“熔化和凝固”教學(xué)設(shè)計(jì)

“熔化和凝固”教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)理念本節(jié)課，課標(biāo)要求學(xué)生觀察生活中熱現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)來探究物體的熔化和凝固過程，并知道物體的熔化和凝固過程，進(jìn)一步能運(yùn)用相關(guān)的知識(shí)來解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)相結(jié)合的應(yīng)用能力。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容所運(yùn)用到的思想方法，將貫穿整個(gè)物態(tài)變化的學(xué)習(xí)過程。本節(jié)課以生活中常見的物理現(xiàn)象為起點(diǎn)，以物理知識(shí)為載體讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，通過讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)探究過程的體驗(yàn)和物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)。教師在學(xué)生的整理過程中，通過舉例、設(shè)問、講解、點(diǎn)撥等多種方法，適時(shí)引導(dǎo)，教師以引導(dǎo)者，共同學(xué)習(xí)參與者的身份來構(gòu)建和諧、民主、平等的師生關(guān)系，營造有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、互相合作、科學(xué)家探究的學(xué)習(xí)氛圍，提供學(xué)生知識(shí)和能力發(fā)展空間，讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的整個(gè)過程中獲得知識(shí)、提高能力、掌握方法。教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能：理解氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)是物質(zhì)存在的三種形態(tài)。了解物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的。了解熔化、凝固的含義，了解晶體和非晶體的區(qū)別。了解熔化曲線和凝固曲線的物理意義。2過程與方法：通過探究固體熔化是溫度變化的規(guī)律，感知發(fā)生狀態(tài)變化的條件。了解有沒有固定的熔化溫度是區(qū)別晶體和非晶體的一種方法。通過探究活動(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。3情感、態(tài)度和價(jià)值觀通過教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的關(guān)心，產(chǎn)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感。教學(xué)準(zhǔn)備學(xué)生實(shí)驗(yàn)，六人一組。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)兩支、海波、蠟、水、火柴、坐標(biāo)紙。教學(xué)過程一、新課引入熔化和凝固師：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。你見過哪些物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的現(xiàn)象？生答：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。二、展開探究固體熔化時(shí)溫度變化規(guī)律提出問題1在熔化過程中溫度是怎樣變化的？2是不是每一種物體熔化時(shí)溫度都相同？假設(shè)與猜想1在熔化過程中溫度應(yīng)該不斷上升。2在熔化過程中溫度應(yīng)該不變。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)論證教師：為了讓我們發(fā)揮團(tuán)結(jié)協(xié)作能夠更快更好的完成探究實(shí)驗(yàn)整個(gè)班級(jí)組成一個(gè)科學(xué)研究組，老師作為組長，下面分成八個(gè)小組每組六人，每組推舉一個(gè)小組長一個(gè)工程師。（小組討論推舉小組長和工程師）組長組織討論1怎樣組裝這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置？2實(shí)驗(yàn)中要注意哪些問題？3怎樣作好分工使實(shí)驗(yàn)有條不紊？（小組討論并匯總給工程師）教師：八個(gè)工程師組成一個(gè)工程組把每個(gè)組的討論結(jié)果匯總。（一）上講臺(tái)演示組裝實(shí)驗(yàn)裝置的過程。（二）講述實(shí)驗(yàn)中注意的事項(xiàng)：1溫度計(jì)要完全浸入被測物體中。2實(shí)驗(yàn)時(shí)讓物體受熱均勻要不斷攪拌。3注意酒精燈的使用安全。（三）分工：報(bào)時(shí)一人，報(bào)溫度值一人，報(bào)物質(zhì)狀態(tài)一人，記錄一人，照顧儀器一人，攪拌物質(zhì)一人。（四）實(shí)驗(yàn)物質(zhì)：海波和石蠟。（五）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1海波與石蠟的熔化曲線的分析（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，如上圖）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)，討論下列問題。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？在曲線上的哪一點(diǎn)海波開始熔化？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？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？石蠟在整個(gè)過程中溫度怎樣變化？熔點(diǎn)：晶體（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，在熔化過程中，溫度保持不變，有固定的熔點(diǎn)叫做晶體。晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn)。非晶體：像石蠟這樣在熔化過程中溫度不斷降低沒有固定的熔點(diǎn)叫做非晶體。2凝固曲線教師：如果讓熔化了的海波和石蠟冷卻，記下液態(tài)海波和石蠟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上圖的形狀。請(qǐng)大家思考并回答：DE段。海波是_態(tài)，_熱（填“吸”或“放”），溫度_。EF段。海波的狀態(tài)是_，_熱，溫度_。FG段。海波是_態(tài)，_熱，溫度_。石蠟在凝固是溫度怎樣變化？（不斷降低）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。非晶體在凝固時(shí)溫度不斷降低沒有固定凝固點(diǎn)。3學(xué)生練習(xí)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3140。鎢在熔化時(shí)溫度保持在3140不變。（學(xué)生模仿教師讀幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)并加以解釋）學(xué)生回答溫度是70的萘是_態(tài)。鐵、銅、鋁在常溫下是_態(tài)。水銀在30時(shí)是_態(tài)。酒精在100時(shí)是_態(tài)。想想議議：中國北部的漠河冬季氣溫最低達(dá)到523，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523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)，水銀是固態(tài)的。所以水銀溫度計(jì)在冬季的漠河無法工作。4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。（評(píng)估與交流）教師 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中有些同學(xué)做的非常成功，但是也有些同學(xué)沒有成功。那么請(qǐng)那些沒有成功的小組由組長帶領(lǐng)自己分析一下自己失敗的原因在哪里，然后再跟成功的小組交流一下？小組交流（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。2通過以上的學(xué)習(xí)，請(qǐng)大家考慮以下兩個(gè)問題。冰水混合物的溫度為什么總是0？（學(xué)生思考并回答）人們常說“下雪不冷化雪冷”，這句話是什么道理？（學(xué)生思考并回答）教學(xué)小結(jié)與延展教學(xué)總結(jié)：本節(jié)課學(xué)生通過親身體驗(yàn)晶體與非晶體的熔化和凝固過程，掌握了晶體與非晶體熔化與凝固時(shí)溫度變化的規(guī)律，感知了發(fā)生狀態(tài)變化的條件。通過這次的探究活動(dòng)學(xué)生不僅提高了自己的知識(shí)技能，而且培養(yǎng)了自己的科學(xué)探究能力。教學(xué)延伸：物理作為一門科學(xué)探究性學(xué)科來講，不僅要求學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握，而且要求學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)來解決一些實(shí)際問題，解釋一些常見的現(xiàn)象，真正體現(xiàn)社會(huì)科學(xué)社會(huì)三者的統(tǒng)一。比如：利用這節(jié)課的知識(shí)學(xué)生應(yīng)該能夠解釋北方的冬季較冷，為了妥善地保存蔬菜，多在菜窖里放幾桶水，可以利用水結(jié)冰時(shí)放出熱，窖內(nèi)溫度不致太低?，F(xiàn)在，人們研制