第2节 熔化和凝固（表格式教学设计）物理北师大版2024八年级上册

第2节 熔化和凝固（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第2节 熔化和凝固 教学 目标 物理观念 (1)知道物质的三种状态及物态变化。 (2)知道熔化和凝固的含义，了解熔化曲线和凝固曲线的物理意义。 (3)了解晶体和非晶体的区别。知道一些物质的熔点。 (4)认识熔化是吸热过程、凝固是放热过程。 科学思维 了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据作出物理图像的方法。 科学探究 经历固体熔化的实验探究过程，培养学生根据实验现象归纳相关物理规律的能力。 科学态度 与责任 关注自然现象，使学生产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望，培养学生的团队合作与交流的能力。 教材 分析 本节内容围绕物质状态变化的两个基本过程展开。教材通过铸造金属零件的实例引入熔化和凝固的概念，引导学生观察冰熔化成水、蜡油凝固成蜡等常见现象，激发学习兴趣。重点通过实验探究海波和蜂蜡的熔化特点，引导学生绘制温度-时间图像，分析晶体与非晶体的区别，明确熔点和凝固点的物理意义。教材还结合古代铸钟技术、合金熔点变化等实例，体现物理与生活、科技的联系，注重科学方法的渗透（如图像法、对比法），培养学生的实验能力和科学思维。 学情分析 学生已具备一定的生活经验，对冰融化成水、水结冰等现象有直观认识，但对熔化和凝固的物理本质（如吸放热、晶体与非晶体的区别）缺乏系统理解。学生初步接触图像分析，可能对温度-时间曲线的解读存在困难。此外，他们动手能力较强，但对实验操作的规范性和数据记录的准确性仍需加强指导。教学中应充分利用学生的好奇心和实验兴趣，通过直观演示和小组合作，引导他们从现象中提炼规律，逐步建立物理模型，提升科学探究能力。 教学重点 研究固体熔化时温度变化的规律。 教学难点 实验数据的图像转换方法。 教学 器材 酒精灯、铁架台、陶土网、两支温度计、秒表、海波、蜂蜡、水、烧杯、试管、搅拌器、火柴、坐标纸、投影仪。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 观看视频资料，让学生观察，发现其中的物态变化。教师引导：工厂在铸造金属零件时，先将块状金属原料进行高温熔炼，再浇注到模具中冷却定型。在铸造金属零件的过程中，物质由液态变成固态的过程叫作凝固，物质由固态变为液态的过程叫作熔化。你能举出生活中熔化和凝固的例子吗？组织学生讨论。 观察、思考、发现其中的物态变化。 学习新课 一、熔化、凝固 让学生阅读教材，之后回答问题：什么叫熔化？什么叫凝固？ 各小组学生阅读教材后回答：物质从固态变为液态的过程叫熔化，物质从液态变为固态的过程叫凝固。 【提出问题】 (1)熔化是在什么条件下发生的？ (2)熔化的过程有什么特点？ (3)不同物质的熔化过程是否相同？ 【猜想与假设】 学生根据自己生活经验对探究问题进行猜想，提出不同看法和这样猜想的依据，教师在黑板上列出学生的猜想。 【制订计划与设计实验】 教师：请观察教材图1.2－4所示的实验装置，并思考下列问题，分组讨论后回答。 (1)在做海波熔化实验时，为什么不用酒精灯直接加热，而要把试管放在有水的烧杯中，再用酒精灯隔着陶土网加热？ 学生：通过“水浴法”对试管进行加热，使海波受热均匀。 (2)温度计的液泡在什么位置合适？为什么？ 温度计的液泡要插入物体中间，但是不能碰到试管壁和试管底，不然温度测得不准确。 (3)要记录什么数据？怎样记录数据？ 实验时，需要记录某一时间点对应的温度。 (4)怎样保证实验过程中安全操作？ 使用酒精灯时，禁止用一只酒精灯点燃另一只酒精灯，用完酒精灯必须用灯帽盖灭灯焰。 