北師大八年級(jí)物理上冊(cè)第一單元教案：熔化和凝固

　　(一)教學(xué)目標(biāo)

　　1.知道什么是熔化和凝固現(xiàn)象。

　　2.理解晶體的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)的物理意義。

　　3.知道晶體和非晶體的熔化、凝固的區(qū)別。

　　4.知道熔化吸熱、凝固放熱。

　　5.了解圖象在學(xué)習(xí)物理學(xué)中的作用。

　　(二)教具

　　學(xué)生實(shí)驗(yàn)，三人一組。每組配備熔化實(shí)驗(yàn)儀器、酒精燈、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)二支、海波、蠟、水、火柴、坐標(biāo)紙。

　　(三)教學(xué)過程

　　一、新課引入

　　教師：我們?cè)谛W(xué)自然常識(shí)課中學(xué)習(xí)過物質(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。當(dāng)物體的溫度發(fā)生變化時(shí)，物質(zhì)的狀態(tài)也往往發(fā)生改變，所以物質(zhì)狀態(tài)的變化也屬于熱現(xiàn)象。

　　二、進(jìn)行新課

　　1.熔化和凝固

　　教師提問：你見過哪些物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象?

　　(學(xué)生回答)

　　春天來了，湖面上的冰化成水;固態(tài)的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態(tài)等等，這些都是物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象。

　　提問：你見過哪些物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的現(xiàn)象?

　　(學(xué)生回答)

　　冬天到了，氣溫下降，湖面上的水結(jié)成冰;工廠的鑄造車間里，工人將鐵水澆在模子里，冷卻后，鐵水變成了固態(tài)的鑄件。

　　我們把物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固。剛才我們提到的冰化成水是熔化，水結(jié)冰是凝固。鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成液態(tài)是熔化，鐵水鑄成工件是凝固。

　　除此之外，蠟、松香、瀝青、玻璃等物質(zhì)也能熔化和凝固。

　　2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)：觀察海波的熔化。

　　(1)講述實(shí)驗(yàn)的做法

　　各組的熔化實(shí)驗(yàn)儀器中放入了少量的晶體物質(zhì)海波。

　　將攪拌器和溫度計(jì)的玻璃泡插入試管里的海波粉中，溫度計(jì)的玻璃泡不要接觸試管壁和底，要埋在海波粉中。

　　把試管放在大燒杯的水中，將燒杯放在鐵架臺(tái)的石棉網(wǎng)上，用酒精燈加熱。等水溫升至30℃以上時(shí)，用攪拌器不停地?cái)噭?dòng)，每隔半分鐘記錄一次海波的溫度，并觀察海波的狀態(tài)。最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出海波的溫度隨時(shí)間變化的圖線。

　　(2)注意事項(xiàng)

　　為了做好實(shí)驗(yàn)，每組的三位同學(xué)要分工合作。一位同學(xué)攪動(dòng)，一位同學(xué)讀數(shù)，并觀察海波的狀態(tài)，第三位同學(xué)記錄溫度和狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)中，攪動(dòng)必須不停地進(jìn)行，以保證海波受熱均勻。

　　(3)學(xué)生操作，等各組的熔化過程完成后繼續(xù)加熱，教學(xué)活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行。

　　3.海波的熔化曲線的分析

　　(教師選擇一個(gè)組的熔化曲線，請(qǐng)?jiān)摻M同學(xué)畫在黑板上)

　　教師：其他各組的曲線雖然不完全相同，但是大致形狀如圖所示。我們將這一曲線分為AB、BC和CD三段，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn)，回答下列問題。

　　(1)AB段。在這段曲線對(duì)應(yīng)的一段時(shí)間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度怎樣變化?(答：AB段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)海波是固態(tài)，溫度升高)

　　(2)在曲線上的哪一點(diǎn)海波開始熔化?(答：B點(diǎn))

　　(3)在BC段對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)，海波的狀態(tài)如何?溫度是否變化?這段時(shí)間是否對(duì)海波加熱?(答：BC段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)海波的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)共存。海波的溫度保持在48℃左右不變。此時(shí)仍在繼續(xù)對(duì)海波加熱，即海波仍在吸熱)

　　(4)在CD段對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)海波是什么狀態(tài)?溫度如何變化?(答：海波的狀態(tài)是液態(tài)，海波已經(jīng)熔化完畢，繼續(xù)加熱，海波的溫度升高)

　　4.熔點(diǎn)

　　教師：除了海波以外，其他晶體物質(zhì)，如各種金屬、冰、固態(tài)酒精等，它們的熔化曲線都與海波的熔化曲線形狀相似，只是熔化時(shí)的溫度高低不同而已。這條熔化曲線反映了晶體物質(zhì)熔化的一個(gè)重要特征--晶體的熔化是在一定的溫度下完成的，即晶體在熔化過程中，溫度保持不變。

　　晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)。純海波的熔點(diǎn)是48 ℃。我們實(shí)驗(yàn)用的海波不純，熔點(diǎn)低于48 ℃。

