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第二節(jié)《熔化和凝固》導(dǎo)學(xué)設(shè)計 【設(shè)計理念】 本節(jié)課，課標要求學(xué)生觀察生活中熱現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，通過實驗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，進一步能運用相關(guān)的知識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)容所運用到的思想方法，將貫穿整個物態(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，以物理知識為載體讓學(xué)生進行科學(xué)探究，通過讓學(xué)生親自動手實驗，加深學(xué)生對科學(xué)探究過程的體驗和物理知識的認識。教師在學(xué)生的整理過程中，通過舉例、設(shè)問、講解、點撥等多種方法，適時引導(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)探究的整個過程中獲得知識、提高能力、掌握方法。
【教學(xué)目標】
1．知識與技能： 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，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)度和價值觀 通過教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生對自然現(xiàn)象的關(guān)心，產(chǎn)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感。 【教學(xué)準備】 學(xué)生實驗，六人一組。每組配備熔化實驗儀器、酒精燈、鐵架臺、石棉網(wǎng)、溫度計兩支、海波、蠟、水、火柴、坐標紙。 【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)計實驗論證 教師：為了讓我們發(fā)揮團結(jié)協(xié)作能夠更快更好的完成探究實驗整個班級組成一個科學(xué)研究組，老師作為組長，下面分成八個小組每組六人，每組推舉一個小組長一個工程師。（小組討論推舉小組長和工程師） 組長組織討論 1．怎樣組裝這個實驗裝置？ 2．實驗中要注意哪些問題？ 3．怎樣作好分工使實驗有條不紊？ （小組討論并匯總給工程師） 教師：八個工程師組成一個工程組把每個組的討論結(jié)果匯總。 （一）上講臺演示組裝實驗裝置的過程。 ?。ǘ┲v述實驗中注意的事項： 1．溫度計要完全浸入被測物體中。 2．實驗時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：報時一人，報溫度值一人，報物質(zhì)狀態(tài)一人，記錄一人，照顧儀器一人，攪拌物質(zhì)一人。 ?。ㄋ模嶒炍镔|(zhì)：海波和石蠟。 ?。ㄎ澹┻M行實驗。 1．海波與石蠟的熔化曲線的分析
?。ń處熯x擇一個組的熔化曲線，請該組同學(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，請同學(xué)們結(jié)合實驗，討論下列問題。 ①AB段。在這段曲線對應(yīng)的一段時間內(nèi)海波是什么狀態(tài)？溫度怎樣變化？ ②在曲線上的哪一點海波開始熔化？ ?、墼?/SPAN>BC段對應(yīng)的時間內(nèi)，海波的狀態(tài)如何？溫度是否變化？這段時間是否對海波加熱？ ?、茉?/SPAN>CD段對應(yīng)的時間內(nèi)海波是什么狀態(tài)？溫度如何變化？ ⑤石蠟在整個過程中溫度怎樣變化？ 熔點： 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，有固定的熔點叫做晶體。晶體熔化時的溫度叫熔點。 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間變－化情況，可得到凝固曲線近似上圖的形狀。請大家思考并回答： ?、?/SPAN>DE段。海波是_____態(tài)，_____熱（填“吸”或“放”），溫度____。 ?、?/SPAN>EF段。海波的狀態(tài)是_____，_____熱，溫度_____。 ?、?/SPAN>FG段。海波是_____態(tài)，_____熱，溫度_____。 ?、苁炘谀淌菧囟仍鯓幼兓?？（不斷降低）教師：晶體的凝固也是在一定的溫度下完成。晶體凝固時的溫度叫凝固點，晶體的凝固點和它的熔點相同。非晶體在凝固時溫度不斷降低沒有固定凝固點。 3．學(xué)生練習(xí) ①讀物質(zhì)的熔點表。 請學(xué)生看課本上的熔點表。教師讀一種物質(zhì)的熔點并加以解釋。 教師：鎢的熔點是3140℃。鎢在熔化時溫度保持在3140℃不變。 ?。▽W(xué)生模仿教師讀幾種物質(zhì)的熔點并加以解釋） ?、趯W(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℃時是____態(tài)。 ·酒精在－100℃時是____態(tài)。 ·想想議議：中國北部的漠河冬季氣溫最低達到－523℃，應(yīng)選用水銀溫度計還是酒精溫度計？為什么？（應(yīng)選用酒精溫度計。因為酒精的凝固點是－117℃，在－52．3℃的情況下，酒精是液態(tài)的。水銀的凝固點是－39℃，在氣溫低于－39℃時，水銀是固態(tài)的。所以水銀溫度計在冬季的漠河無法工作。 4．熔化吸熱和凝固放熱 教師：現(xiàn)在請大家結(jié)合熔化和凝固的實驗聽一段海波的自白，并回答問題。 我叫海波，我的熔點和凝固點都是48℃。現(xiàn)在我的體溫恰好是48℃，請你們告訴我，我是應(yīng)該熔化，還是應(yīng)該凝固呢？只要你們說得對，我就照你們說的辦。 （學(xué)生討論并回答） 48℃既是海波熔點也是它的凝固點。此時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)海波在溫度到達熔點時，吸熱則熔化。液態(tài)海波在溫度到這一溫度時，放熱則凝固。所以熔化時吸熱，凝固時放熱。 ?。ㄔu估與交流）教師 在這個實驗中有些同學(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 ?。w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，這個溫度分別叫熔點和凝固點，而非晶體沒有一定的熔點和凝固點。 但是不論晶體還是非晶體，熔化時都吸熱，凝固時都放熱。 所以，晶體實現(xiàn)熔化的條件可概括為兩條：一是溫度到達熔點，二是吸熱。凝固的條件是溫度到達凝固點，同時要放熱。 2．通過以上的學(xué)習(xí)，請大家考慮以下兩個問題。 ?、俦旌衔锏臏囟葹槭裁纯偸?/SPAN>0℃？（學(xué)生思考并回答） ?、谌藗兂Ｕf“下雪不冷化雪冷”，這句話是什么道理？（學(xué)生思考并回答） 課堂小結(jié) 教學(xué)總結(jié)：本節(jié)課學(xué)生通過親身體驗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學(xué)生不僅提高了自己的知識技能，而且培養(yǎng)了自己的科學(xué)探究能力。 |
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