【进行实验与收集数据】 按照教材图1.2－4组装实验仪器，注意顺序是自下而上、自左而右、位置要适中。要用酒精灯外焰加热。 教师：组织学生进行实验，实验小组的每个同学要有明确的分工，各小组同学观察物质的变化情况，当被测物质的温度达到40 ℃时开始记录数据，每隔1 min记录一次温度，设计实验记录表格(参考教材P16)。 【分析和论证】 在坐标纸上描出蜂蜡与海波熔化时温度变化的图像(方格纸上的纵轴表示温度，横轴表示时间)。根据记录表中各个时刻的温度值在方格纸上描点，然后将这些点用平滑的曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图像。 认识图像：认识图像时，首先要从横、纵坐标轴开始，弄清两个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变化关系。 注意引导学生掌握分析图像的切入点，能使学生把每段物理过程和每点的物理场景联系起来。比如从曲线上的特殊点入手，分析它们所对应的物理意义、物理状态等。 学生小组讨论，教师引导得出结论： 海波完全是固态时，吸热温度不断上升，一旦开始熔化，虽继续加热但温度却保持不变，直到它完全变成液态，温度才继续上升。而蜂蜡在熔化时，需要不断地吸热，温度不断上升，它是逐渐变得越来越软，直至完全变为液态。固体和液体之间无明显的界限。 培养学生自主学习、从文本中提取关键信息的能力 根据自己生活经验对探究问题进行猜想，提出不同看法和依据 引导学生理解控制变量法和使物体均匀受热的实验设计思想 时刻渗透安全教育，培养学生严谨的科学态度 培养学生动手实践、团队协作和如实记录数据的科学素养 在坐标纸上描点并绘制海波和蜂蜡的熔化温度-时间图像 教会学生利用图像分析物理过程的科学方法，这是本节课的重点和难点 学习新课 二、熔点和凝固点 同样是固体，为什么蜂蜡与海波却不同呢？原来，固体可分为两类：晶体、非晶体。晶体有固定的熔化温度，而非晶体没有。 1．在学生探究交流的基础上，教师要帮助学生认识熔点。 为什么在室温下，冰棒会熔化，而钢铁却不熔化呢？同学们思考，得出不同种晶体，它们的熔化温度一般不同。这也是晶体的一种特性，叫熔点。 2．指导学生查熔点表。 通过提问的形式指导学生学会查表、用表。 读物质的熔点表，请学生看课本上的熔点表，教师读一种物质的熔点并加以解释。 教师：钨的熔点是3414 ℃。钨在熔化时温度保持在3414 ℃不变。 3．根据熔点表能回答以下问题： (1)表头上的1.01×105 Pa说明什么？ (2)哪种晶体的熔点最低？熔点是多少？ (3)白炽灯发光时，灯丝温度可高达2000 ℃左右，根据物质的熔点表，你认为应该用什么材料作灯丝？ (4)冰水混合物的温度一定是0 ℃吗？ (5)能否用铝锅作为容器来熔化铁？为什么？ (6)如果你想知道冰是不是晶体，你可以采取什么方法判断？ 学生讨论并回答。 4．讨论 教师：现在请大家结合熔化和凝固的实验听一段海波的自白，并回答问题。 “我叫海波，我的熔点和凝固点都是48 ℃。现在我的体温恰好是48 ℃，请你们告诉我，我是应该熔化，还是应该凝固呢？只要你们说得对，我就照你们说的办。” 48 ℃既是海波的熔点也是它的凝固点。此时海波是熔化还是凝固，关键要看海波是吸热还是放热。固态海波在温度到达熔点时，吸热熔化。液态海波在温度到达凝固点时，放热凝固。所以熔化时吸热，凝固时放热。 晶体和非晶体的熔化、凝固有明显的区别：晶体的熔化和凝固在一定的温度下完成，这个温度分别叫熔点和凝固点。而非晶体没有一定的熔点和凝固点。但是不论晶体还是非晶体，熔化时都吸热，凝固时都放热。所以，晶体实现熔化的条件可概括为两条：一是温度到达熔点，二是持续吸热。凝固的条件是温度到达凝固点，同时要持续放热。 