《熔化与凝固》教学设计

物理八年级第四章 物态变化熔化和凝固教学设计襄阳米芾中学 申涛教材分析：本节内容的编排体现了以下特点：一是突出了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。二是强调了“过程与方法”，即注重学生能力的培养。由探究海波、蜡熔化特点以及熔化、凝固的应用两部分组成。首先由生活的一些实例引入熔化和凝固，然后通过探究海波和蜡的熔化特点得出规律，最后引申到熔化和凝固在生活和生产中的应用。学情分析本节课以生活中常见的物理现象为起点，以物理知识为载体让学生进行科学探究，通过让学生亲自动手实验，加深学生对科学探究过程的体验和物理知识的认识。但是由于八年级学生才学物理不久，他们的观察能力、实验能力、分析能力都还不是很很强，这就需要教师在引导的过程中，应通过多种方法，适时引导，让学生在亲身经历科学探究的过程中获得知识、提高能力、掌握方法。并培养学生的动手能力和利用实验数据绘制图象分析问题的能力。设计理念本节课，课标要求学生在观察生活中热现象的基础上，通过实验来探究物体的熔化和凝固过程，并知道物体的熔化和凝固过程，进一步能运用相关的知识来解释生活和自然界中的一些现象，培养学生将所学知识与生产相结合的应用能力。在设计本课的教学过程中，由于海波的熔化和凝固实验现象不是很明显，并且需要不停的搅拌，实验难度较大，学生容易得出错误的结论，因此本人在设计实验时把海波的熔化和凝固实验改为冰的熔化和凝固实验，这样一改实验效果非常明显，学生从实验现象得出正确的结论就很容易了。为了简化实验装置，本人又把蜡的熔化实验改为食用油的熔化实验。在教学中应用多媒体手段，让学生感受生活中的物态变化，激发学生对科学的好奇心和求知欲，培养学生探究未知世界的科学精神。教学目标知识与技能（1）能区别物质的气态、液态和固体三种形态，能描述这三种物态的基本特征。（2）了解物质的固态和液态之间是可以转化的。（3）了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。（4）了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。过程与方法（1）通过探究固体熔化时温度变化的规律，感知发生状态变化的条件。（2）了解有没有固定的温度是区别晶体和非晶体的一种方法。（3）通过探究活动，使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。情感态度与价值观(1)通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感。(2)通过实验培养善于实践和克服困难的良好意志和品质及相互协作、友好相处的健康心态。重点难点（1）让学生通过实验探究归纳出晶体与非晶体在熔化过程中的本质区别，进一步总结出不同物质熔化和凝固的规律。（2）让学生根据实验记录的数据在方格纸上描绘固体熔化图象，根据图象叙述晶体和非晶体的熔化和凝固的特点。器材准备 温度计、试管、冰盐水、温水、食用油、烧杯、坐标纸等。教学过程（一）新课引入教师讲述：我们在小学学习过物质存在的三种状态：固态、液态和气态。但是物质的状态是不是一成不变的呢？动画展示：正在喷发的火山；点燃的生日蜡烛的火焰旁边；固态的蜡不断地变成液态的蜡，一部分流下来的蜡滴很快又变成了固态的蜡，铁矿石在高炉中熔化为铁水，从高炉中倒出的铁水凝固成铁板；低温度实验室在低温状态下制得液态氧和固态氧氮；不同季节、气候下的水的状态变化。引导归纳：随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。联系生活：把水放入冰箱的冷冻室里，水就会变成冰；把冰加入饮料中，冰从它们那里吸收热量就变成了水。路桥施工人员把固态的沥青加热成液态，再把液态的沥青浇在路面上，很快又变成固态。点明课题：科学上把物质从固态变成液态的过程叫熔化，如冰变水。从液态变成固态的过程叫凝固，如水结成冰。引出问题：物质熔化和凝固需要什么条件？不同物质熔化和凝固的规律一样吗？设计意图：新课程标准强调通过从自然、生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣。本课设计中用多媒体的方式引入大量生活中物理，从这些感性素材中概括出物理概念，有利于培养学生“初步的收集信息和处理信息”的能力，也有利于体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。（二）进行新课探究固体熔化时温度的变化规律。提出问题：（1）在熔化过程中温度是怎样变化的？（2）是不是每一种物体熔化时温度都相同？假设与猜想：（1）熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热量，这时温度可能也是不断上升的。（2）在熔化过程中温度也可能是不变的。 进行实验 ：（1）如图所示搭好实验装置。