『壹』 熔化和凝固 實驗
(1)所需器材:容器、玻璃棒、酒精溫度計。
實驗過程:把水,酒精混合物放入回0攝氏度以下的答冰箱內,每過幾分鍾,用玻璃棒攪拌,看有沒有熔化。熔化了,讀出溫度。
(2)晶體硬,非晶體彈性好
實驗原理:任何物質,在溫度升高時,物態也會發生變化。
主要實驗方法:水浴法(使晶體均勻受熱)
實驗器材:鐵架台、酒精燈、石棉網、水、燒杯、試管、晶體(海波)、溫度計、鍾表、玻璃棒。
操作提示:(1)把裝有海波的試管(高度約3cm)放在盛有熱水(稍低於熔點,海波的熔點是48℃)的大燒杯里。試管內裝有溫度計和攪拌器(玻璃棒),隨時攪拌海波,並每半分鍾記錄一次溫度。
(2)等海波的溫度接近熔點時,稍減慢加熱速度。注意觀察海波的變化:試管壁開始→海波逐漸熔化→溫度基本保持在熔點左右→海波全部熔化後→溫度有持續上升。約超過熔點10℃時停止加熱。
實驗現象:(1)開始加熱時,海波物態不變,溫度計示數逐漸增大(2)在一定的溫度下(熔點)海波開始融化,熔化過程中吸熱,但溫度計示數保持不變,海波處於固液共存態。(3)當海波全部熔化完畢,繼續加熱,溫度計示數由逐漸增高。
『貳』 熔化和凝固的概念
熔化和凝固
一、素質教育目標
(一)知識教學點
1.什麼是物態變化。物質在通常情況下存在三種狀態。
2.什麼是熔化和凝固。熔化過程中吸熱,凝固過程中放熱。晶體與非晶體在熔化和凝固過程中的區別。
3.晶體與非晶體熔化和凝固圖象。
(二)能力訓練點
1.培養觀察能力
通過觀察晶體與非晶體的熔化、凝固過程培養觀察能力
2.培養實驗能力
通過進行晶體熔化與凝固的實驗培養實驗能力。
3.培養分析概括能力
在觀察、實驗的基礎上,分析、概括出晶體與非晶體熔化、凝固過程中的相同點與不同點,認識晶體熔化的條件及規律。
(三)德育滲透點
1.本節實驗中,需要同時觀察幾個現象,因此應通過實驗培養學生認真、仔細的良好行為習慣和勇於克服實驗中所遇到的各種困難的良好意志品質。
2.在實驗中使用的易碎儀器較多,應教育學生愛護儀器設備,如有損壞主動承擔責任,培養學生良好的品德。
二、重點、難點、疑點及解決辦法
1.學生實驗能力的培養
本節熔化現象的實驗,根據教材要求是演示實驗。但為培養學生實驗能力,建議改為邊講邊實驗,由學生自己動手完成實驗。實驗中需要的儀器比較多,組裝儀器有一定困難,但為培養學生動手能力,應要求學生自己動手按照實驗要求裝配儀器。為了節約課上時間,課下可以進行適當的訓練,或者培養一些學生骨幹。
2.學生觀察能力的培養
本節實驗的觀察是對物理現象和物理過程的觀察,通過觀察應使學生了解實驗中所涉及的全部的物理內容,了解有關物理現象及物理量隨時間變化的情況。因此在本節實驗的觀察中應注意以下幾個問題。
(1)全面觀察物理現象和物理過程
本節實驗應觀察晶體和非晶體的熔化過程,以及實驗過程中溫度的變化情況。這是認識熔化、凝固過程中關鍵點和特點的基礎,但初二學生在觀察中往往顧此失彼,因而通過本節實驗應有意識地培養學生全面觀察物理現象和物理過程的能力。
(2)認真觀察物理現象和物理過程的主要特點,這是物理觀察的重要要求。本節實驗物理現象的主要特點是,晶體在熔化過程中,溫度計的示數指示在一定的位置不變,而這時還在繼續給其加熱(即需要吸熱)而非晶體在熔化的過程中,溫度計示數一直在上升。
(3)觀察物理現象與物理過程發生的條件,及其規律性,這一觀察要求對於建立物理概念和物理規律,培養學生分析概括能力具有重要意義。本節實驗,物理現象與物理過程發生的條件和規律是很明顯的,但是作為培養學生觀察能力的一個層次的要求,必須有意識地對學生進行培養。
