内容正文:
第一章 物态及其变化
第二节 熔化和凝固
一、教学背景分析
本节内容属于物质主题部分,熔化和凝固是生活中最常见、学生最熟悉的物态变化。学好本节对学习其他物态变化有迁移作用。同时,熔点和凝固点将是研究物质的物理性质的基础。本节课包括两部分内容,一是探究物质熔化和凝固的条件,二是关于熔点及其影响因素的拓展。
对于刚刚接触物理的初二学生,虽然对生活中寒冬腊月的滴水成冰、春暖花开时的冰雪消融等现象很熟悉,在初一的科学课上也了解了熔化和凝固的概念,但缺少对熔化和凝固条件的探究方法的学习,缺少对相似现象归纳总结规律的能力,更缺乏根据实验结果画出曲线,从中得出规律的探究能力。所以,本节内容建议用2课时完成。
第1课时积极引导学生根据生活中的体验和现象提出问题,在进行合理的猜想后自行设计实验,然后教师引导学生设计实验数据的记录表格,让学生经历完整的科学探究过程,体验科学探究和发现的乐趣。第2课时的重点在分析与论证及评估交流上,程度比较好的学生可以拓展对熔点影响因素的讨论。通过2个课时的探究,让学生经历一次完整的探究过程,为后面进一步探究做好铺垫。同时,在整个探究过程中,教师只是起到引导作用,关注学生的行为活动及学习心理活动。只有这样,学生的能力才能得到发展和提高,本节课主要采用实验探究的学习方法来形成科学概念。
二、教学目标
1.通过实验探究知道物质的固态和液态之间可以转化,知道熔化、凝固的含义。
2.在教师的指导下完成海波和蜂蜡熔化图像的描绘。通过比较海波和蜂蜡的温度—时间图像,知道晶体和非晶体熔化的区别,并能据此判断晶体和非晶体。
3.通过对实验数据的分析,描述晶体熔化和凝固的特点,理解晶体的熔点和凝固点的意义。会查物质熔点表。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,形成对自然现象的关心和乐于探索自然现象的情感。
4.通过随堂实验,树立规范实验、勤于动手的良好习惯。通过交流实验数据和实验现象,产生将自己的见解与他人交流的愿望,认识交流的重要性。在探究过程中提高协作能力和团队精神,养成实事求是的科学态度。
三、教学重点和难点
教学重点:1.探究物质熔化的过程。
2.有无熔点是晶体和非晶体的一个重要区别。
教学难点:1.探究物质熔化的过程中数据的记录。
2.根据图像分析归纳晶体和非晶体的特点。
四、教学过程
1.教学引入
播放视频:水银的三态变化。向学生展示浇铸的金属零件,介绍这个零件的制作过程,由此引入课题。
2.“知识点”教学
教师提出问题:你认为固体熔化是在什么条件下发生的?
学生通常会认为固体熔化只需要加热即可。
教师追问:是不是所有物质加热后就开始熔化?组织学生通过实验来研究这个问题。
教师布置明确的实验任务:
探究海波和蜂蜡在什么条件下(温度)开始熔化?熔化过程中它们的温度怎样变化?它们的状态怎样变化?
教师引导学生根据生活经验对探究问题进行猜想,帮助学生分析实验中要记录的数据、如何设计表头等。
●实验方案的制订
向学生出示实验装置和实验装置图、实验器材名称、酒精灯的使用、器材组装方法。
通过问题启发学生思考实验装置设计的目的和优点,以便明确实验方案。
①在做海波熔化实验时,为什么不用酒精灯直接加热,而是要把试管放在有水的烧杯中,再用酒精灯对烧杯加热呢?
②烧杯中加入多少水比较合适?
③温度计的液泡放在什么位置合适?为什么?怎样才能做到将温度计的液泡放在合适的位置?
④实验中要记录那些数据?怎样记录数据?如何设计实验记录表格?
⑤实验的操作步骤有哪些?
⑥怎样保证实验过程中的操作安全?
●进行实验与数据收集
将学生分成实验小组(4人为一组,分工报时、报温度、报状态、记录),注意协作能力和团队精神的培养。
实验前提示学生严禁用酒精灯点燃另一个酒精灯;用完酒精灯必须用灯冒盖灭,不能用嘴吹;万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,立即用湿布铺盖。
实验过程中,提醒学生将温度计插入试管后,待温度升至40 ℃左右时开始计时,每隔约1 min记录一次温度;在海波或蜂蜡完全熔化后再记录4~5次。记录数据并在事先准备好的方格纸上描绘出图像,让学生讨论分析。教师在实验过程中观察学生操作是否规范、每位学生是否积极参与、是否存在安全隐患,并及时解决。
●分析与论证
第2课时安排学生交流实验结果、实验中遇到的困难、发现的新问题、与预期不同的结果、新的想法等。
教师引导学生根据实验数据,在坐标纸上描点、连线、完成图像。首先弄清横坐标轴、纵坐标轴各代表什么物理量,以便了解物理图像反映的是哪两个物理量之间的关系。在图像中,纵坐标代表温度,横坐标代表时间,间接反映了被加热物体吸收的热量,图像表示的是物质温度随加热时间的变化情况,即吸收热量后温度的变化情况。
投影展示海波、萘、冰和蜂蜡等熔化时温度随时间变化的图像,引导学生根据图像进行以下分析:
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