熔化和凝固的概念

熔化和凝固

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1．什么是物态变化。物质在通常情况下存在三种状态。

2．什么是熔化和凝固。熔化过程中吸热，凝固过程中放热。晶体与非晶体在熔化和凝固过程中的区别。

3．晶体与非晶体熔化和凝固图象。

(二)能力训练点

1．培养观察能力

通过观察晶体与非晶体的熔化、凝固过程培养观察能力

2．培养实验能力

通过进行晶体熔化与凝固的实验培养实验能力。

3．培养分析概括能力

在观察、实验的基础上，分析、概括出晶体与非晶体熔化、凝固过程中的相同点与不同点，认识晶体熔化的条件及规律。

(三)德育渗透点

1．本节实验中，需要同时观察几个现象，因此应通过实验培养学生认真、仔细的良好行为习惯和勇于克服实验中所遇到的各种困难的良好意志品质。

2．在实验中使用的易碎仪器较多，应教育学生爱护仪器设备，如有损坏主动承担责任，培养学生良好的品德。

二、重点、难点、疑点及解决办法

1．学生实验能力的培养

本节熔化现象的实验，根据教材要求是演示实验。但为培养学生实验能力，建议改为边讲边实验，由学生自己动手完成实验。实验中需要的仪器比较多，组装仪器有一定困难，但为培养学生动手能力，应要求学生自己动手按照实验要求装配仪器。为了节约课上时间，课下可以进行适当的训练，或者培养一些学生骨干。

2．学生观察能力的培养

本节实验的观察是对物理现象和物理过程的观察，通过观察应使学生了解实验中所涉及的全部的物理内容，了解有关物理现象及物理量随时间变化的情况。因此在本节实验的观察中应注意以下几个问题。

(1)全面观察物理现象和物理过程

本节实验应观察晶体和非晶体的熔化过程，以及实验过程中温度的变化情况。这是认识熔化、凝固过程中关键点和特点的基础，但初二学生在观察中往往顾此失彼，因而通过本节实验应有意识地培养学生全面观察物理现象和物理过程的能力。

(2)认真观察物理现象和物理过程的主要特点，这是物理观察的重要要求。本节实验物理现象的主要特点是，晶体在熔化过程中，温度计的示数指示在一定的位置不变，而这时还在继续给其加热(即需要吸热)而非晶体在熔化的过程中，温度计示数一直在上升。

(3)观察物理现象与物理过程发生的条件，及其规律性，这一观察要求对于建立物理概念和物理规律，培养学生分析概括能力具有重要意义。本节实验，物理现象与物理过程发生的条件和规律是很明显的，但是作为培养学生观察能力的一个层次的要求，必须有意识地对学生进行培养。

为了达到以上培养学生观察能力的目的，可提出一些观察问题，让学生在实验中有意识地去观察。例如：晶体和非晶体在熔化时物态变化情况有什么不同温度变化情况有什么不同哪种物质有固定的熔化温度是多大对凝固过程也可提出相应的问题。然后要求学生根据提出的观察问题有目的地观察并做好记录。

三、课时安排

1课时

四、学生活动设计

实验 观察海波和石蜡的熔化、凝固现象

为了达到实验的预期目的，在整个学生实验活动过程中应注意以下几个环节

1．讲清实验操作中应注意的主要问题。

2．根据实验目的，提出观察问题，并教给学生观察方法，使学生有意识地进行观察，并逐步培养学生的观察能力。

3．学生自己组装仪器，并设计好表格。

4．开始实验，并随时进行观察记录。

5．认真总结物理规律。

五、教学步骤

(一)教学目标

1．知道什么是物态变化，知道物质在通常情况下存在三种状态。

2．知道晶体与非晶体熔化过程的特点及规律，知道不同的晶体熔点不同。

3．知道晶体、非晶体熔化和凝固图象。

4．通过本节教学，初步培养学生的观察能力和实验能力，培养学生良好的学习习惯和意志品质。

(二)重点难点的学习与目标完成过程

1．引入课题

教师用投影打出如图4--2所示的图，请同学根据图42，说出甲、乙温度计所指示的温度值。

[老师]上节课我们一起学习了温度和温度计以及用温度计测物体的温度。在自然界，许多热现象都与温度有关。比如当温度升高到一定程度时冰可以化成水，当温度降低到一定程度时水可以结冰，这就是我们今天要研究的熔化和凝固现象。

2．新课教学

第三节 熔化和凝固(板书)