為了達到以上培養學生觀察能力的目的,可提出一些觀察問題,讓學生在實驗中有意識地去觀察。例如:晶體和非晶體在熔化時物態變化情況有什麼不同?溫度變化情況有什麼不同?哪種物質有固定的熔化溫度?是多大?對凝固過程也可提出相應的問題。然後要求學生根據提出的觀察問題有目的地觀察並做好記錄。
三、課時安排
1課時
四、學生活動設計
實驗 觀察海波和石蠟的熔化、凝固現象
為了達到實驗的預期目的,在整個學生實驗活動過程中應注意以下幾個環節
1.講清實驗操作中應注意的主要問題。
2.根據實驗目的,提出觀察問題,並教給學生觀察方法,使學生有意識地進行觀察,並逐步培養學生的觀察能力。
3.學生自己組裝儀器,並設計好表格。
4.開始實驗,並隨時進行觀察記錄。
5.認真總結物理規律。
五、教學步驟
(一)教學目標
1.知道什麼是物態變化,知道物質在通常情況下存在三種狀態。
2.知道晶體與非晶體熔化過程的特點及規律,知道不同的晶體熔點不同。
3.知道晶體、非晶體熔化和凝固圖象。
4.通過本節教學,初步培養學生的觀察能力和實驗能力,培養學生良好的學習習慣和意志品質。
(二)重點難點的學習與目標完成過程
1.引入課題
教師用投影打出如圖4--2所示的圖,請同學根據圖42,說出甲、乙溫度計所指示的溫度值。
[老師]上節課我們一起學習了溫度和溫度計以及用溫度計測物體的溫度。在自然界,許多熱現象都與溫度有關。比如當溫度升高到一定程度時冰可以化成水,當溫度降低到一定程度時水可以結冰,這就是我們今天要研究的熔化和凝固現象。
2.新課教學
第三節 熔化和凝固(板書)
[老師]冰是固體,一般我們又稱其為固態。水是液體,一般我們又稱其為液態。水除了可以結冰變成固態,還可以發生什麼變化,變成什麼狀態。
[學生]可以變成水蒸汽
[老師]固體、液體、氣體是物質存在的三種狀態。水這種物質可以在三種狀態之間變化,其它物質也可以。一般情況下是固態的銅、鐵等金屬在高溫下可以變成液態、氣態;一般情況下是氣態的氧氣,氮氣在溫度很低時也可以變成液態、固態。今天我們只研究熔化和凝固現象。
板書
1.熔化物質從固態變成液態叫熔化。
2.凝固物質從液態變成固態叫凝固。
[老師]物質的熔化和凝固需要一定的條件,而且遵循一定的規律。今天我們就通過實驗來研究這些問題。
實驗開始前,首先請學生在老師指導下認真觀察講台桌上已裝配好的進行海波和松香熔化實驗的兩套裝置,並認真對照檢查自己桌上的儀器是否齊全,然後向學生講清以下問題。
A.固體分為晶體和非晶體兩類,冰、石英、水晶、食鹽、各種金屬都是晶體。松香、玻璃、石蠟都是非晶體。本節課就是通過海波、松香的熔化、凝固實驗來研究晶體和非晶體的熔化、凝固過程各有什麼特點。
B.實驗中將溫度計和攪動器插入有海波的試管當中,並使溫度計的玻璃泡插入海波里與海波充分接觸,把試管放進盛有水的燒杯中,用酒精燈給燒杯緩緩加熱,同時用攪動器攪動海波,使其各部分溫度一樣。
C.觀察溫度計的示數,待海波的溫度升高到30℃以後每隔1分鍾記錄一次溫度,同時注意觀察海波的狀態,待海波的溫度升高到55℃後,停止加熱,讓海波冷卻,每隔1分鍾記錄一次溫度,同時注意觀察海波的狀態,直到溫度降低到30℃為止。
D.松香的熔化、凝固實驗可以參照上述辦法進行。
E.請同學參照教材P40圖47將儀器裝配好,並將實驗表格畫在作業本上,操作時注意愛護儀器設備。
教師用投影打出表格
表一、海波的溫度隨時間變化情況
時間(分)
