学习 教学过程 教
学
环
节 一、创设情境,提出问题,导入新课
[师]春天来了,河面上的冰开始熔化成水.炎炎的夏天,洒在地上的水干了,变成看不见的水蒸气,跑得无影无踪.想了解这是为什么吗?我们从这节课开始学习.在你们小学《自然常识》中学过自然界的物质,还记得吗?
[生甲]自然界的物质常以固态、液态和气态三种形态存在着.
[生乙]冰是固体,水是液体,水蒸气是气体
[生丙]物质的状态不是一成不变的.当物体温度发生变化时,物质的状态也往往发生改变.
[师]大家回答地很好.确实是随着温度的变化,物质会在固、液、气三种状态之间变化.通常是固态的铝、铜、铁等金属,在很高的温度时也会变成液态、气态;通常是气态的氧气、氮气、氢气等,在温度很低时也会变成液态、固态.那么,水结成冰和冰熔化成水属于什么过程?
[生甲]物质从固态变成液态的过程叫做熔化.
[生乙]冰熔化成水属熔化过程
[生丙]物质从液态变成固态的过程叫做凝固.
[生丁]水结成冰是凝固过程.
[师]我们这节课就来研究物质的熔化和凝固与什么因素有关系,有什么样的变化规律.
1.熔化和凝固(板书)
物质从固态变成液态的过程叫做熔化,从液态变成固态的过程叫做凝固
[探究]固体熔化时温度的变化规律
[师]不同物质在由固态变成液态的熔化过程中,温度的变化规律相同吗?
[生甲]应该不相同.
[生乙]固态的铝、铜、铁等金属,在很高的温度时才会变成液态.冰熔化成水不用很高的温度.
[生丙]不管在很高温度还是不太高的温度时变成液体,是不是都需要给物质加热?
[生丁]熔化过程中一定要加热,所以物质一定要吸收热量
[生戊]熔化过程中给物质加热,这时温度是不断上升,还是不变?
[师]现在提出了固体熔化时温度是怎样变化的问题,大家相互讨论,利用桌子上的仪器通过探究实验来解决.先制订计划和方案.
[方案一]
播放动画:海波的熔化
把装有一些海波的试管放在盛水的烧杯里,用酒精灯通过烧杯和水给海波均匀、缓慢地加热,并搅拌.注意观察温度计读数和海波的状态变化,当温度达到 40 ℃时,每隔1 min记录一次温度,在海波完全熔化后再记录4~5次.填入表中.
方案二]把石蜡放在试管里再放入盛水的烧杯里,用酒精灯通过烧杯给石蜡均匀、缓慢地加热,注意观察温度计读数和石蜡的状态变化.当温度达到 40 ℃时,每隔1 min记录一次温度,在石蜡完全熔化后再记录4~5次.填入表中.
[师]这两个方案都很好,且可行.我们可按照这两个方案来做实验.我们先看挂图.注意酒精灯的使用方法.
学生看完后,宣布开始分组实验,教师巡视,随时指导、帮助学生解决问题.
[师]请同学们根据海波和石蜡加热过程中温度随时间变化的情况,并结合自己实验分析一下,海波和石蜡熔化过程有什么特点?从中可以找出什么规律?
[生甲]给海波加热,海波温度不断升高,当温度上升到 48℃,时,开始熔化,在熔化过程中虽然还在继续加热,但海波的温度却保持 48℃不变,直到完全熔化后温度才继续上升.
[生乙]在给石蜡加热,石蜡先变软,然后逐渐变成液态,在整个熔化过程中,石蜡的温度不断上升
[生丙]从我们组对海波熔化实验现象的分析讨论,认为这个现象表明,海波在一定温度下熔化,在熔化过程中吸收热量,温度保持不变.
[生丁]我们组对石蜡熔化实验的现象进行分析讨论,认为这个现象表明,石蜡没有一定的熔化温度.在熔化过程中吸收热量.
[师]同学们回答地很好,实验观察很仔细,每组同学都团结协作,讨论也很激烈.我很高兴,看来大家对学物理很感兴趣.现在我们打开课本,看图4.2-2和图4.2-3;方格纸上纵轴表示温度,温度数值已经标出;横轴表示时间,请自己写上,根据你们的实验数据,在表中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑曲线连接,便得到熔化时温度随时间变化的图象.
[学生们画图,教师巡回指导]
[师]同学们根据你对实验数据的整理和分析,总结海波和石蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点.
[生甲]海波在熔化前温度升高,在熔化中温度不变,在熔化后温度继续上升.
[生乙]石蜡在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段的温度都在上升.
[师]现在我们回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误?相互讨论你们进行论证的根据充分吗?实验结果可靠吗?并与同学们进行交流.看看你们的结果和别的小组的结果是不是相同?如果不同,怎样解释?写出实验报告.
学生们相互讨论、教师巡回指导.
[师]从海波和石蜡的熔化实验,我们还能总结出什么?
[生甲]有些固体在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变,这类固体有确定的熔化温度,叫做晶体(crystal).
[生乙]有些固体在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就不断地上升,没有固定的熔化温度,这类固体叫做非晶体(noncrystal).
[生丙]晶体熔化时的温度叫做熔点(melting point)
[生丁]晶体有熔点、非晶体没有熔点.
[师]晶体除熔化时有一定温度,在晶体凝固时也有一定温度,这个温度叫做凝固点.同一种物质的凝固点和它的熔点相同.非晶体没有凝固点.
2.熔点和凝固点(板书)
(1)熔点--晶体熔化时,有一定熔化温度叫做熔点.
(2)凝固点--晶体凝固时,有一定凝固温度叫做凝固点.
[生甲]晶体的熔点一般是不同的知道熔点和凝固点有什么用?
[师]那你们想想:"为什么灯泡内的灯丝要用钨丝?""水银能用来做寒暑表中的液体吗?"
[生甲]钨的熔点为 3410℃,用来做灯丝,不容易烧断.
[生乙]水银不能用来做寒暑表中的液体,它的凝固点为 -39℃,太低.
[想想议议]
[生甲]AB段为固态,温度不断升高.
[生乙]B时刻为固态,C时刻全部变为液态,BC段为固液共存态,吸收热量,温度不变.
[生丁]CD段为液态,温度升高
[生戊]EF段为液态,温度下降
[生己]F时刻晶体开始凝固,到G时刻全部变为固态,FG之间是固液共存态、温度不变.
[生庚]GH为固态,温度随时间下降.
[生辛]黑龙江省北部最低气温曾经到过 -52.3℃,这时不能使用水银温度计,可用酒精温度计
[师]回忆海波的熔化实验过程和温度变化,看看还能找到什么规律
[生甲]在海波的熔化实验和石蜡熔化实验中,无论温度是否改变都需要加热.
[生乙]在凝固过程温度不变,却继续放热.
[生丙]这说明晶体和非晶体在熔化过程中要吸热
[生丁]晶体和非晶体在凝固过程中要放热.
[师]北方的冬天,菜窖里放几桶水,可利用水结冰时放的热使窑内的温度不会太低,菜不会冻坏.
3.熔化吸热 凝固放热(板书)