　　5.凝固曲線

　　教師：如果讓熔化了的海波冷卻，記下液態(tài)海波在冷卻凝固成晶體過程中的溫度隨時(shí)

　　間變化情況，可得到凝固曲線近似下圖的形狀。請(qǐng)大家思考并回答：

　　(1)DE段。海波是____態(tài)，____熱(填"吸"或"放")，溫度______。

　　(2)EF段。海波的狀態(tài)是______，____熱，溫度______。

　　(3)FG段。海波的狀態(tài)是______，____熱，溫度______。

　　教師：晶體的凝固也是在一定的溫度下完成。晶體凝固時(shí)的溫度叫凝固點(diǎn)，晶體的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同。

　　6.學(xué)生練習(xí)

　　(1)讀物質(zhì)的熔點(diǎn)表。請(qǐng)學(xué)生看課本上的熔點(diǎn)表。教師讀一種物質(zhì)的熔點(diǎn)并加以解釋。

　　教師：鎢的熔點(diǎn)是3 140 ℃。鎢在熔化時(shí)溫度保持在3 140 ℃不變。

　　(學(xué)生模仿教師讀幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)并加以解釋)

　　(2)學(xué)生回答

　?、贉囟仁?0 ℃的萘是____態(tài)。

　?、谒?5 ℃時(shí)是____態(tài)。

　?、坭F、銅、鋁在常溫下是____態(tài)。

　?、芩y在-30 ℃時(shí)是____態(tài)。

　?、菥凭?100 ℃時(shí)是____態(tài)。

　?、掊a在232 ℃時(shí)是____態(tài)。

　?、咧袊辈康哪佣練鉁刈畹偷?52.3℃，應(yīng)選用水銀溫度計(jì)還是酒精溫度計(jì)?為什么?(應(yīng)選用酒精溫度計(jì)。因?yàn)榫凭哪厅c(diǎn)是-117 ℃，在-52.3 ℃的情況下，酒精是液

　　態(tài)的。水銀的凝固點(diǎn)是-39 ℃，在氣溫低于-39 ℃時(shí)，水銀的固態(tài)的。所以水銀溫度計(jì)在冬季的漠河無法工作。)

　　7.熔化吸熱和凝固放熱

　　教師：現(xiàn)在請(qǐng)大家結(jié)合熔化和凝固的實(shí)驗(yàn)聽一段海波的自白，并回答問題。

　　“我叫海波，我的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)都是48 ℃?，F(xiàn)在我的體溫恰好是48 ℃，請(qǐng)你們告訴我，我是應(yīng)該熔化，還是應(yīng)該凝固呢?只要你們說得對(duì)，我就照你們說的辦。”

　　(學(xué)生討論并回答)

　　48 ℃既是海波熔點(diǎn)也是它的凝固點(diǎn)。此時(shí)海波是熔化還是凝固，關(guān)鍵要看海波是吸熱還是放熱。固態(tài)海波在溫度到達(dá)熔點(diǎn)時(shí)，吸熱則熔化。液態(tài)海波在溫度到這一溫度時(shí)，放熱則凝固。所以熔化時(shí)吸熱，凝固時(shí)放熱。

　　8.學(xué)生實(shí)驗(yàn)：非晶體的熔化和凝固

　　教師：物質(zhì)除了晶體還有非晶體，松香、石蠟、玻璃等屬于非晶體。我們現(xiàn)在利用實(shí)驗(yàn)研究石蠟的熔化和凝固。

　　我們所用的實(shí)驗(yàn)裝置還是剛才用過的裝置，實(shí)驗(yàn)步驟也完全相同。

　　(學(xué)生操作、實(shí)驗(yàn))

　　教師：請(qǐng)一個(gè)組把石蠟的熔化和凝固曲線畫在黑板上。

　　從石蠟的熔化和凝固曲線可知，非晶體的熔化和凝固跟晶體不同。非晶體沒有一定的熔點(diǎn)，也沒有一定的凝固點(diǎn)。石蠟熔化時(shí)吸熱，溫度不斷上升，固態(tài)石蠟由硬變軟，然后再變?yōu)橐簯B(tài)。凝固時(shí)放熱，石蠟由液態(tài)變?yōu)檎吵恚缓笥绍涀冇?，形成固態(tài)。

　　三、歸納總結(jié)

　　1.物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)叫凝固。

　　晶體和非晶體的熔化、凝固有明顯的區(qū)別：晶體的熔化和凝固是在一定的溫度下完成，這個(gè)溫度分別叫熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。而非晶體沒有一定的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。但是不論晶體還是非晶體，熔化時(shí)都吸熱，凝固時(shí)都放熱。所以，晶體實(shí)現(xiàn)熔化的條件可概括為兩條：一是溫度到達(dá)熔點(diǎn)，二是吸熱。凝固的條件是溫度到達(dá)凝固點(diǎn)，同時(shí)要放熱。

　　四、作業(yè)

　　1.完成課文后的練習(xí)。

　　2.習(xí)題3、4、5。