一、教學目標
1、知識與技能
(1)了解熔化和凝固的定義,熔化曲線的物理意義以及晶體與非晶體概念。
(2)通過親身參與探究實驗,了解科學探究的一般過程,提高設(shè)計實驗、思辨、交流的能力。
(3)在開展合作學習的過程中,學會合作、主動交流溝通,養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度。
2、過程與方法。
(1)通過實驗探究晶體和非晶體熔化過程,掌握使用物理儀器的基本技能和科學探究的步驟。
(2)使學生能夠通過圖象對實驗數(shù)據(jù)進行處理,理解固體熔化和液體凝固的規(guī)律
3、情感、態(tài)度與價值觀。
通過教學活動,養(yǎng)成學生最終自然規(guī)律的科學態(tài)度,體會交流合作的重要和成果共享的喜悅。
二、教學重點與難點
重點:熔化和凝固的概念、晶體與非晶體的概念及變化規(guī)律。
難點:
(1)對熔化、凝固的理解及晶體與非晶體性質(zhì)的理解。
(2)晶體、非晶體熔化與凝固圖象的區(qū)別。
三、教學準備
多媒體課件、(VR教育)VR物理仿真實驗平臺。
四、教學過程
1、新課導入
師:播放冰、雪、雨、霜的圖片,以及燒杯中的水燒開后越來越少的圖片,引導學生思考以下題目。
思考題:
(1)剛才播放的冰、雪、霜是什么物態(tài)?
(2)雨水是什么物態(tài)?
(3)水蒸氣是什么物態(tài)?
生:冰、雪、霜是固態(tài)。雨水是液態(tài)。水蒸氣是氣態(tài)。物質(zhì)的聚集狀態(tài)叫做物態(tài),物態(tài)通常有三種:固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),物質(zhì)的三種狀態(tài)之間可以相互轉(zhuǎn)化,下面我們就一起來學習固態(tài)和液態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化。
2、新課教學
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,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: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)的鑄件等,這些都是物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的現(xiàn)象。
師:我們把物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化。物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固。冰化成水是熔化,水結(jié)成冰是凝固;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;熔化和凝固是固態(tài)和液態(tài)之間相互變化的兩個過程,這兩個過程的初、末狀態(tài)相反,它們是互逆的兩個過程。
師:在熔化過程中,物質(zhì)溫度是怎樣變化的?是不是每一種物質(zhì)熔化時溫度都相同?
學生提出假設(shè)與猜想:
(1)在熔化過程中物質(zhì)溫度應(yīng)該不斷上升。
(2)每一種物質(zhì)熔化時溫度應(yīng)該不同。
教師將整個班級的同學分成6個科學研究組,討論:
(1)怎樣設(shè)計實驗,實驗中需要哪些實驗裝置?
(2)怎樣組裝這些實驗裝置,實驗中需要注意哪些問題?
(3)實驗過程中如何分工使實驗有條不紊?
實驗步驟:
利用(VR教育)VR物理仿真實驗平臺- 八年級上冊- 探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律,學生討論并回答所需的實驗器材,派代表上臺演示組裝實驗裝置的過程。
(VR教育)圖一:實驗儀器選擇
請同學們結(jié)合教材53頁內(nèi)容設(shè)計合理的實驗步驟。
1.在海波中插入溫度計,再將試管放入裝有水的燒杯中,記下這時溫度計的示數(shù),用酒精燈加熱,每個0.5min記錄一下溫度計的示數(shù),同時觀察海波的狀態(tài)變化,直到海波全部融化后為止。
(VR教育)圖二:海波的熔化1
(VR教育)圖三:海波的熔化2
2.在石蠟中插入溫度計,再將試管放入裝有水的燒杯中,記下這時溫度計的示數(shù),用酒精燈加熱,每個0.5min記錄一下溫度計的示數(shù),同時觀察石蠟的狀態(tài)變化,直到石蠟全部融化后為止。
(VR教育)圖四:石蠟的熔化1
(VR教育)圖五:石蠟的熔化2
收集數(shù)據(jù):
一人報時,一人報溫度值,一人報物質(zhì)狀態(tài),一人記錄,把實驗結(jié)果填入P54表格中。教師巡回指導,控制實驗時間。
實驗結(jié)論:
同學們通過實驗知道有的固體在熔化過程中雖然吸熱,但溫度保持不變,如海波等;有的固體在熔化過程中,只要不斷地吸熱,溫度就不斷上升,沒有固定的熔化溫度,如石蠟,這兩類熔化溫度變化不同的物質(zhì),我們用晶體和非晶體來區(qū)別。
教師引導學生閱讀教材P56“小資料——幾種晶體的熔點”,并讀一種物質(zhì)的熔點加以解釋:如鎢的熔點是3140℃,說明鎢在熔化時溫度保持在3140℃不變。
課堂鞏固練習:
(1)鐵、銅、鋁在常溫下是 態(tài);
(2)水銀在-40℃時是 態(tài);
(3)酒精在-100℃時是 態(tài)。
生:(1)固(2)固(3)液
3、課堂小結(jié):
我們學習了物態(tài)變化的“熔化和凝固”,知道了熔化和凝固現(xiàn)象的有關(guān)知識。同學們還成功地完成了晶體和非晶體熔化實驗,探究出了晶體和非晶體熔化時的溫度變化規(guī)律。
4、課后練習:
完成本課時對應(yīng)練習
板書設(shè)計
熔化和凝固
一、物質(zhì)從一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)叫做物態(tài)變化,物質(zhì)以什么狀態(tài)存在跟物質(zhì)的溫度有關(guān)。
二、熔化:物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài);凝固:物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài);熔化和凝固是互逆的兩個過程。
三、熔點和凝固點、晶體和非晶體
晶體:具有固定熔化溫度的固體。
非晶體:沒有固定的熔化溫度的固體。
熔點:晶體熔化時溫度叫做熔點,晶體不同,熔點一般也不同,非晶體沒有確定的熔點。
凝固點:液體凝固形成晶體時也有確定的溫度,這個溫度叫做凝固點,同一種物質(zhì)的凝固點和它的熔點相同,非晶體沒有確定的凝固點。