熔化和凝固一. 教学目标1、知识与技能：了解物质常见的三种状态及状态之间是可以转化的； 了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别；了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义；2、过程与方法：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 了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法；通过探究活动，使学生了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法3、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，产生乐于探索自然现象的情感；通过实验培养善于实践和克服困难的良好意志和品质及协作精神二. 学情分析在前面两章的学习中，学生对于实验探究过程还没有形成完整的理解，动手实验的能力还没有得到充分的锻炼。虽然通过本章第一节的学习，学生已经掌握了温度计的使用方法，但本节课中，学生将面临众多的第一次:第一次面对整套复杂的器材，第一次观察和记录较多的现象和数据，第一次将数据信息转化为图像信息,第一次学习用图像的方法分析数据找规律。三.重点难点探究晶体和非晶体的熔化规律 学习利用图像分析数据找规律方法四.重难点突破针对学生的学情,本节的三维目标和重点难点的设定,我在如下几个方面进行了尝试并取得了不错的教学效果:1.新课引入环节我设计了这样两个小实验:(演示实验)利用低温盐水,现场展示水的凝固过程;(分组实验)将蜡烛放入热水,课堂展示拉的熔化过程,再倒入冷水展现其凝固过程.虽然熔化和凝固学生在日常生活中并不陌生,但是能在课堂上直接看到熔化和凝固的过程,尤其是短时间内就观察到了熔化和凝固这两个相反的物态变化过程,使他们感觉到很震撼,一下就引发了他们兴趣,激发其进一步探究学习的欲望.2.实验设计改进（课件图片展示）（1）没有使用课本上的硫代硫酸钠和蜂蜡，而是使用学生更为熟悉的冰和白蜡。这一方面贴近学生的生活，而且由于所需温度条件较低，使得实验器材能够进一步精简。（2）改进的器材既减少了大量器材尤其是酒精灯(下节课教学中可重点强调)和铁架台的使用，提高了实验的安全系数；又可将实验时间减少,使时间的长短更易控。（3）每组实验我都提供给学生两杯不同温度的水：冰常温的水和-17的冰盐水；蜡开水和常温的水。这样的目的是使他们在本节课中同时完成熔化和凝固两个实验。（4）探究过程:熔化和凝固（5）授课环境:网络教师.利用主机实时同步展现每组学生的数据,对学生的实验情况,整体把握.同时当监测到雪深的问题数据时,教师可及时对该组同学提出指正.（6）在大多数学生采用手工测量数据的同时，课堂前面教师选两组同学借助数字化实验室采用温度传感器进行数据的采集。3.数据处理利用专门设计的教学软件让学生直接将实验数据和状态观察记录在软件上不仅大大节省了时间，而且这种形式也适应了“互联网+”这种社会信息化发展的趋势。4.在分析论证过程，学生通过图像的分析不仅可以得到熔化过程的特点，而且还得到了凝固过程的特点，并得到同种晶体熔点和凝固点相同的结论。同时，将不同组同学的图像进行分析比较，回忆自己组的实验操作过程，对前面经历的实际实验操作过程做出评价，并提出改进意见。再将学生的图像与两组学生利用数字化实验室得到的图像进行对比，让学生体会现代化实验器材对人类文明的贡献，培养他们学习掌握新技术的兴趣和意愿。五、教学过程你知道如何让水变成冰吗？放冰箱里 冬天晚上放到外面面冻那你相信老师能利用一杯“水”就让水变成冰吗？（演示实验）从保温箱中取出低温冰盐水，用试管盛水，放入冰盐水中，可发现，水迅速结冰。看看，老师真的用“水”就让水结冰了，这是为什么呢？（冰盐水放回保温箱，待规律探究出来后，再次测量温度）大家的实验盘中都有一小块红色的蜡，哪位同学有办法让这块红蜡变成蜡油呢？用火烧 那，火烧蜡烛不太环保，今天老师给大家准备了热水，那热水能不能让这块红蜡变成蜡油呢？(分组实验)将蜡烛放入热水,课堂展示固态蜡的熔化过程大家都成功的利用热水让红蜡变成了蜡油，在实验盘中还有一杯冷水，请大家把这杯冷水倒进热水杯中去，仔细观察，会有什么现象。蜡油变成了固态的蜡大家看看，刚才冻的冰，现在又变成了水。在物理学中，把物质由固态变为液态的过程，叫做熔化；物质由液态变成固态的过程，叫做凝固。这节课，我们就来研究熔化和凝固的相关知识。（板书：熔化和凝固）请大家告诉我，刚才我们所进行的实验中，那个过程是熔化过程，哪个过程是凝固过程？熔化：冰水 蜡蜡油凝固：水冰 蜡油蜡生活中你还见到过那些熔化和凝固的现象呢？学生举例结合我们一上课做的小实验，和大家列举的这么多熔化和凝固的实例，请大家试着总结一下，熔化和凝固的条件是什么？熔化：加热吸热凝固：降温放热我们大家都很厉害，总结得很到位。