔ)熱地板或墻壁，天氣熱時(shí)顆粒熔化，天氣冷時(shí)又凝固成顆粒，能調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。

學(xué)以致用：請(qǐng)同學(xué)解釋“下雪不冷化雪冷”這句俗語(yǔ)中包含的科學(xué)道理。

設(shè)計(jì)意圖：新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)通過(guò)科學(xué)想像與科學(xué)推理方法的結(jié)合，發(fā)展學(xué)生的想像力和分析概括能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。本部分從設(shè)計(jì)上啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用逆向思維的方式學(xué)習(xí)，并緊密的聯(lián)系前沿科技，使學(xué)生關(guān)心科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展和新思想，了解自然界事物的相互聯(lián)系，逐步樹立科學(xué)的世界觀。

（三）課堂小結(jié)

基本概念：

（1）熔化：物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程。

（2）凝固：物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程。

（3）晶體：有一定熔化溫度的固體。

（4）熔點(diǎn)：晶體熔化時(shí)的溫度。

（5）非晶體：沒(méi)有一定熔化溫度的固體。

（6）凝固點(diǎn)：晶體凝固時(shí)的溫度。

基本規(guī)律：

（1）晶體熔化的條件：一是溫度到達(dá)熔點(diǎn)，二是繼續(xù)吸熱。

（2）同種物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同，不同物質(zhì)的熔點(diǎn)不同。

（3）熔化吸熱、凝固放熱。

基本技能：

（1）酒精燈、溫度計(jì)的使用技能。

（2）組裝垂直組合實(shí)驗(yàn)器材的技能。

基本方法：

利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖象來(lái)分析問(wèn)題的方法

（四）板書設(shè)計(jì)

熔化和凝固

一、熔化和凝固的概念：

1．熔化：物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程。

2．凝固：物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程。

二、探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律：

1．萘在熔化的過(guò)程中繼續(xù)吸收熱量，溫度保持不變。

2．松香在熔化過(guò)程中繼續(xù)吸收熱量，溫度逐漸上升。

3．認(rèn)識(shí)固體熔化曲線。

三、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)：

1．晶體：有一定熔化溫度的固體。

2．熔點(diǎn)：晶體熔化時(shí)的溫度。

3．非晶體：沒(méi)有一定熔化溫度的固體。

4．凝固點(diǎn)：晶體凝固時(shí)的溫度。

5．同種物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同，不同物質(zhì)的熔點(diǎn)不同。

四、熔化吸熱、凝固放熱：

任何物質(zhì)熔化都要吸收熱量，凝固都要放出熱量。

（五）作業(yè)設(shè)計(jì)

1．如圖所示，為某種晶體熔化過(guò)程的圖象。由圖可知，該晶體的熔點(diǎn)為________，熔化過(guò)程用了________min，該晶體可能是________。

2．有兩個(gè)同學(xué)研究海波和石蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，記錄的數(shù)據(jù)如下表：

他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中觀察到，海波第5min開始熔化，第11min熔化完畢；石蠟第2min開始變軟，第12min全部熔化完畢。

時(shí)間/min

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

海波的溫度

40

42

44

46

48

48

48

48

48

48

48

53

56

59

63

石蠟的溫度

40

41

42

44

46

47

48

49

51

52

54

56

59

63

65

請(qǐng)你對(duì)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后完成下面各題：

（1）海波熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律是_______________________；

（2）石蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律是_______________________。

參考答案：

1．0℃；2．（1）海波熔化時(shí)溫度保持不變；（2）石蠟熔化時(shí)溫度不斷上升；3．冰。