3.2 熔化和凝固 教学设计（表格式） 2026-2027学年 物理人教版八年级上册

3.2　熔化和凝固 教学设计 课题 第2节　熔化和凝固 课型 新授课 课时 1课时 教材版本 人教版《物理》八年级上册 教学方法 实验探究法、问题引导法、小组合作学习 学科 物理 年级 八年级 教学用具 铁架台、酒精灯、陶土网、烧杯、试管、温度计、海波、石蜡、冰块、火柴 教材分析 本节为人教版《物理》八年级上册第三章第2节，是热学概念课。熔化和凝固是物态变化的两种基本形式，是理解晶体、非晶体以及物质三态转化规律的关键。通过探究海波和石蜡的熔化过程，学生将建立熔化、凝固、熔点、凝固点等核心概念，学习用图像法处理实验数据的方法，为后续学习汽化液化、升华凝华打下基础。 学情分析 八年级学生已接触过冰融化成水、蜡烛熔化等生活现象，对熔化和凝固有直观经验，但缺乏对"温度是否变化"的理性认识。学生初次接触用图像分析物理过程的方法，理解熔化曲线的分段状态存在困难；对晶体与非晶体的区别、熔化凝固条件等抽象概念需要借助实验现象逐步建构。 核心素养目标 物理观念：知道物质的固态、液态、气态三种状态及物态变化；理解熔化与凝固的含义及其吸热、放热特点；知道晶体与非晶体的区别，能说出熔点与凝固点。 科学思维：经历根据实验数据作出物理图像的过程，体会用图像描述物理量变化的直观方法；通过晶体与非晶体熔化图像的对比，建立建模与比较的思维。 科学探究：经历海波与石蜡熔化的实验探究，学会用控制变量法与"水浴法"加热，能根据实验现象归纳熔化规律并描画图像。 科学态度与责任：在分组实验中如实记录数据、规范操作，养成严谨求实的科学态度；关注工业与生活中的熔化、凝固现象，乐于用所学解释实际问题。 教学重点 研究固体熔化和凝固时温度变化的规律。 教学难点 描绘和理解熔化和凝固的图像。 教学过程 【环节一：情境导入（4~5分钟）】 【教师活动】播放工业生产中把钢水铸造成特定形状工件的视频，让学生观察钢水由红亮液体逐渐凝固成金属工件的全过程。随后提问：钢水变成工件的过程中，它的状态发生了怎样的变化？自然界中物质常见的状态有哪几种？ 工业生产中钢水被浇铸成工件的场景 【学生活动】观看视频后回答：钢水是液态，凝固成工件后变为固态；自然界中物质常见的状态有固态、液态和气态。 【设计意图】用工业铸件视频把抽象概念与生产实际联系起来，激活学生已有经验，提出"状态如何变化"的驱动性问题，为揭示熔化和凝固的含义做铺垫。 【过渡语】钢水由液态变固态的过程，在物理学中叫什么？ 【环节二：任务一　认识物态变化（5~7分钟）】 【教师活动】引导全班观察并交流三个生活小实验：将点燃的蜡烛倾斜置于空火柴盒上方，观察蜡的变化；把冰棒放进空玻璃杯，过一会儿观察杯内情况；往教室地面洒些清水，过一会儿观察变化。追问：这些现象中物质的状态发生了什么改变？引导学生归纳：物质通常有固态、液态、气态三种状态，如冰、水、水蒸气是水这种物质的不同状态；物质各种状态之间的变化叫作物态变化。 【学生活动】分组动手操作并汇报：蜡烛逐渐熔化成蜡油往下滴，滴入火柴盒冷却后又凝固成蜡块；冰棒化成杯中的水；地面上的水不见了。经交流归纳：蜡熔化为蜡油是固态变液态，蜡油变蜡块是液态变固态；冰变水是固态变液态；水变水蒸气是液态变气态。 【设计意图】用可观察的动手小实验帮助学生建立物态变化的具体感知，再从现象中抽象出"三种状态"和"物态变化"概念，符合从感性到理性的认知规律。 【物态变化】物质有固态、液态、气态三种状态；物质各种状态之间的变化叫物态变化。 【知识点】物质存在固态、液态、气态三种状态，状态之间的转化就是物态变化。 【环节三：任务二　认识熔化和凝固（10~12分钟）】 【教师活动】布置活动探究：将冰块放入烧杯，观察冰块慢慢变小、烧杯中出现水，同时用温度计测水温。提出思考题：观察到的物态变化是什么？