我们知道，只有把物体放在温度比他高的环境中，他才能从温度高的物体上不断吸热，才可能熔化；同样，也只有把物体放在温度比他低的环境中，他才能给温度低的物体上不断放热，才可能凝固。那么，你有没有注意到过，在物体熔化或者凝固的过程当中，它的温度变吗？下面我们就一起来探究物体在熔化和凝固过程中，温度的变化规律。（板书：探究：物体在熔化和凝固过程中的温度变化规律）既然我们手中有蜡和冰,我们就来一起探究一下他们在熔化和凝固的过程中,温度的变化情况吧.让我们先一起来猜猜,在熔化，也就是他们由固态变为液态的过程中，他们的温度可能会发生怎样的变化?升高，因为要吸热。不变，冰水混合物的温度是0摄氏度那接下来就让我们一起通过实验来寻找答案吧。大家觉得我们该选用什么装置来完成我们的这个实验呢？设计实验（3min）（在学生描述实验的过程中，教师注意1、热源的选择；（水浴法）2、如何确定什么时候开始熔化，什么时候熔化完毕；3、温度计的位置）我们一起先来看看老师给大家准备的实验材料吧：两支试管（事先放有插入温度计的蜡合冰）、简易“铁架台”、放有冷水的烧杯、空烧杯（将保温杯中的热水倒入烧杯）、输入程序借助这些器材，下面我们通过分组实验，来看看，在固体熔化的过程中，他们的温度到底如何变化。大家注意：设计实验（3min）（在学生描述实验的过程中，教师注意1、热源的选择；（水浴法）2、如何确定什么时候开始熔化，什么时候熔化完毕；3、温度计的位置；4、凝固试验注意事项相同。）进行试验（10min）注意：1、将冰（或蜡）全部浸没在冷（或热）水中2、每隔0.5分钟记录一次温度和状态3、冰（或蜡）完全熔化之后继续记录3-4组数据4、四人小组，明确任务，分工合作5、注意安全，切勿烫伤（实验过程中，教师可将学生的数据输入课件只描点，不连线）图像分析（熔化和凝固）我们来看图像，开始熔化前是斜线，反映随着时间的增加，温度上升，冰在什么时候开始熔化的？（学生说明开始熔化的温度）从？摄氏度开始，冰开始熔化，整个熔化过程中，图像是一条平行于横轴的线段，反映这一阶段吸热温度不变；全部变为液态，也就是熔化后又是一条斜线，吸热温度继续上升。综合分析表格和图像，我们能够得到：冰在熔化过程中，吸收热量温度不变。我们再看蜡的熔化情况，蜡的熔化图像中，和冰相比最大的不同在于，在整个过程中，蜡的温度一直在随时间而上升，也就是说蜡在熔化过程中吸热温度一直升高。晶体非晶体通过对大量的固体进行类似的实验，我们发现有些固体像冰一样，在熔化的过程中吸热温度不变，我们把这一类固体叫做晶体；而有一些固体，像蜡一样，在熔化过程中吸热温度上升，我们把这一类固体叫做非晶体。也就是说，按照熔化过程中温度的变化情况，我们将固体分成了两大类：晶体和非晶体。熔化时吸热温度不变的固体我们称之为晶体，常见的晶体除了我们知道的冰以外，还有明矾、石膏、各种金属等；而熔化时吸热温度升高的固体我们叫做非晶体，常见的非晶体除了蜡以外，还有玻璃、塑料、橡胶等。晶体在熔化时温度不变，我们把这个温度就叫做晶体的熔点。通过刚才进行的实验，你能得到的冰的熔点是多少吗？（生）0 1 两个（师）不同的晶体有不同的熔点，而同一种晶体的熔点是相同的，下面我们一起来看看一些晶体的熔点。请大家找找海波的熔点，钨的呢？冰的呢？冰的熔点是0摄氏度，联想刚才的实验，同学们有什麽疑惑吗？你能分析一下为什么会不同呢？外边化了里面没化，受热不均匀可搅拌所使用的冰不纯 温度计不准 温度计的玻璃泡没有在中间，测的是和外面热源的水较近的水的温度很好，通过对实验数据的分析，我们既得到了相关的结论，也通过和熔点表的比较，找到了我们在实验中存在的不足。下面请大家再来看这张熔点表，思考问题：为什么室温下冰棒会熔化，而钢铁不会？大家一起完成了熔化过程的探究，老师在课下做了冰和蜡凝固时的实验，并得到了这样两幅实验图像（ppt）请你对比熔化过程的特点，分析在液体凝固过程中有何特点。晶体 非晶体液态晶体凝固时放热温度不变 液态非晶体在凝固时放热，温度降低同种晶体，凝固点和熔点相同到这里我们一起得到了熔化和凝固过程中的特点，请利用你所学的知识分析：1、人们常说“下雪不冷化雪冷”，你知道其中的道理吗？2、在北方严寒的冬天,气温常在-20oC以下，人们常在菜窖里放入几桶水，可以保证窖内温度不至于太低,你知道为什么吗？（师）下面给大家两分钟的时间，请大家思考并总结这节课我们都学到了什么。（学生发言，教师总结并出PPT）小结： 熔化（吸热）1、固态 液态凝固（放热）2、 晶体：熔化时吸热温度不变固体非晶体：熔化时吸热温度上升3、晶体有熔点和凝固点，同种晶体其熔点和凝固点相同。六、作业布置通过播放网上的一段视频-水下燃烧的蜡烛,让学生在课堂的最后（或者回家）自己动手实验，并完成观察报告，分析其原因。布置这个作业，一方面, 通过观察报告的完成，培养了学生的观察能力，可以让学生将本堂课的内容深化理解并应用于实际,同时使学生认识到一些看似神奇的现象并不神奇,让学生感觉到物理是有用,有趣的.另一方面，通过在实验当中发现的一些新奇的现象，并利用网络等多种途径解疑，进一步激发起他们的学习热情和欲望，提升了他们自主学习的意识和能力，又注意终身学习意识的培养