（2）八个同学为一组，每组分为两个小组，每个小组四 人。报时一人，报温度值一人，报物质状态一人，记录一人。（3）第1小组探究冰熔化时温度的变化规律，要求从-2开始计时，实验员每隔30秒报告一次温度值和物质状态，记录员把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点；第2小组探究食用油熔化时温度的变化规律，要求从-2开始计时，实验员每隔30秒报告一次温度值和物质状态，记录员把数据填入记录表，并在坐标纸上描出对应的点。时间(min)00.511.522.533.544.55冰温度()吸放热状态食用油温度()吸放热状态分析论证： 各小组将描在坐标纸上的点连成一条曲线。根据图象分析固体熔化时温度的变化规律。小组评估： 回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？交流合作： 与同学进行交流。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？设计意图： 固体的熔化和凝固是学生常见现象之一，选择这一内容让学生参与探究，目的是在引导学生在学习物理知识的同时，体验科学探究的全过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。有利于体现“注重科学探究，提倡学习方式多样化”的新课程理念。另外,把海波的熔化和凝固实验改为冰的熔化和凝固实验，把蜡的熔化和凝固实验改为食用油的熔化和凝固实验是为了简化实验装置和强化实验效果，方便学生从实验现象得出正确的结论。对比研究：分析两种不同固体的熔化曲线。得出结论：（1）一类固体有确定的熔化温度叫晶体；如各种金属、冰、海波等。另一类固体没有确定的熔化温度叫非晶体；如固态油、松香、沥青、玻璃等。（2）晶体熔化时的温度叫熔点；非晶体没有确定的熔点。（3）晶体凝固时也有确定的温度，这个温度叫凝固点。同一种物质的凝固点和它的熔点相同。知识扩展：让学生阅读小资料“几种晶体的熔点”，体会不同晶体熔点不同，认识熔点是晶体的一种特性。同时记住冰的熔点是0，钨的熔点最高。设计意图：这是初中物理中第一次用图象的方法来表示物理过程，教师应用通过班级讨论后再进行归纳的方式，解释清楚曲线上每一个点的含义，让学生深刻地体验图象法是一种非常简洁、有效地表示物理过程的方法，为今后使用图象法学习物理打好基础。多媒体展示：用多媒体模拟海波和松香的熔化与凝固过程及根据数据画出的曲线图像。进一步帮助学生分析和完善晶体和非晶体在熔化和凝固过程中的不同点。分析归纳：1.晶体熔化的条件：一是达到一定的温度，二是要继续吸热 2.晶体与非晶体熔化时都要吸收热量。但晶体在熔化过程中吸热但温度不变,而非晶体的温度上升。3.晶体与非晶体凝固时都要放热。但晶体在凝固过程中放热温度不变,而非晶体的温度下降。课堂练习：1.冰水混合物的温度为什么总是0？（学生思考并回答） 2.人们常说“下雪不冷化雪冷”，这句话是什么道理？（学生思考并回答）（三）课堂小结基本概念：（1）熔化：物质由固态变成液态的过程。（2）凝固：物质由液态变成固态的过程。（3）晶体：有一定熔化温度的固体。（4）熔点：晶体熔化时的温度。（5）非晶体：没有一定熔化温度的固体。（6）凝固点：晶体凝固时的温度。基本规律：（1）晶体熔化的条件：一是温度到达熔点，二是继续吸热。（2）同种物质的熔点和凝固点相同，不同物质的熔点不同。（3）熔化吸热、凝固放热。基本技能：（1）温度计的使用技能。（2）组装组合实验器材的技能。基本方法：利用实验数据绘制图象来分析问题的方法板书设计熔化和凝固一、熔化和凝固的概念：1熔化：物质由固态变成液态的过程。2凝固：物质由液态变成固态的过程。二、探究固体熔化时温度的变化规律：1冰在熔化的过程中继续吸收热量，温度保持不变。2油在熔化过程中继续吸收热量，温度逐渐上升。3认识固体熔化曲线。三、熔点和凝固点：1 . 晶体：有一定熔化温度的固体。2熔点：晶体熔化时的温度。3非晶体：没有一定熔化温度的固体。4凝固点：晶体凝固时的温度。5同种物质的熔点和凝固点相同，不同物质的熔点不同。四、熔化吸热、凝固放热：任何物质熔化都要吸收热量，凝固都要放出热量。说明准备实验时，切不可将装水的试管连同温度计直接放进冰箱进行冷冻，因为放在冰箱中冷冻时，试管中的水会从上表面先开始结冰形成冰塞子而把下面的水封住，而后里面的水结冰膨胀时就会把试管胀破。放在冰盐水中冷冻则可以避免出现这种胀破现象，因为此时试管里的水是由底、壁开始向里逐渐凝固的。另外，试管放在冰盐水里冷冻时，必须注意控制好试管中的水面与槽中冰盐水的液面差不多相平，不能插入过深，以免出现象直接放入冰箱中冷冻时上面的水也同时结冰形成冰塞把里面的水给封住，最后里面的水结冰膨胀时没有伸展空间，同样会把试管胀破。教学反思：本设计通过教学实践证明是可行的，由于对教材中的实验做了改进，使原来烦琐的实验装置变的简单，节省了实验时间，增加了课堂容量。并且实验效果更加明显，使学生更加容易得出结论。