溫度(℃)
表二、松香的溫度隨時間變化的情況
時間(分)
溫度(℃)
F.按教材P43的要求,講點燃和熄滅酒精燈的正確方法。
G.得出實驗數據後,要求學生對數據認真進行分析,找出其中的規律。教師講清以上問題後問學生還有無問題,待解答完學生疑問後宣布開始實驗。實驗過程中教師巡視,隨時幫助解決學生遇到的問題,並注意了解哪些同學實驗做的好。在這段時間內,教師把表一和表二畫在黑板上。
實驗結束,請兩名同學把他們通過實驗得到的溫度隨時間變化的數值寫在黑板上。
老師:請同學們根據黑板上給海波加熱的過程中溫度隨時間變化的情況,並結合自己的實驗分析一下,海波熔化和凝固過程有什麼特點?從中可以找出什麼規律?松香熔化和凝固的過程有什麼特點?從中可以找出什麼規律?它們有什麼相同之處和不同之處?
組織學生以實驗小組為單位進行討論,在討論的基礎上,請三名同學總結分析的結果,教師根據學生回答的情況進行必要的補充和修正,最後應引導學生說出以下三個方面的內容
1.給海波加熱,海波的溫度不斷升高,當溫度上升到48℃時,開始熔化,在熔化過程中雖然還在繼續加熱,但海波的溫度卻保持48℃不變,直到完全熔化後溫度才繼續上升。這個現象表明,海波在一定的溫度下熔化,在熔化的過程中吸收熱量,溫度保持不變。液態海波在凝固的過程中溫度也保持不變,而且凝固的溫度與它熔化的溫度相同。
2.給松香加熱,松香先是變軟,然後逐漸變成液態,在整個熔化的過程中,松香的溫度不斷上升。這個現象表明松香沒有一定的熔化溫度。實驗中觀察到,它也沒有一定的凝固溫度。
3.海波和松香的熔化與凝固相同之處是:熔化過程中都要吸熱,凝固過程都要放熱。不同之處是:海波在一定的溫度下熔化,也在一定的溫度下凝固。松香沒有一定的熔化凝固溫度。
[老師]以上我們通過實驗研究的海波和松香的熔化和凝固的特點也可以用圖象的方法來表示出來,圖象是表示一個量(比如我們今天實驗中的溫度)隨另一個量(今天實驗中的時間)變化的情況。
老師在准備好的坐標黑板上,邊講述圖象的畫法,邊繪制圖象,繪制完後,請同學說出圖象中各段所表示的物理現象及其反映出的規律,說出海波與松香熔化和凝固圖象的不同之處。
[老師]前邊我們研究了海波、松香的熔化凝固特點,事實表明,所有的晶體都與海波一樣有一定的熔化溫度,叫熔點。所有的非晶體都沒有一定的熔化溫度。
板書
3.熔點和凝固點
晶體都有一定的熔化溫度,叫熔點
晶體有一定的凝固溫度,叫凝固點
同一種物質的凝固點跟它的熔點相同
非晶體沒有一定的熔點,也沒有一定的凝固點
4.晶體在熔化過程中要吸熱,溫度不變,液體在凝固成晶體的過程中放熱,溫度不變
非晶體在熔化或者凝固過程中也要吸熱、或者放熱
(三)總結
通過今天的學習,我們知道了,固體、液體、氣體是物質存在的三種狀態,在外界條件發生變化時,物質可以在這三種狀態之間變化。今天我們又研究了其中兩種變化,熔化和凝固。事實上,這三種狀態只是物質在通常意義上的狀態。如果從物質的內部結構角度來考慮,可以確定許多不同的物態,例如:等離子態、玻璃態、中子態、液晶態……。隨著同學們年齡的增長,我們會學習到更多的知識。
六、布置作業
完成教材P41練習l~3題。
七、版書設計
第三節 熔化和凝固
1.熔化物質從固態變成液態叫熔化
2.凝固物質從液態變成固態叫凝固
3.熔點和凝固點
晶體都有一定的熔化溫度,叫熔點
晶體有一定的凝固溫度,叫凝固點
同一種物質的凝固點與它的熔點相同
非晶體沒有一定的熔點,也沒有一定的凝固點
4.晶體在熔化(凝固)的過程中要吸熱(放熱)溫度保持不變