教师：请同学们阅读教材P17～P18内容，了解我国古代铸造技术。 将物理知识与应用相结合，培养学生查阅资料、解决问题的能力 通过一个生动的情景 dilemma（两难问题），考查学生对“熔化吸热、凝固放热”这一条件的深层理解，突破思维定式 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．熔化： （1）物质从 变为 的过程叫熔化；晶体熔化时的温度叫 ； （2）熔化过程的特点：物质熔化时要 ；对晶体来说，熔化时 ，物质温度 ； （3）晶体熔化的条件：①温度达到 ，②继续 。 【答案】 固态 液态 熔点 吸收热量 吸热 不变 熔点 吸热 【难度】0.94 【知识点】熔化的概念及现象 【详解】（1）[1][2][3]物质从固态变为液态的过程是熔化，晶体熔化时，温度保持不变，熔化时的温度叫熔点。 （2）[4][5][6]物质熔化过程中吸收热量，晶体熔化过程中要吸收热量，温度不变。 （3）[7][8]晶体熔化条件是：温度达到熔点且继续吸热，缺一不可。 2．（24-25八年级下·广东汕头·期末）如图是“泼水成冰”的游戏，游戏是在零下30℃以下的极寒环境下将滚烫的开水泼出，将看到成片的冰晶徐徐飘落。“泼水成冰”是水 形成的（填物态变化的名称），此过程需要 （选填“吸热”或“放热”）；市政工人通过向积雪的道路上撒“融雪盐”，以防止交通事故的发生，这是因为“融雪盐”能有效 （选填“提高”或“降低”）道路上积雪的熔点。 【答案】 凝固 放热 降低 【难度】0.85 【知识点】熔化的概念及现象 【详解】[1][2]“泼水成冰”是水由液态变成固态的冰，属于凝固现象，凝固放热。 [3]影响晶体熔点高低的因素：物质的种类、压力的大小、是否有杂质。物质种类不同，熔点一般不同；压力越大，熔点降低；当有杂质掺入时熔点降低。冰中含盐可以降低水的凝固点，使雪更容易熔化。 3．我们常说的“下雪不冷，化雪冷”，是因为化雪过程中会 热量，使周围环境的温度 （选填“升高”或“降低”）。 【答案】 吸收 降低 【难度】0.94 【知识点】熔化与凝固的吸放热 【详解】[1][2]化雪过程是固态的雪融化成液态水的过程，这是一个吸热过程。当雪融化时，它会从周围环境中吸收热量，导致环境温度下降，因此，人们会感觉到“化雪冷”。 4．（24-25九年级下·广东深圳·期中）我国大力推广新能源汽车。在汽车行业中，“热融紧固”技术得到广泛应用，如图，①利用电动工具使螺钉高速旋转并压向金属板材；②螺钉尖端与板材表面摩擦生热，板材局部 （填物态变化名称）变软，螺钉尖端仍然坚硬；③螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动，板材局部凝固牢牢套住螺钉，此过程中板材要 （选填“放出”或“吸收”）热量。 【答案】 熔化 放出 【难度】0.85 【知识点】熔化和凝固的应用、熔化与凝固的吸放热 【详解】[1]螺钉尖端与板材表面摩擦生热，板材局部温度升高，由固态变为液态，熔化变软。 [2]螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动，板材局部温度降低，由液态变为固态，发生凝固从而牢牢套住螺钉，该过程中会放出热量。 5．（24-25八年级上·河北廊坊·期末）小丽用蜂蜡和海波探究“不同固态物质在熔化过程中温度的变化是否相同”，设计的实验装置如图甲所示。 (1)图甲中器材组装顺序为 （填“自上而下”或“自下而上”） (2)将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，而不是直接用酒精灯加热，目的是为了使试管内的物质 ； (3)丙图是小丽绘制的海波的熔化图象，图中BC段为海波的熔化过程，此过程中海波 （填“吸收”或“放出”）热量，温度 （填“升高”、“降低”或“不变”）。