熔化和凝固 物理優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)(教案)

熔化和凝固物理優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)(教案)

本節(jié)課的主題是熔化和凝固。物質(zhì)的狀態(tài)不是一成不變的，隨著溫度的變化，物質(zhì)會(huì)在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之間變化。熔化是指物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程，凝固是指物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程。例如，冰熔化成水是熔化過(guò)程，水結(jié)成冰是凝固過(guò)程。2．晶體和非晶體的區(qū)別在熔化和凝固過(guò)程中，晶體和非晶體的表現(xiàn)是不同的。晶體是具有規(guī)則排列的分子結(jié)構(gòu)，例如石蠟、鹽等。在熔化過(guò)程中，晶體的溫度會(huì)在一定范圍內(nèi)保持不變，這個(gè)溫度稱為熔點(diǎn)。當(dāng)晶體熔化時(shí)，其分子結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸失去規(guī)則排列，直到成為液體。在凝固過(guò)程中，晶體會(huì)逐漸恢復(fù)其規(guī)則排列的分子結(jié)構(gòu)，直到完全凝固成為固體。非晶體是沒(méi)有規(guī)則排列的分子結(jié)構(gòu)，例如玻璃、塑料等。在熔化過(guò)程中，非晶體的溫度會(huì)逐漸升高，直到成為液體。在凝固過(guò)程中，非晶體會(huì)逐漸變得越來(lái)越粘稠，直到完全凝固成為固體。3．熔化曲線和凝固曲線熔化曲線和凝固曲線是描述物質(zhì)在熔化和凝固過(guò)程中溫度變化的圖像。熔化曲線是物質(zhì)從固態(tài)到液態(tài)的溫度變化曲線，凝固曲線是物質(zhì)從液態(tài)到固態(tài)的溫度變化曲線。在熔化曲線上，熔點(diǎn)是曲線上的一個(gè)點(diǎn)，表示物質(zhì)從固態(tài)到液態(tài)的溫度。在凝固曲線上，凝固點(diǎn)是曲線上的一個(gè)點(diǎn)，表示物質(zhì)從液態(tài)到固態(tài)的溫度。通過(guò)觀察晶體和非晶體的熔化和凝固過(guò)程，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。通過(guò)探究固體熔化時(shí)溫度變化的規(guī)律，可以讓學(xué)生感知狀態(tài)變化的條件，并培養(yǎng)學(xué)生的分析概括能力。同時(shí)，通過(guò)利用圖像表示出熔化曲線和凝固曲線的物理含義，可以培養(yǎng)學(xué)生的圖象認(rèn)識(shí)和利用圖象的能力。物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程稱為熔化，從液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程稱為凝固。在不同物質(zhì)的固態(tài)變成液態(tài)的熔化過(guò)程中，溫度的變化規(guī)律可能不同。例如，鋁、銅、鐵等金屬在高溫下才能熔化，而冰卻可以在相對(duì)較低的溫度下熔化成水。無(wú)論在高溫還是相對(duì)較低的溫度下，物質(zhì)變成液體時(shí)都需要吸收熱量。在熔化過(guò)程中，物質(zhì)需要不斷地加熱，這時(shí)溫度會(huì)不斷上升。為了研究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律，我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究。我們可以制訂兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，一個(gè)是將海波加熱，另一個(gè)是將石蠟加熱，然后記錄它們的溫度隨時(shí)間的變化情況。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，我們可以發(fā)現(xiàn)海波在一定溫度下熔化時(shí)，溫度會(huì)保持不變，直到完全熔化后才會(huì)繼續(xù)上升；而石蠟在熔化過(guò)程中溫度則會(huì)不斷上升。從這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，我們可以得出一些關(guān)于固體熔化時(shí)溫度變化規(guī)律的結(jié)論。同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出色，觀察細(xì)致，討論熱烈，展現(xiàn)出對(duì)物理學(xué)的濃厚興趣?，F(xiàn)在，我們來(lái)看一張圖表，縱軸表示溫度，已標(biāo)明數(shù)值，橫軸表示時(shí)間，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在表格中各個(gè)時(shí)刻的溫度在方格紙上描點(diǎn)，然后用平滑曲線連接這些點(diǎn)，得到熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。學(xué)生們?cè)诋?huà)圖，而我巡回指導(dǎo)。同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析，總結(jié)了海波和石蠟在熔化前、熔化中和熔化后三個(gè)階段的溫度特點(diǎn)。其中，海波在熔化前溫度上升，在熔化中溫度不變，在熔化后溫度繼續(xù)上升；而石蠟在熔化前、熔化中、熔化后三個(gè)階段的溫度都在上升?，F(xiàn)在我們回想實(shí)驗(yàn)過(guò)程，是否可能發(fā)生錯(cuò)誤？我們相互討論，論證的根據(jù)是否充分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠？并與其他小組進(jìn)行交流，比較結(jié)果是否相同，如果不同，如何解釋？最后，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。從海波和石蠟的熔化實(shí)驗(yàn)中，我們還可以總結(jié)出一些規(guī)律。晶體在熔化過(guò)程中，盡管不斷吸熱，溫度卻保持不變，這類固體有確定的熔化溫度，稱為晶體。而非晶體在熔化過(guò)程中，只要不斷吸熱，溫度就不斷上升，沒(méi)有固定的熔化溫度，稱為非晶體。晶體熔化時(shí)的溫度稱為熔點(diǎn)，晶體凝固時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn)。同一種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和熔點(diǎn)相同，而非晶體沒(méi)有凝固點(diǎn)。熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)是晶體的重要性質(zhì)。我們思考一些問(wèn)題，比如為什么燈泡內(nèi)的燈絲要用鎢絲？水銀能用來(lái)做寒暑表中的液體嗎？鎢的熔點(diǎn)為3410℃，用來(lái)做燈絲，不容易燒斷。而水銀的凝固點(diǎn)為-39℃，太低，不能用來(lái)做寒暑表中的液體。通過(guò)這些例子，我們可以更好地理解熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)的作用。最后，同學(xué)們對(duì)圖表進(jìn)