[老师]冰是固体，一般我们又称其为固态。水是液体，一般我们又称其为液态。水除了可以结冰变成固态，还可以发生什么变化，变成什么状态。

[学生]可以变成水蒸汽

[老师]固体、液体、气体是物质存在的三种状态。水这种物质可以在三种状态之间变化，其它物质也可以。一般情况下是固态的铜、铁等金属在高温下可以变成液态、气态；一般情况下是气态的氧气，氮气在温度很低时也可以变成液态、固态。今天我们只研究熔化和凝固现象。

板书

1．熔化物质从固态变成液态叫熔化。

2．凝固物质从液态变成固态叫凝固。

[老师]物质的熔化和凝固需要一定的条件，而且遵循一定的规律。今天我们就通过实验来研究这些问题。

实验开始前，首先请学生在老师指导下认真观察讲台桌上已装配好的进行海波和松香熔化实验的两套装置，并认真对照检查自己桌上的仪器是否齐全，然后向学生讲清以下问题。

A．固体分为晶体和非晶体两类，冰、石英、水晶、食盐、各种金属都是晶体。松香、玻璃、石蜡都是非晶体。本节课就是通过海波、松香的熔化、凝固实验来研究晶体和非晶体的熔化、凝固过程各有什么特点。

B．实验中将温度计和搅动器插入有海波的试管当中，并使温度计的玻璃泡插入海波里与海波充分接触，把试管放进盛有水的烧杯中，用酒精灯给烧杯缓缓加热，同时用搅动器搅动海波，使其各部分温度一样。

C．观察温度计的示数，待海波的温度升高到30℃以后每隔1分钟记录一次温度，同时注意观察海波的状态，待海波的温度升高到55℃后，停止加热，让海波冷却，每隔1分钟记录一次温度，同时注意观察海波的状态，直到温度降低到30℃为止。

D．松香的熔化、凝固实验可以参照上述办法进行。

E．请同学参照教材P40图47将仪器装配好，并将实验表格画在作业本上，操作时注意爱护仪器设备。

教师用投影打出表格

表一、海波的温度随时间变化情况

时间（分）

温度（℃）

表二、松香的温度随时间变化的情况

时间（分）

温度（℃）

F．按教材P43的要求，讲点燃和熄灭酒精灯的正确方法。

G．得出实验数据后，要求学生对数据认真进行分析，找出其中的规律。教师讲清以上问题后问学生还有无问题，待解答完学生疑问后宣布开始实验。实验过程中教师巡视，随时帮助解决学生遇到的问题，并注意了解哪些同学实验做的好。在这段时间内，教师把表一和表二画在黑板上。

实验结束，请两名同学把他们通过实验得到的温度随时间变化的数值写在黑板上。

老师：请同学们根据黑板上给海波加热的过程中温度随时间变化的情况，并结合自己的实验分析一下，海波熔化和凝固过程有什么特点从中可以找出什么规律松香熔化和凝固的过程有什么特点从中可以找出什么规律它们有什么相同之处和不同之处

组织学生以实验小组为单位进行讨论，在讨论的基础上，请三名同学总结分析的结果，教师根据学生回答的情况进行必要的补充和修正，最后应引导学生说出以下三个方面的内容

1．给海波加热，海波的温度不断升高，当温度上升到48℃时，开始熔化，在熔化过程中虽然还在继续加热，但海波的温度却保持48℃不变，直到完全熔化后温度才继续上升。这个现象表明，海波在一定的温度下熔化，在熔化的过程中吸收热量，温度保持不变。液态海波在凝固的过程中温度也保持不变，而且凝固的温度与它熔化的温度相同。

2．给松香加热，松香先是变软，然后逐渐变成液态，在整个熔化的过程中，松香的温度不断上升。这个现象表明松香没有一定的熔化温度。实验中观察到，它也没有一定的凝固温度。

3．海波和松香的熔化与凝固相同之处是：熔化过程中都要吸热，凝固过程都要放热。不同之处是：海波在一定的温度下熔化，也在一定的温度下凝固。松香没有一定的熔化凝固温度。

[老师]以上我们通过实验研究的海波和松香的熔化和凝固的特点也可以用图象的方法来表示出来，图象是表示一个量(比如我们今天实验中的温度)随另一个量(今天实验中的时间)变化的情况。

