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初中物理教案
初中物理三、探究熔化与凝固的条件教案
教案
初中物理
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第三节

教案示例

【教学目标】

1 .知道什么是熔化和凝固现象。

2 .理解晶体的熔点和凝固点的物理意义。

3 .知道晶体和非晶体的熔化、凝固的区别。

4 .知道熔化吸热、凝固放热。

5 .了解图象在学习物理学中的作用。 ]

6 .结合实验探究过程,培养学生动手能力,体验探究过程。

【教学重难点】

1 .晶体与非晶体的本质区别。

2 .晶体熔点的物理意义。

3 .海波和蜂蜡熔化过程的实验操作。

4 .利用图象分析晶体和非晶体的区别。

【教学过程】

一、新课引入

我们学习过物质存在的三种状态:固态、液态和气态。但是物质的状态不是一成不变的。当物体的温度发生变化时,物质的状态也往往发生改变,所以物质状态的变化也属于热现象。

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?哪些液态变成固态的现象?

学生回答,教师总结:我们最常见的是自然界的气候变化所表现的物态变化,例如,春天来了,湖面上的冰化成水;冬天到了,气温下降,湖面上的水结成冰;还有固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态,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。

除此之外,海波、蜂蜡、松香、沥青、玻璃等物质也能熔化和凝固。

2 .学生实验:观察海波的熔化。

1 )讲述实验的做法

各组的熔化实验仪器中放入了少量的晶体物质海波。将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉中,温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底,要埋在海波粉中。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的温度,并观察海波的状态。最后根据记录的数据在坐标纸上画出海波的温度随时间变化的图线。

2 )注意事项

为了做好实验,每组的三位同学要分工合作。一位同学搅动,一位同学读数,并观察海波的状态,第三位同学记录温度和状态。实验中,搅动必须不停地进行,以保证海波受热均匀。

3 )学生操作,等各组的熔化过程完成后继续加热,教学活动继续进行。

3 .海波的熔化曲线的分析

(教师选择一个组的海波熔化曲线,请该组同学画在黑板上 )

教师: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 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

5 .凝固曲线

教师:如果让熔化了的海波冷却,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 ____ 态, ____ 热,温度 _____

3 FG 段。海波的状态是 ____ 态, ____ 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,晶体的凝固点和它的熔点相同。

6 .学生练习

1 )读物质的熔点表。请学生看课本上的熔点表,教师读一种物质的熔点并加以解释。

教师:钨的熔点是 3140 。钨在熔化时温度保持在 3140 不变。(学生模仿教师读几种物质的熔点并加以解释)

2 )学生回答

①温度是 70 的萘是 ____ 态。

②水在 -5 时是 ____ 态。

③铁、铜、铝在常温下是 ____ 态。

④水银在 -30 时是 ____ 态。

⑤酒精在 -100 时是 ____ 态。

⑥锡在 232 时是 ____ 态。

⑦中国北部的漠河冬季气温最低到 -52.3 ,应选用水银温度计还是酒精温度计?为什么?(应选用酒精温度计。因为酒精的凝固点是 -117 ,在 -52.3 的情况下,酒精是液态的。水银的凝固点是 -39 ,在气温低于 -39 时,水银的固态的。所以水银温度计在冬季的漠河无法工作。 )

8 、学生实验:非晶体的熔化和凝固

教师:物质除了晶体还有非晶体,松香、蜂蜡、玻璃等属于非晶体。我们现在利用实验研究蜂蜡的熔化和凝固。

我们所用的实验装置还是刚才用过的装置,实验步骤也完全相同。(学生操作、实验)

教师:请一个组把蜂蜡的熔化和凝固曲线画在黑板上。

从蜂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。蜂蜡熔化时吸热,温度不断上升,固态蜂蜡由硬变软,然后再变为液态。凝固时放热,蜂蜡由液态变为粘稠,然后由软变硬,形成固态。

三、课堂小结

1 .物质由固态变成液态叫熔化。物质由液态变成固态叫凝固。

晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别:晶体的熔化和凝固是在一定的温度下完成,这个温度分别叫熔点和凝固点。而非晶体没有一定的熔点和凝固点。但是不论晶体还是非晶体,熔化时都吸热,凝固时都放热。所以,晶体实现熔化的条件可概括为两条:一是温度到达熔点,二是吸热。凝固的条件是温度到达凝固点,同时要放热。

2 .通过以上的学习,请大家考虑以下两个问题。

1 )冰水混合物的温度为什么是 0

冰水混合物中有冰又有水,冰和水的物态变化有两种可能:其一是冰尚未熔化完毕,冰熔化时温度保持在熔不变。另一种可能是尚未凝固完毕,温度也应保持在凝固不变。所以冰水混合处于热平衡状态,温度为 0

2 )人们常说 " 下雪不冷化雪冷 " ,这句话是什么道理?

雪在熔化时温度保持在 0 不变,但是要吸热。雪从空气中吸热,气温下降,所以化雪时更冷。

3 .北方的冬季较冷,为了妥善地保存蔬菜,多在菜窖里放几桶水,可以利用水结冰时放出热,窖内温度不致太低。现在,人们研制出一种聚乙烯材料,在 15 40 的范围内熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。所以,人们将这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时颗粒熔化,天气冷时又凝固成颗粒,能调节室内的温度。

四、布置作业

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