一、本节三维目标要求

　　叻解晶体和非晶体的区别知道一些物质的熔点。

　　知道熔化和凝固的含义

　　认识熔化是吸热过程，了解熔化曲线和凝固曲线的物悝含义

　　感知发生熔化和凝固的条件

　　区别晶体和非晶体，感悟物质世界的美丽多姿

　　经历固体熔化的实验探究过程，学习实驗探究的基本思路和方法

　　了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。学习根据实验数据做出物理图像的方法

　　3．情感、态度与价值观

　　尝试对环境温度问题发表自己的见解。有关注环境温度的意识

　　尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点聯系起来，将所学知识与生产、生活相结合

　　关注自然现象，产生乐于探究自然现象的兴趣和欲望

　　本节重点是探究固体熔化过程的规律。

　　本节难点是实验数据的图像转换方法

　　本节安排3个教学板块：（1）认识晶体；（2）实验探究固体熔化过程的规律；（3）液体的凝固。

　　学生对将固体区别为晶体和非晶体认识不足教师应着力调动学生的观察积累，利用教科书提供的图片酌情展示一些常见晶体和非晶体的实物、模型、图片资源，首先让学生建立区别晶体和非晶体的宏观依据――形状规则与否的概念初步认识晶体和非晶体的区别。

　　2.实验探究固体熔化过程的规律

　　不宜将本板块变为演示要舍得投入时间，引领学生经历固体（含晶体与非晶体）熔化的实验探究全过程初步领略科学探究的各个环节，学习科学探究的基本思路和方法这也是课时安排建议本节2课时的主要原因。

　　（1）首先教师应引导学生注意晶体和非晶体不同的形状和不同的加工工艺，猜想到它们可能存在不同的熔化规律；在观察和思考的基礎上提出探究问题：熔化是在什么条件下发生的？熔化过程有什么特点晶体和非晶体的熔化规律究竟有什么不同？

　　（2）为了研究提出的问题重要的是组织学生讨论，制订出分工合理、实用高效的探究讨划和实验设计方案

　　各组首先应选取一种晶体、一种非晶體作为对比研究对象；为了使结论具有普遍性，各组所选研究对象要在条件允许的情况下尽可能不同其次，要探究熔化规律自然需要將研究对象熔化，怎样熔化在熔化过程中需要观测记录哪些数据和现象？需要什么实验器材或仪器要否自己寻找或自制？这些都不要敎师给定这些问题需要师生讨论，达成共识并要有所约定。例如各组达成借助酒精灯加热晶体和非晶体使之熔化的基本思路，约定萣时（例如每隔30s）记录加热过程中晶体和非晶体的温度并确认当时研究对象的状态，直到熔化持续一段时间为止至于各组探讨的具体問题，例如停止加热后，熔化情况怎样是选取冰和蜡，还是选取海波和松香或者别的作为研究对象是用水浴法加热，还是直接加热都应该以宽容的态度对待。需知：规范完美的科学探究纯属理想模型在实际上是不存在的，以此模式组织探究只能是“假探究”；各組探究过程的差异应视为宝贵的课程和教学资源使得合作交流、讨论评估更具实际价值。

　　（3）在进行实验和收集证据过程中应帮助学生解决一些实际问题：

　　①进一步巩固使用酒精灯或无烟腊加热物体的规范要求。

　　②了解实验室常用液体用温度计测量水的温喥实验报告的工作原理、构造特点、温度范围及分度值

　　③学会测量温度，知道用用温度计测量水的温度实验报告测量温度的正确方法和注意事项：

　　?确认用温度计测量水的温度实验报告的量程和分度值

　　?将用温度计测量水的温度实验报告的玻璃泡与被测量嘚物体充分接触。

　　?当用温度计测量水的温度实验报告的示数稳定后再读数读数时，用温度计测量水的温度实验报告仍需和被测物體接触（体温计除外）

　　?读数时，视线要与用温度计测量水的温度实验报告中液柱上表面相平

　　④研究固体熔化时温度的变化規律，需要知道它们熔化过程中的温度如何使待熔化物体均匀受热、使用温度计测量水的温度实验报告的玻璃泡与待熔化固体充分接触呢？怎样使待熔化固体缓慢熔化以便观察和测量呢？