非晶體在熔化或者凝固的過程中也要吸熱,或者放熱
『叄』 初二物理《熔化與凝固》的教案
第三節 熔化和凝固
一)教學目的
1.知道什麼是熔化和凝固現象。
2.理解晶體的熔點和凝固點的物理意義。
3.知道晶體和非晶體的熔化、凝固的區別。
4.知道熔化吸熱、凝固放熱。
5.了解圖象在學習物理學中的作用。
(二)教具
學生實驗,三人一組。每組配備熔化實驗儀器、酒精燈、鐵架台、石棉網、溫度計二支、海波、蠟、水、火柴、坐標紙。
(三)教學過程
一、新課引入
教師:我們在小學自然常識課中學習過物質存在的三種狀態:固態、液態和氣態。但是物質的狀態不是一成不變的。當物體的溫度發生變化時,物質的狀態也往往發生改變,所以物質狀態的變化也屬於熱現象。
二、進行新課
1.熔化和凝固
教師提問:你見過哪些物質由固態變成液態的現象?
(學生回答)
春天來了,湖面上的冰化成水;固態的鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成了液態等等,這些都是物質由固態變成液態的現象。
提問:你見過哪些物質由液態變成固態的現象?
(學生回答)
冬天到了,氣溫下降,湖面上的水結成冰;工廠的鑄造車間里,工人將鐵水澆在模子里,冷卻後,鐵水變成了固態的鑄件。
我們把物質由固態變成液態的過程叫熔化。物質由液態變成固態的過程叫做凝固。剛才我們提到的冰化成水是熔化,水結冰是凝固。鐵、鋁等金屬塊在高溫下變成液態是熔化,鐵水鑄成工件是凝固。
除此之外,蠟、松香、瀝青、玻璃等物質也能熔化和凝固。
2.學生實驗:觀察海波的熔化。
(1)講述實驗的做法
各組的熔化實驗儀器中放入了少量的晶體物質海波。
將攪拌器和溫度計的玻璃泡插入試管里的海波粉中,溫度計的玻璃泡不要接觸試管壁和底,要埋在海波粉中。
把試管放在大燒杯的水中,將燒杯放在鐵架台的石棉網上,用酒精燈加熱。等水溫升至30℃以上時,用攪拌器不停地攪動,每隔半分鍾記錄一次海波的溫度,並觀察海波的狀態。最後根據記錄的數據在坐標紙上畫出海波的溫度隨時間變化的圖線。
(2)注意事項
為了做好實驗,每組的三位同學要分工合作。一位同學攪動,一位同學讀數,並觀察海波的狀態,第三位同學記錄溫度和狀態。實驗中,攪動必須不停地進行,以保證海波受熱均勻。
(3)學生操作,等各組的熔化過程完成後繼續加熱,教學活動繼續進行。
3.海波的熔化曲線的分析
(教師選擇一個組的熔化曲線,請該組同學畫在黑板上)
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,請同學們結合實驗,回答下列問題。
(1)AB段。在這段曲線對應的一段時間內海波是什麼狀態?溫度怎樣變化?(答:AB段所對應的時間內海波是固態,溫度升高)
(2)在曲線上的哪一點海波開始熔化?(答:B點)
(3)在BC段對應的時間內,海波的狀態如何?溫度是否變化?這段時間是否對海波加熱?(答:BC段所對應的時間內海波的狀態是固態和液態共存。海波的溫度保持在48℃左右不變。此時仍在繼續對海波加熱,即海波仍在吸熱)
(4)在CD段對應的時間內海波是什麼狀態?溫度如何變化?(答:海波的狀態是液態,海波已經熔化完畢,繼續加熱,海波的溫度升高)
4.熔點
教師:除了海波以外,其他晶體物質,如各種金屬、冰、固態酒精等,它們的熔化曲線都與海波的熔化曲線形狀相似,只是熔化時的溫度高低不同而已。這條熔化曲線反映了晶體物質熔化的一個重要特徵--晶體的熔化是在一定的溫度下完成的,即晶體在熔化過程中,溫度保持不變。
