初中物理《熔化和凝固》优质课教案、教学设计

熔化和凝固(1 课时)

【教学目标】

知识与技能

1.能区别物质的气态、液态和固态三种形态，知道物质的固态和液态之间是可以转化的。

2.知道熔化曲线和凝固曲线的物理的含义，并知道晶体和非晶体的区别。过程与方法

1.通过实验探究晶体和非晶体熔化过程，掌握使用物理仪器的基本技能和科学探究的步骤。

2.使学生能够通过图象对实验数据进行处理，理解固体熔化和液体凝

固的规律。

情感态度与价值观

通过教学活动，养成学生尊重自然规律的科学态度，体会交流合作的重要和成果共享的喜悦

【教学重点】

晶体和非晶体熔化和凝固温度变化规律。

【教学难点】

晶体熔化时吸热而温度不变。

【教学准备】教师用：铁架台、酒精喷灯、火柴、石棉网、烧杯（200mL）、水、试管、电子温度计、海波、蜡、水浴锅，小锅，巧克力，晶体模型，非

晶体模型，多媒体等。

学生用：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯（200mL）、水、试管、温度计、海波、蜡等——8 组。

壱、新课引入

找一位戴眼镜的同学到前面，交给他一根铁丝，很轻松的将其掰弯；交给他一根细玻璃管让其掰弯，在同学诧异的目光中他将玻璃管掰断了。教师拿出酒精喷灯点燃，指导学生将其接起并掰弯。并让学生观察在这个过程中玻璃的状态发生了怎样的变化？引导学生随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化，我们把物质各种状态间的变化叫做物态变化。

二、进行新课

1.熔化和凝固

教师提问：你见过哪些物质由固态变成液态的现象?

学生回答：春天来了，湖面上的冰化成水；固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等等，这些都是物质由固态变成液态的现象。

教师提问：你见过哪些物质由液态变成固态的现象

学生回答：冬天到了，气温下降，湖面上的水结成冰；工厂的铸造车间里，工人将铁水浇在模子里，冷却后，铁水变成了固态的铸件。

我们把物质由固态变成液态的过程叫熔化。物质由液态变成固态的过程叫做凝固。刚才我们提到的冰化成水是熔化，水结冰是凝固。铁、铝等金属块在高温下变成液态是熔化，铁水铸成工件是凝固。

教师提问:物质怎样才能从固态变成液态？

学生回答:加热

教师提问：给物质加热过程中其温度会发生怎样的变化？

学生回答：温度升高

教师提问：给物质加热其温度一定会升高吗？

学生开始迟疑，教师引导学生在实验中寻找答案。

2.学生实验：固体熔化时温度的变化规律

(1)讲述实验的做法

将全班分为两个大组，一组探究海波的熔化和凝固，一组探究蜡的熔化和凝固，各组的熔化实验仪器中放入了少量的晶体物质海波和蜡。将搅拌器和电子温度计的感受器插入试管里的海波和蜡中，电子温度计的感受器不要接触试管壁和底。

把试管放在大烧杯的水中，将烧杯放在铁架台的石棉网上，用酒精灯加热。等水温升至30℃以上时，用搅拌器不停地搅动，每隔半分钟记录一次海波和蜡的温度，并观察海波和蜡的状态。最后根据记录的数据在坐标纸上画出海波和蜡的温度随时间变化的图线。

(2)注意事项

为了做好实验，每组的四位同学要分工合作。一位同学搅动，一位同学读数，一位观察海波和蜡的状态，第四位同学记录温度和状态。实

验中，搅动必须不停地进行，以保证海波和蜡受热均匀。

(3)学生操作，等各组的熔化过程完成后，继续加热2 分钟后停止加热，并将试管从水中取出放入空烧杯内。

3.海波的熔化曲线的分析

教师分别选择海波和蜡一个组的实验数据，请该组同学输入电脑的表格中，电脑将实验数据绘制成温度与时间的关系图像，并展示在大屏幕上。

教师：这是海波熔化过程中温度随时间变化图像，其他各组的曲线虽然不完全相同，但是大致形状如图所示。我们将这一曲线分为AB、BC 和CD 三段，请同学们结合实验，回答下列问题。

（1)AB 段。在这段曲线对应的一段时间内海波是什么状态?温度怎样变化?(答：AB 段所对应的时间内海波是固态，温度升高)

(2)在曲线上的哪一点海波开始熔化?(答：B 点)

(3)在BC 段对应的时间内，海波的状态如何?温度是否变化?这段时间是否对海波加热(答：BC 段所对应的时间内海波的状态是固态和

液态共存。海波的温度保持在48℃左右不变。此时仍在继续对海波加热，即海波仍在吸热)

(4)在CD 段对应的时间内海波是什么状态?温度如何变化?(答：海

波的状态是液态，海波已经熔化完毕，继续加热，海波的温度升高)

4.熔点

教师：除了海波以外，其他晶体物质，如各种金属、冰、固态酒精等，它们的熔化曲线都与海波的熔化曲线形状相似，只是熔化时的温度高低

不同而已。这条熔化曲线反映了晶体物质熔化的一个重要特征--晶体的

熔化是在一定的温度下完成的，即晶体在熔化过程中，温度保持不变。

晶体熔化时的温度叫熔点。纯海波的熔点是48 ℃。我们实验用的海

波不纯，熔点低于48 ℃。

教师：这是蜡熔化过程中温度随时间变化图像，在整个熔化过程中蜡吸

热温度一直升高。蜡没有固定的熔化温度，我们把这类固体叫做非晶体，如松香、玻璃、沥青等。

5.凝固曲线

教师提问：现在我们再来观察蜡，它的状态又发生了怎样的变化？温度又如何变化？

学生回答：由液态变成了固态，温度一直下降。

播放海波凝固过程的视频，记下液态海波在冷却凝固成晶体过程中的温度随时间变化情况，可得到凝固曲线近似下图的形状。请大家思考并回答：

(1)DE 段。海波是态，热(填"吸"或"放")，温度。

(2)EF 段。海波的状态是，热，温度。

(3)FG 段。海波的状态是，热，温度。

教师：晶体的凝固也是在一定的温度下完成。晶体凝固时的温度叫凝固点，同种晶体的凝固点和它的熔点相同。从蜡的熔化和凝固曲线可知，非晶体的熔化和凝固跟晶体不同。非晶体没有一定的熔点，也没有一定的凝固点。晶体与非晶体在熔化和凝固中温度变化的不同，其实与它们的分子排列有关，教师拿出晶体和非晶体的分子模型让学生观察，寻找它们的不同。