第10min海波处于 态（填“固”、“液”或“固液共存”）； (4)丁图是小丽绘制的蜂蜡的熔化图象，蜂蜡在熔化过程中温度 （填“升高”、“降低”或“不变”），蜡是 。（填“晶体”或“非晶体”） 【答案】(1)自下而上 (2)受热均匀 (3) 吸收 不变 固液共存 (4) 升高 非晶体 【难度】0.65 【知识点】探究固体熔化时实验装置的组装顺序、探究固体熔化时温度的变化规律、熔化和凝固的图像 【详解】（1）实验中要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体中，不能接触容器底和容器壁，为了更准确、方便的调整两者的位置，器材组装顺序为自下而上。 （2）将装有蜂蜡、海波的试管分别放在盛水的烧杯内加热，这种加热方式叫水浴加热。因为直接用酒精灯加热，试管受热不均匀，容易破裂，且物质受热也不均匀，会影响实验结果。而水浴加热可以使试管内的物质受热均匀。 （3）[1]海波是晶体，晶体在熔化过程中要吸收热量来破坏晶体的结构，从而由固态变为液态，所以此过程中海波吸收热量。 [2]晶体在熔化过程中虽然吸收热量，但温度保持不变，这是晶体的重要特征。 [3]由丙图可知，BC段是海波的熔化过程，第 10min 处于BC段内，所以第10min海波处于固液共存态。 （4）[1]由丁图可知，蜂蜡在熔化过程中，随着吸收热量，温度不断升高。 [2]晶体有固定的熔点，在熔化过程中温度不变；非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中温度不断变化。蜂蜡在熔化过程中温度不断升高，所以蜡是非晶体。 板 书 设 计 第二节　熔化和凝固 1．定义 2．熔点：晶体熔化时的温度。同种晶体的熔点与凝固点相同。 3. 4．晶体熔化的条件：一是温度到达熔点，二是持续吸热。 5．晶体凝固的条件：一是温度到达凝固点，二是持续放热。 课 堂 小 结 作 业 1．很多滑雪场一般都是利用造雪机来实现人工造雪。人工造雪是雾化后的小水滴 （填物态变化名称）成冰晶形成的“人工雪”，这个过程会 热量。人工造雪时，气温必须 （选填“高于”或“低于”），才可以实现造雪。 【答案】 凝固 放出 低于 【难度】0.85 【知识点】熔化的概念及现象、熔化与凝固的吸放热、熔点和凝固点 【详解】[1][2]人工造雪时，雪是雾化后的小水滴变为冰晶形成的，由液态变成固态，这个过程叫凝固，凝固需要放出热量。 [3]水的凝固点是0℃，人工造雪时，气温必须低于0℃，才可以实现造雪。 2．（2025·陕西咸阳·一模）2024年6月，嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。该国旗由玄武岩 （填物态变化的名称）以后拉成细丝、纺成线、织成布，然后制成的。 【答案】熔化 【难度】0.65 【知识点】熔化的概念及现象 【详解】玄武岩是一种岩石，固态的，要将其制成纤维，首先需要将玄武岩矿石粉碎研磨成粉末，再将粉末送入高温池窑，加热至1450~1500℃，使其熔化成岩浆般的液体，这个过程中玄武岩从固态变成液态，物态变化名称是熔化。然后通过拉丝等工艺，将熔融液体拉成极细的纤维，后续再经过纺纱、织造等工序制成国旗面料。 3．如图所示，冬天，北方地区常用地窖存放蔬菜，同时地窖中央又常放有几桶水，这样做可以避免蔬菜被冻坏，其原因是水 （填物态变化名称）成冰的过程中 （选填“吸热”或“放热”）。 【答案】 凝固 放热 【难度】0.85 【知识点】熔化与凝固的吸放热 【详解】[1][2]冬天，北方地区常用地窖存放蔬菜，同时地窖中央又常放有几桶水，在地窖中放几桶水，温度降低到一定程度时，水就会凝固，凝固要放热，可以使地窖内的温度不致降得太低，避免蔬菜被冻坏。 4．