晶體熔化時的溫度叫熔點。純海波的熔點是48 ℃。我們實驗用的海波不純,熔點低於48 ℃。
5.凝固曲線
教師:如果讓熔化了的海波冷卻,記下液態海波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下圖的形狀。請大家思考並回答:
(1)DE段。海波是____態,____熱(填"吸"或"放"),溫度______。
(2)EF段。海波的狀態是______,____熱,溫度______。
(3)FG段。海波的狀態是______,____熱,溫度______。
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。
6.學生練習
(1)讀物質的熔點表。請學生看課本上的熔點表。教師讀一種物質的熔點並加以解釋。
教師:鎢的熔點是3 140 ℃。鎢在熔化時溫度保持在3 140 ℃不變。
(學生模仿教師讀幾種物質的熔點並加以解釋)
(2)學生回答
①溫度是70 ℃的萘是____態。
②水在-5 ℃時是____態。
③鐵、銅、鋁在常溫下是____態。
④水銀在-30 ℃時是____態。
⑤酒精在-100 ℃時是____態。
⑥錫在232 ℃時是____態。
⑦中國北部的漠河冬季氣溫最低到-52.3℃,應選用水銀溫度計還是酒精溫度計?為什麼?(應選用酒精溫度計。因為酒精的凝固點是-117 ℃,在-52.3 ℃的情況下,酒精是液態的。水銀的凝固點是-39 ℃,在氣溫低於-39 ℃時,水銀的固態的。所以水銀溫度計在冬季的漠河無法工作。)
7.熔化吸熱和凝固放熱
教師:現在請大家結合熔化和凝固的實驗聽一段海波的自白,並回答問題。
「我叫海波,我的熔點和凝固點都是48 ℃。現在我的體溫恰好是48 ℃,請你們告訴我,我是應該熔化,還是應該凝固呢?只要你們說得對,我就照你們說的辦。」
(學生討論並回答)
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,關鍵要看海波是吸熱還是放熱。固態海波在溫度到達熔點時,吸熱則熔化。液態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。
8.學生實驗:非晶體的熔化和凝固
教師:物質除了晶體還有非晶體,松香、石蠟、玻璃等屬於非晶體。我們現在利用實驗研究石蠟的熔化和凝固。
我們所用的實驗裝置還是剛才用過的裝置,實驗步驟也完全相同。
(學生操作、實驗)
教師:請一個組把石蠟的熔化和凝固曲線畫在黑板上。
從石蠟的熔化和凝固曲線可知,非晶體的熔化和凝固跟晶體不同。非晶體沒有一定的熔點,也沒有一定的凝固點。石蠟熔化時吸熱,溫度不斷上升,固態石蠟由硬變軟,然後再變為液態。凝固時放熱,石蠟由液態變為粘稠,然後由軟變硬,形成固態。
三、歸納總結
1.物質由固態變成液態叫熔化。物質由液態變成固態叫凝固。
晶體和非晶體的熔化、凝固有明顯的區別: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.通過以上的學習,請大家考慮以下兩個問題。
(1)冰水混合物的溫度為什麼是0 ℃?(學生思考並回答)
冰水混合物中有冰又有水,冰和水的物態變化有兩種可能:其一是冰尚未熔化完畢,冰熔化時溫度保持在熔點不變。另一種可能是尚未凝固完畢,溫度也應保持在凝固不變。所以冰水混合處於熱平衡狀態,溫度為0 ℃。
(2)人們常說"下雪不冷化雪冷",這句話是什麼道理?