温度计示数有什么特点？怎样才能让冰块快速化水？又如何把水变成冰？在交流基础上小结：熔化就是固态物质变成液态的过程，这一过程要吸热；凝固是液态物质变成固态的过程，这一过程要放热。过渡提问：冰熔化需要什么条件？不同物质熔化时温度怎样变化？组织学生设计并实施"研究海波（硫代硫酸钠）和石蜡熔化过程"的实验：引导思考需哪些器材、如何安装、观察记录什么、如何判断开始与完全熔化、怎样均匀受热；参照装置图组装器材，纠正温度计与酒精灯的使用，分析实验现象并归纳固体熔化时温度的变化规律。 水浴法熔化实验装置：铁架台、酒精灯、烧杯、试管、温度计 【学生活动】观察冰块熔化实验：冰由固态变成液态；冰块变小的过程中，只要杯里还有冰，温度计示数基本不变。提出猜想：冰块熔化需要吸热，熔化时温度可能不变，也可能升高。讨论实验方案：需要铁架台、酒精灯、陶土网、烧杯、试管、温度计，按由下到上顺序组装；要记录加热时间、海波的温度和状态；出现液态海波即开始熔化，固态海波完全消失即完全熔化；用"水浴法"均匀加热。分组实验：一半小组做海波熔化，另一半做石蜡熔化，记录数据并在方格纸上描点绘图。归纳：海波熔化前温度升高、熔化时温度不变、熔化后温度继续升高；石蜡熔化时温度持续升高。 【熔化实验】海波（硫代硫酸钠）不可入口；酒精灯用后及时熄灭；水浴法加热时试管口勿对人；温度计悬在试管中不触底壁。 【设计意图】让学生亲历"设计—操作—记录—绘图—归纳"的完整探究，在对比海波与石蜡中自主发现"有无固定熔化温度"的本质差异，突破对熔化规律的抽象理解，渗透控制变量的思想。 【知识点】熔化是固态变液态且吸热，凝固是液态变固态且放热；熔化与凝固互为相反的过程。 【环节四：任务三　理解熔点和凝固点（12~15分钟）】 【教师活动】指出物理学中除了用表格分析数据，还可采用图像法。展示海波熔化过程的实验数据（如下表）与温度—时间图像，提问：把图像分成AB、BC、CD三段，海波在这三段分别是什么状态？BC段海波还在吸热吗？温度变不变？海波在B点、C点以及B、C之间又分别处于什么状态。再展示石蜡熔化数据与图像，提出相同问题。引导对比海波与石蜡熔化过程的异同，小结晶体的概念：有固定熔化温度的固体叫晶体（如各种金属、冰、海波），没有固定熔化温度的固体叫非晶体（如松香、石蜡、玻璃）；晶体熔化时的温度叫熔点，非晶体没有固定的熔点。说明凝固是熔化的相反过程：晶体凝固时也有固定温度，称为凝固点，同种物质的凝固点等于熔点，非晶体没有固定的凝固温度。组织讨论凝固规律后小结：晶体熔化的条件——温度达到熔点且持续吸热；非晶体熔化——持续吸热；晶体凝固的条件——温度达到凝固点且持续放热；非晶体凝固——持续放热。结合教材P67"小资料——一些晶体的熔点"思考：为什么用钨做灯丝？铜的熔点是1083℃，能否用铜制容器熔化铁或锡？南极最低气温为-94.3℃，能否在南极科考站用水银温度计测室外气温？不同晶体的熔点不同说明什么？ 海波熔化实验数据： 时间/min：0、1、2、3、4、5、6｜温度/℃：40、44、46、48、48、48、48；时间/min：7、8、9、10、11、12、13｜温度/℃：48、48、48、49、51、56、… 石蜡熔化实验数据： 时间/min：0、1、2、3、4、5、6｜温度/℃：60、60.3、61.8、62.4、63.8、65、66.8；时间/min：7、8、9、10、11、12、13｜温度/℃：68.7、71、74、76、78、80、… 海波（晶体）熔化时温度随时间变化的图像 石蜡（非晶体）熔化时温度随时间变化的图像 晶体与非晶体熔化过程温度变化对比 晶体与非晶体凝固过程温度变化对比 【学生活动】观察图像回答：海波在AB段为固态、BC段固液共存、CD段为液态；BC段海波持续吸热而温度不变；海波在B点为固态、C点为液态、BC之间固液共存。