13.2 熔化和凝固 教案-2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

第2课时　凝固及其应用 1.知道什么是凝固，能正确判断凝固现象。 2.知道液体在凝固为晶体和非晶体过程中的规律及区别。 3.知道凝固放热并能解释生活中的凝固现象。 在探究出物质的熔化特点后，通过反向推理得出凝固的特点和规律。 学会对实验过程进行反思，通过改进实验方法和实验器材，探究物理规律，使学生体验科学探究过程。 尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的凝固点联系起来，由物理走向社会，感受物理在实际生活中的应用，进一步激发学生的学习兴趣。 教学重点：凝固的概念和放热规律；液体凝固为晶体与非晶体的区别(凝固点、温度变化)；凝固现象在生活和工业中的应用实例。 教学难点：对凝固的特性及影响因素的理解；凝固时热量传递与温度变化的关系。 多媒体等。 如图所示，你知道冰山是怎样形成的吗？屋檐下的冰柱又是怎样形成的呢？ 探究点一：凝固及凝固现象 提出问题：什么是凝固？列举实例说明生活中的凝固现象。 讨论交流：通常情况下，冰的熔点是0 ℃，当环境温度高于0 ℃时，冰变成水，当环境温度低于0 ℃时，水变成冰。 归纳总结：像水结成冰那样，物质从液态变成固态的过程称为凝固。凝固是熔化的相反过程。 知识拓展：多孔的冻豆腐。 寒冷的冬天，吃上一碗热乎乎的“冻豆腐”，那真算得上是一种别具风味的美食呢！ 豆腐本来是光滑细嫩的，冰冻以后，它的模样为什么会变得像泡沫塑料呢？ 豆腐的内部有无数的小孔，这些小孔大小不一，有的互相连通，有的闭合成一个个小“容器”，这些小孔里面都充满了水分。我们知道，水有一种奇异的特性：在4 ℃时，它的密度最大，体积最小；到0 ℃时，结成了冰，它的体积不是缩小而是膨胀了，比常温时水的体积要大10%左右。当豆腐的温度降到0 ℃以下时，里面的水分会结成冰，原来的小孔便被冰撑大了，整块豆腐就被挤压成网格形状。等到冰熔化成水从豆腐里跑掉以后，便留下了数不清的孔洞，使豆腐变得像泡沫塑料一样。冻豆腐经过烹调，这些孔洞里都灌进了汤汁，吃起来不但富有弹性，而且味道也格外鲜美可口。 冰冻也会给人们带来危害，它能使水缸冻破，把自来水管道冻裂……因此，在冬季来临的时候，要及时做好保暖防冻措施。 探究点二：液体凝固的特点 1.凝固 提出问题：液体在凝固时会有些什么规律呢？ 探究活动： 活动一　观察视频“冰与凝固”。 活动二　观察“晶体和非晶体的熔化和凝固”视频，并画出其图像。 讨论交流：晶体在凝固过程中温度保持不变，凝固过程物质处于固液共存状态，晶体只有达到一定温度时才能凝固；非晶体凝固过程中温度逐渐降低，物质由软变硬。 教师讲解： 归纳总结：凝固形成晶体时温度不变，凝固形成非晶体时温度不断降低。 教师强调：液体凝固为晶体和非晶体时的区分： 2.凝固点 教师讲解：晶体形成有确定的温度，这个温度叫凝固点。 提出问题：同一种晶体的熔点和凝固点相同吗？凝固形成晶体要满足什么条件？ 讨论交流：通常情况下，冰的熔点是0 ℃，则水的凝固点是0 ℃。 归纳总结：同一种晶体的熔点和凝固点相同。由此可见，凝固形成晶体要满足两个条件：一是达到凝固点；二是继续放热。 探究点三：凝固放热 提出问题：如图所示，北方冬季贮菜，人们常在地窖里放几桶水，以防止地窖的菜被冻坏。你知道这是为什么吗？凝固是一个吸热过程还是放热过程？ 讨论交流：因为当气温下降时，桶里的水会凝固成冰，在凝固过程中，水会放出热量，该热量可使地窖的温度不至于太低，可避免蔬菜冻坏。 归纳总结：无论是凝固形成晶体还是非晶体，都要放热；凝固形成晶体时放出热量，但温度不变，凝固形成非晶体时放出热量，温度降低。 知识拓展：现在人们研制出一种聚乙烯材料，在15～40 ℃的范围内熔化或凝固，而熔化或凝固时，温度保持不变。把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，便可调节室内的温度。 第二节　熔化与凝固 第2课时　凝固及其应用 本节课在引导学生分析归纳出液体凝固为晶体和非晶体时的特点后，利用生活中的实例联系所学规律来解决实际问题，从而引导学生“由物理走向生活”，使学生进一步感受到物理的实用性，进而激发学生的学习欲望。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节　熔化与凝固 第1课时　熔化与熔点 1.知道物质可以在不同状态之间相互转化，知道熔化的含义。 2.了解晶体和非晶体的区别。 3.认识熔化是吸热的过程，会运用熔化吸热解释相关物理现象。 1.根据不同物质的熔点以及物质所处的环境温度等条件，推理物质是否会发生熔化现象。 2.基于实验数据和理论依据，对“晶体有固定熔点，非晶体没有固定熔点”进行论述。 1.在探究物质熔化过程中的温度变化规律时，采用图像法处理实验数据，培养学生处理数据、分析图像，并能归纳出物理规律的能力。 2.