（24-25八年级上·青海西宁·期中）小明和小组同学用图甲的实验装置来探究某物质的熔化特点。 (1)实验中采用“水浴法”加热的好处有： ①能减缓物体升温速度，便于实验现象观测和数据记录；②能使物质 ； (2)实验中，他所测得的温度值比真实值要高，则他可能是按图乙中的 （选填“A”、“B”或“C”）方法进行读数的； (3)他改正了错误的读数方法后，又正确地进行了实验，并根据所记录的实验数据描绘出该物质的温度随时间变化的关系图像如图丙所示； ①由图像可知，该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），该物质的熔点是 ℃； ②第6min时，该物质处于 （选填“固”、“液”或“固液共存”）态，此时该物质 （选填“不再”或“继续”）吸热； (4)接着老师让小明和同学用图丁所示装置“探究冰熔化时温度变化的规律”实验，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计； ①实验过程中A、B两支温度计的示数随时间变化的图像如图戊所示，通过分析图像可知， （选填“虚”或“实”）线是试管内碎冰温度随时间变化的图像； ②如图戊所示，当烧杯内的碎冰刚刚熔化完此时试管内的碎冰 熔化（选填“会”、或“不会”）。 【答案】(1)均匀受热 (2)A (3) 晶体 -2 固液共存 继续 (4) 虚 不会 【难度】0.65 【知识点】探究固体熔化时实验装置的组装顺序、探究固体熔化时温度的变化规律、熔化和凝固的图像 【详解】（1）采用水浴法，能使物质均匀受热，并且减缓物体升温速度，便于记录实验温度并便于观察熔化过程中的状态变化。 （2）温度计进行读数时，仰视会使结果偏小，俯视会使结果偏大，他所测得的温度值比真实值要高，则他可能是按图乙中的A方法进行读数的。 （3）[1][2]由图丙知道，BC段温度保持-2℃不变，即熔化时有固定的熔点，故该物质是晶体，且熔点是-2℃。 [3]第6min时，该物质处于熔化过程中，因此物质处于固液共存状态。 [4]晶体在该熔化过程中，需要继续吸热，温度不变。 （4）[1]由晶体熔化的条件知道，烧杯中的冰先熔化，试管中的冰后熔化，所以实线是烧杯中碎冰温度随时间变化的图象，虚线是试管内碎冰温度随时间变化的图像。 [2]当烧杯内的碎冰刚刚熔化完，温度是0℃，且温度保持不变，此时试管内的碎冰与试管中水的温度相同，不能继续吸热，所以试管内的碎冰不会熔化。 5．图甲是“探究海波熔化时温度变化规律”的实验装置。图乙是根据实验数据描绘出的海波温度随时间变化的图象。 (1)由乙图可知海波的熔点为 ℃；第5min海波处于 态。 (2)若用质量为m1的海波做实验，绘制海波的温度随时间变化的图线如图丙中的a。若用质量为m2（m2>m1）的海波做实验，得到的图线可能是图丙中的 （选填“b”“c”或“d”）。 【答案】(1) 48 固液共存 (2)c 【难度】0.65 【知识点】探究固体熔化时温度的变化规律、熔化和凝固的图像 【详解】（1）[1][2]由图象可知，2~6min图象是水平线段，这一时间段海波吸热，但温度保持48℃不变，48℃为海波的熔点，所以海波是晶体；第5min时海波处于熔化过程中，所以是固液共存状态。 （2）由题可知，其它条件不变，仅将海波的质量增加，海波的熔点是不变的，初温相同时，加热到刚开始熔化的时间变长，但是b、d表示熔点都变了，所以b、d错误，c正确。 教学反思 教学过程中，教师的教学方式以引导为主，引导学生主动思考。从而使学生的思维过程具有创造性，将教学活动变成一种学生的创造活动。在实施的过程中，要充分发挥学生的主体作用，要敢于解放学生的兴趣，培养学生的全体参与，要体现出全体学生的思维拓展理念。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$