老师在准备好的坐标黑板上，边讲述图象的画法，边绘制图象，绘制完后，请同学说出图象中各段所表示的物理现象及其反映出的规律，说出海波与松香熔化和凝固图象的不同之处。

[老师]前边我们研究了海波、松香的熔化凝固特点，事实表明，所有的晶体都与海波一样有一定的熔化温度，叫熔点。所有的非晶体都没有一定的熔化温度。

板书

3．熔点和凝固点

晶体都有一定的熔化温度，叫熔点

晶体有一定的凝固温度，叫凝固点

同一种物质的凝固点跟它的熔点相同

非晶体没有一定的熔点，也没有一定的凝固点

4．晶体在熔化过程中要吸热，温度不变，液体在凝固成晶体的过程中放热，温度不变

非晶体在熔化或者凝固过程中也要吸热、或者放热

(三)总结

通过今天的学习，我们知道了，固体、液体、气体是物质存在的三种状态，在外界条件发生变化时，物质可以在这三种状态之间变化。今天我们又研究了其中两种变化，熔化和凝固。事实上，这三种状态只是物质在通常意义上的状态。如果从物质的内部结构角度来考虑，可以确定许多不同的物态，例如：等离子态、玻璃态、中子态、液晶态……。随着同学们年龄的增长，我们会学习到更多的知识。

六、布置作业

完成教材P41练习l～3题。

七、版书设计

第三节 熔化和凝固

1．熔化物质从固态变成液态叫熔化

2．凝固物质从液态变成固态叫凝固

3．熔点和凝固点

晶体都有一定的熔化温度，叫熔点

晶体有一定的凝固温度，叫凝固点

同一种物质的凝固点与它的熔点相同

非晶体没有一定的熔点，也没有一定的凝固点

4．晶体在熔化(凝固)的过程中要吸热(放热)温度保持不变

非晶体在熔化或者凝固的过程中也要吸热，或者放热

;     凝固放热的例子：北方的冬季较冷，为了妥善地保存蔬菜，都在菜窖里放几桶水，可以利用水结冰时放出热，窖内温度不致太低。还有在医院里面利用："石膏在凝固放热过程中，扩张皮肤血管，增强抗炎作用"来对患面部痤疮的病人进行治疗护理的事例。(2)利用凝固放热和熔解吸热的例子：现在，人们研制出一种聚乙烯材料，在15°C~40°C的范围内熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。所以，人们将这种材料制成颗粒状，掺在水泥中制成储热地板或墙壁，天气热时颗粒熔化，天气冷时又凝固成颗粒，能调节室内的温度。

一、熔化[róng huà]

释义：熔化是指对物质进行加热，使物质从固态变成液态的过程。

熔化实例

1、蜡烛点燃，蜡块变成蜡水。

2、雪，冰块熔化成水。

3、修电器时会用锡焊，锡块变成锡水。

4、用玻璃块做玻璃工艺品。

二、凝固[níng gù]

释义：指在标准大气压下，由液体变为固体。

凝固实例

1、北方冬天菜窖里放几桶水，水凝固时放出的热量使菜不会冻坏。

2、蜡油变成蜡块也是凝固现象。

3、食用动物油在低温时会变成固态。

4、沥青在铺路前要熔化,铺路后凝固。

凝固：1．水变成冰

2．鉄水变成鉄块

气化：1．水烧开变成水蒸气

2．酒精的蒸发

3．湿衣服上的水变干

4．液态氧变成氧气

5．液态氢变成氢气

液化：1．水蒸气变成水

2．天然气压缩成液化气

3．打火机中的气体压缩的液体

4．冰箱打开看到白气是水蒸气液化

5．氧气变成液态氧

升华：1．冰冻的衣服直接变干

2．碘加热变成碘蒸汽

3．钨变成钨蒸汽

4．舞台上干冰的升华

5．雪的直接蒸发

凝华：1．冰花的形成

2．霜的形成

3．钨蒸汽变成钨的固态

4．碘蒸汽变成碘

5．雪的形成

答案补充

熔化:冰化成水 蜡烛化掉 加热固态油变成液态 氧焊时铁板熔化变铁水 塑料受热熔化

凝固:水结成冰 上面的反过来

液化:水蒸汽凝结成水 石油气变液化石油气 气态乙醚加压变液态 油烟变油

升华：冬天的冰衣服可以晾干 固态碘加热可以升华 金刚石加热可以升华成碳原子气体（不太准，因为也会变成碳60分子，就是化学变化了）

凝华：下雪，碘蒸汽变固体 冬天，窗上的霜

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