(學生思考並回答)
雪在熔化時溫度保持在0 ℃不變,但是要吸熱。雪從空氣中吸熱,氣溫下降,所以化雪時更冷。
3.北方的冬季較冷,為了妥善地保存蔬菜,多在菜窖里放幾桶水,可以利用水結冰時放出熱,窖內溫度不致太低。現在,人們研製出一種聚乙烯材料,在15 ℃~40 ℃的范圍內熔化或凝固,而熔化或凝固時,溫度保持不變。所以,人們將這種材料製成顆粒狀,摻在水泥中製成儲熱地板或牆壁,天氣熱時顆粒熔化,天氣冷時又凝固成顆粒,能調節室內的溫度。
四、作業
1.完成課文後的練習。
1.本節課文內容豐富,知識有一定的難度。教學重點應是熔點和凝固點及熔化吸熱和凝固放熱。建議安排好學生實驗,使學生充分認識晶體熔化和凝固時的特點,對圖像分析得細致、透徹,有利於學生加深認識、突出重點。
2.教學難點是晶體熔化或凝固時,雖然伴隨有熱的得失,但是溫度不變。受初中學生知識水平的限制,教師不必從理論上去講解,只要通過學生實驗,觀察現象,從事實出發,學生能記住這一事實即可。
3.突出重點、突破難點的有效方法是做好學生實驗。實驗應注意以下幾點:一是海波的純度盡可能高。二是對海波開始加熱時,不要用溫水,溫水會使試管內靠管壁的海波先熔化,而中央部分的海波的溫度還沒有達到48 ℃。三是攪拌要及時、不停頓。由於海波是粉末狀,導熱性能差,只有不停攪拌才可望實驗成功。
4.熔化吸熱、凝固放熱的教學,採用海波自白這種擬人化的方法,頗具趣味性和啟發性,教師不妨一試。
『肆』 什麼叫熔化和凝固
1.熔化��物質從固態變成液態叫熔化.
2.凝固��物質從液態變成固態叫凝固.
[老師]物質的熔化和凝固需要一定的條件,而且遵循一定的規律.今天我們就通過實驗來研究這些問題.
實驗開始前,首先請學生在老師指導下認真觀察講台桌上已裝配好的進行海波和松香熔化實驗的兩套裝置,並認真對照檢查自己桌上的儀器是否齊全,然後向學生講清以下問題.
A.固體分為晶體和非晶體兩類,冰、石英、水晶、食鹽、各種金屬都是晶體.松香、玻璃、石蠟都是非晶體.本節課就是通過海波、松香的熔化、凝固實驗來研究晶體和非晶體的熔化、凝固過程各有什麼特點.
B.實驗中將溫度計和攪動器插入有海波的試管當中,並使溫度計的玻璃泡插入海波里與海波充分接觸,把試管放進盛有水的燒杯中,用酒精燈給燒杯緩緩加熱,同時用攪動器攪動海波,使其各部分溫度一樣.
C.觀察溫度計的示數,待海波的溫度升高到30℃以後每隔1分鍾記錄一次溫度,同時注意觀察海波的狀態,待海波的溫度升高到55℃後,停止加熱,讓海波冷卻,每隔1分鍾記錄一次溫度,同時注意觀察海波的狀態,直到溫度降低到30℃為止.
D.松香的熔化、凝固實驗可以參照上述辦法進行.
E.請同學參照教材P40圖4�7將儀器裝配好,並將實驗表格畫在作業本上,操作時注意愛護儀器設備.
『伍』 熔化和凝固
熔化和凝固都是物態變化。
物質由一種狀態變為另一種狀態的過程稱之為物態回變化。
熔化:物質從固答態變為液態的現象。(熔化過程需要吸熱)
凝固:物質從液態變為固態的現象。(凝固過程需要放熱)
晶體和非晶體
有固定的熔化溫度的固體叫晶體,沒有固定熔化溫度的固體叫非晶體。
熔點:晶體熔化時的溫度叫熔點。(非晶體沒有熔點)
凝固點:晶體凝固時的溫度叫凝固點。(非晶體沒有凝固點)
晶體熔化的條件:1.溫度達到熔點,2.持續吸收熱量。
晶體凝固的條件:1.溫度降低到凝固點,2.持續放出熱量。