初二物理教學(xué)設(shè)計(jì)：熔化和凝固

教學(xué)目標(biāo)

　　1.知道熔化現(xiàn)象和凝固現(xiàn)象;

　　2.知道熔化過程中吸熱，凝固過程中放熱;

　　3.知道晶體有一定的熔點(diǎn)，能用來解釋簡(jiǎn)單現(xiàn)象;

　　4.會(huì)查熔點(diǎn)表.

　　5.通過晶體熔化實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

　　在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.

　　教學(xué)建議

　　1.引入新課：

　　方法1：利用教材上的素材。本節(jié)教材開頭提出的：“黑龍江省漠河鎮(zhèn)的最低氣溫達(dá)到過-52.3，在這樣冷的地區(qū)測(cè)氣溫應(yīng)該用水銀溫度計(jì)還是酒精溫度計(jì)”。這個(gè)問題具有承上啟下的作用。既聯(lián)系了上節(jié)講過的溫度計(jì)，又可用來導(dǎo)入新課，而且具有實(shí)際意義。

　　方法2：從生活事例引入。熱天，從冰柜中拿出的冰，一會(huì)變成了水，再過一段時(shí)間水干了，變成看不見的水蒸氣，跑得無影無蹤。由此導(dǎo)入新課。

　　2.學(xué)習(xí)新課：

　　學(xué)習(xí)新課的過程應(yīng)當(dāng)是在教師的引導(dǎo)下組織學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的探究過程，使學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，而且學(xué)到了解決問題的方法，達(dá)到提高能力目的。

　　根據(jù)本節(jié)內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際水平可采用兩種方法：

　　方法1：?jiǎn)l(fā)講解式。教師邊做演示實(shí)驗(yàn)、邊提出問題、邊講解。在講臺(tái)上，組織部分學(xué)生做“海波(或冰)的熔化”實(shí)驗(yàn)，組織另一部分學(xué)生做“松香(或蜂蠟)的熔化”實(shí)驗(yàn)。在老師的引導(dǎo)下歸納出“晶體在熔化過程中不斷吸熱，但溫度保持在熔點(diǎn)不變”;“非晶體在熔化過程中不斷吸熱，溫度不斷升高，沒有固、液共存狀態(tài)”。

　　方法2：科學(xué)探究式。在教師的組織下，提出問題，學(xué)生猜想和假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行試驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。得出“晶體在熔化過程中不斷吸熱，但溫度保持在熔點(diǎn)不變”;“非晶體在熔化過程中不斷吸熱，溫度不斷升高，沒有固、液共存狀態(tài)”。

　　教學(xué)設(shè)計(jì)方案

　　【課題】熔化和凝固

　　【重點(diǎn)、難點(diǎn)分析】晶體的熔化和凝固實(shí)驗(yàn)，在熔點(diǎn)(或凝固點(diǎn))不斷地吸熱，但溫度保持不變，這個(gè)現(xiàn)象不容易做到。要得出正確結(jié)論，對(duì)實(shí)驗(yàn)要求較高，希望按照下面的要去做。對(duì)于晶體和非晶體的區(qū)分，學(xué)生知道從熔化過程表現(xiàn)出的特點(diǎn)區(qū)分就可以了。

　　【教學(xué)過程】

　　1. 引入新課

　　方法1：承上啟下引入。

　　提出問題：黑龍江省北部一月份的平均氣溫在-30℃以下，漠河鎮(zhèn)的最低氣溫達(dá)到過-52.3℃.在這樣冷的地區(qū)測(cè)氣溫應(yīng)該用水銀溫度計(jì)還是用酒精溫度計(jì)呢?根據(jù)什么來選擇呢?

　　我們學(xué)習(xí)“熔化和凝固”。

　　方法2：生活事例引入。

　　水的三態(tài)變化學(xué)生是知道的，由此提出問題：熱天，從冰柜中拿出的病，一會(huì)兒變成了水，再過一段時(shí)間水干了。隨著溫度的變化，物質(zhì)會(huì)在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。物質(zhì)在固、液、氣之間變化有什么特點(diǎn)呢?

　　我們學(xué)習(xí)“熔化與凝固”。

　　2.學(xué)習(xí)新課

　　由于萘對(duì)人體有危害，課本已將晶體熔化的實(shí)驗(yàn)換用海波。海波在照相器材商店、化工店都容易買到。假如買不到海波而手邊又有萘，則務(wù)必只由教師來演示，不要讓學(xué)生接觸萘，而教師也要注意實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)好些，盡量少吸入萘蒸氣。

　　本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)比較難做，根據(jù)學(xué)校條件不同可以提供兩種方案供參考。

　　方案一：

　　如果學(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器較多，可在實(shí)驗(yàn)室組織學(xué)生進(jìn)行探究“固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”，事前將學(xué)生分成若干實(shí)驗(yàn)小組(2~3人為一組)。把儀器按教材50頁圖4-7觀察熔化現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置組裝好。

　　提出問題：不同物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的熔過程中，溫度的變化的規(guī)律相同嗎?