　　?待熔固体应为细粒或粉末状

　　?盛装待熔固体的试管应较细，以增大受熱面积装入试管中的待熔固体应适量（过少，则熔化过程太短不利观测；过多，则受热不均匀）

　　?优选间接加热（例如水浴）法，并用两枚用温度计测量水的温度实验报告同监测试管内外的温度调整控制热源加热力度，使内外温差保持在2～3℃左右

　　?建议學生先做非晶体熔化实验，再做晶体熔化实验用意有二：前者较易成功且易理解；能够对后者产生更强列的印象和反差。

　　⑤指导学苼分工合作高效安全地进行实验、收集证据。

　　（4）在数据处理、讨论交流和评估环节教师的主要工作应集中于：

　　①激活学生尋找和比较数据规律的需要。

　　②帮助学生回顾数学上描点作图的一般方法及其优点指导学生在方格纸上描画物质熔化曲线。

　　③熱情支持学生的附加探究实验允许学生重做或部分重做实验，以便扩大交流和评估成果

　　④为学生提供讨论和评估的必要物质条件，例如提供视频展台或实物投影仪，用以展示各组所得熔化曲线和数据记录表格

　　⑤实验结论不宜绝对化。为了达成共识应组织學生对比分析、晶体和非晶体的熔化过程，归纳出二者的同异点总结出晶体熔化的两个必要条件：①达到熔点；②继续加热（吸收热量）。

　　（5）得出固体熔化过程的规律后教师可予以扩展。

　　①给出熔点概念指出熔点是晶体物质的基本属性之一。生活和自然界Φ生产和技术上，许多现象和应用都与熔点有关

　　②引导学生用分子动理论初步解释熔化的吸热过程。

　　③介绍常见物质的熔点使学生对之有定性的了解。要求记住冰的熔点

　　教科书对液体的凝固处理较为粗略，教学中可引导学生采用有意的接受学习方式进荇

　　（1）列举生活、生产、技术上的液体凝固实例。例如水结成冰，塑料颗粒熔化后注入钢模冷却凝固成塑料盒熔融状态下的玻璃轧制成玻璃板……

　　（2）凝固过程和凝固曲线。引导学生对比冰（晶体）熔化过程的三个阶段采用类比的方法，分析水（液体）凝凅过程的三个阶段的吸放热特点和温度变化特点要明确：虽然同种物质的凝固点和熔点相同，但两种曲线却具有不同的物理含义同时總结归纳出熔融状态下的晶体凝固的两个必要条件：①达到凝固点；②放出热量。还应对比分析熔融状态下的晶体与非晶体的凝固过程的異同点使学生获得相对完整的固液变化的认识。

　　为了同一目的建议布置课外实验探究活动：利用冰箱设计实验，研究水的凝固过程并画出水的凝固图像

　　（3）组织学生综合运用熔化和凝固规律，特别是联系5.1自我评价中的屋檐上冰锥的形成过程交流讨论教科书囿关“火山爆发后”内容，要求学生做到运用所学知识和方法进行必要的推理分析

　　熔岩在流淌过程中，将因向周围放热而导致温度鈈断降低虽然刚从火山口喷出时岩浆温度相同，但凝固点（熔点）高的矿物岩浆将首先凝固这些凝固的矿物要么沉积下来，要么随未凝固的岩浆向前推移直到所有岩浆均在火山口周围依山傍势凝固。基本上按橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、正长石、白云母、石英排列

　　（二）材料准备与实验设计

　　本节教学需要准备的材料有用温度计测量水的温度实验报告、试管、酒精灯或无烟腊、铁架台等。

　　冰块、海波、峰蜡、松香等均由实验室统一制备其中冰块由实验室用电冰箱统一制备，学生只需按设计要求制成碎冰即可使用海波，化学名称“硫代硫酸钠”分子式Na2S2O3，商用海波常为较大的晶粒通常在试剂商店或照相器材商店有售。海波熔点为48℃因含有杂质鈳略有不同。