通过小组合作探究，培养学生团队合作与交流的能力。 激发学生对探索自然现象之间关系的兴趣，了解熔化与熔点等知识在生活、生产和科技中的应用。 教学重点：理解熔化和熔点的概念、掌握晶体与非晶体的熔化特点及熔化条件。 教学难点：处理实验数据，绘制熔化图像。 多媒体、温度计、秒表、铁架台、酒精灯、烧杯、试管、陶土网、碎冰、石蜡等。 提出问题：云、雨、露、雾、霜、雪、冰雹、水蒸气等都是水在自然界中存在的不同形式，它们的状态一样吗？ 讨论交流：雨、露、雾是液态；霜、雪、冰雹是固态；水蒸气是气态。 归纳总结：物质在一定条件下能从一种状态向另一种状态变化，人们将此称为物态变化。 教师强调：物质发生物态变化，物质前、后的状态是不一致的。 探究点一：熔化及熔化现象 提出问题：什么叫熔化？列举实例说明生活中的熔化现象。 讨论交流：从物质的前、后状态变化分析。 归纳总结：物质从固态变为液态的过程称为熔化。如：冰化成水、雪糕熔化、铁熔化成铁水等。 教师强调：要判断发生的现象是何种物态变化，关键是弄清物质的初状态和末状态。注意“熔化”“融化”和“溶化”不同，物态变化中使用的是“熔化”。 探究点二：固体熔化的特点 1.实验探究 提出问题：冰在什么情况下会熔化？冰在熔化过程中与其他固体(如石蜡)在熔化过程中的温度变化情况是否相同？ 探究活动：探究不同固体熔化的特点。 实验器材：铁架台、酒精灯、陶土网、大烧杯、温水、大试管、碎冰、石蜡、温度计、搅拌器、火柴。 实验方案：如图所示，分别加热碎冰和石蜡，观察碎冰和石蜡在熔化过程中温度及其状态的变化。 教师强调：(1)实验过程中采用“水浴加热法”，其目的有两个：一是使碎冰和石蜡受热均匀；二是方便控制碎冰和石蜡熔化的速度，便于记录碎冰和石蜡熔化的温度和状态。 (2)实验过程中需要注意观察碎冰、石蜡的状态和温度计的示数。 (3)如图所示，注意酒精灯的正确使用。 实验数据： 数据分析： 实验结论：碎冰在熔化过程中温度变化的规律：碎冰在熔化过程中继续加热，温度保持不变；石蜡在熔化过程中温度变化的规律：石蜡在熔化过程中继续加热，温度不断升高。 2.图像分析 讨论交流：在如图所示的坐标系中描点，然后将这些点用平滑曲线连接起来(即作出碎冰和石蜡熔化过程中的温度—时间图像)。 教师讲解：播放并讲解“碎冰与石蜡的熔化过程”。 归纳总结：碎冰(甲)和石蜡(乙)的熔化图像与特点。 碎冰熔化特点 石蜡熔化特点 教师强调：根据图像和数据分析出碎冰的熔点、熔化时间及熔化过程中每一时刻的物质状态等。 探究点三：熔点 提出问题：什么是熔点？什么是晶体？什么是非晶体？晶体和非晶体的区别是什么？晶体熔化的条件是什么？ 交流总结：由实验可知，在1个标准大气压下，冰在0 ℃时会熔化，且在熔化过程中继续加热，其温度不变；而石蜡则不同，在熔化过程中继续加热，其温度不断升高。 教师讲解： 归纳总结：像冰那样，有确定的熔化温度，这类固体称为晶体；像石蜡那样，没有确定的熔化温度，这类固体称为非晶体。物理学中将晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体熔化的条件：一是达到熔点；二是继续吸热。 探究活动：查看晶体熔点表，讨论如下问题。哪种晶体熔点最高？熔点是多少？冰的熔点是多少？能否用铝锅来熔化铁？ 归纳总结：金刚石的熔点最高，高达3 550 ℃；冰的熔点是0 ℃；不能用铝锅熔化铁，因为铁的熔点比铝的熔点高。 教师强调：区分晶体与非晶体的方法：(1)根据固体的熔化特点：有熔点是晶体；无熔点是非晶体；(2)根据熔化图像：图像中有一段平行于时间轴的线段，即熔化时温度不随加热时间变化的是晶体，反之为非晶体。 知识拓展：阅读课本P10“科学书屋”内容，了解晶体的熔点会因外界压强的变化或杂质的存在等原因而变化。例如，往装有冰块的烧杯中放些盐并搅拌，这时烧杯中冰的熔点会低于0 ℃，这一现象在生活中的应用是：下雪天，为了方便出行，护路工人常常向积雪的公路上撒盐，盐和雪混合后能够降低雪的熔点，使雪尽快熔化。 探究点四：熔化吸热 教师讲解：固体在熔化过程中需要持续加热，否则熔化过程就会停止。这说明熔化是一个吸热过程。 提出问题：如图所示，为什么夏天吃冰棍解暑？下雪不冷化雪冷？ 讨论交流：因为冰棍与雪熔化要吸热。熔化是吸热过程。 知识拓展：阅读课本P10“拓展一步”内容，了解：(1)晶体分子排列规则，分子间束缚很强。(2)晶体被加热时，分子运动更加剧烈，分子间的束缚随之减弱，使得有的分子能较自由的“游动”，呈流动性。(3)要使熔化过程继续，需对晶体继续加热，以便更多的分子能“游动”。所以，在熔化过程中，外界所提供的热量用于减小分子间的束缚，并不能使晶体的温度升高。 第二节　熔化与凝固 第1课时　熔化与熔点 本节课通过实验引入新课，易于激发学生探究知识的欲望。在对实验数据的分析与处理上，引导学生根据事物的不同特点进行分类，有利于培养学生的发散思维能力；通过描绘图像及对图像的分析，有利于培养学生评估、交流与合作的能力，使学生养成实事求是的科学态度。 学科网（北京）股份有限公司 $$