　　猜想和假設(shè)：熔化過程一定要加熱，所以物質(zhì)一定要吸收熱量。這時(shí)溫度可能也是不斷上升的。

　　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：研究蠟和海波(硫代硫酸鈉)的熔化過程。

　　參照如圖選擇需要的實(shí)驗(yàn)器材。

　　注意：實(shí)驗(yàn)時(shí)，嚴(yán)禁用酒精燈點(diǎn)燃另一只酒精當(dāng);用完酒精燈必須用燈冒蓋滅(不能用嘴吹);萬一灑出的酒精在桌上燃燒起來，不要驚慌，立即用濕布鋪蓋。

　　時(shí)間/min012345…

　　海波的溫度/℃

　　蠟的溫度/℃

　　將溫度計(jì)插入試管后，待溫度升至40℃左右時(shí)開始，每個(gè)大約1min記錄一次溫度;在海波或蠟完全熔化后再記錄4～5次。

　　分析和論證：在圖2和圖3的方格紙上的縱軸表示溫度，溫度的數(shù)值已經(jīng)標(biāo)出;橫軸表示時(shí)間，請(qǐng)你自己寫上。根據(jù)表中各個(gè)時(shí)刻的溫度在方格紙上描點(diǎn)，然后將這些點(diǎn)用平滑曲線連接，便得到熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。

　　根據(jù)你對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析，總結(jié)海波和蠟在熔化前、熔化中和熔化后三個(gè)階段的溫度特點(diǎn)。

　　說明：圖像可以用來表示一個(gè)物理量(如溫度)隨另一個(gè)物理量(如時(shí)間)變化的情況，很只管。所以各門科學(xué)都常用它。

　　評(píng)估：回想實(shí)驗(yàn)過程，有沒有可能在什么地方發(fā)生錯(cuò)誤?進(jìn)行論證的根據(jù)充分嗎?實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠嗎?

　　交流與合作：與同學(xué)進(jìn)行交流。你們的結(jié)果和別的小組的結(jié)果是不是相同?如果不同，怎樣解釋?

　　寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

　　說明：1、這個(gè)方案適合基礎(chǔ)較好的學(xué)校和學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生。

　　2、實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓少數(shù)小組觀察蠟的熔化過程，多數(shù)小組觀察海波的熔化過程。實(shí)驗(yàn)小組每個(gè)同學(xué)要有明確分工。專人負(fù)責(zé)報(bào)時(shí)間，專人負(fù)責(zé)觀察溫度和照顧儀器，專人負(fù)責(zé)記錄等。

　　3.實(shí)驗(yàn)開始前教師要講解實(shí)驗(yàn)的做法和注意事項(xiàng)。除了要將實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑷绾畏纸M、如何分工、觀察什么、記錄什么、如何畫圖像等之外，由于學(xué)生沒有用過酒精燈，還要特別注意向?qū)W生講清如何點(diǎn)燃、熄滅酒精燈，萬一酒精灑在桌上并燃燒起來，如何撲滅。教師要準(zhǔn)備幾塊濕布備用。

　　4.由于本實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間較長，(最快觀察一個(gè)過程也要10min)，還由于海波凝固過程中會(huì)發(fā)生過冷現(xiàn)象，建議只觀察熔化過程，不觀察凝固過程。

　　方案二：

　　本方案適應(yīng)儀器較少、學(xué)生學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)校。

　　準(zhǔn)備兩套實(shí)驗(yàn)儀器，一套觀察海波的熔化，另一套觀察松香(或蠟)的熔化。兩套實(shí)驗(yàn)儀器放在講臺(tái)兩側(cè)。每套儀器都要有一人報(bào)時(shí)，二人讀溫度計(jì)示數(shù)，一人在黑板上記錄數(shù)據(jù)，其他同學(xué)在下面觀察。

　　注意：采用此方案，教師不要包辦代替，要有學(xué)生參與觀察和數(shù)據(jù)記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)記錄在坐標(biāo)紙上(或黑板上)畫出海波和松香(或蠟)的熔化區(qū)縣(溫度——時(shí)間圖像)。利用曲線來講熔點(diǎn)、晶體和非晶體的區(qū)別、熔化吸熱。

　　3.關(guān)于熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)

　　從分析晶體和非晶體的熔化曲線入手(如果本課實(shí)驗(yàn)得出的晶體熔化曲線不理想，可向?qū)W生講清楚另外分析一條理想的熔化圖像，學(xué)生可以接受)，得出晶體有一定的熔點(diǎn)，非晶體沒有一定的熔點(diǎn)。置于什么叫晶體和非晶體，不必更多地講述，更不必講空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。只要讓學(xué)生知道課本上說的那些晶體和非晶體即可。

　　晶體和非晶體的凝固圖像，可以照課本上那樣講，即告訴學(xué)生從實(shí)驗(yàn)得到課本圖4-9所示的曲線。為了加深學(xué)生印象，可讓學(xué)生討論“想象議議”的問題，認(rèn)清課本圖4-9甲各線段表示溫度怎樣變化和物質(zhì)處于什么狀態(tài)。而后講晶體、非晶體凝固的區(qū)別和凝固點(diǎn)。教師應(yīng)明確，圖4-9甲不是圖4-8所示的海波熔化而又凝固示所得到的圖像，而是個(gè)相當(dāng)理想的晶體凝固圖像。

　　查數(shù)據(jù)表是學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)的一種技能，要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真察看課本上的“幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)”表

　　探究活動(dòng)

　　實(shí)驗(yàn)探究：晶體和非晶體

　　【課題】常見的晶體和非晶體

　　【組織形式】學(xué)生活動(dòng)小組

　　【活動(dòng)流程】提出問題;猜想與假設(shè);制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;評(píng)估;交流與合作.

　　【參考方案】生活中常見的物體哪些是晶體，哪些是非晶體;晶體和非晶體的區(qū)別;查閱資料，了解更多的晶體和非晶體.

　　【備注】1、寫出探究過程報(bào)告.

　　2、發(fā)現(xiàn)新問題.