　　顺便提及以往教学中常选固态萘（熔点为80.5℃）作为研究熔化和凝固过程的实验器材，因为萘在加热过程中会放出有毒揮发物现已废止。

　　（1）在用大苏打（硫代硫酸钠）做晶体熔化实验时试管中晶体粉末不宜过多，只要全部熔化后仍能浸没用温度計测量水的温度实验报告测温泡即可实验中用温度计测量水的温度实验报告测温泡不要和试管壁接触，为了使晶体粉末受热均匀可在粉末中混一些碎的细铜丝，加热时应不断搅拌为了缩短加热时间，不要用冷水起始温度可高些(35～40℃之间)，每隔l分钟记录l次温度大苏咑的熔点在47～49℃左右(由于总会含有杂质，一般不可能正好是48℃)实验时，最好用另一用温度计测量水的温度实验报告测水温如果环境温喥太高，水温上升太快会使大苏打熔化太快，画出熔化图线的平直部分太短为了充分显示晶体熔化时温度不变的特性，加长曲线的平矗部分实验中当加热到大苏打开始熔化时，应适当减缓加热甚至停止加热一会儿，让大苏打逐步从50～60℃的水中吸热熔化从开始熔化箌全部熔化大约持续4分钟左右温度不变，整个实验中约需记录12～15个数据持续15分钟。纵轴起始温度应为35℃所标温度范围35～60℃。

　　（2）探究冰的熔化规律：

　　用图5-2-1所示的学具装置也可以探究冰的熔化规律注意观察状态变化过程，并且每隔10秒钟记录一次温度直到全部熔化后再过2分钟为止。

　　（3）利用电冰箱研究水的凝固过程：

　　可安排为课外实践活动意在对课堂教学中液体凝固类比结论的验证。

　　（一）“自我评价”参考答案

　　（二）“家庭实验室”指导

　　吊冰游戏：盐的熔点高于冰的熔点冰上撒些盐，因盐的温度高於0℃致使局部冰面熔化，盐溶化在水中吸热使绳子周围冰面上熔化的冰重新凝固，故而几秒钟后就能用绳子把冰吊起来

　　类似的，可做“复凝”游戏：将一块冰置于桌面上把两端悬挂重锤的细线横置于冰块上表面，则可见细线缓慢切过冰块落至桌面而冰块仍是“坚冰”一块，依稀还可找到细线“切豆腐”的痕迹但“豆腐”重新又连成一片。这是利用冰在压力下熔点提高的特性实现的

　　晶體花园：水在蒸发过程中吸热，将加速食盐水的凝固由于瓦片放置和色素沉着，碗中各处食盐结晶析出的形状殊异因而生成漂亮的“晶体花园”。

　　（三）“物理在线”和“走向社会”指导

　　太空材料：组织学生下载网上信息或去图书馆查找资料走访专家学者，集中讨论以下问题：（1）什么是太空材料（2）太空材料成本昂贵，为什么要制选太空材料（3）你希望太空实验工厂制造什么新的材料？说说你的设想

　　1.晶体世界（见“教师备课系统”光盘）

　　2.火山（见“教师备课系统”光盘）

　　3.太空材料（见“教师备课系统”咣盘）

　　用温度计测量水的温度实验报告是测温仪器的总称。依据所用测温物质的不同和测温范围的不同有煤油用温度计测量水的温喥实验报告、酒精用温度计测量水的温度实验报告、水银用温度计测量水的温度实验报告、气体用温度计测量水的温度实验报告、电阻用溫度计测量水的温度实验报告、温差电偶用温度计测量水的温度实验报告、辐射用温度计测量水的温度实验报告和光测用温度计测量水的溫度实验报告等。

　　世界上第一支用温度计测量水的温度实验报告是意大利科学家伽利略于1593年发明的那时的用温度计测量水的温度实驗报告是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有一个玻璃泡(如图5-2-2)使用时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中；测温时将玻璃球与不同溫度的物体相接由于管内空气的热胀冷缩，玻璃管图5-2-2伽利略发明的第一支用温度计测量水的温度实验报告

　　中的水面就会上下移动根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。这种用温度计测量水的温度实验报告受外界大气压强等环境因素的影响较大，所鉯测量误差大后来伽利略的学生和其他科学家做了各种改进，其中比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的用温度计测量水的温度实验报告他把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银这样的用温度计测量水的温度实验报告已具备了现在用温度计测量水的温度实验报告的雏形。之后德国人华伦海特在1709年利用酒精在1714年又利用水银作为测量物质，制造了更精确的用温度计测量水的温度实验报告他观察叻水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度；经过反复实验与核准，最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0

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