石蜡AB段固态、BC段软稀状态、CD段液态；BC段吸热、温度升高。交流异同：相同点是都吸热；不同点是海波熔化时有固液共存状态且温度不变，石蜡没有。归纳凝固规律：晶体凝固时温度不变、处于固液共存、达到一定温度才开始凝固、凝固放热。思考回答：钨熔点高适合做灯丝；铜熔点高于锡低于铁，所以铜容器能熔锡不能熔铁；南极低温低于水银凝固点，不能用水银温度计，应改用酒精温度计；不同晶体熔点不同说明熔点是晶体的特性。 【晶体与非晶体】晶体有固定熔点、熔化时温度不变；非晶体无固定熔点、熔化时温度持续升高。 【熔化图像】熔化曲线中温度不变的线段表示晶体熔化过程，容易误当成"没有吸热"；持续吸热是熔化必不可少的条件。 【熔化凝固条件】晶体熔化：温度达到熔点＋持续吸热；晶体凝固：温度达到凝固点＋持续放热。 【设计意图】借助两组图像对比，让学生自主发现晶体与非晶体熔化规律的本质差异，理解熔点的含义；通过"为什么用钨做灯丝"等生产生活问题，把熔点知识迁移到实际情境，深化对"熔点是晶体特性"的认识。 【知识点】晶体与非晶体的根本区别在于是否具有固定的熔点；同种物质凝固点等于熔点。 【环节五：任务四　熔化吸热、凝固放热的应用（4~6分钟）】 【教师活动】设问：夏天想喝冰凉爽口的饮料，你会怎么做？北方的冬天，菜窖里为什么要放几桶水？结合学生回答小结熔化和凝固在生活中的利用。拓展介绍聚乙烯储热材料：在15~40℃之间熔化或凝固且温度保持不变，制成颗粒掺入水泥做成储热地板或墙壁，天热时熔化吸热、天冷时凝固放热，可调节室内温度。 【学生活动】回答：夏天饮料加冰，冰块熔化吸热使饮料温度下降更多；北方菜窖放水，是利用水凝固放出的热使窖内温度不会太低。 【前沿科技】聚乙烯储热材料利用熔化吸热、凝固放热的特性，掺入水泥制成储热地板，实现室内温度调节。 【设计意图】从生活到科技，让学生在解决实际问题中体会熔化吸热、凝固放热的价值，渗透节能与环境保护意识。 【知识点】熔化吸热、凝固放热，可用来解释生活现象并服务实际生产。 【环节六：课堂小结（2~3分钟）】 【教师活动】组织学生以思维导图总结本节课知识，回顾开头的钢水问题：钢水变工件是凝固过程，由液态变固态且放热。小结：这节课我们掌握了"用实验数据描画图像、再据图像归纳熔化与凝固规律"的方法，并能用这些规律解释生活中的熔化、凝固现象。 【学生活动】小组合作绘制思维导图并展示：熔化与凝固的概念、晶体与非晶体、熔点凝固点、熔化凝固条件及生活应用。 【设计意图】用思维导图把零散概念结构化，建立"状态—过程—温度—条件—应用"的知识网络，同时检测学习达成情况。 板书设计（两列层级提纲式） 熔化和凝固 熔化：固态→液态，吸热 凝固：液态→固态，放热 物态变化 固态、液态、气态之间的变化 晶体与非晶体 晶体：有固定熔点，熔化时温度不变 非晶体：无固定熔点，熔化时温度持续升高 熔点与凝固点 晶体熔化/凝固时的温度 同一种物质的凝固点等于熔点 熔化凝固条件 晶体：达熔点+持续吸热 / 达凝固点+持续放热 非晶体：持续吸热 / 持续放热 第2节　熔化和凝固 教学反思 1.情境导入是否让学生直观感受到熔化、凝固的普遍性？建议：结合钢水浇铸视频补充学生身边更多的熔化、凝固实例。 2.海波与石蜡实验的时间是否充裕？建议：提前分组装器材、明确分工，预留数据记录与描图时间，避免实验仓促。 3.学生能否真正理解晶体熔化时温度不变而非"没有吸热"？建议：追问"继续加热温度为何不变，热量去哪了"，帮助区分吸热与温度变化。 4.熔化和凝固图像的识别是否到位？建议：用两幅图对比讲评AB、BC、CD各段的状态与温度变化。 5.水浴法的目的学生是否理解？建议：对比直接加热与水浴加热，说明均匀受热、便于记录温度的道理。 6.晶体熔化条件是否被机械记忆？建议：设置"未达熔点能否熔化"的反例，强化两个条件的联系。 1 学科网（北京）股份有限公司 $