八年级物理熔化和凝固

发布 2022-12-24 13:46:28 阅读 8407

5.2 熔化和凝固。

一、本节三维目标要求。

1.知识与技能。

了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。

知道熔化和凝固的含义。

认识熔化是吸热过程,了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。

2.过程与方法。

感知发生熔化和凝固的条件。

区别晶体和非晶体,感悟物质世界的美丽多姿。

经历固体熔化的实验**过程,学习实验**的基本思路和方法。

了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法。

3.情感、态度与价值观。

尝试对环境温度问题发表自己的见解。有关注环境温度的意识。

尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点联系起来,将所学知识与生产、生活相结合。

关注自然现象,产生乐于**自然现象的兴趣和欲望。

二、重点和难点。

本节重点是**固体熔化过程的规律。

本节难点是实验数据的图像转换方法。

三、 教学过程。

1. 认识晶体。

学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足,教师应着力调动学生的观察积累,利用教科书提供的**,酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、**资源,首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据——形状规则与否的概念,初步认识晶体和非晶体的区别。

2. 实验**固体熔化过程的规律。

不宜将本板块变为演示,要舍得投入时间,引领学生经历固体(含晶体与非晶体)熔化的实验**全过程,初步领略科学**的各个环节,学习科学**的基本思路和方法。这也是课时安排建议本节2课时的主要原因。

1)首先,教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺,猜想到它们可能存在不同的熔化规律;在观察和思考的基础上,提出**问题:熔化是在什么条件下发生的?熔化过程有什么特点?

晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同?

2)为了研究提出的问题,重要的是组织学生讨论,制订出分工合理、实用高效的**讨划和实验设计方案。

各组首先应选取一种晶体、一种非晶体作为对比研究对象;为了使结论具有普遍性,各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同。其次,要**熔化规律,自然需要将研究对象熔化,怎样熔化?在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象?

需要什么实验器材或仪器?要否自己寻找或自制?这些都不要教师给定。

这些问题需要师生讨论,达成共识,并要有所约定。例如,各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路,约定定时(例如每隔30s)记录加热过程中晶体和非晶体的温度,并确认当时研究对象的状态,直到熔化持续一段时间为止。至于各组**的具体问题,例如,停止加热后,熔化情况怎样?

是选取冰和蜡,还是选取海波和松香或者别的作为研究对象?是用水浴法加热,还是直接加热?都应该以宽容的态度对待。

需知:规范完美的科学**纯属理想模型,在实际上是不存在的,以此模式组织**只能是“假**”;各组**过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源,使得合作交流、讨论评估更具实际价值。

3)在进行实验和收集证据过程中,应帮助学生解决一些实际问题:

进一步巩固使用酒精灯或无烟腊加热物体的规范要求。

了解实验室常用液体温度计的工作原理、构造特点、温度范围及分度值。

学会测量温度,知道用温度计测量温度的正确方法和注意事项:

确认温度计的量程和分度值。

将温度计的玻璃泡与被测量的物体充分接触。

当温度计的示数稳定后再读数。读数时,温度计仍需和被测物体接触(体温计除外)。

读数时,视线要与温度计中液柱上表面相平。

研究固体熔化时温度的变化规律,需要知道它们熔化过程中的温度。如何使待熔化物体均匀受热、使温度计的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢?怎样使待熔化固体缓慢熔化,以便观察和测量呢?

待熔固体应为细粒或粉末状。

盛装待熔固体的试管应较细,以增大受热面积。装入试管中的待熔固体应适量(过少,则熔化过程太短,不利观测;过多,则受热不均匀)。

优选间接加热(例如水浴)法,并用两枚温度计同监测试管内外的温度,调整控制热源加热力度,使内外温差保持在2~3℃左右。

建议学生先做非晶体熔化实验,再做晶体熔化实验。用意有二:前者较易成功且易理解;能够对后者产生更强列的印象和反差。

指导学生分工合作,高效安全地进行实验、收集证据。

4)在数据处理、讨论交流和评估环节,教师的主要工作应集中于:

激活学生寻找和比较数据规律的需要。

帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点,指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。

热情支持学生的附加**实验,允许学生重做或部分重做实验,以便扩大交流和评估成果。

为学生提供讨论和评估的必要物质条件,例如,提供**展台或实物投影仪,用以展示各组所得熔化曲线和数据记录**。

实验结论不宜绝对化。为了达成共识,应组织学生对比分析、总结晶体和非晶体的熔化过程,归纳出二者的同异点,总结出晶体熔化的两个必要条件:①达到熔点;②继续加热(吸收热量)。

5)得出固体熔化过程的规律后,教师可予以扩展。

给出熔点概念。指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界中,生产和技术上,许多现象和应用都与熔点有关。

引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。

介绍常见物质的熔点,使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点。

3.液体的凝固。

1)列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如,水结成冰,塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒,熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板……

2)凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰(晶体)熔化过程的三个阶段,采用类比的方法,分析水(液体)凝固过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点。要明确:

虽然同种物质的凝固点和熔点相同,但两种曲线却具有不同的物理含义。同时总结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件:①达到凝固点;②放出热量。

还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的异同点。使学生获得相对完整的固液变化的认识。

为了同一目的,建议布置课外实验**活动:利用冰箱设计实验,研究水的凝固过程并画出水的凝固图像。

3)组织学生综合运用熔化和凝固规律,特别是联系§5.1自我评价中的屋檐上冰锥的形成过程,交流讨论教科书有关“火山爆发后”内容,要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析。

熔岩在流淌过程中,将因向周围放热而导致温度不断降低。虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同,但凝固点(熔点)高的矿物岩浆将首先凝固,这些凝固的矿物要么沉积下来,要么随未凝固的岩浆向前推移,直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列。

三、发展空间。

一)“自我评价”参***。

1.0℃,bc段。

2.非晶体。

二)“家庭实验室”指导。

吊冰游戏:盐的熔点高于冰的熔点。冰上撒些盐,因盐的温度高于0℃,致使局部冰面熔化,盐溶化在水中吸热,使绳子周围冰面上熔化的冰重新凝固,故而几秒钟后就能用绳子把冰吊起来。

类似的,可做“复凝”游戏:将一块冰置于桌面上,把两端悬挂重锤的细线横置于冰块上表面,则可见细线缓慢切过冰块落至桌面,而冰块仍是“坚冰”一块,依稀还可找到细线“切豆腐”的痕迹,但“豆腐”重新又连成一片。这是利用冰在压力下熔点提高的特性实现的。

晶体花园:水在蒸发过程中吸热,将加速食盐水的凝固,由于瓦片放置和色素沉着,碗中各处食盐结晶析出的形状殊异,因而生成漂亮的“晶体花园”。

三)“物理**”和“走向社会”指导。

(2)太空材料成本昂贵,为什么要制选太空材料?(3)你希望太空实验工厂制造什么新的材料?说说你的设想。

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